Вопрос по конденсатору К73-17

Slava_shp · 22.09.2008, 10:46

Есть инверторный сварочный аппарат с частотой преобразования 100 кГц. После силового транса стоит выпрямитель, дросель и конденсатор, который лопнул. 6,8 мкФ на 160В. На нашем радиорынке на такую емкость имеются К73-17 (CL21). Но где-то краем уха (или глаза) слышал, что этот тип конденсаторов больше подходит для звуковой техники. Мою же частоту он не потянет. А К78-2 максимум на 0,1 мкФ. В нете технического описания на этот кондер не нахожу. Может кто скажет наверняка: можно или нельзя ставить кондер такого типа?

tauP10 · 22.09.2008, 12:09

Во вложении краткая спецификация на К73-17

Этот конденсатор отличается от К78-2 в первую очередь диэлектриком. В К73-17 используется полиэтилентерефталат (по нашему - лавсан, иногда буржуйские "полиэстер" , часто ассоциируют с аббревиатурой MKT-один из самых распространенных Филипс -ВС типов полиэстерных емкостей), а в 78-2 используется полипропилен с меньшими потерями (и с меньшей диэлектрической проницаемостью, поэтому при одинаковых вольтах и емкости - размеры полипропиленовых больше). Тангенс угла потерь в 73-17 примерно 1-1,5% что достаточно для расчета выделяемой на нем мощности ,если Вы знаете реактивную.
По идее на выходе выпрямителя и дросселя имеется постоянка, основную сглаживающую роль играет дроссель.
Но пульсация в штатном режиме дуги все же есть. Можете посчитать мощность на коненсаторе реактивную и примерно рассчитать активную и рассчитать его нагрев (при желании).
Сложность в том что в сварочнике при поджиге возникает переходной процесс связанный с нечастыми КЗ в нагрузке. При этом на индуктивности силовых проводников и этой емкости могут возникать значительные кратковременные перегрузки из-за большой частоты этих колебаний(большой реактивный ток). Тут рещать Вам, скоко и чего. По любому это лучше чем электролит на 6-10 мкф.
Полипропилен имея тангенс угла 0,05...0,1% лучше приспособлен к таким импульсным перегрузкам , хотя и у него есть хитрый параметр - максимальная скорость спада/нарастания напряжения на обкладках dV/dT . К73-17 такого параметра не имеет потому как не заточен под "жёсткие" режимы. Высокая скорость спада/нарастания обусловлена максимальной плотностью тока проходящему через фольгу или напыление внутри конденсатора. Поэтому как ни страннно , чем меньше длина конденсатора между выводами, тем большее значение dV/dT допускается. Конечно зависит и от толщины обкладок (и размера соответственно)
Импортные полипропилены бывают и на 4,7мкф/100В , причем размеры меньше чем 0,1х630В для К78-2.

по ссылке можно примерно оценить CL21 конденсаторы
http://www.faratronic.ru/ecl21.htm

Прикрепленный файл: 3861328.rar

tauP10 · 22.09.2008, 13:34

Учитывая сложность Вашего вопроса, прошу обратить внимание на солидную спецификацию полиэстерных конденсаторов. (во вложении PDF )
На стр 73 приведены данные по dV/dt для разных размеров корпуса
а на странице 76 рекомендации по применению в виде необходимых условий , которые нужно соблюдать.

Прикрепленный файл: 7725643.pdf

Slava_shp · 23.09.2008, 10:25

tauP10, спасибо за участие. Те ссылки, что приведены Вами в первом посте я находил в нете. Там по большому счету конструктивные параметры и фраза "применяется в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока" практически ни чего не дает. А вот по ссылке второго поста много чего интересного. По графикам хорошо видно, что на на 100 кГц этот тип конденсатора ведет себя очень плохо. Правда я не понял графика зависимости тангеса угла потерь от частоты: что там у них по оси y отложено? dV/dt под мой конденсатор 5,6 мкФ 250В составляет 20 В/мкс, что для переменного тока с периодом в 10 мкс и амплитудой под 100В довольно мало. Но все-же, в составе с дросселем этот конденсатор можно попробовать установить. Сжечь пару электродов на токе в 200 ампер и пощупать его. Тем более, как просчитать реактивную составляющую на сварочной дуге я не знаю.

tauP10 · 23.09.2008, 11:29

Сообщение от Slava_shp

Правда я не понял графика зависимости тангеса угла потерь от частоты: что там у них по оси y отложено? .....Тем более, как просчитать реактивную составляющую на сварочной дуге я не знаю.

Они забыли показать уточнение для оси Y
посмотрите на рисунок - примерно также

Насчет реактивной мощности - не парьтесь и просимулируйте в чём-нибудь, нарисуйте в симуляторе три элемента - дроссель конденсатор и резистор (эквивалентный дуге на вашем токе). От генератора подайте то что выходит с выпрямителя

Посмотрите амплитуду напряжения в рабочей дуге.

Удачи!

-- Прилагается рисунок: --

tauP10 · 23.09.2008, 13:26

А какую роль играют эти конденсаторы в сварочнике?
Напряжение они не фильтуют при работе дуги, так как током 100А они разряжаются за 2 мкс от 30В до 0.

Если только на холостом ходу для обратной связи , типа создают видимость постоянного напряжения после дроселя? Тогды запросто последовательно с таким конденсатором (пусть даже и полиэстерным ) поставьте резистор цементный на 1 Ом 5 Вт и будет Вам счастье.

Ну а если по взрослому и никаких компромиссов, то лучше и надежнее такие как на рисунке (полипропиленовые)
У них 100-2000 V/µS и потери меньше. Используются во входных фильтрах ИИП и в строчной развертке для S-коррекции растра.
Найти можно такие легко даже на радиорынке, вот только поставить штук 10 придется.

-- Прилагается рисунок: --

drive-adviser · 26.09.2008, 14:27

Леди и Джентельмены, вы о чем? Ведь, если я пр. понял, сварка идет на постоянном токе. Тогда этот конденсатор используется только для:
-при наличии длинных проводов от источника до места сварки в момент разрава дуги нужно куда-то девать эл-магн.энргию, что запасена в индуктивности проводов.
Если просто рвануть, то возникает значительное перенапряжение, которое приложится к диодам выпрямителя (дроссель по постоянке тут не помощник);
-диды окажуться запертыми и успешно пробьются по перенапряжению.
А так эта энергия зальется в конденсатор и дельтаU окажется незначительным (не более двукратного напряжения х.х. сварочного источника). Так что особых требований к конденсатору нет, полипропилена вполне достаточно, но не помехоподавляющих, а по х-кам ближе к демпферным (типа MKP что-то).

tauP10 · 26.09.2008, 16:25

Сообщение от drive-adviser

Тогда этот конденсатор используется только для:
-при наличии длинных проводов от источника до места сварки в момент разрава дуги нужно куда-то девать эл-магн.энргию, что запасена в индуктивности проводов.
Если просто рвануть, то возникает значительное перенапряжение, которое приложится к диодам выпрямителя (дроссель по постоянке тут не помощник);
-диды окажуться запертыми и успешно пробьются по перенапряжению.

В момент разрыва дуги вся энергия тока индуктивности от проводов (и от дросселя) уйдет в дугу. Было бы странным если перенапряжение возникнет не в разрыве а с другой стороны

. Кроме того диоды обычно зашунтированы демпферными цепями.

Цитата:

А так эта энергия зальется в конденсатор и дельтаU окажется незначительным (не более двукратного напряжения х.х. сварочного источника). Так что особых требований к конденсатору нет, полипропилена вполне достаточно, но не помехоподавляющих, а по х-кам ближе к демпферным (типа MKP что-то).

Помехоподавляющие конденсаторы по классу X2 обязаны выдерживать 2 кВ в течении 1 секунды (это у них в спецификации написано), несмотря на то что на них промаркировано 250-275 Vac. Кроме того подавляющее большинство X2 - полипропиленовые , обратите внимание на синий пилкоровский конденсатор на фото. Он МКР и X2 одновременно

. Также и белый конденсатор.

Большая реактивная энергия в рассматриваемом конденсаторе болтается как раз когда он заряжен на ХХ и замыкается электродом об землю. Возникает колебательный контур с известными начальными условиями на индуктивности проводов и этом конденсаторе.
А автора топика интересует в первую очередь живучесть полиэстера CL21 в этой цепи.[/quote]

drive-adviser · 07.10.2008, 22:12

Уважаемый tauP10,

Цитата:

В момент разрыва дуги вся энергия тока индуктивности от проводов (и от дросселя) уйдет в дугу. Было бы странным если перенапряжение возникнет не в разрыве а с другой стороны . Кроме того диоды обычно зашунтированы демпферными цепями.

Если бы так было бы?!?! А то ведь имеем иную картину:
-если немного идеализировать, то дроссель явялется источником тока, когда мы отрываем дугу и она гаснет, получим классический пример из начального ТОЭ -работа источника тока на х.х. А напряжение, которое имеем на погасшей дуге, прикладывается не в точку, а к контуру.
Из-за этого всплеска напряжения окружающие радиоприемники получают в нагрузку еще и букет радиопомех (как раз для кондера типа Х2).[/quote]

tauP10 · 07.10.2008, 22:34

Сообщение от drive-adviser

Если бы так было бы?!?! А то ведь имеем иную картину:
-если немного идеализировать, то дроссель явялется источником тока, когда мы отрываем дугу и она гаснет, получим классический пример из начального ТОЭ -работа источника тока на х.х. А напряжение, которое имеем на погасшей дуге, прикладывается не в точку, а к контуру.
Из-за этого всплеска напряжения окружающие радиоприемники получают в нагрузку еще и букет радиопомех (как раз для кондера типа Х2).

Уважаемый drive-adviser.
Имхо, Вы что-то путаете. "Напряжение на погасшей дуге" - оно какое? И о каком контуре Вы говорите ( и с какими начальными условиями - полагаю после погасания дуги). Объясните пожалуйста, а то до меня не доходит.
Рассчитайте энергию паразитных колебаний контура по Вашей модели и сравните с энергией при замыкании электрода. Наконец , если имеете возможность - просимулируйте модель на компьютере. Удивитесь.