Rectificador, Soldadora ac/dc, Bobina de choke

[Xfiguera]

Saludos a todos los Cientificos Aficionados, mentes creadoras.

Estoy armando un circuito electronico de rectificacion de corriente alterna a corriente continua, un estabilizador de arco electrico o un modulador inductivo de electrones, como prefieran.

Iniciando con la necesidad de soldar aluminio con una maquina electrica y un electrodo revestido, terminando con el ensamblaje de una fuente de energia electrica de buena potencia y lo mas limpia posible para otros proyectos.

He buscado diagramas de maquinas de soldar y algunos circuitos de entusiastas que han convertido sus maquinas AC a DC para propositos similares, asi mismo circuitos de rectificacion de corriente, fuentes de poder, filtros y protecciones asociadas.

Pretendo aqui condensar la mayor cantidad de informacion posible con su apoyo para enriquecer nuestro foro y seguir creando, por esto titulo: Rectificador, Soldadora ac/dc, Bobina de choke, para facilitar la busqueda de los predecesores .

La bobina de Choque o Choke simplemente ha sido una de los mayores incognitas, aun asi su calculo y construccion los llevo adelantados.

Logicamente existen varias alternativas tecnologicas para "Soldar Aluminio" menos pesadas, quiza mas economicas o practicas, aun asi, el aparato que persigo posee ciertas cualidades inigualables en su tipo, espero la mejor de sus observaciones para mejorar en todo lo posible esta logica con los dispositivos conocidos disponibles.

La idea principal es usar una soldadora de Corriente Alterna: Util 171, 40-140A Max, 46-48V, 60Hz y añadir las siguientes etapas:

http://imageshack.com/a/img673/8139/EdkGba.jpg

-Rectificacion, con puente diodo tornillo a catodo P1311, 70A 800V (4), montados sobre disipadores de aluminio con refrigeracion forzada.

http://imageshack.com/a/img540/5504/QxlM2d.jpg

-Filtro, con Condensadores electroliticos 6000uF 400V (4)

http://imageshack.com/a/img538/2747/vvdooh.jpg

-Choke, bobina inductora.

Los cables y superficies de contactos estan calculados para las potencias indicadas, mas adelante detallo el tema.

Tengo las siguientes preguntas:

1- como construir una bobina de choke para operar con corrientes de max 140A?

2- 4 diodos de 70A suponen el diseño teorico de un eficaz puente rectificador de onda completa para 280A?

3- Los Varistores son una buena opcion para descargar los picos de corriente?

4- Cual seria el valor total de los condensadores para un correcto filtrado?

5-Como viene el tema de un Generador de alto voltaje para iniciar el arco de soldadura?

6- como calculo las perdidas para conocer la potencia final util?

7- Que recomendaciones me dan para proteger el sistema y evitar dañar alguno de componentes inmediatamente haga corto circuito ?.

luego subo la imagen del diagrama y adelanto los avances para su oportuna evaluacion.

Mis respetos para todos uds. Gracias.

[joseluis7696]

4 diodos de 70A suponen el diseño teórico de un eficaz puente rectificador de onda completa para 280A?

No, con un puente con 4 diodos de 70 Amp tendrás una salida de CC que estimo en el orden de 100 Amp en el mejor de los casos. Pero de eso hay que reducir el efecto del filtro, depende si es entrada por L o por C y sobre todo el amplio margen para la corriente con cortocircuito en el electrodo.

Es un tema complicado pero hay buena literatura par calcular ese tipo de puente rectificador y su filtro. Miraré unas tablas que tengo para darte datos con más propiedad. Convendría que subas un pequeño esquema a mano para ver dónde pones el choque y los condensadores. También deberías especificar el porcentaje de ondulación residual que necesitas y cuál es la corriente normal y cuál la de cortocircuito

Para una cosa de esa potencia convendría que fuese trifásica en una configuración de onda completa (6 diodos), porque todo funciona con menos exigencias eléctricas sobre los componentes y sobre todo el filtrado es mucho más fácil porque se realiza a un múltiplo de la frecuencia de la red.

[Carlosdaniel]

Hola, hay un post en PDF donde se armo un banco de diodos con 5 puentes de diodos de 50A cada uno, conectados entre ellos con cables de 25 cm. para compensar las corrientes. No te aconsejo poner condensadores. Desde ya, ninguna maquina comercial los tiene ya que en vacio se cargan y cuando comenzas a soldar se produce una explosion por la descarga de los mismos. Pon un choque de 3mH, realizado con un transformador viejo para estabilizar el arco. Yo arme uno y coloque un puente de diodos de 150 amperes que compre en ebay y funciona de maravillas. Carlos daniel

[Rovellat]

5 puentes de diodos de 50A cada uno, conectados entre ellos con cables de 25 cm. para compensar las corrientes.

Solución efectiva y muy barata.

Para iniciador quizás sirva un arrancador de lámpara de mercurio, los encuentras facil en las chatarrerías.

Saludos

[Xfiguera]

Carlos Daniel, Gracias!

Vi ese PDF y tengo en cuenta equilibrar las potencias usando cables alargados, luego veremos los calculos.

tomando en cuenta que el conductor debe soportar los 140A lo que seria de unos 26,7mm2 o unos 3AWG, puedes darme una idea mas precisa de la longitud del conductor y de cuantas vueltas deben hacerse y a que diametro para conformar 3mH ?

que tipo de nucleo debo usar para una efectiva permeabilidad? tenia pensado usar Ferrita Magnetica, osea imanes toroides de 2000Gauss del diametro requerido para la bobina, y colocarlos uno seguido del otro, claro, la bobina espiral lineal, o tu sencillamente utilizaste uno de los bobinados del transformador en serie? y tienes idea de la inductancia?

Tomare muy en cuenta suprimir los condensadores para evitar explosiones en vista de la aplicacion que quiero dar al circuito, pero con ese choke se hara una correcta inductancia para esa potencia? habria un rizado de unos 6A aprox, haz logrado soldar electrodos de aluminio revestidos?

a que voltaje te quedo la maquina?

[Xfiguera]

Saludos Rovellat, si, tengo en cuenta lo de los cables alargados para equilibrar las potencias, los diodos son 4 de 70A (280A) de tornillo (dos conexiones) y me costaron menos de lo que cuestan los 5 puentes de 50A (250A) (de 4 conectores tipo faston) ahorramos en los diodos y nos ahorraremos en los cables...

Se requieren el doble de la longitud en cables para conformar el puente completo con los KBPC esos, los de tornillos me parecieron mas practicos y economicos.

Pregunta: 1- El hecho de usar cables largos para compensar las corrientes es una solucion practica y economica, pero como se haria con dispositivos electronicos? el uso de condensadores tiene que ver con esto?

[Rovellat]

Dos diodos en paralelo deberían repartirse la corriente si fuesen exactamente iguales, pero sucede en la práctica que uno alcanza la tensión de conducción antes que el otro; influyen muchos factores, entre ellos la temperatura de uno respecto del otro. Gracias a que aumenta su tensión al pasar mas corriente, el efecto no es tan grave, pero si de verdad quieres repartir la corriente, lo mejor es una pequeña resistencia en serie con cada uno de ellos.

Hay que tener unos datos en cuenta que suelen pasar desapercibidos:

1) La corriente que da el fabricante es para una temperatura de encapsulado de 25º C, a ver quien es el guapo que la consigue, por lo que la real es bastante inferior.

2) La corriente que da el fabricante es para corriente continua permanente, pero es un máximo, no hay que llegar a el.

3) Un rectificador es corriente pulsante, medimos la media, pero la instantanea es del orden superior.
Afortunadamente los diodos tienen una corriente instantanea varios órdenes de magnitud mayor que la máxima continua permisible.

4) Un equipo de soldadura está expuesto a cortocircuitos accidentales, y no tan accidentales.

Por todo ello conviene que los diodos vayan sobrados.

Saludos.

[Xfiguera]

Hola Joseluis 7696, me refiero a un diseño "Teorico" de ese puente rectificador, entiendo que habran perdidas causadas por "eficiencia" o mas bien "deficiencia"de los dispositivos, pero de 280A Teoricos? a 100A utiles "menos filtro" ? en que basas esos calculos amigo?


este es uno de los diagramas que estudio:

http://imageshack.com/a/img540/9984/BCb9JP.jpg

La ondulacion residual o "rizado" que busco seria la minima posible con los dispositivos accesibles.

Realmente convertir a trifasico me parece innecesario, preferiria trabajar con la configuracion que ya trae la maquina y partir de alli, que es una sola fase "desfasada"a 60Hz, de potencia moderada, explica un poco como el filtrado se hace a un multipo de la frecuencia de red?, Gracias!

[Rovellat]

(Además tienes un error de bulto, 4 diodos de 70A en puente te hacen solo 140A, ya que conducen de dos en dos).

Saludos.

[Xfiguera]

(Además tienes un error de bulto, 4 diodos de 70A en puente te hacen solo 140A, ya que conducen de dos en dos).

Exactamente eso queria saber !, entonces conducen de 2 en dos. tendria una rectificacion "teorica" de 140A de corriente permanente a 25°C, no hay inconveniente, espero manejar la soldadura con max 80A. que es la parte mas delicada, el cortocircuito no accidental

Tengo en cuenta algunas especificaciones de "fabricantes" pero relativas... ya que no consigo ninguna hoja de datos para este tipo de diodos, si pudieras orientarme, diodo tornillo a catodo P1311, 70A 800V

Gracias por la aclaratoria del cable "resistencia" me interesa mucho el tema de la resistencia en serie, de cuanto deberia ser? que tomo en cuenta para calcularla? puedes subir algun dibujo o mostarme alguna imagen de la web? Realmente quiero proteger esos diodos y quisiera repartir la corriente de la manera mas segura, el cable logicamente puede ser una muy eficaz resistencia, pero el recubrimiento de plastico no la hace lo mas apto por medida de seguridad, quedaria mejor unas resistencias ceramicas verdad, no son tan caras.