restwelligkeit am schweiss-inverter

  • hallo

    wie geglättet soll der strom fürs elektroden-schweissen sein? gibt es eine norm, welche das regelt, oder "übliche" werte? darf/wird der ripple mit der stromstärke ansteigen?

    wie sieht ein normaler stromstärke-spannungverlauf der geräte aus?

    danke und gruss

  • Ripple dürfte ziemlich egal sein, da recht Hochfrequent (30-50KHz) und damit wenig Lichtbogenbeeinflussend.

    Leerlaufspannung ist beim MMA schweißen meistens recht hoch (tlw. bis 120V, gute Zündspannung) durch die sehr weiche Kennlinie bricht die Spannung aber beim bestehenden Lichtbogen auf ca.15-30V zusammen.

  • vielen dank. ich habe mir einen kleinen (billigen, 1.9kg) inverter angeschafft, aus neugierde und weil ich den vielleicht für andere zwecke brauchen will (ich habe schon 5 schweissgeräte). mein oszilloskop ist auf dem estrich pensioniert und ich habe damit früher sowieso nur mit niederspannung gearbeitet. darum interessiert mir, was bei so einem gerät rauskommt.

    natürlich bringt es keine 7kw wie auf dem schild, aber 4kw habe ich schon rausgequetscht. bei 35 vdc messe ich 113 adc, dann 26 vdc/127 adc , mehr strom kann es nicht, die spannung geht in den keller. z.b. 14 vdc/ 125 adc. ist das normal? würde das überhaupt schweissen? (ich habe es noch nicht probiert, da ich keine elektroden habe.) was für einen widerstand hat ein lichtbogen?

    die welligkeit interessiert mich, weil ich die möglicherweise glätten will. bei max leistung sehe ich ca. 15% vac/aac mit dem multimeter, das wären so 25% spitze/spitze bei sinus. aber ich habe keine ahnung, was multimeter bei diesen frequenzen noch messen.

    ausserdem fliegt beim abschalten so jedes fünfte mal eine 25b sicherung raus. was passiert da? wie könnte man das beheben?

    gruss

  • ich habe das ding aufgemacht und nach den dioden ist am ausgang gar nichts. das heiss doch, dass als schweissstrom ein hochfrequenz-rechteck (mehr oder weniger) rauskommt, oder?

    übrigens habe ich immer noch keine einschlägige norm gefunden, alles was ich sehe betrifft die sicherheit. gibt es denn keine?

  • das heiss doch, dass als schweissstrom ein hochfrequenz-rechteck (mehr oder weniger) rauskommt, oder?

    Wenn die Anschlussbuchsen mit + und - bezeichnet sind, dann kommt Gleichspannung/Gleichstrom heraus.

    Und dann müssen auch Leistungsdioden (meistens nicht auf dem ersten Blick sichtbar, da auf Kühlkörper montiert) vorhanden sein. Gibt unzählige Schaltungsvarianten von Invertern.

    Hier ein grobes Blockschaltbild von einem primär getaktetem Inverter.

    pasted-from-clipboard.png

  • schon klar, nach einer halbbrücke sind die dioden (s2fd60b20), dann aber nichts mehr. folglich kommt ein rechteck raus. oder nicht? (der toroid ist vor der brücke.)

    ich habe mich auf youtube schlau gemacht und habe auch ein paar schaltbilder angeschaut. ich habe nichts gesehen, das keine induktivität/drossel am ausgang hat. diese braucht es doch auch, um den stom zu stabilisieren, dachte ich zumindest.

    möglicherweise wird der strom schon durch die schweisskabel integriert?

    ich setze das wieder zusammen und falls es noch funktioniert, sehe ich dann ob/wie das überhaupt schweisst.

  • ich denke es ist so: netzschalter→brückengleichrichter→elkos→hartschaltende halbbrücke→toroid→dioden and zwei sec. wicklungen→ausgang.

    ausser bei vollast sind das "rechtecke"/pulse, oder nicht? und auch bei vollast ist das tastverhältnis vermutlich keine 100%

    möglicherweise sehe ich das ja alles falsch.

  • ausser bei vollast sind das "rechtecke"/pulse, oder nicht?

    Jetzt glaube ich zu verstehen, was du meinst. Du meinst, dass es sich bei der Spannungsregelung um eine PWM Regelung

    handelt. Ist das korrekt?

    1) Die Stromregelung erfolgt indirekt über die Schweißspannungsregelung (darum die Angabe z.B. Schweißspannung: 20,8 - 26,8V). Die Spannungsregelung erfolgt über die Frequenzregelung und nicht über eine PWM.

    Folie2.jpgFolie3.jpg

  • vielen dank. jetzt bin ich etwas überfordert. aus der brücke kommt also immer ein 50% pwm signal? in abhängigkeit von dessen frequenz entsteht im trafo/toroid eine spannung, welche durch die steuerung so bemessen wird, dass der ausgangsstrom konstant bleibt bzw. eine strom/spannungskurve eingehalten wird? und aus der brücke kommt möglicherweise auch noch ein simulierter sinus (→bild)?

    falls das so ist, hatte ich keine ahnung, das der trafo so funktioniert. ich dachte er wandelt spannung/strom im festen verhältnis zu den windungen. wo kann ich das nachlesen? (stichwort?)

    warum dann "primärseitig getaktet"?


    nachtrag: jetzt lese ich aber das.

    "Diese Gleichspannung wird von z. B. 2 Transistorblöcken in positive und negative Rechteckimpulse umgeformt. Auch hier ergibt sich je nach Tastverhältnis (Zeitdauer von Einschaltzeit zur Auszeit) eine mittlere Spannung. Die unterschiedlich breiten Rechteckimpulse von 600 V werden im nachfolgenden Transformator auf eine brauchbare Spannung reduziert"

    ???

  • Soweit mir bekannt ist, arbeiten viele gängige Schaltnetzteile durchaus mit dem Tastverhältnis der Eingangsspannung.

    Der Trafo hat ein festes Wicklungsverhältnis. Vereinfacht gesagt entspricht das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung dem Wicklungsverhältnis.

    Wenn man davon ausgeht, dass ein streuinduktivitätsarmer Trafo verwendet wird, dann ändert die Schaltfrequenz folglich erst mal nichts am Verhältnis von Ein- und Ausgangsspannung. Wenn ich zu weit runter gehe mit der Schaltfrequenz, dann erreiche ich nichts weiter, als den Kern in Sättigung zu treiben. Gehe ich zu hoch, steigen meine Hysterese- und Umschaltverliust.

    Um die Ausgangsspannung zu reglen b,leibt also nur die Eingangsspannung zu reduzieren. (Resonanzwandler mal ausgenommen ,aber um einen solchen handelt es sich wohl nicht.)

    Hier hat sich jemand die Mühe gemacht einen solchen Mini-Inverter komplett zu zerlegen, die Schaltung zu analysieren und nachzubauen. Die Regelung erfolgt über einen SG3525A, einen einfachen PWM IC.

    Die Glättung des Schweißstroms erfolgt wohl überwiegend durch die Streuinduktivität des Schweißstromkreises.

    Von EWM gibt es dazu ein ganz interessantes Dokument. Will man mit mehr als ca. 3 KHz pulsen, muss man die Spannung am Inverter umpolen, die Inverter geben in dem Fall also eine AC Spannung aus um einen gepulsten DC-Strom zu erhalten.
    Link

    Wenn der Inverter jetzt mit 25 Khz taktet (50khz nach dem Ausgangsgleichrichter), bleibt vielleicht eine Restwelligkeit von max.10A übrig, was beim E-Hand schweißen völlig egal sein dürfte.

    Um irgendwelche Entstörungsmaßnahmen kümmern sich die Chinesen offensichtlich sowieso nicht.

    Wenn du den Inerter als Netzteil verwenden willst, solltest du auf jeden Fall einen LC Filter nachschalten um die Spannung zu glätten.

    Mein Hauptproblem mit diesen Minischweißgeräten ist, dass die einzige Isolierung zwischen Primär- und Sekundärseite ein bisschen Lack auf einem Aludraht ist, der zudem hoch belastet wird. Schutzisolierung sieht für mich anders aus.

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