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

Zgrzewarka do blach by smith. DIY

smith_dgr 07 Lut 2019 15:21 93183 82
  • #61 07 Lut 2019 15:21
    robokop
    Moderator Samochody

    Grendel napisał:
    Ja to akurat rozumiem doskonale - przez ostatnie 40 lat zaprojektowałem i wykonałem mnóstwo transformatorów, które bez problemu do dzisiaj pracują.
    Szczególnie takie, mające 3kVA przy rdzeniu o przekroju 30cm2 i sprawność 94%. Wiesz jaką bzdurę walnąłeś?

    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
  • #62 07 Lut 2019 15:23
    Grendel
    Poziom 14  

    robokop napisał:
    Szczególnie takie, mające 3kVA przy rdzeniu o przekroju 30cm2 i sprawność 94%. Wiesz jaką bzdurę walnąłeś?


    Po pierwsze - sam walisz bzdury - ja akurat wiem o czym piszę. Wszystko jest oparte na pomiarach. Może ma 32 cm² - był robiony 30 lat temu - nie będę (zwłaszcza dla ciebie) wyławiał go z kadzi.
    Mam taki zwyczaj, że zabieram głos może rzadko, ale tylko wtedy, gdy jestem pewien tego co mam do powiedzenia. I nie lubię bufonady. Jeśli poradzisz sobie z poskładaniem tego w całość - podam później szczegółowe dane. Wtedy okaże się, kto opowiada bzdury.
    Po drugie 96%.

  • #63 07 Lut 2019 18:53
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Sprawność urządzeń rośnie z wartością mocy. Przy 3 kW jestem w stanie uwierzyć, że taka sprawność mogła wychodzić, zwłaszcza przy wysokonapięciowym transformatorze.

    Ogólnie uważam, że próba przedstawienia skróconej wersji projektowania transformatora na podstawie Ap (area product) i Ae (winding window area) może skończyć się wieloma niedopowiedzeniami oraz skrótami myślowymi, które nie dla wszystkich będę zrozumiałe to polecam poniższy materiał, fakt że jest opisany jako HF, ale wzory są tak ogólne że można stosować dla 50 Hz również ;)

    https://www.youtube.com/watch?v=3nfqBzPMknY

  • #64 07 Lut 2019 22:33
    Grendel
    Poziom 14  

    _lazor_ napisał:
    Sprawność urządzeń rośnie z wartością mocy. Przy 3 kW jestem w stanie uwierzyć, że taka sprawność mogła wychodzić, zwłaszcza przy wysokonapięciowym transformatorze.


    Właśnie:
    Przeszukałem stare zapiski (mam wszystko w 40-letnim zeszycie) i mogę je skonfrontować ze swoją starczą sklerozą:
    rdzeń typu LL ma wymiary:
    kolumna 57x58 mm (33 cm² - sorry pana robokopa za 10 procentowe przekłamanie)
    okno: 70x150 mm=10500 mm²=105 cm²

    jest nawinięty symetrycznie na obu kolumnach (po połowie każdego z uzwojeń):

    z1: 270 zw. DNE Φ3mm (7 mm²) - średnia długość zwoju 28 cm - łączna długość drutu: 75.6 m.
    Rezystancja R1=183.6 mΩ.

    z2: 36000 zw. DNE Φ0.25 mm (0.05 mm²) - średnia długość zwoju 36 cm - łączna długość drutu: 12960 m.
    Rezystancja R2=4.4 kΩ.

    współczynnik wypełnienia miedzią kcu:

    Scu1=270x7=1890 mm²
    Scu2=36000x0.05=1800 mm²
    Scu=3690 mm²=36.9 cm²
    kcu=36.9/105=0.35 (typowy, realny, nie przesadzony)

    U1n: 230 V (miałem w latach '80 w mieszkaniu do 235 V dzięki bliskości rozdzielni)

    I1n: 14 A, (gęstość prądu 2 A/mm²)

    U2on: 30667 V, U2n: 29440 V

    I2n: 0.1 A, (gęstość prądu 2 A/mm²)

    Sn: 2944 VA

    I1z: 328 A => Uz%: 4.3

    I1o: 1.8 A


    A teraz sprawność - mnie we wszystkich szkołach uczyli, że sprawność transformatora można określić równaniem:

    η=P2/P1=P2/(P2+ΔP)

    gdzie:
    P1 – moc pobierana przez transformator; P1 = U1xI1 cosφ1 (w W)
    P2 – moc oddawana przez transformator; P2 = U2xI2 cosφ2 (w W)

    ΔPcu1: I1²xR1=14²x0.183 Ω=36 W

    ΔPcu2: I2²xR2=0.1²x4400 Ω=44 W

    ΔPfe: 67 W (zmierzone watomierzem)

    ΔP=ΔPcu+ΔPfe=147 W

    czyli:

    η=P2/(P2+ΔP)=2944/3091=0.952

    Wybacz, panie robokopie - faktycznie, nie 96% a 95.2%

  • #65 07 Lut 2019 23:33
    jano0910
    Poziom 10  

    Grendel napisał:
    Przeszukałem stare zapiski


    A ten ogólny, prosty wzór na moc?

  • #66 07 Lut 2019 23:55
    Grendel
    Poziom 14  

    Moc oddawana przez transformator wyraża się wzorem:

    S2=U2•I2 = [4,44•η/(1 + η)]•f•B•J•kFe•kCu•O•S•10^6[VA], gdzie:

    S2 - moc pozorna wyjściowa [VA]
    η - sprawność transformatora, bezwymiarowa,
    f - częstotliwość pracy w hercach [Hz],
    B - amplituda indukcji magnetycznej w rdzeniu, w teslach [T],
    J - gęstość prądu w uzwojeniu [A/mm²],
    kFe - współczynnik zapełnienia rdzenia żelazem, bezwymiarowy,
    kCu - współczynnik zapełnienia okna miedzią, bezwymiarowy,
    O - pole powierzchni okna, w metrach kwadratowych [m²],
    S - pole powierzchni rdzenia, w metrach kwadratowych [m²].


    amplitudę indukcji dla typowego rdzenia można przyjąć;
    B =1,6 T,
    częstotliwość dla krajowej sieci energetycznej, czyli;
    f =50 Hz,
    gęstość prądu, standardowo;
    J =2,5 A/mm²,
    sprawność dla dużego rdzenia, w pierwszym przybliżeniu
    η =0,95,
    współczynnik zapełnienia żelazem i miedzią odpowiednio:
    kFe =0,95,
    KCu =0,35

    ilość zwojów_na_volt zw/U:
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S) (gdzie S rdzenia jest w m²)



    Maksymalne uproszczenie wzoru na moc (O i S podane już w cm2) to:

    S2=U2•I2 = 4•kCu•O•S [VA]

    Jeśli przyjąć, że kCu wynosi 0.35, otrzymamy jeszcze prostszy wzór:

    S2=U2•I2 = 1.4•O•S [VA]

  • #67 08 Lut 2019 07:16
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Brak podanego prądu jałowego dość mocno ogranicza możliwość zweryfikowania czy faktycznie taka sprawność była.

    Drobne błędy w wzorach:
    Zamiast
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S)
    powinno być
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S•10^-4) jeśli indukcję podajemy w teslach, jeśli w gausach to 10^8.

    Ogólnie to polecam używać lepszych źródeł niż materiały z forum pisane przez ludzi, którzy pisząc na szybko popełniają nawet nie celowe błędy. Dla przykładu dobra książka to "transformatory i dławiki" Mieczysław Flisak

    Aby nie być gołosłownym i jak na moderatora przystało podaje źródło:
    Zgrzewarka do blach by smith. DIY

  • #68 08 Lut 2019 08:43
    Grendel
    Poziom 14  

    _lazor_ napisał:
    Brak podanego prądu jałowego dość mocno ogranicza możliwość zweryfikowania czy faktycznie taka sprawność była.


    Nie mogę się zgodzić, że był brak podanego prądu jałowego:

    Grendel napisał:
    I1o: 1.8 A


    ale wpływ tego prądu na straty mocy czynnej jest taki:

    ΔPcu1o: I1o²xR1=1.8²x0.183 Ω=0.59 W, więc go pominąłem




    _lazor_ napisał:
    Drobne błędy w wzorach:
    Zamiast
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S)
    powinno być
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S•10^-4) jeśli indukcję podajemy w teslach, jeśli w gausach to 10^8.


    Tutaj też nie do końca błąd, ponieważ:

    Grendel napisał:
    B - amplituda indukcji magnetycznej w rdzeniu, w teslach [T],


    i nigdzie nie zmieniałem tej jednostki, więc dalej jest mowa o teslach

    oraz:

    Grendel napisał:
    zw/U = 1/(4,44•f•B•kFe•S) (gdzie S rdzenia jest w m²)


    więc tu masz te 10^-4 (iloraz m² przez cm²)

    i wszystko się zgadza (również z dobrą książką Flisaka)

  • #69 08 Lut 2019 09:10
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    No właśnie o to chodzi, że człowiek jednak z rana zaspany i błędy robi, a książka opisana w szerszym zakresie i mniejsza szansa na spotkanie błędu.


    Średnia droga magnetyczna wyszła mi w szybkim szacunku 67cm, przy 1.8A prądu jałowego i 270 zwojach daje nam to 1.8*270/0.67 czyli 725 A/m co wygląda w porządku w porównaniu do charakterystyk magnesowania blach krzemowych jakie znalazłem i faktycznie miej więcej odpowiada 1.8T

    Jeśli chodzi o straty to też co patrzę to można szacować miej więcej 2W/kg, nie wiem jakie miał właściwości użyty przez Ciebie materiał

    Raczej ten transformator też nie ważył więcej niż te 20-30kg, więc zmierzona wartość strat też by się zgadzała. Tak więc nie widzę powodu by posądzać Cię o pisanie bzdur.

  • #70 08 Lut 2019 09:26
    Grendel
    Poziom 14  

    Tak, to realne urządzenie, które nadal, od ponad 30 lat stoi u mnie na strychu.
    Trafo był nawijany na profesjonalnej nawijarce, do której miałem wtedy dostęp.
    Razem ze stalową kadzią i 6 litrami oleju waży 32 kg.
    Prąd magnesowania jest dość duży, ponieważ kiedyś robiłem urządzenia bardziej "na styk" w związku z czym jego charakterystyka magnesowania już trochę wchodzi w "kolano".
    Przy 220 V prąd Io wynosi ok. 1 A.
    A moc strat w rdzeniu mierzyłem kontrolnie jeszcze wczoraj.
    Danych samego rdzenia nie posiadałem, ale i tak zawsze zaczynam od zbadania charakterystyki.

  • #71 08 Lut 2019 09:51
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Czy te 14A oznaczone jako I1n uwzględnia prąd jałowy? Gdyż podczas obciążenia mamy jednak sumę prądu jałowego i obciążenia co może mieć trochę wpływ na wyliczenie strat uzwojenia pierwotnego. Nadal to tylko dodatkowe 5W, ale tak się tylko już czepiam detali.

  • #72 08 Lut 2019 10:04
    Grendel
    Poziom 14  

    Zgadza się - te prądy się sumują, ale sprawność wyznaczamy dla mocy czynnej (przy cosφ bliskim 1) a prąd jałowy ma u mnie cosφ = 0.16, więc jego charakter jest (jak w każdym transformatorze) mocno indukcyjny - czyli wektory tych prądów są niemal prostopadłe, a prąd wypadkowy to praktycznie pierwiastek z sumy kwadratów prądów składowych.

  • #73 08 Lut 2019 10:11
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Trzeba jeszcze tak dla pewności dorzucić, że transformator takiej sprawności nie ma w pełnym zakresie obciążenia, a w sumie im mocniej obciążony tym sprawniejszy. Ale nawet w przetwornicach impulsowych sprawność podają dla punktu pracy najbardziej korzystnego (bo marketing musi być).

  • #74 08 Lut 2019 10:22
    Grendel
    Poziom 14  

    _lazor_ napisał:
    transformator takiej sprawności nie ma w pełnym zakresie obciążenia, a w sumie im mocniej obciążony tym sprawniejszy


    Właśnie - a po przekroczeniu mocy znamionowej sprawność dość szybko maleje.

    Ale ponieważ ten temat dotyczy zgrzewarki w oparciu transformator z mikrofalówki, to tu jest pewna zagwozdka, ponieważ jako trafo do pracy dorywczej posiada znamionowy punkt pracy daleko odbiegający od maksymalnej sprawności (dlatego mocno się grzeje) - gdyby go traktować jak transformator do pracy ciągłej, miałby praktycznie 3-krotnie mniejsza moc.
    Przy czym w takim zastosowaniu i tak pracuje praktycznie w stanie zwarcia (może nie do końca, bo oporność wyprowadzeń, elektrod i materiału zgrzewanego ma tu duże znaczenie).

  • #75 08 Lut 2019 10:27
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    No tak, praktycznie ogranicza go tylko indukcyjność rozproszenia i rezystancja uzwojeń. Jeśli lakier na drucie nawojowym wytrzyma to sobie można naparzać impulsami by zgrzewać elementy. Dużo sprzętów tak działa, nawet tanie wiertarki, nie są przystosowane do pracy ciągłej. Janusze budowlanki o tym nie wiedzą i marudzą że szajs a nie wiertarki w tych sklepach ;)

  • #76 09 Lut 2019 08:46
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    _lazor_ napisał:
    nawet tanie wiertarki, nie są przystosowane do pracy ciągłej. Janusze budowlanki o tym nie wiedzą i marudzą że szajs a nie wiertarki w tych sklepach ;)


    Wszytko ładnie, pięknie opisane ale tu nie do końca się zgodzę. Owszem jet tak jak kolega pisze jednak na uzwojeniach aluminiowych. Są też przypadki źle dobranego uzwojenia miedzianego do daremnego materiały ( stopu ) rdzenia i wirnika. Młode pokolenie za nic ma te właściwości i nawija jak padnie a potem faktycznie 5 minut pracy 30 przerwy albo dym z maszyny.
    Miałem 2 lata temu taki przypadek. Przyniósł mi sąsiad takie zwłoki ... Kątówka Bosch 800W kupił rok wcześniej wiec leżała długo nie używana jeszcze zapakowana. Przyszedł czas i potrzeba by ją użyć no i podłącza by kawałek blachy uciąć a tu po 4 min dym i ogień. No to do mnie leci w trymiga. Rozbieram na części dokonuje autopsji i wyszedł spalony stojan, niby nic wielkiego, przewijam tą jedną spaloną stronę, składam do kupy, załączam a ta zziii jakieś wolne obroty, kurde rozbieram sprawdzam czy się nie pomyliłem z kierunkami uzwojeń ale nic wszystko cacy. Znów składam, podłączam a ta zzziiiii małe coś obroty. Znów rozbieram i głowie się co jest grane, sprawdzam raz jeszcze wirnik, wygląda ok, pomiary ok, na przebicia wytrzymuje normy wiec to nie to. Coś mnie tknęło więc drapie ten stary drut bo może jakiś grubo lakierowany czy co a tam alu zamaskowany i wygląda jak miedz no szlag, odwijam to drugie uzwojenie i nawijam nowe MIEDZIANE, składam do kupy, podłączam i śmiga, W życiu by mi nie przyszło że Bosch taki badziew zrobił. Stojan Alu, wirnik Miedz. Ale zmierzam do tego ile czasu człowiek potrzebuje by takie gó...o naprawić. Ciekawe materiał dość dobrej jakości, po przewinięciu o niebo lepiej działa i więcej mocy niż fabrycznie, zabrałem na męki na hamownie magnetodynamiczną i test 30 min z obciążeniem 60% lekko ciepła. 80% obciążenia test 40min temp około 70'C, jadę dalej, obć 90% test 30min 93'C czyli jest lepiej o wiele lepiej.

  • #77 09 Lut 2019 21:53
    Grendel
    Poziom 14  

    cooltygrysek napisał:
    Owszem jet tak jak kolega pisze jednak na uzwojeniach aluminiowych



    To samo zjawisko dotyczy przewodów spawalniczych w chińskich spawarkach inwertorowych.
    W mojej zakupionej przed laty spawarce Nutool NTW200INV przewody spawalnicze były aluminiowe, jednak tak pięknie pomiedziowane, że do złudzenia przypominały Cu. Zauważyłem to przypadkiem, gdy sprawdzałem jakość połączeń przy wtykach. Odłamało się wówczas kilka cieniutkich drucików - zbyt lekkich i łamliwych, jak na miedź - w powiększeniu przekroju poprzecznego widać było, że są z Al, pokryte jedynie warstewką Cu.
    Co ciekawe, chiński przewód miał fachowe oznaczenie H01N2-D, co według naszych norm oznacza:

    Zharmonizowany przewód spawalniczy z płaszczem gumowym.
    Zakres temperatur:
    -elastycznie –25°C do +80°C
    -stacjonarnie –40°C do +80°C
    Maksymalne temperatura żył +85°C
    Napięcie pracy
    100 V AC/150 V DC
    Napięcie testu 1000 V
    Budowa:
    -bardzo elastyczna żyła miedziana, niepobielana wg DIN VDE 0295, IEC 60228 i HD 383


    Podobna prawidłowość występuje w przypadku chińskich "kabli rozruchowych", (dla odmiany o przekroju 1.5 mm² w baaardzo grubej izolacji).


    Nie trafiłem dotychczas na transformator do mikrofalówki z uzwojeniem Al, ale to pewnie kwestia czasu. Radzieccy fachowcy korzystali już z tego dawno temu nawijając transformator w "Rubinie". Podobnie jak NRD-owscy w zasilaczu do toru wyścigowego PIKO.

  • #78 11 Lut 2019 08:48
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    Grendel napisał:
    "kabli rozruchowych", (dla odmiany o przekroju 1.5 mm² w baaardzo grubej izolacji).


    Albo i mniej, krokodyle zaciskane na blaszkę, duża rezystancja itd. Jeden odpał i w kable z grilowane :-) Mało kto wie ale te przewody to tylko nadają się do doraźnego ładowania aku a nie rozruchu. Do rozruchu to tylko min 10 mm² Cu, krokodyle lutowane w tulei zaciskowej. Tylko takich kabli ze świecą szukać. Wszyscy kupują taki badziew bo taka moda a później się dziwią a Adama Słodowy zawsze powtarzał " Zrób To Sam " :-) I tego się trzymajmy w życiu. Chociaż i takich ludzi zaczyna brakować ze starszego pokolenia, gdyż młode by tylko kupowało i kupowało.

    Co do chińskich kabli i przewodów Al jak kolega wspomniał to już chyba standard. Może w chinach mają deficyt Cu albo jakieś embargo haha :-)

  • #79 11 Lut 2019 10:07
    Grendel
    Poziom 14  

    cooltygrysek napisał:
    Adam Słodowy zawsze powtarzał " Zrób To Sam "

    Całe szczęście, że są jeszcze ludzie, którzy wprowadzają w życie zasadę "Do It Yourself", jak np. autor tematu.



    cooltygrysek napisał:
    Do rozruchu to tylko min 10 mm² Cu

    Ja użyłem 16 mm² Cu - nigdy nie zdołały się nawet lekko rozgrzać :)



    cooltygrysek napisał:
    Może w Chinach mają deficyt Cu albo jakieś embargo

    Powód bardziej prozaiczny - cena.

  • #80 11 Lut 2019 10:24
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Rozpoczynacie dość ciekawą dyskusję, ale jednak nie na aktualny temat. Jeśli założycie temat w dziale "projektowanie po godzinach" czy "hydepark" to nawet sam się dołączę do dyskusji, jednak to miejsce nie jest odpowiednie.

  • #81 11 Lut 2019 10:36
    Grendel
    Poziom 14  

    Fakt, sam widzę, że sporo pobocznych wątków potworzyliśmy. Jeśli zrobię zgrzewarkę, to pewnie tu wrócę, albo gdy ktoś mi znów zarzuci, że nie wiem, jak się robi transformatory (na których zresztą zjadłem zęby).

  • #82 11 Lut 2019 10:40
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    Polecam zaglądać, kilka tematów związanych z energoelektroniką zamierzam otworzyć i będą to tematy otwarte, bardziej zaawansowane i pewnie związane z wysokim (pewnie 10kV) napięciem ;)

  • #83 11 Lut 2019 12:54
    Grendel
    Poziom 14  

    W takim razie jeszcze dwa małe sprostowania na temat:

    Grendel napisał:
    Nie trafiłem dotychczas na transformator do mikrofalówki z uzwojeniem Al, ale to pewnie kwestia czasu.

    Życie bardzo szybko to zweryfikowało (patrz obrazek poniżej)

    Zgrzewarka do blach by smith. DIY

    MOT ze zdjęcia to MD-701EMR-1. Nie polecam.


    Grendel napisał:
    Tylko że ten nomogram zupełnie pomija przekrój okna, który jest równie istotny jak przekrój rdzenia.

    Żeby nie było, że całkiem neguję starannie opracowany przed dziesiątkami lat nomogram - zapoznałem się z jego genezą - podłożem takiego opracowania była w dużej mierze ekonomia.
    Standardowe kształtki, których on dotyczy, były tak zaprojektowane, by oszczędnie stosować drogą (od zawsze) miedź w przeciwieństwie do taniej stali, więc rozmiar okna był ściśle powiązany z przekrojem rdzenia,
    czego naturalnym następstwem był limit mocy dla danego przekroju rdzenia.
    Od dawna jednak istnieją rdzenie o zupełnie innych proporcjach, które przy danym przekroju kolumny "przyjmą" w dużym oknie znacznie więcej sumarycznego przekroju uzwojenia, a co za tym idzie - znacznie większą moc.