Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

Femen 16 Lip 2009 00:50 20659 42
  • Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.
    Witam.
    Ponad rok temu zacząłem budowę modułu zasilającego do generatora wysokiego napięcia, którego nazwałem Alessa. Jak zawsze, najpierw powstał pomysł, później projekt, a na końcu konstrukcja. W tym przypadku urządzenie zasilające o mocy 4.6kVA.
    Moduł zasilający pobiera z sieci(230V 50Hz, TN-S, lub TN-C) maksymalnie 20A.
    Trzeba go zasilić dodatkowo napięciem +12VDC i +3...15VDC.
    Napięcie wyjściowe 1- 52VDC, 2- 55VDC, 3- 62VDC(regulowane przełącznikiem zakresów).
    Prąd wyjściowy 1- 65ADC 2- 9ADC.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Opisze nieco komponenty które zostały wykorzystane w budowie.
    Jedynie tył obudowy, gdzie znajduje się prostownik, z wiadomych względów(wymóg izolacji) został wykonany z drewna, a dokładniej ze sklejki drewna sosnowego i pomalowany lakierem w kolorze popielatym, takim samym jak cała obudowa.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Transformator główny został przewinięty tak, by dawał 44V.
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Transformator pomocniczy ma następujące parametry:
    Napięcie:37VAC, 40VAC, 44VAC.
    Prąd: 12ADC.
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.






    Ogólnie o module zasilającym: robiąc ten moduł chciałem, aby został wykonany porządnie tak, by mnie nie zawiódł nawet w tedy, gdy zostanie przeciążony, czy będzie w innej sytuacji "zagrożenia". Budując nie oszczędzałem na materiałach. Można to wywnioskować po materiałach których użyłem. Przewody o znacznych średnicach, np. 4mm2 dla prądu nie większego niż 25A, 2,5mm2 dla 10A i 8mm2 dla 100A, 60A. Chciałem również, by zasilacz nie był zakłócany i sam nie był źródłem zakłóceń. Na przewodach zasilających transformator, zasilających stycznik i przewodzie ochronnym znajdują się pierścienie ferrytowe. Transformator pomocniczy ma swój osobny filtr wraz z bezpiecznikiem 6,3A.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.





    Włącznik główny- produkcji polskiej, posiada 2 pary styków roboczych o prądzie nominalnym 25A każdy na napięcie 500VAC, co w zupełności wystarczy, gdyż urządzenie podczas pracy rzadko pobiera prąd większy niż 20A.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.


    Woltomierze- wskazują różnicę potencjału elektrycznego, czyli napięcie.
    Da woltomierza o skali 40VDC został wykonany dzielnik napięciowy na 2 rezystorach 1kOhm 2W

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Prostownik- zrealizowany na 4 diodach krzemowych, każda o nominalnym prądzie 100A i napięciu 1200V, połączone w okładzie Greatza, co daje pełnookresowy prostownik 200A.
    Jako filtrację zastosowałem filtr LC.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Zasilacz 12V (moduł zewnętrzny)- o wydajności 3A, o wysokiej stabilności, zastosowane są w nim dwa zmostkowane stabilizatory liniowe LM7812.
    Regulator obrotów wentylatorów (moduł zewnętrzny)- wykonany regulator służy do płynnej regulacji obrotów 4 wentylatorów.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.


    Regulator fazowy (moduł zewnętrzny)- reguluje moc dostarczaną do transformatora, tym samym regulując wartość prądu przepływającego przez wtórne uzwojenie induktora.
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.


    Stycznik- załączanie przetwornicy za pomocą stacyjki(stacyjka załącza przekaźnik, a dopiero za pośrednictwem przekaźnika płynie prąd do cewki stycznika, która pobiera około 40W (dla dociekliwych). Stycznik dodatkowo został wytłumiony akustycznie, a przy nim został zamontowany filtr LC.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.

    Bezpiecznik M633 dla urządzeń o charakterze indukcyjnym.
    Napięcie pracy 660VAC.
    Zakres nastawy Inast=25 do 40A.
    Prąd zadziałania wyzwalaczy zwarciowych 14xInast.
    Temperatura pracy -25ºC do +50ºC.
    Zgodność z normami EN-60947-1, EN-60947-4-1.

    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.




    Zamierzam dorobić jeszcze 2 otwory 80mm i umieścić tam wentylatory wraz z ochronnymi kratkami tego samego rozmiaru.

    To chyba tyle. Projekt zajął mi dużo czasu, zacząłem go budować mając 14 lat, a skończyłem gdy miałem lat 15.Proszę modelatora o nie przeniesienie tego tematu do działu DIY Początkujący / Niedokończone(nie dot. jeżeli projekt jest poniżej poziomu forum) ze względu na niedokończenie projektu. Wiele osób prosiło abym zamieścił dokumentacje dostępną dla wszystkich, tak więc robię to równolegle z zamieszczeniem tego tematu na forum Elektroda. PL. Kolejnym argumentem może być to, że zakończę wszystkie prace w tym tygodniu.


    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.





    P.S.Dodam, lecz nie dziś jeszcze kilka, kilkanaście zdjęć.

    Dokumentacja:
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć. Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.


    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • Relpol
  • #2 16 Lip 2009 07:28
    528649
    Użytkownik usunął konto  
  • #3 16 Lip 2009 08:26
    c4r0
    Poziom 36  

    A co to ma zasilać? Napisałeś że jakiś generator wysokiego napięcia - nie uważasz że trochę głupio tak obniżać napięcie do 60V po to żeby potem znowu podnieść (zwłaszcza jeśli chodzi o taką moc)? Nie lepiej jest zrobić generator wysokiego napięcia zasilany napięciem sieci?

  • Relpol
  • #4 16 Lip 2009 08:37
    Moulder
    Poziom 23  

    Femen napisał:
    Moduł zasilający pobiera z sieci(230V 50Hz, TN-S, lub TN-C) maksymalnie 20A.


    To rozumiem że w sieci TNC-S lub TT Twój zasilacz nie będzie działał skoro ich nie wymieniłeś :D

    A z tych schematów to nic nie wynika, inaczej by by było gdybyś je w jednym pliku narysował, a nie w 6.

  • #5 16 Lip 2009 08:48
    sarna
    Poziom 24  

    Cytat:
    Prostownik- zrealizowany na 4 diodach krzemowych, każda o nominalnym prądzie 100A i napięciu 1200V, połączone w okładzie Greatza, co daje pełnookresowy prostownik 200A.


    Chyba jednak 100A.

  • #6 16 Lip 2009 09:01
    Femen
    Poziom 16  

    sarna napisał:
    Cytat:
    Prostownik- zrealizowany na 4 diodach krzemowych, każda o nominalnym prądzie 100A i napięciu 1200V, połączone w okładzie Greatza, co daje pełnookresowy prostownik 200A.


    Chyba jednak 100A.


    Nie, daje to 200A jako prostownik pełnookresowy. 1 dioda daje prostownik półokresowy 100A, 2 diody daje prostownik pełnookresowy 100A, a 4 diody dają układ Greatza, czyli w tym przypadku pełnookresowy prostownik 200A.

    technics6 napisał:
    Ale krowa :) Chyba największy zasilacz na elektrodzie.

    1. Nie widzę nigdzie uziemienia!
    2. Stycznik pobiera 40W? Sporo. Jaki ma znamionowy prąd załączania?

    Będzie z Ciebie elektryk :D


    1. Uziemienie jest. Cała obudował jest podłączona poprzez dławik przeciwzakłóceniowy do przewodu ochronnego (PEN, lub PE zależnie od układu sieci).Reszta układów również jest uziemiona.
    2.Na cewce była podana jej rezystancja tak wyliczyłem z prawa Ohma.
    Nie mam na chwilę dzisiejszą woltomierza(ampeomierza) na prąd zmienny, tak więc nie zmierzę ile pobiera mocy rzeczywiście.
    Moulder napisał:
    Femen napisał:
    Moduł zasilający pobiera z sieci(230V 50Hz, TN-S, lub TN-C) maksymalnie 20A.


    To rozumiem, że w sieci TNC-S lub TT Twój zasilacz nie będzie działał skoro ich nie wymieniłeś :D

    A z tych schematów to nic nie wynika, inaczej by by było gdybyś je w jednym pliku narysował, a nie w 6.

    Ad1. Zasilacz ma możliwość zasilania z dwóch rodzai sieci zależnie o podłączenia we wtyczce trójfazowej.
    Ad2. Co do schematów, nie mogę nic im zarzucić, opisałem każde urządzenie spełniające jakaś funkcję osobno, zaznaczyłem wejścia i wyjścia z każdego schematu. Jest to dosyć znaczne ułatwienie. Nikt nie będzie drukował schematu na kartce A3 jeżeli nie będzie podzielone na pojedyncze bloki funkcjonalne, Tutaj jest to wszystko podzielone i nie będzie problemm z odczytaniem, jeżeli będzie się miało przed sobą wszystkie schematy.

    Pozdrawiam Kamil.

  • #7 16 Lip 2009 09:19
    Stary1952
    Poziom 33  

    Witam .
    Z tym prądem to trochę inaczej , przy mostku prostowniczym zbudowanym z 4 diód 100A średnia wartość prądu wyprostowanego będzie 190A , używamy współczynnika 1,9 , natomiast w prostownikach 3-fazowych 6-cio pulsowych ten współczynnik wynosi 2,8 . :idea:
    Pozdrawiam .

  • #8 16 Lip 2009 09:23
    528649
    Użytkownik usunął konto  
  • #9 16 Lip 2009 09:24
    Femen
    Poziom 16  

    technics6 napisał:
    Wg. mnie jak na 14-15 latka to jest dobry początek.

    Faktycznie obniżanie i podnoszenie napięcia z powrotem w generatorze WN nie ma sensu, ale kolega ma przynajmniej ograniczoną moc i separację galwaniczną.

    Co do uziemiania przez dławik - bez sensu. W obwodzie uziemiającym nie powinno być ŻADNYCH elementów. Tylko przewód do ziemi.



    W takim dławiku podczas zwarcia może się zaindukować ogromne napięcie kiedy napięcie dostanie się na obudowę. Płyną tam przecież prądy zwarciowe!!


    Normy pozwalają na dołączanie dławików o małej indukcyjności w celu filtrowania zakłóceń.

  • #10 16 Lip 2009 09:36
    sarna
    Poziom 24  

    Femen, pokaż mi jak zbudować prostownik pełnookresowy na 2 diodach, mając do dyspozycji zasilanie pojedyncze (takie ma chyba twój transformator?)

    Stary1952 mógłbyś nieco rozwinąć twoją logikę z tym natężeniem? Na moje ślepe oko, podczas jednego okresu prąd płynie przez 2 diody w szeregu, to powinno zwiększać napięcie max a nie natężenie... Oczywiście mogę się mylić, jestem tylko informatykiem :)

  • #11 16 Lip 2009 09:42
    c4r0
    Poziom 36  

    Co do prądu diod, każda dioda przewodzi prąd przez 10ms i przez kolejne 10 "odpoczywa". Dlatego, zakładając prąd średni diody 100A otrzymujemy prąd maksymalny 200A, to się zgadza. Pytanie natomiast brzmi czy ta dioda wytrzyma dwukrotne przeciążenie przez 10ms. Możliwe że nie, ale jeśli tak, to ten prostownik będzie działał OK przy prądzie 200A ponieważ prąd średni diody nie będzie przekraczał 100A.

  • #12 16 Lip 2009 09:47
    sarna
    Poziom 24  

    Zazwyczaj chyba się podaje prąd maksymalny czyż nie?

  • #14 16 Lip 2009 10:28
    Anonymous
    Użytkownik usunął konto  
  • #15 16 Lip 2009 10:46
    reaven22
    Poziom 27  

    Femen napisał:
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.
    Proszę, to jest prostownik. Diody w nim znajdujące się są typowo do spaawarki. Kolega sarna chyba nie rozumie konstrukcji prostownika.


    Na zdjęciu widzę po 2 diody połączone równolegle i nijak mi z tego mostek Graetza nie wychodzi.

  • #16 16 Lip 2009 10:52
    Femen
    Poziom 16  

    reaven22 napisał:
    Femen napisał:
    Moduł zasilający 4.6kVA, dużo zdjęć.
    Proszę, to jest prostownik. Diody w nim znajdujące się są typowo do spaawarki. Kolega sarna chyba nie rozumie konstrukcji prostownika.


    Na zdjęciu widzę po 2 diody połączone równolegle i nijak mi z tego mostek Graetza nie wychodzi.



    Masz racje, małe uchybienie, już poprawione.

  • #17 16 Lip 2009 11:03
    inkognito09
    Poziom 29  

    W prądzie chwilowym, diody (i ogólnie półprzewodniki) są w stanie przetrwać duuużo razy więcej niż normalnie. A na moje oko powinna być tu wartość "skuteczna", a nie "średnia" jak napisał kolega. Dlaczego? W przypadku napięcia, przebicie następuje prawie od razu, czyli wystarczy krótki impuls przekraczający możliwości diody i zostaje ona przebita. W przypadku prądu uszkodzenie jest spowodowane bardziej przegrzaniem, czyli PRZEPALENIEM czy to złącza, czy doprowadzeń wewnątrz diody. Weźcie sobie potężną diodę i puśćcie jej 50A gdy będzie bez radiatora - nie pożyje za długo, zwyczajnie się przegrzeje i upali po jakimś czasie pracy. Prąd diody jest to prąd który wytrzyma wg. zapewnień producenta, ale po zapewnieniu jej potężnego chłodzenia wytrzyma więcej, aż do granicy możliwości oddawania ciepła przez samą jej obudowę. Inny, trochę analogiczny przykład. Weźcie sobie 5W rezystor o dowolnej rezystancji i podłączcie go do takiego zasilania żeby wydzieliło się na nim 20W - marny jego los na dłuższą metę. Na 3,3ochma + 4,7ochma po 10W każdy wsadzonych do garnka z zimną wodą realizowałem sztuczne obciążenie wzmacniaczy po 150W i katowałem je do oporu. W najgorszych przypadkach pojawiały się pęknięcia, ale żaden się nie przepalił. Z diod 100A w układzie greetza teoretycznie można wyciągnąć 200A, ale trzeba brać pod uwagę trochę nierównomierne rozkładanie się mocy na poszczególnych diodach, więc jak na razie (wg. mnie) najbardziej sensowną wypowiedzą jest wypowiedź Stary1952 o 190A.

  • #18 16 Lip 2009 11:20
    Anonymous
    Użytkownik usunął konto  
  • #19 16 Lip 2009 11:42
    -RoMan-
    Poziom 42  

    -> inkognito09

    Pisanie o wartości skutecznej prądu ma sens jedynie w układach liniowych - dioda zdecydowanie takim układem nie jest. Stąd wszyscy producenci podają wartości prądu średniego a nie skutecznego.
    Ponieważ spadek napięcia na diodzie jest słabo zależny od prądu przewodzenia - takie uproszczenie (bo niewątpliwie jest to uproszczenie) jest usprawiedliwione.
    Współczynniki pisane tu dość radykalnie - na poziomie nawet 2 - dotyczą obciążeń "miękkich". W przypadku obciążenia pojemnościowego byłbym bardzo ostrożny co do tak silnego przeciążania diod.

  • #21 16 Lip 2009 11:54
    528649
    Użytkownik usunął konto  
  • #22 16 Lip 2009 12:04
    -RoMan-
    Poziom 42  

    To jest tak oczywista oczywistość, że nie podlega dyskusji. Natomiast nie wolno nigdy zapominać, że w specyficznych warunkach pewne oczekiwania mogą nie zostać spełnione. Ja tylko zalecam ostrożność przy radykalnych twierdzeniach typu "200A!".

  • #23 16 Lip 2009 12:53
    Stary1952
    Poziom 33  

    -RoMan- napisał:
    Natomiast nie wolno nigdy zapominać, że w specyficznych warunkach pewne oczekiwania mogą nie zostać spełnione. Ja tylko zalecam ostrożność przy radykalnych twierdzeniach typu "200A!".

    To są tylko rozważania teoretyczne , żaden szanujący się elektronik nie będzie projektował urządzenia na 100% wartości katalogowych elementów . Zawsze zakłada się jakiś rozsądny zapas . To co napisałem wcześniej o tym współczynniku 1,9 to można go stosować w przypadku chwilowego maksymalnego poboru prądu , na pewno nie przy ciągłej pracy .
    Pozdrawiam .

  • #24 16 Lip 2009 16:37
    Mark II
    Poziom 20  

    Femen napisał:
    sarna napisał:


    2. Stycznik pobiera 40W? Sporo. Jaki ma znamionowy prąd załączania?




    2.Na cewce była podana jej rezystancja tak wyliczyłem z prawa Ohma.
    Nie mam na chwilę dzisiejszą woltomierza na prąd zmienny, tak więc nie zmierzę ile pobiera mocy rzeczywiście.

    Tyle, że na cewkach podaje się rezystancję dla prądu stałego. Nie można więc wprost policzyć, ze znanego prawa, mocy pobieranej przez cewkę stycznika. W przypadku cewek przeznaczonych do zasilania prądem przemiennym istotna jest jej indukcyjność i w dodatku nie jest ona stała.
    Indukcyjność cewki ma znacznie mniejszą wartość gdy styki stycznika są otwarte. Wówczas zwora jest odsunięta od jarzma na dość dużą odległość, rdzeń posiada więc sporą szczelinę która drastycznie ogranicza indukcyjność cewki, praktycznie do dziesiątych części wartości dla stanu zamkniętego. W tym momencie wartość mocy pobieranej przez cewkę można rzeczywiście ocenić na podstawie jej rezystancji. Gdy natomiast zwora zostanie przyciągnięta, szczelina zostaje zredukowana niemal do zera i indukcyjność rośnie, spada prąd pobierany przez cewkę i zmienia się charakter pobieranej mocy, będzie dominowała składowa indukcyjna.
    Z tym faktem wiąże się zjawisko "forsowania" zamykania styków stycznika. Bowiem gdy zwora jest odsunięta, cewka pobiera duży prąd, wytwarzając strumień magnetyczny o dużym natężeniu, co powoduje szybkie przyciągnięcie zwory. Efekt ten nie występuje w stycznikach zasilanych prądem stałym i tam dla uzyskania efektu forsowania stosuje się czasem opory "oszczędnościowe" włączane w szereg z cewką po przyciągnięciu zwory lub uzwojenie podzielone na część niskoomową i wysokoomową, w tym samym celu.

  • #25 16 Lip 2009 19:12
    Czebu
    Poziom 19  

    Femen. Gratuluje pomysłu. Mam jedno, ale...
    Wydaje mi się, że ten granatowy elektrolityczny kondensator 22000uF jest już zużyty. Wygląda na napuchnięty. Tak ja to widzę na zdjęciu. Może się mylę.

  • #26 16 Lip 2009 20:06
    Femen
    Poziom 16  

    piotr_kadlubowski napisał:
    Femen. Gratuluje pomysłu. Mam jedno, ale...
    Wydaje mi się, że ten granatowy elektrolityczny kondensator 22000uF jest już zużyty. Wygląda na napuchnięty. Tak ja to widzę na zdjęciu. Może się mylę.

    Ten kondensator nie jest zużyty, ani w jakikolwiek sposób uszkodzony. Ma jedynie tak wydęty plastikowy kapturek.
    Hmm, kosztorys, to tak:
    Trafo-200zł.
    Prostownik 100zł.
    Obudowa- 120zł.
    Przewody i itp. - 60zł.
    Przełącznik podzakresów- 45zł.
    Wył. główny 25zł.
    Transformator pomocniczy- 40zł.
    Stycznik- 40zł.
    Wył. silnikowy 65zł.
    Sklejka i lakiery- 30zł.
    Śruby- 30zł.
    Elektronika- 50zł.
    Neonówki- 10zł.
    Woltomierze- 30zł.
    Inne-120zł.
    Razem 965zł.
    Pewnie będzie tego więcej, tylko zapomniałem czegoś;]
    P.S. Na wszystko zarobiłem sobie sam, wszystko zrobiłem sam, między innymi dla tego budowa trwała tak długo., ale satysfakcja z powodzenia jest ogromna.

  • #27 16 Lip 2009 22:51
    hvelektronik
    Poziom 19  

    Witam Ciekawy projekt zastanawiam się co cie zainspirowało do budowy zasilacz o tak dużej mocy i jakie masz plany na przyszłość związane z tym projektem?

  • #28 16 Lip 2009 23:19
    Femen
    Poziom 16  

    hvelektronik napisał:
    Witam Ciekawy projekt zastanawiam się co cie zainspirowało do budowy zasilacz o tak dużej mocy i jakie masz plany na przyszłość związane z tym projektem?

    Pomysł przyszedł sam, gdy nie starczyło zasilanie 80W, potem 200W i 400W. Wcześniejsze zasilacze służyły do dostarczenia energi elektrycznej do przetwornicy ZVS Flyback i Half Brigde. Co do przyszłośći, to jeszcze zobaczymy.

  • #29 17 Lip 2009 01:54
    RAFAŁ.M
    Poziom 18  

    Projekt ciekawy ,ale może lepiej było przeprojektować ZVS-a na zasilanie z wyższego napięcia i dać zwykły autotransformator. Przy większych napięciach popłyną niższe prądy i straty mocy będą mniejsze.Dodatkowo autotransformatorem można regulować napięcie płynnie od zera.

  • #30 17 Lip 2009 10:37
    parafka
    Poziom 20  

    Femen:
    Gratuluję wiedzy i zaangażowania, bo jak na 15latka to już dużo zrobiłeś i żyjesz.
    Chciałbym Cię tylko uświadomić, że w przypadku śmiertelnego porażenia prądem dodatkową karą dla Twoich rodziców będzie kara pozbawienia wolności za brak właściwej opieki nad niepełnoletnim.
    Proponuję zaczekać z tymi 4kVA jeszcze ze 3 latka a uchronisz rodziców przed prawnym smrodem, który im teraz szykujesz.
    Pozdrawiam!
    Trzymam kciuki za Twoje projekty, ale proszę, wstrzymaj się trochę a będą z Ciebie ludzie.