Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Nagrzewnica indukcyjna 1 kW

michal2666 09 Oct 2010 15:20 301175 427
Computer Controls
  • #361
    astony
    Level 14  
    mosfetkiler
    Pokaż jak podłączyłes 6n137 - PROSZĘ
    Mam problem - żaden ze mnie elektronik :oops:
    Zrobiłem tak jak pisałeś - dwie linie 12V=
    Na razie połączone równolegle dla układu mariusza 2009
    Jako generator zastosowałem 4047 - RC(5k/100pF)- 4093 i trafko. Uzyskuję 50kHz/380kHz.
    Niestety trafko nie zna "Zera"(death time). Muszę przejść na opto.
    Części będa pon/wto i chciałbym wiedzieć jak je połączyć
    Proszę -> Help:D :oops:
  • Computer Controls
  • #363
    mosfetkiler
    Level 21  
    A ja wykorzystałem ten schemat podany przez UZZORS 2K
    (link do strony podałem gdzieś wcześniej)
    Wprowadziłem pewne modyfikacje:
    -częstotliwość pracy 300kHz - 400kHz,
    -zamiast GDT dałem układ IR2184 (może być IRS2184 - stałe DT, IR21844,
    IRS21844 - nastawne DT). Ponieważ wydajność tego sterownika jest dość mała
    dołożyłem TC4420 na jego wyjście jako wzmacniacze impulsów sterujących,
    -dodałem transformator impedancji pomiędzy kondensatorami a wzbudnikiem.
    Transformator jest na rdzeniu E71/3F3, pierwotne: 4 zw. 3x taśma
    Cu 0,3x36mm, wtórne 1zw. 9x taśmą jw. Przy okazji jest izolacja od sieci.
    Kondensator - 4x FKP1 47nF/2000V równolegle.
    Układ działa dość poprawnie, osiągany pobór prądu po filtrze sieciowym - do5,5A,
    na wzbudniku o 3 zw z drutu Cu 3mm i średnicy wewnętrznej 10mm,
    niechłodzonym udaje się przetopić śrubę M8 - zanim wzbudnik się stopi.
    Osiągalny cykl pracy zbliżony będzie do lutownicy transformatorowej - z przyczyny nagrzewania się uzwojeń transformatora.
    Przygotowałem też pompkę wodną do ewentualnego chłodzenia wzbudnika z rurki
    3mm.
    Pewną wadą układu jest nieliniowe nastawianie potencjometrami poziomu osiąganej mocy.
  • #364
    User removed account
    User removed account  
  • #365
    mosfetkiler
    Level 21  
    mariusz2009:
    A ciekawe, czemu w tym układzie nie poszli dalej z nagrzewaniem tylko zatrzymali się na punkcie Curie?
    Tytuł też sugeruje, że jest to układ do grzania wsadów ferromagnetycznych
    - czyżby do kuchenki indukcyjnej?
  • Computer Controls
  • #366
    User removed account
    User removed account  
  • #367
    Bulkake
    Level 11  
    Przeczytałem cały temat.
    Wszystkie konstrukcje bardzo mi się podobają.
    Nie natknąłem się nigdzie na projekt z pełnym mostkiem.

    Narysowałem coś takiego - proszę nie zwracać uwagi na wartości elementów schemat koncepcyjny.

    Nagrzewnica indukcyjna 1 kW
  • #368
    mosfetkiler
    Level 21  
    Można oczywiście zastosować pełny mostek.
    Ale chyba należy się zastanowić w jakim przypadku jest on konieczny.
    Dostępne są tranzystory, głównie IGBT o dużych prądach a w przypadku półmostka mamy prostsze sterowanie.
    Co do schematu to układ IR2153 ma bardzo małą wydajność prądową wyjść sterujących i na pewno nie wysteruje prawidłowo takiej ilości tranzystorów-
    -przecież w każdej gałęzi sterowania bramek są 3 rezystory po 10Ω
    połączone równolegle a to oznacza "pik" prądu przy załączaniu tranzystora
    na poziomie 3-4ampery.
    Należałoby zastosować wzmacniacze impulsów - driwery np. TC4420 lub TC4422.
    Zresztą przy użyciu pojedyńczych tranzystorów sytuacja będzie podobna - tranzystory o dużym prądzie mają także dość dużą pojemność bramki i zapotrzebowanie na prąd sterujący przy większych częstotliwościach jest również spore.
  • #369
    User removed account
    User removed account  
  • #370
    mosfetkiler
    Level 21  
    W pośpiechu? przegapiono fakt, że takie podłączenie transformatorów jest błędne.
    Układ IR2153 jest z gatunku "low & high side driver" i podłączenie transformatora do końcówek VS i LO na pewno nie da na jego wyjściu pożądanych impulsów.
    Trzeba by dołączyc do LO i COM i dodać diodę pomiędzy COM i VS - dla zamknięcia ładowania kondensatora "bootrap".
    Ogólnie to nie do końca wiadomo co z tego wyjdzie.
    Myślę, że zamiast takich kombinacji lepiej uzyć do generacji układu typu
    SG3524, SG3525 lub podobnego generującego dwa przebiegi.
    Układ sterowałby w przeciwfazie dwoma IRS2186, driwerami o niezależnych wejściach i wydajności 4A - jeśli już koniecznie miałby być pełen mostek.
    Dla porządku należy wspomnieć, że istnieje wersja IR2153 przewidziana do sterowania pełnym mostkiem - IRS2453D.
  • #371
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Złożyłem nagrzewnicę opartą na IR2153. Mam mały problem - pobiera za dużo prądu. Jak dobiera się wartości elementów żeby przy danym napięciu nagrzewnica pobierała daną moc? U mnie już przy 24 V bierze średnio 20A. Wzbudnik o indukcyjności 1.8uH bateria kondensatorów złożona z 27 sztuk 470nF. Dławik szeregowy ma 2.8uH. Rezystancja wzbudnika to 3mΩ. ESR kondensatorów nie znane.
  • #372
    kuba989898
    Level 19  
    Możliwości regulacji mocy są różne, od zmiany dławika szeregowego, poprzez zmianę częstotliwości generatora, czy też zmianę napięcia zasilającego. Najprościej przez zmianę częstotliwości generatora, można to nawet zautomatyzować (patrz projekt Uzzors2k), przy czym przy nagrzewnicy zrobionej na układzie IR2153 będzie ciężko regulować jakoś rozsądnie częstotliwość.
  • #373
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Regulowalem od 2 kHz do 15kHz i prąd niemal nie zmienił się. Chcę żeby układ pracował w okolicach rezonansu a ten jest przy ok 5kHz.
  • #374
    mosfetkiler
    Level 21  
    Przy tych parametrach - 1,8µH i 27 x 0,47µF (rozumiem, że połączonych równolegle) to rezonans wypada zgrubnie w rejonie 33kHz...
    Pobór prądu powinien być znikomy przy zasilaniu z 20V.
    Czy kondensatory nie mają zwarcia?
    Czy tranzystory są w porządku?
    Podłącz żaróweczkę 12V do zacisków wzbudnika, zwiększ indukcyjność dławika. Jeżeli uzyskasz mały pobór prądu to podnieś częstotliwość, ewentualnie zmniejszaj powoli indukcyjność dławika - moment rezonansu wskaże jaśniejsze świecenie żarówki.
  • #375
    User removed account
    User removed account  
  • #376
    mosfetkiler
    Level 21  
    Właśnie zapomniałem o tym wspomnieć.
    Taki układ LCLR przy zasilaniu częstotliwością dużo niższą od rezonansowej może zachowywać się jak zwarcie...
    Sam nigdy nie miałem okazji zastosowania parametrów tak odbiegających od zakładanych - pomyślałem o tym dopiero teraz.
    Trzeba by przestroić układ na czestotliwość regulowaną w zakresie powiedzmy
    25kHz do 50 kHz.
  • #377
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Fakktycznie rezonans jest przy ok 44KHz ale pobiera przy tym 8A (szczytowe) . Źle odczytałem częstotliwość z oscyloskopu. A jak dobrać parametry tak, żeby układ pobierał z 24V ok 7A? Całe zagadnienie mocy dla tego układu wciąż jest dla mnie zagadką.
  • #378
    User removed account
    User removed account  
  • #379
    mosfetkiler
    Level 21  
    Rozumiem, że ten pobór prądu przy rezonansie 44kHz jest przy pustym wzbudniku?
    Jeśli tak to proponuję włożyć do wzbudnika kawałek stali, manewrować częstotliwością i zobaczyć co będzie.
  • #380
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Chwilowo zawieszam działalność. Musze zaliczyć matmę z drugiego semestru. Odezwę się w poniedziałek. Pzdr.
  • #381
    User removed account
    User removed account  
  • #382
    mosfetkiler
    Level 21  
    Wszystko się zgadza.
    Podobne przebiegi widać na oscyloskopie podłaczonym do zacisków wzbudnika
    lub dławika szeregowego (ten trójkątny przebieg napięcia na dławiku i narastająca sinusoida na wzbudniku) przy braku wsadu.
    Przypominam jednak, że w obwodzie LCLR w stanie rezonansu prąd dąży do nieskończoności (teoretycznie) a praktycznie falownik będzie widział tylko rezystancję strat w obwodzie LCLR.
    Prąd więc osiąga dużą wartość już przy niskim napięciu zasilania co potwierdzają obserwacje praktyczne.
    Wsad we wzbudniku wnosi dodatkową rezystancję i prąd powinien zmaleć o ile
    wszystko jest w porzadku.
    Odstrojenie od częstotliwości rezonansowej bardzo zmniejsza pobór prądu
    nawet przy zasilaniu pełnym napięciem ok. 300V.
    Dla osiągnięcia znowu większego prądu w obecności wsadu trzeba podnieść napięcie zasilania.
    Wpływ na wartości prądu i napięcia na wzbudniku ma też szczelina powietrzna
    między wzbudnikiem a wsadem oraz stan magnetyczny (punkt Curie) a także przewodność wsadu - to wszystko ładnie widać w praktyce.
  • #383
    User removed account
    User removed account  
  • #384
    mosfetkiler
    Level 21  
    Też dlatego we wcześniejszym poście zalecałem zwiększenie indukcyjności dławika szeregowego - chociaż tak naprawdę to nie wiadomo co P.Foryszewski tam podłączył.
    Najlepiej użyć dławika na rdzeniu ferrytowym np. typu E44 z kilkunastoma zwojami i regulujac szczelinę powietrzną lub w razie potrzeby korygując ilość zwoi dostrajać się przy niskim napięciu zasilania.
    Przy zbyt małej indukcyjnosci dławika pobór prądu też szybko rośnie ale przed taką ewentualnoscią trzeba się właśnie zabezpieczyć.
    Indukcyjność wzbudnika po wprowadzeniu wsadu ferromagnetycznego nieco rośnie a po osiągnięciu punktu Curie - maleje.
    Staram się przekazać sposób postępowania przy minimum sprzętu pomiarowego lub przy praktycznym jego braku.
    Zresztą przy częstotliwości bardzo dużo mniejszej niż rezonansowa np: 50 Hz
    (przesadzam trochę) obwód LCLR będzie prezentować kondensator ze zwartymi zaciskami podłączony dłuższym kawałkiem przewodu do źródła zasilania.
  • #385
    User removed account
    User removed account  
  • #386
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Nie mogę znaleźć układu automatycznego nastawiania częstotliwości. Przejrzałem cały wątek od początku i widzę tylko tabele z exela (mowa o Uzzors2kt). Chcę zaprojektować płytkę i całość porządnie zmontować i wtedy zajmę się obwodem rezonansowym.
  • #387
    kuba989898
    Level 19  
    Link do pieca ze sterowaniem PLL w wykonaniu Uzzors2k. Myślę że opis po angielsku nie stanowi przeszkody.
  • #388
    P. Foryszewski
    Level 12  
    Dzieki. Widziałem ten schemat. Myślałem, że można to zautomatyzować w układzie z IR2153. Pewnie się da ale nie wiem jeszcze jak. W takim razie jutro zrobię płytkę dla standardowego układu z noty.
  • #389
    kuba989898
    Level 19  
    No to jak z IR2153 to można spróbować kombinować coś z tym układem, tu co prawda zastosowany do SSTC.
    Ale jako taki układ IR2153 nie jest przewidziany do pracy ze zmienną częstotliwością.
  • #390
    GIEBEH
    Level 1  
    Potrzebuję taką nagrzewnicę do warsztatu. Za ile ją odsprzedacie???