Jak zrobić płynną regulację napięcia transformatora do wypalarki?

Witam,

na wstępie zaznaczę, że nie miałem do tej pory kontaktu z elektroniką i proszę o wyrozumiałość i w miarę możliwości proste wyjaśnienia.

Potrzebuję zrobić płynną regulację napięcia transformatora, którego napięcie wyjściowe chcę ustawić na 100V (ma jeszcze możliwość ustawienia 5V, 110V i 120V). Transformator chcę wykorzystać do budowy własnej wypalarki. Jestem też otwarty na sugestię jakie napięcie wyjściowe będzie odpowiedniejsze.

Regulacji potrzebuję ze względu na wymienne groty, które wykonuję z różnych grubości i długości drutu oporowego. Bez regulacji zmuszony jestem używać drutu o takiej samej średnicy, ponieważ przy grubszym drucie grot słabo się nagrzewa.

Chciałem podłączyć sam potencjometr między rączką a transformatorem ale odradzono mi mówiąc, że potencjometr wymaga jakiegoś układu. Czy naprawdę jest to konieczne?

Na forum znalazłem kilka postów z przykładami układów do takich wypalarek, ale nie wiem jaki będzie odpowiedni dla mojego problemu.

Może ktoś doradzić mi jak wykonać taką regulację?

Potrzebujesz zrobić regulację prądu płynącego przez grzałkę, a nie regulować transformatora.
Podstawowe pytanie jak moc grzałki, jakie są napięcia zasilające i prądy.
Grzałki, bo kawałek drutu oporowego traktuje jako grzałkę.

Freddy napisał:

Potrzebujesz zrobić regulację prądu płynącego przez grzałkę, a nie regulować transformatora.

Zgadza się. Regulacja po stronie pierwotnej co prawda jest możliwa, ale znacznie trudniejsza w realizacji.

suhii napisał:

Chciałem podłączyć sam potencjometr między rączką a transformatorem ale odradzono mi mówiąc, że potencjometr wymaga jakiegoś układu. Czy naprawdę jest to konieczne?

Jest konieczne. Część mocy odkłada się na potencjometrze - musiałby być więc dużej mocy, a takie są drogie, duże i ciężkie. Poza tym zbędne marnotrawstwo mocy.

suhii napisał:

Może ktoś doradzić mi jak wykonać taką regulację?

Poszukaj hasła "PWM". Na forum jest o tym sporo.

Cytat:

Regulacja po stronie pierwotnej co prawda jest możliwa, ale znacznie trudniejsza w realizacji.

Do regulacji mocy grzałki po stronie pierwotnej wystarczy zwykły regulator fazowy, na allegro najtańsze gotowe moduły kosztują poniżej 30zł, kwestia doboru do mocy grzałki.

I jeśli autor pisze:

Cytat:

nie miałem do tej pory kontaktu z elektroniką

to nie jestem pewien, czy polecanie mu rozwiązania ze sterowaniem PWM przy napięciu 100V - jest dobrym pomysłem.

Tak to rozumiem, że potrzebuję regulację prądu płynącego przez grzałkę widocznie źle sformułowałem swoją myśl.

Czy te parametry moc, opór i prąd (bo rozumiem, że napięcie jest takie jak wyjściowe na transformatorze) można wyliczyć z ogólnoznanych wzorów czy trzeba zmierzyć? Dostępu do mierników niestety nie mam a spróbuję zmierzyć się z obliczeniami.

AdamFilipek napisał:

Do regulacji mocy grzałki po stronie pierwotnej wystarczy zwykły regulator fazowy, na allegro najtańsze gotowe moduły kosztują poniżej 30zł, kwestia doboru do mocy grzałki.

Tyle tylko, że taki regulator na wyjściu ma przebieg daleko inny niż sinusoida. Transformatory takich przebiegów nie lubią...

suhii napisał:

Czy te parametry moc, opór i prąd (bo rozumiem, że napięcie jest takie jak wyjściowe na transformatorze) można wyliczyć z ogólnoznanych wzorów czy trzeba zmierzyć? Dostępu do mierników niestety nie mam a spróbuję zmierzyć się z obliczeniami.

Teoria to nieco mało... Jak sam nie jesteś nawet początkującym - odradzam Ci zabawy w wykonanie takiego układu.

AdamFilipek napisał:

nie jestem pewien, czy polecanie mu rozwiązania ze sterowaniem PWM przy napięciu 100V - jest dobrym pomysłem.

Autor pisze o wypalarce - stąd też to co napisał Kol.Freddy (konkretnie :

Freddy napisał:

Podstawowe pytanie jak moc grzałki, jakie są napięcia zasilające i prądy.

jest tu kluczowe.

Cytat:

Tyle tylko, że taki regulator na wyjściu ma przebieg daleko inny niż sinusoida. Transformatory takich przebiegów nie lubią...

Tak, masz rację że nie jest to dobra regulacja dla transformatora.
Nie pomyślałem o tym.
Ale czy przy regulacji fazowej, z dobranym ograniczeniem maksymalnej przekazywanej mocy nadal potrzebny jest transformator?

Jeśli budowa grzałki tej wypalarki zapewniłaby bezpieczeństwo przy zasilaniu bez izolacji galwnicznej od sieci, to transformator można chyba spokojnie pominąć.

AdamFilipek napisał:

Ale czy przy regulacji fazowej, z dobranym ograniczeniem maksymalnej przekazywanej mocy nadal potrzebny jest transformator?

Separacja galwaniczna od sieci być musi. Więc i tak dochodzimy do tego, że transformatora jako takiego nie regulujemy, ale jego napięcie wyjściowe.

AdamFilipek napisał:

Jeśli budowa grzałki tej wypalarki zapewniłaby bezpieczeństwo przy zasilaniu bez izolacji galwnicznej od sieci, to transformator można chyba spokojnie pominąć.

To jest dawanie dziecku noża do zabawy... tylko ryzyko większe.

Cytat:

Teoria to nieco mało... Jak sam nie jesteś nawet początkującym - odradzam Ci zabawy w wykonanie takiego układu.

Jestem również skłonny kupić taki regulator (w niewielkich pieniądzach). Tylko niestety nie wiem jak dobrać odpowiedni i czym się sugerować przy wyborze. Podłączenie kupionego gotowego układu już nie powinno sprawić problemu.

Widziałem również podłączony do takiej wypalarki ściemniacz, za pomocą którego odbywała się regulacja. Niestety tego towaru też jest dużo i nie wiem jaki będzie dobry i czy w moim przypadku też będzie spełniał swoje zadanie.

Cytat:

Cytat:

Freddy napisał:
Podstawowe pytanie jak moc grzałki, jakie są napięcia zasilające i prądy.

jest tu kluczowe.

Rozumiem, że bez wykonania pomiarów się nie obejdzie?

Cytat:

Separacja galwaniczna od sieci być musi

A lutownice kolbowe? Są takie również z regulacją - w sklepie avt jest dostępny model ZD-708.
Tam nie ma ani transformatora, ani separacji i jakoś nie słyszałem, żeby ktoś zginął od czegoś takiego, a zasada działania taka sama co przy wypalarce.

Oczywiście wszystko zależy od parametrów grzałki, ale rzeczywiście lepiej i bezpieczniej regulować napięcie po stronie wtórnej.

suhii napisał:

Rozumiem, że bez wykonania pomiarów się nie obejdzie?

No raczej nie. Moce to sobie policzymy, ale napięcia i prądy przy kilku różnych grzałkach (grotach).

Freddy napisał:

suhii napisał:

Rozumiem, że bez wykonania pomiarów się nie obejdzie?

No raczej nie. Moce to sobie policzymy, ale napięcia i prądy przy kilku różnych grzałkach (grotach).

Ok. Popytam znajomych czy mają mierniki to zrobię pomiary i wrzucę wyniki.

Czy w ogóle można podłączyć grzałkę bezpośrednio do napięcia 100V? Nie chcę uszkodzić transformatora.

AdamFilipek napisał:

A lutownice kolbowe? Są takie również z regulacją - w sklepie avt jest dostępny model ZD-708.

Nie tylko ten model. Ale - po pierwsze grzałka nie jest w żaden sposób dostępna dla użytkownika podczas pracy, po drugie lutownice tego typu konstrukcyjnie zapewniają klasę ochronności II . Wypalarka ( chyba, ze Autor co innego rozumie pod tm hasłem) to nic innego jak drut oporowy dość dużej grubości którym się wypala wzory na drewnie. Drut więc jest na potencjale napięcia zasilania - jeśli tak jest musi być separacja - stąd mój wpis.
https://www.google.pl/search?q=wypalarka+do+d...UICigB&biw=1280&bih=845#imgrc=c-ku597ko4YhbM:
Owszem - są obecnie produkowane opalarki w którym element wypalając to nic innego jak grot (podobny do tego z lutownicy), a sama wypalarka to kolba zasilana z...sieci. Z tym, że w takim wypadku Autor raczej by się nie porywał na robienie od zera kolby... Po prostu ja nie wyobrażam sobie czegoś takiego w amatorskim wykonaniu. Jeśłi już - opierałbym się na fabrycznej kolbie i grotach do niej, a samą regulację robił we własnym zakresie (tylko czy to jest opłacalne? W sieci można znaleźć takie komplety za naprawdę niewielkie pieniądze).

Kolbowe mam dwie ale dla mnie są niewygodne.

Na tą chwile mam coś takiego


Taki transformator


Po podłączeniu rączki pod 5V dobrze grzeje się tylko cienki drut


Po założeniu grubszego już nie da się wypalać


W taki sposób na 100V nie podpinam bo boję się, że zniszczę transformator.
Dlatego pomyślałem, żeby podłączyć do 100V i dać to tego jakiś regulator.

Gdyby tak wziąć między 100V a 110V to byłoby 10V na wyjściu. Masz czym zmierzyć?

suhii napisał:

Czy w ogóle można podłączyć grzałkę bezpośrednio do napięcia 100V?

Nie radzę. Grubszy drut to mniejsza oporność, a mniejsza oporność to większy prąd. Tu więc nie chodzi o zmniejszenia napięcia ze 100V, ale o zapewnienie napięcia na podobnym poziomie co tera, ale o większym prądzie. Musisz mieć inny transformator i (najlepiej) regulator.

Dokładnego miernika nie udało mi się zdobyć tak na szybko.

Między 100V a 110V


Między 100V a 120V

398216 Usunięty napisał:

suhii napisał:

Czy w ogóle można podłączyć grzałkę bezpośrednio do napięcia 100V?

Nie radzę. Grubszy drut to mniejsza oporność, a mniejsza oporność to większy prąd. Tu więc nie chodzi o zmniejszenia napięcia ze 100V, ale o zapewnienie napięcia na podobnym poziomie co tera, ale o większym prądzie. Musisz mieć inny transformator i (najlepiej) regulator.

Inny transformator tzn jaki? Czym się kierować przy doborze bo mam dostęp do darmowych.

suhii napisał:

Inny transformator tzn jaki?

Może taki toroidalny do halogenów 50VA, albo 100VA.
Najlepiej to zacznij od zakupu miernika - to koszt około 20zł

To JAKI transformator będzie można mniej więcej określić dopiero po podaniu oporności drutu oporowego. Jak znam życie będzie mała ta oporność, więc transformator nie powinien mieć mniej niż ok. 50VA, (a nawet i 100 może być mało) - - Nie wiemy jakie napięcie - stąd wynika i tak konieczność zbudowania regulatora. Podałem tę informację już w 3 poście. Moim zdaniem napięcie nie powinno być większe niż kilka do 10 wolt. Ważniejsza jest wydajność prądowa transformatora - Ale bez podania oporności grzałek.... A najlepiej by było jeszcze sprawdzić w realu, czy teoria się zgodzi z praktyką...

Oporności drutów, maksymalnie 5 cm, których używam:

Φ1 mm - 1,72 Ω/m
Φ0,8 mm - 2,68 Ω/m
Φ0,6 mm - 4,77 Ω/m

To w teorii. W praktyce muszę dorwać miernik i sprawdzić. Spróbuję jutro.

Odwołuję większość, tego co napisałem - ja cały czas sądziłem, że chodzi o konstrukcję a'la lutownica kolbowa, czyli grot w żaden sposób nie podłączony do zasilania...

Przy takiej konstrukcji MUSI być transformator, który obniży napięcie do bezpiecznej wartości (50V dla zmiennego), czyli można by zastosować trafo o mocy "na wyrost", ale napięciu do 50V i zaraz za trafem dać właśnie regulator fazowy o którym wspominałem - to chyba najprostsza i najtańsza konstrukcja.

Podałeś opór dla 1m, (oporność to coś nieco innego) a jak przedstawiają się opory realnych grotów?

suhii napisał:

Oporności drutów, maksymalnie 5 cm, których używam:

Φ1 mm - 1,72 Ω/m
Φ0,8 mm - 2,68 Ω/m
Φ0,6 mm - 4,77 Ω/m

To w teorii. W praktyce muszę dorwać miernik i sprawdzić. Spróbuję jutro.

Czyli Twoje groty mają odpowiednio:
Φ1 mm - 0,09 Ω
Φ0,8 mm - 0,13 Ω
Φ0,6 mm - 0,24 Ω
Jeśli zasilasz je napięciem 5 V to płynący prąd ma wartość odpowiednio:
Φ1 mm - 55 A
Φ0,8 mm - 38 A
Φ0,6 mm - 20 A
Oczywiście takie prądy nie płyną ponieważ trafo ma za małą moc.
Z tego wniosek, że Twój transformator pracuje praktycznie na zwarciu i długo nie popracuje.
Należy zmierzyć napięcie i prąd, które rozgrzewają poszczególne druty do odpowiedniej temperatury i obliczyć odpowiedni transformator.

Pyzaczek napisał:

Oczywiście takie prądy nie płyną ponieważ trafo ma za małą moc.

Co można było wywnioskować już po pierwszym wpisie autora tematu:

suhii napisał:

Bez regulacji zmuszony jestem używać drutu o takiej samej średnicy, ponieważ przy grubszym drucie grot słabo się nagrzewa.

Jeżeli grubszy drut (o mniejszym oporze) słabiej się nagrzewa niż cienki, to znaczy, że moc transformatora jest niewystarczająca, przy założeniu że przewody łączące transformator z grotem mają wystarczająco duży przekrój.
Opór przewodów powinien być przynajmniej o rząd wielkości mniejszy niż opór grota aby nie tracić mocy na grzanie przewodów.
Transformator ze zdjęcia ma moc 51VA czyli znacznie mniejszą niż popularna kiedyś lutownica zwarciówka.

Może odpowiednio nawinięte uzwojenie wtórne na transformatorze z mikrofalówki się tu sprawdzi niskie napięcie wielki prąd.
Tak można przygotować transformator oczywiście dobrać przekrój drutu oraz ilość zwojów do własnej potrzeby.
https://majsterkowo.pl/prosta-zgrzewarka-z-mikrofali

Ricoh_220 napisał:

Może odpowiednio nawinięte uzwojenie wtórne na transformatorze z mikrofalówki się tu sprawdzi

Sprawdzi się ale regulacja i tak potrzebna. Proponuję aby autor (jeżeli nie chce przewijać) poszukał transformatora o mocy 200-250 VA i napięciu wyjściowym ok. 8V.

Bawiłem się kiedyś czymś takim. Wystarczy podłaczyc przewody pod zaciski 100V i 120V i DOBRAĆ długość grota - zaczynając od np czterokrotnie większego niż ten ze zdjęcia i skracając długośc dojśc do wartości optymalnej. To cudo działało nawet na transformatorze dzwonkowym na drucie 0,5mm ( fakt że trafo mocno się grzało ) a istotą problemu było właśnie dobranie długości grota.

Dzięki za porady.

Kupiłem dzisiaj grubszy przewód i grot Φ1 mm (ze zdjęć powyżej) zrobił się czerwony. Zmiana jest duża ale nie jest to jeszcze takie nagrzewanie jakie mi odpowiada. Grubości przewodu nie chcę już zwiększać, bo będzie zbyt sztywny i będzie ograniczał kontrolę nad "pisakiem". Dlatego zmienię transformator na mocniejszy tak jak radzi vodiczka.

Potencjometr jest mi również potrzebny, żeby regulować nagrzewanie się jednego rodzaju grotu (nie tylko ze względu na różne grubości), które potrzebne będzie np. do cieniowania.

Dla uzyskania 1000 st. C i pięciocentymetrowych odcinków drutu oporowego potrzebujesz następujących napięć i prądów
Φ 1,0 mm 1,5 V 20 A
Φ 0,8 mm 1,7 V 15 A
Φ 0,6 mm 1,9 V 11 A
A więc wystarczy transformator o mocy ok. 50 W. Regulację najlepiej zrobić skokową poprzez zmianę odczepów na uzwojeniu pierwotnym. Zero elektroniki = zero problemów.

suhii napisał:

Dlatego zmienię transformator na mocniejszy tak jak radzi vodiczka.

Jeżeli wyliczenia kolegi Pyzaczek są bezbłędne to znaczy, że bardzo przesadziłem, proponując "na oko" moc 200-250VA ale dałbym 100VA aby mieć zapas mocy przy regulacji, np. INDEL: TST100W/8V -Transformator: toroidalny; 100VA; 230VAC; 8V

Pyzaczek napisał:

Regulację najlepiej zrobić skokową poprzez zmianę odczepów na uzwojeniu pierwotnym. Zero elektroniki = zero problemów.

Czyli nawijać bo raczej takiego nie znajdziesz, ewentualnie dołożyć autotransformator.

Autotransformator nie separuje.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Autotransformator