Jump to content

    

Физика работы резонансного контура в индукционном нагревателе.

Да, wim, такую хрень собрать  много ума не надо...Вот от чего надо избавится-

17797948_30-08-2019_190218.jpg.813bb86e73ee4901997ea237b001afdd.jpg

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
20 минут назад, варп сказал:

такую хрень собрать  много ума не надо...

Вы только что помножили на ноль работу целой кафедры ИХХТ СО РАН. Лучше прикрыть тему, а то никаких кафедр не напасешься.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, варп сказал:

На этом - всё. Всем спасибо за участие. Я понял, почему я про контур ничего не понял - чтобы с пользой чего-то понять - надо этому ещё пару лет посвятить. Я к таким жертвам не готов.

Предлагаю перейти на торсионные поля и брать энергию прямо из вакуума  :)

Всё что вы здесь пытаетесь потрогать известно давно, и часть формул еще в школе должны были учить.

А в индукционных нагревателях все решают задачу найти оптимальное сочетание схемотехники, конструкции и цены.

Share this post


Link to post
Share on other sites
30 minutes ago, HardEgor said:

Предлагаю перейти на торсионные поля и брать энергию прямо из вакуума  :)

 

Не будем у специализированных сайтов хлеб отбирать...

30 minutes ago, HardEgor said:

Всё что вы здесь пытаетесь потрогать известно давно, и часть формул еще в школе должны были учить.

 

Так и раздел для начинающих... А снова в школу отправить любого человека легко - шаг в сторону от основного занятия - и вот он, баран...:biggrin:

---------

Я ,к примеру, совсем недавно узнал, как именно энергия из батарейки попадает в конденсатор ( конденсатор подключается к батарейке двумя проводами ). Когда узнаёшь правильный ответ, спесь быстро вылетает из головы.

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites
5 часов назад, варп сказал:

хочу от резонансного контура избавиться

Похоже, речь снова о первоначальном БП паяльника, про который уже было сказано ранее, что мощность относительно небольшая и можно без контура.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 27.08.2019 в 09:44, SSerge сказал:

Только сушить приходится долго, цилиндр диаметром 4 мм приходилось оставлять на горячей батарее отопления на двое суток.

Сушить нужно постепенно повышая температуру сушки до 400 Градусов, что несколько больше температуры тройной точки воды. Сушить нужно медленно, до 8 часов на каждые 100 Градусов температурной полки. Нагрев током тоже необходимо производить постепенно в течение нескольких часов, что объясняется медленным процессом диффузии молекул воды через слои термоизоляции. После этого получите практически "неубиваемый" нагреватель...

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 8/30/2019 at 2:04 PM, варп said:

Alexashka, а теперь расскажите мне, чем Ваша схема с источником тока и резонансным контуром лучше моей схемы с источником напряжения и без резонансного контура

Ну а Вы сами не видите разве? У Вас на схеме что? Идеализированный источник, где Вы такой в природе видели? Допустим усилитель класса D, что в нём имеем - силовые ключи + схема управления затворами + ШИМ контроллер (уже не мало), далее чтобы получить синус нужно сгладить ШИМ - а это тянет за собой LC контур, который в Вашем случае должен выдавать (должен быть рассчитан) как было сказано выше на килоамперы, т.е катушка индуктивности на килоамперы тока + конденсатор фильтра. Опять же силовые транзисторы ШИМ преобразователя должны выдавать (пропускать через себя) эти самые килоамперы. В случае с резонансным контуром токи транзисторов на порядок меньше, работают в щадящем для них ZVS режиме, а самое главное реализуемо на практике, а то что Вы хотите в страшном сне не приснится (если Вам этого до сих пор не понятно- попробуйте собрать такого монстра хотя бы в моделяторе заменив идеальные источники тем что будет в реальности -и Вы всё поймете).

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
11 часов назад, Alexashka сказал:

Ну а Вы сами не видите разве? У Вас на схеме что? Идеализированный источник, где Вы такой в природе видели?

Никогда Alexashka не увидит что-то "невидимое " для него на схеме без базовых знаний ТОЭ. На самом деле идеализированный источник имеет всевозможные ёмкости, индуктивности и сопротивления потерь, которые в типовых схемах не обозначены, а у профессиональных инженеров аналитически расчитываются и обозначаются на эквивалентных схемах. На освоение курсов ТОЭ, ТЭМП и т.д. понадобятся годы учёбы, включая практический опыт работы радиоинженера, а не активного собеседника на форуме.

Опять же работа с "килоамперами" неразрывно связана с физикой работы измерительной техники и без экранированной камеры увидеть что-то, например на экране осциллографа , что соответствует реальному процессу, просто невозможно, а от применение коаксиальных кабелей придётся отказаться - коэффициент подавления помехи у них не более 40 Дб (100 раз). 

Edited by SVNKz

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, SVNKz said:

Опять же работа с "килоамперами" неразрывно связана с физикой работы измерительной техники и без экранированной камеры увидеть что-то, например на экране осциллографа , что соответствует реальному процессу, просто невозможно, а от применение коаксиальных кабелей придётся отказаться - коэффициент подавления помехи у них не более 40 Дб (100 раз). 

Не нагнетайте- обычный китайский цифровой скоп с парой токовых клещей осциллографических и дифференциальных усилителей вполне достаточна для отладки индукционки на 25 квт. Кончно надо иметь на плечах голову, т.к приходится лазить в цепях без развязки под потенциалом в пол-киловольта.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 22.08.2019 в 12:02, Alexashka сказал:

Ну с контуром всё довольно просто...

Про остальное не скажу, единственное - медь внутри катушки это по сути трансформатор с короткозамкнутой вторичкой, которая имеет 1 виток, но не известны такие параметры как коэф. магнитной связи и индуктивность этого витка

Как вариант сделать пробный макет, измерить токи и воспроизвести их в модели подбирая индуктивности и магнитную связь катушек.

  С контуром всё непросто. Весь секрет "колебательного" контура состоит в добротности. Возмите учебник по ТОЭ и формулу из него по части зависимость добротности от собственной ёмкости контура, включая параллельно подсоединённые к ней дискретной ёмкости, индуктивности и сопротивления потерь контура. Это базовые физические характеристики работы контура. 

  Сравните  энергию в ёмкости и индуктивности, которые при "чистом" резонансе равны по энергии и противоположны по фазе. Расчётные формулы тоже в учебнике по ТОЭ. Возможно, эти рассуждения Вам непонятны, но изучить основополагающие теоретические раскладки рекомендуется. 

  Из личной практики, параллельно подсоединённые ёмкости контура просто необходимы ... для "компенсации" недостатка опыта разработчика. Если работать на собственной резонансной частоте контура с нагрузкой, то никакие дополнительные ёмкости и дроссели не требуются. Разумеется, должна работать защита силовых транзисторов. Кроме того, есть приличная литература по специфике работы ключевых транзисторов в таких схемах. Это касается эффекта Миллера и рекомендованных методов защиты силовых тарнзисторов от него. Собственно с изучения этих методов и нужно начинать. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 часа назад, SVNKz сказал:

С контуром всё непросто

bad-300.gif.58a801d7e2946e6a12b2e4d3e0c9fa31.gif

 

На первой схеме никакого контура (в терминах автора — чудовищного размера и стоимости конденсатора) формально нет, а виден лишь эквивалент цепи индукционного нагрева, в виде двух паразитов любого трансформатора — его индуктивностей намагничивания и рассеяния — т.е. нагрузка у БП индуктивная, а потому, он может быть источником напряжения, т.е. со внутренним сопротивлением ноль — например, парой голых NMOS полумоста.

 

Обе индуктивности очень малого номинала, но, для БП паяльника 50 Вт, гонять через первую из них попутно 500 Вт бесполезной реактивной энергии (т.е. через опущенный для "упрощения" конденсатор питания полумоста, который как раз и создаёт для БП его нулевое выходное сопротивление) может быть вполне приемлемо — тема, напомню, сперва была лишь об этом пресловутом паяльнике. Итого, активная мощность этого источника напряжения 50 Вт, а полная 550 Вт, с соответствующим током его силовых цепей и соединительных проводов.

 

Логичным следствием из этого (т.е. требуемой полной мощности БП) печального факта является вторая схема, на которой конденсатор питания не замалчивается маркетингом, а вынесен из БП наружу, поближе к трансформатору, избавляя этим БП и соединительные провода от реактивного тока индуктивности намагничивания, при этом нагрузка у БП естественно становится емкостной, а потому, его выходное сопротивление требуется увеличить до бесконечности, что означает его превращение в источник тока, что мы и видели в первом сообщении темы на примере топологии "питаемый током полумост" (current-fed half-bridge), которая состоит в попеременном подключении к его выходу пары индуктивностей, т.е. источников тока.

Edited by Plain

Share this post


Link to post
Share on other sites

Думал тема сошла на "нет", но нет...:biggrin:. Низкий поклон всем за комментарии... Честно сказать и у меня самого она пока не выходит из головы. К тому же - наступает момент, когда "туман начинает рассеиваться" и начинаешь мало-мало понимать, где ты находишься... Позволю себе подвести краткие итоги и наметить, какую минимальную пользу можно извлечь из здесь сказанного.

... Соревноваться здесь в разработке индукционных нагревателей с людьми, которые профессионально этим занимаются из года в год, занятие малополезное ... - всё равно не догнать..., а из простого любопытства - слишком сложно и накладно... А вот придумать какую-нибудь утилитарную вещь примитивную до безобразия - стоит попробовать.... 

Всё удивлялся - как они  в начале прошлого века (1900г.) умудрялись индукционными печами плавить метал... А вот  как - 

842093311_02-09-2019_203025.thumb.jpg.f483cc7f6d4a3f8342a4ff22123f5998.jpg

1531119847_02-09-2019_203129.thumb.jpg.4b10933553c9b29c4763d735715b880e.jpg

87689116_02-09-2019_203208.thumb.jpg.c3d214a2079adf4738598ba9e678a236.jpg

Мне кажется - использование сердечника концентрирующего магнитное поле  и металлического кольца вместо канала с расплавом ( в качестве нагревателя для паяльника :biggrin: ) до предела упростит задачу... Только вот я перестаю понимать разницу между индукционным нагревом и нагревом в паяльнике "Момент" ( который просто греет провод в узком месте за счёт большой плотности тока...). 

А нагреватель с тиглем, пока оставим в покое - там электроника действительно очень хлопотная...

770178894_02-09-2019_205141.thumb.jpg.d4ffb172faa834724fe584c302b8c783.jpg

https://termolitplus.com/articles/article-indukcionniy-nagrev/

---------

Если тему сочтёте за флуд - скажите..., я его остановлю...

--------

Лектор, кстати, потрясающий..., как раз в тему..

 

Edited by варп

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 9/2/2019 at 7:10 AM, SVNKz said:

Никогда Alexashka не увидит что-то "невидимое " для него на схеме без базовых знаний ТОЭ. На самом деле идеализированный источник имеет всевозможные ёмкости, индуктивности и сопротивления потерь, которые в типовых схемах не обозначены

Дорогой Вы мой :) К чему весь этот пафос? И потом речь шла про конкретную схему в симуляторе, в которой, на сколько я вижу, в источнике задано только активное внутреннее сопротивление 10 мОм, какие "всевозможные ёмкости, индуктивности"?

Quote

Если работать на собственной резонансной частоте контура с нагрузкой, то никакие дополнительные ёмкости и дроссели не требуются. 

Т.е. подключить нормальную такую емкость прямо к выходу полумоста и пусть защита клацает, угу, очень грамотный совет.

По-моему plain всё хорошо объяснил, так что мне добавить больше нечего.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 03.09.2019 в 12:44, Alexashka сказал:

Дорогой Вы мой :) К чему весь этот пафос? И потом речь шла про конкретную схему в симуляторе, в которой, на сколько я вижу, в источнике задано только активное внутреннее сопротивление 10 мОм, какие "всевозможные ёмкости, индуктивности"?

Т.е. подключить нормальную такую емкость прямо к выходу полумоста и пусть защита клацает, угу, очень грамотный совет.

  Несколько замечаний по части иллюзий при "разработке" схем на симуляторах и попытках их конкретного воплощения на практике:

 1. Любая деталь в схеме на нормальном симуляторе должна иметь стандартизированную математическую модель (СММ), что позволяет перепроверить достоверность получаемых результатов на других аналогичных по назначению симуляторах. Если такие модели "нестандартные", то Вы играете в игру для начинающих самодельщиков-электронщиков. Всякая серьёзная фирма радиокомпонентов сопровождает партию транзисторов и других элементов такими СММ. 

 2. Если Ваш симулятор не имеет гарантий фирмы-разработчика, то результаты Вашей работы на нём ничего не стоят и никому не нужны. 

 3. Из сотни радиокомпонентов на рынке можно найти только один фирменный, но продавец его Вам предложит в последнюю очередь, как VIP клиенту. Остальные, не фирменные, радиокомпоненты являются контрафактом без каких-либо гарантий и СММ. Соответственоо, все затраты на работу с таким контрафактом, включая дешёвые симуляторы, являются Вашим добровольным взносом для финансирования индустрии развлечений. 

 4. Разработка с использованием современных САПР возможна только при условии специализации и совместной работы профессионалов со стажем работы не менее 10 лет. 

 5. "нормальная ёмкость" (без индуктивности) на выходе полумоста  означает его холостой ход, что физически является выходом рабочей точки тока или напряжения транзистора за зону "безопасной траектории". Защита срабатывает, "клацает", при каждом импульсе включения транзистора и никакой аварийной ситуации не возникает. 

Share this post


Link to post
Share on other sites
14 minutes ago, SVNKz said:

стандартизированную математическую модель (СММ)

Какая в пень СММ  при проектировании устройств на такую мощность? Ни один продуцент не дает нелинейной зависимой от тепла модели силовых элементов на такие мощности. В лучшем случае даст график derate. Поэтом тут только итеративный процесс разработки с созданием макета на плюс-минус заданную мощность, определение оптимальных и граничных режимов в результате испытаний при плавном приближении снизу к заданным параметрам по мощности. При этом определяются зависимости температурных режимов компонентов от мощности, находятся "слабые места", производится подбор компонентов силовой цепи и только потом изготавлявается пилотный образец, на котором уже подтверждается достижимость и надежность заданных режимов. А до этого  набор термодатчиков и тепловизор- основнойе инструменты разработки кроме осциллографа. Еще с трансформатором силовым импульсным будет незабываемый секас, т.к там скорее искусство требуется, чтобы получить надежную конструкцию. Там же в одной конструкции совмещен и хрупкий феррит больших размеров, и водяные бандажи охлаждения, и обмотки литцем. Тепловую модель такого трансформатора можно попытаться посчитать только после появления конструкции- прототипа. А потери в трансформаторе да и остальных силовых элементах сильно зависят от теплового режима.

Share this post


Link to post
Share on other sites

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. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now