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

Nagrzewnica indukcyjna 1 kW

michal2666 06 Sty 2009 21:27 268106 426
  • #151 06 Sty 2009 21:27
    michal2666
    Poziom 20  

    Szeregowe diody schottkyego przy tak dużych napięciach zasilania są dość istotne i osobiście nie polecał bym ich pomijać. Możliwe, że układ będzie sprawował się całkiem nieźle ale im więcej zabezpieczeń tym lepiej zwłaszcza w konstrukcjach prototypowych. Dioda ta zabezpiecza MOSa przed uszkodzeniem prądami wstecznymi i "kieruje je" na szybką diodę równoległą do MOSa - tej stanowczo odradzam pomijać :!:
    Polecam znakomitą stronkę na ten temat: http://www.richieburnett.co.uk/sstate3.html
    i animacja z tej stronki obrazująca działanie:
    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW

    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz pendrive 32GB.
  • Metal Work Pneumatic
  • #152 06 Sty 2009 22:00
    astony
    Poziom 14  

    No dobrze
    Inne pytanie, czy cewka 45uH jest konieczna? Mam z nią trochę problemów (brak miernika L). Czy wartość 45uH jest krytyczna?
    Jaka jest temperatura przy obciążeniu?

  • Metal Work Pneumatic
  • #153 06 Sty 2009 22:08
    michal2666
    Poziom 20  

    Jest konieczna, gdyby nie była pewnie bym jej nie umieścił. Jest tam chociażby po to by prąd w obwodzie wzbudzenia obwodu rezonansowego nie narastał zbyt gwałtownie - dodana indukcyjność sprawia, że krzywa narastania pochyla się a prąd w obwodzie wzbudzania nie narasta skokowo.

    Dodano po 2 [minuty]:

    Dotyczy to zwłaszcza częstości nierezonansowych, gdy inverter "widzi" obwód rezonansowy jak zwykłe zwarcie. A co do temperatury to praktycznie wcale sie nie grzeje.

  • #154 06 Sty 2009 22:09
    astony
    Poziom 14  

    Jaki czas martwy przewidujesz zastosować?

  • #155 06 Sty 2009 22:11
    michal2666
    Poziom 20  

    W moim nowym piecu 10kW na IGBT jest na poziomie kilku µs ale to zupełnie unna bajka sterowana mikrokontrolerem.

  • #157 07 Sty 2009 07:48
    kinio98
    Poziom 11  

    Do michal2666:
    Czy Twoim zdaniem konstrukcje oparte na IGBT są sprawniejsze i mniej awaryjne od MOSFET? Czy jest jakaś zasadnicza różnica która dzieli te dwa układy w zastosowaniach do nagrzewania indukcyjnego?

  • #158 07 Sty 2009 09:08
    michal2666
    Poziom 20  

    Generalnie tranzystorów MOSFET nie stosuje się w układach dużych mocy, świetnie się sprawują przy mocach mniejszych, łatwo się nimi steruje i mają bardzo krótkie czasy komutacji co sprawia, że wydzielają naprawdę mało strat łączeniowych. Jednak ich obciążalność jest mniejsza, dlatego właśnie powstał moduł IGBT czyli połączenie tranzystota MOS (łatwość sterowania) i tranzystora bipolarnego (m.in. wysokie napięcie przebicia, duża obciążalność). IGBT mają też swoje wady - mają większą pojemność bramek i generalnie są sporo wolniejsze i dlatego w mostku na MOS-ach można pominąć czasy martwe i zazwyczaj układ działa OK. W mostku na IGBT koniecznością jest zaimplementowanie czasów martwych.
    Naprawdę polecam IGBT do piecyków, na razie nie mogę udostępnić mojego nowego projektu gdyż może coś na nim zarobię - niestety muszę jakoś pozyskiwać pieniądze na kolejne eksperymenty bo z nieba jakoś nie chcą spadać.
    Polecam zrobić mostek half-bridge, jako drivery dać 2xTLP250 z tym że do zasilania górnego dać scaloną przetworniczkę DC/DC, która zapewni separację galwaniczną od wysokiego potencjału strony mocy. do sterowania polecam mikrokontroler nawet z łopatologicznym programem włącz/wyłącz. Ja obecnie jestem na etapie rozbudowy programo o sprzężenie dopasowyjące częstotliwość taktowania do rezonansu w obwodzie LC.

  • #159 07 Sty 2009 14:12
    kinio98
    Poziom 11  

    Tam gdzie pracuje mam trochę do czynienia z piecami indukcyjnymi, ale interesujące jest to ze wszystkie są zbudowane na tyrystorach i nie bardzo wiem czym jest to podyktowane. Czy jest to zależne od mocy pieca, częstotliwości lub jakichś innych czynników?

  • #160 09 Sty 2009 21:19
    galon63
    Poziom 10  

    witam jestem laikiem w tej kwestii ale zainteresowanym rozumię że to są konstrukcje eksperymentalnei nikt na takie sprawy nie zwraca uwagi ale mam pytanko co wydaży sę gdy wykonam cewkę roboczą z dłuższej rurki cewka będzie mniejszej średnicy( 20:25 mm średnicy wewnętrznej a około 300mm długości) czy na całej tej długości pręt np fi 10mm rozgrzeje się równomiernie poza tym jaki czas byłby potrzebny i jaka moc pieca.Z góry dzięki za odpowiedź

  • #161 10 Sty 2009 14:22
    K22222
    Poziom 2  

    Witam
    Czy ktoś robił taką nagrzewnice na tyrystorach? Zasilanie np z transformatora spawalniczego w celu obniżenia ryzyka porażenia prądem.
    Moc urządzenia ok 5 kW. w narzędziowniach było by mile widziane takie urządzenie: hartowanie, odpuszczanie, lutowanie płytek do noży, zastosowań było by wiele. Częstotliwość mogła by być niska (hartowanie na wskroś jest bardzo często stosowane)

  • #162 10 Sty 2009 15:56
    kinio98
    Poziom 11  

    galon63 napisał:
    co wydaży sę gdy wykonam cewkę roboczą z dłuższej rurki cewka będzie mniejszej średnicy( 20:25 mm średnicy wewnętrznej a około 300mm długości) czy na całej tej długości pręt np fi 10mm rozgrzeje się równomiernie poza tym jaki czas byłby potrzebny i jaka moc pieca.Z góry dzięki za odpowiedź



    Myślę ze średnica Twojej cewki jest za mała. Powinieneś pomyśleć o czymś o średnicy wewnętrznej od 50mm w góre i podstawowa sprawa o jakimś chłodzeniu. Z długością nie powinno być problemu a pręt rozgrzeje się równomiernie. Jeżeli chodzi o czas to powinieneś napisać jaki przewidujesz czas nagrzania lub jaką moc i w tedy można dobrać to drugie no i jeszcze pozostaje pytanie z jakiego materiału wykonany jest pręt.

  • #163 10 Sty 2009 16:44
    galon63
    Poziom 10  

    pręt ma max 12mm w gatunku st3 lub 18g2a narazie tnę go na kawałki i rozgrzewam w piecu gazowym wolałbym grzać go w trakcie rozwijania i na bieżąco obrabiać.Gdzieś wyczytałem że im bardziej średnice grzanego materiału i cewki są do siebie zbliżone tym skuteczniść jest większa.Dzięki za odpowiedż

  • #164 10 Sty 2009 20:06
    zdzicho44
    Poziom 22  

    Tak, tylko jak dotkniesz tym prętem cewki to poleci snop iskier i w rurce wypali się dziura.

  • #165 10 Sty 2009 20:22
    galon63
    Poziom 10  

    to chyba nie jest problem po pierwsze pręt jest wyprostowany i prowadzony dość precyzyjnie fi 12 trafia w otwórfi 13mm zawsze bo tam jest cięty a po drugie zawsze można tulejkę z jakiegoś izolatora wsadzić.Przepraszam założyciela tematu bo to of topik ale przez wrodzony egoizm chciałem troche wiedzy urwać dla siebie:D

  • #166 11 Sty 2009 21:38
    wmalczewski
    Poziom 14  

    12 marca ubiegłego roku dałem taką propozycję ,ale nikt na nią nie odpwiedzał -ponawiam. A gdyby tak jako zasilanie pieca wykorzystać spawarkę inwertorową 1-2kW(za 500-600 zL),
    modyfikując końcówkę mocy, pozostało by dobrać dławik, kondensator i cewkę indukcyjną.


    pozdrawiam

  • #167 11 Sty 2009 21:59
    c4r0
    Poziom 36  

    No dobra, ale czego oczekujesz? Tak, można to zrobić. Spawarka inwerterowa składa się głównie z mostka lub półmostka z tranzystorów MOSFET lub IGBT oraz układu ich sterowania. Wystarczą niewielkie modyfikacje i podłączenie zamiast transformatora spawarki wzbudnika z kondensatorem rezonansowym. Masz odpowiedź, teraz czekamy na Twój piec oparty na spawarce :) Zresztą, dokładnie w ten sam sposób można wykorzystać każdy zasilacz impulsowy większej mocy, przecież to wszystko jest zbudowane tak samo.

  • #168 11 Sty 2009 22:52
    wmalczewski
    Poziom 14  

    Właśnie o takim piecu myślę , a ni czuję się na siłach budować go od podstaw. Mój pomysł to ni przerabiać transformatora , tylko wpiąć się z wzbudnikiem i kondensatorem rezonansowym w jego uzwojenie wtórne przed prostownikiem w napięcie zmienne , a zaciski wyjściowe zewrzeć zworą.
    Nie ingerował bym w tym układzie w zabezpieczenie przeciwzwarciowe , ale przy napięciu 30-40V popłynie duży prąd i mam obawę czy znajdę odpowiednie kondensatory i czy nie popełniam w swoim
    rozumowaniu jakiegoś błędu.

    pozdrawiam

  • #169 12 Sty 2009 16:31
    kinio98
    Poziom 11  

    Dużo łatwiej było by Ci dobrać wszystkie elementy gdybyś mógł płynnie regulować częstotliwość. Zalecam zacząć od budowy falownika.

  • #170 15 Sty 2009 14:19
    mosfetkiler
    Poziom 21  

    co do wykorzystania spawarki inwertorowej do zasilenia wzbudnika to uważam, że powinna to być spawarka w układzie półmostka lub pełnego mostka jak np. DEDRA opisywana w innym poscie. Wiele spawarek jest konstruowanych w dwutranzystorowym układzie "forward" i daje na wyjściu transformatora przebieg niesymetryczny - raczej mało przydatny w tym przypadku. Potrzebny też będzie dławik wyjściowy, nie wiadomo też, czy nie będzie trzeba dać pośredniego transformatora podwyższającego napięcie do stukilkudziesięciu woltów - aby osiągnąć sensowną moc grzania.

  • #171 15 Sty 2009 15:52
    Los_sandalos
    Poziom 27  

    Hej, koledzy mam pytanie:
    buduję dla kolegi nagrzewnicę wg. tego czeskiego schematu i mam dylemat co do napięć na jakie muszą być kondensatory rezonansowe. Wiem, że sprawdzają się wimy na 1600 V ale może mogą być na niższe napięcie (400V - tańsze)?

    I taka dygresja co do średnicy wzbudnika: powinna być nie dużo większa niż ogrzewany detal - dłubię zawodowo czasami przy nagrzewnicach fabrycznych o ciut wiekszej mocy (200 -250 kW) i zawsze się zakłada tak mały wzbubnik jak to jest możliwe.

  • #172 16 Sty 2009 09:27
    mosfetkiler
    Poziom 21  

    co do kondensatorów rezonansowych i ich napięcia to proponuję ściągnąć Data sheet ze strony Wimy. Są tam wykresy zależności dopuszczalnego napięcia od częstotliwości. Ja używam FKP1 bo mają ten stosunek wg mnie najlepszy. Wadą są duże wymiary przy małej pojemności ale chyba coś za coś. Profesjonalne kondensatory np. CELEM podają wykresy zależności dopuszczalnego prądu i napięcia od częstotliwości. Co do wielkości szczeliny powietrznej między wzbudnikiem a wsadem to w konstrukcjach z układem szeregowym oraz LCLR możliwych do zasilania z falownika napięcia to oserwowałem "zadławianie się" grzania przy małej szczelinie i wzrost mocy przy jej powiększaniu. Być może brak jest dopasowania amatorskiego układu do obciążenia. Podejrzewam, że "najechanie" na rezonans przy pustym wzbudniku przy tego rodzaju układzie będzie równoznaczne ze zwarciem (strach sprawdzić !)

  • #173 18 Sty 2009 22:53
    astony
    Poziom 14  

    Ktos w tym watku pytał o zachowanie sie IR2153.
    Jest to szajs i nieporozumienie. Szkoda czasu, pieniązkow i plytki, a zwłaszcza nerwów.
    Pozdrawiam

  • #174 10 Lut 2009 21:57
    pio_kan
    Poziom 11  

    Witam

    @michal2666

    Mam pytanie, ile powinny wynosić martwe czasy tak by nie spalić mosfetów i czy w pańskim układzie da się jakoś zastosować ich regulację bądź ich jednorazowe zwiększenie:?:

  • #175 17 Lut 2009 10:47
    mosfetkiler
    Poziom 21  

    załączam pewien schemat:
    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW
    Jest to kawałek dokumentacji falownika klasy DE o częstotliwości pracy ok. 5MHz. Uważam ,że idea tego rozwiązania może zainspirować do stworzenia własnego, prostszego nieco rozwiązania.
    Zamiast rzadko spotykanego VCO 74LS624 można by użyć np.: 74HC4046 lub układu 555 w wersji CMOS o częstotliwości 2fwyj. Układ formowania sygnału sterującego i czasu martwego jest O.K. Na wyjściu zamiast nadajników sygnału do światłowodów (bo takie przekazywanie sygnału tu występuje) dać TC4422 i dalej trafo sterujące. Układ z lewej strony z diodami led to chyba gadżet sygnalizujący wizualnie poziom częstotliwości sygnału.

  • #176 18 Lut 2009 20:04
    michal2666
    Poziom 20  

    Dzięki koledze mosfetkiller, wydaje mi się że zaprezentowane przez niego rozwiązanie będzie świetne. Już od jakiegoś czasu próbuję zaimplementować µC AVR do sterowania nagrzewnicą ale akurat w tej aplikacji AVR-y się kompletnie nie sprawdzają - wieszają się strasznie i potrafią wystawić wtedy na wyjściach sterujących identyczne stany a wtedy to już po stronie mocy mamy niezłe pufff :D

    nie potrafię sobie tylko wyobrazić czy transformatorek zasilany z dwóch komplementarnych driverów tak jak w mojej aplikacji przeniesie czasy martwe odpowiednio na dwa wtórne uzwojenia - muszę to sprawdzić ale czasu narazie brak.

  • #177 23 Lut 2009 09:06
    mosfetkiler
    Poziom 21  

    kolega Michał 2666
    tak naprawdę to nie polecam stosowania transformatora sterującego przy częstotliwosciach rzędu 300 - 400kHz. Przy zastosowaniu pełnego przebiegu przemiennego na bramce MOSFETA są problemy z regulacją szerokości impusu nawet przy małych rezystancjach bramkowych. Jak narazie to njlepiej sprawdza się układ z 2 transoptorami logicznymi 6N137, sterującymi 2 TC4422. Trochę niewygodne jest stosowanie 2 źródeł zasilania (2 transformatory) Stosując ten układ mam najmniej problemów z padającymi MOSFETami. Sytuację z transformatorem niby poprawia trochę układ z wycinaniem ujemnej połówki sygnału sterującego tranzystorem ale niedawno zaliczyłem szybki "pad" 2 tranzystorów i ten typ układu przestał mi się podobać. Ostatnio popełniłem układ z transformatorem pomiędzy kondensatorem rezonansowym a wzbudnikiem. Trafo jest na rdzeniu E71 z mat. 3F3, pierwotne to 6 zw. z taśmy Cu 2x30x0,3mm, wtorne - 1 zw 9x40x0,3mm. Cu, wzbudnik - 3 zw z drutu fi 3mm. Cu (w planie rurka z chłodzeniem). Rezonans łapię przy ok 300kHz, pojemność kondensatorów - 7x10nF/2000V, FKP1. Dławik dopasowujący - 7 zw. linki w poliwinylu na rdzeniu ETD44/3F3, szczelina- 2x0,8mm. pobór prądu z sieci w ok. 3A. Zobaczymy, ile wytrzyma.

  • #178 25 Lut 2009 21:43
    pio_kan
    Poziom 11  

    Witam
    Chciałbym prosić panów o poradę odnośnie konstrukcji generatora do nagrzewnicy. Na podstawie projektu pana michal2666 skonstruowałem własną nagrzewnicę. Niestety odezwały się martwe czasy, a właściwie ich brak no i bum. I tak już kilka razy. Na podstawie przedstawionego już wcześniej projektu DANYKA spróbowałem połączyć te dwa projekty ze względu na zawarte DT w IR2153. Oto co mi z tego wyszło:

    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW

    Proszę doradźcie coś czy ten schemat ma sens, czy jest sens stosowania dodatkowo TC4422 no i co mnie najbardziej interesuje czy zostaną zachowane DT.

  • #179 26 Lut 2009 12:20
    mosfetkiler
    Poziom 21  

    Do Kolegi pio_kan
    Przymirzam się do układu z IR2153 i poruwnójąc moje zamiary z układem Kolegi uznałem, że należy wykorzystać właściwości separujące układu i górny sterownik TC4422 zasilić z tego samego kondensatora co wyjście HO układu IR2153 i dać sobie spokój z transformatorem pośredniczącym,
    Dioda BA159 będzie chyba za wolna, polecałbym raczej STTA106/U lub BYV26C. Bramki MOSFETÓW zabezpieczyć dodatkowo diodami Zenera lub Transilami na 15V - przy padzie MOSFETÓW TC4422 powinny ocaleć.
    Tranzystory MOSFET najlepiej z niskim ładunkim bramki np. IRFP450LC, IRFP460LC, IRFP460A lub STW20NM50. W moim projekcie chcę osiągnąć fmax ok. 400kHz. i trochę się obawiam, czy DT układu IR2153 nie będzie zbyt duże (rozrzut od 0,75 do 1,2 µs). W dotychczasowych ukladach stosowałem silnie przetaktowany SG3525 (do 2X340kHz) wobec deklarowanych 2x250kHz. max. Wyzęj już raczej się nie dało - na wyjściu pojawiała się niepodzielona częstotliwość oscylatora. Czasy martwe nastawiałem duże - ok. 30% połówki okresu rezystorem Rd ok 100Ω i dodatkowo - polaryzując odpowiednio wzmacniacz wejściowy ustawiony dla "uspokojenia" na wtórnik napięciowy (INW do OUT i kondensatorem 10nF do masy). Kondensatory przy układzie bootstrap najlepiej stosować tantalowe lub kilka monolitów 1µF równolegle.
    Dla celów poglądowych załączam dokument firmy IXYS o sterowaniu MOSFETÓW - proszę zwrócicuwagę na tabelki z parametrami obwodów bramkowych!

  • #180 26 Lut 2009 19:58
    pio_kan
    Poziom 11  

    Serdeczne dzięki za zainteresowanie i odpowiedź.

    Chciałbym jednak spytać się czy ten transformatorek tak bardzo przeszkadza, gdyż mam już gotowy cały inwerter i tylko chciałem zastąpić generator, aby tak bardzo nie wpędzać się w koszty, a wiadomo trawienie nowych płytek itd. to kolejne koszty.

    Niezbyt rozumiem co Pan miał na myśli sugerując zasilenie górnego drivera TC4422 z tego samego kondensatora co wyjście HO układu IR2153, ponieważ z tego co do tej pory wyczytałem na necie drivery mają być połączane z osobnego zasilania.

    I ostatnie pytanie czy mogą być zastosowane dwa TC4422 czy jeden TC4422 a drugi TC4421 (tak było u Pana michal2666, z tą różnicą że u niego było jedno wyjście z TL494, a u mnie są dwa HO i LO)

  Szukaj w 5mln produktów