[_SVP_ 0]

8 hours ago, artemkad said:

Может все-же стоит поискать? Это гораздо дешевле и надежней чем городить огород с преобразованием 10кВт.

Тут физика против. Или большое сечение и площадь нагревателей, малое сопротивление и необходимость в малом напряжении.

Или 220в, небольшое сечение и площадь, и удручающий ресурс.  Уж не говоря о том, что некоторые типы нагревателей (скажев в виде ленты) вообще не доступны в малых сечениях (типичная мощность для 220в у них - многие десятки киловатт).

 

8 hours ago, artemkad said:

MOC3063+симмистор и силовая часть управляющая при пересечение нуля готова. Вот только это не сильно поможет...

Да это понятно, так будет и прибор из первого поста работать.  Но хочется понять лучше ли оперировать полными периодами.

1 hour ago, artemkad said:

А что-то мешает работать на постоянке? Т.е. выпрямитель + ШИМ на нескольких десятках килогерц на полевиках или IGBT. Естественно - без трансформаторов. Там правда фильтрация  понадобиться зверская что-бы не гадить в сеть, но она будет куда проще чем вытащить полуволны 50Гц. 

Ничего. Кроме того, что я ожидал готовых собранных приборов доступных итп.  И что-то не ищутся. 

Еще с постоянкой неприятно, что дуга если что не гаснет... ну и мерять ток в проводе неинвазивно будет насколько я понимаю невозможно. Но это в целом мелочи.

 

4 hours ago, Plain said:

Автор нигде не говорил про тип нагревателя. Исходя из его слов про постоянные 85 В, он должен быть однофазным, но автор в первом сообщении темы, и далее, почему-то говорит о трёхфазном регуляторе.

Автор говорил, но действительно не в первом сообщении. У автора не один прибор, у автора много.

В частности 10квт прибор, который хорошо бы перевести на ОДИН нагреватель с напряжением около 85В. 

Учитывая что в наличии иесть 15квт подключение к трехфазной сети, придется городить что-то с тем, что есть.

В самом "простом" случае предполагается использовать транс 380-36 и выпрямитель.

Но речь даже не об этой одной задаче. Речь о том, как адекватнее решать подобные задачи в общем случае.

 

Изменено 2 ноября, 2022 пользователем _SVP_

[_SVP_ 0]

1 hour ago, zolokonst said:

А вы для себя делаете или для клиента? За вес переживаете.

Бывает всяко. Сию секунду для себя, люди иногда просят что-то им сделать...

Мне их надо несколько, и в случае очередного переезда возить все эти трансы та еще затея.  Перетыкать один тоже.

Новые они стоят денег прям много, слава богу навалом бу на авито (воруют похоже со строек что-ли) ...

Я больше переживаю "за идею". Как сделать "в лоб" понятно, но хочется сделать "красиво"...   

Ну и не везде транс подойдет, бывают всякие КЭНы, где хорошо-бы управлять напряжением плавно.

 

1 hour ago, zolokonst said:

1. Если напряжение пробоя изоляции ваших ТЭНов ниже 2 кВ (или неизвестно), подключать их к сети через SSR такая себе идея.

Часто это открытые нагреватели. Даже с воздушными зазорами в миллиметры не наблюдаю пробоев совершенно. А они обычно десятки миллиметров.

 

1 hour ago, zolokonst said:

2. SSR особенно китайские, особенно с самодельной схемой управления даёт мало гарантий того, что 380 не попадёт надолго в нагрузку. Стоит взвесить риски.

Так выбьет автомет сразу. Ток-то какой получится.  Я тоже подумал о том, что будет когда полупроводники станут проводниками.

Но если автомат рассчитан на 85В, то при попадании на нагрузку 380 он должен сработать очень быстро. Быстрее, чем что-то станет с нагревателем.

В любом случае все устройства имеют резервный канал мониторинга и обесточиваются через электро-механический контактор в случае, скажем, выхода температуры за пределы.

(т.к. даже при работе SSR по схеме вкл-выкл раз в Х секунд рано или поздно они окирпичиваются)

В принципе, можно и ток в линии нагревателя мерять(если это переменка неинвазивно надеть датчик на провод) и тоже "гасить" всё это если он превысит расчетный, тут никаких проблем.  Но кажется, что справится и автомат.

 

1 hour ago, zolokonst said:

3. В области правильных (и недешёвых) полупроводниковых преобразоватлей примерно такая ситуация: Хотите компактно - да здравствуют решения на SiC. Хотите подешевле - можно сделать на IGBT.

Особая компактность не требуется. Т.е. изначально хочется заменить очень некомпактный транс. А уж 1кг будет все весить или 2кг не столь уж важно

 

1 hour ago, zolokonst said:

4. Если вы делаете не единичное устройство, то закладывать IGBT и тем более SiC сейчас в РФ рискованно. Если не хотите иметь проблем с поставками, отладкой опытных образцов, ставьте трансформатор в ближайшие года 3. Они вряд ли пропадут.

Изначально хотелось найти готовое полупромышленное решение. Потом найти его-же в исполнении для внутрикитайского рынка.

Потом купить в китае и привезти.  Что тут может пойти с поставками "не так" я если честно не очень понимаю, т.к. в последние месяцы из китая доходит все со скоростью 2-3 недели. Если китай перестанет нам поставлять товары, то проблема с этим устройством будет самой маленькой моей проблемой...  Будут другие проблемы... 

Да, безусловно, "японское качество" лучше "качества с алиэкспресса", вот только алиэкспресс - это совсем не внутрикитайский рынок, это товары для иностранцев...  

Когда я вижу продавца на каком-нибудь таобао, который продал 500000+ сварочных аппаратов и имеет рейтинг под 5*, разум не позволяет мне усомниться в том, что эти аппараты функционируют вполне нормально.

Трудно убедить пол миллиона клиентов поставить тебе 5*, если ты продаешь что-то не годное к эскплуатации.

******

Если говорить о step down, я хочу понять, искать ли готовое решение, возможно ли оно ?  И если нет, то почему.  Какие у него будут минусы.

Очевидно очень похожий "девайс" - это современный сварочный аппарат. Жрет 380, наружу дает сколько надо вольт постоянки. С токовым стабилизатором итп.

Нужно что-то чуть попроще, в виде готового блока, поищу еще...

******

Если говорить об обрезании синусойды или обрезании целого количества периодов, то для первого случая готовое решение в посте один.

Но его минусы понятны - адские помехи.

Вопрос в том, какие будут помехи, если найти вариант выбирающий периоды целиком, и почему я их сходу не нашел. 

Будут ли они больше, чем от преобразователя на igbt ?   Вероятно это зависит от номиналов конденсаторов для этого igbt ?

 

Изменено 2 ноября, 2022 пользователем _SVP_

[tonyk_av 45]

36 minutes ago, _SVP_ said:

Кроме того, что я ожидал готовых собранных приборов доступных итп.  И что-то не ищутся

Я дал ссылки на готовые устройства. Они просты, потому надёжны. Построены на тиристорах.

[_SVP_ 0]

9 minutes ago, tonyk_av said:

Я дал ссылки на готовые устройства. Они просты, потому надёжны. Построены на тиристорах.

Спасибо, что-то случайно промотал. Сейчас изучим.   ТРМ конечно (этож овен) будет стоить адски, но уверен можно найти вполне адекватные альтернативы.

Вот конкретно эти ТРМ насколько зашумляют сеть итп ?  В пределах "нормы" ?  

 

Еще кажется, что для пропуска целых периодов, межфазное лучше не использовать(т.к. нет точек, где обе фазы будут в нуле), а надо брать 3х220. Я прав ? 

Как-то это всё стрёмно выглядит :), т.е. для однофазной нагрузки "всё красиво", а вот для трехфазной уже не очень...  

Изменено 2 ноября, 2022 пользователем _SVP_

[artemkad 89]

36 минут назад, _SVP_ сказал:

Тут физика против. Или большое сечение и площадь нагревателей, малое сопротивление и необходимость в малом напряжении.

Вообще-то у физики ограничение только в мощности на единицу площади нагревателя. А напряжение определяется только тем, чем (сечение, удельное сопротивление) мотают спираль. 

41 минуту назад, _SVP_ сказал:

Уж не говоря о том, что некоторые типы нагревателей (скажев в виде ленты) вообще не доступны в малых сечениях

Малое сечение предполагает малое пробивное напряжение ТЭН-а. И тут вопрос больше в безопасности.

45 минут назад, _SVP_ сказал:

Но хочется понять лучше ли оперировать полными периодами.

Если режим работы "включил - подождал достижения температуры - выключил", то этот режим идеален. А если нарезать синусоиду периодами ради редукции средней мощности - вылазят низкочастотные помехи от которых избавиться практически невозможно.

 

50 минут назад, _SVP_ сказал:

ну и мерять ток в проводе неинвазивно будет насколько я понимаю невозможно.

Датчиком Холла запросто меряется. К примеру, ACS756... 

Главная проблема такой редукции, что приходится оперировать 300А+ в пике ради средних 120А...

[zolokonst 0]

Я из области разработки и производства. Поэтому все мои опасения по поводу поставок связаны с компонентами, из которых может быть сделано готовое изделие.

Ваш случай проще. С какой-то стороны.

Не указаны требования по регулировке, стабильности поддержания, диапазону входных напряжений. Если всё это не важно, то можно и сделать что-то и на коленке.

Я не знаком с готовыми решениями из этой области, но подозреваю, что они должны быть в области сварочных устройств, как вы верно подметили, и источников битания для связи. Есть подозрение, что с вашими 10 кВт, бюджет будет выше чем для трансформатора.

Если отвечать на вопрос, можно ли управлять целыми периодами, то короткий ответ - можно, но зависит от нагрузки. В вашем случае, скорее да.

По поводу срабатывания автомата. Автомат срабатывает не по U. Срабатывает по I. Причём, гарантированно обычно где-то при 6*In. В трубчатых нагревателях спираль может перегреться и провиснуть, закоротив сеть на корпус. Это частности, но об этом нужно знать.

Если спираль открытая - то тоже неизвестно, куда она там оборвавшись упадёт. 

Далее, если исходить из того, что вы решили вопросы электробезопасности, что спираль действительно энергоёмкая, то предлагаю следующий вариант:

1.  Приобрести SSR рассчитанный на ток 2*(220В/Rхол). , где Rхол - сопротивление ТЭНа в холодном состоянии.

2. Посмотреть документацию к терморегуляторам ОВЕН. Мне кажется, там был способ ограничить максимальную мощность на выходе, что примерно вам и нужно.

Это будет однофазный вариант. С миганием лампочками и перекосом фаз.

Если делать чуть более по-взрослому с балансировкой нагрузки по трём фазам, чтобы не мигали лампочки, то это уже трёхфазное ФИ. Реализуется тремя однофазными SSR и схемой управления. Поищите трёхфазный диммер для ламп. Возможно, что они бывают.

Если нет, тогда вопрос бюджета. Здесь люди могут разработать устройство целиком или плату управления. Это не 2 тысячи.

 

[_SVP_ 0]

1 minute ago, artemkad said:

Вообще-то у физики ограничение только в мощности на единицу площади нагревателя. А напряжение определяется только тем, чем (сечение, удельное сопротивление) мотают спираль. 

Но есть нюансы.  Имея сопротивление нагревателя 0.1ом/м вам надо уместить в печи 1м нагревателя.

Имея 0.01ом/м - для той же мощности - 10метров.  И мягко говоря это не всегда возможно даже теоретически. Просто нет такой площади стенок.

Вот и имеем, что при 220В, у нас куча трахача с тем как впихнуть невпихуемое, а при 110В его уже гораздо-гораздо меньше.

И вы правильно пишите, круглая проволока имеет самую маленькую площадь относительно сопротивления, а плоская лента реально доступна только в размерах от 10х1мм (и то тонковата), а на практике лучше бы х1.5 использовать, а еще лучше х2.5.

Когда речь о десятках киловатт, проблем особо нет, когда о единицах - куча затруднений именно геометрического свойства.

Типичный нагреватель для 220В - 5квт, это фехраль сечением 2.5мм.  И многие ее используют даже на 1250-1300оС рабочей температуры.

В то время, как даже гост недвусмысленно намекает, что для таких температур нагреватели должны быть минимум 6мм толщиной. 

 

 

1 minute ago, artemkad said:

Если режим работы "включил - подождал достижения температуры - выключил", то этот режим идеален. А если нарезать синусоиду периодами ради редукции средней мощности - вылазят низкочастотные помехи от которых избавиться практически невозможно.

Многочасовая работа, но в стиле "мощность меняется незначительно".

Вот у меня и вопрос, что лучше, помехи от постоянного отрезания периодов для нужной средней мощности, или помехи от step down, он же тоже шумит.

Нарезающие периодами китайцы нашлись, причем даже две схемы поддерживают.

 

 

1 minute ago, artemkad said:

 

Датчиком Холла запросто меряется. К примеру, ACS756... 

Мне казалось с постоянкой этот номер не пройдет ?  Хотя.... клещи ведь как-то меряют. Спасибо за наводку, почитаю на досуге.

 

1 minute ago, artemkad said:

Главная проблема такой редукции, что приходится оперировать 300А+ в пике ради средних 120А...

Да, это ограничение понятно, но ведь оно касается только силовых ключей, верно ?

Т.е. все провода итп должны быть на 120А, ониж будут греться средним.

И только ключи должны быть на ток для максимального напряжения ?

Честно говоря вот именно с ключами вроде-бы проблем нет особых, если это SSR, то они есть на почти любую мощность, и цена на них не катастрофическая.

Хотя, надо посчитать, спору нет. 

 

 

 

 

[artemkad 89]

18 минут назад, _SVP_ сказал:

Имея сопротивление нагревателя 0.1ом/м вам надо уместить в печи 1м нагревателя.

Имея 0.01ом/м - для той же мощности - 10метров. 

В смысле? 0.1*1=0.1Ом для напряжения 85В это 72кВт, а 0.01*10=0.1Ом для напряжения 220В это 480кВт. Где тут  для той же мощности?

[_SVP_ 0]

34 minutes ago, zolokonst said:

Я из области разработки и производства. Поэтому все мои опасения по поводу поставок связаны с компонентами, из которых может быть сделано готовое изделие.

Ваш случай проще. С какой-то стороны.

Безусловно с компонентами от именитых поставщиков типа маузера-фарнелла могут быть проблемы. К счастью да, я ищу какой-то более простой вариант готового решения. Они, очевидно есть эти решения, городить ради 3-5-10 штук собственное производство вряд ли будет рентабельно, я вполне осознаю, что "с кондачка" тут не намакетируешь :).

 

34 minutes ago, zolokonst said:

Не указаны требования по регулировке, стабильности поддержания, диапазону входных напряжений. Если всё это не важно, то можно и сделать что-то и на коленке.

Я не знаком с готовыми решениями из этой области, но подозреваю, что они должны быть в области сварочных устройств, как вы верно подметили, и источников битания для связи. Есть подозрение, что с вашими 10 кВт, бюджет будет выше чем для трансформатора.

Новый транс мне озвучили в 90000руб.  Навороченный сварочник еще не так давно стоил 60, сейчас думаю те-же 90.

Но сварочник - это куча всего, кроме преобразования + наценка за бренд. А транс - это десятки кг меди-алюминия.

 

34 minutes ago, zolokonst said:

Если отвечать на вопрос, можно ли управлять целыми периодами, то короткий ответ - можно, но зависит от нагрузки. В вашем случае, скорее да.

Если можно управлять целыми периодами, то готовый китайский "девайс" ими управляющий стоит 5-15000руб в зависимости от бренда и комплектации.   Надо вчитываться безусловно (и это небыстро), но по виду это более продвинутый аналог ТРМов. 

 

34 minutes ago, zolokonst said:

По поводу срабатывания автомата. Автомат срабатывает не по U. Срабатывает по I. Причём, гарантированно обычно где-то при 6*In. В трубчатых нагревателях спираль может перегреться и провиснуть, закоротив сеть на корпус. Это частности, но об этом нужно знать.

При несрабатывании блока понижения напряжения и попадания на спираль 380 вместо 80, подозреваю мы и 10U получим мгновенно.

А как спираль на корпус может замкнуть, если она внутри печи из неэлектропроводного материала ?   Межвитковые замыкания - это понятно, но на корпус-то как ?

 

34 minutes ago, zolokonst said:

Если спираль открытая - то тоже неизвестно, куда она там оборвавшись упадёт. 

Вниз, скорее всего на другую спираль, и тут "возможны нюансы", но обычно все-таки выбивает автомат.  В целом автомат хорошо-бы подобрать так, чтобы он был на мощность, которую спираль в состоянии рассеять.

В этом случае даже если часть спирали "перемкнет", то ничего особо страшного не произойдет, просто будет слегка неравномерно греть.

Однако описанная авария нормой не является.  К ней безусловно можно и нужно подготовиться. 

У меня работает мониторинг по максимальной температуре, в работе мониторинг по току/напряжению, он позволит все эти сценарии надежно купировать.

 

34 minutes ago, zolokonst said:

Далее, если исходить из того, что вы решили вопросы электробезопасности, что спираль действительно энергоёмкая, то предлагаю следующий вариант:

1.  Приобрести SSR рассчитанный на ток 2*(220В/Rхол). , где Rхол - сопротивление ТЭНа в холодном состоянии.

2. Посмотреть документацию к терморегуляторам ОВЕН. Мне кажется, там был способ ограничить максимальную мощность на выходе, что примерно вам и нужно.

Это будет однофазный вариант. С миганием лампочками и перекосом фаз.

Если делать чуть более по-взрослому с балансировкой нагрузки по трём фазам, чтобы не мигали лампочки, то это уже трёхфазное ФИ. Реализуется тремя однофазными SSR и схемой управления. Поищите трёхфазный диммер для ламп. Возможно, что они бывают.

Если нет, тогда вопрос бюджета. Здесь люди могут разработать устройство целиком или плату управления. Это не 2 тысячи.

 

 

Т.е. скорее всего схема с SSR видится вполне рабочей ?

Меня в основном не конкретная реализация интересовала, а "как оно должно работать" ?

 

Я осознаю, что разработка такой системы будет стоить как чугунный мост. 

Но зачем это делать, если есть готовые ?     Я уже давно убедился: я не могу придумать НИЧЕГО, что не делали бы уже китайцы. Хоть убей. 

Даже самые суровые фантазии можно найти уже в материале :), весь вопрос в том, стоит ли их использовать (или сама идея порочна) и как найти (китайский язык - это адь), ну и очень редко с качеством или номиналами элементов проблемы.

(еще раз повторюсь - ничего с алиэкспресса не покупаю, только с таобао, там одни китайцы другим продают, и объем товараоборота совершенно иной, как и конкуренция за покупателя)

***

Если говорить об схеме с SSR, то сходу ищется такое https://item.taobao.com/item.htm?id=625945714433

Т.е. это отдельное устройство управляемое как угодно (сопротивлением, током, напряжением), которое принимает 380, а на выход дает нужное напряжение (или мощность, тут надо бы разобраться). 

Возможно именно это имеет какие-то недостатки, но их там тыщи разных 🙂 надо только выбрать подходящее.

Впрочем, можно и ОВЕН использовать, тем более, что сами контроллеры я использую, т.к. их раньше программировал не только я, а именно у овеновских неплохой интерфейс относительно многих других.

Надо тоже вчитаться, это, возможно будет даже проще и дешевле.

Это кстати спасибо, в голову что-то не пришло, что всё может внутри самого овена уже быть, и всё, что надо - это ему трехфазный SSR обеспечить.  Почитаю что там у них.

9 minutes ago, artemkad said:

В смысле? 0.1*1=0.1Ом для напряжения 85В это 72кВт, а 0.01*10=0.1Ом для напряжения 220В это 480кВт. Где тут  для той же мощности?

Цифры абсолюнто абстрактные. 

Речь о том, что не получится просто так изменить сечение нагревателя. Он просто не влезет в печь из-за своей новой длины. 

И бесконечно уменьшать сечение нагревателя тоже дурная идея, ресурс падает кратно.

Единственное, что мы можем изменить в нужную нам сторону "как угодно" - это напряжение питания.

Очевидно, что для промышленных условий (в сотни киловатт) это малоосуществимо, но там и не надо на самом деле, т.к. размеры печей больше и нагреватель нужной длины и сечения умещается.

А вот для небольших печей это должно стать неплохим решением проблемы "как это всё в нее упихнуть".

 

Представьте, что в розетке было бы 2200В.  Стали бы вы предлагать делать нагреватели толщиной не 2.5мм (как для 220), а 0.25мм (на деле еще меньше) ?

Вот и с 220, и с мощностями 5-10квт ситуация такая, что лучше бы это было не 220В, а менее.  С 20+ квт там полегче, размеры растут и проблемы пропадают.

Изменено 2 ноября, 2022 пользователем _SVP_

[artemkad 89]

32 минуты назад, _SVP_ сказал:

И только ключи должны быть на ток для максимального напряжения ?

Ключи, диоды, фильтры. Вся силовая часть.

 

32 минуты назад, _SVP_ сказал:

Вот у меня и вопрос, что лучше, помехи от постоянного отрезания периодов для нужной средней мощности, или помехи от step down, он же тоже шумит

Прикинь размер фильтров на, скажем, 20кГц или на 12.5Гц который вылезет при редукции на 4. Думаю автотрансформатор на 50Гц будет меньше тех низкочастотных фильтров...

[tonyk_av 45]

1 hour ago, _SVP_ said:

надо брать 3х220. Я прав ?

Да, 3 фазы с "нулём".

Не могу вспомнить название фирмы из Екатеринбурга, которые выпускает трёхфазные регуляторы мощности на основе ШИМ. Попробую найти.

[tonyk_av 45]

Есть ещё вариант включения без "нуля", так называемый "разомкнутый треугольник":

[artemkad 89]

1 час назад, _SVP_ сказал:

Представьте, что в розетке было бы 2200В.  Стали бы вы предлагать делать нагреватели толщиной не 2.5мм (как для 220), а 0.25мм (на деле еще меньше) ?

Ну, думаю вместо фехрали перешли-бы на графит... Кстати, в 220В лампочке в спирали толщина вольфрамовой нити  составляет 0.05мм...

[_SVP_ 0]

26 minutes ago, artemkad said:

Ну, думаю вместо фехрали перешли-бы на графит... Кстати, в 220В лампочке в спирали толщина вольфрамовой нити  составляет 0.05мм...

На графит фиг перейдешь, там единицы вольт нужны, видел как-то нагреватель графитовый именно к которому прилагался транс на 50квт что-ли...  может и на 100, размером в пару кубометров.

Если бы была возможность использовать вольфрам, и обеспечить защитную среду...

Всё крутится вокруг ограничения конкретных материалов. 

Они таковы, что 220В с ними плохо стыкуется.  Не ужасающе, но плохо.

1 hour ago, artemkad said:

Прикинь размер фильтров на, скажем, 20кГц или на 12.5Гц который вылезет при редукции на 4. Думаю автотрансформатор на 50Гц будет меньше тех низкочастотных фильтров...

Да, это дельное замечание. Про частоту я как-то сам не допёр 😞

 

Но боюсь, для начала придется всё-таки пробовать "скипать периоды", что-то инверторы которые нашел (а это в основном для солнечных батарей, они в обратную сторону) стоят как-то неприлично абсолютно.

Дороже новых трансформаторов встанут...

Готовые сварочники что-ли посмотреть....   Не, не пойдет, они для кратковременной работы.

Изменено 2 ноября, 2022 пользователем _SVP_

[artemkad 89]

15 минут назад, _SVP_ сказал:

На графит фиг перейдешь, там единицы вольт нужны,

Удельное сопротивление графита в 10 раз больше чем у фехрали. Потому из него резисторы и делают. Там вопрос только в защитном покрытии. Помимо этого возможен переход на двойные спирали как в лампочках - в результате, к примеру, диаметр провода снижают в 5 раз, а длину провода увеличивают в 2 раза при тех-же габаритах нагревателя.