Filtro per onda quadra

[andros92]

Io mi ero basato su informazioni trovate su di un forum (non ricordo nemmeno quale) dove affermavano che il fosse tra 0.90 e 0.95. Effettivamente cercando ora su google non sono riuscito a trovare niente riguardo il tipo di carico di un arco elettrico..

[IsidoroKZ]

Il carico che le vecchie saldatrici presentavano alla rete era induttivo, con basso fattore di potenza, a causa del trasformatore speciale che usavano. Quelle elettroniche fatte bene hanno un PFC all'ingresso e quindi il carico presentato alla rete e` resistivo.

Il carico dato dall'arco e` non lineare, e per averlo stabile bisogna alimentarlo in corrente.

[guzz]

un PFC è un semplice rifasatore (coi condensatori, giusto per capirsi) o è un accrocchio più complesso?

[andros92]

Nel caso il carico fosse induttivo si rifasa con i condensatori. Questo aspetto, nelle saldatrici switching, non viene svolto dal primo filtro RC dopo il raddrizzatore della 230?

[IsidoroKZ]

Il PFC elettronico e` molto piu` complicato di un rifasatore.

Il rifasamento a condensatori andava bene quando i carichi erano resistivi-induttivi, ad esempio dei motori o trasformatori. Attualmente i carichi di apparati elettronici generano (o genererebbero se li si lasciasse) una forma d'onda della corrente impulsiva, con molte armoniche.

Il PFC elettronico deve eliminare le armoniche e fare si` che la fondamentale della corrente sia in fase con la tensione. Forse lo si potrebbe fare con un filtro passivo LC (PFC passivo), ma verrebbe molto costoso, meglio farlo con uno switching, tipicamente un boost, ad esempio qui c'e` qualcosa.

[guzz]

grazie per la spiegazione

[andros92]

Noi siamo studenti di ingegneria meccanica e di elettronica ne sappiamo poco, e il poco che sappiamo deriva dalle lezioni di elettrotecnica e da curiosità/hobby personali (per esempio il mio è Arduino). Stiamo affrontando questo progetto con la consapevolezza della nostra NON conoscenza e con il metodo "questo non so cosa è, lo vado a studiare"
Avendo assunto che il PF non è unitario (o prossimo all'unità) in che modo influenza la regolazione della corrente?
La regolazione tramite segnale PWM è la più indicata o ci sono alternative migliori?

Grazie

[AlbertoBianchi]

Arrivo tardi , non mi ero accorto che l'argomento di fondo era una saldatrice. Qualche tempo fa feci delle ricerche in merito:
Parlando di quelle commerciali (Miller, Lincoln) nessuna ha dei condensatori di livellamento, tutte si affidano a soli induttori, nelle versioni più raffinate si usa una particolare configurazione chiamata 'current doubler rectifier' che usa due induttori (ora non ricordo se accoppiati magneticamente) in combinazione con un sistema di rettificazione sincrono a mosfet o igbt.
Un ulteriore livellamento con condensatori forse sarebbe utile solo per la saldatura di leghe molto particolari con spessori molto sottili a bassa corrente che credo sia possibile solo in tecnologia TIG.
Gli unici condensatori che potrebbero essere razionalmente utilizzati sono i supercap, i tipi pù grossi da 3000F/2.7V sopportano correnti fino a 2KA ed hanno una ESR molto bassa, dell'ordine di 200/300 micro-ohm; occorre metterne diversi in serie per raggiungere capacità e tensione di lavoro desiderati ed occorre anche predisporre una rete di resistori in serie/paraallelo per bilanciarne la carica. Quelli prodotti da Maxwell sono tra i migliori: http://www.Maxwell.com/products/ultracapacitors/.
Riguardo al tipo carico elettrico presentato dai diversi tipi di processi di saldatura quello ad elettrodo e quello MIG vengono assimilati ad un carico più o meno resisitvo ed il generatore (inverter) è impostato per lavorare a tensione costante con valori fino a circa 80V dc; per il processo TIG in cui è generato un fascio di plasma in un gas ionizzato (argon o miscele) invece è impostato per lavorare a corrente costante (continua o alternata) con tensione max di 20-30V pk (dipende dalla tensione di rottura dielettrica del gas)

[andros92]

Non capisco perché dici che le MMA e MIG lavorano a tensione costante..se allontano l'elettrodo di una MMA la resistenza cresce e quindi, lavorando a tensione costante, la corrente diminuirebbe. Questo non è corretto visto che tutte le saldature si effettuano a corrente costante (o pulsata) indifferentemente dalle condizioni di saldatura (umidità, distanza elettrodo, spessore pezzo, ecc..)

[AlbertoBianchi]

Ciao, dopo averlo scritto (sono andato a memoria ma forse non ricordavo bene) non convinceva neanche me e stavo appunto rileggendomi degli articoli in merito.

Non capisco perché dici che le MMA e MIG lavorano a tensione costante..se allontano l'elettrodo di una MMA la resistenza cresce e quindi, lavorando a tensione costante, la corrente diminuirebbe.

L'alimentazione a tensione costante viene usata nella saldatura SAW con alimentazione automatica dell'elettrodo dove viene appunto utilizzata la diminuzione della corrente provocata dal consumo dell'elettodo per comandarne l'avanzamento e ripristinare la lunghezza dell'arco che in questo modo viene mantenuta costante.
Nella MMA con controlli moderni, viene utilizzato un controllo di tipo misto con un primo tratto definito a corrente costante, poi quando si scende sotto un determinato valore di tensione diventa a tensione costante; infine quando si supera il valore di corrente limite, la curva VI diventa di tipo fold-back per evitare l'incollaggio dell'elettrodo.