"The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Für Netzteile, NF-/HF-Verstärker, Reparaturen und allgemeine Elektronikprojekte.

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Race
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Hallo,

da ich wieder etwas Zeit hatte hab ih mal ein paar Bilder gemacht

Die Blende ist nun fertig, die Isolierplatte kann später einzeln bearbeitet werden, in diese kommen die buchse für den Triggertaster, die Kühlwasseranschlüsse und natürlich die zwei Kontakte für die Workcoil.
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Heute hab ich den Wasserkreislauf mal zusammen geschalten ! Allerdings vorerst nur durch den reso Cap. Pumpe rennt, System ist (zumindest im kalten Zustand) dicht.

Morgen wird noch die Brücke fetsgeschraubt und der Trafo gewickelt. Das ganze ist auf der Zielgeraden ^^

lg, race
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MaxZ
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von MaxZ »

Hallo Race,

Race hat geschrieben:das ganze klingt ja nicht gerade optimal ! Im kleinen läuft das ganze ja eig ohne Probleme und ich würde nu ungern wieder den gesammten Treiber zerrupfen :|
Dann kann ich nur hoffen, dass es dir nicht die Brücke zerrupft...
Race hat geschrieben:Die Steuerung ist ja auch so, ausgelegt, das zu anfang der Interrupterpuls direkt zu einem der beiden Treiber durch geht und - wie du sagst - so bald es echtes Feedback gibt, umgeschaltet wird.
Genauer gesagt schaltet er mit dem Interrupter und schaltet ab dem Moment im Takt des Feedbacks. „Umschalten“ dichtet dem Treiber wohl etwas mehr „Intelligenz“ an, als die paar Logikchips haben ;)
Race hat geschrieben:Dahin gehend habe ich mich auch schon gefragt, ob das überhaupt so gesund wäre. Ich denke da müsste man wissn wie lange der Rest braucht bis er reagiert und umschaltet. Aber ich denke das das nur gefährlich würde, wenn mir z.b. der Feedback CT kein Signal bringt und der igbt zu lange schaltet (wenn das eine realistische Gefahr ist).
Zur Reaktionszeit siehe oben. Das Szenario was du beschreibst ist möglich (halte es in deinem Fall allerdings für unwahrscheinlich), hat aber nichst mit dem Problem zu tun, das ich beschrieben habe. Es kann durchaus sein, dass ein Schwingkreis so hochimpedant ist, dass der eine Kick vom Treiber kein ausreichendes Feedback zustande bringt. Neuere Treiber haben daher einen sog. Startup Oszillator, der den Schwingkreis mehrfach ohne Feedback schaltet, und erst dann auf Feedback umstellt. Dass dabei nicht 100% ZCS stattfindet ist nicht schlimm, denn es wird ja nur so weit geschaltet, wie nötig* für ein stabiles Feedback, was idR bereits bei einem Bruchteil des Maximalstromes der Fall ist.
*Wird vom Nutzer am Treiber eingestellt.
Race hat geschrieben:
Kommt das Interruptersignal, dann ist das letzte bereits so lange her, dass nie und nimmer noch Primärstrom vorhanden ist. Daher ist der UD so gebaut, dass er zu Beginn des Interruptersignals die Brücke erstmal schaltet und danach auf Feedback reagiert.
Das heißt also, dass der Inter die Brücke immer wieder beim ersten mal "Startet" und dann das Feedback hernimmt ?
Ja
Race hat geschrieben: Wie Reagiert der Treiber den, wenn noch ein Feedbacksignal ansteht, der interrupter aber auf low geht ? Im Gegensatz zur DR wird der Schwingkreis hier ja nicht geöffnet, der schwingt ja gedämpft quasi ewig aus.
Was macht das teil nur wenns das feedback länger gibt als den puls vom Interrupter... ich denke das wird das interessante sein.
Eine DRSSTC schwingt auch noch ein paar Perioden nach. Dabei wird der Strom durch die Dioden in den IGBTs in die Buselkos zurückgeführt (was bei dir auch passieren wird, siehe unten). Der Treiber ist (muss) also darauf ausgelegt (sein), auch im Nulldurchgang abzuschalten. Zwei Flipflops stellen sicher, dass im Falle von Überstrom (durch OCD) oder dem Ende des Interruptersignals der Treiber erst bei der nächsten Feedbackflanke abgeschaltet wird. Da die Flipflops nur auf eine Flanke reagieren, kann das der nächste oder der übernächste Nulldurchgang sein. Deshalb muss die OCD auch etwas niedriger als der gewünschte Maximalwert sein, da die Brücke u.U. noch einmal schaltet, bevor der Treiber stoppt.
Race hat geschrieben:Aber kann mir überhaupt etwas passiern wenn die Brücke falsch geschatlet wird, der Schwingkreis hängt ja nicht direkt an der brücke ???
Dein Transformator funktioniert nunmal in beide Richtungen. Also ja, auch deine IGBTs werden bei unkontrolliertem/falschem Schalten Hardswitching sehen. Sagen wir, du hast einen 1:10 Trafo und 600Arms im Schwingkreis, dann sehen deine IGBTs 60Arms. Auch werden die IGBT-Dioden nach einer Ontime die 60A in die Buselkos zurückführen, bis der Strom auf null gesunken ist.
Im schlimmsten Fall schalten deine IGBTs also hart bei 60*sqrt(2)=85A. Ich weiß nicht wie sehr denen das zusetzt oder nicht. Ich weiß auch nicht, ob das heftige oder moderate Transienten verursachen wird, etc...
Solange du keine bessere Lösung hast, schlage ich vor, du schaust dir mit einem Oszi an, wie lange dein Schwingkreis (ohne Last) braucht, um auszuschwingen. Dementsprechend stellst du deinen Interrupter ein. Dann sollte dir nix passieren. Den anderen Fall würde ich nicht riskieren. Du hast so eine prächtige Brücke aufgebaut, die würde ich nicht zerlegen wollen.

Das Gehäuse und überhaupt der Aufbau sieht btw. sehr gut aus! :) Hast du dir schon was zu den flexiblen Hochstromkabeln überlegt?


Liebe Grüße,
Max
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Bastl_r
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Bastl_r »

Hi

Ich hab grad mal eine Seite zurückgeschaut und außer der selbstgemachten HF-Litze nix zum Trafo gefunden.
Was hast Du denn vor als Sekundärwicklung zu verwenden? Oder muss die nicht so dick sein?
Mir fiel da grad ein, wo es evtl. dickere HF-Litze gibt.
Neuerdings ist ja in Mode gekommen Akkus Induktiv zu laden. Auch ist die Industrie in der Lage zwischenzeitlich bis über 4kW per Eingespeister Doppelader für FTF-Fahrzeuge zu übertragen. Dazu werden dann im Boden 35 - 50mm^2 HF-Litze verlegt und mit permanent 125A bestromt.
Ab Dienstag ist wieder die Messe Logimat in Stuttgart wo solche Systeme gezeigt werden. Da lassen sich evtl auch Kontakte zu Lieferanten knüpfen.

bastl_r
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Race
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Guten Abend,

Die Hochstromkabel werde ich mir selber wickeln müssen da bleibt mir doch gar nichts anderes über :| Aber welche Abmessungen... keine Ahnung. Wenn ich wüsste da ich zumindest nach DC Werten gehen könnte... aber das is ja eher nicht der Fall.

Das nu der Treiber selber zum Problem wird hätte ich nicht gedacht, mir hat der "Käse" mit dem Handteil schon genug Kopfschmerzen bereitet... naja da muss ich nu wohl durch ! Ich lasse mir ja gern was sagen, zumal ich - und so ehrlich bin ich- nicht einmal recht mitreden kann. Nicht das mich das ganze nicht Interessiert nur ist das alles ja meinst nicht bis ins letzte Detail beschrieben und oft scheint es nur wenige Leute zu geben, die ihr Wissen mit den anderen teilen möchten, umso hilfreicher empfinde ich so Foren.

Zum UD1.3b: Beim IH wird der UD mit einem Dutycycle betrieben, für den er - von der Schaltlogik her - nie gedacht war. Bei einer DRSSTC sieht es so aus: Kommt das Interruptersignal, dann ist das letzte bereits so lange her, dass nie und nimmer noch Primärstrom vorhanden ist. Daher ist der UD so gebaut, dass er zu Beginn des Interruptersignals die Brücke erstmal schaltet und danach auf Feedback reagiert. Das bedeutet: sollte aufgrund von höherem Tastgrad der Primärstrom nicht ganz abgeklungen sein, wirst du zu Beginn jeder Ontime einmal Hardswitching haben. Das kann u.U. verheerend enden.
Gut, das heißt wenn die Schaltung das aller erste mal gestartet wird und dann CW weiter läuft ist alles ok oder ?

Zum Problem wird es also erst, wenn der Schwingkreis zu lange braucht um auszuschwingen und es in dieser "Ausschwingzeit" zu einem erneuten Interrupter-Puls (Startpuls) kommt, hab ich das nu richtig aufgefasst ?

Aber in diesem Zeitraum des Ausschwingens gibt es doch auch noch Feedback ? Nur dieses wird nicht mehr zu den Treibern durchgelassen, wenn der interrupterpuls "low" ist, so ist es doch ?

Wenn das Feedback vom/beim Ausschwingen aber noch ansteht und der Inter.-Puls wieder kommt, wird doch einfach wieder dieses Feedbacksignal weiter zu den Treibern geschaltet ? Ich möchte gern verstehn, wieso da Hardswitching stattfinden soll.

Ich hoffe das nervt dich nicht zu sehr, den mir scheint du kennst dich deutlich besser aus als ich (was nicht schwer ist ^^). Ich muss mir den 1.3B noch einmal genau anschaun, fürchte ich habe mir da einiges Falsches gemerkt :oops:

Es freut mich aber das dir meine Brücke und der Rest gefällt, war ein gutes Stück Arbeit und auch ich wäre mehr als betrübt wenn das in Rauch aufgehen würde ! Notfalls wäre mir natürlich jedes Mittel recht, dann bau ich halt einen Zusatz zur Steuerung dazu, sei es drum !
Ich habe zwar noch ein solches IGBT Modul aber das muss ja nicht sein.
Der Wasserkreislauf ist nu auch fertig, heute habe ich die Brücke fest verschraubt, der Lüfter hat einen Filter bekommen und auch das NT für deisen und für die Pumpe habe ich so weit (gutes altes ATX NT) allerdings noch nicht montiert da ich ehrlich gesagt langsamm recht in Platznöte komme :shock: :roll:

Morgen mach ich noch ein paar Bilder !

EDIT: klingt interessant mit dem Induktionsladen !!! vom Trafo gibts noch kein Bild, ist aus den 4 großen U Kernen zusammengestellt ! das hf Kabel wird die Prim zur Brücke, als Sek kommt mitten druch das Kabel das zum Handteil gehen soll.

mfg, race
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MaxZ
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von MaxZ »

Nabend,


Kabel selbst wickeln? Wie willst du die Workcoil kühlen? Haut der Vorschlag mit den gekühlten Leitungen nicht hin?

Zum Treiber solltest du dir mal diese Dokumentation von loneoceans durchlesen: http://www.loneoceans.com/labs/ud27/
Abgesehen von Kleinigkeiten, einer zusätzlichen Endstufe und der „Phase-Lead“ Funktion (LR glied im Feedbackzweig, um endliche Schaltzeiten zu kompensieren, und ZCS zu perfektionieren) entspricht es ziemlich dem UD1.3 - vorallem die Logik hat nicht geändert!

Zusätzlich möchte ich auf meine DRSSTC-FAQ verweisen, wo auch noch ein wenig zum Treiber steht.

Wie (seltsam) sich der Treiber verhält, wenn noch Feedback vorhanden ist, mussten schon viele „Coiler“ feststellen, als sie ihren Treiber mit künstlichem Feedback aus einem Funktionsgenerator getestet haben. Da dieses auch nie aufhört, kommt genau die angesprochene Problematik zum Vorschein. Ein Beispiel findest du ab hier: viewtopic.php?f=32&t=62896&start=93
(damals wusste ich noch nicht, woher das Verhalten kam).
Es wäre - auch um die Funktionstüchtigkeit deines Treibers zu überprüfen - vielleicht eine gute Idee, das Teil mal mit einem Funktionsgenerator zu testen. Dann kannst du dir ein Bild vom Verhalten machen, und siehst wohl was ich meine. Tipp für den Fall: Lass dir Interruptersignal und Treiberausgangssignal anzeigen, dann dürfte der Zusammenhang noch deutlicher werden!

Abschließend kann ich mich nur nochmal wiederholen: mit deiner aktuellen Lösung bleiben zwei sichere Möglichkeiten:
1. Maximaler Interrupter-Tastgrad bestimmen und mit dem Interrupter betreiben
2. CW (Interrupter dauerhaft 1) betreiben und bei getriggerter OCD manuell kurz das Interruptersignal auf Null ziehen. Deine Reaktionszeit zwischen OCD-Trigger und Taster drücken sollte mehr als ausreichen, um sicher neuzustarten ;)

Für den Umbau nützliche Themen:
Feedback auch zu Beginn eines Interrupts berücksichtigen (hauptsächlich Thunderbolts Skizze auf Seite 2): viewtopic.php?f=32&t=63208&hilit=Treiber&start=15
Pulse-Skipping/Freewheeling nachrüsten: http://4hv.org/e107_plugins/forum/forum ... 78230.post

Nachtrag: Nerven tut‘s nicht ;) solange es etwas bringt und dir weiterhilft, mach ich es gerne. :) Obige Links sind btw. nicht abweisend zu verstehen, und versuche auch gerne noch was dazu zu erklären wenn nötig. Aber ich wollte nicht alles abschreiben was da jeweils steht ;)


Liebe Grüße,
Max
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Race
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Guten Morgen,

es gibt wohl schon fertige hf Leitungen mit integrierter Wasserkühlung, allerdings zu Preisen die jenseints von gut und böse sind (klar, die Industrie hat ja das Geld ^^). Das wäre natürlich mehr als elegant, nur noch 2 "Schläuche", an der Workcoil und am Gerät verschraubt und gut... Die Idee, die hf Kabel gleich in die Kühlschläuche zu packen und so aktiv zu kühlen ist mir auch schon eingefalln, ich denke aber gerade wegen dem hohen Strom werden diese ja doch wieder recht dick werden und so hätte ich relativ große Schläuche was das ganze ja nicht unbedingt kompakter machen wird. Daher hätte ich die Kabel und die Wasserkühlung einzeln vorgezogen und erst ganz vorne an die Workcoil am Handteil angeschlossen. Ob das sinnvoll ist.. keine Ahnung. Andere verwenden - wie schon einmal beschrieben- eine Art großes Koaxialkabel-System, ebenfalls mit integrierter Kühlung. Gerade vom Schrimen her wäre das wohl auch mit das beste, ich sehe aber keinen einfachen Weg das selber herzustellen :|

Zu dem Treiber: ich habe mir deine ganzen Links noch einmal durchgesehen, ist wirklich einiges für mich sehr interessantes dabei ! Gerade die Schaltung von Thunderbolt !!! Wenn es nur an diesem einen Flip-flop liegt soll mir das recht sein ! Die anderen Geschichten wie Phase-lead und dieses Freewheeling sind ja dann doch eher nicht unbedingt nötig.
So lange der Brick sein Deckelchen zu lässt bin ich voll zufrieden ! Ich habe nun wohl auch (endlich) verstanden wo genau die Problematik am Interrupterbetrieb, in DIESEM Fall, liegt ^^ Das ausschalten ist ja, da es bei der DR nicht viel anders ist, bereits synchron zum Feedback. Nur das Starten vom Interrupter ist es eben nicht, und solte im Schwinkr. eben noch was "los sein" und der Treiber "feuert" einfach drauf los, ergeben sich Schwirkigkeiten.

Das heißt ja ich muss mich nun eigentlich nur noch um die Synchronisation vom Interrupter kümmern- gut :)

Hier noch einmal besagter Plan: download/file.php?id=13687&mode=view

Und hier auch noch einmal der originale Plan vom 1.3B http://www.stevehv.4hv.org/newdriver08/ ... er1_3b.pdf

Wenn ich es geschickt anstelle, kann ich sogar noch die restlichen Gitter vom Inverter dafür hernehmen, so dass ich wirklich nur noch das FF + Rest extra dazu packen muss.

Ich werde sehn was ich da machen kann, hab erstmal vielen Dank Max !

lg, race
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MaxZ
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von MaxZ »

Hallo Race,


Bevor du die wassergekühlte Lösung ganz vom Tisch haust, bedenke, dass du für 600A bei einem ungekühlten Kabel 300mm^2 brauchst... Bei Wasserkühlung etwa ein Viertel davon - wahrscheinlich sogar weniger, wenn ich an den Querschnitt von Workcoils denke.

Wenn du deine zwei Kabel (mit oder ohne Wasser) verdrillst, sollte das schon viel helfen in puncto Abschirmung (stand hier auch schon irgendwo).

Zum Treiber (unserem Lieblingsthema :mrgreen: ): Synchronisation ist ausreichend, Freewheeling als weiteren Zusatz wäre besser, da du dann auch jegliche OCD-Probleme los bist. Dann hättest du keine Überstromabschaltung mehr, sondern eine Stromregelung/-begrenzung. Folglich könntest du völlig sorgenfrei und ohne jegliche Einschränkungen von 0% bis 100% alles einstellen was du willst. Aber wie gesagt, Synchronisation reicht auch schon für einen sicheren Betrieb.
Übrigens, ohne an Thunderbolts Fähigkeiten zu zweifeln, würde ich die neue Erweiterung erst per Funktionsgenerator testen.


Liebe Grüße,
Max
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Race
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Hallo,

darf ich fragen wie du an die Querschnitte gekommen bist - denn das macht mich beim handteil eig bis her am meisten "fertig" :oops: Gibt es da eine Formel wie ich da drauf komme, dachte ja beim hf Kabel gehts mehr um die Oberfläche ?

Aber ja wenden wa uns noch mal "kurz" unserem Lieblingsthema zu ^^: Ich habe mir die Skizzen und Schaltpläne noch mal zu Gemüte geführt. Das ganze gestaltete sich etwas umständlich da Thunderbolt wiederum vom neuen 2.7 ausging (Bezeichnungen der ICs stimmt nicht überein aber du hast recht, es scheint viel gleich geblieben zu sein ! ). Der eine Strang, der sog. Syncr. OFF besteht ja bereits und mündet direkt in das IC3A (ich beziehe mich nu natürlich auf meinen Plan, den 1.3b) welches das letzte FF ist das die ANDs schaltet und so das Feedback zum Treiber gelassen wird.

Die Sync. ON Sektion hat er ja nu genau so aufgebaut, mit dem Unterschied dass D nu an VCC kommt und im Eingang 2 Inverter sitzen. Was die Werte von diesem RC Zeug angeht muss ich halt noch mla genau schaun (R2 20k und C3 22n, das war ja wieder was für Pausen und hat ja sicher mit der Arbeitsfrequenz zu tun aber irgendwo stand das ja dabei).

Ich habe also folgendes gedacht: Ich trenne auf jeden fall mal die Verb. zwischen altem FF und ANDs auf, und setze da das letzte, übrige der vier (quad) AND ein. Auf dessen einen eingan kommt wieder ganz normal der Aufgetrennte ausgang vom alten (off sync.) FF.
In den 2. Eingang mündet nun der Ausgang des neuen sync. ON Flip-Flop. Da ich leider mehr Inverter brauche (wär nur noch einer über gewesen) brauche ich so halt 2 ICs neu dazu aber das soll ja mal egal sein.

Hier noch ein abgeänderter Plan davon:

Bild

Das rot umkreiste ist der alte sync. OFF Kreis, das gelb unterlegte sind die neuen Komponenten für den sync. ON. Die hellblauen/türkisen Linien sind die von mir neu gezogenen Verbindungen. Einige originale Sachen habe ich zudem etwas verschoben. Die Punktlinie biem IC3A soll die Auftrennung sein.

Natürlich werde ich das ganze erst mit einem ext. Feed-Signal testen. Schaut eigentlich noch relativ machbar aus, eine Verb. unterbrechen und ein paar mal anlöten ;)

Ich werde mich nu also erstmal (wieder) um den Steuerkasten kümmern bevor ich überhaupt an Handpackete denken kann.
Leider ist nicht wirklich rausgekommen ob diese Schaltung so auch funktioniert. Physikus74 hat zwar noch ein paar gute Nachfragen gebracht, aber auch gerade die Sache mit dem Einschalten ohne Feedback geht mir noch nicht so ganz ein, wie hat er nu das hier gemeint ?
Deine Schaltung ergänzt die alte um die Funktion des synchronen Einschaltens.
Für das Unterbrechen, auch wärend der "On-Time" wäre damit als Zusatzaufgabe der Interrupter zuständig. Soweit richtig?
Das würde so lange prima funktioneren, wie Energie im Schwingkreis ist und damit auch Feedback-Impulse kommen.
Wie steht es aber um den Anlauf nach einer regulären "Off-Time"? Jetzt müsste man doch wieder den initalen "Ping" zum Anschieben der Schwingung erzeugen.
darauf Thunderbolt:
Für den part mit dem initialen "ping" sind die beiden RC-Glieder zuständig. für den fall, dass nach x us kein impuls vom feedback kommt weil keine energie im system ist wird einfach auf gut glück ein oder ausgeschaltet ;)
Sinnvollerweise legt man die zeit auf etwas mehr als eine periodendauer fest
wie meinte er das mit "auf gut Glück" ?
Klingt nu ja nicht unbedingt sicher xD

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Thunderbolt
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Thunderbolt »

Das mit "Auf gut glück" meinte ich so, dass wenn kein puls vom feedback kommt, nach x us die brücke einfach geschaltet wird (im UD27 plan IC6B und 4A&B, C10, R13, D3), OHNE dass dabei den zustand des feedback-signals berücksichtigt wird
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Guten Abend,

Die wichtigsten Dinge zu erst: in meinem Plan ist ein Fehler bei Anschluss an das 2. FlipFlop !!! Preset und Clear sind vertauscht... ich werde das Bild noch ändern :oops: Natürlich auch nach dem super Plan aufgebaut die "Kiste" und ging natürlich nichts... jaaa :facepalm: nun allerdings scheint das ganze genau das zu machen was es soll ! Signal am GDT in Blau, Interrupter in Rot. Nicht wundern, mein Interrupter "triggert" auf die Fallende Flanke da ich damals ein paar unangenehme Zwischenfälle mit dem LWL Emfp. hatte und zu faul war den einen extra inverter wieder zu "entkabel" xD

Normal sollte das doch nun so passen oder ? Nur wenn die interrupterflanke kommt, steuert auch das Feedback ! Ohne dieses hauts wieder wirres Zeut raus, der Start-Ping halt wieder ;)

Bild Leider ist das USB Oszi nicht besonders aber immer noch besser zum "Fangen" von solchen Sachen als der Analoge 50mhz Saurier ^^

Bilder von der Platine gibts noch ! Was sollte ich den nu noch anderweitig checken ? Und welche Werte soll ich für die RC Glieder vorsehn, soo genau wird das ja nicht sein müssen oder, weiß ja meine Arbeitsfrequenz noch gar nicht.

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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von MaxZ »

Nabend,

Race hat geschrieben:darf ich fragen wie du an die Querschnitte gekommen bist - denn das macht mich beim handteil eig bis her am meisten "fertig" :oops: Gibt es da eine Formel wie ich da drauf komme, dachte ja beim hf Kabel gehts mehr um die Oberfläche ?
Hab Tante google nach Querschnitten für Stromkabel gefragt, und aus den resultierenden Ergebnissen abgelesen. Diese beziehen sich zwar auf DC, aber das ist nicht direkt ein Problem. Egal welche Frequenz du hast, du hast immer einen Bereich, durch den der Strom fließt. Ich nenn den Querschnitt von diesem Bereich mal effektiven Querschnitt. Jener Bereich muss einen Mindestquerschnitt haben, sonst gibt's magischen Rauch. Die Frequenz ändert nix daran, dass x Ampere mindestens y mm^2 Kupfer brauchen; die Frequenz ändert nur etwas daran, wie der effektive Querschnitt aussieht, und wie er in Zusammenhang mit dem Kabelquerschnitt steht. Im Fall von DC und sehr niedrigen Frequenzen spielt die Geometrie des Kabels noch keine Rolle, daher sind beide gleich. Steigt die Frequenz, sinkt (je nach Kabelgeometrie mehr oder weniger) der effektive Querschnitt. Das bedeutet, behalte ich die Kabelgeometrie bei, brauche ich einen höheren Kabelquerschnitt, damit mein effektiver Querschnitt wieder dem Mindestquerschnitt entspricht.
Die oben von mir genannten 300mm^2 bedeuten also, dass du dafür sorgen muss, dass deine 600A HF-Strom 300mm^2 haben, durch die sie effektiv fließen. Nimmst du ein rundes Kabel, wirst du eines mit weitaus höherem Querschnitt brauchen, nimmst du HF Litze, so kannst du welche mit 300mm^2 nehmen, da bei HF Litze Kabel- und effektiver Querschnitt annähernd gleich sind.
Egal wie die Geometrie letztendlich aussehen wird, >=300mm^2 über ein paar meter wird nicht nur sauschwer, sondern auch bestimmt nicht billig...
Mit dem Interrupter kannst du natürlich die Leistung und damit auch den benötigten Querschnitt drücken, allerdings kannst du dann nur noch begrenzt volle Leistung fahren.

Gratuliere zum funktionierenden Treiber!
Aus einen einzigen Oszilloskopbild ist allerdings schwer abzulesen ob die Synchronisation stattfindet oder nicht. Auf einem Video würde man es gleich sehen. Bei fehlender Synchronisation hättest du nämlich einen erstem „Höcker“, dessen Breite pausenlos ändert (aufgrund der sich verändernden Phasenlage zwischen Interrupter und Feedback). Wenn du also immer nur „Höcker“ mit passender Breite siehst (lass dir ggf auch mal Treiber und Feedbacksignal zusammen anzeigen, dann siehst du auch, ob du stets synchron bist oder nicht), ist alles ok soweit.

Das RC Glied musst du so dimensionieren, dass es auch noch bei der tiefsten Frequenz ausreichend verzögert. Bei allen höheren Frequenzen wird es dann sicher ausreichen. Ich glaube z.B. nicht, dass du auf 10kHz herunterkommen wirst. Wenn dein Treiber also bei 10kHz korrekt synchron einschalten kann, sollte alles gut sein ;) (ein kurzer Test auf höheren Frequenzen schadet natürlich nicht).


Liebe Grüße,
Max
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Guten Abend,

Interessant was du da vom Kabel erzählst ! Ich habe mir also scheins unnötig sorgen gemacht :) Wenn ich das mal überschlage bin ich so ca. bei 20mm Kabeldurchmesser- ist jetzt nicht gerade das was es im Baumarkt auf der Meterrolle gibt aber noch nicht unbedingt unmachbar/-beschaffbar ^^.
Mit dem Interrupter kannst du natürlich die Leistung und damit auch den benötigten Querschnitt drücken, allerdings kannst du dann nur noch begrenzt volle Leistung fahren.
Nun ja ich denke das dies nicht sinn der Sache ist liegt auf der Hand oder ^^ Aber du hast schon recht es wäre zumindest denkbar ! Ich kann mir nicht denken, das die gleich auf 4m das Glühen anfangen, das sie warm/heiß werden kann ich mir aber schon vorstellen. Die frage wird sein, wie lange ich das betreibe: Ich werde mir damit sicher keinen Hochofen zusammenstelln der dann Stunden am stück durchrennt ^^. Wenns natürlich nicht mal die 1min aushält um ne dicke Mutter zu erhitzen wärs auch schlecht, da werd ich eh irgendwo Abstriche machn müssen. Du sagtest ja Cu Geflecht wäre noch was, ich habe mal nach Massebändern in Meterware geschaut. 20 eur/m ist schon deftig und dann auch nur 50qmm... das wäre ein 6tel von dem wert den du angesprochen hast. Die Workcoil soll ja aus 6mm Rohr bestehn, dieses hat auch nur ca 16qmm (kreisring, ist ja hohl) ich denke aber einmal die geringe Länge und natürlich die Wasserkühlung werden da schon einiges zu tun das es nicht gleich verdampft ^^.
Gratuliere zum funktionierenden Treiber!
Aus einen einzigen Oszilloskopbild ist allerdings schwer abzulesen ob die Synchronisation stattfindet oder nicht. Auf einem Video würde man es gleich sehen. Bei fehlender Synchronisation hättest du nämlich einen erstem „Höcker“, dessen Breite pausenlos ändert (aufgrund der sich verändernden Phasenlage zwischen Interrupter und Feedback). Wenn du also immer nur „Höcker“ mit passender Breite siehst


Jaa besten Dank ^^ Wir werden zwar sicher keine Freunde- der Treiber und ich- aber zumindest hat das schon mal hingehaun ! Ich glaube zu erahnen was du mit Höcker meinst, die erste Periode direkt nach dem der Interrupter umgeschaltet hat. Diese ist - so weit ich das beurteilen konnte- stehts so lang wie die folgenden, ich werde mir das morgen aber noch ganz genau ansehn.
(lass dir ggf auch mal Treiber und Feedbacksignal zusammen anzeigen, dann siehst du auch, ob du stets synchron bist oder nicht), ist alles ok soweit.
Auch das werd ich machen - aber wie sollte sich den da etwas verändern können, der treiber schaltet ja mit dem Feedbacksignal ? Ich vermute aber da geht es natürlich auch wieder um den Anfang, nach dem Interpuls, auch hier muss ja dann ein ganzer Höcker erscheinen. Ich habe leider noch nicht viele solche Analysen gemacht, und bitte daher um dein/euer Verständniss wenn das ein oder andere mir noch nicht so ganz offensichtlich ist ^^.
Was es mit diesem Spike am anfang des Signals, beim Blauen, auf sich hat weiß ich leider auch nicht, ich meine dieser ist eher dem schlechten Gerät geschuldet oder irgendeine Streuung, werde das noch genau prüfen !
Das RC Glied musst du so dimensionieren, dass es auch noch bei der tiefsten Frequenz ausreichend verzögert. Bei allen höheren Frequenzen wird es dann sicher ausreichen. Ich glaube z.B. nicht, dass du auf 10kHz herunterkommen wirst. Wenn dein Treiber also bei 10kHz korrekt synchron einschalten kann, sollte alles gut sein ;) (ein kurzer Test auf höheren Frequenzen schadet natürlich nicht).
Ja auf 10khz komme ich sicher nicht , wenn ich aber eine tiefere F ansetze dürfte ja nichts passiern ! (derzeit sind 22nf bei 20k, wär ich iwo bei 0.0004s, also etwas über 2khz, wenn ich den R auf 5k verkleinere komme ich auf ca 9khz ich denke das könnte auch nicht schaden).

Nun ja wenn das mit der Steuerkiste rum ist kann ich mich endlich um das Handteil kümmern :|

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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Thunderbolt »

Wegen den anschlussleitungen an die workcoil würde ich mir sorgen machen, dass an der kabelinduktivität zuviel spannung hängen bliebt, wäre schade, wenn du hunderte euros für kabel ausgibts, und dann an der workcoil keine leistung mehr ankommt.

Was du machen könntest, wäre den koppeltrafo mit relativ langen kabeln an den inverter anschließen, und dann zwischen koppeltrafo und kopf dicke kabel, dann musst du nicht die komplette strecke vom inverter zum werkstück mit 300mm² kabel abdecken.

oder du benutzt weichgeglühtes kupferrohr, wie es in der kältetechnik benutzt wird (z.B. zwischen außen und innengerät von split-klimageräten), da weiß ich aber nicht, wie es mit der flexibilität aussieht...
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Race
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von Race »

Hi,

Das die Kabel nicht billig werden war mir klar aber derzeit fehlt mir noch jegliches Konzept dazu.
Was du machen könntest, wäre den koppeltrafo mit relativ langen kabeln an den inverter anschließen, und dann zwischen koppeltrafo und kopf dicke kabel, dann musst du nicht die komplette strecke vom inverter zum werkstück mit 300mm² kabel abdecken.
Das müsstest du noch etwas genauer ausführn, wo sollte ich den deiner meinung nach den 16kg Resonanzkondensator mit zwischn die dicken Leitungen packen ? :awesome: Ihr seht ich habe mir damit nicht unbedingt einen gefalln getan aber das muss doch gehn die Industriegeräte haben doch ah keine 50mm unterseekabel dran hängen - mir geht das nicht ein :|

lg, race
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MaxZ
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Re: "The-Big-Red" - Race´s großer Induktionserhitzer

Beitrag von MaxZ »

Nabend,

Race hat geschrieben:Interessant was du da vom Kabel erzählst ! Ich habe mir also scheins unnötig sorgen gemacht :) Wenn ich das mal überschlage bin ich so ca. bei 20mm Kabeldurchmesser
Nein! bei einem (runden) Kabel mit 20mm Durchmesser kommst du zwar auf grob 300mm^2 KABELquerschnitt, jedoch ist der effektive Querschnitt viel zu niedrig. Gehen wir von einer Eindringtiefe von 0,5mm (entspricht so 20kHz) aus, dann hast du einen effektiven Querschnitt von 30mm^2.
Ich habs mal kurz nachgerechnet. Damit du einen EFFEKTIVEN Querschnitt von 300mm^2, brauchst du ein rundes Kabel mit sage und schreibe 190mm Durchmesser.

Selbst wenn du ein HF-Litzkabel mit 20mm Durchmesser nehmen würdest, dessen effektiver Querschnitt auch annähernd 300mm^2 entspricht, bist du nicht wirklich auf der gewonnenen Seite:
1. Preis. Gehen wir mal von billigen 11/kg aus für Kupferlackdraht (lokaler Anbieter; Sauter-Onlineshop, der immer noch als billig gilt kostet 22€/kg). Du hast 1cm*1cm*Pi*8,9g/cm^3 *100 = 2,8kg/m => 30,8€/m (sehr billig) => 61,6€/m (sauter).
2. Gewicht. 2,8kg/m ist happig.
3. Herstellung. Nimmst du 1mm CuL-Draht, hast du 300 Adern, die du meterweise zu nem Kabel zusammenfügen musst, und wo du dir eine gute Anschlussart überlegen musst, bei der du keinen EFFEKTIVEN Querschnitt verlierst (sonst glüht der Anschluss). Nicht unmöglich, aber viel Arbeit.
Race hat geschrieben:Du sagtest ja Cu Geflecht wäre noch was, ich habe mal nach Massebändern in Meterware geschaut. 20 eur/m ist schon deftig und dann auch nur 50qmm... das wäre ein 6tel von dem wert den du angesprochen hast.
Geflecht meinte ich deshalb, weil du weniger Verluste durch den Skineffekt hast; da es ein Band ist, hast du eine vorteilhafte Geometrie (ähnlich wie ein Rohr auch vorteilhaft ist). Preislich ist es allerdings im Vergleich zu HF-Litze - insbesondere bei diesem Querschnitt - uninteressant.
In Kombination mit der vorgeschlagenen Wasserkühlung bleibt das Geflecht allerdings interessant, da es eine sehr einfache Herstellung hochstromfester Kabel ermöglicht. In dem Fall brauchst du, wie auch schon geschrieben, weitaus weniger Querschnitt. Wie viel weniger hängt wohl hauptsächlich von der Kabellänge und der Menge an Kühlwasser ab, die du durchpumpst.

Mein Vorschlag, um mal ein paar variablen zu eliminieren: montiere die Spule provisorisch direkt an den Kondensator und teste, ob du die bei 600A vernünftig gekühlt bekommst. Ich befürchte, 6mm Kupferrohr ist etwas dünn... Falls du das wirklich gut kühlen kannst, kannst du grob hochrechnen, wie warm das Wasser bei einem Kabel gleichen Querschnitts werden würde (Verluste/meter gleich => Temperaturanstieg/meter gleich (unter Annahme einer gleichbleibenden Wärmeabfur ans Wasser)). Weiterhin könntest du zumindest abschätzen, welchen Querschnitt du im gekühlten Kabel bräuchtest (approximativ sollte der Temperaturanstieg/meter antiproportional zum Querschnitt sein, unter der Annahme, dass ein etwas größerer Querschnitt immer noch gleich viel Wärme ans Wasser abgegeben kann).

Nachtrag @Thunderbolt:
Thunderbolt hat geschrieben:Wegen den anschlussleitungen an die workcoil würde ich mir sorgen machen, dass an der kabelinduktivität zuviel spannung hängen bliebt, wäre schade, wenn du hunderte euros für kabel ausgibts, und dann an der workcoil keine leistung mehr ankommt.
Da bleibt wohl nur verdrillen, so gut es die dicken Kabel (egal ob gekühlt oder nicht) zulassen. Koaxial wird wohl zu aufwändig und gekühlt sehr wahrscheinlich aufgrund der Anschlüsse unmachbar. Muss er wohl auch austesten...
Thunderbolt hat geschrieben:oder du benutzt weichgeglühtes kupferrohr, wie es in der kältetechnik benutzt wird (z.B. zwischen außen und innengerät von split-klimageräten), da weiß ich aber nicht, wie es mit der flexibilität aussieht...
Haut nicht hin, weil das Rohr durch jede Verformung härter wird, und nach ein paar Mal neu geglüht werden muss.


Liebe Grüße,
Max
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