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NotaPublicado: Mié Abr 16, 2008 7:16 am 
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Controlar los bobinados por separado es demasiado complejo, mejor conectarlos todos en paralelo. Si pones los tres en paralelo consumirá unos 2000W x 3 = 6000W, a 312 V (220 * raíz de dos) necesitarás un circuito que soporte unos 20A. No es muy dificil de hacer con los componentes que tienes.
Un puente de unos 25A soportará 7800W, con los BSM15GD120D de 25A por fase puedes controlar el electroimán sin problemas. 25 A te proporciona un margen de seguridad de 5A que es un 25% sobre 20A. Además con ese módulo puedes proporcionar inversión de polaridad (si la necesitas) ya que es una configuración de puente en H.
La potencia de disipación que marcan los dispositivos no es la potencia que pueden controlar (esa se calcula en función de la tensión y la corriente que pueden soportar) sino la cantidad de calor (en W) que pueden eliminar al ambiente sin que se achicharren, para un determinado diseño de radiador (te suelen indicar también la resistencia térmica en ºC/W).
PAra el BSM50GB120DN1
http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... 20DN2.html
de 1200V y 75 A puede manejar 90000W, siempre y cuando las pérdidas internas no supongan una disipación superior a 400W. La disipación es un poco dificil de calcular trabajando a pulsos, ya que hay que tener en cuenta la superficie de la forma de onda en la subida y bajada de la señal. En la página 5 del manual tienes las tablas de VCE para distintos modos de trabajo. La disipación dependerá de la corriente, la VCE y el tiempo que la señal tarde en subir y bajar (que es cuando mas disipa).
Es importante conocer que, normalmente, los dispositivos electrónicos NO soportan a la vez los máximos prometidos por el fabricante. Si dicen 80 A es verdad, pero a 500V. Si dicen 1000V es verdad, pero solo a 20A. La limitación la suele marcar la disipación por pérdidas. Hay que leer con detenimiento las datasheets...

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¡No es imposible, lo que pasa es que no sabes como hacerlo!


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NotaPublicado: Jue Abr 17, 2008 12:58 pm 
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Hola a tod@s...

Gracias Heli!!...

Al final montaré el BSM50GB120DN1 (el resto de componentes los tengo que devolver, pues ese era el trato). Para la rectificación dos puentes KBPC5006, son baratillos y prefiero sobredimensionar que tener sustos.

Los cuatro condensadores para rectificar... más de 10.000uF 400V, y buscaré condensadores de esos de alterna de lavadoras o motores para filtrar los pulsos de alta frecuencia.

Unas fotos de como va el montaje...

Imagen

Imagen

Imagen

Seguridad ante todo!!


La carga de los condensadores había pensado realizarla a través de una resistencia grandota de 2Kohm y asegurar la conexión con los puentes, una vez realizada la carga, con un relé gobernado con la misma tensión de los condensadores. Así le evito a los puentes el choque inicial que supondría la carga de los condensadores en vacío.

Tengo que dibujar el circuito de todo el controlador y os lo expondré para vuestra evaluación previa antes de ponerlo en marcha. Con tanta potencia en juego no quiero correr riesgos.

Un saludo

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"La manzana no nos echó del paraiso, sólo nos dejó ciegos para verlo"
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NotaPublicado: Mar Abr 22, 2008 12:32 pm 
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Hola a tod@s

Os pongo un primer boceto del circuito de control del electroimán. Supongo que tendrá fallos y necesitará algunos cambios antes de que funcione sin problemas.

A tod@s los que me puedan ayudar a corregirlo, desde ya muchas gracias.

Imagen


Por cierto... creo que el electroimán consumirá algo menos de lo que os apuntaba al principio, estoy haciendo pruebas de consumo en continua. Os pondré datos en unos días.

un saludo

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NotaPublicado: Jue Abr 24, 2008 3:58 pm 
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Hola de nuevo...

La parte que me esta resultando más complicada, o en la que me encuentro más inseguro, es la del control del IGBT.

Buscando información me ha quedado claro que tal como esta indicado en el circuito el BSM50... no funcionará. Para hacerlo conmutar requiere una tensión recomentada de +15V, y para sacarlo de ese estado otra tensión de -15V. Para evitar una elevada disipación de potencia interna, contra más rápida sea la transición entre las dos tensiones mejor.

Buscando buscando he encontrado un integrado que viene recomendado en varias páginas... el IR2117

En el datasheet (lo he sacado de rs...aqui) viene un circuito propuesto con lo que denomina una fuente flotante mediante un condensador.

¿es esto recomendable, o es mejor alimentar en I.C. con una fuente +15V - 15v?

¿conocéis otro circuito mejor para gobernar correctamente el IGBT?

...a litle help from my friends...

un saludo

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NotaPublicado: Mié May 14, 2008 7:31 pm 
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Hola a tod@s

Retomo el tema... (espero que con más tiempo que este ultimo mes)...

Las medidas empíricas de consumo del electroimán en continua me han obligado a replantear todo el proyecto de nuevo, y probablemente a descartar todo el trabajo hecho hasta ahora.

-Sumando los tres bobinados y conectados directamente a 220V alterna 50Hz, transportan una intensidad de 3,5A y producen un fuerte campo magnético alterno. Apenas se calientan

- Los mismos bobinados conectados a 312v continua me quemaron un par de puentes rectificadores, y cuando pude reforzar la fuente, el amperímetro marco 150A!!!, claro que solo unos segundos, antes de que saltasen los magnetotermicos.

Para el que ya se sepa la teoría esto será motivo de mofa. Para mi una sorpresa... luego lo piensas y la lógica es aplastante. El bobinado completo tiene una resistencia de 1,5ohm y el amperímetro marcó sólo 150A porque la caída de tensión que produjo en la red fue tan fuerte que casi se apagaron las bombillas de la habitación.

Pues si. Resulta que un bobinado alimentado en continua, cuando acaba de "construir" su campo magnético asociado transporta tanta intensidad como su resistencia interna le permite.

En fin... tengo un enorme e inservible electroimán...

¿Bobinarlo de nuevo?.... ¿de donde saco el hilo?... Creo que lo dejare para otros menesteres, que seguro aparecen.


De momento, y aprovechando este periodo de parón y reflexión, he estado haciendo cálculos (que buena falta me hacen)

Para un área de deflexión magnética de unos 3,5x7cm es necesario un campo magnético de 0,125 Tesla para producir un arco de curvatura de 0,16m de radio en la trayectoria de una partícula, acelerada con unos 500V, de 6,694E-26Kg de peso y una carga asociada de 1,602E-19 culombios. Esto supone una resolución para el espectrógrafo de 40 u.m.a. y visto lo visto no esta mal para empezar.

Un campo de 0,125 Tesla en principio parece poca cosa, pero...

Imaginemos un circuito magnético de 24,5cm2 de sección cerrado sobre si mismo compuesto por 36 cm de hierro dulce y 6 cm de aire (entrehierro).

La reluctancia del hierro es...

reluctancia hierro (A/wb) 2,3E+04 = L (m) 0,36 / u (hierro) (wb/A*m) 65,0E-04 * A (m2) 24,5E-04

la reluctancia del entrehierro de aire es...

reluctancia aire (A/wb) 1,9E+07 = L (m) 0,06 / u (aire) (wb/A*m) 12,6E-07 * A (m2) 24,5E-04

Casi mil veces mayor!!!... en consecuencia la reluctancia total del circuito magnético sera casi exclusivamente la reluctancia del entrehierro.

Ahora bien...

el flujo magetico (wb) 3,1E-04 = la densidad de flujo (teslas) 0,125 * area (m2) 24,5E-04

...y la fuerza magnetomotriz es igual a...

Fmm (A-vuelta) 6000 = flujo (wb) 3,1E-04 * reluctancia (A/wb) 1,95E+07

Por lo tanto necesitaremos una fuerza magnetomotriz de 6000 amperios/ vuelta!! para generar un campo de 0.125 Tesla en el entrehierro.



He estado haciendo pruebas a los cachivaches de la despensa y he encontrado que un transformador de microondas podría ser una buena opción.

- conectado el bobinado de baja (240 vueltas y 3,15 ohm) consume 58A y se calienta peligrosamente (siempre a 312v continua)... pero...

- Conectando el bobinado de alta tensión (2700 vueltas y 146 ohm) consume un poco más de 2A. Aunque no es sostenible pues se calienta demasiado. Si conectamos dos en serie consumen 1 A aprox y tenemos una fuerza magnetomotriz conjunta de 5400 A / vuelta, y apenas se calientan (ya nos acercamos!...).

Además el núcleo del transformador de microondas es bastante versátil y se pueden montar dos E enfrentadas sin muchos problemas.

iré haciendo pruebas y ya os contaré...

un saludo

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NotaPublicado: Mié May 14, 2008 8:16 pm 
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Hola Sergi;

Si no he entendido mal, el nuevo campo magnetico ahora ya seria continuo?

A mi desde un principio me atrajo la idea de un campo continuo, ya que por logica es el de mas facil comprension para problemas de trayectorias de cargas en movimiento.

Ademas como bien dices, parece muy atractivo aprovechar la cualidad del trafo de micro para enfrentar los dos trafos que comentas que son necesarios.

Saludos


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NotaPublicado: Mié May 14, 2008 8:26 pm 
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Sergi;

¿Que pasa si conectas los 4 bobinados en serie para aumentar la resistencia un poco (el primario aportara 10 omhios mas)?

El consumo trabajando en continua deberia bajar

Saludos


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NotaPublicado: Jue May 15, 2008 11:40 am 
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Hola diego...

... no exactamente. Los cálculos los estoy intentando hacer con el electroimán en continua pero la idea sigue siendo poder regular la intensidad del campo. Tengo la sensación de que a velocidades muy lentas de regulación el electroimán se comportara casi como si estuviese alimentado en continua.

En cuanto a los bobinados... había pensado en usar 4 bobinados de alta tensión de microondas y aprovechar el espacio. Rondaríamos entonces los 10000 Amperios- vuelta y una resolución en el espectrógrafo de masas de 160 u.m.a.

Pero todos los transformadores que tengo tienen medidas ligeramente diferentes y no se si podré encajar todos los bobinados en un par de núcleos.

Otra opción seria usar dos pares de E enfrentadas seguidas y aumentar la superficie de deflexión magnética. Entonces seguramente si que aprovecharía las 240 espiras del primario para darle un poco más de caña.

ya contaré el que.

un saludo

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NotaPublicado: Jue May 15, 2008 12:22 pm 
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Wenas.



Sergi , tengo un autotransformador de esos de antaño para pasar de 125 a 220 , es mas grande que uno de micro y pesa como sus muertos , igual laa E te sirve , si estas interesado dimelo y te lo envio , no se si te podra hacer falta...

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NotaPublicado: Vie May 16, 2008 4:29 pm 
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Gracias Rafa!

Pero de E.s grandotas tengo algunas, sin contar el núcleo en forma de C que hice expresamente para el primer modelo de electroimán.

El problema sería el bobinado... entre 5.000 y 10.000 vueltas de hilo de 0,5mm (otra vez un cálculo a ojo..... cáchiss...). Si lo puedo solucionar con los trafos de microondas todo eso que me ahorro.

Un saludo a tod@s

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