Regulacja prądu w spawaniu łukowym: Transformator trójfazowy i jonizator

Thu Dec 20, 2012 1:53 am   

Witam,

moje pytanie dotyczy właściwie spawania, ale nie ma takiej grupy...
Otóż chcę zrobić regulację prądu spawania - dla spawania łukowego.
Obecna wersja spawarki to duży transformator trójfazowy i prostownik.
Do tego jonizator. Napięcie w stanie jałowym ok. 50V, prostownik
wytrzymuje ok. 1000A.

Przy odstępie elektrody od materiału rzędu kilku milimetrów wystarczy
włączyć na chwilę jonizator i łuk się zapala (jonizator można
wyłączyć). Zmierzony prąd ma około 300A. Interesuje mnie regulacja
tego prądu - tego, który płynie przez łuk (nie ma kontaktu metali).

Zależnie od rozwiązania regulacji, mogą wystąpić różne problemy:

- jeśli będzie to np. regulator fazowy po stronie pierwotnej
transformatora, to będzie się obniżało napięcie - może być
problem z utrzymaniem łuku;

- regulacja po stronie wtórnej w układzie źródła prądowego -
ponownie problemy ze zbyt niskim napięciem oraz problemy
z mocą wydzielaną na elemencie wykonawczym (a spodziewać się
można kilowatów);

- regulacja w rodzaju PWM po stronie wtórnej - tutaj nie wiem,
jak zachowa się łuk w czasie chwilowego, całkowitego zaniku
napięcia. Czy jeśli ten czas będzie krótki (jak krótki?),
to czy gaz/powietrze pozostaną zjonizowane i ponowne podanie
napięcia (rzędu 50V) ponownie zapali łuk? Przypuszczam,
dla wysokich częstotliwości tak może być. Ale z kolei
włączanie i wyłączanie takiego prądu z dużą szybkością może
być trudne...

Rozwiązania które oglądałem, dotyczą zwykle spawania z bezpośrednim
dotykaniem elektrodą materiału. Tzn. nie ma problemu gaśnięcia łuku.

Ma ktoś może doświadczenie (albo wiadomości teoretyczne) w tym
zakresie? Jeszcze dodatkowa uwaga: regulacja ma być "szybkozmienna",
tzn. ma być definiowany przebieg prądu w czasie, z maksymalną
harmoniczną ok. 1000 Hz.


Pozdrawiam
P.

Thu Dec 20, 2012 2:25 am   

Powitanko,


No ale w TIGu tak to jakos dziala. Masz PWM, masz prad zmienny o roznej
f i z rozna skladowa stala, a w przypadku spawania np. aluminium jest
AC, z tym, ze wiecej jak 400Hz to sie nie spotkalem.
W ktores EP byl projekt TIGa, albo przystawki do zwyklej spawarki
MIG?MAG, nie pamietam.
W kazdym razie sporo informacji teoretycznych bylo.
Luk jak juz wzniecisz jonizatorem, nie jest latwo zgasic. Nie gasi go
przeciez calkiem spory strumien gazu obojetnego.


Jakos te kilka MOSow rownolegle daje rade. Jak sie je dobrze wysteruje,
to straty na nich nie beda duze. Spawarka 230A ma w sobie ten kaloryfer
do MOSow stosunkowo maly, ale wiatrak dmucha zwawo. 1kA to juz powazny
temat, ale bardziej bym sie martwil o zaklocenia w calym miasteczku;-)
niz o to, czym to przelaczac.

Pozdroofka,
Pawel Chorzempa
--
"-Tato, po czym poznać małą szkodliwość społeczną?
-Po wielkiej szkodzie prywatnej" (kopyrajt: S. Mrożek)
******* >>> !!! UWAGA: ODPOWIADAM TYLKO NA MAILE:
moje imie.(kropka)nazwisko, ten_smieszny_znaczek, gmail.com

Thu Dec 20, 2012 9:30 pm   

Poszukaj artykułów w biuletynach Instytutu spawalnictwa.
spis treści:
http://www.bis.is.gliwice.pl/spisy.php

Sat Dec 22, 2012 12:22 am   

Bardzo dziękuję za odpowiedzi. Do Instytutu Spawalnictwa
może się przejdę, bo mieszkam w Gliwicach.

O gaszenie łuku pytałem, bo w PWM następuje chwilowe całkowite
wyłączenie prądu. Potem włączenie - i nie wiadomo, czy niskie
napięcie wystarczy do ponownego zapalenia łuku. Normalnie
nie wystarcza. Ale być może w krótkim czasie po zgaszeniu
łuku powietrze pozostaje jeszcze w stanie zjonizowanym.
Można też wygładzić przebieg indukcyjnością - ale trzeba dobrać
do niej częstotliwość (albo odwrotnie). W każdym razie
nie jest to takie oczywiste.

Pozdrawiam
P.

Sat Dec 22, 2012 9:54 am   

Dnia Sat, 22 Dec 2012 00:22:52 +0100, Piotrne napisał(a):

Sa spawarki na prad zmienny, sa tanie jednofazowe - czyli 50Hz nie jest
problemem, no dobra, spawacze na to narzekaja.

J.

Sat Dec 22, 2012 10:37 am   

Hello Piotrne,

Saturday, December 22, 2012, 12:22:52 AM, you wrote:


Że jak? A o indukcyjnościach pasożytniczych (zakładając brak
jakichkolwiek dyskretnych w spawarce) czytał?

[...]


--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Sat Dec 22, 2012 1:09 pm   

W dniu 2012-12-22 10:37, RoMan Mandziejewicz pisze:


Słyszał, tylko zastanawia się, na jaki czas wystarczy energia
zgromadzona w takich pasożytniczych indukcyjnościach
przy prądach rzędu setek amperów...

P.

Sat Dec 22, 2012 1:38 pm   

Hello Piotrne,

Saturday, December 22, 2012, 1:09:25 PM, you wrote:


A wiesz, że energia gromadzona w indukcyjności jest proporcjonalna do
kwadratu prądu?

--
Best regards,
RoMan
Nowa strona: http://www.elektronika.squadack.com (w budowie!)

Tue Dec 25, 2012 9:59 pm   

Spawam tigiem starego typu z zapłonem przez pocieranie, wiele razy
zdarzyło mi się, że po odsunięciu elektrody po zakończeniu spawu i
ponownym zbliżeniu w celu osłony gazem stygnącego jeziorka nastąpiło
ponowne zajarzenie łuku z odległości 2-3mm choć od jego zerwania minęło
zapewne lekko licząc 0,1-0,2s