Самодельная точечная конденсаторная сварка
Суммарная энергия импульса >300Дж, при заряде батареи до 25 вольт.
Кто-нибудь заморачивался ESR конденсаторов? Ведь половина этих Дж могут остаться внутри конденсаторов.
Судя по даташитам, ЭПС таких конденсаторов порядка 10…15 мОм. Конкретно эти ничиконы не нашёл, мож, палево какое, хотя сняты с промышленного оборудования.
Думается, при скоростях импульса тока, тут ещё и с индуктивностью будут проблемы.
Ещё интересный вопрос, как корректнее измерить токи таких величин и скоростей? Шунт в один миллиом внесет большую погрешность в систему, собственное сопротивление которой ~5…10мОм.
Трансформатор тока? Тут вопрос, как поведёт себя магнитопровод при тыщщах ампер в линии.
Еще страшно за осцил, как он себя поведёт вблизи таких мощных полей)
Ещё интересный вопрос, как корректнее измерить токи таких величин и скоростей? Шунт в один миллиом внесет большую погрешность в систему, собственное сопротивление которой ~5…10мОм.
В качестве шунта можно использовать один из контактных проводов от тиристора до сварочного электрода, прицепившись тонкими проводами к началу и концу силового провода. Сопротивление “шунта” придется считать.
Вид изнутри на банку.
Сечение алюминиевых выводов от обкладок 0.2 * 7мм = 1.4мм².
Если в системе таки возникнет импульс под килоампер, на каждый из 68 конденсаторов придется по ~14 ампер, в течение десятка миллисекунд импульса.
Так понимаю, тиристор лучше открывать не механической кнопкой-замыкателем, а схемой, обеспечивающей быстрое открытие. Направьте, где глянуть правильные схемы управления?
Так понимаю, тиристор лучше открывать…
Что то тема начинает напоминать анекдот про двух бычков, пасущихся на холме:“Эх, сейчас сбегу с холма и вон ту буренку- покрою…”
Года 3, а может и больше назад, я выкладывал ссылку на видео вполне нормальной сварки, дивно работающей без расчета шунтов, тиристоров, тран…торов, микросекунд и прочей ерунды:
Соберите ее себе и …“вот сейчас дожуем, спустимся с холма и не спеша- пере…покроем все стадо”(С)
Новый трансформатор для печки- стОит около 700 руб, думаю ремонтники, если найти таковых- отдадут б/у за 200?
Просто, чтобы самим на свалку не нести?
Первичная обмотка там таакая!, что спалить ее- нереално.
А вторичная- нам и так не нужна?
Красивых точек!:clap:
Вот еще ссылка на ту же тему: gredx.ru/articles/svarka-svoimi-rukami
Не, мне конденсаторный вариант боле по душе)
Хочу поэкспериментировать с большими токами, сварка будет как побочный результат, заварить четверку-другую банок лития для шуруповерта.
Как раз дело для длинных зимних вечеров, модельки сейчас особо не по-пущщать, да и поднадоели, временно.
www.ebay.com/itm/…/252222172934
А есть какие-нибудь технические ограничения, мешающие собрать девайс на одном качественном ионисторе? Ну тиристор на мосфеты еще поменять, понятное дело. Вроде должно заметно компактнее выйти.
endless-sphere.com/forums/viewtopic.php?f=14&t=890…
eevblog.com/…/guesses-on-what-i-am-attempting-here…
Почитал очень вдумчиво темы про kWeld. От одного ионистора варить скорее всего как-то получится, но для очень больших токов напряжения скорее всего не хватит. Даже если мы берем очень понтовый ионистор, с ESR < 1 миллиома, будет еще миллиом на сборных мосфетах, 4 миллиома на проводах. Это если не халтурить.
Итого ближе к 5 миллиом. В kWeld импульсный ток около 1500 ампер. Итого надо 7.5 вольт. Но это если делать круто. А если говнякать, ток 100-300 ампер и импульс растянуть - тогда можно и от одного ионистора. Подозреваю, что это все равно будет лучше, чем то что большинство колхозит.
malectrics.eu - вот еще опенсорсный вариант на ардуине. Тоже от батарейки, как и kWeld.
В принципе если не смущает необходимость потом еще батарейку заряжать, то IMHO это практичнее, чем с мешком электролитов.
У импульса надо выдерживать определенные параметры. Школьная самодеятельность с ютюба к делу не относится.
Для выдержки импульса уже надо схему городить.
Я взял за основу это
Там надо не только схему городить, но и чтобы конденсатор успевал энергию отдавать.
Можете озвучить что у вас вышло по качеству и цифрам?
- стабильно ли варит, что именно варите (материал, толщина)
- емкость/напряжение и длина импульса
Я еще только подобрал элементы для сборки.
Для управления мосфетами выбрал схему на 555, как на видео.
Варить собираюсь мелочь, типа акков АА. Как бы назрело и чешется.
Паяльником поганить акки не хочется.
Ещё интересный вопрос, как корректнее измерить токи таких величин и скоростей? Шунт в один миллиом внесет большую погрешность в систему, собственное сопротивление которой ~5…10мОм.
kWeld меряет падение на ключах. Там как раз около миллиома сопротивление выходит. И есть автокалибровка (при замкнутых контактах), чтобы вычесть сопротивление системы и считать только энергию в точке сварки. Но там не тиристор.
По точности - автор пишет что получается плюс минус лапоть, но т.к. нужно не измерительный прибор, а повторяемость результатов сварки, то хватает.
аудиоконденсатор, блок питания, пусковое реле, педаль…
Дык большие конденсаторы прилепить не проблема. Но интересно же сделать с маленькими, чтобы компактно было.
Конденсатор я так понимаю один, и не такой уж большой.
Формально всё очень просто и со вкусом, даже длину импульса не нужно ограничивать, просто подобрать напругу на конденсаторе. Пусковое реле хорошее найти будет наверное проблема.
только что разглядел, там ещё лампочка у него для ограничения тока зарядки приделана…
вот тут вся инфа www.pedelecforum.de/forum/index.php?threads/eigenb…
Конденсатор я так понимаю один, и не такой уж большой.
76мм диаметр, 220мм высота. По сравнению с хорошей платой управления (ссылки давал выше) - монстр.
С ионистором была надежда выкрутиться покомпактнее, но по отдаче энергии не сходится. Ставить пачку последовательно - будет не сильно меньше аудиоконденсатора, и в разы дороже.
Кстати, насчет емкости. Чаще всего в интернетах фигурирует энергия импульса 300 джоулей.
Конденсатор запасает (C*U^2)/2. Значит при напряжении 16 вольт нужно минимум 2.5 фарады. То есть аудиоконденсаторы совсем впритык. Поскольку объемная плотность энергии в таких конденсаторах примерно одинаковая, то пытаться уходить на более высокие вольты особого смысла нет - итоговый размер будет похожий.
Теперь смотрим ионисторы. Там емкости до жопы, но есть другая проблема - понадобится сборка, и надо итоговый ESR около 1 миллиома. Ну 3 - совсем край. Смотрим табличку по Maxwell www.maxwell.com/products/ultracapacitors/cells. Подходит BCAP0325, на глаз 3S2P или 2S3P. Ими барыжат по 15 баксов. Минимум 6 штук => под сотню.
Как вариант - взять 2-3 колбы BCAP3000 (по 45$ c доставкой, на ebay), размером 110L*60D. Будет размером с автомобильный, но в отличие от него - работать гарантированно и с запасом. В принципе, было бы интереснее найти BCAP0650 - их уже по ESR/току достаточно, но на ebay почему-то только более крупные банки выставляют.
Вариант взять пучок дешевых китайских конденсаторов - так себе. Понадобится параллельно клеить штук 10-20, в итоге получим цену примерно как на крутой BCAP3000, с кучей дополнительный приключений по сборке.
В итоге, на честных 300 джоулей уйдет, как ни крути - под 100 баксов. Будь это ионисторы, автомобильный акк, или LiPo. По току вывезет только автомобильный акк и ионисторы (на LiPo импульс растянется). Но на 300 джоулях можно очень задорно варить никель 0.3мм. А если чинить “батарейки для шуруповертов”, где никель 0.1-0.2мм, то нужно заметно меньше. Если варить термопары - там совсем крохи.
Кто-что-чем чем реально варит дома, и на сколько можно уменьшать энергию импульса - без понятия. Ну формулы примитивные, кто хочет - перепроверьте под себя.
С практической точки зрения, получается что имеет смысл такая конструкция:
- Плата управления типа kWeld, но со встроенным зарядником ионистора.
- Внешний ионистор, под задачу.
- Внешний блок питания от ноута, на 100 ватт.
Ничего лучше уже ну совсем не придумать. Только ждать когда ионисторы еще больше подешевеют, и станут доступны BCAP0650.
На зарядку ионисторов надо бы по-хорошему 500 ватт. Но это гиморно, и мы не на заводе, чтобы фигачтть 300 джоулей каждую секунду. Поэтому 100 ватт, как разумный компромисс - паузы еще не слишком напрягают, и схемотехника step-down заряжайки не превращается в ад.
kWeld меряет падение на ключах. Там как раз около миллиома сопротивление выходит. И есть автокалибровка (при замкнутых контактах), чтобы вычесть сопротивление системы и считать только энергию в точке сварки. Но там не тиристор.
Интересный проект!
Пишут и про сложности измерения тока.
Автор намерял 4кА, с липошки, ему резонно заметили:
- That’s not 4ka. That’s induced voltage. To accurately measure fast rising current, you need a current clamp or a high bandwidth coaxial current shunt.
- “Нет там 4 тыщ, это наводка на шунт. Для измерения больших импульсных токов нужны токовые клещи либо специальный широкополостный коаксиальный шунт.”
Ну и там ниже, как заколхозить самому такой спецшунт, из куска коаксиального кабеля.
Оч интересная инфа! Как я понял, рабочее падение напряжения снимается с оплетки кабеля, а паразитная индуцированная составляющая напряжения такого шунта, замыкается на внутренней жиле, закороченной с одной стороны на оплетку.
Конденсатор запасает (C*U^2)/2. Значит при напряжении 16 вольт нужно минимум 2.5 фарады. То есть аудиоконденсаторы совсем впритык. Поскольку объемная плотность энергии в таких конденсаторах примерно одинаковая, то пытаться уходить на более высокие вольты особого смысла нет - итоговый размер будет похожий.
Судя по напряжению в квадрате, в числителе формулы, таки увеличивать напряжение “квадратично” выгоднее, для получения желаемых джоулей. Плюс импульс становится “острее” - укорачивается dT/dI.
Судя по напряжению в квадрате, в числителе формулы, таки увеличивать напряжение “квадратично” выгоднее, для получения желаемых джоулей.
А как вы увеличите напряжение если для конденсатора оно определенное по максимуму?
Два последовательно включенных конденсатора- вдвое большее напряжение, вдвое меньшая емкость.
Итого конденсатора взяли два вместо одного и энергия возросла вдвое. Чуда не произошло.