کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

[شاهرخ مستقیمی]

سلام دوستان.
کسی اطلاعات دقیقی راجع به کنترل توان کوره ی القایی با روش PDM داره؟
مختصر سرچی که زدم به این نتیجه رسیدم که:
ظاهرا پالسهای اعمالی به سوئیچ های قدرت رو طی زمانهای خاصی قطع و وصل میکنیم و بر این اساس توان مصرفی رو تغییر میدیم.به عبارتی فرکانس پالسها ثابت هست اما اعمال پالسها،متغیر هست که منجر به کم یا زیاد شدن توان مصرفی میشه.
خواستم ببینم اولاً این اطلاعات در حالت کلی صحیح هست یا نه؟
ثانیا کسی توضیح بهتری داره؟ یا مرجع مناسب؟ یا فایل PDF ؟ :redface:
پیشاپیش ممنون...

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

http://s4.picofile.com/file/77932117...ation.rar.html

تو این فایل 17 تا PDF هست راجع به همین PDM
خوب و بد قاطی هم هست! فلّه ای هست ها! :mrgreen: سوا کردن نداریم!
علی الحساب اینطور فهمیدم که PDM مشابه دیجیتالی مدولاسیون AM هست.
تو یکی از این فایلهایPDF فرکانس اصلی(رزونانس) 25 کیلوهرتز هست و فرکانس PDM برابر100 هرتز.
مثل این هست که فرکانس کریر تو مدولاسیون AM حدود 1مگاهرتز میشه و فرکانس پیام بازه ی صدای صوت انسان.(مثلا 1کیلوهرتز)
فقط الان سوال اساسی!
محدوده ی تغییر فرکانس PDM هست که برام مبهم مونده و اگه اینطور دوستان استقبال بکنن حتما تنهایی به جاهایی میرسم! :biggrin:
محض رضای خدا یه واکنشی نشون بدین حسرت به دل نمونیم!

[عباس جبراییلی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

با سلام--جهت کنترل توان در کوره روشهای زیادی وجود دارد که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند.روشهایی مانند کنترل توان با فرکانس که در ان با تغییر فرکانس -توان ارسال شده به بار کنترل میشود یعنی با فاصله گرفتن از رزونانس توان مصرفی تغییر میکند زیرا امپدانس دیده شده نیز تغییر میکند.و مزیت ان راحتی و ساده بودن و عیب ان اتلاف توان---روش دیگر که در حال حاضر بهترین میباشد کنترل توان توسط دامنه ولتاژ ورودی میباشد که در ان مدار فرکانس رزونانس را دنبال کرده و همیشه در رزو نانس میماند و فقط با کم و زیاد کردن دامنه ولتاژ دی سی ورودی توان را کم و زیاد میکنیدمزیت ان این است که دقت کنترل دما بالا بوده و تلفات کمتر از روشهای دیگر عیب ان نیز مدار بسیار پیچیده ای داشته و علاوه بر اینورتر نیاز به یک منبع تغذیه متغییر نیز دارد که هزینه را افزایش میدهد.روش دیگر همین روش کنترل چگالی پالس میباشد در حالت عادی و فول توان پالسها دائما اعمال میشوند و برای کم کردن توان مثلا 5 ثانیه پالس داده و 3 ثانیه قطع میکنید و برای کمتر از این مدار 5 ثانیه پالس داده و 4 ثانیه قطع میشود عیب این روش این است که کنترل جریان سوییچها مشکل خواهد بود-دمای اعمال شده به قطعه کار یکنواخت نخواهد بود-در جاهایی که نیاز به دقت بالا در کنترل دما میباشد کاربردی ندارد-مزیت ان هم ساده بودن مدار کنترل-تلفات کمتر در مقایسه با کنترل فرکانس-برای جاهایی که نیاز به دقت در کنترل دما نمیباشد روش بسیار خوبی میباشد.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

بسیار سپاسگذارم ازتون استاد جبرئیلی عزیز.
اینکه فرمودین تو روش PDM دقت کنترل دما کم هست، یعنی تقریبا حداقل دقت به چند درجه سانتیگراد محدود میشه؟
ضمنا فرض رو بر این میذاریم که وزن و جنس ماده ی داخل Work coil ثابته و بازه ی تغییر دمای مد نظر از 50 درجه تا 150 درجه هست.
این روش کنترل ولتاژ هم براش مداری دارین که حداقل به شکل بلوک دیاگرامی بررسی شده باشه؟
و نهایتا اینکه از نظر سادگی طراحی و قابلیت اطمینان کدوم رو پیشنهاد میکنین؟

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

خب منم یه پست میزارم که از این به بعد در جریان پاسخهای این تاپیک باشیم بلکه ما هم روزی از این جهالت دراومدیم.
اقای جبرئیلی خب برای اینکه بتونیم یکنواختی در ایجاد دما ایجاد بکنیم فرکانس رو بالا میبریم. زمان بندی انقدر طولانی به نظرتون یه خورده طولانی نیست؟ البته تو کوره های فرکانس پایی مثلا یک کیلو باید طول پالسها زیاد باشه ولی وقتی فرکانس زرونانس بره بالای ده پونزده کیلو میتونیم مثلا با فرکانس پونصد شیشصد هرتز راحت دیوتی سایکل pdm رو تغییر بدیم.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

جناب وزیری مورد مهمی رو اشاره فرمودین!
فرکانس PDM میتونه ثابت باشه و دیوتی سایکل رو تغییر بدیم؟ اگه فرکانس PDM رو ثابت در نظر بگیریم(مثلا 100هرتز یا به قول دوست بزرگوارمون جناب وزیری500-600 هرتز) باز هم بحث عدم یکنواختی حرارت تولیدی مطرح هست؟ و اینکه اینطوری دیوتی سایکل PDM محدودیتی که نداره؟

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

جناب وزیری مورد مهمی رو اشاره فرمودین!
فرکانس PDM میتونه ثابت باشه و دیوتی سایکل رو تغییر بدیم؟ اگه فرکانس PDM رو ثابت در نظر بگیریم(مثلا 100هرتز یا به قول دوست بزرگوارمون جناب وزیری500-600 هرتز) باز هم بحث عدم یکنواختی حرارت تولیدی مطرح هست؟ و اینکه اینطوری دیوتی سایکل PDM محدودیتی که نداره؟

فرکانس pdm اینجا چون مبنای محاسباتی خاصی نداره فکر نمیکنم اهمین خاصی داشته باشه. فقط نباید زیاد به فرکانس رزونانس نزدیک باشه. چون حداقل عرض پالس ما باید بتونه چند سیکل نوسان رزونانس رو در بر بگیره. دیوتی سایکل هم به همون دلیل از چند سیکل رزونانس نمیتونه کمتر بشه. منظور از چند تا دو سه سیکله.
عموما دیوتی سایکل رو تغییر میدیم و با فرکانس کاری نداریم. البته دیوتی سایکل رو بهتره مقداری اصولی تغییر بدیم. مزیت سیستمهای رزونانسی اینه که تلفات دینامیک سوییچینگ کمی داریم. حالا اگه سوییچی که روشنه و جریان زیادی داره ازش عبور میکنه توسط pdm خاموش بشه تلفات زیادی روش میفته. بهتره pdm که داره کنترل رو انجام میده به این مسئله هم توجه بکنه که سوییچ رو وسط سیکل خاموش نکنه. یه تو صفر درجه یا تو 180 درجه pdm عمل خاموش و روشن کردن سیستم رزونانسی رو انجام بده.

[عباس جبراییلی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

با سلام--زمان 4 تا 5 ثانیه صرفا مثال بوده و در عمل تعداد پالسها را کم و زیاد مینماییم مثلا با فرکانس 50 کیلو پالسها را 2 در میان و یا 3 در میان اعمال مینماییم.نه اینکه 3 ثانیه و یا 5 ثانیه علت اشاره به ان فقط جهت درک مطلب بود--این روش برای کنترل توان در رنجهای پایین اصلا روش خوبی نمیباشد زیرا شما باید پالسها را قطع کرده و در کسری از میکرو ثانیه دوباره وصل نمایید و همینطوری به صورت ظاهری و تئوری فکر خواهید کرد که مشکلی بوجود نمیاید در حالیکه قطعه کار فرص کنید دمایش بالا رفته و شما یک لحظه پالسها را قطع و مجددا وصل میکنید اتفاقی که میافتد این است که مدار در حالت دمای بالا جریان بسیار زیادی خواهد کشید و اگر کنترل جریان درست عمل نکند سوییچها خواهند سوخت در حالتی هم که کنترل جریان درست عمل نماید جریان از یک مقدار ماکزیمم تعریف شده برای حفاظت شروع به کم شدن خواهد کرد و جریان ثابت نخواهد بود برا ی کاربردهایی که طول قطعه بسیار بلند بوده و سرعت عبور ان از داخل کویل نیز زیاد باشد جوابگو نمیباشد و دمای قطعه به صورت یکنواخت نخواهد بود. ساده تر بگویم این روش کاربرد ش بیشتر در اجاقهای خوراک پزی بوده و به صورت صنعتی کاربردی ندارد و در صنعت جند کاربرد ویژه و بسیار جالب دارد یکی از انها بالا بردن توان فرکانسی سوییچها در توانهای بالا میباشدیعنی شما با این روش میتوانید چند سوییچ هم توان و با فرکانس پایین را با هم موازی کرده و به فرکانس بالاتری با توان یک سوییچ دست یابید.و علت ان هم محدودیتهای تکنولوژی در ساخت سوییچهای فرکانس بالا میباشدمثلا با استفاده از این روش شما میتوانید با 2 ای جی بی تی 100 کیلو هرتزی به فرکانس سویچینگ 200 کیلو هرتز دست یابید.و یا با استفاده از همین روش با 4 ای جی بی تی 100 کیلو هرتزی به فرکانس 400 کیلو هرتز دست یابید.بیشترین کاربرد این روش در این زمینه میباشد.دوستان اشاره کرده اند که عرض پالس را تغییر دهیم.تغییر عرض پالس به این راحتی ها نمیباشد.در کوره القایی اگر سوییچها در ناحیه مناسبی سوییچ نشوند خواهند سوخت.ناحیه مناسب هم جایی است که کموتاسیون سوییچها در حالت ZVS و یا ZCS باشددر غیر اینصورت بر چشم بر هم زدنی سوییچ میسوزد.و دوستان اصلا به این نکات به هیچ وجه توجه نمیکنند.و فقط صرف سوییچ کردن در فلان فرکانس و بالا رفتن حرارت ملاک نمیباشد.شاید در ازمایشگاه این روش برای 2 دقیقه جواب بدهد ولی در صنعت به هیچ وجه دوام نیاورده و سوییچ خواهد سوخت.تمام ریزه کاری ساخت یک کوره در همین تشخیص ناحیه سوییچ زنی میباشد.که برای توپولوژیهای مختلف با هم تفاوت دارد .

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

ساده تر بگویم این روش کاربرد ش بیشتر در اجاقهای خوراک پزی بوده و به صورت صنعتی کاربردی ندارد و در صنعت جند کاربرد ویژه و بسیار جالب دارد یکی از انها بالا بردن توان فرکانسی سوییچها در توانهای بالا میباشدیعنی شما با این روش میتوانید چند سوییچ هم توان و با فرکانس پایین را با هم موازی کرده و به فرکانس بالاتری با توان یک سوییچ دست یابید.و علت ان هم محدودیتهای تکنولوژی در ساخت سوییچهای فرکانس بالا میباشد.....
دوستان اشاره کرده اند که عرض پالس را تغییر دهیم.تغییر عرض پالس به این راحتی ها نمیباشد.در کوره القایی اگر سوییچها در ناحیه مناسبی سوییچ نشوند خواهند سوخت.ناحیه مناسب هم جایی است که کموتاسیون سوییچها در حالت ZVS و یا ZCS باشددر غیر اینصورت بر چشم بر هم زدنی سوییچ میسوزد.و دوستان اصلا به این نکات به هیچ وجه توجه نمیکنند.و فقط صرف سوییچ کردن در فلان فرکانس و بالا رفتن حرارت ملاک نمیباشد.شاید در ازمایشگاه این روش برای 2 دقیقه جواب بدهد ولی در صنعت به هیچ وجه دوام نیاورده و سوییچ خواهد سوخت.تمام ریزه کاری ساخت یک کوره در همین تشخیص ناحیه سوییچ زنی میباشد.که برای توپولوژیهای مختلف با هم تفاوت دارد .

استاد دقیقا به موردی اشاره فرمودین که مد نظرم هست و توی یکی از اون فایلهای PDF اشاره ای شده به اینکه این روش توی اجاقهای خوراک پزی مناسبه و تحقیقی هم روش انجام گرفته.
کاربرد مدنظرم هم صنعتی نیست و نوعا میخوام همین اجاق رو به نحوی انجام بدم.(فعلا تست هست و البته الان تئوری محض و وارد فاز عملی نشدم و دارم تحقیق میکنم.)
و سوال اساسی که تا الان برام مطرح بوده همین تشخیص زمان ZVS یا ZCS هست. نحوه ی تشخیص به چه شکل هست؟ از خروجی فیدبک باید گرفته بشه؟

بهتره pdm که داره کنترل رو انجام میده به این مسئله هم توجه بکنه که سوییچ رو وسط سیکل خاموش نکنه. یه تو صفر درجه یا تو 180 درجه pdm عمل خاموش و روشن کردن سیستم رزونانسی رو انجام بده.

پس اگه قرار بر استفاده از PDM باشه، باید سیگنالهای PDM با سیگنالهای رزونانس اصلی سنکرون(همفاز) باشن تا زمان خاموش کردن سوئیچها دقیقا بیفته تو لحظه ی صفر جریان یا ولتاژ....

[Mahdi_Vaziri]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

پس اگه قرار بر استفاده از PDM باشه، باید سیگنالهای PDM با سیگنالهای رزونانس اصلی سنکرون(همفاز) باشن تا زمان خاموش کردن سوئیچها دقیقا بیفته تو لحظه ی صفر جریان یا ولتاژ....

دقیقا همینطوره. اقای جبرئیلی این موضوعو کاملا باز کردن.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

سوال اساسی که تا الان برام مطرح بوده همین تشخیص زمان ZVS یا ZCS هست. نحوه ی تشخیص به چه شکل هست؟ از خروجی فیدبک باید گرفته بشه؟

اگه آره، به کمک ترانس جریان؟ یا....؟

[عباس جبراییلی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

یکی از دوستان در مورد ای جی بی تی فرکانس بالا سوال کرده بود شماره یکی از این ایجی بی تی ها ff300r12ks4 میباشد.روشهای زیادی جهت تشخیص سوییچینگ در صفر وجود دارد که یکی از انها این است که عبور جریان مدار از صفر باید بین دو لبه ولتاژ --پایین رونده سوییچ در حال روشن شدن ولبه بالا رونده سوییچ در حال خاموش شدن باشد.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

یکی از دوستان در مورد ای جی بی تی فرکانس بالا سوال کرده بود شماره یکی از این ایجی بی تی ها ff300r12ks4 میباشد.روشهای زیادی جهت تشخیص سوییچینگ در صفر وجود دارد که یکی از انها این است که عبور جریان مدار از صفر باید بین دو لبه ولتاژ --پایین رونده سوییچ در حال روشن شدن ولبه بالا رونده سوییچ در حال خاموش شدن باشد.

استاد امکان داره بیشتر توضیح بفرمایین؟ خب ما ضرفیت نامی سلف و خازن رو میدونیم؛ اما طبیعتا تو مسیر سلف و خازن پراکنده هم وجود داره که باعث تغییر جزئی فرکانس رزونانس میشه.خب حالا اینکه دقیقاً جریان چه زمانی از صفر رد میشه، باید با فیدبک از خروجی تشخیص داده بشه؟ اینکه فرمودین :

یعبور جریان مدار از صفر باید بین دو لبه ولتاژ --پایین رونده سوییچ در حال روشن شدن ولبه بالا رونده سوییچ در حال خاموش شدن باشد.

یعنی چطور باید زمان عبور از صفر رو تشخیص بدیم؟
متشکرم ازتون. :nerd:

[عباس جبراییلی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

باید این لبه ها اشکار شده و فرمان گیتها با انها سنکرون شوند سنکرون به معنی اینکه در زمان مجاز تعیین شده توسط انها اجازه فرمان دادن داشته باشند و در خارج از این محدوده جلوی انها گرفته شود و این یعنی طراحی مداری که این کار ها را انجام دهد.

[شاهرخ مستقیمی]

پاسخ : کنترل توان کوره های القایی به روشPulse Density Modulation یا PDM

مجددا متشکرم.
استاد یه سوال دیگه که البته نسبتا نامربوط هست.
معمولا و در حالت کلی، چه زمانی از روش ZVS استفاده میشه و چه زمانی از ZCS ؟ وقتی که کوره توی رزونانس هست، خاصیت مدار اهمی خالص میشه،درسته؟ و جریان و ولتاژ همفاز میشن؟ پس کاربرد و تفاوت ZVS و ZCS تو کجا هست؟
امکانش هست منبعی براش معرفی کنین تا مطالعه ش کنم؟ احساس میکنم خیلی دارم اذیتتون میکنم... :redface:
و اینکه فرمودین مداری باید براش طراحی بشه، این مدار همون مدار Zero Crossing میشه که از مدار تانک داره نمونه برداری میکنه؟