Самодельная точечная конденсаторная сварка
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.
Судя по напряжению в квадрате, в числителе формулы, таки увеличивать напряжение “квадратично” выгоднее, для получения желаемых джоулей. Плюс импульс становится “острее” - укорачивается dT/dI.
Дык физические размеры конденсатора тоже наверное будут расти в квадрате. Как вольты с фарадами не перекладывай, а в кубический дециметр больше джоулей не напихаешь. Дальше только технологию менять - на ионисторы, LiPo и т.п. Ну либо урезать осетра и не пытаться на 300 джоулях варить.
Ну и там ниже, как заколхозить самому такой спецшунт, из куска коаксиального кабеля.
Текущая конструкция работает без приключений, потому что тупая как пробка. Все шины - прямые палки, с симметричным подключением всего что можно. Идея, что в разрыв 2-килоамперной шины можно воткнуть самопал и все это продолжит работать как надо, кажется мне очень оптимистичной.
В kWeld нет датчиков, кроме термометра. Измерения идут в попугаях.