Mikroaaltouunin muuntajasta pistehitsauskone?

[PekkaNF]

Netissä oli aikoinaan paljon juttua mikroaaltouunin muuntajan kannibalisoimisesta pistehitsauskoneeksi, joten säilöin yhden muuntajan varaston nurkaan. Nyt siivosin varastoa ja ajattelin tsekata, että onko kysessä myytti vai onko siinä totuutta.

Turvallisuussyisä sahasin ensiksi toision pois ja tutkailin tota rakennetta.

1) Ytimen poikkileikkaus on 36 * 60 mm. Millaisia tehoja tosta voi ottaa?

2) Ensiön vieressä on shuntit, näkyy kuvassa. Mikä niiden tarkoitus on. Osaan arvata useita vaihtoehtoja, mutta koska kyseessä on magnetroniin kytketty muuntaja, niin onko kyse jännitteen stabiilisuuteen liittyvästä asiasta, vai jotain muuta ja poistanko shuntit vai olisko ne hyvä jättää paikoilleen.

Halvoissa hitsausmuuntajissa ennenvanhaan oli tollainen shunttisäätö "hitsausvirran" säätöön.

Pekka

[Snowfly]

Mikron tyyppi kilvestä olis saanu aika tarkan arvon otettua :P
Kun tuskin se mikro tyhjästä niitä watteja ottaa XD
Olettaen että koko sähkönsyöttö on mennyt tuon muuntajan kautta...

[PekkaNF]

Mulla on sellainen käsitys, että mikroaaltouunin muuntajan mitoituksessa olis tehty syntii ja vielä enemmän tehdään syntii sen käytössä pistehitsausvehkeissä. Olin huomaavinani että eristyksessä oli micaa tms. ja muutenkin näytti kestävän lämpöö, jote ehkä tosta vois jotain pientä tehdä.

Jos muuntaja mitoitetaan jatkuvalle kuormalle, niin sen mitoituksesta on nyrkkisääntöjä....mutta jaksottaisessakin käytössä rajat tulee vastaan. Jos olisin ollut hereillä sähkövoimatekniikan tunnilla, niin muistaisin miten lähelle saturointia noi mitoitetaan (ehkä), veikkaisin että tollainen halppis todella lähelle.

Kuormittamattomana se kuumentunut yhtään eikä vienyt vielä ihmeemmin virtaa, joten perusasiat liene kunnossa. Vähän huolestuttaa, kun tossa sydämmen poikkipinta-ala on 22cm2, jonka perusteella perinteinen tehomitoitus olis noin 470 VA tms...likimain. noin niinkun maanviljelyksessä kalenterikuukausia.

Olispa mittari, jolla vois mitata hetkelliset virrat kun kytkee muuntajan verkkovirtaan. Skoopilla näkis alkaako siniallon huiput tasoittua (saturaatiosta joku indikaatio).

Pekka

[Tapani Honkanen]

Mistä ihmeestä on noin iso mikromuuntaja löytynyt. Minulla on parikin, melkein samansuuruisia. Käämit vierekkäin. Toisiokäämin tila noin 16 mm x 25 mm. Ei siihen mahdu kuin pari kierrosta 35 mm^2 hitsauskaapelia. Hienosäikeinen 50 mm^2 eristämätön kupariköysi on noin 10 mm halkaisijainen, joka juuri sopisi kolmella kierroksella ilman eristesukkaa mutta ohuellakin sukalla ei.
Toisiokäämin (tyhjäkäynti)jännite on 0.9 V/kierros, joten toisiojännitteeksi tulee surkeat 1.8 V. Ensiökäämin virta, kun toisio on oikosuljettuna ja koko johtimen pituus n. parisen metriä, on noin 6.5 A ja toisiovirta päälle 600 A, ehkä korkeintaan 750A. Tällä virralla toisiokäämin jännitehäviö on jo melkein puolet (60%) tyhjäkäyntijännitteestä. Tuon toisiokäämin kaapelin pituuden voisi saada noin kolmasosaan ja jatkaa vaikkapa 75 mm^2 kaapelilla niihin pihteihin.
Nyt tulee vielä pahempi tehoa rajoittana seikka. Rautasydämen poikkipinta-ala on vain 25 mm x 35 mm. Tuolla oikosulkuvirrallsa saattaa saturoitua jo pahasti rautasydän. Kuinkahan laadukasta muuntajalevyä mikroaaltomuuntajissa on?
Vaikka lelua tässä havitellaan, niin vähiin käy eväät. Täytyy saada ihan oikea hitsausmuuntaja aihioksi. Tein kaupatkin jo ja täytyy mennä hakemaan ylihuomenna pois. Siinä sentään on ainakin päälle kaksinkertainen teho.

[PekkaNF]

Joku koreanihme. Riittäiskö siitä tehot ohuelle pellille ja kokeiluun.

Minäkin olen kytännyt sopivaa hitsausmuuntajaa ja halvalla pitäis saada.

Pekka

[PekkaNF]

Tapani sanoi, että täällä oli aiemmin kesksutelu, joten linkki siihen:
http://www.cnc-tekniikka.com/CNC-forum1/index.php?topic=2637.0

Pitää lukee illalla tarkemmin läpi, luulen että siellä olis joku vastaus.

Pekka

[Tapani Honkanen]

No, eihän siitä sitten tullut mitään valmista ja toimivaa, mikäli muistan soitettuani Ristolle. Olihan matka uuteen mielenkiintoinen. Kremmenin labraukset olivat parasta antia ja vieläkin kiusaa potentiaalit muuntajissa.

[PekkaNF]

OK. luettu ja mitattu vielä kerran...

n. 0,8v/kierros VAC toisiossa. Tyhjänä muuntaja ottaa noin 1,9A (siinä on shuntit).

Seuraavat testit U:n muoto, eli 25% vajaita kierroksia:
4r 3,21VAC
3r 2,41VAC
2r 1,61VAC

Jos tosta raivais shuntit pois, niin käämille syntyvä ikkuna olis 15,8*34 mm. Hmmm. "kätevästi" sais runtattua noin 2 kierrosta paksua lankaa....jos yrittäs neljää kierrosta, niin meneekä piuha liian ohueksi?

Puolessa ohjeista sanotaan että jätä shuntti paikoilleen ja osassa keskusteluissa sanotaan, että heitä shuntit kuikkaan....Tosin hyvin monissa mikroaaltokoneen muuntajakonversioissa ei näytä syntyvän kunnon täppää.

Tossa shuntit jätettiin (Aiemmassa säikeessä Kremmenin linkki):
http://hackaday.com/2009/06/23/how-to-build-your-own-spot-welder/

Täältä löyty kaikkee pientä mielenkiintoista:
http://www.avdweb.nl/Article_files/Tech-tips/Spot-welder/Spot-welder-controller-circuit.jpg
http://www.avdweb.nl/arduino/hardware-interfacing/spot-welder-controller.html
http://www.avdweb.nl/tech-tips/spot-welder.html

Vai olisko 3 lähes täyttä kierrosta ja 2,4V sopiva "tyhäkäyntijännite" ja vielä pysyis jännitehäviöt käämissä kurissa?

Jotain pitäis kokeilla.

Pekka

[PekkaNF]

Tuo Dan Gerbarin video sytytti uudestaan kiinnostuksen, mutta se unohtui hetkeksi, kunnes näin ton muuntajan.

https://www.youtube.com/user/dgelbart/videos

Eilen kävin Stenbackalla. Mukava kokemus. Myytin yksityiselle kortilla.
http://www.stenbacka.fi/DowebEasyCMS/

Osin 35 mm2 kupariköyttä (hyvin hienolankaista ja kierrettyä hiiliharjojen johdinta), 10 mm silikoonisukkaa ja eristeteippiä.

Mikroaaltouunin muuntajasta poistin aiemmin viikolla sahaamalla toision pois, joten siinä urakassa aukesi hieman tolpan eriste, joten siihen piti laittaa pari kierrosta teippiä.

Siten valmistelin "käämilangan" pään, eristin aina pätkän kerrallaan.

Juuri ja juuri mahtui 2 3/4 kierrosta käämiä, melkolailla tiukka tuli. Tyhjäkäyntijännite 2,4 VAC, ensiössä 231 VAC.

Virta/jännitemittari ensiössä tuuppasin toision oikosulkuun ja ensiön jännite laski noin 220VAC:n, virtaa meni noin 14A, mutta mittausta häiritsi sähinä ja valokaari yhteen tupatun kupariköyden päästä (huono kosketus noilla virroilla). Vaikutas siltä, että tulee toimimaan pienenä pistehitsauskoneena.

10-12 mm ja 18-25 mm kuparitankoo ei löytynyt mistään, mutta löyty yksi maadoituselektrodi (maadoitustanko). Kävisköhän se pistehitsauselektrodiksi?

Pekka

[PekkaNF]

Puoltijohdereleen valinnasta?

Toki yli 16A ja 250 VAC.

Perinteisesti tarjontaa on ollut nollapistekytkentää ja triakkia, mutta onko se nyt hyvä idea noin induktiivisen kuorman kanssa?

http://www.tme.eu/fi/katalog/#id_category=100052&page=1&s_field=artykul&s_order=ASC

Myös tulo on vähän arvottava asia, tällä hetkellä 5V logiikkataso on voitolla.

Seuraavaksi sitten on arvottavan laskuri/ajastin, valmiit näyttää kivoila, mutta lähdöt tuppaa olemaan piirikorttireleillä, joten ei ole sellaisenaan sopiva ja kun releellä lähtee ohjaamaan kontaktoria tai puolijohderelettä, niin sen jäleen ei olla nää vaiheen kanssa synkassa ja luulen että ajoituksen päätteleminen on mulle vieraampaa.

Pekka

[ftec]

No, eihän siitä sitten tullut mitään valmista ja toimivaa, mikäli muistan soitettuani Ristolle. Olihan matka uuteen mielenkiintoinen. Kremmenin labraukset olivat parasta antia ja vieläkin kiusaa potentiaalit muuntajissa.

Siis tulihan siitä hitsikone, mutta sopiva johonkin muuhun vaatimattomampaan tarkoitukseen. Minun tarpeeseeni eivät tehot riittäneet, eli 2.5mm rautalankojen hitsaaminen yhteen. Ostin sitten pian tuon jälkeen Biltemasta oikean hitsausmuuntajan josta oli tarkoitus purkaa toisiokäämi ja jatkaa projektia. Kerkesinhän hitsikoneen jo osittain purkamaankin, mutta sitten tilanteet muuttuivatkin. On kyllä ollut mielessä, että roudaisi kamat Kremmenin hacklabiin ja yrittäisi siellä jatkaa paremmalla onnella (eikun tietämyksellä), joskus kun sopisi paremmin ja jos se vain kävisi päinsä....

[ftec]

PS. Piti ihan lukea koko tuo aiempi oma threadi läpi kun oli päässyt unohtumaan asiat. Tuosta kokeilusta jäi käteen sen verran omaa käyttötarkoitustani ajatellen, että pitää olla hiivatisti virtaa nopealla nousuajalla, jotta pulssin keston saa hyvin lyhyeksi. Muuten rauta rupeaa sulamaan hallitsemattomasti muualtakin kuin vain siitä missä vastus on suurin, eli liitoskohdasta jossa pintoja painetaan yhteen, eikä mitään yhteenhitsaantumista tapahdu. Mutta nuo olivat vain minun yritelmiäni, joku onnistuu varmasti paremmin. Lisäksi sain tietooni, että Itä-Suomessa joku valmistaa noita lankijen hitsauskoneita, eli kyllä se oikeilla "parametreillä" onnistuu AC:llä.

[Kumpumäen seppä]

Mulle vähän väkisin työnnettiin kylkiäisinä yhden hankinnan yhteydessä Kempin pistehitsi. Kone on sellainen, että siitä on lainailtu osia muihin koneisiin, joten ihan tarkkaa tietoa toimivuudesta ei ole. Kone on kuitenkin KAP 40. Eli 40 KVA:n vanha kemppiläinen. Eniten huolestuttaa, jon putket ei satu olemaan ehjiä, niin uusia ei ainakaan kannata hankkia. Koneen toiminta on siten, että elektroniikalta tulee ohjaus tyristorille, joka ohjaa Ignitronputkia. Sulakesuositus koneelle on hidas 80 A. Hallin syöttö on 63 A, joten maksimivirtoja ei ole mahdollista, eikä varmasti tarvettakaan käyttää. 4 mm mustaa tuolla pitäisi pystyä hitsaamaan, mutta tuskin yli 2 mm hitsaustarvetta on.

Kuitenkin jo tässä vaiheessa hieman varasuunnitelmaa hahmottelen, jos putket sattuu olemaan entiset. Kuinkahan suuren kytkentäpiikin tuollainen muuntaja ottaa? Kempin papereiden mukaan Ignitronputken virrankesto on 5551 A. Kestäisköhän jotkut 200 A kiinalaiset puolijohdereleet tuossa? Esim. http://www.ebay.com/itm/2-Terminals-SSR-Solid-State-Relay-3-32VDC-480VAC-200A-w-Cable-/301733360270?hash=item4640b5b28e:g:aSYAAOSwu4BV7JXW

Liitteenä vielä koneen kytkentäkaavio.

[PekkaNF]

Vähän siinä rajoilla, uskaltaisko tollalista kiinalaista ostaa edes mikroaaltouunille.....Speksi oli hyvin puutteellinen.

Googlasin hieman tota tyristori/muuntaja kytkentää ja huolestuin todella tosta kytkentähetken valinnasta kun SSR/SCR:n perässä muunja jonka toiso on oikosulussa (kuten se pistehitsaus/vannesahan hitsaus vehkeellä tupaa olemaan, jos sen halutaan toimivan).

Google paljasti että netti on täynnä ristiriitaista tietoa. Esimerkkikytkennät käyttävät nollajänökytkentää ja nojatuolissa puhutaan nollavirasta/huippujännitteestä. Jokaisella on erilainen tilanne ja olosuhteet työn alla.

Minä olin sen verran vellipylly, etten poistanut magneettipiirin shuntteja. Ja vaikka miten mittasin, niin en saanut muuntajan rautaa saturoitumaan, joten pahin senaario ei ole se jatkuvan mitoituksen pohja. En sano, ettei rauta tässäkin voisi saturoitua (varmaan ollaan paikkapaikoin lähellä) ja kytkentävirta on varmaan melkoinen, koska toisio on niin oikosulku kun metrin pätkä 35mm2 kuparitouvi vaan sallii (tosin normaalisti peltiä väliä).

Löysin tälläisen paperin jonka kappale keskellä osuu just äärimielipiteiden/tietämyksen väliin:
http://www.automation.com/library/articles-white-papers/industrial-io/understanding-solid-state-relays

Transformers
In controlling transformers, the characteristics of the secondary load should be considered, because they reflect the effective load on the SSR. Voltage transients from secondary load circuits, similarly, are frequent in transformers and can be imposed on the SSR. Transformers present a problem in that, depending on the state of the transformer flux at the time of turn-off, the transformer may saturate during the first half cycle of subsequently applied voltage. This saturation can impose a very large current (10 to 100 times rated typical) on the SSR that far exceeds its half-cycle surge rating. SSRs having random turn-on may have a better chance of survival than a zero cross turn-on device, for they commonly require the transformer to support only a portion of the first half cycle of the voltage. On the other hand, a random turn-on device will frequently close at the zero cross point, and then the SSR must sustain the worst-case saturation current. A zero cross turn-on device has the advantage that it turns on in a known mode and will immediately demonstrate the worst-case condition. The use of a current shunt and an oscilloscope is recommended to verify that the half-cycle surge capability is not exceeded.

A typical approach in applying a SSR to a transformer load is to select a SSR having a half-cycle current surge rating greater than the maximum applied line voltage divided by the transformer primary resistance. The primary resistance is usually easily measured and can be relied on as minimum impedance, limiting the first half cycle of inrush current. The presence of some residual flux, plus the saturated reactance of the primary, will then further limit, in the worst case, the half-cycle surge safely within the surge rating of the SSR.

Jospa tosta lähtis liikkeelle. Olin jo heittää lusikan nurkaan, laittaa jonkun autotallista löytyneen kontaktorin ja kärkien kanssa rinnalle joku datalehden RC-piiri. Mutta olisihan se kiva saada aikaan joku piiri, millä Tapani sais tehtyä päästöt hitsauksen jälkeen.

Tuo muuntajan ensiökäämin resitanssin mittaaminen ei muuten ole mitenkään triviaali vähäkään isommalla muuntajalla. Ohminen vastus on pieni ja siten pienikin virhe mittauksessa antaa melkoisen mitoitusvirheen.

No mun mikroaaltouunin muuntajalla jos maksimi jatkuva virta on 14A ja käytetään muutamassa datalehdessä mainittua 10x kerrointa, niin silti aadaan arvo 140A, jonka kestää ainakin puoliaallon ajan useempikin SSR/SCR, mutta ajattelin valita yksi/kaksi kokoa suuremman, koska mun testeissä pieni kämmi ei ole pelkästään mahdollinen vaan myöskin todennäköinen.

Pekka

Pekka

[PekkaNF]

Mitenkähän 20 mm kuparitangon ja 35 mm2 kupariköyden sais liitettyä hyvin?

Pitäsköhän tehdä jotkut töpövarret rautametallista, tuoda kotelosta ulos käämin päät ja tehdä joku eristetty sätös johon pultataan lyhyet elektrodin pitimet kiinni?

Pekka