Испытательная Станция На 5000 Ампер. Есть Вопросы.

[ZAPAL]

Для производства попросили сделать оценку возможности создания переносной испытательной станции.

Для проверки настройки отключения мощных контакторов и аппаратов защиты локомотива.

Режим нагрузки - короткое замыкание.. Поскольку нагрузка - один виток медной шины в лом толщиной..

Режим работы - импульсный.. (один цикл замеров - 20 секунд) потом перерыв - не менее 10 минут..

Важная особенность - выход по постоянному току. Ток плавно нарастающий. (это не проблема)

Есть пяток ферритов - с размерами внутренний диаметр 60 мм, наружный 100 мм, толщина 20 мм.

Питание 3*380 вольт..

Чисто технически предполагаю сделать трехфазный выпрямитель - со средней точкой.. Два мостовых инвертора по 300 вольт - от одного драйвера управления.

Гальваническая развязка через TLP250..

На каждом кольце - гирляда из выпрямителей EBU200.. работающих параллельно. Схема двухтактная - со средней точкой..

И вот что то я заблудился - как определить необходимую мощность и габариты.. Надо уложится максимум в 10 кГ веса..

По какому принципу выгоднее сделать сглаживающий дроссель?

На каждую 200 Амперную выпрямительную сборку - поставить свой дроссель.. или же суммировать весь ток - через один дроссель?? (сильно напрягает ток в 5 кА)

Даже если сделать вторичку - из одного витка многожильного провода - выходное напряжение получается высоковато - 15-20 вольт..

как подсчитать ток в первичной обмотке - каждого инвертора. (с учетом потерь на диодах)

В Инете копался..

ЗЫ.. Такие устройства есть для шовной роликовой контактной сварки.. магнитопровод-железо.. токи до 30 кА..

но переносными их не назовешь.. 16-50 кГ весом..

Единственный путь облегчения - феррит.. но масса нестыковок у меня получается..

У меня есть кое какие выводы - но цена ошибки слишком велика,+ подмоченная репутация..

Ни кому не приходилось делать такие задачи?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Serg SP]

Питание 3*380 вольт..

Чисто технически предполагаю сделать трехфазный выпрямитель - со средней точкой..

Гальваническая развязка через TLP250..

На каждом кольце - гирляда из выпрямителей EBU200.. работающих параллельно. Схема двухтактная - со средней точкой..

Согласен, при такой мощности только 3 фазы.

В вашем случае, при низком выходном напряжении и большом токе, напрашивается удвоитель тока с синхронным выпрямлением, посмотреть, как то работает, можно, набрав в поисковике "удвоитель тока схема".

TLP250 - не самое лучшее решение, посмотрите в сторону HCPL3120.

Уходите от выпрямителя на диодах, синхронное выпрямление - путь к успеху в вашем случае.

Добавляю: статья по удвоителю тока и синхронному выпрямителю.

Синхронные выпрямители с удвоителем тока (1).pdf

Изменено 18 октября, 2014 пользователем Serg SP

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[ZAPAL]

Уходите от выпрямителя на диодах, синхронное выпрямление - путь к успеху в вашем случае.

Спасибо за статью..

но при синхронном выпрямлении вылазит опять же проблема с управлением..

как мне управлять одновременно гроздью из 40 транзисторов.. (образно).. уж лучше пожертвовать на нагрев диодов ватт 500..

основной головняк - корректный подсчет мощности, и сборка дросселя..

крутил и так и сяк - получается что придется собирать гирлянду ферритов диаметром около 50 мм - собирать из них трубу -

и протягивать обмотку в виде единственного витка - по центральному отверстию..

как все это подсчитать на такой ток - мозги кипят...??

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[тимвал]

Если проверяется чисто схема защиты, без учёта сопротивления проводов, то в расчёт можно закладывать только падение на выходных диодах. В этом случае мощность источника будет в пределах 1.5в* 5000А= 7500 Ватт. В общем то ничего фантастического. .Только нужен полный мост. (дроссель не потребуется)

Изменено 18 октября, 2014 пользователем тимвал

[ZAPAL]

тимвал

Приветствую, давненько не встречались.. Наконец то появилось у меня свободное время..

С одиночным мостом проблематично. придется тянуть толстый жгут прводов..

А с двумя кольцами - я смогу группы диодов расположить равномерно по окружности феррита..

Предположим что будет по 10 ветвей на каждом кольце.. 20 диодов..

Тут нестыковка получается с коэффициентом трансформации.. запутался..

Феррит мощный.. напряжение на один виток скажем 13 -15 вольт..

пусть грубо будет на первичке 30 витков.. тогда при суммарном токе вторички 2500 А - ток в первичке будет как ни крути около 100-150 А..

Вообще ерунда какая то получается...

Или забить на индукцию.. сделать повышенное число витков в первичке - скажем под 60...

тогда кое как вписываюсь в ток ключевых транзисторов - около 50 ампер..

тогда и трансформатор мягче будет работать ....

черт те что... никогда в жизни не делал подобную вещь...

с дросселем полная ж... тоже бандура получится...

[тимвал]

Приветствую. Не нужно на выходе 13..15в., 1.5...2 в. достаточно. Провод конечно понадобится не слабый. На диоды "вилочная"разводка поможет ИМХО..

Как то так:

[ZAPAL]

Так я понимаю. Как на таком феррите - сделать 2 вольта??

Предполагаю что если на ХХ будет менее 10 вольт - то я даже в режиме КЗ на разовью номинальный ток..

тут все очень близко к режиму измерительного трансформатора..

в любом случае - ток первички и вторички будет пропорционально коэфициенту трансформации..

тогда все расчеты ферритовых колец - тут не годятся.. тупо считать как трансформатор тока..

мотать первичку витков под 100-150. делать режим КЗ - и постепенно отматывать по одному витку..

тут работы получится на несколько месяцев экспериментов..

[Serg SP]

ZAPAL, правильно поставьте задачу. У вас будет резкий наброс нагрузки? Или плавно нужно ток увеличить? Тогда достаточно будет просто плавно увеличивать ширину импульсов выхода шим контроллера и в общем защиту по току сделать триггерную, которая в случае кз мгновенно снижает Кзап до нуля.

О каких 500 Ваттах на диодах вы говорите, у вас там киловатты будут рассеиваться. 5000х1 = 5000! Синхронный выпрямитель позволит раза в 2 снизить потери на выпрямителе.

Так понимаю, всё таки при испытаниях более 1 Вольта в нагрузке не потребуется. Плюс по дороге от иип до медного лома, свёрнутого в кольцо, упадёт где то около 1 Вольта, итого потребляемая мощность иип будет или 15 кВт или 12.5 в случае синхронного выпрямления (на самом деле сюда ещё нужно приплюсовать все неучтённые потери). Плюс синхронника ещё и в том, что у полевиков не требуется выполнять никаких выравнивающих примочек, у них положительный температурный коэффициент.

Изменено 18 октября, 2014 пользователем Serg SP

[тимвал]

Один товарищ тоже намекает что хорошо бы сделать подобный агрегат. Они занимаются релейной защитой силовых подстанций. Токи отсечки примерно те же. Агрегат для проверки огромен.

Тема интересна, на досуге посчитаю...

[ZAPAL]

У вас будет резкий наброс нагрузки? Или плавно нужно ток увеличить? Тогда достаточно будет просто плавно увеличивать ширину импульсов выхода шим контроллера и в общем защиту по току сделать триггерную, которая в случае кз мгновенно снижает Кзап до нуля

Сброс резкий.. При достижении номинального тока уставки - контактор сработает на разрыв..

тут будет задействована защита ( UC3825 - на 9-ю ногу)..

Ток будет плавно нарастать - для удобства контроля за показаниями.

у этой микрухи как раз очень удачно реализовано управление по ШИМ напряжением от 2,5 до 4,5 вольта..

Драйвер и мост - вторично..

мне нужно однозначьно решить - можно это в разумных пределах сделать компактно или нет..

или сделать заказ в институте электросварки Патона.. цена под миллион!!!

[тимвал]

Я думаю вполне.....

[IMXO]

Приветствую. Не нужно на выходе 13..15в., 1.5...2 в. достаточно. Провод конечно понадобится не слабый. На диоды "вилочная"разводка поможет ИМХО..

Как то так:

дай бог что-бы 10-15в хватило....

[ZAPAL]

Они занимаются релейной защитой силовых подстанций. Токи отсечки примерно те же. Агрегат для проверки огромен.

У нас есть стационарный. на 6 кА. бандура около тонны..

трехфазный - с двенадцати фазным тиристорным мостом.. вторичка очень сложная.. куча тиристоров - которые постоянно глючат. (база управления еще на мп26 )

нужен переносной аппарат.. поскольку мужикам приходится каждый день снимать 12 контакторов в ручную (каждый весит 86 килограмм)

снять их аккуратно с электровоза, потом грузить на телегу и возить на испытательную станцию..

жутко тяжелая и долгая работа. уже роняли и разбивали.... а стоит он.. даже думать боюсь..

[IMXO]

трехфазный - с двенадцати фазным тиристорным мостом..

именно это и подумалось в первую очередь... реально по другому наверно ни как...

[Hambaker]

И градирню с собой придётся таскать.Эти 12 тиристоров ещё охлаждать треба.

Похожий выпрямитель в гальванике применяют. Там трансформатор хитрый.несколько одинаковых вторичек запараллелены. Прямо шинами на выводах трансформатора.

Про МП26-новые установки на ОУ глючат так же.

[ZAPAL]

Пока у меня запас смекалки закончился.. ..

Может еще кто пнет в правильном направлении..

Пока посчитаю тепловые потери в обмотках и диодах..

Синхронный выпрямитель - штука замечательная.. если бы мне кто подсказал конкретно как ее красиво сделать.. ( мне ни разу не приходилось).

пока остановлюсь на неблагодарном - но доступном диоде Шоттки..

Низковольтные Шоттки - до 30 вольт - очень мало греются... надеюсь что в средние потери 3-4 кВт впишусь..

с учетом того - что установка будет работать всего 20-30 секунд - думаю что она даже нагреться только не успеет..

[gyrator]

уж лучше пожертвовать на нагрев диодов ватт 500..

Однако, вы оптимист.

Тем не менее, водяное охлаждение запросто решит проблему.

[Serg SP]

Мдя...каждый Вольт в нагрузке влёгкую добавляет 5 кВт требуемой мощности. Насчёт Шоттки это вы правы, их можно и параллелить, т.к. температурный коэффициент положительный.

Для начала вот что предлагаю: выясните, какое напряжение падает на вашей медной шине при прохождении тока 5000 Ампер. Можете это сделать даже теоретически, если точно знаете сечение и длину шины.

Далее поставить впараллель несколько косых мостов, ток добавлять переменником каждого по отдельности. Это пожалуй самое дешёвое решение. Но о 10 кГ веса всего аппарата эабудьте. Впрочем, если окажется, что на шине падает не более 2 Вольт, можно сделать установку и не очень тяжёлой.

[ZAPAL]

Тем не менее, водяное охлаждение запросто решит проблему.

мужики.. хорош прикалываться.. такие устройства есть.. и весьма компактные..

Есть инверторы для контактной сварки с током до 50 кА - и весом около 10-15 кГ.. только они - переменного тока..

готовых изделий на рынке - сотни.. месяц Инет ковырял..

как то же они сделаны... хоть бы одним глазом посмотреть что внутри.

У меня все уперлось в выпрямитель - и это резко утяжеляет устройство..

Можете это сделать даже теоретически, если точно знаете сечение и длину шины.

Это я могу измерить.. шина очень короткая. сантиметров 40 длиной.. сопротивлением можно пренебречь..

Но о 10 кГ веса всего аппарата эабудьте

Это основное условие.. надо думать..

[Serg SP]

По синхронному выпрямителю, если всё таки надумаете:

http://www.cqham.ru/ibppt1.htm

Как можно пренебречь сопротивлением нагрузки? У вас будет падение на шине или 1 Вольт или 5, вы считаете, что это одно и то же?

[gyrator]

только они - переменного тока..

Отож.

Моделька-то тоже от споттера на переменке+мешок с диодами.

А шоб не мудохаццо с вых. дрочелями и мешком кривеньких мостков, юзаеццо лишь один трансформатор на железе от 400Гц трансов, а индухтивность рассеяния используеццо для легулировки вых тока ШИМ-ическим способом.

Буде не жалаете юзать водяное охлаждение, то таки придёццо юзать мешок с синхронными половиками, благо на мелкие напержения их есть из чего выбирать.

Изменено 18 октября, 2014 пользователем gyrator

[ZAPAL]

На сегодняшний день - у меня есть единственная опорная точка отсчета....

__http://k-svarka.com/content/inviertornyi-istochnik-svarochnogho-toka-dlia-kontaktnoi-svarki

Конкретное изделие - с конкретными характеристиками.

Инвертор с выходом по постоянному току - до 20 кА.. Роликовая сварка..

габариты и вес не внушают оптимизма.. но это ведь на 20 кА.. и длительный режим..

полагаю что очень кратковременный режим работы - можно сделать намного меньшие габариты..

У вас будет падение на шине или 1 Вольт или 5, вы считаете, что это одно и то же?

буду считать падение нулевым.. Шина реально очень толстая и короткая..

т.е. считаем режим - на короткое замыкание.. все потери исключительно на самом инверторе..

[gyrator]

полагаю что очень кратковременный режим работы - можно сделать намного меньшие габариты..

Дык делайте, а то вы всё больше сопли на кулачёк наматываете от сомнениев.

[ZAPAL]

Шина выглядит примерно так. (в качестве примера - что удалось найти) это реле перегрузки на 3500 Ампер.

http://promoserver.ru/s_images/13970646805857.jpg

быстродействующий выключатель - выглядит по другому, но шина примерно такая же.

шириной 40мм - толщиной 20 мм..

Дык делайте, а то вы всё больше сопли на кулачёк наматываете от сомнениев.

легко сказать.. сейчас все решают финансисты..

а им нужен конкретный ответ - сколько стоит и где купить..

а на эксперименты я не хочу разводится.. визгу потом не оберешься - если что криво пойдет..

проще сказать что нет возможности кустарно сделать.

я надеялся что может у кого есть - конкретные зацепки.. фото, видео, схемы - где нибудь на производстве.

[gyrator]

я надеялся что может у кого есть - конкретные зацепки.. фото, видео, схемы - где нибудь на производстве.

Ага, типо, получить "конкретные зацепки" на ебеняку, а продать за баПки.