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Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Trasformatori, macchine rotanti ed azionamenti

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[1] Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto Utenteisacco92 » 13 dic 2019, 18:10

Buongiorno a tutti!
Dovrei inizare un nuovo progetto di ricerca e avrei bisogno di alcuni validi consigli per voi esperti di elettronica di potenza, cercherò di spiegarvi al meglio di cosa avrei bisogno.
Ho bisogno di un alimentatore in grado di fornirmi in uscita le seguenti caratteristiche elettriche:

Prototipo base:
corrente alternata monofase, frequenza fissa 50Hz
Intensità di corrente constante sui kA, con possibilità di arrivare fino ai 2000/4000 A.
Bassa tensione: indicativamente sui 6-12 V essendo il materiale molto conduttivo (resistività a temperatura ambiente un decimo rispetto al rame)
Tempo della "scarica": 5-30 secondi
Controllo: Ho bisogno di poter impostare e selezionare una corrente che rimanga costante per tutta la duranta dell'esperimento.
Utilizzo: scarica singola con durate nei tempi sopra indicati, con possibilità di poter attendere tra un utilizzo e l'altro
Ingresso: trifase con potenze disponibili 25kW (prima possibilità) o 50kW (seconda possibilità)

Possibili ulteriori implementazioni:
1-corrente alternata monofase con frequenza variabile e selezionabile fino a 1000 Hz
2-possibilità di switch per lavorare con tensioni molto maggiori andando a limitare la corrente (tenendo costante la potenza in ingresso disponibile)
Es:
100 V - 360 A
200 V - 180 A
400 V - 90 A
.....
1000 V - 36 A

Di che tecnologia ho bisogno? Inverter IGBT e trasformatore monofasico? Fattibilità delle varie implementazioni?
Considerate che il budget potrebbe essere indicativamente sui 10000 - 20000 euro...
Fatemi sapere
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[2] Re: Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 13 dic 2019, 18:20

Fra le varie cose di cui sono poco esperto, non sono esperto di elettronica di potenza, ma
il testo non è chiarissimo: ti serve tensione/corrente continua o alternata?

2000 A x 6V = 12 kW
4000 A x 12 V = 48 kW
Serve definire bene le necessità
Il costo di un apparato è proporzionale alla potenza o forse solo alla radice quadrata della potenza ?
O_/
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[3] Re: Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto Utenteisacco92 » 13 dic 2019, 21:38

Ho indicato all'inizio che ho bisogno di una corrente alternata monofase in uscita.
Per quanto riguarda le potenze, ho messo due possibilità: 25 e 50 kW. Il tensione richiesto dipende da un infinità di cose tra cui varie resistenze di contatto tra gli elettrodi e il materiale, non ti posso dire esattamente che tensione sarà richiesto per poter far passare ad esempio 2000 ampere. Va quindi considerata l'ipotesi peggiore ed è un sistema che andrà sicuramente sovradimensionato.....tieni poi presente che una buona stima di perdita è nell'ordine del 10-15 % tra potenza in ingresso e in uscita.
Il fatto è che sedevo entrare nel dettaglio ho idea che non ne usciamo più!

Mi serve capire da un punto di vista teorico cosa è fattibile e con quale tecnologia.
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[4] Re: Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto UtenteSandroCalligaro » 15 dic 2019, 20:13

Premettendo che non sono un esperto di saldatura & C...
Tutto si può fare, ma credo che un oggetto del genere, fatto su specifica, verrebbe a costare parecchio.

Cercando velocemente, trovo le macchine per saldatura a punti ("spotter"), che mi sembrano vicine, come specifiche. Ci sono varie aziende italiane che fanno saldatrici anche industriali, con le quali magari si può discutere e cercare una soluzione semi-custom, ad esempio fatta con più moduli.

Ci sono anche altre specifiche (costo, ingombro,...)?
L'uscita deve essere in alternata? Perché?

A questo punto, hai stuzzicato la curiosità, ti toccherà dirci cosa devi fare ;-)
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[5] Re: Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 15 dic 2019, 22:32

Ci sono svariate possibilita`, a seconda delle prestazioni che si vogliono ottenere e delle condizioni di funzionamento.

Ad esempio per la soluzione minima potrebbe essere sufficiente un trasformatore monofase in discesa con svariate prese commutabili sul primario, collegato alla rete.

La soluzione massima invece potrebbe essere un raddrizzatore controllato che fornisca una tensione continua controllabile, che alimenta un ponte ad H sulla cui uscita c'e` il solito trasformatore in discesa.

Infine una soluzione intermedia consiste nell'alimentare il solito trasformatore in discesa con un paio di tiristori in modo da parzializzare tensione e quindi corrente sull'uscita del trasformatore. In questo modo puoi controllare la corrente efficace e quindi il riscaldamento, anche se la forma d'onda non e` sinusoidale.

Le varie soluzioni poi possono essere ad anello aperto o ad anello chiuso per il controllo della corrente efficace.

Cerca una ditta che produca macchine elettroricalcatrici, che contengono esattamente l'elettronica che ti serve.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[6] Re: Alimentatore di potenza per sinterizzazzione di polveri

Messaggioda Foto Utentemario_maggi » 16 dic 2019, 8:33

isacco92,
se il progetto di ricerca riguarda la sinterizzazione, puoi comprare un alimentatore già pronto.
La versione più completa è in pratica un simulatore di rete trifase in ingresso e monofase in uscita, a frequenza variabile.
Se invece il progetto di ricerca riguarda la costruzione dell'alimentatore, Isidoro KZ ti ha già risposto.

Ciao
Mario
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https://www.evlist.it per la mobilità elettrica e filiera relativa
https://www.axu.it , inverter speciali, convertitori DC/DC, soluzioni originali per la qualità dell'energia
Innovazioni: https://www.axu.it/mm4
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