Список разделов Flyback.org.ru » не HV » Как запитать магнитостриктор?
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Как запитать магнитостриктор?
Ответить с цитатой

hotson
 


Надо разработать ультразвуковой генератор для сварки.
Собственно, даже не так. Задача минимум - собрать макет, на котором я бы мог исследовать процессы в системе генератор - магнитостриктор - материал. "Несгораемый" макет.
Проблема в отсутствии опыта работы с такой электроникой.

Частота изменяется от 15 до 30 кГц (будет подстраиваться под резонанс). Мощность 2 кВт, нагрузка - магнитостриктор, стержни под обмотками - 10*32 мм*мм, обмотки по 28 витков (см. картинку).

Изготовитель магнитостриктора рекомендует питать его изделия током одного знака с пульсациями на частоте резонанса. То есть - переменный ток смещать постоянным током подмагничивания. Так это и сделано в генераторах, которые я видел.
Поэтому мыслилось нечто вроде приведенного на второй картинке.

Вопросы такие.
- Будет ли работать такая схема (что изменить, чтобы заработала)?
- Как выбирать конденсатор C1? Видимо, это должен быть электролит и параллельно - пленочный для подавления выбросов при закрытии транзистора?
- Как считать цепочку C2, R2? Я посмотрел несколько методик - для моих частот и токов получаются ужасные величины.. Может там другая какая-то цепочка нужна, не RC?

- Есть ли преимущества (и в чем) у полумостовой схемы по сравнению с этой (еще раз замечу, ток в нагрузке не меняет знак)?
- Вся литература, на которую я наткнулся, посвящена источникам питания. Может быть, мой случай можно рассчитать по аналогии с каким-нибудь из них?
- На какие моменты вообще следует обращать внимание?

Теоретические вопросы к понимающим в магнитострикции.
- Меняется ли индуктивность магнитостриктора в зависимости от:
- частоты?
- близости резонанса?
- тока?
- Можно ли верить замеру индуктивности, выполненному тестером? Или при больших напряжениях и деформациях в материале картина сильно меняется?

Буду благодарен за любые соображения, ссылки и пинки в нужном направлении.

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:02 pm
Ответить с цитатой

MedVed
 


- Как выбирать конденсатор C1? Видимо, это должен быть электролит и параллельно - пленочный для подавления выбросов при закрытии транзистора?
C1 выбирается на около 30-50мкФ на ампер нагрузки(точнее не помню). Но если питаешь от трехфазки, емкость нужна небольшая. Пленка нужна(параллельно).
- Как считать цепочку C2, R2? Я посмотрел несколько методик - для моих частот и токов получаются ужасные величины.. Может там другая какая-то цепочка нужна, не RC?
Снаббер может быть и RCD. Но для таких мощностей величины действительно должны быть приличными.
- Есть ли преимущества (и в чем) у полумостовой схемы по сравнению с этой (еще раз замечу, ток в нагрузке не меняет знак)?
Есть. Нет таких диких выбросов. Но в полумосте знак меняется. Как вариант попробуй косой полумост. Он однотактный, но выбросы там значительно меньше.
Меняется ли индуктивность магнитостриктора в зависимости от
Меняться должна только из-за плавания характеристик сабжа, на котором сидит обмотка.
Можно ли верить замеру индуктивности, выполненному тестером? Или при больших напряжениях и деформациях в материале картина сильно меняется?

Вполне можно. Особой емкости обмотка не имеет. При деформациях в материале магнитостриктор должен развалиться(я так полагаю).

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:19 pm
Ответить с цитатой

Фролов
 


По п.3. Какая там мощность прокачиваться должна? Если достаточно большая, то целесообразней вместо одного транзистора сделать косой полумост.

Offtopic:
пока писал уже ответили


Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:22 pm
Ответить с цитатой

hotson
 


MedVed писал(а):
При деформациях в материале магнитостриктор должен развалиться(я так полагаю).
Ну это крайний случай А вообще у него жизнь такая - деформироваться при изменении магнитного поля. Иначе кому он нужен?

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:25 pm
Ответить с цитатой

MedVed
 


Ну просто я подразумевал под деформацией удары молотком;-)

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:29 pm
Ответить с цитатой

Dizel
Хаотично добрый эльф


схема НЕ рабочая.. странно что никто не обратил на это внимания.. ток не успеет упасть до нуля когда ключ закрыт.. он будет замыкатся через диод..
по сути через катуху просто потечет постоянка с небольшой пульсацией..
можно сосчитать что выйдет зная сопротивление и индуктивность катушки, а также длит импульса и частоту...
"косой мост" - получшее будет

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 1:38 pm
Ответить с цитатой

hotson
 


Итак, "косой полумост".
Как в этом случае оценить необходимость наличия снабберов? Меняется ли что-то в этом отношении, если транзисторы будут не fet, а igbt?

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 2:36 pm
Ответить с цитатой

Dizel
Хаотично добрый эльф


меняется.. только в 2 слова не опишеш..
какой надо ток подмагничивания? и самое главное - какая индуктивность магнитостриктора??
чтоб чегото сделать надо сначала хоть прикидочно сосчитать чего получится...
PS при пропускании постоянного тока индуктивность будет уменьшатся (насыщение материала)
тестеру верить можно если он адекватно работает, и способен мерить индуктивность ..

Добавлено: Wed Mar 31, 2010 4:27 pm
Ответить с цитатой

hotson
 


В инструкции на магнитостриктор указан ток подмагничивания 8 А. В инструкции на генератор, который с ним использовался ранее, указан максимальный ток 6 А.
Индуктивнось, измеренная тестером (тестер меряет индуктивность) - 4,53 mH.

Генератор, который есть в наличии, неисправен - не регулируется частота - невозможно настроить на резонанс (резонанс магнитостриктора - около 22 кгц, указывается в паспорте на конкретный экземпляр. Ширина резонансного пика, по словам производителей - десятки герц). Вдали от резонанса форма напряжения на магнитострикторе - меандр (с частотой 22.5 кгц), смещенный относительно нуля в область одного знака, практически импульсы от нуля. Форма тока (нечем было померять цифры) - треугольники, ограниченные экспонентами.

Добавлено: Thu Apr 01, 2010 8:32 am
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Значится так: постоянное подмагничивание на этот преобразователь организуется отдельной обмоткой постоянного тока. Даже могут быть постоянные магниты. Преобразователь должен давать симметричный сигнал.
Магнитостриционный преобразхователь эффективно работает только на частоте механического резонанса. А он изменяется при нагрузке сердечника на инструмент. Т.е. должна быть какая-то ОС для слежения за резонансом.

Добавлено: Thu Apr 01, 2010 10:32 am
Ответить с цитатой

hotson
 


Структура генератора, который тут у меня неисправный стоит, как раз такая - раздельный каналы переменки и постоянки.
Стало быть симметричный сигнал легче получить? Почему? В чем разница-то?
Я как раз хотел избавиться от такой схемы - нафиг она нужна, если в результате все равно импульсы одной полярности от нуля.
А с резонансом и подстройкой - это все понятно, эту логику я спаял и прогу микроконтроллера написал.

Добавлено: Thu Apr 01, 2010 10:47 am
Ответить с цитатой

Котофеич
Унылейший Старый Раздолбай


Ну как бы все типовые схемы двухтактных преобразователей на выдачу симметричного сигнала приспособлены. Постоянная составляющая там будет ключи насиловать. От неё наоборот стараются всяко избавиться.

Добавлено: Thu Apr 01, 2010 1:30 pm
Ответить с цитатой

Dizel
Хаотично добрый эльф


ну подмагничивание через дросель (чтоб по переменке отвязатся) от понижающего стабилизатора или просто от обмотки транса, а переменка через конденсатор - симметричная..
если можно то приведите фрагмент схемы старого генератора ...
симметричные импульсы - от полумоста можно через транс.. защита - транс тока - тригер, перезапуск от кнопки...
по поводу однополярных импульсов - в "косом мосте" магнитостриктор будет частично розмагничиватся.... на сколько ХЗ...
-------------
300В питания, Тимп = 25 мкс (при 20 кГц) индуктивность 4,53 mH.
скорость нарастания тока - 300В/4500мкГ = 0,06 А/мкС амплитуда 0,06А* 25 мкС = 1,67 А
как видим закачать 2 кВт не получится при питании в 300 вольт.. подозреваю что при подмагничивании в 8 ампер индуктивность упадет .. или поднимать напряжение питания
---------
извиняйте что отсудствовал - работы много....

Добавлено: Sun Apr 04, 2010 1:26 pm
Ответить с цитатой

hotson
 


Dizel писал(а):
ну подмагничивание через дросель (чтоб по переменке отвязатся) от понижающего стабилизатора или просто от обмотки транса, а переменка через конденсатор - симметричная..

Да, там так все и было.

300В питания, Тимп = 25 мкс (при 20 кГц) индуктивность 4,53 mH.
скорость нарастания тока - 300В/4500мкГ = 0,06 А/мкС амплитуда 0,06А* 25 мкС = 1,67 А
как видим закачать 2 кВт не получится при питании в 300 вольт.. подозреваю что при подмагничивании в 8 ампер индуктивность упадет .. или поднимать напряжение питания

2 кВт - это из характеристик генератора. На самом деле неизвестно, сколько в магнитостриктор закачивается.

по поводу однополярных импульсов - в "косом мосте" магнитостриктор будет частично розмагничиватся.... на сколько ХЗ...

Но ведь это по-любому так! Ему же все равно как получены прямоугольники напряжения, которые на него подают! Я на осциллограмме видел, что так оно и есть - форма тока не меандр, а треугольники. Меня другое беспокоит - как к этому отнесется "косой мост"? Я в этом не силен, поэтому не могу оценить, насколько это для него губительно, каких можно (нужно) ждать неприятностей и как их избегать.

Добавлено: Mon Apr 05, 2010 10:11 am
Ответить с цитатой

Dizel
Хаотично добрый эльф


правильно сделаный и с ОС по току - нормально..
а от подмагнитить его надо полюдски.... сходи на http://valvol.flyboard.ru/ там народ скучает без задач интересных.. мне помочь тибе некогда... подз...лся на работе..
"Но ведь это по-любому так! Ему же все равно как получены прямоугольники напряжения, которые на него подают! Я на осциллограмме видел, что так оно и есть - форма тока не меандр, а треугольники." все правильно, на индуктивности и будет меандр... а от как он намагничивается - этоочень важный вопрос!!!!!

Добавлено: Mon Apr 12, 2010 8:07 pm
Список разделов Flyback.org.ru » не HV » Как запитать магнитостриктор?
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.