Сварочный инвертор - резонансный мост с частотным регулированием на МК
5.4 Резонансные инверторы
Курсовая работа: Последовательный автономный резонансный инвертор с обратными диодами
Автономные инверторы - устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную не связанную с сетью переменного тока нагрузку. В качестве нагрузки автономного инвертора может выступать как единичный потребитель, так и разветвлённая сеть потребителей. Основой автономного инвертора является вентильное переключающее устройство, которое может выполняться по однофазным и трёхфазным схемам с нулевым выводом или мостовым , где ключами служат транзисторы и одно- или двухоперационные тиристоры. При использовании однооперационных тиристоров схему дополняют элементами, предназначенными для коммутации тиристоров. Одним из главных является конденсатор. Конденсаторы могут применяться для формирования кривой выходного напряжения инвертора и определять характер процессов, протекающих в схеме. В связи с этим схемы автономных инверторов подразделяют на автономные инверторы напряжения АИН , автономные инверторы тока АИТ и автономные резонансные инверторы АИР. В АИР конденсатор можно включать последовательно с нагрузкой или параллельно ей. Характер протекающих процессов в главных цепях ключевой схемы обуславливается колебательным процессом перезаряда конденсатора в цепи с источником питания и индуктивностью, специально введённой или имеющейся в составе нагрузки, в связи с чем ток в цепи нагрузки приближается по форме к синусоиде. АИР обычно выполняют на однооперационных тиристорах. Помимо формирования кривой тока напряжения нагрузки конденсаторы здесь осуществляют операцию запирания тиристоров. АИР применяют на частотах свыше кГц в электротермических и ультразвуковых установках, а также в качестве источников питания для высокоскоростных электродвигателей. Скорость нарастания тока в таких инверторах относительно небольшая, что облегчает условия работы вентилей. По своим свойствам АИР в зависимости от соотношения параметров и схемы могут быть близки либо к инверторам тока, либо к инверторам напряжения. В первом случае источник питания обладает высоким сопротивлением для переменной составляющей входного тока источник тока , а во втором - малым сопротивлением источник напряжения. АИР с питанием от источников тока называются инверторами с закрытым входом, а питающиеся от источников напряжения - с открытым входом. Резонансным инверторам свойственен недостаток, заключающийся в том, что напряжения на элементах схемы могут в несколько раз превышать напряжение питания. Одним из способов ограничения напряжения на элементах АИР является включение обратных или встречных диодов, с помощью которых накопленная на этапе проводимости тиристоров в конденсаторе энергия возвращается в источник питания или другой накопитель энергии. Рассмотрим для начала возможные варианты построения схем АИР без обратных диодов. В последовательном автономном резонансном инверторе АИР нагрузка включается последовательно с коммутирующим конденсатором. Параметры коммутирующего контура выбираются так, чтобы обеспечить колебательный характер анодного тока тиристоров. Питание схем АИР Рис. Во всех схемах тиристоры с нечётными и чётными номерами отпираются поочерёдно. Схема АИР, приведённая на рисунке 1, обеспечивает работу даже при незначительном превышении частоты управления над собственной частотой резонансного контура, чего не позволяют схемы, изображённые на Рис. При значительном расхождении частот не обеспечивается нормальный процесс коммутации, и работа АИР становится невозможной. Эта схема является простейшей и не требует изготовления металлоёмких дросселей для создания достаточных магнитных связей между его обмотками, что упрощает конструкцию и снижает общую массу готового преобразователя. Выбор схемы АИР, построенной с использованием обратных диодов в цепях управляемых тиристоров Рис. Улучшение характеристик схемы особенно заметно в области высоких частот. Так как в схеме АИР без обратных диодов с увеличением частоты относительная продолжительность токовых пауз возрастает, они начинают занимать значительную часть периода, происходит снижение мощности, отдаваемой в нагрузку, и значительное искажение формы кривой тока нагрузки. Наличие обратных диодов позволяет это компенсировать, также устраняются перегрузки по напряжению на тиристорах, однако обратное напряжение, появляющееся на тиристоре в течение времени его выключения, равно только падению напряжения на диоде, включенном встречно - параллельно с ним, поэтому возникает необходимость использования тиристоров с достаточно малым временем восстановления запирающих свойств. В АИР можно выделить два основных рабочих режима: Из-за близкой к синусоиде форме кривой тока нагрузки, а также лучшего использования тиристоров по току режим непрерывного тока нагрузки находит большее применение на практике. Уяснить особенности процессов в инверторе позволит рассмотрение временных диаграмм в режиме непрерывного тока нагрузки Рис. В исходный момент конденсатор Ск имел полярность, указанную на Рис. В момент времени t 0 отпираются тиристоры VS1 и VS4, и конденсатор Ск перезаряжается на противоположную полярность на Рис. В момент t 1 анодный ток тиристоров VS1 и VS4 становится равным нулю, и тиристоры запираются. Так как в результате колебательного процесса перезаряда конденсатор Ск заряжается до напряжения, превышающего напряжение источника питания, то диоды VD1 и VD4 отпираются, и конденсатор Ск разряжается на источник питания, обеспечивая протекание тока нагрузки в другом направлении. В момент t 2 отпираются тиристоры VS2 и VS3, и ток нагрузки коммутируется на эти тиристоры. Конденсатор Ск перезаряжается исходной полярностью. После запирания тиристоров VS2 и VS3 ток нагрузки протекает через диоды VD2 и VD3. Таким образом, когда ток протекает через тиристоры, источник питания отдаёт энергию нагрузке, а на интервалах проводимости диодов часть реактивной энергии возвращается в источник питания. Для получения возможности устранения колебания напряжения на входе инвертора принимаем входное напряжение:. Из-за введения трансформатора параметры нагрузки для преобразователя изменились, поэтому проводим их перерасчёт:. Дальнейший расчёт проводится для двух режимов работы преобразователя, характеризуемых свойствами нагрузки: Расчёт режима стабилизации напряжения на нагрузке. При расчёте режима стабилизации напряжения на нагрузке изменением частоты за номинальное принимается напряжение на нагрузке для промежуточной стадии нагрева, рассчитанное в п. Для этого, с учётом найденных в п. Результаты проведённых расчётов занесены в таблицу 5, по которой проводился выбор тиристоров, диодов и конденсатора. Для данного тиристора выбираем [8] стандартный охладитель О У2 ТУ Для улучшения контактного соединения тиристоров с охлаждающим элементом используется смазка типа КПТ-8 по ГОСТ Ввиду необходимости ограничения скорости нарастания напряжения на тиристорах, параллельно им включаем последовательные демпфирующие RC-цепочки, рассчитываемые следующим образом. Определяем среднее значение напряжения на резисторе:. Тогда мощность рассеиваемая на нём будет равна. Выбираем для демпфирующих цепочек следующие элементы [10]:. Для данного диода выбираем [8] стандартный охладитель В качестве коммутирующего конденсатора выбираем [10] конденсатор типа К высоковольтный импульсный конденсатор, предназначенный для формирования мощных импульсов тока на нагрузке. Его напряжение определено из соотношения:. Для защиты тиристорных преобразователей мощностью до 1 Мвт нашли широкое применение автоматические выключатели серии А Этот выключатель целесообразно поставить в схеме на первичной стороне трансформатора. Выбрали [10] выключатель параметру: Полное время отключения при номинальном токе с момента подачи номинального напряжения на выводы катушки независимого расцепителя не более 40 мс. Определяем требуемое сечение провода, исходя из соотношения:. Согласно таблице 7 [7] определяем сечение жилы и провода. Выбираем провод марки ПСД прямоугольный медный обмоточный. Будем наматывать параллельно два провода, чтобы получить требуемую величину плотности тока в каждом проводе. Следовательно, с учётом изоляции размер сечения оного провода составит: Так как используется два параллельных провода, размер сечения эквивалентного провода будет равным: Наматывать провод будем плашмя. Тогда внешний диаметр найдем по формуле:. Округляем количество витков в слое до ближайшего целого числа. Найденная индуктивность с достаточной точностью соответствует ей, расчёт выполнен верно. Эскиз дросселя приведён на рис. Использование трансформаторов в автономных инверторах позволяет согласовывать параметры преобразователя и нагрузки, обеспечивать гальваническую развязку вентильной части инвертора и нагрузки. Выбираем медный провод марки ПСД с классом нагревостойкости F, рекомендуемое значение плотности тока для такого провода, согласно табл. Так как рассчитанное сечение провода п. Для вторичной обмотки выбираем медный провод марки ПСД с классом нагревостойкости F, рекомендуемое значение плотности тока для такого провода, согласно табл. Так как рассчитанное сечение провода превышает выбранное сечение, наматывать обмотку будем двенадцатью параллельными проводами выбранного сечения. Размеры пакетов стержня для числа ступеней 6 и 7 рассчитаны по табл. Форма поперечного сечения повторяет по размерам пакеты сечения стержня. Для улучшения прессовки ярма ярмовыми балками, более равномерного распределения давления по ширине пакетов и уменьшения веера пластин на углах пакетов в ярме объединяются два последних пакета, т. Найденная величина КПД весьма близка к единице, что говорит о малых потерях в трансформаторе. В настоящем курсовом проекте проводился расчёт схемы автономного резонансного инвертора с обратными диодами, предназначенного для установки индукционного нагрева. Были рассчитаны различные режимы работы инвертора в зависимости от степени нагрева индукционной установки. Рассмотрение особенностей расчёта трансформаторов с естественным воздушным охлаждением, применяемых в автономных инверторах, работающих на повышенных частотах, для согласования режима работы нагрузки и преобразователя, позволило сделать вывод, что такие параметры, как число фаз, мощность, вид системы охлаждения существенно влияют на подходы к расчёту трансформатора. Результатом проведённых расчётов явился выбор следующих электронных компонентов инвертора: Специально для данной схемы инвертора был рассчитан дроссель без сердечника с индуктивностью 99,1 мкГн, а также согласующий трансформатор с коэффициентом трансформации равным 6, мощностью кВт, с коэффициентом полезного действия 0, и совокупной массой, без учёта крепёжных элементов, порядка кг. Радио и связь, г. Расчёт автономных резонансных инверторов для индукционного нагрева: Расчёт согласующего трансформатора автономного преобразователя: Трансформаторное оборудование для преобразовательных установок, - М.: Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Авиация и космонавтика Административное право Арбитражный процесс 23 Архитектура Астрология 4 Астрономия Банковское дело Безопасность жизнедеятельности Биографии Биология Биология и химия Биржевое дело 68 Ботаника и сельское хоз-во Бухгалтерский учет и аудит Валютные отношения 50 Ветеринария 50 Военная кафедра ГДЗ 2 География Геодезия 30 Геология Геополитика 43 Государство и право Гражданское право и процесс Делопроизводство 19 Деньги и кредит ЕГЭ Естествознание 96 Журналистика ЗНО 54 Зоология 34 Издательское дело и полиграфия Инвестиции Иностранный язык Информатика Информатика, программирование Исторические личности История История техники Кибернетика 64 Коммуникации и связь Компьютерные науки 60 Косметология 17 Краеведение и этнография Краткое содержание произведений Криминалистика Криминология 48 Криптология 3 Кулинария Культура и искусство Культурология Литература: Плохо Средне Хорошо Отлично. Банк рефератов содержит более тысяч рефератов , курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому. Последовательный автономный резонансный инвертор с обратными диодами Название: Последовательный автономный резонансный инвертор с обратными диодами Раздел: Рефераты по коммуникации и связи Тип: Выбор схемы инвертора, описание принципа действия. Расчёт АИР для промежуточного режима. Расчёт режима стабилизации мощности. Введение Автономные инверторы - устройства, преобразующие постоянный ток в переменный с неизменной или регулируемой частотой и работающие на автономную не связанную с сетью переменного тока нагрузку. Выбор схемы инвертора, описание принципа действия Рассмотрим для начала возможные варианты построения схем АИР без обратных диодов. Особенности работы схем АИР позволяют свести их к одной эквивалентной схеме замещения Рис. Автономный резонансный инвертор, позволяющий работать на повышенной частоте. Где скачать еще рефератов? Кто еще хочет зарабатывать от рублей в день "Чистых Денег"? Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?
Or sign in with one of these services. Posted February 13, edited. Хочется попробовать, преимуществ масса высокий КПД, инвертор работает на синусоиде, ключи работают в благоприятном режиме, малы потери в железе ну и тд. До этого собирал классические двухтактники, резонансные инверторы делал только на тиристорах. Работает резонансник намного лучше ШИМ-регулируемого двухтакта, факт. Дуга мягче, ровнее, не плюет и не гаснет. Хочется обобщить опыт постройки, и сделать компактный надежный аппарат, не уступающий промышленному, с минимумом деталей. Выбор склонился к LLC-резонансному полумосту. От , по прикидкам, можно варить тройкой, от спокойно четверкой и даже резать. В качестве контроллера инвертора планирую использовать UCC Калькулятор для расчета обвязки http: На счёт не плюёт и не гаснет так это от вах зависит,при сварке штучними электродами процесс протекает на среднем участке вах. При таких частотах влияние шим не актуально. Мож проще двухтакт в недорезонанс переделать. Делал полумост двухтактный,тока трансформатор ставил последовательно через ёмкость. Работает на 40кГц но стоят народные полтинники G4PC50UD. При максимальной ширине коммутация происходит практически при нулевом токе,соответственно и потери мизерные. Шим регулирование,не нужен дроссель. К резонанссу требования будут полюбому посерьёзней. Очень сложно настроить,работает на грани фола,про требования к разводке молчу вообщё. Схемулину глянуть бы,а уж потом можно её обсасать как говорится. Posted February 16, Где это Вы такое услышали? Я не знаю сварочного апарата, который ещё проще настраиваеться и не на какой грани он не работает, а наоборот, один из самых некбиваемых апаратов. Сходите на Негуляевский сайт и Вы всё поймёте, не изобретая велосипед. Posted February 17, edited. Я не пойму почему подобные девайсы упорно кличут резонансниками. Резонансная система подразумевает под собой постоянную нагрузку и частоту. Есть такое понятие как резонансный коридор. Между тем ток в таких апаратах регулируется изменение частоты,как изменение частоты влияет на напряжение? Как при это будет выглядеть вах и как при этом удержать его в резонансном коридоре? Вот и выходит что это скорей недорезонанс. Вот и выходит что и у шим и у чим есть свои минусы и плюсы. Но вариант с шимом по повторяемости и минимизации элементов выглядит более привлекательно. По поводу проще настройка,лучше не нужно. Везде посты по настройке прочесть жизни не хватит. Потому как типичный схемудай вдохновившись подобными постами хватается за сии девайсы,а потом с набором юных электронщик и пол ведром спаленых игбтшников притаскивается и начинает доставать. У меня сосед такой,достал уже потому и пишу. Ему не интересно каие процесы там должны происходить,пофигу что у игбт хвосты в принципе не убиваемые и при разводке платы нужно элементарные правила соблюдать и т. Настрой и всё тут,должно работать потому что так написано. Крайне важно рассчитать и спроектировать резонансную цепочку, оба резонанса должны быть точно там, где должны быть плюс к этому, контур должен иметь строго определенную добротность, без измерения иммитанса на указанных частотах и разговора нет о настройке, и даже включении- разнос обеспечен! По названию- резонансный, да, более подходит квазирезонансный, ибо при резонансе токов, последний, на идеальных элементах стремится к бесконечности. Про КПД, не согласен. В резонанснеке, имеем практически холодные ключи, динамические потери низки, и холодный феррит, ток практически синусоидален, уровень гармоник намного ниже. Правильно сделанный, резонансник действительно убить практически невозможно! Резонансный трансформатор, физически является источником тока, со всеми плюсами для сварочного источника. Posted February 18, edited. Posted February 18, Слуште как я отстал от прогреса в своей тундре. Доводы против принимаются,или яйцо курицу не учит? По опыту общения понимаю что вы соберёре сей девайс,но уж больно хочется. Дам к стати вы же понимаете что холодные ключи это не показатель кпд. Практически не убиваемый,подумайте над тем что будет если кз совпадёт с собственной частотой? Posted March 23, edited. Тема хорошая но что то замерла. Если у кого то есть интерес то давайте сделаем. Схему и описание Негуляевского резонансника прилагаю. Книгу легко можно приобрести у автора за почти символическую цену написав по адресу: Posted March 24, Давно уже лет семь как Вы ведь, строили "электрон"? Так вот это, не четверть, а полумост, в отличии от первого! Я вставлял ремарки, в ТУ тему, сам пробовал строить четвертьмостовик, работает, НО все буквально в притирку! Негуляевский "резонансник", так там насыщаемый дроссель! По "Русски", управлять ломом по силе! На макетке, построил квазирезонансник на основе http: И АТ-транса с блока питания, в принципе модель 1: Сняв резонансные характеристики, и вычислив добротность, ВСЕ ЛЕГЛО НА ДАТАШИТ! Как и ожидалось, на катушках синус, КЛЮЧИ ХОЛОДНЫЕ,феррит холодный. Posted March 24, edited. Разве в Негуляевском насыщяющийся дросель? Что то Вы путаете. Резонансный дроссель не может быть насыщающимся априори, иначе не будет никакого резонанса. Вы думаете эту мелкосхему можно использовать для сварочника? Весьма заманчиво избавится от промежуточного трансформатора и лишних ключей. Вот только микрух таких похоже не найти в продаже. Posted March 25, Сами и ответили, уход от резонанса, и осуществляется насыщением др1. При насыщении, происходит уменьшение индуктивности, насыщение происходит при определенном токе. Так собственно, этот ток и поддерживается! Если бы, комплексное сопротивление цепи не менялось, ток ограничился бы только добротностью контура, а это БАХ. По даташиту, время обработки затвора с емк 1 нФ, открытие , закрытие 35 нсек. На частотах до кГц, спокойно потянет мощные ключи. У Негуляева резонансный дроссель не насыщается. Там 12 витков на сердечнике 2хШ16х20 и зазор 0. И работает он при полном перемагничивании в каждом такте, а не с постоянным подмагничиванием, как допустим, выходной дроссель. Так что насытить такой - это надо постараться ещё. Serg SP , попробуйте посчитайте. В доказательство нелинейности дросселя, это его бешеный нагрев. Бегло читаю сейчас первую книгу Негуляева. Нигде не сказано ничего о том, что дроссель насыщающийся. Это принципиальный момент и Негуляев обязательно об этом сказал бы хоть где-нибудь. Вам явно нужно подучить понятие резонансного LC контура. На этой основе и осуществляется регулировка тока. Под нагрузкой сильно меняется индуктивность трансформатора и комплексная индуктивность попадает в резонанс. Posted March 25, edited. Serg SP , а Негуляев, и сам этого может не знает?! А за чет того, по Вашему, его аппарат не идет в разнос, а стабилизирует ток? У Вас есть измеритель индуктивности? Возьмите любой трансформатор и померьте индуктивность первички при разомкнутой и замкнутой вторичке. Меняется лишь нагруженная добротность колебательной системы. Starichok , спор идёт о том, насыщается или не насыщается дроссель в резонансном сварочнике при работе в режиме резонанса. Понятно, что в случае увода частоты вверх от резонансной мы также получаем ограничение тока за счёт индуктивного сопротивления дросселя. Включение в каждом полупериоде будет происходить при нуле тока, выключение - при каком то значении. Даже не слышал никогда понятия "нагруженная добротность". И никогда не видел гармоничной синусоиды в схеме хоть с какой нибудь нелинейностью. Впрочем не стоит засорять форум пустым препирательством. Вернёмся к нашим баранам, то биш к сварочнику. Вы можете предложит переработанную под FAN схему резонансника? С возможностью настройки и регулятором тока? Posted March 26, Но это поиск истины, как известно, процесс мучительный. Любой технический документ, начинается с терминов и определений, ибо разная трактовка, приводит к разногласиям и непониманию. Да там, перерабатывать особо и нечего, вводится лишь регулируемая ОС по току в первичке, что в пересчете на коэф. Задать, этой связью, наклон ВАХ и все! Сложность с самой резонансной цепью, рассчитать ее можно, но сложно. Проще идти от обратного, сделать цепь, измерить параметры, и под них обвязывать контроллер. На маломощном образце, я именно так и сделал. Зы В резонансную цепь, скорее всего, придется ставить дроссель, по полной аналогии с Негуляевым, но без насыщения, снизив индуктивность, увеличив зазор и тп. Данные моточных изделий, думаю останутся теми же. You need to be a member in order to leave a comment. Sign up for a new account in our community. Сварочные аппараты и мощные сетевые инверторы Existing user? Or sign in with one of these services Sign in with Facebook. Sign in with Google. This Topic All Content This Topic This Forum Advanced Search. All Activity Home Радиоэлектроника для профессионалов Питание Сварочные аппараты и мощные сетевые инверторы Резонансный Сварочный Инвертор. Announcements Новый конкурс с призовым фондом более 50 тыс. В качестве контроллера инвертора планирую использовать UCC Калькулятор для расчета обвязки http: Что думаете по этому поводу? ЗЫ По мере продвижения, и поступления предложений, буду выкладывать информацию Share this post Link to post Share on other sites. Edited February 14, by felik. Edited February 17, by felik. ЗЫ во вложении расчет девайса на 5КВт и при питании от В частота 60 кГц. Приятнот говорить с человеком на одном языке. Edited February 18, by felik. Значит по порядку, что имеем! Если кому интересно, могу поделиться наработками! Если наработки дельные и не жалко то давайте. Edited March 24, by тимвал. Почему стабилизирует ток расписано в настройке. Edited March 25, by тимвал. Замыкание вторички, это не что иное как введение КЗ витков, со всеми вытекающими. Повторюсь, в Негуляевском, дроссель нелинеен! Его индуктивность, функция от тока. Вопрос про режим резонанса. Create an account or sign in to comment You need to be a member in order to leave a comment Create an account Sign up for a new account in our community. Register a new account. Sign in Already have an account? Go To Topic Listing Сварочные аппараты и мощные сетевые инверторы. Ремонт оконечника Ростов стерео. А без выходников полность нормально работает? Ремонт провода наушников убрать регулятор громкости. Подсоедините мультиметр к штекеру. Сравните сопротивление R и L канала. Они не должны сильно отличаться. Затем изгибайте провод, начиная от штекера и следите за изменением сопротивления одного из каналов. Правильно ли я понимаю схему? R6 поиенял на К, как то ничего не изменилось Language Russian RU Default English USA Theme Payalnik Default Default Contact Us сайт Паяльник Community Software by Invision Power Services, Inc. Sign In Sign Up.
Стихи про гороскоп
Куры белый леггорн описание
Где находится краснознаменская 7в волгограде
Бутерброды для фуршета на работе
При каких значениях параметра k график функции