Сварочник постоянка-переменка с буферным аккумулятором (хочу собрать).

[-=TRO=-]

Как то вы с поведением дросселя по переменке заинтриговали, дай думаю в симуляторе поиграюсь на примитивах. Взял генератор ШИМ с напряжением 60в, частотой 30кГц и скважностью 21% (при таком проценте как раз в нагрузку 12в гонит 300А), нагрузил его через дроссель на 12в (это иммитация напряжения дуги). И поставил два переключателя что бы менять концы дросселя местами (иммитировать кнопкой переменку приминительно к дросселю). Индуктивность поставил такой что бы пульсации тока были около 30% (кстати там не миллиГенри, а микроГенри, просто из за проблем со шрифтами отображается некорректно) . Красным на осцилографе ток через амперметр, его сопротивление 1мОм, а черный просто прямоугольники ШИМ. Переходные процессы это я менял полярность дросселя.

По итогу вылезла тоска печаль в виде того, что дроссель переходит с одной полярности на другую за время около 20 миллисекунд, полный период значит можно сделать 40 миллисекунд, а это 25 гц. И это при том что дроссель пониженной индуктивности от задуманного (пульсации аж 30%). Но это симуляция без работы обратных связей , и есть слабая надежда, что с потактовой стабилизацией тока импульсов, скважность будет адаптивной и картинка будет намного шустрее, щас спать хочется, завтра я эту тему в симуляторе добью.

[Andruha]

Только с режимами немного не то, в аргоне на постоянке уже при 200А в дуге напряжение 18В. (на переменке вроде чуть больше получается).

[-=TRO=-]

Andruha, та понятно что напряжение дуги не абсолютная константа, 18 так 18, скважность поменятся и делов то. А общая картина по сути не изменяется, вот та же симуляция с выходними 18в.

[Andruha]

Есть ещё две неприятности: 1) это индуктивные выбросы на сам мост которые правоцирует дроссель, 2) при сварке на переменке алюма в аргоне происходит спрямление тока, появляется постоянная составляющая, для компенсации которой одну полуволну делают больше другой, соответственно и дроссель будет насыщаться и перемагничиваться не симметрично..., хотя при том что он будет творить на выходе это уже наверное значения не имеет.

[Xort01]

для компенсации которой одну полуволну делают больше другой

Позвольте уточнить: имеются в виду импульсы одной полярности, или разных (то есть пачки)...

[Andruha]

Позвольте уточнить: имеются в виду импульсы одной полярности, или разных (то есть пачки)...

Уже сам запутался. На счёт постоянной составляющей и баланса, было актуально в трансформаторных аппаратах (разбаланс с присутствием постоянной составляющей кроме ухудшения сварочного процесса вызывал ещё и усиленный нагрев обмоток трансформатора), боролись включением последовательно батареи конденсаторов для симметрирования (в старых установках УДАР), включением последовательно цепочки из встречно-параллельно включенных диода и тиристора для подстройки симметрии полуволн (баланса) в УДГ, УДГУ, и т.д. ,не знаю на сколько это актуально (вред спрямления этого) в ключевом преобразователе переменки, Но есть ещё причина для регулировки баланса (что и используется во всех инверторах AC/DC), это улучшение очистки поверхности детали от окислов в процессе сварки. При плюсе на электроде и минусе на изделии уменьшается проплавление и увеличивается нагрев электрода и соответственно его оплавление ,но при этом происходит очистка (катодное распыление, как принято называть этот процесс) поверхности алюминиевой детали от окисной плёнки (поэтому и варят алюминий на переменке ,пол периода очистка, пол периода проплавление). Для улучшения очистки положительный полупериод на электроде делают больше чем отрицательный. Ага, вот нашёл в закромах ist-svarka-GTAW-PROTSESS.pdf

[Xort01]

Ну так в железных сварочниках отдельного блока переменки не было (если правильно понял), вот железо в одну сторону и намагничивалось. Это как трансформатор подключить через регулятор на тиристоре - дымок обеспечен (из трансформатора). В инверторах это не актуально. Ну и соотношение ближе к 30/70, а то электродов не напасёшься.

[Andruha]

Дело в том что обычный транс включенный напрямую (без компенсационных цепей) грелся сильнее из-за возникновения постоянной составляющей ,по той же причине возникала несимметрия полуволн. Разница в полуволнах изначально вызвана не источником ,а различной проводимостью дуги при разной полярности в данном случае, поэтому кто его знает

[Andruha]

Если детальней то, при сварке алюминия при смене полярности эмиттерами электронов поочерёдно выступают то алюминий, то вольфрам, но эмиссионная способность у них сильно разница , эта разница в проводимости дуги спрямляет ток в одном направлении ,что и являлось причиной появления постоянной составляющей ,вызывавшей нагрев транса ,с которым боролись (в случае диода с тиристором ,диод пропускал меньшую полуволну, а тиристором урезали для балансировки большую). Но даже в инверторном преобразователе при одинаковых полупериодах , после возбуждения дуги получится перекос в полуволнах из-за описанных свойств , ну а как оно влияет на сварку лучше описано в прикреплённом PDF.

[Xort01]

В файле описано влияние на сварочный процесс, ну и результат. Мы пока ещё не варим...