sterowanie mocy zgrzewarki transformatorowej

Mam pewien problem zwiazany z regulacja mocy zgrzewarki do tworzyw sztucznych .Uklad ma byc zbudowany mniej wiecej tak:
regulator na triaku lub czyms innym po stronie pierwotnej a po stronie wtornej (2 zwoje kablem spawalniczym) uzwojenie zwarte grzalka wykonana z blachy nierdzewnej.Grzalka ma dosc niska opornosc i okreslona temperature osiaga sie przy napieciu ok. 1,5v i pradzie ok. 120A. Uklad przetestowalem uzywajac w miejscu regulatora autotransformatora.Niestety sprawa jest bardziej skomplikowana.Do elektrody grzejnej bedzie przyspawana termopara zapieta w sprzezeniu zwrotnym w celu utrzymania zadanej temperatury (ok 180C) przez 6-7 sekund.W gotowym urzadzeniu nie moge uzyc autotrafa bo folia bedzie zgrzewana z roznymi materialami o roznych mozliwosciach odbioru ciepla.Tak wiec uklad uklad czasowy plus odpowiednio dobrane uzwojenia odpada.Poczytalem troszke dyskusje na forum ale nie znalazlem konkretnych rozwiazan.Na poczatku wymyslilem sobie ze wystarczy zwykly uklad sciemniacza ale nie dziala (trafo burczy a regulacja gorzej niz nedzna),teraz wiem ze to dlatego ze to obciazenie indukcyjne.Drugi pomysl to cos w rodzaju sterowania grupowego, zbudowalem uklad ktory jest zalaczany w zerze i puszcza 1 do 10 okresow(10cio stopniowa reg.).Nie testowalem go jeszcze ale wlasnie sie doczytalem ze i to nie zagra bo zero dla optotriaka (z wbudowanym ukladem do zalaczania w zerze) to wcale nie jest zero pradu.
Prosilbym o jakas pomoc chocby teoretyczna w sprawie tego regulatora,
bo ze sprzezeniem i pomiarem temperatury chyba sobie poradze.

Są też SSR-y (przekaźniki bezstykowe o których pisałeś) załączane w zerze prądu - dla indukcyjnych obciążeń. poszukaj trochę.
tu mieli: www.introl.pl

Regulator temperatury z wyjściem SSR i przekaźnikiem półprzewodnikowym (regulatorem mocy) po stronie wtórnej nie zawsze się sprawdzają. Proces nagrzewania i stabilizacji temperatury jest czasami trudny do realizacji ze względu na bezwładności cieplne czujnika i elektrody .
Osobiście wykonywałem sterowania gdzie zabudowano grzałkę w elektrodzie o dużej pojemności cieplnej (na tyle dużej aby spadek temp. podczas zgrzewu był niewielki). Równocześnie ze stabilizacją temperatury na regulatorze PID stosowałem załączanie grzałki czasowe (w czasie trwania zgrzewu). Regulator PID miał tzw. AUTO-TUNING gdzie strojenie regulatora obsługa wykonywała po zmianie elektrody, czasu zgrzewu czy materiału.
Pozdrawiam

Dzieki za podpowiedzi ale w moim zastosowaniu grzalka nie moze miec zbyt duzej pojemnosci cieplnej, poniewaz proces mniej wiecej ma wygladac tak:najpierw grzanie przez 2-3s potem urtrzymanie temperatury ok. 180C przez 7-8s (caly czas pod naciskiem 40kg/cm)
anstepnie spadek temp do okolo 100C w ciagu 3-4s i zwolnienie nacisku.To urzadzonko ma sluzyc do przyklejania HSC(heat sealing connector) do plytki drukowanej a zdrugiej strony do szkla, konkretnie do lcd.Przekroczenie czsu grzania uszkadza klej a zwolnienie nacisku przy zbyt wysokiej temp slaba przyczepnosc. Ponawiam wiec pytanie czy ktos probowal sterowania grupowego po stronie pierwotnej trafa ktore zawsze bedzie obciazone?

Możesz rozwiązać to sterowanie na kilka sposobów:
1 - mało elegancki ale dość skuteczny:
zastosować tyrystorowy lub na triaku ściemniacz , łącząc równolegle do trafo opornik o mocy ok 60 do 100W lubżarówkę - będzie regulować
2 - zastosować regulator tyrystorowy przystosowany do regulacji trafa - śą takie , ale koszt regulatora bez elementów mocy ok. 800 -1000zł
3 - dać regulację tyrystorami po stronie wtórnej - zwiększą się straty , ale najlepiej działa . Robiłem takie sterowanie do grafitowych elementów grzejnych.

120 A i 1,5 V to 180 W. Raczej niewiele. Zmień grzałkę, na większe napiecięcie, prąd zmaleje i wtedy reguluj po stronie wtórnej triakiem, tyrystorem. Robiłem taki regulator do drutu grzejnego który ciął styropian. Moc ok. 80 W. Wykorzystałem prosty regulator (kit) do regulacji jasności żarówki halogenowej, z drobnymi zmianami.

witam,zobacz ten układ ,stary to stary ,a może okaże się przydatny.pozdrawiam
http://www.elektroda.net/download/dwpl.php?fi...ystorowy_regulator_temperatury_o_mocy_3kw.pdf

Przytakich parametrach grzania możesz zastosować regulację grupową. Częstotliwość sieci to 50 Hz i 10 cykli załączeń w skundzie powinno wystarczyć. Układ musi być zasilany w zerze. Do wysterowania transoptorów najlepiej zastosować mikroprocesor z odpowiednim programem. Nie przejmuj się przesunięciem napięcia i prądu względem zera bo triak załączy, i wyłączy po zaniku sygnału sterującego i prześciu sinusoidy napięcia na przeciwną stronę. Stany prądu i napięcia w linii oisujemy za pomocą liczb zespolonych i wykresów wskazowych, no ale studia Cię nie interesują. Trafo będzie i tak głośniej pracować. Sciemniacz żarówki to nie dokońca dobre rozwiązanie.. Jeśli prąd po pierwotnej nie przekracza 2A to posiadam układ do regulacji prędkości obrotowej (napięciowej) do nawiewu kominka. Układ zerżnięty z fabrycznego regulatora za ponad 300 zł. Szeroki zakres regulacji ale na potencjometr i bez możliwości sterowania z zewnątrz.

Do zuhj - regulator prądu żarówki halogenowej zastosowany po wtórnej stronie trafa po zmianie parametrów grzałki. Zrobiłem dwa takie przyrzady i działają do dziś bez zastrzeżeń. Układ jest banalnie prosty i jednocześnie bezpieczny. Napiecie wtórne jest niskie i mozna bezpiecznie kombinować ze sterowaniem-regulacją.

ja proponuję pozostać przy strronie pierwotnej i regulacji na tyrystorze zamiast triaka. Triak ze wzgledy na charakter obciążenia nie wyjdzie ze stanu przewodzenia.

Panie balt, mówimy o prądzie PRZEMIENNYM !!!

A o jakim? Tylko o przemiennym!!! Tylko nie wiem jakie to ma znaczenie dla tyrystora? Charakter obciążenia, przypomnę: duży transformator z dużą indukcyjnością, czyli zero sinusoidy napięcia nie będzie się pokrywało z zerem sinusoidy prądu, tak jest tylko dla odbiorników rezystancyjnych. Dokładnie to dla idealnej indukcyjności zero prądu będzie spóźnione o 90 stopni (czyli 10 ms) względem napięcia, dla obwodów rzeczywistych ta wartość jest zależna od stosunku rezystancji i reaktancji (to wie każdy z lekcji elektrotechniki). Przejdźmy do triaka, sterujemy nim w kazdym półokresie napięcia, czyli wystawiamy IMPULS zapłonowy na bramkę dla dodatniej i ujemnej połówki sinusoidy, tak czy się mylę? dla układu regulacji mocy impulsy są opóźnione względem zera napięcia o kąt (czas) zależny od wymaganej w tej chwili wartości mocy, tak czy nadal się mylę? Dla wyłączenia czy to triaka wymagane są dwa warunki: 1. brak prądu płynącego przez bramkę, 2. przejście prądu roboczego przez zero. Dla tyrystora są te same warunki tylko że tyrystor przewodzi w jednym kierunku (jest diodą sterowaną czyli mozna ją załączyć w dowolnym momencie podając "zastrzyk prądu" do bramki). Mamy dużą indukcyjność z dużym przesunięciem fazowym pomiędzy prądem i napięciem i element który aby się wyłączyć musi prezestać przez niego płynąć prąd i mamy impulsy bramkowe które możemy przesuwać po wykresie napięcia od przejscia sinusoidy przez zero do kolejnego przejścia pojawiające się w dodatniej i ujemnej połówce. co będzie jeżeli załączymy triak i prąd będzie opóźniony względem napięcia o załóżmy 80 stopni i podamy w tym czsie impuls zapłonowy? otóż triak się nie wyłączy!!! przez obciążenie będzie płynął prąd znamionowy!!! efektem takiej regulacji jest albo gubienie jednej połówki sinusa albo całkiem brak regulacji. Dlatego do regulacji dużych obciążeń indukcyjnych stosuje się TYRYSTORY i to dla pradu zmiennego ponieważ tyrystor nie będzie przewodził w kierunku zaporowym. Alternatywą jest układ dwóch tyrystorów w układzie przeciwsobnym sterowanych impulsami bramkowymi w przeciwfazie. To chyba na tyle wykładu na temat wyższości triaka w układzie prądu przemiennego nad tyrystorem w układzie prądu przemienego. niestety triak ma swoje ograniczenia, bardzo fajnie się nim reguluje grzałkę, ściemnia żarówkę (też grzałka tylko tak gorąca że świeci) ale transformatory......

Wracając do regulacji po stronie wtónej to policzcie panowie: 2V spadku napięcia na przewodzacym tyrystorze lub triaku i prąd 120A to daje ni mniej ni więcej tylko 240W, przy pełnej mocy grzałki, do odprowadzenia w postaci ciepła z tyrystora lub triaka. Tyle trzeba więcej wymagac od transformatora no i co z tym ciepłem zrobić? Gdyby nie temperatura maksymalna 180 stopni to można by nimi zgrzewać. Moim zdaniem nonsens, wyjątkowo nieekonomiczna regulacja ponieważ wymagamy mocy do zgrzewania 1,5V*120A=180W a tracimy bezpowrotnie 2V*120A=240W !!!!!

A na marginesie BOKO widzę że specjalizujesz się w spawarkach to powiedź mi gdzie w układach spawałniczych spotkałeś triaki? Wszystkie sterowniki są robione na tyrystorach obojętnie czy jest to mig czy inne cholerstwo do spawania na sterownikch zgrzewarek koncząć. Pozdrawiam.

Co do postu wyżej. Jest Pan w błędzie co do niekórych zależności. Zgrzewarki robiłem nawijając dwa zwoje na rdzeniu od spawarki przewodem spawalniczym o dużej średnicy. To dawało mi prostotę wykonania i możliwość prostej regulacji zwojów w ilości 1-3. Brak łączeń - następna zaleta. Zgrzearka była większej mocy gdzie trafo było użyte od transformatora takiego jak na wiosce. Robiłem też sterowania na tyrystorach i triakach elementów indukcyjnych takich jak silniki i transformatory. Niech Pan zbytnio teorii nie bieże do serca bo wynikną błędne wnioski. Tak naprawdę to nie ma przesunięć między napięciem i prądem. Bo jak jak zaczniemy je przesuwać to jeszcze trochę i będziemy prąd puszczać osobnym przewodem a napięcia też osobym.

Kolego „balt” jesteś w bardzo dużym błędzie. W spawarkach tyrystory stosuje się do prostowania prądu , triakiem też można prąd wyprostować ale to tak jakby grabiami wbijać gwoździa w ścianę da się tylko po co. Jest jeszcze jeden powód stosowania tyrystorów w energetyce często są tańsze od triaków przy tych samych prądach i napięciach. Co do załączenia triakem obciążenia o charakterze indukcyjnym to problem jest gdy indukcyjność jest znaczna a transformator z obciążonym rezystancją uzwojeniem wtórnym ma raczej marną indukcyjność. Sterowanie po stronie wtórnej jest bezsensowne straty w tyrystorze będą dwa razy większe niż w grzałce przepływ prądu w bardzo małym kącie. Myślę że sterowanie grupowe powinno rozwiązać problem tylko może się okazać że musi być troszkę rozbudowane typu procesor. Chodzi mi o to że może się okazać potrzeba sterowania typu górna połówka z pierwszego okresu dolna z drugiego okresu.

balt - obciazenie jak wynika z tresci postawionego problemu to czysta rezystancja ( dla 50 Hz ), proponowałem zwiększyć napięcie po stronie wtórnej, tym samym prąd zmaleje (inna grzałka ale o tej samej mocy ) , spadek na triaku taki sam ale prąd mniejszy - moc wydzielana na triaku mniejsza. Np. 48V( 2x24v trafa ogolnie dostepne) - 3,75A, ok. 180W, na triaku ok. 7,5 W . Proste ?
Cała trudnosc w wykonaniu grzałki, ale czy to niemożliwe do zrobienia ?
Triak załącza trafo w TIP 140, 145, 160 itp. (migomat). Oczywiście strona pierwotna.
Spawarka (trafo) produkowana kiedyś przez mały zakład na południu kraju (moge odszukać dokładny adres) 160A - regulacja prądu spawania na triaku - wyzwalanie triaka - scalaczek czeski, mam nawet gdzieś schemat tego cuda, działało.
Serdecznie pozdrawiam.
boko

Dodano po 9 [minuty]:

Co do regulacji po stronie pierwotnej - napiecie sieci jest "troche" niebezpieczne, prosty układ regulacji ma to do siebie że na potencometrze regulacji może wystąpić sieć. Regulacja po wtórnej, to łatwość wykonania praktycznego układu, bez skomplikowanego i odpowiedniego z normami bezpieczeństwa rozwiazania mechanicznego.

ZUHJK zajrzyj do pierwszego lepszego podręcznika elektrotechniki do działu Obwody Prądu Zmiennego. Są tam takie cuda powypisywane że teoria o osobnym przewodzie do prądu i osobnym do napięcia to betka. Pozdrawiam i miłej lektury

Kolego „balt” elektronikę i energetykę trzeba zrozumieć tu nie obowiązuje zasada uczenia się na pamięć. Rzeczywiście z teorii wychodzą różne cuda które się często nie sprawdzają w praktyce. Przede wszystkim teorie nie jest aktualizowana na bieżąco co powoduje że nie uwzględnia zmian jakie zachodzą w półprzewodnikach. Kiedyś tyrystory były znacznie szybsze od triaków które oprócz szybkości miały jeszcze szereg wad nie będę pisał teraz książki. Co innego sterowanie trafem spawarki co innego zgrzewarki. W transformatorze spawarki obciążenie pojawia się i znika w bliżej nieokreślonych momentach sinusoidy co bardzo utrudnia sterowanie jak do tego dojdzie sterowanie trójfazowe ( wpływanie na siebie poszczególnych prądów i napięć ) to kaktus gotowy. Transformator zgrzewarki jest zawsze obciążony co ułatwia sterowanie bo czas narastania prądu w uzwojeniu jest krótszy a i przepięcia przy wyłączeniach minimalne. Oczywiście określenie ułatwia nie oznacza że ściemniacz do żarówek rozwiąże sprawę bo może mieć za krótki impuls włączający tyrystor i w związku z tym może to wszystko pływać.

Załaczanie tyrystorów i triaków - często stosuje się zamiast jednego impulsu - ciąg impulsów w czasie kiedy przyrzad ma być włączony ( tzw. grzebień ).
Np. psp ozas.

To ze masz duzy transformator nie powoduje, ze jest to obciazenie indukcyjne. Transformator burczy, bo zalaczajac go w zerze wybrales najgorsza opcje. Masz przy kazdym zalaczeniu potezne przetezenie pradu magnesujacego. Aby prad magnesowania byl normalny, powinienes zalacza w momencie kiedy napicie przechodzi przez maksimum, Tak!
Najlepsze rozwiazanie, to zainstalowac triak po stronie wtornej, tu jest to trudne ze wzgledu na wartosc pradu jaki musial by triak grzecznie wytrzymywac.
Kazik

Chce podkreslic punkty zasadnicze w tej dyskusji:
1: Charakter obciazenia transformatora :czysto rezystancyjny
2. Charakter calego ukladu dla sieci w stanie ustalonym : czysto rezystancyjny, transformator zamkniety rezystancja obciazenia przestawia soba dla sieci czysta rezystance
3. Najlepszy sposob sterownia i jedyny do zaadoptowania : sterowanie grupowe
Najgorszy i zawsze do unikniecia : sterownie jednym tyrystorem zaloaczanym fazowo, bo wprowadzi do pradu skladowa stala podmagnesowywyjaca transformator
4. Regulatory musza byc umieszczone po stronie pierwotnej, inaczej sprawnosci ukladu bedzie psu na bude warta. Nie widze nic, co by przemawialo za innym rozwiazaniem.
5. Moment zalaczania : w szczycie napiecia sieci dla unikniecia bardzo duzej skladowej przejsciowej w pradzie magnesowania transformatora. Potem, uklad sterujacy powinien plynnie zmieniac kat zalaczania az do zera.
Te uwagi nasunely mi sie czytajac posty.
Kaz