Aparat sudura in puncte,in comutatie.

[Vizitator pisica matache]

Dupa testele cu pistolul de lipit in comutatie,unde am obtinut pe ansa peste 200A,m-am gandit sa incerc si un aparat de sudura in puncte.Pentru inceput,m-as multumi cu 2000A.O sa testez o semipunte,care sa comade 10 trafuri ETD39,fiecare cu cate 15 spire in primar si o spira in secundar.Primarele inseriate,secundarele in paralel.Sper astfel sa obtin un raport de transformare de 150/1,suficient de mare ca sa pot obtine la iesire cca 2V.Desi @smilex,caruia ii multumesc pe aceasta cale,m-a asigurat ca solutia inserierii a n trafuri,e corecta,presupunand ca acestea sunt identice,eu sunt reticent.Nu de alta,dar n-am vazut nicaieri mai mult de doua trafuri inseriate.Dar testele practice vor infirma sau confirma viabilitatea acestei idei. Oricum orice idee in legatura cu acest proiect,e binevenita.

[Dr.L]

Nu te-ai uitat prin invertoarele de 12->220V. 5 trafuri pt 1,5kW.Dar vezi ce bruiezi cu sursa asta...

[Vizitator pisica matache]

Se folosesc 5 trafuri in serie,sau in paralel?

[nicusor1961]

Este o semi-punte , la un raport 150/1 se va obtine o tensiune medie de 1V sau mai putin din cauza factorului de umplere care va fi max 48% probabil . Ar trebui 70-80 sp. in total, 7-8 sp. pe transf . Realizarea practica este destul de dificila , trebuiesc puse in paralel 10 secundare cu cate 1 spira . S-ar putea pune 2 miezuri E65 cu cate 35 sp in primar , inseriate , si cate o spira in secundar , puse in paralel . Spira din secundar poate avea 45X6mm , 270mmp. , in total 540mmp , suficient pentru sudura in puncte . Freventa de lucru ar trebui si ea coborata la 20Khz sau mai putin. Totusi , fara filtrul L pe care il au toate invertoarele de sudura pe iesire , regimul tranzistorilor va fi unul destul de trist , trebuie cumva limitat di/dt . O crestere prea rapida a curentului ii poate distruge . Un alt efect ciudat ar fi creat de spira facuta de bratele aparatului cand se inchide circuitul prin electrozi . Va actiona ca un aparat de incalzire prin inductie , tabla aflata in interiorul spirei va actiona ca un miez magnetic si probabil ca se va incalzi . Vor fi niste pierderi destul de mari si probabil ca functionarea aparatului va fi afectata de dimensiunea piesei aflata in interiorul spirei . O solutie ar fi redresarea dar la curentul asta caderea de tensiune pe diode va fi mai mare decat cea de pe electrozi . Ar putea fi totusi cea mai buna solutie dar cu un cost destul de ridicat si randament mai mic de 50% .Diode Schottky puse in paralel pana la 2000A . Oricum , obiectele metalice aflate in campul de inalta frecventa ar putea produce daune prin incalzire , inele sau verighete de exemplu . Ca si cum s-ar tine mana deasupra unei plite cu inductie in functionare (daca s-ar actiona intr-un fel contactul magnetic de protectie al plitei) . Campul asta magnetic de valoare mare apare si la transformatoarele de sudura in puncte cu transformator la 50Hz . Tablele vibreaza si sunt atrase de bratele transf.

[Vizitator smilex]

Este intradevar discutabil efectul asupra materialelor din jur, dar si radiatiile. Exista solutii pentru redresare, dar evident, pret mai mare.Mergi tot pe 2153? Cu driveri? Daca te bagi la 10kHz, te poti gandi la ceva IGBT linistit.Am vazut ulterior schema. (cand am raspuns m-am si autentificat)Umplerea se apropie de 100%.E discutabila limitarea in curent (ca stabilitate). Nu vrei sa te gandesti in sensul asta la ceva de genul UC3846? Sau daca faci redresare, chiar 3845 cu care poti un forward de 3-4V varf in secundar.

[Dr.L]

@pisica matache -tu ziceai ca n-ai vazut trafuri inseriate. Asa ca eu ti-am dat un exemplu de trafuri inseriarePrimarele (de 12V) erau in paralel. Iar secundarele erau inseriate, cat sa formeze in total 300Vcc.

[Vizitator pisica matache]

Secundarele vor fi facute din bucati platbanda Cu sau Al,de max 0,5mm grosime,suprapuse si izolate intre ele,pana la obtinerea sectiunii dorite;asta pentru a reduce pierderile datorita efectului pelicular la frecvente mari.Probabil ceva pierderi inerente vor fi la nivelul electrozilor,care sunt de cupru masiv.Oricum nu vreau sa depasesc 10khz,asta si-n ideea de a folosi niste module IGBT,pentru semipunte de 150A.Redresarea tensiunii in secundar scade randamentul;ar trebui diode peste 2000A,pe care se va pierde cca 2kw,plus o inductanta dimensionata pentru acelasi curent.O solutie ar fi redresarea cu mosfeturi,dar asta ca idee;sper sa functioneze fara,chiar daca va trebui sa cobor frecventa sub 10khz.Vreau sa obtin o varianta simpla,dar mai ales ieftina,incomparabil mai mica ca varianta la 50hz.Mi-am propus sa folosesc ETD39,deoarece dispun de peste 100 bucati;acum nu stiu daca la aceasta frecventa un ETD39,poate duce vreo 200W.In plus,mi se pare convenabila o sectiune mica,pentru a avea o lungime mica a conductorului folosit;daca folosesc miezuri mai mari,tot acelasi nr de spire ar trebui bobinat,pentru a obtine raportul de transformare dorit,deci pierderile pe rezistenta infasurarilor ar fi mai mari.Pot folosi si UC3846,dar nu am integratul;primele teste le fac cu 3525,fara limitarea automata a umplerii.Reglez manual umplerea,ca la pistol,daca treaba merge,trec si la fineturi.@nicusor1961,stiu ca ai facut un astfel de aparat la 50hz,care din pacate a ajuns la fier vechi,daca nu ma insel;spune-mi te rog ce curent asigura la iesire,ce densitate de curent ai ales,daca se poate o schita cu sistemul mecanic de actionare a electrozilor.

[gauss]

Off-topic : incearca cu descarcare capacitiva . Un condensator ( baterie ) de valoare mare se incarca de la o sursa de c.c. apoi se descarca printr-un tiristor ( mare ) la piesele de sudat . Functie de tensiunea cu care incarci condensatorul obtii curentul de sudat , in ultima instanta grosimea admisibila a materialului . Se poate grada potentiometrul sursei , iar cu un comparator citesti tensiunea pe condensator ,semnalizata cu un led si ( sau ) acustic , sa fii sigur ca s-a incarcat suficient . Metoda nu e a mea , am vazut aparate industriale de acest gen , e drept , doar pentru table subtiri ( sub 1 mm ). La grosimi mai mari e vorba de mii de A , toate aparatele pe care le-am vazut aveau transformator clasic , la 50 Hz . Se regleaza prin controlul curentului in primar , cu tiristor antiparalel , se obtin astfel curentul ( ca valoare ) , durata , eventual o sudura " pulsata " . Mai ales pentru cele monofazice , trebuie retea " adevarata " . Cel mai simplu sistem mecanic e cu pistolet si clema de masa , daca faci asa ceva sau sistem fix ia electrozii de la un distribuitor , sint din material special , improvizatiile cu Cu prelucrat la strungari nu dau rezultate .

[nicusor1961]

2000 de A ajung doar pentru sudura tablelor mai subtiri de 1mm cu timpi mai mari de 3s . Din masuratorile pe care le-am facut eu , transformatorul pe care l-am avut lua peste 20A din retea pe treapta cea mai mica , cand sudam table subtiri . Tensiunea in gol la electrozi era de 1,5-2V , aveam o singura spira la sectiunea miezului de 90cmp. Spira avea sectiunea de 120x10=1200mmp . Curentul era probabil de 3500-4000A . Pentru table mai groase , curentul absorbit din retea depasea 30A . Cu 2000A si o tensiune in sarcina de 1V sau mai putin nu se poate face mare lucru . Ar trebui gandita schema pentru o putere luata din retea de min.3000W . Am avut ocazia sa folosesc si aparate Telwin portabile , mult mai usoare , de cca 20Kg dar curentul era la fel de mare chiar daca dimensiunile lor sunt mult mai mici . Calitatea sudurii este mai buna daca timpul de sudura este mic iar amperajul mare , se decaleste o zona mai mica de tabla in jurul sudurii si nu se deformeaza nici tablele . Un timp mare duce la o dilatare mai mare dar in regim de amator nu este o mare problema , se lasa tablele sa se raceasca dupa cateva puncte , se mai sudeaza cateva s.a.m.d . Bratele aparatului pe care l-am avut erau construite fiecare din 2 bare paralele de 45x5x1cm . Legatura dintre bratul mobil si spira secundarului era facuta cu toroane de cablu din cupru pentru ca nu am avut atunci lamele din cu de 0,1mm cu care sa fac racordul flexibil.

[em2006]

...daca se poate o schita cu sistemul mecanic de actionare a electrozilor.

[Vizitator pisica matache]

Multumesc tuturor pentru informatiile oferite;plecand de la cela spuse de @nicusor1961,voi dimensiona trafurile pentru cca 2V in gol,la umplere maxima.Deocamdata curentul pe care mi-l propun,cca 2000A,adica 200A pe fiecare dintre cele 10 trafuri.Daca va functiona ,trec la o putere mai mare.Intreb pe cunoscatori,un ETD39,la 10khz,poate oferi 200-250W?

[Dr.L]

Trebuie sa vezi daca incape sarma in el (sa fie suficient de groasa,dar sa nici n-ai o inductie prea mare). Oricum nu merg mult si le poti raci (inductie mai mare).

[Vizitator pisica matache]

Azi am testat partea de comanda a IGBT-urilor;SG3525,doua TC4422,traf driver si modul IGBT,de 150A.Oscilogramele sunt luate in GE,la ambele IGBT...Si o ultima oscilograma,cu semnalul in secundar traf driver,cu albastru,iar cu galben semnalul in GE,obtinut la iesirea unui TC4422.

[Vizitator smilex]

Iarasi ai parte de oscilatiile acelea in poarta (noroc ca umplerea nu e mare, ca sigur ar duce la conductii simultane). Trebuie sa ataci poarta cu un TC in imediata ei vecinatate ca sa scurtezi inductantele parazite. Mai bine SG pe trafo driver si TC-urile in secundar langa porti IGBT. Sau TC si inainte si dupa trafo driver, dar cel de inainte poate fi mai slab, un DIP8 cu doua canale.Din ce-am intalnit eu, un astfel de IGBT are pierderi mari pe comutatie, undeva la 10-30mJ, depinde si de curentul comutat. Valoarea acelei pierderi multiplicata cu frecventa iti da puterea disipata doar pe comutatie care se adauga celei de pe conductie. Acele tipuri de IGBT le-am intalnit la frecvente mici, max 5kHz, dar pdf-ul lor te poate edifica (Total Switching Loss), daca are graficele aferente. Sugerez MOS, chiar daca mai multe in paralel, sau IGBT dedicate folosite la sudura (frecvente mari cu pierderi mici). Sau trafuri mai mari cu frecvente mai mici.

[Vizitator pisica matache]

Oscilatiile apar in secundar traf driver,doar cu IGBT montate.E drept ca apar si asa,fara IGBT,dar am rezolvat problema,cu o rezistenta de cateva sute ohmi,pe un secundar.Oscilatia pozitiva reusea chiar sa comande TC-ul pus in secundar,asa ca am folosit o metoda neortodoxa,pe care mi-ai recomandat-o candva,la invertorul rezonant,la care m-am confruntat cu aceleasi probleme;un divizor rezistiv la intrare,reducand tensiunea de comanda la jumatate.Am incercat initial sa comand traful,doar cu integratul,apareau niste oscilatii urate,iar integratul se incalzea;asa ca raman la TC-uri,eventual pun mai slabe,am de 6A.Oricum semnalul obtinut in grila,e cu rezistenta de 10 ohmi,deci nu e nevoie de TC de curent mare.O sa testez totusi cu modulul IGBT,vad cum se comporta,oricum e singura sansa sa-l folosesc undeva,in comutatie;spun asta in ideea ca frecventa pe care va functiona sursa,va fi cca 10khz,ca sa reduc pierderile in cupru.Daca totusi nu merge,am mosfeti de 48A ,IXFK48N50.Ramane sa bobinez trafurile,apoi sa-mi fac curaj pentru un prim test;voi folosi ETD39,ca de-astea am disponibile.Folosesc 10 bucati,mi-am fortat la maxim neuronul sa gasesc o solutie de conectare,pentru a avea aceeasi lungime a secundarelor,spre a avea aceeasi rezistenta a primarelor,pentru o distributie cat mai egala a curentilor.O sa asez trafurile pe un cerc,cu capetele secundarelor conectate in centrul cercului;obtin astfel si o lungime minima dupa mintea mea,a fiecarui conductor din secundar.Initial fac secundarele din teava moale de aluminiu,de 10mm diametru,aplatizata la cca 1- 2mm grosime,cat intra in miez,daca primele teste sunt incurajatoare,si obtin macar 1000-2000A,folosesc apoi teava de cupru de 12mm diametru,ceva mai greu de prelucrat,solutie aleasa intr-un final si la pistolul de lipit,unde se comporta mai bine decat lamele de cupru suprapuse,cu care am testat initial si ca incalzire si ca pierdere de putere.As mai avea o nelamurire,legata de condul inseriat cu primarul trafului forta,la semipunte;n-as putea renunta la el,daca maresc suficient deat time-ul,sa evit suprapunerea timpilor de conductie?Nu de alta,dar la curentul vehiculat prin primar,nu stiu ce cond ar rezista...M-am gandit chiar la o punte in locul semipuntii,dar se complica prea mult comanda celor patru IGBT,si mi-e ca las balta proiectul,cum am facut cu puntea in rezonanta,unde comanda mi dat multe batai de cap,daca iti mai amintesti. .PSNu in ultimul rand, multumesc pentru detaliile oferite pe privat,pentru calculul trafurilor.Si o poza cu dispunerea trafurilor,pe care o sa le prind intre doua flanse izolatoare,cate un surub intre doua trafuri,regland fin strangerea,modific intrefierul si ajustez inductanta fiecaruia,spre a fi identice..