Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAOIGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Miniaturowa spawarka inwerterowa

jacusm 03 Cze 2009 18:24 673556 1138
  • #827
    pukury
    Poziom 35  
    Witam.
    Przepraszam że tak się " na sępa " podłączam pod temat .
    Mam prośbę ( i pytanie ) do kol. lechoo - co jest dalej ( po prawej ) na schemacie z Twojego ostatniego postu ?
    Czy tam już bramki czy coś jeszcze ?
    Lub gdzie mogę znaleźć resztę schematu .
    Coś tam robię w innym temacie i chyba by mi to pasowało .
    Pozdrawiam .
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #828
    lechoo
    Poziom 39  
    Ten rysunek to wycinek ze schematu kolegi Olka "olinek2", opublikowany w czasopiśmie EdW nr 1/2009 - art. "Spawarka inwertorowa 130A". Tak jak napisałeś - dalej są już bramki tranzystorów IGBT + ew. diody zabezpieczające Transil.
  • #829
    BRAVO11
    Poziom 16  
    Czy opublikowanie całości artykułu byłoby naruszeniem praw autorskich? Pytam, ponieważ nad całościowym opracowaniem łatwiej wymieniać opinie
  • #830
    olinek2
    Poziom 23  
    Z tego co wiem to EdW zastrzega sobie prawa autorskie, bo tak na prawdę publikując w gazecie przepisuje prawa autorskie do arta na gazetę.
    Pamiętam że właśnie przez skany w Elektrodzie jest wojna z Elportalem... było kiedyś o tym głośno. Ja osobiście tego nie mogę i nie opublikuję, ale nie biorę odpowiedzialności za innych :)
  • #831
    Krzyś33
    Poziom 24  
    Witam. rdzenie były ze starych zasilaczy komputerowych o kolorach : szary , zielony , biały i żółty. Transformatory robiłem po kolei na każdym z nich no i efekty raczej mierne. Terraz upewniliście mnie że to wina rdzenia i kupię odpowiedni. Nie omieszkam podzielić się na forum wynikiem , żeby innym oszczędzić czasu na niepotrzebne próby.Serdecznie dziękuję za pomoc kol -RoMan- i lechoo . pozdrowienia dla wszystkich.
  • #832
    lechoo
    Poziom 39  
    Sprawdź też tranzystor - może uległ on uszkodzeniu? Podłącz opornik 220Ω zamiast uzwojenia pierwotnego transformatora i zobacz jaki wtedy uzyskasz przebieg na drenie.
    Rdzenie o kolorach szary i zielony występują zwykle w dławiku przeciwzakłóceniowym i z ich użyciem transformator powinien działać poprawnie...
  • #833
    Krzyś33
    Poziom 24  
    Witam. po wlutowaniu opornika na drenie mam taki przebieg:
    Miniaturowa spawarka inwerterowa Sorry że rysuję , ale aparat mam tylko w telefonie i zdjęcia nie wychodzą zbyt dobrze.czyli tranzystor do wymiany.jeszcze raz dzięki.
  • IGE-XAOIGE-XAO
  • #834
    olinek2
    Poziom 23  
    Coś musi być nie tak, że Ci spaliło tranzystor. Pamiętam, że kiedyś źle podpiąłem trafo i zrobiłem zwarcie na nim, to w sumie nic nie spaliłem, ale cynowanie tranzystora się zmarszczyło :)
    Jak stosowałem 40V MOSy to były problemy z przebiciem, bardzo kosztowne (ubija i klucze) dlatego co najmniej stosuję IRF540.
  • #835
    Krzyś33
    Poziom 24  
    Witam. Trafo było podpięte prawidłowo , tylko rdzeń nie odpowiedni. Mam jeszcze pytanie : czy stronę wtórną transformatora do prób powinienem w jakiś sposób obciążyć? Tranzystor który padł to właśnie IRF 540. Pozdrawiam.
  • #836
    lechoo
    Poziom 39  
    Właśnie nieodpowiedni rdzeń transformatora mógł spowodować uszkodzenie tranzystora, gdyż indukcyjność uzwojeń była zbyt mała.
  • #837
    arch_x
    Poziom 20  
    Odnośnie nawijania rdzeni toroidalnych to w warunkach amatorskich nie jest to takie proste. Jeżeli nawijamy skrętką z drutu nawojowego w emalii to uzyskanie dobrej izolacji międzyuzwojeniowej wymaga drutu w podwójnej izolacji. Nawijanie takim drutem ręcznie bez nawijarki, która to zapewnia jednakowy naciąg dla jednocześnie nawijanych przewodów, powoduje albo spękanie emalii przy zbyt silnym naciągu i wielokrotnym przełamywaniu przewodu, albo luźne zwoje które mogą drgać podczas pracy niszcząc emalię i powodując zwarcie międzyuzwojeniowe.
    Bardzo dobre efekty można uzyskać przy nawijaniu przewodem Kynar. Mamy tutaj bardzo dobrą izolację teflonową i jest ona jednocześnie bardzo cienka. Np. w cyfronice jest po 1,35 zł/1mb, ale np w pobliskim sklepie elektronicznym nabyłem w różnokolorowych zwoikach po 10mb a' 3 zł/szt.
    Poniżej fotka rdzenia TN25 na który udało się nawinąć 5 x 65 zwojów Kynarem 0,25 (średnica zewn. 0,35) to jest w sumie 325 zwojów. Jest to już chyba dla tej grubości Kynara maksimum.
    Powyżej to oryginalny przekładnik wymontowany z zasilacza serwerowego dużej mocy nawinięty na rdzeniu TN15.
    Miniaturowa spawarka inwerterowa
  • #838
    -RoMan-
    Poziom 42  
    Rewelacja. Ale nie trzeba aż tyle zwojów na rdzeniu o dużej przenikalności :)
  • #839
    lechoo
    Poziom 39  
    Aby sprawdzić stan izolacji po nawinięciu podłączałem 3kV AC pomiędzy poszczególne uzwojenia i nie było żadnych przebić, oczywiście drut podwójnie emaliowany. Dobrze jest później transformator polakierować i jeszcze raz dla pewności przeprowadzić próbę napięciową.
    Jako testera używam odwrotnie podłączonych 12 szt. transformatorków TS2/15 z równolegle połączonymi uzwojeniami pierwotnymi (normalnie będące wtórnymi) i szeregowo wtórnymi, całość zasilam napięciem 15V z transformatora TS50/11.
  • #840
    arch_x
    Poziom 20  
    Ponieważ przebrnąłem przez spawarkę na pełnym mostku, która to jest praktycznie od kilku miesięcy w użytkowaniu u znajomego na tzw prowincji i jest nie do zabicia (niedługo jak znajdę trochę czasu i wszystko uporządkuję to wrzucę fotki) to jakiś czas temu męczyłem rozwiązanie sterowania pełnego mostka na kilkuset amperowych modułach IGBT. Podejrzałem to rozwiązanie w spawarkach inwertorowych Millera nie pamiętam teraz modelu, ale zapamiętałem jego cenę - niecałe 7 tys USD :-) Oczywiście jest to spawarka z górnej półki ze sterowaniem za pomocą mikrokontrolera itp. Niestety nie miałem schematu modułu, który steruje mostkiem i próbowałem cos wymyślić.
    To rozwiązanie zamienia spawarkę DC w AC. Częstotliwość pracy mostka falownika wynosiłaby od 0,5Hz do 120Hz i problemem był czas włączania się i wyłączania tranzystorów przy tych częstotliwościach. Mierzyłem to w różnych układach i "zjeżdżałem" z indukcyjnością uzwojeń. A było z czego bo aż z kilkudziesięciu milihenrów :-)
    Przepraszam za tę małą OTkę.
  • #841
    alchemit
    Poziom 10  
    Wtrącę swoje trzy grosze w kwestii izolacji uzwojeń ale raczej głównego transformatora. Wymieniany tu kilkakrotnie nomex jest trudno dostępny, ale m.in. na allegro można dostać samoprzylepną taśmę teflonową do oklejania szczęk zgrzewarek. Ma grubość 0,135mm i myślę, że będzie idealna.
    Z braku laku może się też chyba nadać folia do wydruków laserowych, co myślicie?
  • #842
    pukury
    Poziom 35  
    Witam.
    Materiałów elektroizolacyjnych jest pełno .
    Np - jest w krakowie firma rewi - http://www.rewi.pl/ .
    Są druty , taśmy i co kto chce .
    Co do impregnacji uzwojeń to - moim zdaniem - najlepsze by było zalanie ( sprawdzonego ) transformatora w podciśnieniu żywicą epoksydową i jest spokój .
    żywice są również dostępne bez problemu .
    Zalewałem tak cewki do silników ( zapłonowe i prądowe ) i działało bez zastrzeżeń .
    Przepraszam za wtręt nie do końca na temat .
    Pozdrawiam .
  • #843
    alchemit
    Poziom 10  
    Na stronie 23 tego wątku (post z 23 stycznia) lechoo podał prosty układ za pomocą którego można zmierzyć indukcyjność przy pomocy oscyloskopu.
    Czy w podobnie prosty sposób można zmierzyć indukcyjność rozproszenia? Czy szacować ją z różnicy (wartość teoretyczna) - (wartość zmierzona)?
  • #844
    lechoo
    Poziom 39  
    Indukcyjność rozproszenia mierzymy na uzwojeniu pierwotnym, zwierając uprzednio uzwojenie wtórne.
  • #845
    fuczek
    Poziom 15  
    Fajny dokument na ten temat wydała firma Agilent (dawniej HP):
    Impedance Measurement Handbook. Rozdział 5-2 to pomiary cewek, a 5-3: transformatorów. Niektóre zamieszczone układy pomiarowe dedykowane są tylko dla urządzeń Agilenta, a niektóre są uniwersalne.
  • #846
    alchemit
    Poziom 10  
    Dziękuję!
    fuczek: niezła czytanka!
    Jestem na etapie gromadzenia części, co wiąże się z pewnymi decyzjami. Moje założenia są takie, żeby spawarka dobrze radziła sobie z każdym rodzajem elektrod (także zasadowymi), i aby z elektrodami 2.5mm osiągnąć "duty cycle" rzędu 90% (czyli przerwy w zasadzie tylko na zmianę elektrody). Mam już komplet rdzeni który wystarczy do 150A; pytanie dotyczy wyboru tranzystorów (do układu forward 2T), co się wiąże z przekładnią transformatora. Dla skupienia uwagi przyjmijmy częstotliwość 40kHz.
    lechoo radzi przekładnię 3:1 co wymaga tranzystorów wytrzymujących 50A przy podanej f i Imax. Jego konstrukcje radzą sobie świetnie z elektrodami zasadowymi. Opisywane na elektroda.pl chińskie inwertery mają przekładnię 5:1 ale zasadówkami spawają podobno dużo gorzej. A w opisywanych tu konstrukcjach widziałem różne pośrednie wartości przekładni, dlatego proszę autorów o podzielenie się spostrzeżeniami. Czy przy np. około 4:1 jeszcze daje się używać el. zasadowych? Czy może coś innego ma jeszcze wpływ, oprócz napięcia wyjściowego?
  • #847
    lechoo
    Poziom 39  
    Podane przez Ciebie 50A to wartość szczytowa prądu płynącego przez tranzystory, a biorąc pod uwagę że podczas spawania wypełnienie wynosi około 30%, to średnia wartość prądu będzie 3-krotnie mniejsza. Nie musisz zatem obawiać się o to, że przeciążysz tranzystory - oczywiście mimo to wyłącznik termiczny 70°C na radiatorze z tranzystorami jest obowiązkowy.
    Z niedrogich i obecnie dostępnych w TME tranzystorów IGBT polecam IRG4PC50W (stosowane najczęściej przez amatorów) albo SGW30N60HS - ten drugi typ jest przystosowany do równoległego łączenia 2 lub więcej tranzystorów gdyż jest wykonany w technologii NPT i ma dodatni współczynnik temperaturowy napięcia Uce. Jeśli chcesz to możesz zainwestować w sporo droższe, ale mocne (60A @Tc=110°C) i szybkie tranzystory HGTG30N60A4D. Czasami ciekawe tranzystory można trafić na aukcjach Allegro, np. obecnie w cenie 24zł/szt można kupić niezłe tranzystory STGW40NC60V.
    Na temat tranzystorów IGBT i ich doboru polecam tą lekturę do poczytania:
    -> http://www.microsemi.com/micnotes/apt0201.pdf
    Przekładnię transformatora zastosuj taką jak polecałem wcześniej - czyli 3:1, w "chińczyku" spotkałem 4:1 (dokładnie 21:5), zaś 5:1 jest optymalna w przypadku spawarki opartej o pełny mostek.
    W chińczyku (Kinzo) sterownik ma charakterystykę opadającą łagodnie (niewielkie zmiany długości łuku odbijają się sporymi wahaniami prądu), co też może mieć wpływ na łatwość i jakość spawania różnymi elektrodami. Jest tam także stosunkowo mała pojemność kondensatora filtrującego zasilanie, zaledwie 470uF - przy prądzie wyjściowym spawarki ok. 100A.
    Jako ciekawostkę podam, że udało mi się moją minispawarką zajarzyć łuk elektrodą OK 96.50 3,2mm - do spawania aluminium. Co prawda taka elektroda bardzo szybko się stapia i potrzeba dużej wprawy, ale jest możliwe spawanie takimi elektrodami.
    Pozdrawiam :)

    PS. Wątek coś przymarł ostatnio, czyżby wszyscy zainteresowani już odpalili swoje spawary? :)
  • #848
    alchemit
    Poziom 10  
    Lechoo, jesteś niezastąpiony :-)
    W pierwszym odruchu stawiałem właśnie na IRG4PC50W, mają całkiem fajne parametry i są niedrogie, zresztą pamiętam że pisałeś, że do 140A spokojnie wystarczą. Poprzednio trochę zwątpiłem po obejrzeniu Fig.1 tutaj, gdzie prąd Irms przy wypełnieniu 50% dla 40kHz kończy się na 18A dla przebiegu prostokątnego, a 25A dla trójkątnego. Jak zacząłem sam liczyć, to dla T złącza 150°C, prądu szczytowego 50A i wypełnienia 30% wyszło mi ok. 150W mocy strat (110W dla Tj=100°C); to dużo, bo wypocić da się max 90W, ale w tym zakresie nie oczekuję pracy ciągłej. Dla prądu 30A/30% już tylko ok.60W, co przy temp. obudowy do 70°C ten tranzystor powinien spokojnie oddać w trybie ciągłym. Z chłodzeniem od procesora rzeczywiście powinny dać sobie radę. Sorry za brak wiary :-).

    Ale zaintrygowała mnie kwestia charakterystyki - czy zależy ona od dławika wyjściowego? Może lepiej trochę spuścić z maksymalnego prądu, a nawinąć dławik o większej indukcyjności? Na dławik mam E65/32/27-3C90 z łączną szczeliną 7,1mm, przy L rzędu 13-14uH na I=150A pulsacja prądu wychodzi spora, a ja nie wiem, na ile ma to znaczenie.

    Co do elektrolitów filtrujących, myślisz że 470uF to mało? Jakie są w Twojej? Bo jak się da dużo większe, to wzrosną szpilki prądowe na wejściu, więc też niedobrze...
  • #849
    lechoo
    Poziom 39  
    Te 13-14uH spokojnie wystarczy przy 40kHz, właśnie taki dławik mam w swojej minispawarce, do tego dojdzie jeszcze kilka uH indukcyjności przewodów spawalniczych. Pamiętaj, że tętnienia mają częstotliwość 40kHz, a nie sieciowe 50Hz, więc nie ma problemów i łuk nie zgaśnie w trakcie spawania. Dla porównania powietrzny dławik w chińskim inwerterku Kinzo ma zaledwie 4uH przy częstotliwości 86kHz. W każdym razie dławik nie ma wpływu na charakterystykę wyjściową spawarki, a jego wartość nie może też być przesadnie duża, gdyż wtedy szybkość narastania napięcia na wejściu czujnika prądu w UC3845 będzie zbyt mała i całość może przestać działać stabilnie.
    Elektrolity dajemy 470uF na każde 50A prądu wyjściowego, w minispawarce 100A mam 2 sztuki.
  • #850
    lukasb9
    Poziom 28  
    Witam - w temacie spawarek jestem początkujący, od jakiegoś czasu kompletuje materiały do zbudowania małej spawareczki inwertorowej o prądzie max 100A. Na chwile obecną chciał bym ruszyć z robotą i wykonać transformator główny, i tu pojawia się moje pytanie. Posiadam lice złożoną z 60 drucików emaliowanych każdy o średnicy 0,2mm. Chciał bym ją wykorzystać do nawinięcia uzwojenia pierwotnego. Przekrój sumaryczny wszystkich drucików w licy to 1,88mm². Głębokość wnikania prądu policzona dla częstotliwości 35kHz wynosi około 0,35mm, tak więc cały przekrój był by wykorzystany. Zakładając przekładnię transformatora głównego 3:1 mamy prąd szczytowy strony pierwotnej na poziomie 30A. Nie mam pojęcia jaką gęstość prądu można przyjąć za bezpieczną w takich warunkach pracy. Ktoś w temacie pisał o 8-10A/mm². Prosił bym o jakąś sugestie.

    pozdrawiam Łukasz
  • #851
    lechoo
    Poziom 39  
    Transformator zapewne będziesz chciał nawinąć na rdzeniu E65, jeśli udałoby Ci się zmieścić 2 takie lice obok siebie to byłoby idealnie. Chociaż jak zapewne zauważyłeś w oryginalnym ruskim projekcie pierwotne wykonane jest skrętką 26*0,3mm, czyli też zaledwie około 1,8mm².
    Ja w minispawarce 100A na pierwotnym mam drut 7x0,7mm czyli ok. 2,7mm² (27 zw.), zaś na wtórnym taśmę 10mm² (9 zw.). To w zupełności wystarcza do pracy dorywczej - pamiętajmy, że elektrodami Φ2,5mm zwykle spawa się prądem 60-80A. Podczas próby z maksymalną mocą (100A/23V, czyli 2,3kW na wyjściu) wyłącznik termiczny 90°C na transformatorze zadziałał po około 4 minutach ciągłej pracy ze sztucznym obciążeniem. Ponadto w mojej minispawarce usytuowanie transformatora jest trochę niekorzystne jeśli chodzi o jego skuteczne chłodzenie wymuszone (patrz zdjęcia na stronie 22), więc to też należy brać pod uwagę. Gdybym musiał jeszcze raz nawinąć taki transformator to prawdopodobnie na pierwotnym użyłbym luźno skręconej licy 24x0,4mm, tak aby jak najlepiej wykorzystać dostępny przekrój okna, zachowując marginesy na brzegach uzwojenia.
    Pozdrawiam :)
  • #852
    lukasb9
    Poziom 28  
    Witam i dziękuje za odpowiedź. Rdzeń mam już kupiony E71 i na takim chciał bym nawinąć transformator, świadomy jestem, że można wycisnąć z niego sporo więcej jak spawarkę 100A. Nawijanie równoległe odpada z uwagi na to, że lica jaka posiadam wystarczy na nawinięcie około 24 zwojów na rdzeniu E71 (swoja drogą lica pochodzi z transformatora z mikrofalówki, miałem taką dziwną mikrofalówkę gdzie zamiast wielkiego ciężkiego transformatora sieciowego jest przetwornica).
  • #853
    lechoo
    Poziom 39  
    Ja na Twoim miejscu zostawiłbym tą licę z mikrofalówki w spokoju (może przyda Ci się do innego projektu), kupił trochę drutu Φ0,4..0,5mm (grubszy gorzej się układa) w podwójnej emalii i nim nawinął pierwotne do spawarki - w przypadku rdzenia E71 wystarczy 21 zwojów. Jak się postarasz aby sumaryczny przekrój wynosił 4..4,5mm² to spokojnie będziesz mógł ciągnąć do 140A z tej spawarki. Wtórne (7 zw.) najlepiej i najłatwiej będzie nawinąć taśmą Cu ≠0,5mm, tak samo dławik.
    Drut Φ0,5mm możesz odzyskać z pętli rozmagnesowujących od kineskopów, chociaż osobiście nie polecam takiego drutu z odzysku - nie wiadomo w jakim może być stanie...
  • #854
    krisss2006
    Poziom 12  
    Witam
    Przepraszam,że się nie odzywałem,ale miałem trudności z internetem.
    Ukończyłem spawarkę w/g schematu Olka2 i dużą pomocą Lecha,za co dziękuję.Co prawda wyspawałem kilkanaście elektrod 2,5mm i pare 3,2mm,ale nie jestem do końca zadowolony,tzn.tak jak wspomniał któryś z kolegów,że raz spawa się pięknie,nic nie klei,a czasem ciężko zajarzyć łuk,a jak zacznie spawać to znowu wszystko ok.Prąd jaki uzyskałem przy rezystorze przekładnika 2Ω to około 130A.Założyłem też 1,5Ω i uzyskałem prąd około 160A,wyspawałem tym prądzie pare elektrod,ale zmieniłem znowu na 2Ω,bo obawiam się o tranzystory mocy.Tu moje pytanie czy te obawy są uzasadnione,czy mogę włożyć te 1,5Ω bo prąd sporo wzrasta.
    Ogólnie jestem zadowolony z tego urządzenia i z tego,że udało się go wykonać.Oto zdjęcia gotowej spawarki
    Miniaturowa spawarka inwerterowa Miniaturowa spawarka inwerterowa Miniaturowa spawarka inwerterowa
    Pozdrawiam
  • #855
    gregii123
    Poziom 12  
    Gratuluję ukończenia spawarki!
    :)
    Wracając do tematu moją 3f spawarkę myślę że uruchomię w przyszłym tygodniu.(wcześniej nie maiłem za dużo czasu się nią zajmować . Koniec roku szkolnego i woogóle..D).Muszę jeszcze prostownik 3fazowy (3 mostki 50A)no dokonczyć falownik , nawinąć dławik- i tu mam takie zapytanie gdyż nie mam dostępu do miernika który by mierzył uH , a myślałem o dławiku jak u ruskich ][ i 10 zwoi?na 3 trafa z TV(200 - 250 A).
    zastanawiam sie jeszcze nad driverem igbt , na moje 3 pary igbt-ów chyba nie wystarczy driver na irf540 , a mam 2 sztuki tc4422 (9 A) tyko przed 1 trzeba inverter (74hct14n - może być)?

    Hmm troche się rozpisałem....

    Pozdrawiam!
  • #856
    lechoo
    Poziom 39  
    @gregii123
    Zapomnij o transformatorze sterującym w przypadku 3 IGBT równolegle, użyj transoptorów 2xTLP250, a na ich wyjściach podłącz posiadane przez Ciebie TC4422. Co prawda trzeba będzie je dodatkowo zasilać osobnymi napięciami, ale taki drivery będą najlepszym rozwiązaniem.

    @krisss2006
    Może problem sprawia źle działający układ Anti-Stick? Ile zwojów ma Twój przekładnik? Ja przy 50 zw. rezystor za przekładnikiem mam 0R75, ale pozmieniałem wartości dzielnika przy potencjometrze zadającym prąd (schemat poniżej) aby uzyskać jak najlepszą liniowość regulacji w przedziale 20-100A. Zajarzanie łuku szczególnie elektrodami zasadowymi wymaga trochę więcej wprawy...

    Miniaturowa spawarka inwerterowa