Hallo, ich möchte mit einem Stück Nichrom-Heizdraht (Flachdraht) Kunststofftüten verschweißen. Als Leistung brauche ich ca. 300W. Der Heizdraht sind nicht sehr lang und hat demnach auch nur einen kleinen Widerstand (unter 1 Ohm). Bei dieser Leistung fallen normale 12 oder 24V Netzteile eher weg. Zum Betrieb an Netzspannung habe ich dann an einen Regeltrafo gedacht, damit mir nicht die Sicherungen rausfallen. Die Anwendung soll regelbar sein, um die Temperaturschwankungen durchs Schweißen auszugleichen. Kann ich nach dem Trafo mit einem SSR durch PWM die Leistung noch feinsteuern? Oder macht die Induktivität des Trafos mir da Probleme? Ist Phasenanschnittsteuerung, auch wenn das die Netzbetreiber nicht so gerne sehen, für die "geringe" Leistung eine Alternative? Eventuell mit einem günstigeren 220V->110V Trafo? Oder sind die Ströme auch bei "kleinem Anschnitt" für eine 16A-Sicherung schon zu groß?
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Tim M. schrieb: > Die Anwendung soll regelbar sein, um die Temperaturschwankungen durchs > Schweißen auszugleichen. Wie misst du da die Temperatur des Drahtes? Oder meinst du nur "einstellbar"?
Du kannstu auch einen Brückengleichrichter nehmen, einen fetten Elko dahinter schnallen und den Einschaltimpuls mit einem NTC begrenzen. Dann brauchst du nur ein paar potente MOSFETs mit entsprechend potenter Kühlung, die PWM machen. Je schneller die PWM ist, desto weniger wird das Netz durch Impulsnachladungen belastet. Dem Heizdraht ist das wurscht, der wird auch mit 10 Hz gleich warm bleiben. Der Elko hält die Impulsströme vom Netz fern, kostet dabei aber gut was weniger als ein Trafo mit ein paar Kilo Kupfer drin. Je höher die PWM, desto kleiner kann der Elko ausfallen und desto billiger wirds. Die einzige technische Herausforderung sind die 320V Gleichspannung und die gepulsten 320A Strom.
Vorteil: Das ganze ist beliebig aufrüstbar. Mehr Elkos dazu: Kein Problem. Mehr MOSFETs dazu: Kein Problem. PWM rauf: Kein Problem, wenn die Kühlung proportional verbessert wird.
Lothar M. schrieb: > Tim M. schrieb: >> Die Anwendung soll regelbar sein, um die Temperaturschwankungen durchs >> Schweißen auszugleichen. > Wie misst du da die Temperatur des Drahtes? Oder meinst du nur > "einstellbar"? Ja, das wird schwierig mit dem Messen der Temperatur, hab ich nicht zu Ende gedacht. Dann nur einstellen mit Poti ;-)
bratz schrieb: > Dann brauchst du nur ein paar potente MOSFETs mit entsprechend potenter > Kühlung, die PWM machen. Je schneller die PWM ist, desto weniger wird > das Netz durch Impulsnachladungen belastet. Dem Heizdraht ist das > wurscht, der wird auch mit 10 Hz gleich warm bleiben. So funktionieren auch die Impulse Sealer aus China oder? www.google.de/search?q=Impulse+Sealer
Um einen Trafo wirst Du wegen der galvanischen Trennung nicht drumrum kommen. Du kannst auf der Sekundärseite des Trafos einen gesteuerten Gleichrichter verwenden. Der besteht aus zwei Dioden und zwei Thyristoren. Eine andere Möglichkeit wäre ein Triac auf der Primärseite, der über einen Optokoppler von der Sekundärseite angesteuert wird. In beiden Fällen braucht man eine Regelung, die ich im Moment nicht aus dem Hut zaubern kann.
@ Tim Mayer (tim_m371) >Kunststofftüten verschweißen. Als Leistung brauche ich ca. 300W. Der >Heizdraht sind nicht sehr lang und hat demnach auch nur einen kleinen >Widerstand (unter 1 Ohm). Bei dieser Leistung fallen normale 12 oder 24V >Netzteile eher weg. Quark. 300W Netzteile mit 24V gibt es wie Sand am Meer. Das sind gerade mal um die 13A. > Zum Betrieb an Netzspannung habe ich dann an einen >Regeltrafo gedacht, damit mir nicht die Sicherungen rausfallen. Das hat damit wenig zu tun. Denn 1 Ohm willst du sicher NICHT direkt an 230V anschließen, denn das wären um die 53kW Nennleistung ;-) >Schweißen auszugleichen. Kann ich nach dem Trafo mit einem SSR durch PWM >die Leistung noch feinsteuern? Den SSR packt man eher VOR den Trafo auf die Netzseite. >einem günstigeren 220V->110V Trafo? Oder sind die Ströme auch bei >"kleinem Anschnitt" für eine 16A-Sicherung schon zu groß? Nein. Du musst vor allem die Nennspannung ausrechnen, die dein Trafo auspucken sollte. P = U^2 /R -> U = sqrt(P*R) = sqrt(300W*1Ohm) ~ 17 D.h. ein 24V Trafo mit etwas mehr als 300VA ist dein Freund. Der ist aber größer als ein 24V Schaltnetzteil. Es gibt auch welche mit Steuereingang, das ist das, was du suchen solltest.
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Falk B. schrieb: > D.h. ein 24V Trafo mit etwas mehr als 300VA ist dein Freund. Der ist > aber größer als ein 24V Schaltnetzteil. Es gibt auch welche mit > Steuereingang, das ist das, was du suchen solltest. Ok, kann ich nach solch einem Schaltnetzteil noch ein SSR hängen um die "Feineinstellung" durch PWM im niedrigen Hz-Bereich zu machen. Der Widerstandsdraht hat bei 20°C ca 1 Ohm, bei höherer Temperatur dann wahrscheinlich mehr. Oder haben die billigen chinesischen Netzteile einen Steuereingang ?!
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Tim M. schrieb: > Ja, das wird schwierig mit dem Messen der Temperatur, hab ich nicht zu > Ende gedacht. Dann nur einstellen mit Poti ;-) Wie wär´s, wenn du den Widerstand des Heizdrahtes (ein anderes Material benutzen wg. TK) als Temperatursensor benutzt ?
Tim M. schrieb: > kann ich nach solch einem Schaltnetzteil noch ein SSR hängen Nur wenn dieses SSR für Gleichstrom geeingent ist. Aber bei Gleichstrom reicht auch ein einfacher N Kanal MOSFET. Tim M. schrieb: > bei höherer Temperatur dann wahrscheinlich mehr. Du solltest wissen wieviel Leistung du bei welcher Temperatur und damit Widerstand brauchst sonst reicht dir ggf. die Spannung nicht.
Schorsch X. schrieb: > Tim M. schrieb: >> Ja, das wird schwierig mit dem Messen der Temperatur, hab ich nicht zu >> Ende gedacht. Dann nur einstellen mit Poti ;-) > > Wie wär´s, wenn du den Widerstand des Heizdrahtes (ein anderes Material > benutzen wg. TK) als Temperatursensor benutzt ? Dann bräuchte aber einen Spannungsteiler. Wenn der Widerstandsdraht schon 1 Ohm hat wird es schwierig mit dem zweiten Widerstand. Oder ich teile den Widerstandsdraht in zwei ungleich lange Stücke auf ;-)
Du könntest so etwas umbauen: http://www.ebay.de/itm/Impuls-Folienschweisgerat-Balkenschweisgerat-Balken-Folien-Schweisgerat-PVC-/310902420207?var=&hash=item48633a72ef:m:mBbpXwwCcG-dR8wyESNLZfw Da ist ein Draht wie du ihn beschreibst verbaut. Per Phasenanschnitt Primär möglich. Die Teile sind per Default nur per Zeitschaltung versehen.
Tim M. schrieb: > Widerstandsdraht hat bei 20°C ca 1 Ohm, bei höherer Temperatur dann > wahrscheinlich mehr. Ich glaube nicht, wegen des günstigen Temperaturkoeffizienten 0,0001 Ohm / C° bleibt der Widerstand bei allen Temperaturen (bis 500 C°) nahezu konstant, fast wie bei Konstantandraht.
Tim M. schrieb: > Kann ich nach dem Trafo mit einem SSR durch PWM > die Leistung noch feinsteuern? Wenn es billig werden soll, nimmt man einen normalen Transformator und eine Phasenanschnittsteuerung (=normaler Dimmer) vor diesem. Tim M. schrieb: > Dann bräuchte aber einen Spannungsteiler. Wenn der Widerstandsdraht > schon 1 Ohm hat wird es schwierig mit dem zweiten Widerstand. Ist doch kein Problem: Spannung messen, Strom messen, anschließend rechnen. Der Zweite Widerstand kann etwa 0,1-0,01 Ohm haben. Passt doch Geht entweder digital mit einem µC oder analog mit einigen OPVs. Ein Blick ins Mathebuch verrät, wie man damit dividieren kann.
Lukas schrieb: > Du könntest so etwas umbauen: > http://www.ebay.de/itm/Impuls-Folienschweisgerat-Balkenschweisgerat-Balken-Folien-Schweisgerat-PVC-/310902420207?var=&hash=item48633a72ef:m:mBbpXwwCcG-dR8wyESNLZfw > > Da ist ein Draht wie du ihn beschreibst verbaut. > Per Phasenanschnitt Primär möglich. Die Teile sind per Default nur per > Zeitschaltung versehen. Das heißt ich kann per Phasenanschnitt dauerhaft zwischen 0-300W beim 200mm Modell einstellen, wenn ich den Timer auf max. stelle bzw. dauerhaft überbrücke.
Ralf L. schrieb: > Ich glaube nicht, wegen des günstigen Temperaturkoeffizienten 0,0001 Ohm > / C° bleibt der Widerstand bei allen Temperaturen (bis 500 C°) nahezu > konstant, fast wie bei Konstantandraht. ...Weshalb man für sowas auch einen Eisendraht verwenden sollte. Der hat einen besser geeigneten Temperaturkoeffizienten.
Tim M. schrieb: > Das heißt ich kann per Phasenanschnitt dauerhaft zwischen 0-300W beim > 200mm Modell einstellen, wenn ich den Timer auf max. stelle bzw. > dauerhaft überbrücke. Nein, dann liefert der dort eingebaute Trafo rauchzeichen. Der ist nur auf eine begrenzte Einschaltdauer ausgelegt.
Angehängte Dateien:
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Schaltung.JPG
31 KB
Schreiber schrieb: > Tim M. schrieb: >> Das heißt ich kann per Phasenanschnitt dauerhaft zwischen 0-300W beim >> 200mm Modell einstellen, wenn ich den Timer auf max. stelle bzw. >> dauerhaft überbrücke. > > Nein, dann liefert der dort eingebaute Trafo rauchzeichen. Der ist nur > auf eine begrenzte Einschaltdauer ausgelegt. https://www.youtube.com/watch?v=g1NF04zRJ00 In diesem Video wird die Funktionsweise gut erklärt. Mit dem 220k Poti wird die Impulsdauer des Heizstroms eingestellt. Durch Öffnen/Schließen des Balkens die gesamte Schaltung mit Netzspannung getrennt/verbunden. Es ist also kein Phasenanschnitt primär nötig bzw. sinnvoll. Warum der Trafo bei dauerhaftem einschalten überlastet sein soll ist mir nicht ganz klar. Das Gerät wird so ausgelegt sein, dass man in kurzem Abstand Folien schweißen kann.
Tim M. schrieb: > Warum der > Trafo bei dauerhaftem einschalten überlastet sein soll ist mir nicht > ganz klar. Das Gerät wird so ausgelegt sein, dass man in kurzem Abstand > Folien schweißen kann. weil ein auf Dauerbelastung ausgelegter Trafo mehr Kupfer und Eisen benötigt! Und weil Kupfer teuer ist... In kurzem Abstand: 15 Sekunden Beutel wechseln + anschließend 5 Sekunden schweißen ergibt 25%Einschaltdauer. Auf mehr wird der Trafo sicher nicht ausgelegt sein, vermutlich sogar auf noch weniger.
Tim M. schrieb: > Kunststofftüten verschweißen. Als Leistung brauche ich ca. 300W. Wieviel Zentimeter Wanddicke haben die, 300 Watt? > Der Heizdraht sind nicht sehr lang und > hat demnach auch nur einen kleinen Widerstand (unter 1 Ohm) Kennst Du das Ohmsche Gesetz? Bei 1 Ohm braucht es 17 Volt für diese Leistung, alles außer einem fetten Trafo kann da kaum Zielführend sein.
Wie planst du die 300W abzuführen? Du kannst an dem Draht nicht dauerhaft 300W verheizen, der fängt an zu glühen und brennt einfach durch.
Manfred schrieb: > Bei 1 Ohm braucht es 17 Volt für diese Leistung, alles außer einem > fetten Trafo kann da kaum Zielführend sein. Ein Schaltnetzteil geht auch Wenn es noch billiger werden soll, kann man auch da noch sparen und hat am Ende sowas wie früher die elektronischen Trafos für Halogenlampen.
Manfred schrieb: > Bei 1 Ohm braucht es 17 Volt für diese Leistung, alles außer einem > fetten Trafo kann da kaum Zielführend sein. Nein, nur wenn der Draht sich nicht erwärmt, der Widerstand wird bei Erwärmung stark steigen.
@ Lukas (Gast) >> Bei 1 Ohm braucht es 17 Volt für diese Leistung, alles außer einem >> fetten Trafo kann da kaum Zielführend sein. >Nein, nur wenn der Draht sich nicht erwärmt, der Widerstand wird bei >Erwärmung stark steigen. Wirklich? Originalbeitrag gelesen? "Stück Nichrom-Heizdraht (Flachdraht)" https://en.wikipedia.org/wiki/Nichrome von 20 auf 315°C steigt der Widerstad um gerade mal 3,3%. Und zum Kunststoffschweißen wird man eher deutlich unter 300°C bleiben wollen.
Ok, sorry übersehen, stimmt.
Hi Da dem Widerstandsdraht wohl egal ist, ob AC oder DC bei Ihm vorbei schauen - was spricht gegen einen diskret aufgebauten Shopper? Bei (wesentlich) weniger Ampere wären L297/L298 einen Blick wert. Oder eine KSQ? Wie wahrscheinlich ist es, daß der Draht beim Schweißen abkühlt, bzw. wie stark kühlt Dieser aus? Muß darauf reagiert werden? Wie viel besser nimmt die Folie die Temperatur auf, als die Umgebungsluft, Die außerhalb der liegenden Folie den Schweißdraht kühlt? MfG
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