Jump to content

    
Bpovov

Мощная нагрузка без ККМ от 380В

Recommended Posts

01.09.2021 в 19:39, Bpovov сказал:

синусный LC-фильтр

Повторю, Вы собираете обыкновенный понижающий стабилизатор, следовательно, паспорт любого из них годится для расчётов, и там точно нет такого. Рекомендованный размах пульсаций тока для дросселей на феррите 20...30%, и амплитуда среднего тока в данной задаче: 2 · 25 кВт / ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20% –10%) = 142 А, пиковый: 142 А +10% = 156 А, с запасом на допуски — 180 А. Индуктивность тоже считается для худшего случая — максимум энергии дроссель переносит при Кзап=50%: ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20%) / (4 · 0,2 · 142 А · 20 кГц) = 170 мкГн.

 

01.09.2021 в 19:39, Bpovov сказал:

на каких доступных материалах

Собрать кольцо из феррита — либо из 8-ми стержней I 93/28/20, по два вместе, т.е. сечение 40х28 мм, либо два ребра на 4-х таких монолитных стержнях, по два вместе, и два — с распределённым зазором, набранных из пластин PLT 43/28/4 и прокладок, либо всё кольцо из таких пластин и прокладок, но чем длиннее зазоры, тем больше выпучивание поля, а значит и их объёмы, т.е. длина нераспределённого зазора всегда меньше, чем распределённого, а помехи больше.

 

Распределённый зазор: 170 мкГн · (180 А)^2 · 0,0004 · pi / ((0,25 Т)^2 · 1120 мм2) = 100 мм.

Витки: 180 А · 170 мкГн / (1120 мм2 · 0,25 Т) = 108.

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 9/1/2021 at 7:39 PM, Bpovov said:

 Подумал, все таки решил поставить синусный LC-фильтр на выходе моста. По тепловым потерям мост оптимально получается на 20-30 кГц несущей.  Посчитал дроссель получается на 3-5 мГн.

Какой ШИМ Вы формируете? Есть два варианта. Один ШИМ будет формировать  прямоугольник на активную нагрузку ( после высокочастотного фильтра), второй полуволну синусоиды. От этого сильно зависят параметры фильтра, один высокочастотный, другой низкочастотный.

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 часа назад, Plain сказал:

Повторю, Вы собираете обыкновенный понижающий стабилизатор, следовательно, паспорт любого из них годится для расчётов, и там точно нет такого. Рекомендованный размах пульсаций тока для дросселей на феррите 20...30%, и амплитуда среднего тока в данной задаче: 2 · 25 кВт / ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20% –10%) = 142 А, пиковый: 142 А +10% = 156 А, с запасом на допуски — 180 А. Индуктивность тоже считается для худшего случая — максимум энергии дроссель переносит при Кзап=50%: ((230 В · 2^0,5 · 1,5) –20%) / (4 · 0,2 · 142 А · 20 кГц) = 170 мкГн.

 

Собрать кольцо из феррита — либо из 8-ми стержней I 93/28/20, по два вместе, т.е. сечение 40х28 мм, либо два ребра на 4-х таких монолитных стержнях, по два вместе, и два — с распределённым зазором, набранных из пластин PLT 43/28/4 и прокладок, либо всё кольцо из таких пластин и прокладок, но чем длиннее зазоры, тем больше выпучивание поля, а значит и их объёмы, т.е. длина нераспределённого зазора всегда меньше, чем распределённого, а помехи больше.

 

Распределённый зазор: 170 мкГн · (180 А)^2 · 0,0004 · pi / ((0,25 Т)^2 · 1120 мм2) = 100 мм.

Витки: 180 А · 170 мкГн / (1120 мм2 · 0,25 Т) = 108.

 

В том то все и дело! Что это не преобразователь! Разрывных токов тут не должно быть, т.е. индуктивность не должна отдать всю свою энергию за время когда ключ закрыт! И Кзап в инверторе может быть и 100% в том числе на верхушке модуляции синуса. Наоборот она должна стараться поддерживать ток в том же состоянии пока энергия не берется из конденсаторов источника питания моста.

 

Попробовал подтвердить свои оценки симуляцией.

Симулировал только одно плечо, т.е. только один полупериод, по этому другие 2 полевика заменены диодами, на верхних ключ подается ШИМ с несущей в 20кГц.

Напряжение питание моста конечно 540В. Просто вырезал кусок и схемы и напряжения не сохранились.

ШИМ продолжается и на верхушке синуса, поскольку взял максимальный Kзап от 0 до 90%, а не до 100%.

 

На графиках один луч показывает напряжение на резисторе, т.е. на "выходном" низкочастотном трансформаторе, второй луч для сравнения - идеальный синус.

 

Видно, что при малой индуктивности пульсации напряжения  значительны.

При фильтре рассчитаном из моих соображений получается уже фактически синус, который без опаски можно подавать на низкочастотный трансформатор.

11.png

22.png

Edited by Bpovov

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, 2expres сказал:

Какой ШИМ Вы формируете? Есть два варианта. Один ШИМ будет формировать  прямоугольник на активную нагрузку ( после высокочастотного фильтра), второй полуволну синусоиды. От этого сильно зависят параметры фильтра, один высокочастотный, другой низкочастотный.

1___images_stories_reference_terminology

 

под ШИМом я это имею вииду... 20 кГц несущая а заполнение от 0 до 100%

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 minutes ago, Bpovov said:

 

под ШИМом я это имею вииду... 20 кГц несущая а заполнение от 0 до 100%

Формируете синусоиду, нужен высокочастотный фильтр. График у Вас некорректно нарисован. Период импульсов должен быть одинаковый.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 минуту назад, 2expres сказал:

Формируете синусоиду, нужен высокочастотный фильтр. График у Вас некорректно нарисован. Период импульсов должен быть одинаковый.

Про график понятно, это просто что нашел в сети подходщее...

 

Ну так я и говорю что мне нужен синус, считаю этот самый высокочастотный фильтр! Выходит нужно около 5 мГн, пока не получается подобрать материал, что бы он на 20 кГц работал правильно, для железа это уже высоко, а в ферриатх/перемалоях даже если стопкой набирать сердечники, все равно превышается допустимая индукция... так как мощность и токи большие...

Share this post


Link to post
Share on other sites
44 minutes ago, Bpovov said:

Ну так я и говорю что мне нужен синус, считаю этот самый высокочастотный фильтр! Выходит нужно около 5 мГн, пока не получается подобрать материал, что бы он на 20 кГц работал правильно, для железа это уже высоко, а в ферриатх/перемалоях даже если стопкой набирать сердечники, все равно превышается допустимая индукция... так как мощность и токи большие...

У Вас большая постоянная составляющая. Я бы мотал на кольцах из распыленного железа. Дешево и нет проблем с зазорами.

С индуктивностью Вы ошиблись на пару порядков.

Edited by 2expres

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Bpovov сказал:

Выходит нужно около 5 мГн

Не выходит. Рассчитанные 170 мкГн по-прежнему решают задачу:

 

bad-538.thumb.gif.6d8bcedd20336fd4bf87d09d02bda279.gif

 

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

 

bad-540.thumb.gif.46d2817b48535de6c64990c0b85c1653.gif

Edited by Plain

Share this post


Link to post
Share on other sites
15 часов назад, Plain сказал:

Не выходит. Рассчитанные 170 мкГн по-прежнему решают задачу:

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

bad-540.thumb.gif.46d2817b48535de6c64990c0b85c1653.gif

 

Только надо добавить, что выход моста-инвертора у ТС подключается к нагрузке через импульсный трансформатор ( если ТС  не надумал уже его выкинуть). И этот трансформатор обязан пропускать низкочастотную составляющую 150 герц.

Share this post


Link to post
Share on other sites
12 hours ago, Plain said:

Конечно, конденсатор логичен на порядок больше — здесь он такого малого номинала, чтобы были видны пульсации. А это полномостовой Класс D:

Сигнал поступает не на динамик, а на стальной трансформатор, у которого будет большая индуктивность, 170uH это даже много.
Автора нужно проконсультировать насчет батареи конденсаторов (100uF). Он планирует нарастить пленочными конденсаторами, что не рационально. Подойдут и электролитические, но не все.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вообще, это изначально всё очень странно - греть трубу протекающим через неё током, а не нихромом, где не надо никаких преобразователей. Что сложнее: сделать понижающий преобразователь на многие килоВатты или намотать нихром на трубу?

Что эффективнее по КПД?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вы потери в алюминиевых посчитайте. В таких приборах только плёночные применяют, и 100 мкФ 800 В — по 2000 руб. в розницу, вообще ни о чём, как и феррита на 5000 руб.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Just now, Plain said:

Вы потери в алюминиевых посчитайте. В таких приборах только плёночные применяют, и 100 мкФ 800 В — по 2000 руб. в розницу, вообще ни о чём, как и феррита на 5000 руб.

Батарея из 100шт. пленочных на 1uF? Или 100 мкФ 800В пленочный?

Edited by 2expres

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.