Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW

[Falk B. (falk)]

Kann es ein, dass dein toller Kuferblock die Arbeitspule kurzschließt?

MFG
Falk

[Ulf (Gast)]

@ Falk Brunner:
nö.

Hatte mir eigentlich mit der Beschreibung Mühe gegeben, nun also noch 
mal ein Bildchen in der Draufsicht.
CU- Block ist die Verbindung Arbeitsspule- Sekundärspule an einer Seite.
Die andere Seite der Spulen wird direkt verlötet oder mit einem zweiten 
Kupferblock verbunden.
Toll genug also zum Funktionieren, der Block;-)

ulf.

[Silvio K. (exh)]

Der "tolle" Kupferblock ist eine nette Erfindung. Ich denke Weichlöten 
reicht da völlig aus. Selbst wenn der Widerstand an dieser Stelle erhöht 
ist, egal, es ist ja jetzt wassergekühlt. Und die beiden 
Schraubverbindungen zwischen Arbeitspule und der einzelnen 
Sekundär-Windung entfallen ja auch. Es ist allemal bester als vorher. 
Danke für die Skizze, jetzt sollte alles klar sein.

Viel Spaß in Asien

[Hans G. (hansch)]

eProfi schrieb:
> Na, was ist los, gibt es nichts Neues zu erzählen?
>
> Bei mir schon:
> 1. Lidl-Platte gekauft (Mo. um 12:20 die letzte verfügbare)
> Vorbildlicher Aufbau mit sauberer Bauteilbeschriftung. Ein
> 24-pin-Controller hat das Geschehen im Griff. Ein dicker IGBT, auf der
> Platine ist ein zweiter paralleler vorgesehen.  Spule hat 27 Windungen.
>
> wg. eGrab:  ich meine, die meisten Ts sind durch Überspannung ins
> Silizium-Nirvana übersiedelt. Warum keine VDRs oder ZV-ZD (viele in
> Reihe) einbauen?

Allen einen guten Start ins neue Jahr.
Ich bin neu in diesem Forum. Ich interessiere mich auch für induktives 
Heizen und habe über Weihnachten viel in den Foren „Induktionsheizung 
(nicht) ganz einfach“, „Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW“ etc. 
über induktives Heizen gelesen. Meine Ausbildung ist mehr Richtung 
Mechanik und ich habe weniger Erfahrung mit Elektronik. Deshalb habe ich 
mehrere fertige Induktionsheizfelder gekauft, teilweise in China für ca. 
22 Euro pro Stück und eine von Aldi für 40 Euro. Wenn ich all die 
Probleme lese wie Überspannung, Leerlaufspannung, optimaler 
Schwingkreis, Resonanzfrequenz, Starten beim Nulldurchgang, 
Anschwinghilfe, 12V Zusatzspannung, kontrolliertes Hochfahren etc. dann 
wunderts mich nicht dass ich auch neue IGBT's benötige. Alle vier 
defekten IGBT’s meldeten sich mit Kurzschluss beim Einschalten ab und 
ich stand im Dunkeln. Ich habe Metallteile wie andere in alle Richtungen 
verschoben. Meistens mit wenig Metall, d. h. Topferkennung knapp 
akzeptiert. Ich denke der Schwingkreis arbeitet in diesem Bereich 
schlecht und mit viel Spannung.

Nun suche ich neue IGBT’s. Meine sind angeschrieben wie H20R1202. (20A, 
1200V).
Wo in Deutschland oder der Schweiz gibt es solche Typen oder kennt einer 
äquivalente Typen und wenn möglich mit noch etwas mehr Volt?
Oder muss man die in Hongkong bestellen?

Gruss
Hans

[Silvio K. (exh)]

Hallo Hans,
willkommen im Klub. Bei Reichelt kriegst du recht einfach IGBTs. Z.B.:
IGBT TO-247AC 1200V 45A 200 W für unter 4 Euro oder IGBT TO-220 1200V 
30A 198 W für 2,10 Euro. Ich denke das ist preislich ok.
Da habe ich letztens auch welche bestellt, obwohl ich eigentlich nur 
MOSFETs für mein Ofen nutze. Naja man kann ja nie wissen.


Habe es heute (gestern) mit IRFPC 50 (600V,11A) Transistoren versucht 
und muss gestehen, dass der Gradient der Erfolgskurve negativ geworden 
ist. Noch bin ich ratlos. Meine Gate-Treiber sterben wie die Fliegen, 
trotz sehr niedriger Spannungen. Ich denke der Induktionsofen wird mich 
noch viele Monate beglücken. Da man sowieso nie Zeit hat, habe ich auch 
noch den angekündigten Impedanz-Monitor angefangen. Das Ziel ist es den 
komplexen Grundwellenwiderstand den die H-Brücke "sieht" in Echtzeit zu 
messen und darzustellen. Mein gediehener Plan sieht wie folgt aus:

Signal (ca. 160 kHz) -> 200kHz-TP -> auf 10kHz heruntermischen -> 
20kHz-TP -> Line-In(PC)

und das für die Spannung und den Strom. Das ist eigentlich ein Projekt 
für sich, aber ich verspreche mir viel davon. Im Moment habe ich für die 
Anpassung des Werkstücks an die Arbeitsspule 2 wichtige Stellschrauben. 
Schraube 1 ist die verstellbare Matching-Induktivität. Schraube 2 ist 
der Phasenschieber des gesamten Oszillators. Mit diesen 2 
Einstellmöglichkeiten kann man einen wichtigen Impedanzbereich abdecken.
Wenn ich weiter träume, sehe ich eine Regelstrecke die in Abhängigkeit 
von der Impedanz die Matching-Induktivität und die Umlaufphase so 
ändert, dass der Brücken-Strom einen Maximalwert nicht überschreitet 
(wichtig für die Transistoren) und der Strom z.B. in Phase oder leicht 
induktiv mit der Spannung bleibt.

Naja genug geträumt. Morgen (Heute) werden die Mischer geätzt und 
bestückt.

Gute Nacht

[Silvio K. (exh)]

Habe heute doch was anderes gemacht. Ich habe die losen Teile meines 
Aufbaues auf ein Brett geschraubt und habe einen ersten Versuch am 
Drehstromnetz gemacht. Die Ergebnisse möchte ich euch nicht 
vorenthalten. Das kurze Video umfast 2 Versuche: Beim Ersten ist der FI 
gekommen und nach erfolgreicher Beseitigung des Fehlerstromes ist die 
16A-Sicherung gekommen. Ich habe sowas schon geahnt und war mit 
Schutzbrille und Gehöhrschutz bewaffnet. Viel Spaß beim angucken.
Ein Vorteil hat die Sache, man erkennt die defekten Transistoren ohne 
Probleme.

[Falk B. (falk)]

@  Silvio K. (exh)

Deine Begeisterung in allen Ehren, aber wäre es nicht dringend ratsam, 
dass du

a) dich erstmal etwas mehr schlaumachst
b) erstmal bei 230V/einphasig eine WIRKLICH stabile und SICHERE 
Schaltung aufbaust?

Denn dein Wissenstand sowie Aufbau sind noch arg auf Halbwissensniveau. 
Gefährlich!!!

MFG
Falk

[Silvio K. (exh)]

Hallo Falk,
ich wünsche dir ein frohes neues Jahr 2010.

Falk Brunner schrieb:
> Denn dein Wissenstand sowie Aufbau sind noch arg auf Halbwissensniveau.
> Gefährlich!!!
Beim Aufbau gehe ich mit. Beim Halbwissen auch, denn Niemand weiß alles.
Ich denke, ich schätze die Gefahren richtig ein und hoffe die anderen 
Bastler die einen solchen Ofen aufbauen auch.

> a) dich erstmal etwas mehr schlaumachst
Gilt das allgemein? Oder was meinst du speziell?

> b) erstmal bei 230V/einphasig eine WIRKLICH stabile und SICHERE
> Schaltung aufbaust?
Bis auf die letzteren Probleme hatte ich aber ein gutes Gefühl und habe 
gedacht ich kann es wagen.

PS: Du hast ganz schön schnell geantwortet :-)

Beste Grüße

Silvio

[Silvio K. (exh)]

Eine mögliche Ursache könnte ein Durchschlag des Transistors zum 
Kühlkörper hin sein. Siehe Foto. Da ich nicht aus der 
Leistungselektronik-Ecke komme, habe ich nun eine direkte Frage. Zum 
Beispiel an Falk:

Wie werden die Transistoren, die ja oft das Drain auch hinten haben, zum 
Kühlkörper richtig isoliert. "Richtig" soll bedeuten gute elektrische 
Isolierung und kleiner thermischer Widerstand.

Ich habe überhaupt kein Gefühl dafür. Ich habe bei Reichelt 
Glimmerscheiben gekauft und habe mich nicht weiter damit beschäftig. Das 
(Halbwissen :-) ) hat sich vielleicht jetzt gerächt.

Es sind ja ca. 550 V über die Dicke der Glimmerscheibe. Wie dick mag die 
sein, vielleicht so 0.2 mm. -> 550V/0.2mm.

Silvio

[Falk B. (falk)]

@  Silvio K. (exh)

>Wie werden die Transistoren, die ja oft das Drain auch hinten haben, zum
>Kühlkörper richtig isoliert. "Richtig" soll bedeuten gute elektrische
>Isolierung und kleiner thermischer Widerstand.

Das ist immer ein Kompromiss.

>Ich habe überhaupt kein Gefühl dafür. Ich habe bei Reichelt
>Glimmerscheiben gekauft und habe mich nicht weiter damit beschäftig. Das
>(Halbwissen :-) ) hat sich vielleicht jetzt gerächt.

Hmm, die Glimmerscheiben sind schon OK und die halten ne Menge.

>Es sind ja ca. 550 V über die Dicke der Glimmerscheibe. Wie dick mag die
>sein, vielleicht so 0.2 mm. -> 550V/0.2mm.

Eher 0,1mm, macht aber auch nur 5kV/mm, das halten die AFAIK aus. Es 
kann aber Probleme mit Kriechströmen, Verschmutzung u.ä. geben. 
Ausserdem weiss ich nicht genau ob die Bohrung im MOSFET/IGBT Gehäuse 
vollisoliert ist oder ob man da noch eine Isolierbuchse braucht.

MFG
Falk

[Markus F. (5volt)]

Normalerweise gehört da Wärmeleitpaste drauf, sonst ist der thermische 
Kontakt ziemlich schlecht. Das dürfte aber nicht die Ursache gewesen 
sein.

Eigentlich müsste so eine Glimmerscheibe 550V DC isolieren. Mit 550V bei 
Hochfrequenz kann das anders aussehen.
Ich habe vor einiger Zeit mal interessehalber ein Experiment gemacht: 
Zwischen 2 Kupferlackdrähte so 600V~ bei ca. 70kHz angelegt und die 
Drähte lose aufeinander gelegt.
An dem Punkt, an dem sie sich berührten gab es ein leichtes blaues 
Leuchten. 30s später ist die Lack-Isolation durchgeschlagen. Und das, 
obwohl sie ja 1000V DC problemlos isoliert. HF ist eben eine recht 
biestige Sache.

Es gibt aber auch besere Lösungen als Glimmerscheiben:
Bei Conrad gibt es Aluoxid-Isolierscheiben. Die leiten prima Wärme und 
sind 1,5mm dick. Das sollte wirklich genug sein. Ich glaube, das 
Material isoliert so 10kV/mm, also hätten die 15kV Isolationsspannung.
Und genz wichtig: Auf beide Seiten muss Wärmeleitpaste. Aber bitte die 
normale Metalloxid-Paste, kein "Arctic Silver" oder so, weil das durch 
die Metallpartikel bestimmt nicht gut isoliert...

[Volker K. (powerfreak)]

Hallo Silvio,
Deine Vermutung kann ich jetzt nicht widerlegen.
Ich glaube jedoch, daß die Kühlung an sich optimierungsfähig ist.

1. Glimmerscheiben sind im Vergleich mit Folien relativ dick, UND sie 
haben eine schlechtere Wärmeleitfähigkeit.
2. Ich sehe auf Deinen Bildern keine Wärmeleitpaste.
Gerade für den PC-Bereich wurden recht schöne und bezahlbare Materialien 
entwickelt...Reichelt hat z.B. 
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=EF1;GROUPID=799;ARTICLE=38062;START=0;SORT=artnr;OFFSET=16;SID=28I8lDOqwQARwAAHlWPXg2b3250960b90fd303e97d255c3ec2751
Diese Paste gehört auf beide Seiten der Glimmerscheibe, denn Glimmer 
sorgt zwar für die Isolation bezüglich Spannung, kann aber den wenige µm 
Luftspalt Aufgrund von Unebenheiten nicht ausgleichen.
Eine Alternative zu Glimmer+Pampe sind die auch bei C erhältlichen 
Wärmeleitfolien. 
http://shop.conrad.at/ce/de/product/180346/WAeRMELEITFOLIE7050TO-247025MM/0205061 
oder
http://shop.conrad.at/ce/de/product/189058/WAeRMELEITFOL8682ROT190X190X025MM/0205062
Entweder als sogenannte TIM=phase change Materialien - die schmelzen bei 
Erwärmung auf, entfalten Ihre Kühlwirkung jedoch erst nach erwärmen und 
erneutem Festschrauben oder nicht ganz so gut normale Folien, die jedoch 
auch einen gewissen Mindestanpreßdruck benötigen.
Bitte keine der im PC Bereich so beliebten doppelseitig klebenden Folien 
verwenden, die Kleber sind thermisch wirklich nicht der Hit.

Gruß

Volker

[Gast? (Gast)]

Bin zwar nicht Falk, aber vielleicht hilft es trotzdem:

Bei Reichelt gibt es Kühlkörper mit so einem Montageclip. Für die 
Transistoren gibt es Isolierkappen aus eine Art Silikon.
Diese Kappen werden über den Transistor gesteckt und schließen ihn so 
bis zur Platinenoberfläche komplett ein.
Der Clip drückt dann das komplette Paket gegen den Kühlkörper.

Damit hatte ich bis jetzt noch nie Probleme, die Hüllen machen auch 
einen sehr durchschlagfesten Eindruck.

Hier eine solche Kappe: 
http://www.reichelt.de/?ACTION=3;ARTICLE=35407;PROVID=2402

Im Datenblatt stehen 10kV als Durschlagfestigkeit.
Du musst dir dann natürlich noch passende Kappen + Kühlkörper raussuchen 
;)

Eventuell kann man mit einem kleinen Tropfen Silikonöl oder 
Wärmeleitpaste den Übergang vom Transistor zur Kappe noch verbessern. 
Ich habe die Kappen bis jetzt immer "trocken" verbaut. Das Material ist 
sehr flexibel und wird durch den Clip eigentlich wunderbar angedrückt, 
das ist vergleichbar mit einer Isolierfolie aus Silikon.
Falls du mal Wärmeleitpaste + Kappe ausprobierst, würde ich mich mal 
über eine Temperaturmessung freuen.

[Volker K. (powerfreak)]

Hallo Gast? (Gast)

die Kappen sind als Hochspannungs-Berührschutz bestimmt gut geeignet, 
für eine wirksame Wärmeabfuhr jedoch viel zu dick.

[Falk B. (falk)]

Leute, die Welt hat schon vor Jahrzehnten DICKE Leistungselektronik 
gebaut, auch ohne die Segnungen der Overclocker und Conrad.

MFg
Falk

[Gast? (Gast)]

Probleme bei der Wärmeabfuhr hatte ich bis jetzt noch nicht.

So große Verluste hatte ich bis jetzt auch noch nicht abzuführen, bei 
einigen Kontrollmessungen konnte ich keine großen Probleme feststellen.

Im Anhang mal ein Bild von einem etwas schlampigen Prototypen, einen 
besseren Berührungsschutz wird man kaum hinbekommen denke ich.

Sofern die Verlustleistung nicht kurz vor der Kernschmelze steht, wären 
die Kappen für Prototypen sicher ideal - damit steht wenigstens nicht 
der Kühlkörper unter Spannung...

[Volker K. (powerfreak)]

Hallo Falk,

natürlich hat es schon immer Wärmeleitpasten gegeben, die man verwenden 
konnte, die englische Bezeichnung "grease" für die Paste kommt nicht von 
ungefähr.
Nur... wenns gute und bezahlbare Materialien gibt... warum nicht deren 
Vorteile nutzen?


Btw.  wo kaufst Du Deine Isolierfolien wenn Dich "C" so stört?

Gruß
Volker

[Falk B. (falk)]

@  Volker K. (powerfreak)

>Btw.  wo kaufst Du Deine Isolierfolien wenn Dich "C" so stört?

Da ich ein Schwachstromkasper bin und selten was an Netzspannung mache 
kaufe ich die Dinger nirgendwo ;-)

MFG
Falk

[Markus F. (5volt)]

Überhaupt sollte man die Verschlechterung der Wärmeabfuhr durch das 
Isoliermaterial nicht unterschätzen.
Wenn es nur um 10 oder 20 Watt geht, ist das ziermlich egal.
Aber mal ein Beispiel: Der bekannte Power-Mosfet IRFP460 hat ca. 0,7K/W 
an internem Wärmewiderstand und verträgt 150°C.

Bei 70°C Kührkörpertemperatur kann er also über 100W abführen, ohne zu 
überhitzen. Bei 100W würde die Sperrschicht 140°C erreichen.
Wenn man die Silikon-Wärmeleitfolie von Reichelt drunterlegt, kommen so 
0,8K/W dazu (habe ich mal ausgerechnet). Insgesamt hätte man damit 
1,5K/W.
Das bedeutet, dass der Mosfet (bei 70°C Kühlkörper-Temperatur) bereits 
bei 47 Watt Verlustleistung die 140°C erreicht.
Also sinkt die abführbare Leistung in diesem Fall auf unter die Hälfte 
ab.

Ich habe mich mit dieser Problematik mal intensiver beschäftigt, weil 
ich ein Linear-Netzteil bauen wollte. Da sollten an einem Transistor 
(oder Mosfet) bis zu 90W verheizt werden, und isolierte Montage war 
unverzichtbar.
Ich habe schnell gemerkt, dass das mit TO247-Mosfets nix wird.
Ich habe mich dann für den MJ15003 im guten alten TO3-Gehäuse 
entschieden. Der hält nämlich 200°C aus und hat einen geringen 
Wärmewiderstand. Damit war das Problem gelöst. Das Netzteil läuft 
übrigens wirklich eiwandfrei.

[Silvio K. (exh)]

Vielen Dank für die schnellen Antworten!

Falk Brunner schrieb:
> Ausserdem weiss ich nicht genau ob die Bohrung im MOSFET/IGBT Gehäuse
> vollisoliert ist oder ob man da noch eine Isolierbuchse braucht.

Brauchen die nicht. Sind so 2 mm Kunststoff zum Metall.

Volker K. schrieb:
> daß die Kühlung an sich optimierungsfähig ist.

Stimmt. Werde es verbessern.

Markus F. schrieb:
> HF ist eben eine recht
> biestige Sache.
Ich erinnere mich. Ich habe erst mit ausgebauten Gate-Treiber den 
Schalter umgelegt um zu gucken ob die Transistoren wenigsten DC-mäßig 
halten und es ist nichts passiert. Die HF(MW) wird mich ab Montag wieder 
bei laune halten :-)

Markus F. schrieb:
> Normalerweise gehört da Wärmeleitpaste drauf
Habe ich schon bereitgestellt

Gast? schrieb:
> über eine Temperaturmessung freuen
Da habe ich leider keine Möglichkeit. Das würde aber viel über die 
Verluste aussagen.

Falk Brunner schrieb:
> Da ich ein Schwachstromkasper bin und selten was an Netzspannung mache
> kaufe ich die Dinger nirgendwo ;-)
Aha!

Markus F. schrieb:
> Also sinkt die abführbare Leistung in diesem Fall auf unter die Hälfte
> ab.
Da muss man drüber nachdenken.

[G4st (Gast)]

Mich verwirrt da etwas:
Die Feuerkugel kommt nicht von den Transistoren sonder von woanders. 
Womöglich sind die defekten Transistoren nur ein Folgeschaden?

[Silvio K. (exh)]

G4st schrieb:
> Die Feuerkugel kommt nicht von den Transistoren sonder von woanders.

Doch, ich denke die kommt aus dem Transistor. Hinter den Kugelblitz ist 
eigentlich nichts oder nichts durchgebranntes.

> Womöglich sind die defekten Transistoren nur ein Folgeschaden?
Im Video ist zusehen, dass die Schaltung eine halbe Sekunde überlebt. 
Doch was nicht passiert, aber für eine richtige Funktion spräche ist, 
dass der DC-Strom auf 5 Ampere oder so gehen sollte. Das tut er aber 
nicht.
Vielleicht hat sich der Oszillator beim Einschalten (Übergang 20V->520V) 
verschlugt. Der Schalter ist sicher auch nicht entprellt. Der Oszillator 
hat ja vorher geschwungen aber mit sehr wenig Strom bei 20 V.

[G4st (Gast)]

Vielleicht ist einfach nur die Kamera zu langsam.

[Silvio K. (exh)]

Das Bild direkt davor ist einfach nur weiß ;-)

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

Silvio K. schrieb:
> Eine mögliche Ursache könnte ein Durchschlag des Transistors zum
> Kühlkörper hin sein. Siehe Foto. Da ich nicht aus der
> Leistungselektronik-Ecke komme, habe ich nun eine direkte Frage. Zum
> Beispiel an Falk:

Auf dem Bild ist eigentlich gut zu sehen, dass es sich nicht um einen 
Durchschlag der Isolation handelt, was bei den Spannungen auch 
unwahrscheinlich wäre, sondern um die Folgen einen Lichtbogens. Solche 
Lichtbögen werden durch die "Feuerstrahlen" gezündet, die bei der 
brachialen Zerstörung der Transistoren im TO247-Gehäuse bevorzugt aus 
dem Bereich der Anschlussdrähte herausschießen. Der Strom hat dann von 
den Anschlußdrähten über den Lichtbogen zum Kühlblech und ggf. zurück 
einen sehr kurzen Schluß gefunden.

Jörg

[Silvio K. (exh)]

Jörg R. schrieb:
> Solche Lichtbögen werden durch die "Feuerstrahlen" gezündet

Das hört sich plausibel an. Dann ist der "Durchschlag" zum Kühlkörper 
nur eine Folgeerscheinung und nicht die Ursache.
Danke Jörg.

[Silvio K. (exh)]

Vor ein paar Tagen flatterte eine PN ins Haus:

Der Benutzer 'hvmani' hat Ihnen die folgende Nachricht geschickt:

====================================
Hallo!

Habe mich gerade angemeldet, da ich deine Threads zu deinem
Induktionsofen gelesen habe!
Ich bin derzeit selbst dabei einen als Abschlussprojekt zu bauen.

Leistungsmäßig hab ich mir viel vorgenommen (2-2,5kW).
Das ganze soll mit einer Mosfet H-Brücke arbeiten.
Mit APT Mosfets (0,1Ohm Rdson, 47A, 500V)
Natürlich mit ordentlichen Resonanzkondensator aus 200FKP1´s von WIMA.
(Alles mit Stromschienen verschient (50²...)

Ich habe mich bis jetzt schon ziemlich mit der ganzen Problematik
befasst, trotzdem würde ich es interessant finden, vielleicht jetzt,
nachdem dein Ofen schon relativ gut läuft möglicherweise einen
Schaltplan zu erhalten.
So könnte ich ein paar mehr Anhaltspunkte sammeln, damit ich weiterkomm.

Ich würde dir meine E-mail Adresse geben, wo wir uns "unterhalten"
könnten und ich dir auch Bilder zukommenlasssen könnte, von dem was
bereits vorhanden ist.

Ich würde mich sehr freuen, wenn wir hierzu Kontaktaufnehmen würden:

?????@aon.at

liebe grüße und ein gutes neues Jahr, Manuel

====================================

Hallo Manuel,
schön, dass sich noch weitere Leute mit dem Thema beschäftigen. Der
Schaltplan ist eigentlich in:
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
relativ komplett dargestellt. Ich ermuntere dich deine Ergebnisse auch
im Forum darzulegen. So haben auch die anderen Kollegen was davon. Mich
würde speziell dein Resonanzkreis, Gesamttopologie und Frequenz
interessieren. Falk hat mich gerade ermahnt vorsichtig zusein. Bitte
sei das auch.
Ach ja welche Transistoren möchtest du genau nutzen? Ist das eine
Abschlussarbeit im Studium? 2.5 kW ist aber ein sehr hoch gestecktes
Ziel...

Beste Grüße

Silvio

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Hallo, Freut mich von dir zu hören!
Ach, stimmt, hab den Schaltplan gerade entdeckt. Habe bei deinem Plan
gesehen, dass du direkt die Schaltsignale für die Fets über die
Rückkopplung und die, die Gleichtaktunterdrückung und dann Die Ansteuer
IC erzeugst.
In meiner Variante habe ich vorgesehen, das Rechtecksignal über eine
494er zu erzeugen und dann über eine Lowside Treiberstufe über
entsprechende Übertrager die Fets zu schalten.
Ich verwende APT 5010 Mosfets mit wie gesagt 500V Uds, 47A Ids, 5,6nF
Gatekapazität.

Der Resonanzkreis besteht aus einer Spule mit 6 Windungen aus 8mm Cu
Rohr mit 75mm Durchmesser und dem Fetten Resonanzkondensator selbst.
Werde demnächst Fotos hochladen.

Im Anhang ein kleiner Vorgeschmack auf meinen Resonanzkreis.
MMC aus rd. 150 WIMA FKP1 mit 100mm² verschient.

Wobei genau meinst du soll ich besondere Vorsicht walten lassen?
Das ist eine Abschlussarbeit (Diplomarbeit) für die HTL (Höhere
Technische).

Werde dann mal im mC Forum posten.

Lg Manuel

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Hallo Manuel,

> MMC aus rd. 150 WIMA FKP1 mit 100mm² verschient.
100mm2 hört sich natürlich viel an. Nach Skinbetrachtung bleibt aber
nur ein Bruchteil übrig. Sind die Kondensatoren in Reihe? Wenn ja?:
Gibt es eine Symmetrierung?
> 494er
Der basiert auf eine RC-Oszillator. Ich hatte schlecht Ergebnisse mit
einem UC2879. Der hatte auch einen RC-Oszillator. Hat aber gejittert und
die resonante Last hat sich nicht mit diesem IC verstanden. Aber
vielleicht ist der 494 da besser.

Welche Frequenz?

So ein Ofen braucht Zeit. Ich hoffe, deine DA gibt das her. Verschätz
dich nicht in der Zeit...

Gruß

Silvio

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Hallo Silvio,

Jap. Also der Kondensator besteht aus 6 einzelnen Blocks, wobei immer 2
Caps in Reihe geschaltet sind wegen der Spannungsfestigkeit. Dabei sind
alle beim Verbindungspunkt symmetriert.
Ich komm somit auf ca. 1uF. Von der Strombelastbarkeit her dürfte es
eigentlich keine Probleme geben - die FKP1 kann man ordentlich quälen
:-)
Wie bekommst du eigentlich eine Oszillation zustande? Du führst
"einfach" das Signal am Reso Kreis über Übertrager zurück und somit hält
sich das ganze immer auf Resonanz?

Mein Konzept wäre ja mit dem TL494.
Was war deiner Meinung nach das Problem mit dem RC Oszillator?

Das man da dann auch über Übertrager vom Resokreis rückführt und
entsprechend eine Phasenmessung durchführt.
Wenn Frequenz zu hoch - kapazitiv, wenn zu niedrig - induktiv.
Die Regelung "schaut" dann eben das die Frequenz so nachgestellt wird
vielleicht mithilfe eine JFETs Parallel zum Timing Widerstand des RC
Oszillators?

Zeit. Naja ich hab noch 4 - 5 Monate.
Zur Zeit macht mir das Ansteuern der Gates Probleme.
Ich bin gerade dabei eine ordentliche Treiberschaltung mit
Gatübertragern zu entwerfen und testen...

Ach ja, das ganze soll später auch in der Leistung einstellbar sein
somit hab ich bereits einen Thyristorsteller gebaut. Damit verändere ich
dann die Spannung und damit di "Stromimpulse" mit denen ich den
Resokreis speiße.

Das ganze soll auf 100kHz arbeiten!

Liebe Grüße Manuel

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Hallo Manuel
Hast du was dagegen, wenn ich im Forum auf deine Fragen eingehe?
Inklusive dem Foto?

Gruß

Silvio

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Hallo, nein kein Problem!

Lg Manuel

[luckylu (Gast)]

hallo und ein gesundes 2010 an alle!

ich lese hier schon eine weile mit, da ich keine tippse bin, schreibe 
ich aus effizienzgründen immer klein, es sei denn etwas ist sehr 
wichtig. ich hoffe, daß ihr damit leben könnt?^^

speziell eine frage an silvio und all die, die schon etwas am "laufen" 
haben oder hatten. hat mal jemand versucht metall zu schmelzen? mir geht 
es um nichteisen metalle. zinn, blei, zink, alu, messing, kupfer, 
silber, gold palladium.
nach meinen ersten berechnungen sollen dafür 100W (50g/5min) reichen. da 
dazu eine topwärmeisolierung erforderlich wäre, gehe ich von (real) 500W 
bis 1000W generatorleistung aus. (besser mehr als zu wenig)

im letzten frühjahr baute ich dann die erste ZVS (royer?). als 
stromversorgung kam ein labornetzteil zur anwendung, da kam dann im 
werkstück gerade einmal 5W an, aus familieren gründen lag das dann bis 
jetzt auf eis. aus meiner jahrzehnte
währenden praxis und sprichwörtlich eimerweise gelynchten teilen habe 
ich wichtige erkenntnisse gewonnen, erstens nicht zu knapp 
dimensionieren, zweitens, wenn möglich, die bauteile vor zerstörung 
schützen und drittens die leistung langsam vergrößern. nach mehreren 
leistungsstufen und jeweiliger optimierung, weiss man dann worauf man zu 
achten hat und wo die reise hingehen muß. natürlich macht das zerknallen 
von transis etc. auch spaß^^ aber bei den etwas hochpreisigeren teilen 
geht das schnell ins geld und ist nach, meist erst nachfolgender, 
überlegung oft vermeidbar.

so, nun auch noch etwas konstruktives:
wer mit höheren leistungen arbeitet, den darf erst einmal der 
platzbedarf nicht die erste rolle spielen lassen, sondern 
dauerlastfähigkeit sollte angstrebt werden. moment da klingelt gerade 
das telefon.... und wenn man wiederkommt ist dann eine eigentlich 
funktionsfähige schaltung, wegen zu geringer kühlung abgeraucht.

die parallelschaltung von kondis ist ja ok, warum dann nicht ein paar 
dünne alubleche, zur kühlung dazwischenlegen? hier möchte ich mal die 
2000V
kondis einer mikrowelle versuchen.

eine zweipolsicherung mit foldback-kennlinie braucht nur wenige teile, 
schützt aber oft vor kurzschlußfolgen und kann, als fertige baugruppe, 
für spätere anwendungen aufbewahrt werden.

für die softe zuschaltung des leistungsteils kommt ein n-fet in frage, 
dieser wird in reihe zur + leitung geschaltet, zwischen gate und source 
kömmt eine z diode, ein widerstand und ein kondensator, die gatespannung 
wird über einen sehr hochohmigen widerstand zugeführt, damit der voll 
aufsteuern kann, wird direkt aus dem netz eine spannungsverdopplung 
betrieben. damit lassen sich alle gewünschten steilheiten des 
spannungsanstiegs einstellen. auch kann der fet in der minusleitung 
liegen, was dann ohne verdoppler auskommt. definierte startbedingungen 
sind mit hilfe eines relais oder zusätzlichem kontakt des netzschalters 
(schütz?) zur überbrückung von g und s möglich. dieser fet oder igbt muß 
natürlich die volle netzsannung + 20% "vertragen", doppelter nennlastrom 
und geringer Rdson + passender kühler dürften klar sein. bei sehr langer 
einschaltzeit muß zusätzlich die wärmekapazität und verlustleistung, 
beim durchfahren der kennlinie beachtet werden. ich hoffe ihr könnt 
damit etwas anfangen.

der wirkungsgrad dürfte sich durch das versilbern der cu-rohres, 
zumindest über 50kHz noch verbessern lassen, dazu benötigt man nur ein 
stückchen silber etwas silbernitrat und eine kleine gleichspannung, 
belastbar mit ein paar ampere. für mich selbst habe ich noch eine andere 
variante im auge, aus videoleitungen habe ich noch recht eng gewebte, 
versilberte umhüllung, die läßt sich leicht aufschieben (auch bei schon 
fertiger arbeitsspule) wird dann festgeklemmt und rückwärts, stramm, 
zurückgezogen, wobei die oberfläche des kupfers gut blank sein sollte. 
ob das was bringt, wird der versuch dann zeigen.

da ja irgendwo eine netztrennung erfolgen muß, habe ich mich entschieden 
nicht direkt am netz zu arbeiten! mein 1,5kw trafo (schnittband kern) 
hat etwa einen wirkungsgrad von 96-97%. mit externem stelltrafo läßt 
sich die leistung prima einstellen und das ganze ist viel leichter zu 
beherrschen als hf verluste, die erst teuer mit schlechterem 
wirkungsgrad erzeugt werden müssen. als gehäuse sind  für mich mini oder 
bigtower favorisiert, leicht zu öffnen, lüfterhalterungen vorhanden, 
leicht zu bearbeiten und überall stehen sie rum.

oh, doch etwas lang geworden, ich hoffe daß für den einen oder anderen 
eine idee dabei war.

grüße lu

[Silvio K. (exh)]

luckylu schrieb:
> zinn, blei, zink, alu, messing, kupfer,
> silber, gold palladium.
Für jedes Metall eine eigene Frequenz. -> Eindringtiefe
Alu habe ich probiert, wird aber schlecht warm.
Kupfer(57*10^6/Ohm/m)
Messing (?)
Zinn(9,2*10^6/Ohm/m)
Blei(4,8*10^6/Ohm/m)
Gold (45*10^6/Ohm/m)
Palladium(9,2*10^6/Ohm/m)
Alu(38*10^6/Ohm/m)
von schlecht nach gut erwärmbar (meine These)
Kupfer,Gold,Alu,Palladium,Zinn,Blei

Blei habe ich auch da, aber noch nie versuch einzuschmelzen. Wenn mein 
Ofen wieder heile ist, dann versuch ich es mal.

luckylu schrieb:
> hier möchte ich mal die
> 2000V
> kondis einer mikrowelle versuchen.

Ist das ein eigentlich ein Elko? Für hohen Strom ist der bestimmt nicht 
gemacht und tan delta ist bestimmt auch hoch. Aber versuche es einfach 
und berichte

luckylu schrieb:
> da kam dann im
> werkstück gerade einmal 5W an

Ich habe auch mal so angefangen :-)

luckylu schrieb:
> (besser mehr als zu wenig)
Das gilt hier wirklich. Für die Effizient ist das ganz wichtig. Mit 
doppelter Leistung geht viel mehr als doppelt so schnell. Denn es bleibt 
weniger Zeit die Leistung abzustrahlen.
Das gilt wohl auch für die Blindleistung des Lastschwingkreises!

Rücke mal mit ein paar Daten rüber: Frequenz, benutzte Cs, 
Spulendurchmesser und Windungsanzahl
ach ja und Fotos ;-)

Ich muss mit freuden feststellen, dass die Fan-Gemeinde wächst.

Silvio

[jacobi (Gast)]

Mikrowellenkondensatoren sind Filmkondensatoren mit PP als 
Isolationsmaterial (zumindest der, der hier liegt). Der macht laut 
Typenschild 2300 VAC. Ist also schonmal garnicht so schlecht. Allerdings 
ist bei dem Kondesator schon bei 60 Hz laut Datenblatt mit 0.3% Verlust 
zu rechnen. Daher wohl für höhere Frequenzen nicht geeignet.

Hab ihn grade mal in einen Parallelschwingkreis gehängt. Bei 10kHz und 
50V Speisung wird er nach einiger Zeit schon deutlich fühlbar warm. 
Sieht also nicht so toll aus.

Bin übrigens auch gerade an einem Iduktionsofen. Allerdings auf Basis 
von ZVS. Arbeite mich Momentan mit Stelltrafo von 15V auf 150V (DC) 
aufwärts. Klappt leider noch nicht so, mein Oszillator fängt bei ca. 50V 
unkontrolliert an zu "flackern" (schwingen kann man das eigentlich nicht 
mehr nennen). Hört sich nicht soo schön an, meine Drossel fängt dann 
auch extrem laut an zu klappern und der Stromverbrauch steigt ins 
Unermessliche. (Interessanterweise kann ein Stück "Last", welches in die 
Spule gehalten wird, den Effekt verzögern (er tritt also erst bei 
höheren Spannungen auf). Ob das mit der verringerten Frequenz (durch die 
Induktivitätszunahme der Spule), oder was anderem zu tun hat, weiß ich 
leider noch nicht.)
Da muss morgen mal Ursachenforschung betrieben werden.. Sofern sich 
einer für die Schaltung interessiert, einfach mal bei Google nach "ZVS 
induction heating" suchen. Es dürften ein paar ähnlich aussehende 
Schaltungen mit Mosfets und Z-Dioden dabei heraus kommen.

[luckylu (Gast)]

danke silvio für die schnelle antwort!

ich hatte noch silber vergessen, was dann links noch vor kupfer steht, 
theoretisch ist mir das schon klar^^, allerdings haben diese metalle und 
legierungen ja auch noch verschiedene wärmekapazitäten und magnetische 
eigenschaften usw. usf.
daher wäre mir an versuchsergebnissen gelegen, damit läßt sich dann 
einiges besser abschätzen.

den anderen fred (1.) hab ich jetzt auch mal eben komplett 
durchgearbeitet.
puh, fertig, dabei hab ich festgestellt, daß einige recht kompetente 
leute mit dabei sind, die nicht, wie in einigen anderen foren, den 
besserwissenden experten mimen. sie geben tips und versuchen zu helfen. 
das ist ein großes plus für jedes forum! da ich mir auch schon bei 
vielen themen blaue flecke geholt habe, kann ich hoffentlich auch etwas 
beisteuern. einen großteil meiner bauteile stammen aus alten geräten, da 
ich seit einiger zeit elektronikschrott recycle und da ist beileibe 
nicht alles schrott!

zum thema: bei meiner suche bin ich damals auf die zvs gestoßen, die es 
mir angetan hat. dabei fand ich im wesentlichen vier varianten, die von 
jörg war die vorletzte und reizt mich schon, da ich die "richtigen" 
igbt´s hier rumliegen habe. nur möchte ich vorher mal eine andere 
optimieren. es handelt sich um die, die it einer unangezapften workcoil 
aber mit zwei zuleitungsinduktivitäten arbeitet. aus meinen versuchen 
schlußfolgere ich, daß der versuch von einem hier, im höheren 
leistungsbereich probleme macht, weil die zuleitungsinduktivität in die 
sättigung kommt und dann nicht mehr matcht. genau an diesen zuleitungs 
L´s bin ich auch gescheitert, da ich dort zwei eisenpulverringkerne 
verwandte, welche durch den recht hohen gleichstromanteil, in die 
sättigung getrieben wurden und schweineheiß wurden. ergo, lag es sicher 
nicht an den fets sondern an einer kaum zu vermeidenden unsymmetrie der 
beiden leitphasen, wodurch sich selbst geringste unterschiede 
aufsummieren und den takt unterbrechen, was man dann tatsächlich hören 
kann. beim weiteren hochfahren sterben dann irgendwann die fets, wenn 
der takt aussetzt. das wurde, wenn mein erinnerungsvermögen mich nicht 
im stich läßt, in diesem fall durch den vorwiderstand verhindert. daran 
kann man schön erkennen, daß selbst einfachste sicherungsmaßnahmen, den 
tod von leistungshalbleitern verhindern können. weiterhin läßt sich 
daraus schließen, daß der einsatz von ringkernen, auf grund des 
geschlossenen kerns und der nie ganz zu vermeidenden unsymmetrien, bei 
auf maximale leistung getrimmten schaltungen, eine denkbar schlechte 
wahl sind, es sei denn, sie sind riesengroß(soetwas hab ich auf youtube 
gesehen). für die weniger erfahrenen möchte ich noch anfügen, daß die 
wahl des kernmaterials immer
größere kompromisse einschließt! NIE ist ein kern optimal! das kann er 
in resonanzwandlern schon deswegen nicht sein, da die frequenz mit der 
belastung verändert wird. zur abschätzung der problematik möchte ich mal 
etwas mehr darauf eingehen. das mache ich nicht nur für euch sondern 
auch für mich, da einem bei erklärungen viele dinge selbst klarer 
werden.
also betrachten wir mal eine induktivität, dann gibt es zwei 
extremfälle, der erste ist ein vakuum und der zweite ein 
ferromagnetischer stoff, zb. mumetall oder neodym. bei ansonsten 
gleicher spule, ergeben sich riesige induktivitätsunterschiede. die für 
uns interessanten eckwerte sind einerseits luft und andererseits 
ferromagnetische stoffe, wobei immer auch die frequenz eine bedeutende 
rolle spielt. allgemein kann gesagt werden, daß der unterschied zu luft 
sehr viel größer ist als unter den ferromagnetischen stoffen 
untereinander. bei einer realen spule bedeutet das, daß eine luftspule 
viel mehr windungen für die gleiche induktivität benötigt als eine spule 
mit einem ferromagnetischem kern, sei er auch sehr klein. ich hole hier 
eventuell etwas weit aus, aber zum wesentlichen verständnis sind für die 
etwas neueren bastler einige zusammenhänge sicherlich interessant, die 
anderen mögen mir das verzeihen. ich mach das später weiter, da meine 
zahnzugschmerzen jetzt weg sind und der schlafsand in meinen augen 
kratzt.^^

grüße lu

[luckylu (Gast)]

so, nun wollen wir mal betrachten, welche faktoren denn noch wichtig 
sind.
der widerstand des wicklungsmaterials, hier wird, im normalfall, ein 
sehr gut leitendes material eingesetzt, in der regel 
elektrolyt-kupfer(schon geringe verunreinigungen vermindern die 
leitfähigkeit schon relativ stark), aluminium kommt fast nur bei sehr 
schweren trafos oder motoren zum einsatz (reine preisfrage), silber wird 
auf grund des hohen preises nur für sehr hochwertige spulen und oder 
hochfrequenz verwendet. dabei kommt speziell dort, wo der skineffekt 
eine große rolle spielt, oft eine oberflächen versilberung in frage. da 
der widerstand des spulenmaterials (elektrisch betrachtet) mit der 
induktivität in reihe liegt, erhöht ein längerer und oder dünnerer 
leiter die nichtwirksamen verluste und bestimmen die güte entscheident 
mit. daraus erklärt sich, warum dem kernmaterial eine besondere 
bedeutung zukommt, je stärker der ferromagnetismus desto geringer die 
windungszahl also auch die drahtlänge und die ohmschen verluste. 
weiterhin spielt die drahtstärke in diesem zusammenhang eine große 
rolle.
betrachtet man eine spule im betrieb, wird klar, das ein strom fließen 
muß(in einem feldfreien raum wäre eine induktivitätsbetrachtung völlig 
sinnlos), dieser strom x verursacht, ohmsche verluste und diese wiederum 
erwärmen das leitermaterial, was, auf grund des positiven 
temperaturkoeffizienen eine erhöhung der verluste verursacht. betrachtet 
man nun eine reale spule, dann stellt man schnell fest, das sich hier 
die katze das erste mal in den schwanz beißt. erhöht man nämlich die 
drahtstärke, so verlängert sich die mittlere leitungslänge, was der 
verringerung des widerstandes entgegen wirkt. betrachtet man das 
kernmaterial genauer, so stellt man fest, das es für jedes eine maximal 
mögliche magnetisierbarkeit gibt, man spricht in diesem zusammenhang, 
von sättigung. da es keinen eindeutigen punkt für diese sättigung gibt 
(die magnetisierung ist nicht linear sondern stellt einen hyperbelast 
dar), wird diese für das entsprechende material definiert. oberhalb 
dieser grenze wird der verlustfaktor sehr schnell unverhältnismäßig 
groß, hier wird oft von aussteuerung und übersteuerung gesprochen. da 
das magnetfeld, je nach polung der anliegenden spannung einen oberen und 
unteren sättigungs
punkt besitzt(hilfsweise als magnet vorstellen), wird dieser bereich als 
aussteuerbereich bezeichnet. die magnetisierungskennlinie in die eine 
richtung folgt nie derjenigen in die andere, wodurch sich bei 
graphischer darstellung eine schleife ergibt, diese nennt man 
hystereseschleife. unterbricht man an einem beliebigen punkt der 
magnetisierung, so behält das material einen teil seiner magnetisierung, 
was man remanenz nennt, diese baut sich sehr langsam ab, tage, wochen, 
monate oder jahre. dieser effekt, welcher nur bei ferromagnetischen 
materialien auftritt, ist
bis heute nicht restlos geklärt und bereitet trafobauern bis heute 
kopfschmerzen, da diese remanenz von der bauform des kernmaterials 
abhängig ist, in ringkernen tritt sie schwächer auf! die fläche der 
hystereseschleife bestimmt die sogenannten ummagnetisierungsverluste.
für das einschalten von magnetischen kreisen sollte die restremanenz 
UNBEDINGT beachtet werden, da beim einschalten im jeweils anderen 
hyperbelast, bis zum erreichen des relevanten anderen anstiegsastes, ein 
sehr hoher impulsstrom fließen kann, da die induktivität nicht wirksam 
ist. bei netztrafos fliegen dann regelmäßig die sicherungen raus. da 
halbleiter flinker sterben, sollte dieser effekt beachtet werden. 
nichtmagnetische werkstoffe kann man sehr hohen feldstärken aussetzen 
ohne daß es eine sättigung gibt. diesen effekt nutzt man bei trafos zum 
beispiel in form eines luftspaltes, allerdings muß dann die 
windungszahl, für die gleiche induktivität wieder etwas erhöht werden. 
will man ohne luftspalt auskommen benötigt man vergleichsweise große 
kerne, wodurch sich die drahtlänge wieder negativ verändert. wird ein 
kern mit gleichmagnetischem feld vormagnetisiert, auf grund der remanenz 
addieren sich die gleichfeldanteile, läßt sich dieser wechselfeldmäßig 
geringer aussteuern, genaugenommen kommt er an einem der beiden 
hyperbeläste in die sättigung, während im entgegengesetzten noch "platz" 
wäre.

weiter oben wurde über halbe windungen diskutiert, im grunde genommen 
gibt es keine halben windungen, da der äußere kreis immer die windung 
abschließt. das bedeutet, daß die leerlaufspannung immer nur ganze 
windungen abbildet, für eine nicht im kern vollendete windung ist 
allerdings die ankopplung (koppelfaktor) geringer.

morgen kommt der rest

grüße lu

[Ulrich (Gast)]

Die probleme mit der Remanenz und Sättigung im Kernmaterial sind bei den 
Höheren Frequenzen nicht so schlimm wie bei Netzfrequenz.  Bei Ferriten 
und anderen HF Kernen wird parktisch nie bis an die Sättigung 
herangegeangen, denn schon vorher werden oft die Verluste im Kern 
einfach zu groß.

Das Problem mit Remanenz hat man vor allem bei Rinkerntrafos oder großen 
Trafos, weil da der ungewollte Luftspalt klein ist, oder ganz fehlt.

Da hier ja viel über die Kondesatorwahl geschrieben wird: bei einem 
kommerziellen gerät (ca. 4 kW) habe ich schon 200 nF als 
Glimmerkondensator gesehen. Ob die Wasserkühlung da wirklich nötig war 
weiss ich nicht, kann sich auch einfach ergeben haben.

[Falk B. (falk)]

@Ulrich (Gast)

>Die probleme mit der Remanenz und Sättigung im Kernmaterial sind bei den
>Höheren Frequenzen nicht so schlimm wie bei Netzfrequenz.  Bei Ferriten
>und anderen HF Kernen wird parktisch nie bis an die Sättigung
>herangegeangen, denn schon vorher werden oft die Verluste im Kern
>einfach zu groß.

Richtig, siehe Artikel Transformatoren und Spulen

>Das Problem mit Remanenz hat man vor allem bei Rinkerntrafos oder großen
>Trafos, weil da der ungewollte Luftspalt klein ist, oder ganz fehlt.

Das ist ja im Betrieb sehr gut. Nur beim Einschalten knallts dann halt 
;-)

MFG
Falk

[Falk B. (falk)]

@  luckylu (Gast)

Deine "Effizienzgründe" zur Ignoranz der deutschen Großschreibung sowie 
nicht vorhandenen Absatzgestaltung sind der Lesbarkeit deiner Texte 
nicht zuträglich. Ganz davon abgesehen, dass man mit sowas (zumindest 
bei mir) schnell in Richtung Fachidiot in der Schublade landet.

Just my two cent
Falk

[Silvio K. (exh)]

luckylu schrieb:
> erhöht man nämlich die
> drahtstärke, so verlängert sich die mittlere leitungslänge

Ist das so? Wenn der Innendurchmesser gleich bleibt schon. Aber die 
Oberfläche des Leiters erhöht sich auch. Was sehr gut ist. Doppelter 
Durchmesser- > doppelte Oberfläche -> halber Spulenwiderstand.

Ach ja, Fotos! Frequenz von deinem Aufbau?

Gruß

Silvio

[luckylu (Gast)]

eigenzitat:
für eine nicht im kern vollendete windung ist
allerdings die ankopplung (koppelfaktor) geringer.

hier hatte ich vergessen zu erwähnen, daß damit auch die spannung 
"weich"
wird und folglich bei belastung schneller zusammenbricht.


@falk
zitat:
HF Kernen wird parktisch nie bis an die Sättigung
>herangegeangen, denn schon vorher werden oft die Verluste im Kern
>einfach zu groß.

Richtig, siehe Artikel Transformatoren und Spulen

diese problematik hatte ich nur angesprochen, weil gerade bei 
leistungsanwendungen mit ferriten, oftmals einfach probiert wird, 
berechnet wird oft nicht, wodurch man eben schneller in der sättigung 
landet als vermutet.

bezüglich der schreibweise: das mit der lesbarkeit durch absätze, werde 
ich verbessern.
fachidiot g bin ich nicht wirklich, wobei natürlich ein paar 
jahrzehnte
elektronik ihre spuren hinterlassen.

@silvio
auf grund von pi/4d² sind die unterschiede nicht sehr groß, wobei jedoch 
der spulendurchmesser eine nicht zu unterschätzende rolle spielt. also 
ist das verhältnis drahtdurchmesser/spulendurchmesser im verhältnis zur 
windungszahl und der anzahl der lagen wichtig.

mit bildern wird im moment nix, ich werde aber einiges mit schaltbildern 
und skizzen verbessern.

kurz noch zu meiner vorgehensweise:
wenn mir eine schaltung ins auge springt (also interessant ist), wird 
erst einmal alles (vieles), was darüber im netz zu finden ist, gelesen 
und analysiert.
viele schaltungen fliegen dann raus, andere und deren variationen werden 
gespeichert.
danach folgt dann eine erste erprobung, dazu fertige ich mir sehr oft 
eine leiterplatte an. von steckbrettern und streifenleiterplatten halte 
ich nicht viel, bei den ersteren sind es der drahtverhau und 
kontaktmängel, bei
den streifenplatinen meist das problem der verdrahtung, welche viel zeit 
erfordert und bei änderungen unpraktisch ist.
aus der unmenge an bauteilen, die ich besitze, werden die passenden 
rausgesucht und nach deren größe auf einem blatt papier angeordnet 
(spiegelverkehrt).
daraus ergibt sich die größe der platine, an relevanten punkten werden 
noch ein paar löcher und ein paar lötinseln mit 2 bis 4 lächern 
vorgesehen.
als material verwende ich 0,5mm epox/glasfaser material, das läßt sich 
mit einer kräftigen schere schneiden.
die platine wird mit fingern, wasser und scheuerpulver blank gemacht, 
wobei die oberfläche auch fettfrei wird und auch gröbere verschmutzungen 
oder oxid leicht zu entfernen sind.
der entwurf wird auf der platine mit klebestreifen fixiert und die 
löcher mit einer spitzen reißnadel markiert, mit lineal streifenweise, 
so wird kein loch vergessen.
die kontrolle erfolgt durch einseitiges lösen des papiers, im durchlicht 
erkennt man schnell vergessene löcher.
nach dem kopletten ablösen des papiers, werden die leiterzüge mit 
nagellack(oder nitrolack)
und einem angespitztem streichholz aufgetragen, durch drehen der spitze 
in den löchern können sehr gleichmäßige rundungen erzeugt werden. um 
ätzmillel zu sparen werden große freiflächen auch lackiert.
geätzt wird mit eisendreichlorid, welches ich immer im haus habe.
die platine ird mit der leiterseite nach unten auf das ätzmittel gelegt, 
sie schwimmt problemlos, sofern sie eben ist.
nach etwa 2min entnehme ich das dann noch einmal zur kontrolle, da sich 
oft noch fehler und darauf befinden, lack und stellen wo sich luftblasen 
gebildet hatten werden mit der reißnadel bearbeitet, auch 
fingerfettfilme lassen sich so schnell entfernen. dann wird die platine 
etwas schräg, damit luftblasen entweichen können wieder aufgelegt und 
für einige zeit
in die mikrowelle gestellt, optimal ist eine ätztemperatur von 50° bis 
60°C. je nach konzentration und alter, der ätzlösung, dauert der 
ätzvorgang dann 10min bis 30min.
bei groben leiterbahnen kann das ätzmittel voll ausgenutzt werden, bei 
feinen sollte das ätzmittel noch möglichst gut sein, da es, je 
verbrauchter es ist, zu stärkeren unterätzungen kommt.
zum ende des ätzvorgangs, welches am dunklen durchscheinen der 
weggeätzten bereiche gut zu erkennen ist, kann eine letzte kontrolle und 
korrektur durchgeführt werden.
die mit zunehmendem alter einsetzende schlammbildung kann mit ein wenig 
salzsäure verhindert oder rückgängig gemacht werden.
das ätzmittel ist jahrelang haltbar, glasflasche mit plastdeckel sind am 
besten geeignet, metalldeckel, auch mit lack oder plastbeschichtung 
lösen sich auf.
das ätzmittel macht häßliche flecken, ein tablet oder glasplatte und 
alte kleidung sind zu empfehlen.
entgegen anderen verlautbarungen, ist eisendreichlorid nicht 
giftig(diente in der medizin lange zeit als wunddesinfektionsmittel mit 
blutstillender wirkung) trinken sollte man es trotzdem nicht also 
glasflasche eindeutig beschriften, ich male da immer einen totenkopf 
drauf.
der lack wird dann mit nagellackentferner (aceton) oder nitroverdünnung 
(universalverdünner) gründlich entfernt. anschließend wird die platine 
noch mal mit scheuermittel gereinigt, das verbessert die lötbarkeit.

ok, das war doch etwas off topic, nur möchte ich eventuellen anfängern 
die "angst" vor dem erstellen von leiterplatten nehmen und zeigen, das 
auch neulinge gut zurecht kommen können, damit wächst sicher auch die 
fangemeinde.^^

bis später lu

[luckylu (Gast)]

so, hier nun erst einmal die softeinschaltung

der hier verwendete n-fet sollte nach folgenden kriterien ausgesucht 
werden:
nach strombelastbarkeit /hier empfehle ich 1,5 bis 3 x den nennstrom

spannungsfestigkeit /für eine gleichgerichtete wechselspannung etwa das 
2fache der wechselspannung/bei 230V wären das etwa 230V x 
1,1(netzüberspannung)x1,414(wurzel aus 2)x 1,1 
(10%sicherheitszuschlag)etwa 393V gewählt 400V

RDSon möglichst niedrig, da danach die kühlkörpergröße bestimmt wird
beispiel: nennstrom(der schaltung) 5A x RDSon 1,0ohm =5W erkennbar ist 
hier, je kleiner RDSon um so kleiner die kühlfläche für dauervolllast.

möglichst hohe maximale verlustleistung und somit niedriger thermischer 
innenwiderstand, das verringert deutlich die notwendige kühlergröße.

hier gibt es nun mehrere möglichkeiten eine übermäßige erhitzung zu 
vermeiden. 1.thermosicherung/schalter(alte mikrowelle) 2. elektronische 
sicherung mit verlustleistungsbegrenzung 3. berechnung und auslegung des 
kühlkörpers für volllast 4. kombination mehrerer varianten

da sich viele leute, bei der berechnung schwertun auch hier mal ein 
beispiel. benötigt werden folgende angaben
1. maximale umgebungstemperatur in°C
2. maximal zulässige sperrschichttemperatur (datenblatt), oftmals ist 
auch eine deratingkurve(reduzierungsfaktor) angegeben.
3. innerer thermischer widerstand(von der sperrschicht zum kühlendem 
anschluß(bei kleineren bauteilen können das auch gesamtangaben zur 
umgebungsluft sein oder bei dioden die recht dicken anschlußdrähte, das 
steht aber im datenblatt)
4. maximale im betrieb auftretende verlustleistung
5. temperaturübergangswiderstand vom gehäuse zum kühlkörper

mmm, für den oben stellvertretend verwendeten BUZ64 habe ich auf die 
schnelle kein datenblatt, dieser ist eh veraltet, so das ich die daten 
vom BUZ63 verwende, jeder muß sich für seine typen eh die datenblätter 
besorgen, zumindest ist das sehr zu empfehlen, wenn man die teile 
ausnutzen aber nicht sinnlos große kühler verwenden will.
........................................................................ 
..
die vorgehensweise ist folgende als erstes bestimme ich die maximale 
umgebungstemperatur in dem zu verwendendem gehäuse oder ich lege das 
fest und sorge später, zum beispiel mit einem lüfter dafür, das die 
innentemperatur nie über diese festgelegte temperatur steigt. in unserem 
beispiel lege ich jetzt diese temperatur auf 55°C fest.
als nächstes wird aus dem datenblatt die maximale sperrschichttemperatur 
abgelesen, diese ist 150°C. die temperaturdifferenz stellt den 
ausnutzbaren temperaturunterschied dar. also 150°C - 55°C = 95K(häh 
warum K?) es handelt sich um eine temperaturdifferenz und diese ist 
absolut und wird immer in kelvin angegeben, das grad läßt man weg, da eh 
jeder wissen sollte, was es bedeutet.^^
für die nächste rechnung sehen wir uns die angegebenen thermischen 
widerstände(Rth) an, im datenblatt finden wir dafür 2 werte Rthjc(j für 
junktion/sperrschicht und c für case/gehäuse) und
Rthja (ambient/umgebung).
als erstes überprüfen wir den wert Rthja, eventuell brauchen wir ja gar 
keinen kühlkörper? dazu nehmen wir unsere maximal mögliche 
temperaturdifferenz 95K und teilen diese durch Rthja also
95K:35K/W =2,71W
schade es reicht leider nicht.
gut, jetzt die probe mit Rthjc (würde diese probe nicht bestanden, wäre 
das bauteil für unseren zweck NIE brauchbar, also versucht dann nicht 
die physik zu überlisten^^)! die rechnung lautet also,
95K : 1,6K/W(Rthjc)= 59,38W , das bedeutet, könnten wir den äußeren 
thermischen widerstand(vom gehäuse zur umgebung) auf 0 setzen, könnten 
wir diese leistung über den transistor verbraten.
da wir aber die kühlkörpergröße, bei einer vorgegebenen maximalleistung, 
bestimmen wollen, müssen wir noch weiter rechnen.
für jeden materialwechsel ohne lufteinschlüsse(wärmeleitpaste) nehmen 
wir einen daumenwert mit sicherheitszulage, dieser liegt bei 0,1K/W. bei 
grenzwerten im oberen hundert oder tausend watt bereich muß dann genauer 
gerechnet werden, für unsere anwendungsfälle ist das aber unnötig. für 
silikongummi 0,2mm stark nehmen wir 1K/W an, wer es genauer wissen will, 
muß beim hersteller nachfragen.
jetzt addieren wir alle uns bekannten thermischen widerstände, RThjc + 
Rthü (materialübergangswiderstand) + Rthiso (für den silikongummi) und 
erhalten den Rthjcges (gesamtwärmewiderstand von der sperrschicht zum 
kühlkörper. damit erhalten wir 1,6K/W (bauteil) + 0,1K/W (Rthü) +0 (ohne 
isolierung)= 1,7K/W (Rthjcges1, gesamt1 zur unterscheidung der beiden 
ergebnisse). analog erfolgt nun die berechnung mit silikongummi 1,6K/w + 
2x
0,1K/W (zweimal materialübergang, gehäuse zum gummi +gummi zum 
kühlkörper)
+ 1K/W (für das isoliermaterial)= 2,8K/W. (als Rthjcges2).
jetzt können wir die differenz temperatur recht einfach bestimmen, indem 
wir die temperaturdifferenzen mit der vorgegebenen leistung 
multiplizieren.
damit ergibt sich für direktmontage mit paste eine 
gesamttemperaturdifferenz von der sperrschicht zum kühlkörper
1,7K/W x 5W = 8,5K für fall 1
2,8K/W x 5W = 14K  für fall 2
nun wird von der maximal möglichen temperaturdifferenz jeweils die von 
der sperrschicht zum kühlkörper auftretende temperaturdifferenz 
abgezogen, damit erhalten wir für fall 1, 95K - 8,5K = 86,5K
für fall 2, 95K - 14K = 81K
der rest ist einfach, wir teilen die zur verfügung stehenden 
temperaturdifferenzen durch die leistung und erhalten damit jeweils den 
äußeren maximal zulässigen wärmewiderstand.
86,5K/5W = 17,3K/W für fall 1
81K/5W   = 16,2K/W für fall 2
laut diagramm reicht dafür ein 1mm alublech mit 7,5cmm x 7,5cm für beide 
fälle aus, mit zunehmender leistung verschiebt sich das aber 
exponentiell zu ungunsten der isolierten variante.für 10W ergeben sich
für fall 1 7,8K/W etwa 9cm x 9cm x 2mm
für fall 2 6,7K/W etwa 11cm x 11cm x 2mm
bei 20W
fall 1 3,05 K/W 16cm x 16cm x5mm, 19cm x 19cm x 2mm /geht gerade noch
fall 2 1,95 K/W für diese variante muß schon ein ordentlicher kühlkörper 
her! alle bleche müssen senkrecht stehen, sonst ist die fläche mit 1,3 
zu multiplizieren, bei schwärzung ist der multiplikator 0,7; das teil 
muß immer in der mitte montiert sein.
hier noch die formel, damit sollte dann wohl jeder klarkommen
Tj-Ta
------- = Rthgesamt (junktion to ambient)- Rthjc -Rthü -Rthiso =Rtha
  P
mit diesem wert kann dann auch direkt ein kühlkörper gekauft oder 
ausgesucht werden, das ist immer der minimalwert, besser ist immer wenn 
der
wert des realen kühlkörpers kleiner ist, der kühlkörper ist dann größer.
........................................................................ 
.
das vorher behandelte die volllast unter normalen betriebsumständen, 
durch einfaches umstellen der formel läßt sich auch die maximal 
zulässige kühlkörpertemperatur bestimmen und mit hilfe eines 
thermoschalters vom netz trennen. am elegantesten läßt sich das lösen, 
wenn zur einschaltung ein schütz/relais in die selbsthaltung gebracht 
wird und der thermoschalter
die selbsthaltung unterbricht, damit ist auch eine dreipolige 
lasttrennung bei drehstrom möglich, für den softanlauf ist dann 
allerdings noch ein kleines relais nötig, sofern das schütz nicht zwei 
vom lastkreis unabhängige kontakte aufweist. näher möchte ich nicht 
darauf eingehen, wer
bei solchen schaltungen mit drehstrom arbeitet, sollte eine passende 
ausbildung besitzen. mit einer mit 16A abgesicherten 230V leitung lassen 
sich bis zu 2,5KW in den schwingkreis bringen, das ist dann schon lange 
kein spaß mehr, wer diese leistung bei frequenzen über 10kHz in die 
umwelt bläst kann schon ernsthaft ärger bekommen! mal davon abgesehen, 
daß die oma mit herzschrittmacher, das mittagessen reinbringt.....

nunmal zur obigen schaltung, die spannung an R2 sollte mindestens 12V 
über +Ub liegen wobei zur erzeugung auch eine einfache 
spannungsverdopplung aus dem netz geeignet wäre als beste variante 
erscheint mir allerdings eine separate brückengleichgerichtete 
geglättete spannung, bei stabilisierter spannung könnte die zdiode auch 
entfallen, die widerstände können sehr hochohmig sein, speziell, wenn 
auf C1 verzichtet und mit spannungsverdoppler gearbeitet wird.
ok, gehen wir mal die funktion durch:
dazu gehen wir von einer stabilisierten spannung von 15V aus, R1,C1 und 
die Zdiode sind nicht vorhanden. der ausgangszustand ist mit dem 
geschlossenen schalter, welcher ein relaiskontakt oder ein kontakt des 
einschalters ist. damit ist die gatekapazität mit source kurzgeschlossen 
und der fet gesperrt, wird nun das gerät eingeschaltet, öffnet der 
kontakt und über den widerstand R2 wird die gatekapazität geladen, beim 
erreichen
einer spannung zwischen 2V und 8V (fet abhängig) beginnt dieser zu 
öffnen.
die zeitkonstante wird bestimmt, von der gatekapazität und dem 
widerstandswert von R2.
da Tau = R x C ist kommt man, ohne betrachtung von parasitären 
komponenten, mit einer gatekapazität, beim BUZ63, etwa 1,5nF auf 0,63 x 
15V
=9,45V, bei R2 von etwa 10kohm, nach etwa 1ms.
in dieser zeit wird die verlustleistungshyperbel durchlaufen.
ob das zum verhindern des kurzschlusses beim einschalten ausreicht, 
ermittelt man am besten mit einem oszi, der bei solchen schaltungen 
eigentlich immer auf dem tisch stehen sollte.^^ die spannung sollte über 
einen stelltrafo oder netzteil, schrittweise erhöht werden. je nach fet 
wird der zulässige bereich bei etwa 5kohm bis 100kohm liegen. bei 
höherer steuerspannung ist die zdiode sehr sinnvoll, ohne R1, welcher 
als spannungsteiler dient, sogar zwingend notwendig.
R1 verlängert den ladevorgang, das gleiche gilt für C1, damit ließe 
sich, hauptsächlich bei höheren spannungen die einschaltzeit auch mit 
niederohmigeren widerständen variieren.

ok, das soll es jetzt gewesen sein
grüße lu

[luckylu (Gast)]

http://www.dl5swb.de/html/mini_ringkern-rechner.htm

kennt ihr das? habe gerade damit etwas rumgespielt.
interessant ist nicht nur die luftspulenberechnung, sondern die von 
ferritkernen, da lassen sich sehr schön temperaturerhöhungen, bei 
veränderungen der anderen werte simmulieren, bei mir kommen da gleich 
ein paar ideen.

[Silvio K. (exh)]

Das wäre doch eine ideale Anwendung für einen IGBT. Mir ist noch was 
schönes zur Realisierung einer elektronischen Sicherung eingefallen:

Ein Igbt in Reihe im DC-Pfad. + ein Stromsensor z.B. ACS713.
Der IGBT über eine bistabile Kippstufe gesteuert. Wenn der Strom durch 
den IGBT und dem Stromsensor zu hoch wird, kann die Kippstufe, getrieben 
durch den ACS713, den IGBT öffnen. Wenn die Last nicht zu induktiv ist 
und man einen RC-Snubber parallel zum IGBT macht, dann kann diese 
Konstuktion bestimmt in 0.1 ms oder schneller abschalten. Bleibt 
vielleicht vieles noch heil. Wäre doch auch was für Ulf!

Falk Brunner schrieb:
> Richtig, siehe Artikel Transformatoren und Spulen

"Nehmen wir an wir reden von Chile oder einem anderen Land mit 220V und 
50 Hz."

Wenn es um ein Land mit 220V und 50 Hz geht, dann fällt mir auch sofort 
Chile ein.

Das kommt doch bestimmt von dir, Falk? Oder?

Gruß

Silvio

PS: Mein Impedanzmonitor ist schon weit gediehen. Ich hoffe ich kann 
noch im Januar tolle Ergebnisse präsentieren.
PSS: so eine elektronische Sicherung baue ich auch auf.

[Falk B. (falk)]

@  Silvio K. (exh)

>Wenn es um ein Land mit 220V und 50 Hz geht, dann fällt mir auch sofort
>Chile ein.

>Das kommt doch bestimmt von dir, Falk? Oder?

Nöö, das ist 1:1 aus dem Original übernommen. Liegt wahrscheinlich 
daran, dass der Autor in Chile lebt ;-)

MFG
Falk

P S. Ist ja alles ne schöne Bastelei, aber ich würde mich da eher an den 
komerziellen Induktionskochfeldern orientieren? Warum? Die müssen 
effizient sein, da kann man keine "sinnlosen" Bauteile reinbauen. Wie 
ist das Einschaltproblem dort gelöst? Ich nehme an, dass dort KEIN extra 
Schalter/Relais/MOSFET in der Versorgung liegt. Das wird wahrscheinlich 
alles über die Ansteuerung gemacht.

MFG
Falk

[Silvio K. (exh)]

Falk Brunner schrieb:
> Ich nehme an, dass dort KEIN extra
> Schalter/Relais/MOSFET in der Versorgung liegt. Das wird wahrscheinlich
> alles über die Ansteuerung gemacht.

Du hast sicher recht. Man sollte den Anschwingvorgang mal aufnehmen...

Zu einem sicheren effizienten regelbaren und langlebigen Ofen möchte ich 
ja auch hin. Aber auch der Weg ist das Ziel.

Hier wieder ein bisschen Motivation. Ist zwar schon ein paar Monate alt. 
ich finde es aber trotzdem noch schön.

http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/Induktionsofen_1kW_US1.mpg

http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/Aufnahme4-1-klein.mpg

Ich hoffe die Links sind langlebig...Wie ist es eigentlich mit Videos 
als Attachment im MC-Forum?

Aus diesem Clip sind die Fotos die ich in
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
gezeigt haben.

[Falk B. (falk)]

@  Silvio K. (exh)

>Ich hoffe die Links sind langlebig...Wie ist es eigentlich mit Videos
>als Attachment im MC-Forum?

Kann man machen, aber max. 2MB.

MFG
Falk

[Silvio K. (exh)]

Also irgendwie geht es hier nur langsam voran. Leute gibt es was Neues?
Ulf?
eProfi?
Bennedikt?
Manuel?
...


Silvio K. schrieb:
> Blei habe ich auch da, aber noch nie versucht einzuschmelzen.

Blei geht ganz gut. Habe ich heute mal probiert.
Bin aber noch weitestgehend mit meinem Impedanzmonitor beschäftigt. 
Siehe Anhang. (Die Werte stimmen noch nicht.)




Leute, schreibt!

[Ulf (Gast)]

Hallo!

Nach dem Urlaub war es Zeit, wieder aktiv zu werden.
Neues Kupferrohr für die Arbeitsspulr liegt bereit und wird morgen über 
die Drehbank gequält. Als Anschluß an die Kupferblöcke will ich evtl. 
Schneidringverschraubungen verwenden, damit ich auch mal eine andere 
Arbeitsspule anbringen kann, ohne löten zu müssen.

Mit Reedkontakt und Spule(als stromabhängiger Selbsthaltekontakt habe 
ich experimentiert, leider mit mäßigem Erfolg. Wenn der Kontakt bei 3A 
lösen soll, schaltet er erst bei 8A wieder ein. Da muß ich noch mit 
anderen Reedkontakten experimentieren.
Zur Erinnerung: Ich schalte den Leistungsteil mit einem SSR ein, dabei 
soll ein Taster starten und der Reedkontakt den Taster solange 
überbrücken, wie ein Werkstück in der Arbeitsspule liegt und deshalb ein 
höherer Strom gezogen wird. Die Spule vom Reedkontakt hat ca. 5 
Windungen 1,5mmCuL und liegt als Stromwächter im Gleichstromkreis.

>Leute, schreibt!

wenn es was zu berichten gibt...


ulf.

[Peter (Gast) (Gast)]

Ich bin durch Zufall auf Euer Forum gestoßen und Elektronik-Laie.

Trotzdem habe ich Interesse am Thema, weil ich vor dem Problem stehe 
Kupferkessel für den Dampfmodellbau hartlöten zu müssen. Dazu sind 
kopfseitig teilweise viele Röhren in einen Deckel zu verlöten. Ich 
möchte gleichmäßig/gleichzeitig  erhitzen können  und zuvor schon 
Flußmittel und einen Ring Hartlot an die jeweiligen Lötstellen bringen. 
Drum herum stelle ich mir die Induktionsspule vor. Die Kesselabmessungen 
liegen so bei einem Durchmesser von 40-120 mm.

Meine Idee war nun als Basis für Experimente eine einflammige Kochplatte 
(Induktion) auseinander zu nehmen und mit einer geänderten Spule zu 
versehen....

Ist das nach Meinung der hier Mitwirkenden möglich? Würde die Leistung 
ausreichend sein? Es müssen ca. 800 Grad Hitze eingebracht werden...

Ich wäre um Auskunft dankbar.

Gruß Peter

[Silvio K. (exh)]

Die Frequenz eines kommerziellen Kochofens ist recht niedrig, so 25 kHz. 
Das Kupfer relativ dünn. Sieht also gar nicht so schlecht aus. Ich 
denke, einen Versuch ist es wert. Den Kessel schön in Isolierwolle 
einpacken, damit die Wärme nicht gleich weg geht.

Was die Sache erheblich erschwert ist folgendes:

Peter (Gast) schrieb:
> mit einer geänderten Spule zu
> versehen
...
> und Elektronik-Laie

Es ist auch ganz frisch ein Video bei Youtube in dem ein Typ ein Stück 
Kupfer mit 65 kHz und 3 kW schmilzt. Alle Achtung! Nicht schlecht.

Ich denke mit passender wassergekühlter Spule und dem richtigem 
Kondensator könnte es durchaus was werden. Fast sicher werden ein paar 
IGBTs sterben, aber das ist normal hier...
Gruß Silvio

[Peter (Gast) (Gast)]

Noch ein Zusatz zu meinem Beitrag. Habe beim Stöbern im Netz noch diese 
Ausführungen zum Thema entdeckt...

http://www.love-is-freedom.com/technik/Induktions-Ofen/Induktions-Ofen.htm

Vielleicht hilft es ja bei Euren Versuchen...

[Peter (Gast) (Gast)]

@ Silvio:

Ich entnehme deinen Ausführungen, dass es noch niemand probiert hat... 
Da konkrete Vorschläge zur Dimensionierung des angepaßten Schwingkreises 
jetzt nicht genannt wurden.
Hälst du es denn für möglich die wahrscheinlich dort verbaute Flachspule 
in eine Kupferspule mit wenigen Windungen zu ändern und das ganze dann 
auch noch angepaßt zu bekommen? Wie müßte der Schwingkreis dann 
ausgelegt werden? Größe der Kapazität etc?
Genau da brauche ich Hilfe der Fachleute....Eure Hilfe! Ich habe keine 
Oszillographen oder ähnliches um die entsprechenden Messungen 
durchzuführen, damit mir da nicht dsuernd was abraucht beim Testen...

[Silvio K. (exh)]

Peter (Gast) schrieb:
> Hälst du es denn für möglich die wahrscheinlich dort verbaute Flachspule
> in eine Kupferspule mit wenigen Windungen zu ändern

Ich denke, die verbaute Spule wird nicht gehen und auch nicht, wenn man 
sie ändert. Das Problem ist, dass der Ofen (also der Schwingkreis) für 
Stahl ausgelegt ist und nicht für Kupfer. Kupfer und Stahl verhalten 
sich wie der 1. und der 5. Gang beim Auto. Jeder Schwingkreis ist für 
"sein" Werkstück (Topf, Kupferkessel) optimiert.  Das soll heißen der 1. 
Gang ist für die Autobahn ungeeignet bzw. die Kochtopf-Spule ist 
ungeeignet für Kupfer. Ungeeignet heißt, die IGBTs gehen kaputt und 
selbst wenn sie überleben wir das Kupfer nur warm. Für einen 
Schwingkreis, der für Kupfer geeignet ist, sollte man meiner Meinung 
nach sehr viel Blindleistung anbieten. Sehr viel Strom bei niedriger 
Frequenz. Niedrige Frequenz hat die Induktionsplatte, was schon mal gut 
ist.
Das ist die Meinung meines Bauches. Vielleicht könnte Ulf mal ein Stück 
Kupferrohr in seinen Ofen stellen. Ulf´s Ofen schwingt ähnlich niedrig, 
hat ordentlich Power und da ist sicher viel mehr Blindleistung im Spiel 
als in der Induktionsplatte. Und in seinem Ofen geht auch nichts kaputt, 
wenn es schlecht koppelt. Meiner schon.

[Peter (Gast)]

Das wäre gut, wenn Ulf das testen könnte. Ich habe durch lesen 
mitlerweile erfahren, dass es wohl 2 verschiedene induktive Wirkungen in 
Metallen gibt, einmal die Induktion von Wirbelströmen, die das 
magnetische Material wie Stahl etc erwärmen können und eine Art der 
Induktion in allen anderen leitfähigen Materialien, die unmagnetisch 
sind. Allerdings meine ich mich erinnern zu können, dass gerade dort 
hohe Frequenzen der Bringer wären... Kann mich aber auch irren in der 
Erinnerung. Finde den Text jetzt auch nicht aif die Schnelle wieder.
Eins ist sicher es gäbe für ein praktikable Lösung mit einem 
funktionierenden Bauvorschlag ein Menge Leute aus meinem Dampfforum, die 
da Interesse dran hätten so etwas nachzubauen. Sowohl für Buntmetalle 
zum Löten als auch für Werkzeugstahl zum Härten und anlassen...

Ich melde mich jetzt erst mal hier an, damit man auch mal ne PN 
schreiben kann...

[Peter R. (kyrill)]

Bin jetzt angemeldet als: kyrill...

[Ulf (Gast)]

Hallo!

Mein Ofen ist derzeit zerlegt und wartet auf die neuen Spulen. Aber 
meiner Meinung nach ist die Idee, eine 120 mm Durchmesser Cu- Scheibe 
induktiv bis Hartlöttemperatur zu erhitzen, schwer umsetzbar. Eine 
Riesenspule (Innendurchmesser min. 125mm!) mit spezieller Geometrie wäre 
notwendig.
Die Flachspulenversion im Kochfeld funktioniert NUR bei 
ferromagnetischen Materialien. Das Induktionsfeld erkannte selbst den 
auf 0,7mm Kupferblech stehenden Kochtopf nicht mehr, obwohl der Topf 
durch 1,0mm Pappe vom Zeichenblock noch erkannt und geheizt wurde...

In meiner dicken Spule habe ich selbstverständlich auch mit NE- Metallen 
experimentiert. Diese werden aber langsamer warm bei niedrigeren 
Endtemperaturen. Ein Stück Orgelpfeife brauchte beispielsweise ca. 15 
sec. bis zum langsamen Schmelzen. Vielleicht funktioniert das bei 
höheren Frequenzen besser.
Nach meinem Bauch kommt man beim hobbymäßigen Hartlöten mit einem 
Propanbrenner, evtl. auch Propan/Sauerstoff, und Silberlot schneller zum 
Ergebnis. Aber (fast) alle Teilnehmer hier in der Runde beschäftigen 
sich ja eher aus "sportlichem" Interesse mit dem Thema der 
Induktionsöfen.

ulf.

der lieber sportlich lötet, als durc den Schnee zu rutschen.

[monsta (Gast)]

Ich gieße jeden Tag mit einem Onduktionofen der durchmesser der Spule 
ist gerade mal 30-50mm und die hohe 80 mm. Die Spule besteht, sieht aus 
als wäre sie aus Alu (5mm Durchmesse wassser gekühlt) und ich gieße 
dammitverschiede Goldliegierungen und Nicht Edel Metalle (NEM).

Dewegen wollte ich euch nur mal so sagen das man nicht eine Spule mit 
125 mm inendurchmesser brauch um Metalle zu schmelzen

[Peter R. (kyrill)]

ULf ich danke schon mal für die Einschätzung.

Wie schon geschrieben besteht beim Hartlöten mit der Flamme die 
Problematik, dass nicht alle Stellen der Fläche gleichmäßig bearbeitet 
werden können. Man greift also zu Lot mit verschiedenen Schmelzpunkten 
und teilt sich die Arbeit ein. Das wollte ich vermeiden indem alles zur 
gleichen Zeit auf Arbeitstemperatur gebracht wird und dann zb mit Lot 
mit einem Schmelzpunkt bei 660 Grad gelötet wird. Den Propanbrenner habe 
ich ja im Einsatz. Deswegen suche ich ja nach einer einfacheren Lösung, 
der ihr hier schon recht nahe seid.

Eine Kochplatte habe ich nur angesprochen, weil man die Innereien 
vieleicht übernehmen kann bei einer geänderten Spule. So ein Kochfeld 
mit der kompletten Elektronik ist schon für 39 Euro zu bekommen. 
Gebraucht wahrscheinlich noch günstiger als Bastelbasis. Das war der 
Grund: Kosten minimieren! Und eine Leistungsregelung vielleicht schon 
dazu...

Deshalb war die Eingangsfrage ja auch: Meint ihr, dass sich diese 
Kochfelder zum Abändern oder Umbauen eignen?

Ulf was sagtst du dazu... Die Kochspule soll weg und eine Luftspule 
dran. Ich habe nur keine Ahnung wie man das mit der Anpassung des 
Schwingkreises in den Griff bekommt mangels jeglicher 
Elektronikkenntnisse und Meßgeräte. Da bräuchte ich Eure Hilfe.

Gruß aus Lünen
Peter

[Silvio K. (exh)]

Hallo Peter,
kannst du mal ein Foto vom Objekt der Begierde posten? Ich befürchte, 
dass dein Kupferlochblech deines Kessels außen heißer wird als innen. 
Wie in:

http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/Induktionsofen_1kW_US1.mpg

hier wird es außen viel schneller heiß als innen...

Das ist ein Grundproblem für gleichmäßiges Erhitzen. Wenn die 
magnetische Flussdichte B durch das Werkstück konstant ist, dann hat man 
trotzdem eine ungleiche Erwärmung. Grund ist folgender: Die 
kreisförmigen Wirbelströme sind Folge der induzierten elektrischen 
Felder, die wiederum propotional zur eingeschlossenen Fläche sind. Und 
hier liegt das Problem. Die Fläche = Gesamtspannung (z.B. Kreis) nimmt 
quadratisch mit dem Durchmesser zu (A=pi/4*d^2). Der Umfang, an dem die 
induzierte Spannung abfällt (umfang=d*pi) , dagegen nur linear. 
(Spannung pro Umfangslänge nimmt zu). Das heißt, es wird in den 
Randgebieten immer schneller heiß, weil dort viel mehr Wärme entsteht

@ All: so sehe ich das, wenn ich das falsch sehe, bitte Einspruch 
erheben.

[Ulf (Gast)]

@Monsta
Die verwendete Frequenz des Schmelzofens wäre interessant.
Um 120mm in die Spule zu bekommen, muß sie schon so groß sein, trotz 
aller Orthographie...

@ Peter R.
Mit dem Kochfeld hat man zwar ein paar Bauteile, aber eine halbwegs 
universelle Verwendung der bestehenden Elektronik ist nahezu unmöglich. 
Alle Abweicher von der spezifischen Anwendung kosten einen IGBT.
Für meine Experimente gefällt mir der Leistungsoszillator am besten, 
weil er ohne aufwendige Steuerung auskommt und sich immer den 
Gegebenheiten des Schwingkreises anpaßt. Das eGrab wächst langsamer beim 
Ausprobieren und der Oszillograph zeigt eine schöne Sinuskurve.

Bezüglich des gleichmäßigen Erwärmens kann ich Silvio beistimmen. Auch 
bei industriellen Anwendungen sieht man die abenteuerlichsten 
Spulenformen, um das Feld dem Werkstück anzupassen. Siehe auch das 
coil_design.pdf weiter oben im Thread.

ulf.

[Peter R. (kyrill)]

Ich hab mal ein Bild für so einen Kessel mit Rauchrohren angehängt. Der 
abgebildete ist sehr groß im Durchmesser also nicht danach 
planen/rechnen. Aber man sieht zu mindest das Prinzip, dass mehrere 
Röhren in den Boden und Deckel eingelötet werden mit Silberlot und 
gleichzeitig der Boden auch noch an die Kesselwand. Zusätzlich kommen 
noch jede Menge Anschlüsse in die Kesselwand, die meist ein erneutes 
Erhitzen punktuell notwendig machen.

@ silvio und ulf

Danke für eure Ausführungen. Ich sehe schon mit dem einfachen Umbau der 
Kochplattenelektronik wird das nix. Wäre ja auch zu schön gewesen...

@ULf

Wie hoch schätzt du die Teilekosten für die von Dir bevorzugte 
Schaltungsauslegung, sagen wir mal für eine Spule von 80 mm 
Innendurchmesser zur Erhitzung von Kupfer? Spule aus Kupferrohr, 
wasserdurchflossen zur Kühlung.

[Ulf (Gast)]

Hallo Peter!

So einfach ist die "Preisfrage" nicht zu beantworten. Es braucht einige 
Zeit, bis man eine habgare oder fertige Anlage zusammengebastelt hat. 
Das eGrab schluckt da mehr Teile, als man auf der Schaltung hat.
Viel wichtiger ist aber die Frage, ob man das Kupfergebilde überhaupt 
gleichmäßig erwärmt bekommt. Der Deckel und der obere Bereich der Rohre 
müssen gleichzeitig und gleichmäßig erwärmt werden, und das bei der 
enormen Wärmeleitung der CU-Rohre! Und dann das große Außenrohr wie ein 
faradayscher Käfig drumherum...
Ohne jetzt den Olymp der Elektronik(den ich auch erst in den letzten 
Jahren mühsam erlommen habe) verteidigen zu wollen- für einen 
Elektronik- Laien ist das Thema Induktionsofen in dieser Leistung und 
Anforderung schon harter Stoff. Da bleibt die Dampflok lange stehen.

Ein etwas weniger kompliziertes Gebilde zeigt das Foto. Das Teil ist ca. 
130mm lang, ca. 2mm Bodenplatte und 1,5 mm Bleche für das Labyrinth. 
Alles nacheinander mit Silberlot gefüllt und der Außenstreifen zuletzt 
gelötet. Alles war dicht, bei mehreren solchen Teilen. Kein Problem mit 
dem Brenner.

Meine Löterfahrungen reichen von SMD- Bauteilen über Orgelpfeifen bis zu 
Läufern in den Elektromotoren für E-Loks. Für Deinen speziellen Fall 
würde ich wirklich immer noch den Propan- Sauerstoff-Brenner empfehlen. 
Mit etwas Übung kann man die Rohre Stück für Stück löten und die große 
Rundnaht zuletzt. Eine schöne Aufgabe mit Silberlot oder Phosphorlot. 
Egal, welche Hartlöttechnologie, die enorme Wärmeausdehnung des 
Außenrohres wird das Hauptproblem sein. Da sollte man fast Weichlot 
nehmen, wenn die Temperatursicherheit im Dampkessel ausreicht.

ulf.
dessen Induktionsofen auch immer noch nicht fertig ist.

[Ulf (Gast)]

Sorry- "halbgare" soll es heißen auf Zeile 2.

[Falk B. (falk)]

@  Peter R. (kyrill)

>Ich hab mal ein Bild für so einen Kessel mit Rauchrohren angehängt. Der
>abgebildete ist sehr groß im Durchmesser also nicht danach

Werden solche komplexen Dinge nicht eher in einem klassichen Ofen 
gelötet?

MFG
Falk

[Peter R. (kyrill)]

Also nach meiner Erfahrung, und die ist noch gering,  kann man so 
komplexe Teile mit der Flamme entweder in verschiedenen Schritten mit 
verschiedenen Schmelztemperaturen der Lote abarbeiten und nimmt dann 
auch noch klassische Wärmequellen wie Holzkohle etc. dazu, um die 
Grundwärme zu halten. Die einzelnen Lötstellen werden dann mit der 
Flamme auf Löttemperatur gebracht und abgearbeitet.

Deswegen hatte ich ja die Hoffnung, dass es vielleicht mit Induktion in 
einem Zug geht...

Und wie gesagt mein Bild war ein Extrembeispiel. Normalerweise sind die 
Außenmäntel max. 100 mm im Durchmesser eher kleiner.

Trotdem danke euch allen für die Ratschläge aus eurem Wissensfundus...

Ich lese hier weiter mit, vielleicht kommt ja bei euren Versuchen noch 
was heraus, was ich doch brauchen kann.

[Silvio K. (exh)]

Vor einer Weile habe ich mit meinem Induktionsofen 2 Stahlteile mit 
Niedertemperaturhartlot verlötet. Das war ein kleines Drehteil welches 
an ein 3 mm dickes Kreis-Blech sollte. Drehteil 20mm mittig an 110 mm 
Blech. Sollte eine Handrand werden, ist es auch geworden.
Bis auf das Problem mit der gleichmäßigen Erwärmung, war das eine 
saubere Sache. Außen hat es geglüht und in der Mitte, wo es löten 
sollte, hat es lange gedauert. Aber sonst sehr nett. Auch HSS auf Stahl 
hab ich mal gelötet.

Kupfer geht, aber eben nicht so leicht:
http://www.youtube.com/watch?v=zw_SrGU2iYs
Die gezeigte Spule hat nur 2 Windungen. Was das für die Blindleistung 
heißt, kann man nur erahnen. Viel gutes C.

@ Ulf
Wieviele Windungen hat deine neue Spule?

@ Peter: Wie hast du den Kessel so sauber hinbekommen? Da ist ja nichts 
angelaufen...

[Peter R. (kyrill)]

Wie ich schon schrieb, dass ist nicht mein Kessel. Das Bild war nur ein 
Beispiel für die Problematik, weil hier danach gefragt wurde. Ich hab 
keine Ahnung, wie der Erbauer das so hinbekommen hat.

[monsta (Gast)]

@ulf

die freqenz kann ich dir leider nicht sagen  aber vielleicht findest du 
ja was im internet über die gießanlage (ist von der firma BEGO  Nautilus 
heist die anlage )

[Markus F. (5volt)]

Ich habe auch mal einen Induktionsheizer gebaut.
Der ist aber zum Betrieb an Kleinspannung (so 30...50V) gedacht.

Ich habe insgesamt 4 IRFP260 Mosfets verwendet (im Schaltplan sind nur 2 
eingezeichnet, in Wirklichkeit sind da aber je 2 parallel).
Die Spule (Workcoil) ist aus 16mm² Erdungskabel und hat insgesamt 7 
Windungen mit einer Mittelanzapfung bei 3,5 Windungen.
Das ist auch das Hauptproblem daran: Obwohl die Anzapfung ziemlich genau 
mittig ist, werden die Mosfets sehr ungleichmäßig belastet: Ein 
Kühlkörper ist schon unanfassbar heiß (vielleicht 100°C), während der 
andere noch fast handwarm ist.
Die Kondensatoren sind übrigens 4 Stück WIMA FKP1 mit je 0,22µF/630V. 
Also insgesamt 0,88µF. Damit ist die Leerlauf-Frequenz über 100kHz, sehr 
hoch für einen IH. Mit geringerer Frequenz, also mehr Kapazität, würden 
die Mosfets vermutlich auch kälter bleiben.

Als Spannungsquelle habe ich ein Labornetzteil mit 0...38V und 0...40A 
verwendet, hier auf volle Spannung eingestellt.
Der Induktionsheizer funktioniert auch einigermaßen. Ich habe mal ein 
Stück 1" Metallrohr reingehalten. Da stieg die Stromaufnahme so auf 25A, 
also ca. 950 Watt Leistung. Und das Rohr wird ziemlich schnell heiß...
Mit einem Gegenstand, der die Spule besser ausfüllt (z.B. 2" Eisenrohr) 
dürfte die Leistung auch deutlich über 1kW gehen. So ein dickes Rohr 
habe ich aber gerade nicht...

Ich habe dann auch mal eine mit Wasser gefüllte Alu-Getränkedose 
reingestellt.
Man sollte meinen, dass die überhaupt nicht richtig warm wird. Aber das 
Gegenteil ist der Fall:
Die Leistungsaufnahme war so 600...700 Watt, und das Wasser wurde doch 
recht schnell warm.
Allerdings musste ich nach so 60s abschalten, weil ein Mosfet-Kühlkörper 
knallheiß war. Ist auch kein Wunder: Alu senkt die Induktivität der 
Spule, also dürfte die Frequenz weit über 100kHz gewesen sein.

So extrem toll funktioniert es also nicht. Trotzdem könnte die Sache für 
Leute interessant sein, die gerne mal mit Induktionsheizern 
experimentieren möchten, aber nicht mit Netzspannung rumbasteln wollen.
Die Schaltung geht auch noch einfacher:
http://forum.4hv.org/attachments/Flyback_driver.png
Da sind aber die Schaltverluste noch höher als in meiner Version, weil 
die Mosfets nur über 470 Ohm Widerstände angesteuert werden.

[Abdul K. (ehydra)]

Zur Info, der Link ist so einfach erreichbar:
http://forum.4hv.org/ aufrufen und dann einfach
http://forum.4hv.org/attachments/Flyback_driver.png

als URL pasten.

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

Markus F. schrieb:

> Ich habe insgesamt 4 IRFP260 Mosfets verwendet (im Schaltplan sind nur 2
> eingezeichnet, in Wirklichkeit sind da aber je 2 parallel).
> Die Spule (Workcoil) ist aus 16mm² Erdungskabel und hat insgesamt 7
> Windungen mit einer Mittelanzapfung bei 3,5 Windungen.
> Das ist auch das Hauptproblem daran: Obwohl die Anzapfung ziemlich genau
> mittig ist, werden die Mosfets sehr ungleichmäßig belastet: Ein
> Kühlkörper ist schon unanfassbar heiß (vielleicht 100°C), während der
> andere noch fast handwarm ist.

Die Mittelanzapfung muß auch nicht so genau stimmen. Im Extremfall 
funktioniert es sogar ganz ohne Anzapfung (Drossel an Spulenende).
Es fehlen aber die obligatorischen Gatewiderstände. Damit sind 
HF-Schwingungen Tür und Tor geöffnet, insbesondere bei einer so 
fliegenden Verdrahtung. Seltsames Verhalten einer Schaltung ist im 
Zweifelsfall immer auf fehlende Gatewiderstände zurückzuführen.

Jörg

[Markus F. (5volt)]

Das mit den Gatewiderständen probiere ich mal, vielleicht hilft es was.

> Die Mittelanzapfung muß auch nicht so genau stimmen. Im Extremfall
> funktioniert es sogar ganz ohne Anzapfung (Drossel an Spulenende).
Vielleicht ginge das auch, ist aber technisch Unsinn, weil dann während 
einer der Mosfets schaltet gar keine Energie in die Spule geladen wird.

Und die fliegende Verdrahtung ist vermutlich die beste Lösung. 
Insbesondere den Schwingkreis-Kondensator sollte man keinesfalls auf 
eine Platine montieren.
Ich habe zwischen den Kondensatoren jetzt 7,5mm² starke Verbindungen 
(5*1,5mm²), und die erwärmen sich im Betrieb deutlich.
Selbst wenn man nur 3mm² Leiterbahnen nehmen würde, wären die auf einer 
Platine mit 70µm Kupferauflage über 4cm breit.
Praktikabler wäre wohl eine dünnere Leiterbahn, auf die man einen 
6mm²-Draht auflötet.

Die Kondensatoren bleiben aber recht kühl.
Ich schätze mal, dass im Schwingkreis etwa 100 bis 150 Ampere fließen.
Das 16mm²-Kabel der Spule wird auch recht warm, das liegt aber auch zum 
Teil am Skin-Effekt (deshalb wird ja auch gerne Kupferrohr verwendet).

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

Markus F. schrieb:

>> Die Mittelanzapfung muß auch nicht so genau stimmen. Im Extremfall
>> funktioniert es sogar ganz ohne Anzapfung (Drossel an Spulenende).
> Vielleicht ginge das auch, ist aber technisch Unsinn, weil dann während
> einer der Mosfets schaltet gar keine Energie in die Spule geladen wird.

Nein, das hat damit nichts zu tun. Die Drossel soll im Idealfall ja nur 
als Konstantstromquelle wirken. Dem Schwingkreis ist es völlig egal, wo 
dieser Strom eingespeist wird und ob er durch eine Stromzunahme an einem 
Ende oder eine Stromabnahme am anderen Ende geladen wird.
Der Unterschied ist nur ein resultierender Gleichstrom durch die Spule, 
was bei solchen dicken Spulen aber vernachlässigbar ist und die höhere 
Wechselspannungsbelastung an der Drosselspule, die man durch eine 
größere Drossel kompensieren muß. Die Induktivität der Drossel sollte in 
solchen Fällen schon relativ groß gegenüber derjenigen des 
Schwingkreises sein.

> Und die fliegende Verdrahtung ist vermutlich die beste Lösung.
> Insbesondere den Schwingkreis-Kondensator sollte man keinesfalls auf
> eine Platine montieren.

Alles Andere sollte aber schon sauber und auf kürzestem Weg verdrahtet 
sein.

Jörg

[Иван S. (ivan)]

Hallo Falk,

Falk Brunner schrieb:
> Die meisten Hobbybastler nehmen Kuferrohr aus dem Baumarkt. Das ist aber
> AFAIK KEIN E-Kupfer, sprich es ist NICHT elektrolytisch gereinigt.

Hier wirfst du zwei verschiedene Dinge in einen Topf. 
Rohrleitungskupfer, exakt Cu-DHP (Deoxidized high phosphorus copper), 
ehemals SF-Cu genannt, wird ebenso wie Elektrokupfer gröstenteils 
elektrolytisch raffiniert.
Elektrokupfer weist einen Gehalt von mindestens 99,99% Cu auf, Cu-DHP 
immerhin noch mindestens 99,9%.

> D.h. aber auch, dass der Widerstand gut um Faktor 10(?) über dem von
> richtigem E-Kupfer liegt.

Die Leitfähigkeit von E-Kupfer beträgt (je nach Sorte, 20°C) mindestens 
58 m/(Ohm*mm²) bzw. 58,58 m/(Ohm*mm²). Die elektrische Leitfähigkeit von 
Cu-DHP beträgt immerhin zwischen (schlechtestenfalls) 42 und 
(bestenfalls) 51 m/(Ohm*mm²). Von "Faktor" kann hier also keinesfalls 
die Rede sein.

> http://de.wikipedia.org/wiki/Kupfer#Physikalische_Eigenschaften

Quellen: Deutsches Kupferinstitut, Isabellenhütte.

MfG, Iwan

[Silvio K. (exh)]

Schön, dass das Baumarkt-Kupferrohr doch nicht so schlecht ist wie 
befürchtet. Dann kann ich es beruhigt weiter nehmen...habe letztlich 10 
m gekauft. :-) Wenn wieder mehr Zeit bleibt, kann ich andere 
Spulendurchmesser probieren. Ein Literaturtipp ist an dieser Stelle das 
Buch:
"Induktionserwärmung" von Benkowsky aus dem guten alten Verlag Technik 
der DDR oder kurz nach der Wende Verlag Technik Berlin GmbH

Viele Grüße

Silvio

[eProfi (Gast)]

Hallo alle zusammen,

> eingezeichnet, in Wirklichkeit sind da aber je 2 parallel).
> Die Spule (Workcoil) ist aus 16mm² Erdungskabel und hat insgesamt
> 7 Windungen mit einer Mittelanzapfung bei 3,5 Windungen.
Genau so sieht eine meiner Spulen auch aus.

> Das ist auch das Hauptproblem daran: Obwohl die Anzapfung
> ziemlich genau mittig ist, werden die Mosfets sehr ungleichmäßig
> belastet: Ein Kühlkörper ist schon unanfassbar heiß (vielleicht
> 100°C), während der andere noch fast handwarm ist.
Da ist was anderes faul. Baue die Schaltung auch mechanisch symmetrisch 
auf, also die Kühlkörper nicht nebeneinander, sonder hintereinander und 
um 90° gedreht, so dass die Gnd-Verbindung ganz kurz ist. Jetzt ist es 
eine riesige halbe Windung, und bei unseren Strömen macht das einiges 
aus.
Und prüfe, ob noch alle Bauteile in Ordnung sind, ich habe da die UF4007 
in Verdacht. Übrigens haben die UF4001-4004 andere Werte (z.B. 
Flußspannung) als UF4005-4007.
Hast Du ein Oszi?
> Die Kondensatoren sind übrigens 4 Stück WIMA FKP1 mit
> je 0,22µF/630V. Also insgesamt 0,88µF. Damit ist die
> Leerlauf-Frequenz über 100kHz, sehr hoch für einen IH.
> Mit geringerer Frequenz, also mehr Kapazität, würden
> die Mosfets vermutlich auch kälter bleiben.
Nimm lieber 6-8 Stück und plaziere sie so nah wie möglich an der Spule. 
Im Bild ist eine riesige "tote Fläche" erkennbar, die nur parasitäre 
Induktivität erzeugt.

> Als Spannungsquelle habe ich ein Labornetzteil mit 0...38V und
> 0...40A verwendet, hier auf volle Spannung eingestellt.
So ein schönes Teil hätte wohl jeder.
>
> Der Induktionsheizer funktioniert auch einigermaßen. Ich habe mal
> ein Stück 1" Metallrohr reingehalten. Da stieg die Stromaufnahme
> so auf 25A, also ca. 950 Watt Leistung. Und das Rohr wird
> ziemlich schnell heiß...
So solls auch sein.

> Ich habe dann auch mal eine mit Wasser gefüllte Alu-Getränkedose
> reingestellt.
> Man sollte meinen, dass die überhaupt nicht richtig warm wird. Aber das
> Gegenteil ist der Fall:
> Die Leistungsaufnahme war so 600...700 Watt, und das Wasser wurde
> doch recht schnell warm.

> Allerdings musste ich nach so 60s abschalten, weil ein Mosfet-
> Kühlkörper knallheiß war. Ist auch kein Wunder: Alu senkt die
> Induktivität der Spule, also dürfte die Frequenz weit über
> 100 kHz gewesen sein.
Glaub ich weniger. Es handelt sich ja eher um einen Transformator.

Letztlich bekommt man die Leistung nur ins Werkstück, wenn die Anpassung 
stimmt. Da das Werkstück schlecht geändert werden kann, muss die Spule 
dafür herhalten. Bei so geringer Spannung muss die Windungszahl 
verkleinert und die Kapazität vergrößert werden.
Alternativ halt mit der Spannung raufgehen oder zumindest eine 
Vollbrücke bauen. Da hat Silivo kürzlich bewiesen, dass das einfacher 
klingt als es ist.

Ich bin noch ab und zu dabei, neue Ideen zu simulieren. Ständige 
Kontrolle von I und U an den IGBTs, ordentliche Treiber oder 
opto-isolierte von HP.

Hat jemand den o.g. 3kW  yourtube-link parat, konnte es auf die Schnelle 
nicht finden.
Schön dass wir mit Markus einen Mitstreiter mehr haben.

[Silvio K. (exh)]

eProfi schrieb:
> Hat jemand den o.g. 3kW  yourtube-link parat, konnte es auf die Schnelle
> nicht finden.

Meintest du diesen link? 3 kW und Kupfer im Tiegel
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"

eProfi schrieb:
>> 0...40A verwendet, hier auf volle Spannung eingestellt.
> So ein schönes Teil hätte wohl jeder.

Ja das stimmt ;-)

Noch ne andere Sache:
Kennt jemand Übertrager die von 600V herunter teilen? Ich habe gemerkt, 
dass meine genutzten Übertrager einen zu niedrigen Blindwiderstand 
darstellen. Bin am überlegen das resistiv zu machen. Kapazitiv geht 
nicht wegen Flanken (Brückenausgang).

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

eProfi schrieb:

>> Als Spannungsquelle habe ich ein Labornetzteil mit 0...38V und
>> 0...40A verwendet, hier auf volle Spannung eingestellt.
> So ein schönes Teil hätte wohl jeder.

Bei eBay werden die hin und wieder verkauft. Ich habe mir vor einigen 
Jahren für ca. 100.-€ incl. Versand so ein altes Teil von Agilent 
(HP6269 0...40V, 0...50A) gekauft.

Jörg

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

für alle, die es interessiert:
Hier eine (noch) kleine Schaltungssammlung, in der auch die desöfteren 
erwähnte IGBT-Oszillatorschaltung erklärt ist:
http://www.joretronik.de/Oszillatoren/Oszillatoren.html

Jörg

[Silvio K. (exh)]

Hallo Jörg,
besonderen Dank für die zuletzt aufgeführte Schaltung auf deiner Seite, 
in der alle Bauelemente auch definierte Werte haben.
Gruß
Silvio

[Silvio K. (exh)]

So, jetzt gibt es diesen Tread auch schon wieder 6 Monate. Man, man , 
man wie die Zeit vergeht. Habe letztlich 3 Trafos an Land gezogen. 3, 
die magische Zahl. Leider fehlen die Schleifer. Weiß jemand aus welchem 
Material die Schleifkontakte sind? Graphit? Messing? Sonst funktionieren 
sie einwandfrei. Ihr konnt euch denke wofür: Netzteil 0-550V 16A. Da 
geht was...
Spätestens in vier Wochen gibt es dann langsam wieder Fortschritte: 
Urlaub :-)
Viele Grüße
Silvio

[Andreas K. (derandi)]

Aus Verschleißgründen würde ich zu Schleifkohlen raten...

[Falk B. (falk)]

Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"

[Silvio K. (exh)]

@Falk
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
Halbwissen ist relativ.


Andreas K. schrieb:
> Aus Verschleißgründen würde ich zu Schleifkohlen raten...

Vielleicht finde ich noch einen Anlasser aus nem KFZ, die haben schmale 
lange Kohlen.
Danke für deine kontruktive Meinung.
Bei Messing hätte ich Angst, dass es anbackt.

[Falk B. (falk)]

@  Silvio K. (exh)

>Beitrag "Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
>Halbwissen ist relativ.

Ja, relativ gefährlich.

[eProfi (Gast)]

Die Schleifer müssen einen gewissen Widerstand haben, damit kein zu 
hoher Strom fließt, wenn sie zwei (oder sogar drei) Windungen 
kurzschließen.
Bei meinem ist es eine Graphit-Rolle.

Schade, dass sie fehlen, kannst Du sie noch bekommen. Das wird sonst 
viel Arbeit.

Du schreibst 550V 16A.
DC nehme ich an. Welche Daten haben die Trafos?


zum 3kW-Video:
Es ist auch ganz frisch ein Video bei Youtube in dem ein Typ ein Stück
Kupfer mit 65 kHz und 3 kW schmilzt. Alle Achtung! Nicht schlecht.

Dieses meine ich, hat da jemand eine URL?


Am Teslathon2010 in Pierbach hat einer als Maturaarbeit eine 
2,5kW-Anlage gebaut, sehr schönes Teil. Leider war ich gerade beim 
Abfahren und konnte sie nicht in Betrieb sehen.

Mein 8kA-Trafo hat recht gut funktioniert, wg. Zeitmangels konnte er nur 
kleine Alustangen "zerlegen". Angeschlossen wurde er direkt am 
Sicherungskasten. Jeder der 9 RKTs bekam seinen eigenen C32A-Automat.

[Silvio K. (exh)]

Hallo eProfi,
der Link vom Kupferschmelzen ist in
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW"
gegeben.

> Bei meinem ist es eine Graphit-Rolle.
Eine Rolle!? Auch eine Lösung. Ja, der Schleifer muss breit genug sein, 
damit es nicht zum Spannungsabriss während der Bewegung kommt und schmal 
genug, dass möglichst wenige benachbarte Windungen kurzgeschlossen 
werden.

> Welche Daten haben die Trafos?
Eine Wicklung mit Anzapfung bei N, 120, 220 und 250 sowie der Schleifer 
selbst. 16 A glaube ich, aber mindestens 10 A.
Soll dann schön in Sternschaltung und Gleichrichter dahinter.

> Am Teslathon2010 in Pierbach hat einer als Maturaarbeit eine
> 2,5kW-Anlage gebaut, sehr schönes Teil.

War es Manuel(Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW")? Wenn 
ja, hat er uns alle überholt :-)

> wg. Zeitmangels konnte er nur
> kleine Alustangen "zerlegen"
Wo ist das Video?

Gruß
Silvio

[Ulf (Gast)]

Hallo Silvio!

Herzliches Beileid für die gefledderten Trafos. Die Schleifermechanik zu 
entfernen ist eine Gemeinheit. Wie ein Diesel ohne Kurbelwelle...
Der für 16 A notwendige Querschnitt der Kontaktfläche ist nicht zu 
unterschätzen. Wahrscheinlich kommt man kaum umhin, mehrere 
"Anzapfungen" der Trafos mit der Schleifrolle abzudecken. Die 
Stegspannung an Gleichstrommotoren ist oft so um die 20V, auch da fährt 
die Kohlebürste ohne zu weinen drüber. Habe leider keine Angaben über 
Kohlequerschnitt vs. Nennstrom in meinen alten Lehrbüchern gefunden.

Der Induktionsofen ist mechanisch und kühltechnisch fast fertig, aber an 
die Elektronik muß ich grundlegend noch mal ran. Werde wohl um eine 
Spannungs- und Stromüberwachung wirklich nicht drumrumkommen.

Interessante Informationen brachte das Lesen des von dir empfohlenen 
Buches zum Thema Curiepunkt- Problem:

Der Luftspalt zwischen Arbeitsspule und Werkstück sollte so gering wie 
nur möglich sein, ansonsten fahren die Feldlinien dem Weg des geringsten 
Widerstandes, also durch den Luftspalt.
Solange aber das Werkstück aus Fe besteht, leitet es besser als Luft und 
bündelt bis zum Erreichen der Curie- Temperatur die Feldlinien in sich- 
trotz der Hystereseverluste.
Kein Wunder, daß bei den riesigen Luftspalten unserer 
Experimentierspulen die Erwärmung stagnierte.

ulf.
am Planen groooßer Step Down Schaltungen

[Silvio K. (exh)]

Ulf schrieb:
> Herzliches Beileid für die gefledderten Trafos.

Danke, werde nochmals nach den Schleifern fragen. Die Wahrscheinlichkeit 
ist nicht Null, dass sich die Schleifer noch anfinden. Ist aber 
optimistisch ausgedrückt :-|

> Der Luftspalt zwischen Arbeitsspule und Werkstück sollte so gering wie
> nur möglich sein,
Ja, das stimmt. Das Verhältnis zwischen Werkstück- und Spulenfläche 
gehen sehr stark in den Wirkungsgrad ein.

Meine nächste Spule wird auch kleiner im Durchmesser werden (Di~55 mm 
statt 90 mm). Drehbank ist nach dem Winterschlaf wieder erwacht und 
freut sich schon aufs wickeln :-)

Leider sinkt beim Schrumpfen der Spule die Induktivität...

5 Wicklungen 12er Kupfer auf 90 mm sind ca. 2 µH
5 Wicklungen 0.5er Draht auf 0.8 mm (oder waren es 1,2 mm?) sind ca. 20 
nH

Ich schätze 4 Wicklungen auf 55 mm sind so 1 µH.

Mal sehen wo ich rauskomme ... genug C ist dank eProfi da und 
Transistoren sind auch reichlich vorhanden.

Viele Grüße

Silvio

[Mandrake (Gast)]

@Jörg R.
Bezugnehmend auf deinen Link zu den Oszillatoren:
Müssen es im Bild 5 nicht N-Kanal MOSFETs sein?
Ansonsten eine tolle Seite, die gut erklärt.

Gruß

Mandrake

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

Mandrake schrieb:
> @Jörg R.
> Bezugnehmend auf deinen Link zu den Oszillatoren:
> Müssen es im Bild 5 nicht N-Kanal MOSFETs sein?
> Ansonsten eine tolle Seite, die gut erklärt.

Ja, da sind noch 2 P-Typen reingerutscht. Die Royer-Oszillatoren 
arbeiten natürlich mit N-Kanal-Typen. Das wird sicher in naher Zukunft 
korrigiert.

Jörg

[Markus F. (5volt)]

eProfi schrieb:
> Da ist was anderes faul. Baue die Schaltung auch mechanisch symmetrisch
> auf, also die Kühlkörper nicht nebeneinander, sonder hintereinander und
> um 90° gedreht, so dass die Gnd-Verbindung ganz kurz ist. Jetzt ist es
> eine riesige halbe Windung, und bei unseren Strömen macht das einiges
> aus.
Ja, ich muss den ganzen Aufbau eh nochmal neu verkabeln. Die 
1,5mm²-Kabel werden bei 20...25A nämlich schon ordentlich warm, bei 
30...35A dann richtig heiß.
Ich werde dafür mal 2,5mm² oder sogar 4mm² verwenden. Dann kann ich ja 
auch die Kühlkörper noch besser anordnen.

> Und prüfe, ob noch alle Bauteile in Ordnung sind, ich habe da die UF4007
> in Verdacht. Übrigens haben die UF4001-4004 andere Werte (z.B.
> Flußspannung) als UF4005-4007.
Die Dioden sind ok, es sind auch alle 4 Mosfets noch ok.

Das Problem tritt hauptsächlich dann auf, wenn die Spule asymmetrisch 
"belastet" wird. Ich habe z.B. mal eine Eisen-Dose mit Wasser oben 
draufgestellt. Dann wird ein Kühlkörper sehr viel heißer als der andere.
Dann habe ich mal unter die Spule 2 Hälften von einem UU-Kern (aus einem 
Zeilentrafo) gestellt, und das Problem war weg.

Das Rohr hatte ich auch nicht symmetrisch in der Spule, es stand auch 
oben weit über.
Diese Probleme hat man schätzungsweise bei einer Spule ohne 
Mittelanzapfung, die von einer Halb-/Vollbrücke betrieben wird nicht.

Ich schätze, am besten funktioniert ein Induktionsheizer mit ziemlich 
viel Schwingkreisspannung (z.B. eine IGBT-Vollbrücke an 565V aus einem 
Drehstrom-Gleichrichter).
Damit könnte man auch Objekte, die die Spule nicht gut ausfüllen ganz 
gut erhitzen.
Wenn man mal etwas Größeres reintut, dann müsste eben eine 
Strombegrenzung einspringen und die in den Schwingkreis gepumpte 
Leistung begrenzen, damit einem die ganze Sache nicht um die Ohren 
fliegt...

[Ulf (Gast)]

Für Freunde und Füller des e-Grabes:
In der Bucht werden z.Zt. FGL40N120AND IGBTs für 8,90€ das Viererpack 
angeboten, Versand kostenlos und schnell, weil aus Deutschland.


ulf.

*Nein, keine Werbung, nur ein Tip.

[eProfi (Gast)]

> War es Manuel(Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW")? > Wenn 
ja, hat er uns alle überholt :-)
schaut so aus...
z.B.
http://theshelter.de/X/frickel/IMG_8549.JPG   bis
http://theshelter.de/X/frickel/IMG_8563.JPG


>> wg. Zeitmangels konnte er nur
>> kleine Alustangen "zerlegen"
>Wo ist das Video?
ftp://[e-mail]/reichsumformer/P1050105.MOV
oder
ftp://ks370157.kimsufi.com/reichsumformer/
user: mfk    kein PW   (dauert etliche Sekunden)
hier liegen 28 Videos
IMAG0078.AVI der kleine beim Bearbeiten eines 18mm Rohres mit 1000A
IMAG0079.AVI das Rohr ein wenig kürzer, da die Spannung zu gering
P1050105.MOV der große Trafo in Betrieb:1200mm² Kupfer gegen 25mm² Alu

http://theshelter.de/X/frickel/
http://theshelter.de/X/frickel/IMG_6981.JPG
http://theshelter.de/X/frickel/IMG_6982.JPG
Ich fertige eine Beschreibung der einzelnen Videos und Fotos an, wenn 
ich mal Zeit habe...

[Microwave (Gast)]

Hi, uC.net-Forum,

Ich habe vor einigen Tagen auch ernsthaft mit IHs begonnen,
da diese Thema einfach endgeil ist! :)
Mein Setup ist folgendes:

- Oszillator: VCO vom 4046
- Potentialtrennung: VO2611-Optokoppler von VISHAY
- Treiber: jeweils 1 TC4452 bestückt mit zwei SMD-Kondis
- PA: Halbbrücke aus zwei IRFP250 und zwei WIMA 
MKP4-Kondis(400VAC/1.5uF)
- Matching inductor Marke q'n'd (einfach mal 4 Wdg. auf ein dickes 
Ferrit-U)
- Als Kapazität habe ich einen MKP4-Kondensator mit 1.5uF und 400VAC 
Nennspannung verwendet
- Als Induktivität kam eine Spule aus 3mm-Kupferrohr mit 6Wdg. zum 
Einsatz
(Durchmesser: etwa 4cm)

Betrieben habe ich das vollgleichgerichtet und geglättet an 80VAC/2.5A.
Nach etwa 1 Minute glühte ein 6mm-Bolzen auf 3cm Länge rot.
Die FETs konnten problemlos ohne Kühlkörper betrieben werden.

Beim Versuch MKP10/150nF/650VAC-Kondensatoren zu verwenden, beulte es 
selbige aus.


- TODO:
Neue Workcoil bauen mit 6mm Kupferrohr (WS=2mm)
MMC aus 100nF/2000V MKP-Kondensatoren konstruieren
Automatische Frequenzregelung implementieren

Ich werde berichten, falls es etwas Neues (neue Ergebnisse, etc.) gibt. 
;)

[Silvio K. (exh)]

Hallo Microwave (Gast),
willkommen im Club.
wie wäre es mit einem Foto von deinem Aufbau :-)
Fragen:
Welche Frequenz?
War deine Arbeitsspule wassergekühlt?

Habe heute auch mal wieder in Richtung verbesserter Ofen gearbeitet. Das 
Ergebnisse ist eine verkleinerte Arbeitsspule. Di ca. 60 mm und 4 
Windungen. Ich denke 12er Cu-Rohr sollte man nicht enger wickeln. Macht 
aber noch einen guten Eindruck.

[Microwave (Gast)]

Hi Silvio K,

Ich habe noch keine Bilder gemacht, weil der Aufbau noch weitverstreut 
umher liegt. ;)
Wenn du aber trotzdem Bilder sehen möchtest, so kann ich welche für dich 
machen.

Frequenzmässig waren es etwa 120kHz.
Nein, die Spule war nicht wassergekühlt - dies mache ich erst, wenn es 
ganz dick kommt in Sachen Wärmeentwicklung.

Gestern habe ich mir in der Firma Kupferrohr mit 6mm Durchmesser und 
1.5mm Wandstärke organisiert.
Ich habe das ganze dann zu einer Spule mit 4.5Wdg. verarbeitet.
Diese Spule wurde aber noch nicht getestet, da ich es vergessen kann, 
diese mittels einem 30W-Lötkolben zu verlöten.

Am Setup wurde dann erst ein MMC aus 10 100nF/2000VDC-MKPs 
zusammengepfuscht.
Ebenfalls wurde der Durchmesser meiner bisherigen Workcoil auf 3.5cm 
verringert.
Dies brachte eine effektivere Erhitzung des Werkstücks.
Zudem gab es weniger Erwärmung der Schaltelemente.
Schliesslich konnte ich nach etwa 5 Minuten den Griff eines 
Drehmomentschlüssels (12mm Durchmesser) schwach rot glühen sehen.
Mit anderen weniger massiven Gegenständen komme ich jenachdem mehr oder 
weniger schnell bis auf eine wohlbekannte Temperatur. (-________-)
Die Verringerung der Workcoil-Windungszahl auf 4.5 Windungen brachte 
eher Verschlechterung. (Frequenzmässig war ich nun bei 170kHz)

Es ist leider effektiv so, dass die Curietemperatur eine momentan noch 
unüberschreitbare Hürde darstellt. :(

Momentan fahre ich übrigens immer noch starr - eine mögliche Lösung ist 
aber in Sicht, in dem ich einen uC als Frequenzkomparator benutze.
Von ZVS/ZCS sehe ich momentan noch ab, da ich erst eine PLL entwickeln 
muss, die ZUVERLÄSSIG einrastet und das Delay der übrigen Komponenten 
kompensiert. (Die letzten Versuche mit einem 4046 führten nur zu Frust.)

So langsam aber sicher müsste ich mir auch mal Gedanken über eine 
stärkere Stromversorgung machen.


Ich würde nun gerne mal darüber diskutieren, was die Grösse der 
Kondensatoren des kapazitiven Spannungsteilers von der Halbbrücke
für einen Einfluss auf den gesamten LCLR-Schwingkreis hat:

Theoretisch haben wir ja den Lo-Side-Kondensator || dem 
Hi-Side-Kondensator. Also noch ein C.
In diesem Fall hiesse das doch dann LCLRC-Schwingkreis.
Wir haben also einen parallelen RCL-Schwingkreis in Reihe mit einem 
Serienschwingkreis (Lmatch, C_Halbbrücke).
Wenn diese frequenzmässig nicht aufeinander abgestimmt sind (was imho 
unmöglich ist), kann die Sache doch nie wirklich funktionieren???
Was meint ihr zu meinen Überlegungen?


Dann, wie kommt man wohl in den wirklich interessanten Frequenzbereich 
(>250kHz) wenn man dennoch z.B. 2uF Schwingkreiskapazität haben möchte 
und die Spule noch ein effektives Magnetfeld erzeugen soll?

[Thorsten S. (whitejack)]

Hi Zusammen,

vielleicht ist ja was für Euch dabei. Miste gerad aus.

Beitrag "[V] Leistungsfets und Fets SO8 SOT-227 und TO252AA"

Gruß,
Thorsten

[Hans G. (hansch)]

Hallo Induktionsheizer
Bei Induktionskochfelder werden Ferrite eingesetzt. Man könne die 
Abstrahlung beeinflussen, achsial und auch radial? Bei euch habe ich 
noch nie sowas gesehen! Warum???

[Jonas S. (microwave)]

Silvio K. schrieb:
> Also irgendwie geht es hier nur langsam voran. Leute gibt es was Neues?
> Ulf?
> eProfi?
> Bennedikt?
> Manuel?
> ...

Das wüsste ich jetzt auch mal gerne, ich habe mich jetzt nochmal die 
ganze Zeit mit dieser Thematik beschäftigt, komme aber auf keinen grünen 
Zweig.

Hat nun irgendjemand von den im Thread aktiven Mitgliedern schon die 
Curie-Temperatur reproduzierbar überschritten?


Ich bin mal von "matching inductor" auf "current transformer" 
umgestiegen, aber es sieht nicht allzu rosig aus.

Im Detail betrachtet heisst dies, dass CT-Sekundärwicklung, 
Schwingkreis-Kondensatoren und die Workcoil heiss werden, zzgl. einer 
starken Erwärmung der MOSFETs.
Das Werkstück wird nur unbefriedigend schnell rot und stösst dann 
bereits an den "magnetischen Temperaturdeckel".

Die CT-Sekundärwicklung ist dabei aus 3Wdg. 50mm^2-Kabel gefertigt 
(Primär 12Wdg./6mm^2), die Schwingkreiskapazität setzt sich aus 10 
100nF/2000VDC-MKPs zusammen (KP1845 von Roederstein) und die Workcoil 
wurde aus 6mm-Kupferrohr (WS=1.5mm) zusammengewickelt und besitzt 7Wdg. 
bei einem Windungsdurchmesser von 3cm.
Die Schwingfrequenz belief sich auf 190-200kHz.

Irgendetwas habe ich da scheinbar noch nicht wirklich im Griff.


Wo liegt denn nun mein Fehler???

[Silvio K. (exh)]

Ah, Jonas = microwave,
Ferndiagnose ist immer schwierig. Bitte Schaltplan und Foto ;-)

200kHz ist ganz schön flott.

Microwave schrieb:
> Ich habe das ganze dann zu einer Spule mit 4.5Wdg. verarbeitet.

Wieder diese halben Windungen...

Microwave schrieb:
> vollgleichgerichtet und geglättet an 80VAC/2.5A.
Reden wir noch davon?

Jonas S. schrieb:
> Hat nun irgendjemand von den im Thread aktiven Mitgliedern schon die
> Curie-Temperatur reproduzierbar überschritten?

Wenn du dünnes Stahlblech in die Spule hineinlegst, dann überschreitest 
du diese magische Grenze.

Bleiben die MKPs kalt?

Hans G. schrieb:
> Bei euch habe ich
> noch nie sowas gesehen! Warum???

Ich denke, wir müssen erst mal hohe Leistung sicher erzeugen können ohne 
das eGrab weiter aufzufüllen.

Was meinen Ofen angeht, baue ich gerade eine alte Mikrowelle zum I-Ofen 
um und parallel muss der 3~-Stelltrafo zusammengebaut werden (Kohlen 
bestellt) und weiter parallel dazu eine flinke elektronische Sicherung 
wie in Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW" angedeutet. 
Stromsensor, IGBT da, Layout steht. Und der Impedanzmonitor aus 
Beitrag "Re: Wer hat Erfahrung mit Induktionsöfen >1kW" wartet auch noch auf 
das erste TP-Filter und Alsa-Programmierung.

Aber - auch wenn es nicht so aussieht - es geht voran.

[Silvio K. (exh)]

Jonas S. schrieb:
> Ich bin mal von "matching inductor" auf "current transformer"
> umgestiegen, aber es sieht nicht allzu rosig aus.

Hast du jetzt nichts mehr zwischen Brücke und Schwingkreis was die 
Oberwellen schluckt? Rechteck vs. Sinus heißt dann das Problem

[Jonas S. (microwave)]

Also, für eine Diagnose habe ich jetzt mal ein Übersichts-Video 
erstellt.
Ich glaube, das gestrige Experimentieren hat mir mal (nach langem) 
wieder meine FETs gekillt. Deshalb gibt es das Video nur in 
"ohne-Betrieb":
http://www.youtube.com/watch?v=6Ov13ifo56c

Ich vermute mal, dass der CT noch falsch dimensioniert ist.
Der Innenwiderstand vom CT ist möglicherweise zu hoch, was ja die hohen 
Verluste in dem Bereich erklären würde.
Ich probiere das ganze heute also nochmal mit nur einer Windung.

Soll ich vielleicht mal versuchen, auf lediglich 100kHz zu kommen?
Dann könnte ich nämlich sehr dicke Kondensatoren einbauen - mit 
fantastischen Blindströmen als Ergebnis.

Silvio K. schrieb:
> Reden wir noch davon?

Ja - es ist immer noch die gleiche Versorgung.

Silvio K. schrieb:
> Bleiben die MKPs kalt?

Die MKPs werden nach einer Weile so heiss, dass man sich daran die 
Finger verbrennt.


Ich hoffe, nun ist alles etwas klarer. :)

[Silvio K. (exh)]

Professioneller Aufbau ! :-) ,
so wie ich das erkennen kann, hast du deine Brücke direkt (d.h. mit 
einem Meter Kabel dazwischen) am Trafo und dahinter gleich den 
Schwingkreis. Die Transistoren können so gar nicht schalten. Versuche 
mal eine Mischung aus Matching-Inductor und Trafo. Die Anpassspule passt 
nicht nur an, sondern bietet der Brücke für die Oberwellen (steile 
Flanken) auch einen hohen Scheinwiderstand an, was sehr wichtig fürs 
Schalten ist.

> Soll ich vielleicht mal versuchen, auf lediglich 100kHz zu kommen?

Würde ich versuchen.
Versuche auch den Aufbau kompakter zugestalten d.h. unnötige Meter Kabel 
entfernen. Deine Nachbarn werden es dir danken. Spule wenigstens ne 
kleine zwischen Brücke und Lastkreis.

Viele Grüße und viel Spaß beim Basteln.

[Ulf (Gast)]

Hallo!

Mal wieder ein kleiner Zwischenbericht:
Bei meinen Experimenten stellte sich die PRIMÄR-wicklung trotz der 8mm² 
als zu dünn heraus(hohe Erwärmung). Nun warten 2x15mm Kupferstreifen auf 
die Drehbank, das Ganze stagniert wegen Montagefahrten.

----------------------------------------------

Nebenbei habe ich in der Bucht einen defekten Schweißinverter erworben. 
Das Innenleben erscheint auf den ersten Blick seeeehr interessant:
-Steuerplatine mit allerlei Krimskrams
-Leistungsplatine mit Vollbrückenschaltung, jeweils 3x IRFP460 parallel
 auf 4 Kühlkörpern(2 von 12 Transistoren waren durchgebrannt)
-Ferritkerntrafo mit Blechwicklung, 2 Abzweige Primär, 4 Abzweige 
Sekundär
-Sekundär 2 Kabel direkt, 2 andere Kabel über Gleichrichter
 an die Schweißkabel
-2 dünne Leitungen von den Schweißkabeln an die Steuerplatine
 zur Spannungsüberwachung
-Stromüberwachung über Primärwicklunsanschluß
 (Wandler= Ringferrit mit durchgesteckter Primärleitung und etlichen
 Windungen um den Ferritkern als Sekundärspule.)

Interessant ist die Kühlung des Trafos. Dazu ragen einfach die 
Blechwicklungen mit Abstand zueinander aus dem Kern. Der Ventilator 
erreicht so auch die Innenwicklungen.

Solch ein Schweißinverter scheint mir geradezu die perfekte 
Bastelvorlage für einen Induktionsofen zu sein. Man schließe einfach die 
wassergekühlte Arbeitsspule direkt sekundärseitig an den HF- Trafo an 
und belasse die Steuerleitung hinter dem Schweißgleichrichter. Die ganze 
Arbeit mit dem Bau der HF-erzeugenden Schaltung ist schon getan, und 
obendrein ist die Arbeitsspule bereits schön galvanisch vom Netz 
getrennt.
Leider kann ich noch nicht weiterexperimentieren, da auch in der 
Steuerung etwas nicht funktioniert. 2 Relais klicken im Sekundentakt 
kurz auf EIN, dann ist eine Frequenz von 100 kHz meßbar.

ulf.
zwischen den Welten.

[Silvio K. (exh)]

> Nebenbei habe ich in der Bucht einen defekten Schweißinverter erworben.
Hallo Ulf,
sehr schöne Idee, das mit dem Inverter. Warum bin ich nicht darauf 
gekommen? Was mich jetzt am meisten interessiert sind die Treiber der 
parallelen Transistoren. Welcher IC treibt die Brücke. Ist das ein IC 
pro Halbbrücke oder pro Transistor?
Ach ja und Fotos natürlich ;-)
Der verbaute Trafo hat sicher die gleichen Dimensionen wie der bei 
deinem Aufbau, oder?

Silvio

[Jonas S. (microwave)]

Habe nochmal experimentiert, jetzt mit etwa 60VAC und 2.5A...
Desweiteren habe ich nur noch eine Wicklung am CT.
Die MOSFETs waren nicht kaputt, aber bei einem Speisetransformator hatte 
die Temperatursicherung angesprochen.
Da ich etwas sparen muss, habe ich den Transformator aufgeschraubt und 
in einen nicht-VDE-konformen Zustand versetzt... XD

Momentan glühen lange 5mm dicke Holzschrauben wieder, aber der CT ist 
wohl immer noch etwas falsch dimensioniert.
Da muss ich nochmal dahinter, aber ich denke,
die Sache mit dem CT müsste Zukunft haben.

Silvio K. schrieb:
> Versuche auch den Aufbau kompakter zugestalten d.h. unnötige Meter Kabel
> entfernen.


Das werde ich auch nächstens.
Ich werde alle vorhandenen MKPs zusammenlöten, so dass ich eine 
vernünftige Schwingkreiskapazität habe.
Zudem spendiere ich dem einen Zeilentrafokern noch einen zweiten.
Ich muss dann mal noch schauen wegen Luftspalt und so, habe da schon 
öfters mal Probleme gehabt (nicht jetzt beim IH, momentan habe ich da 
einen Spalt).

Lasst es mich auf jeden Fall wissen, sobald ihr die magische 
Curie-Grenze überschritten habt.

Es kann natürlich auch sein, dass das bei 60VAC sowieso nichts werden 
kann... ich werde es aber noch herausfinden. ;)

Was für Frequenzen sind denn wohl erforderlich, um Aluminium oder Kupfer 
effizient zu erhitzen?
Reichen da 100kHz??

[Jonas S. (microwave)]

EDIT: Hier stockt die Sache momentan etwas,
da ich jetzt mal kurz dabei bin, mir PIC-Kenntnisse beizubringen,
wodurch ich dann endlich die automatische Frequenznachführung 
implementieren kann.
Hauptsächlich muss es mir dazu noch gelingen, Timer und PWM zum Laufen 
zu bringen.

Ich werde das ganze Programm heute vielleicht schon fertigstellen können
und könnte es morgen dann mittels VCO, Pulsgenerator und Oszilloskop 
durchtesten.

[Ulf (Gast)]

Nun mehr zum Inverter:

1. Bild zeigt die Steuerplatine. Auf Treiberschaltkreise wurde 
verzichtet, die Gates werden offensichtlich mit Transistoren 
angesteuert. Wahrscheinlich dienen die 2 Ferrittrafos unterhalb der 
Relais zur galvanischen Trennung und die Transistorreihe links daneben 
sind die Push- Pull- Stufen. Es sind (BC337,327,327,327,327,337)x2 
angeordnet.
Quarz(3276,8) und HEF4060 erzeugen die benötigte Frequenz, div. HEF44xx 
sowie ein LM324 und LM319 sorgen für die Steuerung. Mikrocontroller 
sucht man vergebens. Eigentlich sehr nachbaugeeignet.
Die Schaltung ist mir leider etwas zu komplex, um einen kompletten 
fehlerfreien Schaltplan zu erstellen(und zu verstehen).
Mit den beiden Relais wird der Wechselstrom zum Brückengleichrichter 
geschaltet(parallelgeschaltete Schließer). Damit die Steuerung anläuft,
sind die Relaiskontakte mit einem PTC überbrückt(graue Scheibe oberhalb 
der Relais). Rechts oben befindet sich das Schaltnetzteil zur 
Stromversorgung der Steuerung, im Kühlkörper ein 7815.

2. Bild oben zeigt die Leistungsplatine mit den Kühlkörpern der 
Vollbrücke und unten den Netzgleichrichter über seinem Kühlkörper. Der 
Trafo sieht auch im Original so winzig aus, Querschnitt des Ferrits sind 
540mm²

3. Bild: Im Spiegel sieht man die Kühl- Zwischenräume in der 
innenliegenden Sekundärwicklung

Vielleicht gelingt mir die Fehlersuche, und ich bekomme das Gerät zum 
laufen...

ulf.

[Jonas S. (microwave)]

Ulf schrieb:
> Die Schaltung ist mir leider etwas zu komplex, um einen kompletten
> fehlerfreien Schaltplan zu erstellen(und zu verstehen).

Kann ich sehr gut verstehen. ;)
Sieht ja echt ziemlich komplex aus... vielleicht hätte man doch lieber 
Mikrocontroller einsetzen sollen - leider auf Kosten der 
Wartungsfreundlichkeit.
Wie dem auch sei, es wird seine Gründe haben, weshalb die Steuerung 
keine programmierbare Logik enthält.
Die zu erledigenden Aufgaben werden wahrscheinlich zu zeitkritisch 
gewesen sein dafür.

Denkst du, dass du das trotzdem reparieren und danach in einen IH 
umbauen kannst?

Nett wäre es ja auf jeden Fall. :)

Und was wurde in der Vollbrücke an Schaltelementen verbaut?

[Ulf (Gast)]

Die Vollbrücke ist mit IRFP460 gebaut, jeweils 3 parallel. Bin gerade 
dabei, die Ansteuerung zu erkunden.
Im Anhang ein nicht vollständiger EAGLE Schaltplan der Leistungsstufe, 
Widerstandswerte in der unteren linken Stufe. 2 fette ELKOs und etwas 
Entstörkram sind auch noch dabei.
Die Gate- Ansteuerung kommt von jeweils 1xBC337 und 2xBC327.

Die Fehlersuche zeigt, daß bei abgezogenen Kabeln zur Gate- Steuerung 
die Relais nicht mehr klicken. Vllt. bin ich da dem Fehler auf den 
Fersen.

Nun werde ich erstmal weiterforschen, bevor ich Euch mit Halbheiten 
langweile.


ulf.

[Silvio K. (exh)]

Hallo Ulf,
mein Eagle ist zu alt um es öffnen zu können. Kannst du es nochmal als 
png reinstellen?

Gruß

Silvio

[Ulf (Gast)]

Ja.

[Ulf (Gast)]

...und sofort den ersten Fehler entdeckt:

Der Minuspol der 325V muß natürlich an die Source- Verbindung der beiden 
unteren Brückenzweige.

[Ulf (Gast)]

Nun ein vorläufiges Endergebnis:

Nach Wechsel von:
2x IRFP460
2x BC337
1x 1N4148
lief der Inverter wieder. 63V Leerlaufspannung lagen an, der Trafo lief 
mit 102,4 kHz.
Also konnte ich das Experiment mit der Induktionsspule starten. An die 
beiden Außenanschlüsse der Sekundärwicklung, die zum 
Schweißgleichrichter gehen, ließ sich problemlos eine Testspule 
anschließen. Hier lag eine Rechteckspannung mit 122 Vss an. Eine Spule 
mit Durchmesser 30mm 3 Windungen 6mm²Cu kam zum Einsatz. Durch 
Einschieben eines Flacheisens stieg der Netzstrom am sicherheitshalber 
zwischengeschalteten Stelltrafo von 2A auf 3A. Die Spule blieb kalt, das 
Flacheisen erwärmte sich innerhalb von 4 sec. auf ca. 60°C. Dann gab es 
einen Blitz aus der Trafowicklung, und das Experiment war beendet. 
Wieder sind IRFP460 in der Brücke durchgebrannt.

Offensichtlich hatte der HF-Trafo bereits vorher schon einmal einen 
Durchschlag mit ordentlichen Induktionsspitzen, was die durchgebrannten 
Halbleiter erklärt.

Das Experiment hat aber meiner Meinung nach trotzdem zu Ergebnissen 
geführt.
1. Der Inverter liefert eine Stromquelle mit 122V 100kHz
2. Die Spule mit 3 Windungen blieb kalt, das Eisen erwärmte sich eher 
mäßig.
3. Angesichts der hohen Frequenz ergibt eine Spule mit 3 Windungen nicht 
viel Magnetfeld, weniger Windungen lassen sich wegen der 
Leitungsverluste aber nur schwer nach außen führen.
4. Nach Murphys Gesetz ist mal wieder das am schwersten reparable Teil 
eines Gerätes defekt.

Damit endet erstmal die Geschichte des Schweißinverters, jedoch nicht 
ohne Erkenntnisse. Ob ich den Aufwand wage, den Trafo neu zu wickeln, 
muß ich noch überlegen. Mal sehen, was der Durchschlag diesmal alles an 
Halbleitern gekillt hat.

ulf.
leicht geknickt...

[Andi (Gast)]

Spannende Sache. Gut zu gebrauchen, wenn man Metalle verarbeiten will.
Das mit dem freien Simulator QUCS ist ein super Tipp. Hab gerade 
geguckt. Welche Version sollte man den downloaden ?

[Silvio K. (exh)]

Ulf schrieb:
> Dann gab es
> einen Blitz aus der Trafowicklung, und das Experiment war beendet.

Hallo Ulf,
sehr spannende Sache. Hast du die Spule direkt an den Trafo geklemmt 
(ohne Kondensatoren) ? Wenn ja, musste der arme Inverter zu viel 
Blindstrom liefern. (

-->122/2/sqrt(2)/(2*%pi*102.4e3*0.5e-6)
 ans  =

    134.08031

 hab mal ein halbes uH angenommen
)
Aber sehr spannend. Wenn nein, Schaltplan...

> 3. Angesichts der hohen Frequenz ergibt eine Spule mit 3 Windungen nicht
> viel Magnetfeld, weniger Windungen lassen sich wegen der
> Leitungsverluste aber nur schwer nach außen führen.

Die Spule war schon sehr gut.

> 4. Nach Murphys Gesetz ist mal wieder das am schwersten reparable Teil
> eines Gerätes defekt.
Den Nagel auf den Kopf getroffen.


Andi schrieb:
> Welche Version sollte man den downloaden ?

Die Letzte. 0.0.15 nutze ich und bin sehr zufrieden.

[Ulf (Gast)]

Hallo Silvio!

Die Spule saß direkt auf der Sekundärwicklung, an den beiden von der 
Mittelanzapfung entfernten Enden. Daß der Inverter mit dem berechneten 
Strom überfordert gewesen sein soll, ist auf Grund des geringen 
gezogenen Netzstromes(2-3A) unwahrscheinlich. Die Primärspannung hat ja 
immerhin noch für den Durchschlag gereicht.

Interessant ist die Stromversorgung gelöst:

>Mit den beiden Relais wird der Wechselstrom zum Brückengleichrichter
>geschaltet(parallelgeschaltete Schließer). Damit die Steuerung anläuft,
>sind die Relaiskontakte mit einem PTC überbrückt.

Wenn Brücke oder Gleichrichter einen Kurzschluß haben, kommt zur 
Steuerplatine keine Versorgungsspannung und kein Einschaltsrom für das 
Relais. Der PTC arbeitet gegen den Kurzschluß und erwärmt sich.
Herrlich simple Lösung, und trotz der durchgeknallten Vollbrücke steigt 
die Sicherung nicht aus.

Im angehängten Bild ein Blockschaltbild der o.g. Stromversorgung und der 
abgekupferte Schaltplan der Gatesteuerung(ohne Garantie auf 
Fehlerfreiheit).

ulf.

[Jonas S. (microwave)]

Ulf: Habe das kurz durchgelesen und meine, dass du es das nächste Mal 
noch mit Kondensator versuchen solltest.

Hast du denn noch Teile und genügend Lust, um den Inverter wieder in 
einen funktionsfähigen Zustand zu versetzen?


Ich für meinen Teil gehe jetzt hinunter in den Keller und baue den MMC 
nochmal neu auf.
Mit etwa 2.5uF sollte das ja dann noch besser funktionieren.
Zudem wird der ganze Aufbau sauberer gehalten und mit kürzeren 
Verbindungen versehen.
Was ich gut finde - seit der Verwendung eines Oszilloskops gab es jetzt 
noch keine toten Halbleiter. :)

Benutzt ihr eigentlich 'NUR GDTs', 'MAGNETISCHE Übertrager mit 
Direkt-Treibern' oder 'OPTISCHE Übertrager mit Direkt-Treibern' für die 
Ansteuerung der Gates?
Bitte auch immer die gemessene Arbeitsfrequenz erwähnen.

Also, man wird sehen, was der Neubau des MMCs bringt.
Ich habe übrigens immer noch keinen vernünftigen Ripplecounter - die 
automatische Frequenznachregelung wird daher warten müssen.

[Silvio K. (exh)]

Ulf schrieb:
> Daß der Inverter mit dem berechneten
> Strom überfordert gewesen sein soll, ist auf Grund des geringen
> gezogenen Netzstromes(2-3A) unwahrscheinlich.

Hallo Ulf,
der Strom ist natürlich rein blind und daran ändert auch der Trafo 
nichts. D.h. die armen Transistoren mussten beim Maximalstrom öffnen. 
Und 2 Ampere Ruhestrom für eine Schaltung die eigentlich höchst effektiv 
sein soll, ist doch eine ganze Menge.

Jonas S. schrieb:
> Bitte auch immer die gemessene Arbeitsfrequenz erwähnen.

Ich nutze den FAN7383 bei 160 kHz werde aber auch mal den IR210X oder so 
ähnlich probieren.

[Ulf (Gast)]

>daran ändert auch der Trafo nichts

In Reihe zur Primärseite gibt es in Reihe eine Batterie Kondensatoren. 
Die hocheffektive Schaltung funktioniert schon- im Leerlauf des 
Inverters(ohne die zusätzliche Spule) zeigte das Amperemeter kaum 
Ausschlag. Ein Magnetfeld wird nun mal nur von stromdurchflossenen 
Leitern abgegeben.
Auch im Benkowsky("Induktionserwärmung") hängen die Arbeisspulen immer 
direkt am HF-Trafo.

Was meinen eigentlich die Experten zu Sinn oder Unsinn der Gate- 
Ansteuerung mit den Transistoren? Entweder ich habe einen Fehler in der 
Schaltung, oder der Effekt ist gering. Im LTspice jedenfalls ist kein 
besonderer Effekt zwischen Trafoausgang und Gatespannung festzustellen.

ulf.

[Jonas S. (microwave)]

http://img.papprakete.de/i/t/0c08caedc395.jpg

Soweit die Arbeiten.

Das sind jetzt 25*100nF/2000V MKP1845 von Roederstein
kombiniert mit einer Workcoil mit 2.5cm Durchmesser und ~7Wdg.

Laut dem Rechner auf raacke.de sollte der Klumpatsch irgendwo bei 110kHz 
umherdümpeln.


Ich habe mir deine Gateansteuerung jetzt noch nicht angesehen, Ulf,
werde dies aber nachholen, sobald ich Zeit finde.

[Jonas S. (microwave)]

Jonas S. schrieb:
> Laut dem Rechner auf raacke.de sollte der Klumpatsch irgendwo bei 110kHz
> umherdümpeln.

Nicht ganz, das Ding schwingt auf 140-160kHz je nach Werkstück.
Die Frage ist nun, warum das ganze so viel höher schwingt.
Ich denke, ich hätte die Induktivität vom CT miteinberechnen müssen.
(Lsec||LWorkcoil))
Ich überlege mir darum auch immer wieder, ob es sein kann, dass die 
Kondensatoren mit der Sekundärspule alleine etwas Energie wegziehen. 
(Serienschwingkreis)
Dies würde zumindest erklären, weshalb das 50mm^2-Kabel so exorbitant 
warm wird. (Doch wie würde man das vermeiden??)


Bei 90VAC Eingangsspannung verbessert sich die Glühfreudigkeit von 
Gegenständen stark.
Auch Aluminium beginnt nun laaaangsam warm zu werden.
Die Workcoil wird aber immer auch so warm wie das Aluminium.
Irgendwo stimmt da also etwas noch nicht.

Ich versuche jetzt, das Sekundärkabel zu verdoppeln.

[Ulf (Gast)]

>Auch Aluminium beginnt nun laaaangsam warm zu werden.
>Die Workcoil wird aber immer auch so warm wie das Aluminium.

Luftspalt zwischen Spule und nichtmagnetischem Werkstück minimieren, 
soweit es nur geht. Sonst fahren die Feldlinien einfach ums Alu herum, 
eben den Weg des geringten Widerstandes.

ulf.

[Silvio K. (exh)]

Hallo Ulf,
geht über Tr4 das 100 kHz Steuersignal rüber!? Sehr interessant.

[Ulf (Gast)]

Genau. 2 Trafos mit jeweils 2 Sekundärwicklungen= 4 Ausgänge. An jeder 
Sekundärwicklung die gleiche Treiberstufe mit den 3 Transistoren.
Primär hängen beide Trafos wieder an einer Reihe BC337/BC227, immer 2 
parallel. Davor verschwindet das Signal im Gewirr der HEF40xx 
Schaltkreise.

Die Treiberstufe zwischen Steuertrafo und Vollbrücke habe ich nochmals 
überprüft, scheint wirklich so aufgebaut zu sein. Mir erschließt sich 
nur noch nicht der Vorteil gegenüber dierekt an den Trafo angeschlossene 
Gates.

ulf.

[Ulf (Gast)]

Genau. 2 Trafos mit jeweils 2 Sekundärwicklungen= 4 Ausgänge. An jeder 
Sekundärwicklung die gleiche Treiberstufe mit den 3 Transistoren.
Primär hängen beide Trafos wieder an einer Reihe BC337/BC227, immer 2 
parallel. Davor verschwindet das Signal im Gewirr der HEF40xx 
Schaltkreise.

Die Treiberstufe zwischen Steuertrafo und Vollbrücke habe ich nochmals 
überprüft, scheint wirklich so aufgebaut zu sein. Mir erschließt sich 
nur noch nicht der Vorteil gegenüber dierekt an den Trafo 
angeschlossenen Gates.

ulf.

[Jonas S. (microwave)]

Ulf schrieb:
> Mir erschließt sich
> nur noch nicht der Vorteil gegenüber dierekt an den Trafo
> angeschlossenen Gates.

Wenn der Trafo direkt mit dem Gate verbunden ist, muss er die ganze 
Energie zum Umladen der Gates liefern.
Es existieren also grosse Ströme in Verbindung mit der vergleichweise 
hohen Sekundärinduktivität des GDTs (Gate Drive Transformer).
Dies führt unweigerlich zu schrecklichem Ringing im 
Ausgangs-Rechtecksignal,
wenn man nicht genau weiss, was man tut.
Wenn man solche Brückentreiber von Hand entwirft und baut (DIY-SMPS, 
alle Arten und Unterarten von SSTCs, usw.), hat man im Regelfall genug 
Zeit, den Klumpatsch mit GDT zum Laufen zu bringen.
Das ist die einfachste Methode und das propagation delay (Latenz) ist 
verschwindend gering. (<3ns)

In der Industrie ist es jedoch besser, wenn man sich überlegt,
wie man das ganze ohne übermässigen Zeitaufwand realisiert.
Deshalb müssen die schwingungsfördernden Ströme reduziert werden.
In der breiten Praxis erreicht man dies, in dem man das Gate definiert 
auf High oder Low setzt.
Dafür gibt es dann zwei Unterarten von Treibern:
Die Fertig-ICs mit Bootstrapverfahren und die diskret aufgebauten 
Treiber.

Letztere haben den Gatetreiberausgang direkt am Gate des anzusteuernden 
MOSFETs/IGBTs und erhalten ihre Information (wann der Schaltvorgang 
stattfinden soll) entweder über Optokoppler (hohe Latenz) oder über 
magnetische Übertrager (Es können theoretisch nur Änderungen des 
Eingangssignals übertragen werden, dafür gibts aber keine Latenz).
Alles ausser den gewöhnlichen GDTs benötigt pro Brücken-MOSFET/IGBT eine 
eigene galvanisch getrennte Versorgung. (Bei Fertig-ICs braucht es das 
afaik nicht)

In Ulfs Fall handelt es sich also um einen direkten Gatetreiber
mit Informationsquelle "Magnetischer Übertrager".
Der Gatetreiber selber ist diskret aufgebaut, d.h. es werden keine ICs 
so wie z.B. der TC4452 in meinem IH verwendet.
Eine derartige volldiskrete Ansteuerung ist sehr preisgünstig.
Dafür ist die Entwicklung einer solchen sehr aufwendig.
In meinem Beispiel will ich nicht die Kosten reduzieren, sondern das 
ganze so unkompliziert wie möglich gestalten, -> deshalb die Verwendung 
von TC4452 und VO2611 bei mir.
Ab gewissen Gateladungen der Schaltelemente (z.B. bei Bricks) muss 
übrigens zwingend Gebrauch von diskreten Treibern gemacht werden.


Wenn alles wieder läuft Ulf, wäre es möglich, uns Oszillogramme der 
Gatesignale zukommen zu lassen?
Weiterführend würde mich die Latenz dieses volldiskreten Treibers 
interessieren.

[Jörg R. (Firma: Rehrmann Elektronik) (j_r)]

Ulf schrieb:

> Die Treiberstufe zwischen Steuertrafo und Vollbrücke habe ich nochmals
> überprüft, scheint wirklich so aufgebaut zu sein. Mir erschließt sich
> nur noch nicht der Vorteil gegenüber dierekt an den Trafo
> angeschlossenen Gates.

Da kommt wieder die leidige Streuinduktivität zum Tragen, die ein 
schnelles Umladen der Gates verhindert. Eine nachgeschaltete 
Treiberstufe belastet den Trafo im Umschaltzeitpunkt nur minimal, sodass 
die Sekundärspannung instantan der Primärspannung folgen kann.
Oft ist es auch ausreichend, nur die Abschaltung zu beschleunigen. Dann 
reicht die etwas einfachere Treiberschaltung wie hier in Bild 8.3 L zu 
sehen:
http://www.joretronik.de/Web_NT_Buch/Kap8_2/Kapitel8_2.html

Jörg

[Ulf (Gast)]

Vielen Dank für die Erklärungen! Demzufolge werden also die in den 
Kondensatoren gespeicherten Ladungen im Moment der Gate- Umladung 
genutzt. Wieder was dazugelernt.

Das unscharfe Foto zeigt das Ozi-Bild von der Sekundärspannung des 
Leistungstrafos im Leerlauf. Schönes dreckiges Rechteck- es ist eben 
nicht schön, wenn die Wicklung keinen C parallel hat.

Beim letzten Crash sind "nur" 2xIRFP460 durchgeschlagen, die Steuerung 
läuft noch. Es ist aber leider etwas kompliziert, von den Gate- Signalen 
ein Oszillogramm anzufertigen. 1. hängt die Steuerplatine direkt am 
gleichgerichteten Netz, 2. macht das kleine nachgesetzte Schaltnetzteil 
2 Spannungen(positiv u. negativ für die LM324 u. LM319), 3. würde alles 
verfälscht, wenn Trafostrom und Schweißspannung fehlende Werte haben. 
Viele Ausreden...
Mit dem großen Trafo werde ich mich noch beschäftigen, evtl. kann ich 
ihn neu wickeln(lassen). Kern scheint ein EPCOS E65/32/27 zu sein, also 
gibt es Ersatz, wenn das getränkte Original beim Auseinandernehmen 
zerspratzt. Wäre doch zu schade um die schöne Schaltung.

ulf.
aus Schaden klug.

[Silvio K. (exh)]

Ulf schrieb:
> Mir erschließt sich
> nur noch nicht der Vorteil gegenüber dierekt an den Trafo
> angeschlossenen Gates.

Das Gate will 0 oder 20 V sehen. Das sind im Schnitt Ueff=10 VDC. Ein 
Trafo kann kein Gleichanteil übertragen. Ich denke deshalb das 
Drumherum.

Silvio

[Silvio K. (exh)]

Ulf schrieb:
> also
> gibt es Ersatz, wenn das getränkte Original beim Auseinandernehmen
> zerspratzt.

Ach noch was: Gucke mal im Forum wie die Leute solch verklebten Kerne 
auseinander bauen. Es geht von Aceton-Behandlung bis zum kochenden 
Wasserbad.

[Torsten W. (wirehead)]

Ich empfehle das mit kochender 10-15%iger NaOH brühe zu lösen. Die 
meisten isolierlacke gehen davon kaputt. Aber vorsicht mit den Augen!

[Uwe (Gast)]

Hi!
>Ach noch was: Gucke mal im Forum wie die Leute solch verklebten Kerne
>auseinander bauen. Es geht von Aceton-Behandlung bis zum kochenden
>Wasserbad.
Wasserbad mit Waschpulver und 10 min kochen hat mir bis jetzt jeden 
SNT-Trafo geöffnet.

Viel Erfolg, Uwe

[Ulf (Gast)]

Danke an alle für die Kochanleitungen!
Habe den Trafo mit gelinder Brennerwärme auseinanderbekommen. Viel 
Papierisolation mit mäßigem Tränklackeinsatz dazwischen, teilweise ist 
das Isolierpapier an den tränklackbehafteten Stellen blaugrünlich 
angelaufen. Ich fand aber leider keine Durchschlagstelle, obwohl es ein 
Geräusch wie beim Entladen eines Elkos gegeben hatte. Evtl. lag der 
Ursprung des deutlich sichtbaren Blitzes doch woanders und hat sich am 
Trafo reflektiert.
"Da steh ich nun; ich armer Tor, und bin so klug als wie zuvor", und der 
Trafo ist neu zu wickeln.

Für Fans noch die Daten:
Primär     10 Windungen 0,2x33mm Cu- Blech
Sekundär 2x 2 Windungen 0,5x33mm Cu- Blech
Sekundärwicklung in 2 getrennten, voneinander isolierten Spulen, obwohl 
die beiden Enden dann "außenherum" als Mittelanzapfung verbunden sind.

ulf.
nach dem Blitz suchend.

[exh (Gast)]

Tagebuch
Mein 3~StellTrafo mit den abhandengekommenen Schleifern macht 
Fortschritte. Habe die Schleifer in mühevoller und langwieriger Arbeit 
selber angefertigt. Es fehlt nur noch die Federkonstruktion, d.h. die 
Federn, die die Kohlen gegen die Abgriffkontakte des Trafos drücken. Für 
Ratschläge wäre ich an dieser Stelle dankbar. Ich hoffe, dass ich am 
Ende der Woche einen funktionierenden 3-Phasen-Stelltrafo habe :-) Dann 
hoffe ich weiter die Leistung meines Ofens verdoppeln zu können. 
9A*350V-Verluste=3kW, wow. Mal sehen.
Silvio
im Traforausch

[Falk B. (falk)]

@  exh (Gast)

>hoffe ich weiter die Leistung meines Ofens verdoppeln zu können.
>9A*350V-Verluste=3kW, wow. Mal sehen.

Für die Einen ist es ein Stelltrafo, für die Anderen der gößte 
Rauchgenerator der Nachbarschaft.

Für 3kW braucht es keine drei Phasen. Eine normale 16A Steckdose liefert 
3,6kW wenn es sein muss. Und selbst einphasig hast du deine Schaltung 
nicht sicher im Griff.

Happy Burning . . .

[Historiker (Gast)]

Falk hatte den 333sten Beitrag, das ist eine historisch Zahl:
333 Issos Keilerei.
Ein grosser griechischer Sieg gegen die Perser.

[Silvio K. (exh)]

Falk Brunner schrieb:
> Und selbst einphasig hast du deine Schaltung
> nicht sicher im Griff.

Hallo Falk,
Stimmt, deshalb Gleichstrom. 3 Phasen gleichgerichtet. 350 VDC meinte 
ich auch. Sehe den Vorteil: mit den gleichen Transistoren bekommt man 
die doppelte Leistung: 220V sind 310Vs man braucht also Transistoren die 
den maximalen Strom/Spannung können. Nimmt man dagegen 310VDC hat man 
41% mehr als zuvor mit 220Veff aber den gleichen Maximalwert. Für den 
Strom das gleiche.
Gib lieber einen Tipp für die Federn. Nicht Gummiband und auch nicht 
Wäscheklammer, obwohl Wäscheklammer gar nicht so schlecht ist.

[Jonas S. (microwave)]

So, bei mir gehts endlich auch mal wieder weiter:
Ich hatte mich ja zuletzt an der uC-gesteuerten Frequenznachregelung 
versucht.
Nach ein paar halbherzigen Versuchen mit dem Frequenzzählen mittels 
Ripplecountern wollte ich dann aber mal wieder "Action" sehen.

Also versuchte ich nochmal, den IH zum Laufen zu bringen - mit dem 
kleinen aber feinen Unterschied, dass ich nun seriell arbeitete.
Das hatte dann auch durchschlagenden und heizenden Erfolg.
Leider heizten sich die hochinduktive Workcoil und die Brücke genau so 
schnell auf wie die hineingehaltene lange M4-Schraube.
Die Schraube überschritt aber auch bei 90VAC nicht die Curie-Temperatur.

Meine allerletzte Idee war dann, einen Ferritkern-Transformator zu 
verwenden, welchen ich mit einem Serienkondensator von seiner recht 
hohen Primärinduktivität befreien wollte.
Dieser "Befreiungsschlag" funktionierte dann auch bestens, währenddem 
der Sekundärstrom durch die 6mm-Workcoil dennoch enttäuschend niedrig 
ausfiel.

Frustriert wurde das I-Stück vom Ferritkern kurzerhand entfernt, so dass 
das verbleibende U-Teil das M-Feld von der Spule aufnahm und es frei in 
die Luft legte.
Irgendwo hatte ich gelesen, dass jemand von euch Alufolie über der Coil 
schweben liess und diese dann verbrannt sei.
Dies funktionierte auch bei mir und die Folie stiess sich kräftig vom 
Feld der Spule ab.
Eine dünne Aluplatte wurde auch abgestossen und da bemerkte ich, dass 
diese zudem sehr schnell warm wurde.
Nach erfolglosen Versuchen, die Platte frei zum Schweben zu überreden, 
wollte ich mir das scheinbar extrem starke Wechselfeld nutzbar machen.
Und zum ersten Mal konnte ich unmagnetische Münzen zum Glühen überreden.
Beim Versuch, die Temperaturgrenzen auszuloten, zerschmolzen dann 10, 20 
und 50Cent-Münzen.
Ich war sehr überrascht, dass dies mit <50kHz so gut funktionierte.
Zusammenfassend ist damit zu sagen:

Die Stärke des erforderlichen Magnetfeldes ist ABSOLUT nicht zu 
unterschätzen und seine Erzeugung kann bei 90VAC unter Verwendung von 
Tauchspulen grad mal vergessen werden.

Die Frequenz spielt bei weitem nicht so eine Rolle, wie ich dies vorher 
dachte. (Immerhin habe ich heute noch mehrfach Aluminum geschmolzen.)

Die Verwendung eines Serienschwingkreises erfordert keine komplizierte 
Anpassung und ist dennoch sehr leistungsfähig.

Was nicht im Werkstück verheizt wird, tritt an Kondensator und Spule als 
gewaltige Spannungsüberhöhung zu Tage.
Eine Spannungsüberhöhung ist für mich aber leichter zu behandeln als 
eine Stromüberhöhung.

Mit einem C in Reihe der Workcoilwicklung ergeben sich Durchflutungen, 
welche der Ferritkern trotz fehlendem Joch nicht verarbeiten kann; er 
sättigt und wird heiss. (Bemessungsscheinleistung bei 25kHz ist >1kVA)
Die von Blindwiderständen dekontaminierten Leitungen lassen Ströme 
fliessen, die selbst 4 in Reihe geschaltete FKP1/100nF/650VAC bei <50kHz 
ins Schwitzen bringen.

IGBTs - mit ihrem linearen Strom/Verlustleistungsverhältnis - sind ein 
absolutes Muss bei Serienschwingkreisen!


Demnächst werde ich also auf extremste Magnetfeldstärken bei niedrigen 
Frequenzen hinarbeiten.

[Silvio K. (exh)]

Jonas S. schrieb:
> Die Frequenz spielt bei weitem nicht so eine Rolle, wie ich dies vorher
> dachte.

Für Kupfer, Messing und Alu braucht man auch keine hohen Frequenzen. Das 
ist das alte Spiel mit der Eindringtiefe.
Wenn du Messing und Alu schmelzen kannst, ist das ein großer Erfolg.

Einbei meine Arbeit der letzten Tage: mein 3~Trafo funktioniert. An den 
Kontakten der Schleifer - Falk wird es freuen - knistert es ein kleines 
Bisschen beim Drehen. Der Kontakt ist wohl noch zu breit. Das 
Federproblem habe ich mit Federdraht gelöst.

Außerdem habe ich an die kleine frisch gewickelte Arbeits-Spule 
Kupferbleche angelötet und die Kondensatoren daran befestigt. Nun steht 
noch die elektronische IGBT-Sicherung im DC-Pfad zw. DC-Quelle und 
Brücke an und dann kann ich erwartungsvoll Experimentieren. Mal sehen 
was man am WE schafft.

[Jonas S. (microwave)]

So, nachdem ich keine grösseren Erfolge mehr verbuchen konnte,
bin ich vorläufig raus.

Mein Aufbau ist nicht sehr brauchbar und vorallem völlig overkill für 
derart tiefe Frequenzen.

Ich werde jetzt anfangen, ein sauberes Platinenlayout zu entwerfen und 
werde in einer Halbbrücke zwei meiner Bricks verbauen.
Dann lass ich das ganze auf 30kHz oder so laufen.

Vorher muss ich mir aber dringend mal Grundlagen zum Elektromagnetismus 
erarbeiten.

Ich werde den Aufbau vorallem flexibel gestalten, so dass man jederzeit 
auf Parallelschwingkreise und Serienschwingkreise arbeiten kann.
Ausserdem erhält das ganze eine simples "tank voltage feedback"/"current 
feedback".

Ihr werdet vielleicht in ein paar Wochen wieder von mir hören - Jetzt 
stehen erstmal andere (hoffentlich trivialere) Dinge auf dem Plan. 
(DRSSTC)

[Falk B. (falk)]

@  Jonas S. (microwave)

>Vorher muss ich mir aber dringend mal Grundlagen zum Elektromagnetismus
>erarbeiten.

Gute Idee. Siehe Transformatoren und Spulen, Spule und [[Royer 
Converter]].

>Ich werde den Aufbau vorallem flexibel gestalten, so dass man jederzeit
>auf Parallelschwingkreise und Serienschwingkreise arbeiten kann.

Unsinnig. Das ist ein klares Zeichen dafür, dass du nicht weißt was du 
willst und wie so eine Schaltung grundlegend funktioniert. Gehe zurück 
zum Grundlagenstudium.

>(DRSSTC)

AbKüFi?

MFG
Falk

[Jonas S. (microwave)]

Falk Brunner schrieb:
> Unsinnig. Das ist ein klares Zeichen dafür, dass du nicht weißt was du
> willst und wie so eine Schaltung grundlegend funktioniert.

Das kam mir auch immer mal wieder so vor...
Wobei das nicht so gravierend sein dürfte, ich bin ja auch erst im 3. 
Lehrjahr.
Mein Ausbilder mir versprochen, er würde das im 4. Lj. dann ganz 
detailliert mit mir anschauen.

Falk Brunner schrieb:
>>(DRSSTC)
>
> AbKüFi?

AbKüFi?

Abkürzung fir? (Ne, wohl eher nicht)

Abkürzungs-Fieber? (Schon eher, oder?)



DRSSTC = Dual Resonant Solid State Tesla Coil.
So ein Gerät erzeugt interessante Entladungen, welche in die Luft und 
gegen Metallgegenstände gehen, mit steuerbarer Frequenz und 
einstellbarer Intensität.

[Falk B. (falk)]

@Jonas S. (microwave)

>Das kam mir auch immer mal wieder so vor...
>Wobei das nicht so gravierend sein dürfte, ich bin ja auch erst im 3.
>Lehrjahr.

Es gibt genügend Leute, die im 3. Studienjahr mit sowas überfordert 
sind. Aber so ein Leistungsinverter ist auch nicht ganz so einfach zu 
überschauen.

>Mein Ausbilder mir versprochen, er würde das im 4. Lj. dann ganz
>detailliert mit mir anschauen.

Schau mer mal.

>AbKüFi?

>Abkürzung fir? (Ne, wohl eher nicht)

>Abkürzungs-Fieber? (Schon eher, oder?)

Abkürzungsfimmel.

>DRSSTC = Dual Resonant Solid State Tesla Coil.

Ich weiß was eine Teslaspule ist. Was ist dabei das Dual?

>So ein Gerät erzeugt interessante Entladungen, welche in die Luft und
>gegen Metallgegenstände gehen, mit steuerbarer Frequenz und
>einstellbarer Intensität.

Schon mal was von klein anfangen gehört? Bau einen Induktionsofen 
basierend auf dem Royer Converter. Aber geh NICHT an 230V 
Netzspannung! Nimm ein dickes 24V Netzteil mit 10 oder 20A, das ist 
halbwegs sicher. Wenn das gut läuft, reden wir weiter.

MFG
Falk

[Jonas S. (microwave)]

Falk Brunner schrieb:
> Aber geh NICHT an 230V
> Netzspannung!

Das kommt bei mir ohne Variac sowieso nicht vor.
An 230V Netzspannung werden bei mir nur explizit dafür ausgelegte Dinge 
gehängt. (OBITs, NSTs, MOTs (alles Hochspannungstrafos), Netzteile, 
etc.)

Eigenkreationen habe ich noch nie an Netzspannung gehängt und werde dies 
auch nicht tun, bevor ich keine andere Wahl mehr habe. (lieber gebe ich 
allerdings 150 Kröten für einen Variac aus)
Royer Converter (mir geläufig als "ZVS") habe ich schon gefühlte 100 mal 
aufgebaut - auch als IH.)
Da mir Aufbauten mit Schaltbrücken aber besser gefallen,
wollte ich mich auch mal daran versuchen.


Das Dual in dem "DRSSTC" bedeutet, dass man - nicht wie bei einer 
normalen SSTC - nur einen Sekundärschwingkreis hat, sondern man baut 
zwischen Brücke und Primärspule noch einen Kondensator ein. (->jetzt ist 
auch noch ein Primärkreis vorhanden)
Die Brücke wird durch Rückführung des Primärstroms im Idealfall 
phasenrichtig angesteuert.
So erreicht man ZCS.
Mithilfe dieses Mehraufwands im Vergleich zu einer simplen SSTC sind 
besonders kurze und dennoch energiereiche Entladungen möglich.
Sie ähneln denen einer Tesla Coil mit Funkenstrecke.

[eProfi (Gast)]

So, auch von mir wieder was:
in der vergangenen Woche gingen 3 defekte Schweißinverter über die 
Bucht.

Auf den ersten (sah wie neu aus, mit Schlauchpaket und Zubehör) habe ich 
35 geboten, er ging für ca. 40 weg. Ich hätte doch mehr bieten sollen.

Der zweite (schwarz, So. 18:50) sah total schmuddelig aus, ohne Zubehör, 
ging für über 50 weg.

Der dickste Fisch trudelt bald bei mir ein. Hat jemand mitgeboten (So. 
20:40)?
11 kW Drehstrom  Made in Germany (vermutlich)

Mal schauen.

Ich habe wieder viel simuliert und neue Erkenntnisse (Schaltung ähnlich 
wie Kochplatte, mit Booster-Diode), werde bald berichten.

Schön, dass der Drehstrom-Stelltrafo geht! Denke an die Möglichkeit mit 
der Graphit-Rolle.

[Silvio K. (exh)]

eProfi schrieb:
> Hat jemand mitgeboten

Ich nicht. Habe ich mir schon gedacht, dass nach der Idee von Ulf auch 
alle Anderen darauf bieten werden. Ich warte noch ab.
> 11 kW Drehstrom
Da bin ich ja gespannt.

> Schön, dass der Drehstrom-Stelltrafo geht! Denke an die Möglichkeit mit
> der Graphit-Rolle.
Meinst du die Rolle als Abnehmer? Ich werde es erst mal so lassen.

Die IGBT-Sicherung habe ich auch aufgebaut. Ich nutze den ACS713 als 
Stromsensor. Ich bin gespannt, ob ich dadurch Transistoren retten 
kann...
Die Sicherung sollte in höchstens 100us ansprechen, wenn der DC-Strom 
den eingestellten Wert überschreitet.

[Ulf (Gast)]

Thema Inverter:

Will am Donnerstag mal auf Dieses Teil mitbieten, falls der Preis 
vernünftig bleibt:

http://cgi.ebay.de/MMA-Schweisgerat-Inverter-130A-E-W-S-/130393098740?cmd=ViewItem&pt=Schwei%C3%9F_L%C3%B6ttechnik&hash=item1e5c08c9f4

Diesmal übrigens wirklich zum Schweißen.

Falls jemand von Euch auch mitbietet, bitte ich um kurze Nachricht, denn 
dann bin ich raus. Wäre ja albern, wenn wir uns hier gegenseitig die 
Preise hochtreiben.

Ansonsten bin ich mit der Fehlersuche noch nicht weiter. Evtl. ist auch 
ein Durchschlag in der Leiterplatte des Schweißinverters. Auf der 
Oberseite war eine vom Vorbesitzer weggekratzte Kriechstrecke. 
Allerdings sah sie nach meinem Durchschlag nicht "nach Strom" aus. 
Leider ist momentan die Bastelzeit knapp.

ulf.

[eProfi (Gast)]

Hallo allerseits,
an Ulf:
auch ich wollte schon fast schreiben, dass hier niemand mitbieten soll,
war aber nicht online.
Ich wünsche Dir, dass Du ihn günstig bekommst. Die Kabel nimmst Du 
vermutlich ebenfalls?

an Silvio:
Zu Deiner Sicherung: baue lieber noch einen (oder besser mehrere 
serielle) VDR (Varistor) über den FET, denn durch die Induktivität der 
Zuleitungen ist bei diesen Strömen genug Energie gespeichert, um eine zu 
hohe Spannung zu induzieren. Dann kannst Du die Snubber evtl. ein wenig 
schwächer auslegen  --> Sicherung noch schneller.
ACS7xx habe ich auch hier, unendlich schnell sind die nicht.

an Jonas: toll, dass Du hier bei uns aktiv mitwerkelst (wir kennen uns 
ja aus Pierbach)!
ZVS heißt nur Zero Voltage Switching, das ist nur ein Verfahren. Es 
besagt gar nichts zur Schaltung oder deren Verwendung. Beim Royer wird 
dieses Verfahren angewandt.

>Vorher muss ich mir aber dringend mal Grundlagen zum Elektromagnetismus
>erarbeiten.

Induktivitäten waren früher für mich ein Buch mit sieben Siegeln. Aber 
nachdem ich viel Theorie gelesen hatte, kam es mir gar nicht mehr so 
kompliziert vor.

[Silvio K. (exh)]

> VDR (Varistor) über den FET
Im Schaltplan ist es ein FET, weil ich auf die schnelle nicht den IGBT 
gefunden habe. Es ist aber ein 1200V-IGBT eingebaut. Mit Varistoren habe 
ich noch keinen Kontakt gehabt. Ich werde mir das angucken müssen. Die 
Sicherung funktioniert in Grundzügen schon mal. Habe Gestern bei 
niedrigeren Spannungen einen Gleichstrommotor betrieben und die 
Sicherung hat auch brav abgeschaltet.

> ACS7xx habe ich auch hier, unendlich schnell sind die nicht.
Da hast du recht. Ich denke mit 50 kHz Bandbreite ist das Teil aber 
schnell genug. Ich werde berichten, ob die "Erfindung" der Sicherung 
nützlich ist.

[Microwave (Gast)]

Ja, ich habe dich auch schon erkannt, nachdem ich über das Wort 
"Pierbach" und die www-Adresse "theshelter.blabla..." gestolpert bin. :)

Mal ganz was anderes: Ich habe noch immer den einen Torus von dir.
Lass mir mal deine Adressdaten zukommen und dann schicke ich dir den 
wieder.
Selbstverständlich hätte ich auch selber Verwendung dafür,
aber er gehört nunmal dir!

Ich habe ihn übrigens nur mal verwendet, um die Resonanzfrequenz meines 
700kHz-SSTC-Aufbaus zu senken.


Damit ich derartige D(-D, +R)inge in Zukunft selber bauen kann... wo 
erhält man denn das selbstklebende Alu-Band, was da drauf ist?

[Ulf (Gast)]

Hallo!

Der 2. Schweißinverter ist heute eingetroffen. Auf den ersten 
Blick(Bj.89!) ist das Gerät etwas altmodischer, noch mit "richtigem" 
Trafo für die Steuerung.
2x4 IRFP450 in einer Halbbrücke, etwas Ansteuerkram und einige wenige 
Halbleiter tummeln sich auf der Platine. Ein TDA1060 SMPS Controller und 
ein Optokoppler treiben das Ganze, ansonsten gibt es noch ein paar 
Transistoren, 3 MUR860 und einen 7812. Eine kleine Steuerplatine enthält 
noch einen LM324.
Der HF- Trafo liefert 48V bei 32kHz als unsauberes Rechteck. Auch dieses 
Gerät scheint für Induktionsofen- Experimente geeignet zu sein, aber ich 
werde es zum Schweißen benutzen.

ulf.

[eProfi (Gast)]

Toll, meiner ist am Samstag eingetroffen, hatte aber erst gestern Zeit, 
ihn anzusehen. 11kW hat er nicht, aber 6kVA. Baujahr könnte noch älter 
sein, ist ein 190A-Teil, also alles etwa doppelt so "schwerer" ausgelegt 
wie bei Dir. Habe aber noch nicht nach einem Schaltplan gesucht oder 
Spannung angelegt.

Es sind 2 x 5 Transistoren und dicke Dioden auf einem riesen Kühlkörper.
Die Stromglätt-Drossel (Flachkupfer) ist fast so groß wie der Trafo.
Die Sekundärwicklung ist trifilar gewickelt.
Was ich nicht gesehen habe ist eine PFC

Leider ist das Gerät wirklich viel verwendet worden und sieht 
demensprechend aus. Innen alles voller feinstem Metallstaub.

Könnte man auch zum Akkuladen (Elektrofahrzeug) verwenden.


An Jonas: behalte den Toroiden vorläufig, ich habe noch zwei (größere) 
in dieser Bauart. Die Alufolie gibt es im Baumarkt von Tesa (in der 
Farbabteilung, da wo das Abklebezeug ist, teuer) oder von anderen 
Herstellern in der Sanitärabteilung zum Abdichten von 
Entlüftungsleitungen.
Manchmal auch in der Kruschtkisten oder letztens auch bei Lidl.

Aber aufpassen, manchmal ist es nur ein alubedampftes Kunststoffband.
Hättest gesagt, dass Du so was brauchst, ich hätte Dir eine Rolle geben 
können.

[eProfi (Gast)]

Korrektur: es sind 6+6+4=16 FETs BUZ355 (SIPMOS Power Transistor (N 
channel Enhancement mode Avalanche-rated) 800 V  6 A  1.5 Ohm  TO-218 AA 
C67078-S3107-A2  (damals gab es noch nichts besseres).

Habe gestern das Gerät in Test-Betrieb genommen. Da in der Wohnung nur 
230V, über Vorwiderstand (Glühbirne) an den 220V-Lüfter angeschlossen, 
der hängt an einem Spartrafo an 400V. Cs (auch Siemens) laden sich auf 
500V auf (Endstufe scheint heil zu sein), aber ein 4W 10 Ohm auf der 
Treiberplatine fängt zu qualmen an...

Bin mir auch noch nicht klar, wie die Schaltung arbeitet, es scheint ein 
Eintakt-Durchflußwandler zu sein, da auf der Sekundärseite nur 2 Dioden 
und die Drossel sitzen. Trotzdem schaut die Endstufe eher nach 
Vollbrücke aus. Ich muss schauen, wie ich zu einem Schaltplan komme.

Trafo hat sekundär 6 Windungen, trifilar gewickelt.
Ausgangsanschlüsse sind die üblichen 50-70 mm²-Buchsen DIX BE 50 / 70 
von Dinse. http://www.scdesign.de/works/pdf/pdfs/DINSE_Werkzeuge.pdf


Was tut sich bei Euch?

[Silvio K. (exh)]

> Was tut sich bei Euch?

Nachdem heute das lang ersehnte Reichelt-Paket gekommen ist, konnte ich 
mein altes Tek repariert. Die Elkos im Netzteil waren hin. Nun 
funktioniert es wieder. Ohne Oszi ist es nichts. Man ist komplett blind.
So konnte ich nach langer Zeit auch mal wieder am I-Ofen basteln.
Der Drehstromtrafo und die elektronische Sicherung machen sich bezahlt. 
Vor allem die Sicherung. Man stellt einen maximalen Strom ein und es 
macht nur leise klick, die grüne LED geht aus die Rote an. Es knallt 
nicht mehr, alles gut und es ist nur ein Fet von Vieren kaputt. Der 
MOS-FET-Verschleiß hält sich somit in Grenzen. Ich habe auch die neue 
Spule eingebaut und der Ofen schwingt nun bei ca. 180 kHz. Ziemlich hoch 
finde ich. Es sind auch schon wieder mehrere FETs gestorben. Aber dank 
eSicherung nur Klick und nicht Knall. Ich war aber trotzdem bei 1,5 kW 
und kurzzeitig sogar bei 2. Wenn das Werkstück heiß wird und der Strom 
schnell steigt und man nicht mehr weiß was zu machen ist: Stromgrenze 
überschritten, Klick, Ofen aus. Die Sicherung ist echt toll.
Im Anhang mein doch wieder provisorischer Aufbau.

Silvio

[Silvio K. (exh)]

Curie Ade!
Bin ich jedenfalls der Meinung. Habe noch ein wenig C dazu geklemmt und 
arbeite nun bei ~140 kHz. Brutto 2,2 kW. Alles noch mit IRFP350. Hört 
sich doch erst mal gut an, oder?

[Silvio K. (exh)]

Ich zitiere mich mal selbst:
> Es sind auch schon wieder mehrere FETs gestorben.
Der Grund war, dass die Vollbrücke eine hohe induktive Last treiben 
musste. Das hatte ich mit dem Oszilloskop erst jetzt bemerkt. Fehler 
erkannt und behoben. Dann war ich wieder nur bei 200 V aber 10 Ampere. 
Hmm, dachte ich, noch sehr niederohmig. Nach ein paar Überlegungen war 
es klar. Was bei anderen der Transformator/Übertrager zur Lastanpassung 
war, kann bei mir nur die Arbeitsspule sein. D.h. Arbeitsspule zu 
Werkstück N:1 Also habe ich die neu gewickelte 4 windrige Spule durch 
meine allererste mit 8 Windungen ersetzt. Natürlich mit entsprechend 
weniger C. Das Ergebnis: 370V bei 9A = 3,3 kW brutto. Ein neuer Rekord. 
Innerhalb von einer Minute glühte ein halbes Kilogramm Stahl. Zum 
Schluss hat die Sicherung angeschlagen. Aber immerhin ein neuer Rekord 
:-)
So muss ich das Streben nach weniger Windungen der Arbeitsspule 
verwerfen.
Was lernt man daraus ... es braucht alles seine Zeit.

[eProfi (Gast)]

Silvio, Du bist unser eProfi! Respekt! So muss das aussehen.


> So muss ich das Streben nach weniger Windungen der
> Arbeitsspule verwerfen.

Ist doch nicht schlimm, dafür kann sie dünner sein.
Das meinte ich schon weiter oben  mir der richtigen Anpassung.


> Innerhalb von einer Minute glühte ein halbes Kilogramm Stahl.
Ist es Dir auch gelungen, eine kleinere Menge zum Schmelzen zu bringen?


Bei mir geht es nicht recht voran, weil ich keinen Schaltplan gefunden 
habe. Der soll angeblich im Handbuch abgedruckt sein, aber ich habe 
keines.
Die Firma stellt seit 15 Jahren keine Geräte mehr selbst her.
Die freundliche Dame gab mir allerdings die Adresse eines früheren 
Mitarbeiters, doch der ist momentan in Urlaub.
Die Daten:
UTP Schweißmaterial GmbH & Co.KG  Bad Krozingen
Typ G180P   G 180 P

[Silvio K. (exh)]

> Ist doch nicht schlimm,
Schlimm ist, dass man irgendwann den Wald nicht mehr sieht. Ich wickele 
jetzt eine Spule die ungefähr die gleichen Dimensionen wie meine letzte 
4er hat nur mit mehr Windungen. So 6. Dann kann ich schön vergleichen.

> Ist es Dir auch gelungen, eine kleinere Menge zum Schmelzen zu bringen?
Ja und zwar habe ich eine M20 Mutter ein wenig angeschmolzen.

Video:
http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/M20-Mutter.mpg

Am Anfang zog der Ofen so 1 kW, zum Ende (hinter Curie) hin ca. 2,5 kW. 
Hier mit der kleinen 4er Spule wegen Flächenverhältnis zum Werkstück. 
Bin aber nicht über 270V Versorgungsspannung gekommen.
Die nächste Reichelt-Bestellung wird schon vorbereitet. Die Geheimwaffe 
lautet IRFP460 (500V 20A) für unter 2 Euro. Wenn ich die Impedanz noch 
höher kriege, könnten weitere Erfolge kommen.

>Das meinte ich schon weiter oben  mir der richtigen Anpassung.
Tja, so ist das. Man muss wohl selber draufkommen.

Silvio

[eProfi (Gast)]

> Ich wickele jetzt eine Spule die ungefähr die gleichen
> Dimensionen wie meine letzte 4er hat nur mit mehr Windungen. So 6.

Wenn Du schon beim Wickeln bist, mach mal eine engere Spule. Du musst 
versuchen, so nah wie möglich an das Werkstück heranzukommen. Sonst 
flutschen die Feldlinien am Objekt vorbei.
Was hast Du an dünnerem Cu-Rohr? Ich strehe eher 5 (gibt es das auch mit 
1mm Wandstärke?) oder 6 mm an. Man muss halt damit leben, dass in der 
Spule ein paar Watt verlorengehen.

Und geht mit den Cs so nahe wie möglich an die Spule heran, sonst hast 
Du zu viele tote (nutzlose) Induktivität (ähnlich wie bei den 
Spulenköpfen bei den Modellbau-BLDC-Motoren).

> Video:
Sehe ich da ganz am Anfang grüne Klötze namens Wima?  ;-)
Brauchst Du noch welche davon?

>Am Anfang zog der Ofen so 1 kW, zum Ende (hinter Curie) hin ca. 2,5 kW.
??? Hinter Curie wird die Leistung höher? Das wundert mich jetzt. Aber 
umso besser... Hoffentlich geht die Leistung auch dahin, wo sie 
hingehört.
Versuche auch mal mit thermischer Optimierung: Konvektion verhindern und 
IR-Strahlung zurückreflektieren (Spiegel).


> Die Geheimwaffe lautet IRFP460 (500V 20A) für unter 2 Euro.
Das klingt gut. Ich habe jetzt auch noch ein paar Spiel-Klötze geordert 
(200V 130A und 1000V 25A) - die waren ein "wenig" teurer.
Damit baue ich noch einmal einen Royer auf, einmal mit 60V und einmal 
mit 300V.

Viel Spaß und Erfolg, auch den anderen!

[Silvio K. (exh)]

> Du musst
> versuchen, so nah wie möglich an das Werkstück heranzukommen.
Ja das stimmt. Ich möchte noch ein wenig Platz lassen für einen Tiegel.
Ich habe 8er Kupferrohr bestellt. Dann werde ich erst mal die Spule mit 
6 Windungen und ähnlichen Dimensionen wickeln.

> Sehe ich da ganz am Anfang grüne Klötze namens Wima?  ;-)
> Brauchst Du noch welche davon?
1:Ja
2:wahrscheinlich ja :-), ich glaube ich habe noch was schönes im Tausch 
für dich

> Hinter Curie wird die Leistung höher? Das wundert mich jetzt.
Ich musste die Anpassinduktivität im betrieb verstellen um Spannung und 
Strom an der Vollbrücke in Phase zuhalten. Die Leistung hat sich dann so 
ergeben. Ich verstehe das Eigenverhalten des Oszillators auch noch nicht 
ganz. Um so wichtiger ist der lang angekündigte Impedanzmonitor. Um ein 
Modell für das Werkstück zu ermessen. Dann wird bestimmt vieles klarer 
in der Simulation. Aber bis jetzt nimmt man als Last nur einen ohmschen 
Widerstand an, was nur die halbe Wahrheit ist.


> Hoffentlich geht die Leistung auch dahin, wo sie
> hingehört.
Das Meiste sicherlich, sonst würde irgend wo was durchbrennen.


> Modellbau-BLDC-Motoren
Es sind doch eigentlich Schrittmotoren also Synchronmaschinen oder?

[Max (Gast)]

Hallo Silvio,

Also falls es an ein paar Moppeds scheitern sollte:

1. würde ich mal bei Pollin vorbei schauen und mir dort die HGTG IGBT's 
mitnehmen. Und wenn du schon da bestellst nimm doch mal Testweise ein 
paar von den runden gelben Kondensatoren mit! Mich würde mal der genaue 
Typ Interessieren. Mit Glück sind das noch bessere als die FKP1 von 
WIMA. Sehen mir sehr nach Arcotronics aus. Und die haben ein paar nette 
Caps im Sortiment.

2. Falls du nichts findest melde dich bei mir über die CNC-ecke (Max 
Winkelmann). Ich hab noch ein Kistchen mit ein paar Moppeds rumfliegen. 
Weiß nicht mehr genau was drinn liegt, aber sollte was da sein. Dioden 
hab ich auf jeden Fall noch mehr als genug. Sind etwas arg groß, aber 
geht. sind eben Dicke Blöcke von IXYS.


mit der Windungszahl der Spule hast du ja schon erkannt. Lieber mehr als 
zu wenig! Du erhöhst damit auch den Wirkungsgrad. Bei solch niedrigen 
Induktivitäten hast du eh schon das "Problem" mit Verhältnismäßig hohen 
Streu-Induktivitäten/-Kapazitäten. Es gibt eigentlich keinen Grund die 
Windungszahl zu verringern.


Wenn du langsam aufrüstest und richtung Drehsaft schielst mach dir 
gleich mal Gedanken um einen neuen Treiber. Ich kenn deine FANxxxx jetzt 
gerade nicht, aber ich denke die werden schnell fertig sein.
Leider gibt es da auch fast nix billiges und gut erhältliches.
IXYS haben ein paar sehr gute Vollbrückentreiber. Allerdings teuer und 
schwer zu bekommen.
Ich würde aber bei über 150kHz und Drehstrom auch schon kein 
Bootstrapping mehr machen. So richtig fix ist das nicht. Und ein halb 
geschalteter IGBT oder FET ist immer sehr ungünstig.

Ich würde da eher mit einem GDT arbeiten wollen. Auch nicht immer 
unkritisch, aber günstig.
Zum treiben findest du bei CTC-Labs auch einen Diskret aufgebauten 
treiber. Schau dir den vielleicht mal an.


So.. genug erstmal von mir.
Werde aber sicher irgendwann auch nochmal so ein Ding bauen. Find die 
Induktionsöfen einfach klasse.
Hier werde ich wohl nur wenig mitlesen, kannst mich aber in der CNC-ecke 
gut erreichen.



Grüße, Max

[Silvio K. (exh)]

Hallo Max,
> HGTG IGBT
Wenn IGBTs schneller wären ,wäre das Klasse. Oder gehen die noch für den 
Frequenzbereich. Werd mal ins Datenblatt sehen. Stück einen Euro hört 
sich gut an.

> paar Moppeds
Irgendwie kenne ich den Begriff Mopped nicht !?

> Lieber mehr als
> zu wenig! Du erhöhst damit auch den Wirkungsgrad.
Das denke und hoffe ich auch. Ich habe gestern ohne Werkstück fast 1 kW 
in den Ofen pumpen können. Das landet wohl alles im Kühlwasser :-(

> Ich würde aber bei über 150kHz und Drehstrom auch schon kein
> Bootstrapping mehr machen.
Die FANXXXX-Treiber können das eigentlich. Aber du hast recht, man darf 
sich auf nichts verlassen. Ich werde die Spannung am Pufferkondensator 
mal unter Volllast messen. Nicht, dass die High-Side-Transistoren doch 
nur so halb geschalten sind.

> Werde aber sicher irgendwann auch nochmal so ein Ding bauen.
Das hoffe ich :-)

PS: Härten von kleinen Stahlstücken klappt übrigens einwandfrei. Habe 
extra Strahl von bekannter Sorte besorgt sowie mehrere Bücher übers 
Härten, um zu verstehen was da eigentlich im Material passiert. Anhand 
der Glühfarbentabelle kann man ja grob die Temperatur abschätzen.
Das erste Ziel von "Härten und Schmelzen" ist somit schon sicher 
erreicht.
Schmelzen und Stahlguss kommt noch.
Leider ist heute mein letzter Urlaubstag und der Ofen wird ab Montag 
nicht mehr täglich laufen.

Gruß und ein sonniges heißes Wochenende

Silvio

[Max (Gast)]

Hallo Silvio,

Also die HGTG20N60 sind schon etwas Grenzwertig. Gerade die 
Abschaltzeiten sind bei IGBT's eben etwas schlechter. 140ns Falltime und 
220ns turn off delay.
Das ist eng, könnte man aber im Softschwitsching bei ZCS und einem 
intelligenten Treiber in den Griff bekommen.
Periodendauer bei 150kHz sind ja ca 6,7µs.
Sind halt sehr günstig. Meiner Meinung würde es sich schon lohnen das 
wenigstens zu testen.

Unter Mopped versteh ich ich allgemein einen MOSFET. Hat sich bei mir im 
Smalltalk so eingebürgert.

Habe grad mal die Kiste rausgekramt.
Ich könnte dir auf jeden Fall eine Vollbrücke aus IXFB38N100Q2 MOSFETS 
sponsorn. Allerdings hab ich auch nicht genug, um dir beim Verecken 
dieser, noch viel Nachschub zu geben (eigentlich nur ungern mehr als 
eine Vollbrücke). Sind im Plus264er Gehäuse und richtige Arbeitstiere.
halten 1000V stand und schalten 38A.
Allerdings würde ich da auch den Treiber ganz genau unter die Lupe 
nehmen.

Mal über den groben Daumen gepeilt brauchst du bei 20V VGS etwa 6A um 
den MOSFET in 100ns voll durchzuschalten.
Und nach oben ist da noch Luft.
Es geht im Softswitching sicher auch noch etwas humaner, allerdings 
würde ich hier nicht zu sehr sparen.

Und denk immer an die Gate-Vorwiderstände! Die sind sehr wichtig. Die 
müssen so groß wie möglich und so klein wie nötig sein. sonst hast du 
(insbesondere bei nicht optimalem layout) ganz schnell sehr hässliche 
Schwingungen am Gate.
Schau dir da auch ruhig mal die Seite von CTC an. Er hat mit seinen 
DRSSTC's so manche erfahrungen gesammelt und schon viel lehrgeld 
bezahlt. Man muss seine Fehler ja nicht nochmal durchmachen.


Ich hab sonst noch:

IXFX27N80Q
29N60S5
IXTH12N90


die IXTH12N90 halte ich auch für durchaus überlegenswert. Ich hab noch 
relativ viele (40stk) und die 900V Spannungsfestigkeit wären für 
Drehstrom vielleicht schon ausreichend.
Die Strombelastbarkeit ist allerdings nicht ganz so hoch. Allerdings 
bekommt auch mit denen schon ein bisschen was an Leistung aus dem Netz. 
Hier wäre dann eben nicht sehr viel Spielraum.
Sind aber auch recht zügig auf den Beinen.
Strombegrenzt bei Drehsaft vielleicht zum testen um dann später die 
IXFB38N100Q2 einzusetzen.


Bei Interesse meld dich einfach.


Grüße, Max

[Silvio K. (exh)]

Neue Spule, neues Glück
Von 4 auf 6 Windungen mit sehr ähnlichen Dimensionen. Auf den Vergleich 
bin ich gespannt. Die IRFP460-FETs sind auch da.

In Erwartung auf 5 kW (67 dBm) :-)

Silvio, im Rausch der Leistung

@eProfi: Nachricht erhalten, hoffe du meine auch?!

[Michelle K. (Firma: electronica@tdnet) (michellekonzack)]

Jörg Rehrmann schrieb:
> eProfi schrieb:
>
>>> Als Spannungsquelle habe ich ein Labornetzteil mit 0...38V und
>>> 0...40A verwendet, hier auf volle Spannung eingestellt.
>> So ein schönes Teil hätte wohl jeder.
>
> Bei eBay werden die hin und wieder verkauft. Ich habe mir vor einigen
> Jahren für ca. 100.-€ incl. Versand so ein altes Teil von Agilent
> (HP6269 0...40V, 0...50A) gekauft.

Boah... solche Gemeinheit!

Ich habe das "EA-PS 9080-100" (0-80V, 0-100A) und mußte ungefähr 2700 
Euro netto kräftig Löhnen.

Grüße
Michelle

[Silvio K. (exh)]

So,
neue Spule und stärkere Transistoren (irfp460) eingebaut. Dann ist ein 
Transistor nach dem anderen durchgebrannt. Da war ich erstmal ratlos. 
Mehrere Tage überlegt, einiges an den Treibern verändert, weil die 
kräftigeren Transistoren leider auch doppelte Gate-Kapazität haben. Hat 
sich nichts verbessert. Bin dann wieder auf die schwächeren Fets(irfp 
350) zurück gewechselt. Und auch die brannten auf einmal durch. Kann 
doch nicht sein. Ein paar mal kaputte Transistoren gewechselt. Klick, 
durchgebrannt. Mir war so als ob ich was blitzen gesehen habe auf der 
Leiterplatte. Also Kamera raus, Transistor gewechselt und gefilmt. Und 
tatsächlich hat man was gesehen. Im Anhang nicht gut zu erkennen ist ein 
"Durchschlag" von dem High-Side-Transistor der einen Halbbrücke zum 
Low-Side-Transistor der anderen. Trotz Glimmer-Scheiben und 
Wärmeleitpaste. Da muss ich drüber schlafen... Ob das die Folge oder 
Ursache ist, weiß ich nicht.

Silvio

[eProfi (Gast)]

Silvio und ich haben kürzlich ausführlich telefoniert. Damit alle davon 
profitieren, hier ein paar Auszüge:

> neue Spule und
bald neue Cs  ;-)

> einiges an den Treibern verändert, weil die kräftigeren
> Transistoren leider auch doppelte Gate-Kapazität haben.
wie heißen die 7A-Treiber gleich wieder? TC4422 oder MC

> Ob das die Folge oder Ursache ist, weiß ich nicht.
Eher die Folge. In einem PC-Netzteil habe ich mal einen Transistor 
getauscht, der hat von vorne noch ganz fit ausgesehen, aber hinten war 
im Metall-Pad ein richtiges Loch, das auch das Isolierpad durchschlug. 
Muss ich mal ein Foto machen.

Silvios Vermutung: die Low-Side schaltet nicht ganz durch, dadurch 
werden die Bootstrap-Cs der Hi-Side zu wenig geladen ---> diese wird 
nicht richtig angesteuert (meist gehen die Hi-Side-Fets kaputt). 
Testweise könnte man hier eine 9V-Batterie o.ä als galvanisch getrennte 
Versorgung / Unterstützung verwenden.

Wir haben lange über die richtige Anpassung geratscht, wann ist diese 
Schaltung (es ist die LCLR von RichieBurnett's Induheat-Seite) optimal 
angepasst?
Auf jeden Fall tritt bei Resonanz eine Spannungsüberhöhung (wie bei der 
Teslaspule) ein, und die Quellimpedanz wird minimal.
Meine Vermutung ist, die Effektivspannung der Arbeitsspule ist dann etwa 
gleich oder leicht über der ZKS. Hat dazu jemand genauere Angaben?

Das funktioniert ja wie eine Match-Box (Impedanz-Anpassung) in der 
Funktechnik (warum gibt es hierzu keinen Wiki-Eintrag  oder wie nennt 
man das offiziell?).
http://de.wikipedia.org/wiki/Anpassungsnetzwerk
http://de.wikipedia.org/wiki/Leistungsanpassung
http://de.wikipedia.org/wiki/Impedanzanpassung
http://de.wikipedia.org/wiki/Impedanzwandler

Silvio wird mal die Spannung im Resonanzfall messen, indem er eine 
Mess-Windung in die Arbeitsspule einlegt, so dass man auf die gesamte 
Spule hochrechnen kann.

Wenn ich richtig liege, könnte sich Ulf seinen Ferrittrafo durch eine 
richtige Anpassung der Arbeitsspule (mehr Windungen bei dünnerem Draht) 
einsparen. Allerdings war ihm die Netztrennung ja auch wichtig (Silvios 
Spule ist mit Glasfasergewebe überzogen (bandagiert).

Silivo: Da deine Überstromsicherung erst auslöst, nachdem ein Fet 
durchgeschlagen hat, nehme ich Überpannung als Todesgrund an --> 
Überspannungsableiter (auch am ZK).

Zu meinem Schweißinverter: der nette Herr G. von Wenk Schweißtechnik 
Freiburg hat ziemlich klar gemeint, die Firmenleitung habe kein 
Interesse an der Herausgabe von Schaltplänen (sie haben vor ca. 15 
Jahren die ganze Schweißanlagentechnik von UTP übernommen und machen 
weiterhin den Service).
Eine Reparatur würde ca. 300 Euro (200 die Platine und 100 Lohn) kosten.
Muss ich also selbst zeichnen. Im Handbuch ist nur ein Übersichtsplan.

[Ulf (Gast)]

Hallo mal wieder!

>Wenn ich richtig liege, könnte sich Ulf seinen Ferrittrafo durch eine
richtige Anpassung der Arbeitsspule (mehr Windungen bei dünnerem Draht)
einsparen. Allerdings war ihm die Netztrennung ja auch wichtig (Silvios
Spule ist mit Glasfasergewebe überzogen (bandagiert).

Die Netztrennung ist nichht das Problem. Vielmehr sind es die mehr als 
1kV, auf welche der Parallelschwingkreis gepeitscht wird. Das würde nur 
mit einem fetten Keramikisolator funktionieren, der auch mal ein 
hineingepfeffertes Werkstück beim Schmieden vertägt. Dann allerdings ist 
wieder der Luftspalt der Feind.

>Durchschlag "Trotz Glimmer-Scheiben und Wärmeleitpaste." :
Bei den Basteltischverhältnissen, die sicherlich nicht nur bei mir 
herrschen, ist schnell mal ein Metallspänchen mit angepappt, welches 
sich dann wunderbar beim Anschrauben durch den Glimmer drückt. Besser 
sind da getrennte Kühlkörper. Die habe ich schon in der 
Experimentierphase benötigt, als es bei 60V Betriebsspannung(ca.266V 
zwischen den Kühlfahnen) immer mal wieder durchschlug.

Derzeit kämpfe ich mit neuen Primärspulen aus 15*2mm Cu. Die Isolation 
ist beim Wickeln beschädigt, also muß ich den Leiter wieder strecken, 
nachglühen, richten, neu isolieren und mit Zwischenlage neu wickeln.

ulf.

[Silvio K. (exh)]

Hallo Ulf,
schön von dir zu hören! Ist ja schon eine Weile her.

> Bei den Basteltischverhältnissen, die sicherlich nicht nur bei mir
> herrschen, ist schnell mal ein Metallspänchen mit angepappt, welches
> sich dann wunderbar beim Anschrauben durch den Glimmer drückt.

4 Prozessor-Kühlkörper habe ich Gestern gekriegt. So können auch die 
Glimmerscheiben entfallen. Die gesamte Kühlfläche ist dann auch größer. 
Ich muss jetzt ein anderes Layout erstellen, damit die 4 Kühlkörper sich 
gegenseitig nicht behindern oder berühren.

> Vielmehr sind es die mehr als
> 1kV, auf welche der Parallelschwingkreis gepeitscht wird.
Mit einem kV oder mehr ist wirklich nicht mehr zu spaßen.

Viele Grüße

Silvio

PS: Ich habe noch eine Lünette für dich. Willst du sie haben, wenn sie 
bei dir passt? Oder hast du schon eine?

[Ulf (Gast)]

Hallo Silvio!

Die gute alte DDR Drehbank ist komplett- ein ganzer Schrank mit Teilen 
steht daneben. Einzige Nachrüstung war ein Frequenzumrichter, der das 
Wickeln von Flachkupferspulen ohne Fingerkuppenverlust ermöglicht und 
auch beim Gewindedrehen viel Komfort bietet.
Vielleicht komme ich am WE zum Wickeln der Spulen II.

ulf.

[eProfi (Gast)]

So, heute mal die Steuerplatine des Schweißgerätes "freigelegt" 
(entstaubt), jetzt geht's ans Abzeichnen. Ist aber alles recht einfach 
und solide aufgebaut (SKB1/005 3I, CD4049, TDA4714A, TL081, TL082, 
SFH6011G, OP-07CN).


Zur Theorie habe ich noch eine interessante Seite mit Formeln gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanztransformator


Silivo: ich habe noch mal nachgedacht und jetzt keine Bedenken mehr, die 
Cs ganz nahe zur Spule zu bauen, das Magnetfeld ist außen nicht so sehr 
gebündelt wie innen. Kannst ja mal mit einer kleinen Luft-Mess-Spule 
überprüfen:
 1-2 Windungen
     ____
    /      \
   /        \
  /          \    verdrillen
  \          /================== Oszi
   \        /
    \______/

Ich würde die Cs beidseitig und paarweise an das Kupferblech 
schrauben, am besten 4 Cs mit 2 Schrauben (Kontakte vorher polieren --> 
besserer Übergang):

 ______       ______
|       |_____|       |
|       |     |       |
|   W   |  O  |   W   |
|   I   |_____|   I   |
|   M   |     |   M   |
|   A   |     |   A   |
|       |     |       |
|   F   |_____|   F   |
|   K   |     |   K   |
|   P   |  O  |   P   |
|       |_____|       |
|_______|     |_______|



an Max: Vielen Dank, dass Du uns hier unterstützst.
Es wäre hilfreich gewesen, die Pollin-Teile genauer zu benennen:

> Und wenn du schon da bestellst nimm doch mal Testweise
> ein paar von den runden gelben Kondensatoren mit! Mich
> würde mal der genaue Typ Interessieren. Mit Glück sind
> das noch bessere als die FKP1 von WIMA. Sehen mir sehr
> nach Arcotronics aus. Und die haben ein paar nette Caps
> im Sortiment.

gelber Kondensator:
Kondensator  Bestellnummer: 200 256 Verfügbarkeit:  Artikel verfügbar.
MKP - 0,68 µF - 1000 V - axial

MKP sind aber nie besser als FKP.
Von diesen hat Pollin nur 6 Typen, der "größte" Kondensator
FKP - 9100 pF - 1600 V - RM 22,5   für 0,15 kein Schnäppchen

IGBT:
HGTG20N60B3D  Bestellnummer: 130 905
Preis: 1,25 €  ab 10: 1,15  ab 30: 1,00
Bei 600V gibt es aber inzwischen bessere FETs.


an Ulf:
> Das würde nur mit einem fetten Keramikisolator funktionieren.
Darüber habe ich auch nachgedacht. Was eignet sich da am besten (auch 
als Tiegel)?
Brainstorm:
Jenaer Glas, Quarzglas oder Brenner einer Halogen- oder Entladungslampe, 
Keramik-Material wie bei den Gas-Heizstrahler, Brennrohr eines Gas- oder 
Ölbrenners

[Silvio K. (exh)]

> Ich würde die Cs beidseitig und paarweise an das Kupferblech
> schrauben, am besten 4 Cs mit 2 Schrauben (Kontakte vorher polieren -->
> besserer Übergang):

Poliert habe ich die Kontaktflächen (noch) nicht, aber die Anordnung 
stimmt.

> 1-2 Windungen
Eine einzelne Windung reicht völlig. So kommt schon genügend Spannung 
fürs Oszi zusammen.

Ulf schrieb:
> Die gute alte DDR Drehbank ist komplett
Sehr schön. So muss es sein.

So, wie geht es bei mir weiter?
1. Glimmerscheiben kontrollieren oder auf die 4 Kühlkörper ausweichen.
2. Impedanzmonitor: Durchbruch in Sachen Alsa-Treiber. Programm läuft 
schon sehr gut. Müssen noch 2 Tiefpässe aufgebaut werden, aber dann kann 
ich an den Ofen und vektoriell Spannung/Strom messen.
3. Neue Spule aus den Erkenntnissen aus 1

Viel Arbeit, wenig Zeit. Das alte Problem.

Gruß
Silvio

[eProfi (Gast)]

Ja, so muss das aussehen. Ich würde die "tote Fläche" in der Zuleitung 
noch mehr minimieren.

Was wir noch besprochen haben: ganz ohne Cs arbeiten, also die Spule 
direkt aus der Endstufe treiben, keine Resonanzprobleme mehr!

Leider habe ich die Endstufe (3x 200A 1200V) für 60 Euro übersehen:
Beitrag "6IGBT auf Kühlkörper"
(ist aber nichts für Frequenzen über 50kHz)

Hier ein paar Fotos meines Gerätes (etwas frühere Seriennummer, deshalb 
noch etwas gepatcht):
http://translate.google.co.uk/translate?hl=en&sl=pl&u=http://www.elektroda.pl/rtvforum/topic828490.html&ei=N2mNSqOoJs_UjAfBtKjhDg&sa=X&oi=translate&resnum=1&ct=result&prev=/search%3Fq%3Dutp%2Bg180p%26hl%3Den


Welche Daten (L, C, U, I) hast Du momentan?

[Silvio K. (exh)]

eProfi schrieb:
> Welche Daten (L, C, U, I) hast Du momentan?

Das kann ich dir demnächst ganz genau sagen. Vor ein paar Minuten habe 
ich an den Oszillator den Impedanzmonitor angeschlossen 
(Laptop,Soundkarte,Mischer,etc.).

Zur Erinnerung:
Erste Idee:
Silvio K. schrieb:
> Da so ein Oszillator als komplettes Gebilde sehr komplex ist, habe ich
> mir schon was Neues ausgedacht. Stichwort Impedanzmonitor.

Nach Messprinzip (Z=U/I):
http://www.mikrocontroller.net/attachment/64657/Aufbau.png

Und heute das erste Mal am Oszillator. Verzeiht mir die verrauschten 
Messwerte. Die Soundkarte wird nur zu einem Bruchteil ausgesteuert. Und 
Endgültig kalibriert ist die Anordnung auch noch nicht (Phase sollte 
aber stimmen). Ich freue mich riesig. Der Ofen lieft mit 60 V, also im 
Standgas. Stahlstück in der 6er-Spule. Im Video sieht mal zwei Effekte. 
1: Die Punktewolke wandert ein bisschen nach rechts(Betriebsspannung auf 
60 V hochgedreht) und (2.) danach in Richtung Mitte 
(Matching-Induktivität verringert). Wäre die Wolke komplett in der 
Mitte, dann wäre die Impedanz sehr günstig für optimale Leistungsabgabe 
der Vollbrücke an das Netzwerk (reale 25 Ohm).

Wer nicht mit der Impedanzdarstellung im Smithdiagramm vertraut ist, 
kann in:
http://www.hf.ruhr-uni-bochum.de/lehre/Animationen/SmithChart.html
den Zusammenhang zur Z-Ebene per Java-Applet selbst erkunden. Ich habe 
mich an die Darstellung im Smithdiagramm gewöhnt und weiß sie sehr zu 
schätzen.

[Silvio K. (exh)]

Hier noch ein paar Ergebnisse vom WE. Gezeigt ist eine Messung am 
Oszillator mit Werkstück in der Spule. Man erkennt viele interessante 
Effekte.

5s: Spannung hochgedreht. Warum sich die Frequenz ändert weiß ich noch 
nicht. Nichtlinearität der Last (Hysteresenverluste), oder 
Großsignalverhalten des Phasendetektors im Oszillator oder ...?

30s und bei allen ähnlichen Frequenzänderungen Matching-Induktivität 
justiert.

60-80s überschreiten der Curie-Temperatur :-)

ab 130s Leistung auf ein Minimum reduziert, Beobachtung der Abkühlung

90-130s scheinbarer Leistungseinbruch, da Signal außerhalb eines 
SW-Filters. Leistungsangabe bitte ignorieren

ab 165 s Oszillator abgeschaltet, nur noch Rauschen.

[Ulf (Gast)]

Hallo!

Endlich war mal Zeit für das Neuwickeln der Primärspulen.
Nun sind es 7 Windungen 15x2mm Flachkupfer pro Spulenhälfte. Als 
Isolation ist guter alter DDR- Preßspan 0,3mm dazwischengwickelt. Bild 1 
zeigt das Ganze bandagiert und vakuumgetränkt vor dem Einbau(Bild2). 
Zwischen den beiden Primärspulen sitzt die Sekundärwindung. Erste Tests 
brachten keine Probleme. Resonanzfrequenz sind 27 kHz, die Primärspulen 
bleiben handwarm. Mal sehen, was die Schaltung im härteren Einsatz sagt.

ulf.

[Ulf (Gast)]

Und es kommen immer wieder Überraschungen.
Nach einigen Minuten Betrieb gab es einen Lichtbogen(klang wie 
E-Schweißen) und der Ferritkern war hinüber. Offensichtlich hat der 
Abrieb vom Anprobieren der Spulen genügend Leitfähigkeit. Den Abrieb und 
seine Folgen sieht man auf den Bildern. Immerhin sind keine anderen 
Teile mit draufgegangen, selbst die Spule ist nicht verbrutzelt. Nun muß 
ich einen neuen Ferritkern bestellen.

ulf.
(leicht zerknirscht)

[Silvio K. (exh)]

Hallo Ulf,
mein Beileid zum Tod des Ferrit-Kerns. Die Spule sieht aber trotzdem 
sehr gut aus und dein gesamter Aufbau ist sehr kompakt und aufgeräumt. 
Davon muss ich mir eine Scheibe abschneiden. Kopf hoch, wird schon.

Silvio

[Ulf (Gast)]

Hallo Silvio!
Dank für die Blumen. Ordnung allein reicht aber nicht, wenn ich auf 
simple Dinge hereinfalle.
Hier die Fortsetzung der Geschichte mit dem Ferritkern:

Neuen Kern bestellt, Spulen wieder eingebaut, Gerät getestet- alles 
funktioniert. Dann eine kleine bläuliche Funkenstrecke vom Spulenende in 
den Ferritkern hinein- konnte zum Glück noch vor der "Kernschmelze" 
abschalten. Jetzt erst bin ich mal auf die Idee gekommen, das Datenblatt 
vom N27 Kernmaterial zu lesen. Rho(Spezifischer Widerstand) ist 3 
Ohmmeter, also ist der Kern fast ein Leiter. Mit den Meßspitzen des 
Widerstandsmessers hat man bei Berührung einen deutlich meßbaren 
Widerstand. Zwei nasse Centstücken mit 4,5 cm Zwischenraum, natürlich 
dort ohne Wasser auf dem Kern, zeigen 4kohm!
Kein Wunder also, daß bei Berührung der Spulenenden ein deulicher Strom 
fließt, insbesondere bei den hohen Spannungen.

Nun muß ich also noch genügend Isolation zwischen Cu und Ferrit bringen.
Moral: Keramik isoliert nicht immer.

ulf.

erleichtert, daß die Arbeitsspule immer geerdet war bei den 
Experimenten...

[Silvio K. (exh)]

> insbesondere bei den hohen Spannungen.
Stimmt, bei dir geht es ja um Kilovolts :-)

Viel Erfolg, ich bin gespannt.

Übrigens,
werde ich für meine Impedanz/Leistungsmesseinrichtung noch einen dritten 
Kanal implementieren. Zusätzlich zu U + I an der Brücke, werde ich die 
Spannung direkt am Schwingkreis mitschreiben. Was gewinnt man dadurch?
1: der Arbeitsspulenstrom leitet sich direkt daraus ab. Es ist doch 
interessant, ob es 100 oder 200 Ampere sind ;-)
2: Der Lastschwingkreis ist bekannt und die zusätzliche Belastung durch 
das Werkstück wird man direkt sehen können. Vielleicht kann ich in ein 
paar Wochen mit einem Ersatzschaltbild eines Werkstücks auftrumpfen...
Der "dritte" Kanal ist eigentlich gemogelt. Wie es manche Hersteller von 
Netzwerkanalysatoren machen werde ich es auch tun. Auf einen Kanal der 
Soundakrte werden alternierend 2 verschiedene Signale gegeben, 
vielleicht so mit 20 Hz Umschaltfrequenz. Muss mich dazu mit analogen 
Schaltern anfreunden.

Was gibt es noch so? Auch ja, bei den Temperaturproblemen der 
Transistoren und:

eProfi schrieb:
> Bootstrap-Cs der Hi-Side zu wenig geladen

So werde ich versuchen durch ein gezieltes Einstellen eines induktiven 
Blindstromes an der Brücke das Aufladen dieser Cs zu optimieren. Dann 
werden die Kondensatoren des High-Side-Kreis nicht alleine durch den 
Low-Side-Transistor / Diode geladen, sondern auch durch den 
Unterschwinger der entsteht, wenn der obere Transistor aufmacht und die 
Last induktiv ist. Dann müsste das Potential in die Body-Diode des 
unteren Transistor laufen-> die Ladespannung der Bootstrap-Cs könnte 
steigen. Naja alles erst Theorie, mal sehen was die Praxis dazu sagt...

[Silvio K. (exh)]

Gerade habe ich meinen Ofen so betrieben, dass die Vollbrücke leicht 
induktiv belastete wurde. Subjektiv sind die Transistoren kälter 
geblieben. Der Strom eilte der Spannung um 10 Grad nach. Im 
Smithdiagramm sind die 10 Grad Differenz im unteren rote Bogen 
festgehalten. Der Durchschnittswert über 10 ms ist als rotes Kreuz 
dargestellt. Der 2. Bogen entspräche 20 Grad Verschiebung. Die Impedanz 
ist nun auch so hoch, dass ich die Betriebsspannung erhöhen kann. So 
eine vektorielle Messmöglichkeit ist doch eine feine Sache...

unter
http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/20100816_IOfen_mit_Monitor.mpg
sind auch bewegte Bilder.

[Silvio K. (exh)]

Dritter Beitrag in folge. Kein gutes Zeichen.

Hier ein bisschen flüssiges Gusseisen...:

http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/20100824_Guss_hoch2.mpg

Silvio, der auf Neuigkeiten der Mitstreiter wartet.

[Ralf2008 (Gast)]

Keine Ahnung ob diese informative Abhandlung über eine
Induktionsheizung mit einem Atmega328 schon bekannt ist:

http://www.youtube.com/watch?v=intDuSJ2_PA

http://www.mindchallenger.com/inductionheater


Ralf2008

[maultier (Gast)]

http://www.youtube.com/watch?v=aLwaPP9cxT4&feature=related
Was ist das denn? Wird da etwa ein Strom in einen Eiswürfel induziert?

[Silvio K. (exh)]

@ Ralf,
schönes Video! Der Ofen scheint Schmackes zu haben.

@ Maultier:
In alle leitfähigen Medien wird ein Strom induziert. Also auch in 
Wasser. Der ist aber verschwindend gering. Im Eis eingefroren ist/war 
ein Stück Metall. Der eine Kommentar auf youtube meint das Gleiche:
there is a piece of metal frozen inside the ice cube. Once it heats up 
it melts it's way out the bottom. You hear it drop out and quench in 
the water below at 0:14

Gruß

Silvio

[eProfi (Gast)]

So, wieder was von mir:

Silvio, Du Gussmeister!  gefällt mir!

eine deutsche Firma, die Induktionsheizungen von 20 - 5000 kW herstellt:
www.ema-indutec.de/

vor allem die FUs gefallen mir - überall blitzt Kupfer, und die kleinen 
Kühlmittelpumpen:

www.ema-indutec.de/produkte/frequenzumrichter_uebersicht.php?v=2&p1_id=2 
3&e1_id=78

Auf den jeweiligen Seiten sind unten Links zu den PDFs mit besseren 
Fotos und genauen Daten.

Wobei ich aus den Angaben nicht ganz schlau werde:
z.B. 750kW-Anlage  Leistungsaufnahme 900kVA (das sind 
3*230*1305=900450), aber 400V 1650A sind 3*230*1650=1138500 VA.
Vielleicht wegen der Fußnote 2: Strom kann bei Fehlanpassung höher sein.

Beim Zubehör sind die wassergekühlen Koaxialkabel empfehlenswert.

Vorgestern habe ich 6er Cu-Rohr besorgt, damit's bei mir wieder weiter 
geht.
Gruß an MCB!

[Silvio K. (exh)]

eProfi schrieb:
> 20 - 5000 kW

Manch andere Hobby-Induktionsofenbauer denke auch größer:
http://webpages.charter.net/dawill/tmoranwms/Elec_IndHeat9.html

Vielleicht sollten auch wir eine 10 kW-Version auf die Beine stellen!? 
Ich sage mal 500 V und 20 A sind gar nicht soweit entfernt :-) Nein Spaß 
beiseite. Ich bin auch wieder ein bisschen vorangekommen. Bis vor kurzem 
ist mein Ofen in der Reihenresonanz des LLC-Netzwerks gelaufen, mit dem 
Nachteil, dass ohne Werkstückbelastung der Strom sprichwörtlich 
explodierte. Seit kurzem läuft er in der wenige kHz entfernten 
Parallel-Resonanz, so wie der Royer-Ofen. D.h. ohne Last nur wenig Strom 
für die Verluste. z.B. 350 V und 2 A. Mit passender Belastung zieht er 
dann mal eben 11 A, was man dann auch schön am Werkstück sehen kann. Ich 
habe lange Zeit gedacht, dass der Oszillator nicht an diesem Punkt 
arbeiten würde, wegen nicht erfüllter Phasenrichtungsbedingung. Ich habe 
in der Simulation auf die falsche Phase geguckt und die Sache damals 
abgetan. Zum Glück hat das Experiment die Wahrheit ans Licht gebracht.
Hier die aktuelle ToDo-Liste/Problemstellungen:
1. Mischer des Monitors gehen schnell in Kompression, sodass bei hohen 
Leistungen der Absolutwert derselbigen sowie die Impedanzen nicht ganz 
stimmen. Also Pegel runter und auf ZF-Seite verstärken
2. Analogschalter einbauen, sodass auch die Spannung an der Arbeitsspule 
direkt beobachtet werden kann. Wichtig für Modellierung von Werkstücken.
3. Thyristorgleichrichter soll 3-Phasentrafo ersetzen. Vorteil: leichter 
steuerbar. Kleiner und leichter.
4. Pyrometer beschaffen und einbauen. Stichwort Regelkreis.
5. Größere Transistoren für Oszillator
6. GDTs ? und Transistoren parallelisieren. Geht vielleicht doch in 
Richtung 10 kW
7. fällt mir bestimmt noch ein.

Hier hat wieder die Unvernunft gesiegt und das Kind im Manne ist trotz 
des hohen Alters durchgekommen:

http://user.cs.tu-berlin.de/~silviox/Induktionsofen/Videos/Ein_bisschen_spielen.mpg

Grüße

Silvio, der immer noch auf Ergebnisse jeglicher Art der anderen 
Mitstreiter wartet. z.B. eProfi, der sich extra Kupferrohr besorgt hat 
und auch experimentieren wollte. Oder Ulf, der schon lange nicht von 
sich hören lassen hat. Oder Falk, der schon lange nichts mehr kritisiert 
hat :-)

[Ulf (Gast)]

War etwas schreibfaul...
Meine Ofenschaltung scheint zuverlässig zu laufen, habe damit mal 
Probeweise einen Haufen Hauptasserleitungsschrott auseinandergeschraubt. 
Wunderbar, wie schnell verrostete 1'' Fittings wieder gangbar werden 
nach einer kurzen Glühung. Die Spulen funktionieren, Primärspule bleibt 
kühl. Nur die IGBTs hätten gern etwas Ventilatorwind(50°C) und natürlich 
muß endlich Wasser durch die Arbeitsspule. Nach den Isolationsproblemen 
im HF- Trafo will ich die wasserführenden Teile(Kühler, Pumpe u. 
Behälter) aber schön weit entfernt einbauen und muß nun dafür das 
Chassis erweitern. Zeitaufwendiger Klempnerkram.

@Silvio: Die Radschraube ist wohl für den bösen Nachbarn?

ulf.

[Bernd P. (bernte)]

Hallo ihr Induktionsprofis

Ich habe Stahlblech von 1mm Stärke und ca. 55cm Durchmesser. Nun muss 
ich für Härtezwecke das Werkstück gezielt auf ungefähr 600°C erhitzen. 
Auf der Suche nach geeignete Methoden fiel mir irgendwann das 
Induktionsheizen ein.

Ich hab mir jetzt den Thread durchgelesen und hier wurden ja schon 
einige Dinge bezüglich Induktionsöfen probiert und geklärt. Allerdings 
nutzen hier alle bisher konventionelle Luftspulen. Daher meine Frage an 
euch:

Das Blech besteht aus ferromagnetischem Stahl und ist nur 1mm Dick. 
Liegt es im Bereich des (privat) Möglichen eine Flachspule dieser 
Größenordnung zu nutzen, um das Blech induktiv zu erhitzen? Letztlich 
kriegt man die Flachspule ja relativ gut an das Werkstück ran und müsste 
auf diese Weise viel Fluss in das Blech einkoppeln können.

Gebt mal bitte dazu eure Meinung ab =)

Viele Grüße an alle Helfer
Bernd

[Silvio K. (exh)]

Bernd P. schrieb:
> von 1mm Stärke und ca. 55cm Durchmesser.
Ganz schön groß.
> ungefähr 600°C
Ist doch wohl eher Weichglühen. Härten wird erst ab 800°C interessant. 
Wenn es aber wirklich nur 600 °C sind, dann könnte man es mit solchen 
Induktionsherdplatten für 30 Euro versuchen. Die ist zwar nicht so groß, 
aber mit Bewegung ist es bestimmt möglich.

Wie lange willst du die Temperatur halten? Und wie gleichverteilt soll 
es sein?

Ulf schrieb:
> @Silvio: Die Radschraube ist wohl für den bösen Nachbarn?
Natürlich nicht, mit einem schäbigen Lachen :-)
Übrigens vorm Glühen 24 HRC, danach 0 und nach dem Härten 51. Stahl ist 
schon eine feine Sache.
Schön, dass dein Ofen gut funktioniert. Meiner ist momentan kaputt. Habe 
es wieder überreizt. Wieviel Strom zieht deiner im höchsten Fall?

Silvio

[Bernd P. (bernte)]

Hey Silvio

Danke für die schnelle Antwort. Das mit dem Härten stimmt schon, 
allerdings will ich nur Randschichthärten und später eventuell 
nitrieren. Dazu brauch es sogar nur Temperaturen um die 500°. Die Dauer 
beläuft sich wohl auf maximal ein oder zwei Stunden (Stichwort 
Wasserkühlung der Spule).

Das mit dem Kochfeld ist ne Überlegung wert. Lässt sich denn Abschätzen, 
was für ne Leistung ich überhaupt für den Prozess brauche?

Mir steht ein Induktionsmessgerät in unserem Foschungsinstitut zu 
Verfügung. Demnach kann ich die Induktivität der Spule mit montiertem 
Stahlblech ziemlich genau bestimmen und den Schwingkreis exakt darauf 
abstimmen. Müsste so nicht eine gleichmäßige Wärmeeinbringung möglich 
werden?

Viele Grüße
Bernd

[Silvio K. (exh)]

> Lässt sich denn Abschätzen,
> was für ne Leistung ich überhaupt für den Prozess brauche?
Hi Bernd,
ich denke Feind Nr. 1 ist die Wärmeabstrahlung. Wenn du dein Werkstück 
gut einpackst, in Isolierwolle oder so, braucht man bestimmt nicht 
einmal so viel Leistung 1..2kW.

Bernd P. schrieb:
> Randschichthärten
? Ich kenne nur Einsatzhärten (900°C) und ein Randschichthärten bei dem 
mit mehreren kW/cm² ein Wärmestau an der Oberfläche erzielt wird. Da 
dein Blech nur 1mm stark ist, kommt das wohl nicht in frage. Oder meinst 
du den Rand der Scheibe? Dann brauchst du auch nur den Rand erhitzen.
Was meinst du genau. Würde mich wirklich 
interessieren...Foschungsinstitut...geheim?
Aber mit Spiralspulen für plane Oberflächen habe ich noch keine 
Erfahrung.

Bei so niedrigen Temperaturen würde ich die Spule mit einpacken und gar 
nicht wasserkühlen, sodass sie auch auf die Temperatur kommt und so 
nicht dem Werkstück die wertvolle Energie entzieht.

> nitrieren

Welches Gas willst du nehmen, Ammoniak?

Silvio

[Bernd P. (bernte)]

Hey Silvio

Danke für dein Interesse.

Es geht in der Tat um ein Forschungsprojekt. Ich erzähl mal soweit ich 
das darf:

Es geht um Randschicht(Oberflächen)Härtung von dünnen Blechen von bis zu 
1mm Stärke mittels verschiedener Gas- und Pulvergemische. Hierbei werden 
bestimmte Abfolgen von Stoffen und Härtetiefen durchgetestet. Um bei den 
teilweise langwierigen Prozessen Zeit zu sparen, haben wir uns für ein 
parallelisiertes Testen auf großen Stahlronden entschieden.

Zu deinen Anmerkungen:

Der Aufbau findet in einem ofenähnlichem Gehäuse Platz, also sollte 
nicht allzuviel Wärme nach außen hin verloren gehen. Das mit der 
SPulenkühlung stimmt natürlich, ist ja von den kritischen Temperaturen 
eigentlich weit entfernt.

Als Gas kommt neben anderen Gemischen (s.o.) übrigens auch Ammoniak zum 
Einsatz.

Solltest du weiterhin Interesse und etwas Zeit haben können wir uns ja 
vielleicht mal per eMail austauschen? Ich schicke dir einfach mal meine 
Mailadresse per PM. Auch wenn wir einen Elektroniker an Bord haben hast 
du sicher um einiges mehr praktische Erfahrung (die alte 
Universitätskrankheit). Vielleicht kannst du sogar bei der Auslegung des 
Kreises mit praktischen Tips helfen?

Ansonsten Danke noch an alle weiteren Antworten, die da kommen mögen.

Viele Grüße
Bernd

[Falk B. (falk)]

@  Bernd P. (bernte)

>Es geht in der Tat um ein Forschungsprojekt.

>Mailadresse per PM. Auch wenn wir einen Elektroniker an Bord haben hast
>du sicher um einiges mehr praktische Erfahrung (die alte
>Universitätskrankheit). Vielleicht kannst du sogar bei der Auslegung des
>Kreises mit praktischen Tips helfen?

Wenn es um ein Forschungsprojekt in einer Uni etc. geht, dann hol dir 
einen Profi ins Haus. Eine Firma, die das Know How hat. Ja, die machen 
es nicht umsonst, aber die machen es richtig. Die Leute hier im Forum 
sind "nur" ambitionierte Bastler, die IMO keine professionelle Lösung 
für euer Problem bereitstellen können. Das wird nur ein langwieriges, 
halbgares Gebastel.

Wenn du das Problem zügig und gut lösen willst, hol dir Profis.

MfG
Falk

[Silvio K. (exh)]

Falk hat wohl teilweise recht,

> Ja, die machen es nicht umsonst,

nein die machen es nicht umsonst, dafür lassen sie es sich sogar sehr 
gut bezahlen.

Bernd, ich habe deine PN gekriegt und kann dich gut lokalisieren. Tritt 
,mal über deinen Prof. an das IKZ in Adlershof heran, die haben auf 
jeden Fall Induktionsöfen und die klassischen Vertreter der Generatoren 
wie Hüttinger etc. Vielleicht sind diese Generatoren so universell, dass 
man auch andere Spulen ranbasteln kann. Das weiß ich aber nicht, denn 
ich kenne die Generatoren von Hüttinger nicht. Wenn es geht, leihen die 
euch vielleicht einen Generator. Das wäre mein Tipp.
Ich kann dich aber verstehen, für erste Vorversuche sind eben mal nicht 
zig 10tausende Euro da. Das ist bei uns genau so.

Silvio

[Heiko Balster (Gast)]

Hallo ich habe vor längerer Zeit auch mal verucht eine Induktionsheizung 
bzw. einen Induktionsschmelzofen zu bauen.
Leider sind mir die IGBT´s um die Ohren geflogen ,warscheinlich weil ich 
nicht so viel Ahnung davon hatte.
Na ja ich habe mal ein paar Schaltpläne und ein Exel Progrann und noch 
eine PDF Datei angehänt die gefunden habe.Vieleicht hift es .

Gruß Heiko

[Silvio K. (exh)]

Hallo Heiko,
danke für deine Sammlung. Manches kannte ich noch nicht.
Man sieht wieder GDTs soweit das Auge reicht. Ich habe mir auch einen 
ETD29-Kern für Experimente mit GDTs besorgt. Ich bin gespannt wie es 
läuft.
Außerdem habe ich letztens wieder im Benkowsky geblättert und habe 
folgendes Diagramm gefunden um der ewigen Frage nach der Frequenz und 
vor allen Dingen nach den Verhältnis der Erwärmungsmechanismen zu 
begegnen.

PS: #1881045 habe ich gelöscht, weil aus versehen falsches Dateiformat 
mit zu großer Größe

[Heiko Balster (Gast)]

Schau mal auf der Homepage von PLUSTHERM POINT GMBH.
Die Erklären sehr viel auch mit Formeln zur Berechnung Arbeitsspulen , 
wie und warum wie groß und warum manche Spulen funktionieren und warum 
manche nicht.
Natürlich schreiben die auch etwas über die Frequenzen .

Guck eibfach mal rein , Hier die Homepage : 
http://www.plustherm.ch/Startd.htm

Gruß
Heiko

[Heiko Balster (Gast)]

Fequenzbereiche

5–30 kHz   Thick materials
100–400 kHz      Small workpieces or shallow penetration
480 kHz    Microscopic pieces

Gruß
Heiko

[Silvio K. (exh)]

Heiko Balster schrieb:
> 100–400 kHz      Small workpieces or shallow penetration

Wenn ich "shallow penetration" richtig übersetze, müsste das das 
Oberflächenhärten an großen Werkstücken sein. Also Hitzestau durch 
mehreren kW/cm². Das werde ich auch irgendwann versuchen.
Aber erstmal ein Foto zur Motivation (120g Gusseisen) und eines zur 
Inspiration (4x4).

Gruß

Silvio

[Silvio K. (exh)]

Tach Leute,
ich habe letztens versucht Stahl zu schmelzen. Es ist mir auch teilweise 
gelungen. Es hat sich während des Schmelzvorgangs ein thermisches 
Gleichgewicht um den Schmelzpunkt herum gebildet. Bei 350V und 7 A waren 
die Transistoren schon sehr warm, das Kühlwasser hat gekocht und der 
abgeschätzte Wirkungsgrad war nur so um die 50%. Also 1,3kW sind in die 
Schmelze gegangen, ein großer Teil des Rests ins Kühlwasser. Es hat ja 
nicht ohne Grund gekocht :-) Der Aufbau war also am Ende, hat aber 
überlebt. Jedenfalls bin ich wieder motiviert und möchte die nächst 
höhere Leistungsklasse in Angriff nehmen. Die da lautet 10 kW. Über eine 
galvanische Trennung habe ich auch nachgedacht. Habe heute während der 
S-Bahnfahrt auch simuliert. Wenn ich im QUCS einen Übertrager mit 100mH 
Spuleninduktivität und einer Kopplung von 0.999 beobachte, ist das laut 
Simulation aussichtslos für meinen Aufbau. Die Streuinduktivität macht 
mir einen Strich durch die Rechnung. Nun 3 Fragen an Diejenigen die 
Erfahrung im Aufbau von Schaltnetzteilen haben oder sich dazu äußern 
können: Ist die Annahme von 100mH für einen großen Kern ohne Luftspalt 
angemessen? Oder lieber Luftspalt?
und dritte Frage, ist eine Kopplung von 0.999 realistisch? Hört sich gut 
an, aber ich habe da kein Gefühl für die erreichbare Größenordnung.

Grüße

Silvio, der sich auf den 400sten Beitrag freut