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Modification Alimentation DC

Discussion dans 'Electronique' créé par guol64, 31 Mars 2016.

  1. guol64

    guol64 Modérateur

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    Modification Alimentation DC
    Bonjour à tous,

    J'ai la chance d'avoir récupéré une grosse alimentation de labo.
    Ses fonctionnalités de base :
    Entrée 220V AC 12A
    Sortie au choix:
    - Variable Alternatif de 0V->250V 8A
    - Continu 20V 80A
    - Continu 80V 20A
    Je vous le dit tout de suite la partie électronique a cramé, il faut donc que je la modifie pour mon besoin, qui est une sortie entre 70V et 80V DC avec le max d'ampères pour alimenter des servos moteurs.

    Voici la bête en image:

    001.png
    Le sélecteur de droite permet de basculer la sortie de continu à alternatif
    Le sélecteur de gauche permet de passer de 20V à 80V continu.
    La molette du milieu sert à faire varier la tension de sortie.

    002.png
    Le transfo, un primaire et 5 secondaires, et 4 pont de diode pour la fabrication du continu.


    003.png
    A gauche les condos pour le redressage du continu et à droite la partie électronique pour la partie "variable". En bas à droite le transfo et à gauche

    004.png
    Le transfo, avec le primaire à gauche, les 4 bobinages secondaires pour le continu et le dernier bobinage secondaire à droite pour l'alternatif variable.

    005.png

    D'après ce que j'ai compris (mais cela reste à confirmer) la partie variable est réalisée en faisant varier la tension du primaire: c'est le rôle de la partie électronique, d'un thyristor SEMIKRON SKKT monté en TRIAC(arrêtez moi si je me trompe, je n'y connait pas grand chose) et des deux grosses résistances bobinées.

    Côté continu, on a 4 enroulements secondaires.
    Sur chacun on va sur un pont de diode, puis une self en série et un gros condo 40V 22000uF qui nous fournit 20V - 20A .
    Les 4 en série nous donnent du 80V - 20A
    Les 4 en // nous donnent du 20V - 80A

    J'ai donc mis en route cet appareil qui a fonctionné quelques minutes avant que la partie électronique ne crame. Sur la façade la sortie continue oscillait entre 70V et 80V, en position série, avec pas mal de grésillement. J'ai eu a peine le temps de relever quelques valeurs sur le transfo:
    Primaire : 77V
    Secondaire "continu" : 11V (mais pas sûr)
    Secondaire "alternatif" : 114V

    J'ai enlevé toute la partie électronique et décâblé le sondaire alternatif puis j'ai raccordé directement le 220V sur le primaire. Le voltmètre a tapé, j'ai modifié le branchement du voltmètre pour mesurer une seule sortie, donc normalement 20V et la surprise j'avais 37V en continu.

    A ce stade je me pose la question de savoir si je peux alimenter en 220V, mettre les sorties deux à deux en série (après le redressement) puis en // pour sortir du 75V sous 20A et cela sans risque de cramer le transfo, les self, les condos (pour ceux-ci j'ai la réponse: ce sont des 40V et 37V c'est très proche).
    Ou alors acheter un triac de ce type http://www.ebay.fr/itm/VARIAC-TRASF...232961?hash=item5b1c531d41:g:U3oAAOSwo6lWQffZ
    pour redescendre la tension du primaire afin de revenir à 4x20V 20A en série en sortie.
    Ou alors une autre idée.

    Ce week-end je vais isoler le transfo, brancher le primaire sur le 220V et faire des relevés de tension sur chaque secondaire.
     
  2. guol64

    guol64 Modérateur

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    Modification Alimentation DC
    Je viens de faire quelques tests sur le gros transfo:

    En branchant sur le primaire.
    Primaire : 29,50VAC
    S1=S2=S3=S4=4VAC
    S5=36,80VAC
    Rapport Primaire/S1 = 7.375
    Rapport Primaire/S5 = 0.80
    Rapport S5/S1 = 9.20

    En branchant sur le secondaire (S5)
    Primaire : 23,50VAC
    S1=S2=S3=S4=3,21VAC
    S5=29,50VAC
    Rapport Primaire/S1 = 7.32
    Rapport Primaire/S5 = 0.80
    Rapport S5/S1 = 9.19

    Avec le primaire à 29,50VAC
    S1=4VAC -> 3,9 VDC redressé (1.8V de perte)

    Donc si je branche 220V (en réalité 237V) sur le primaire, sur S1 j'aurais 32,25VAC soit environ 44VDC en sortie (bizarre j'avais mesuré 37,5V l'autre jour :smt017)
    Et si je branche le 220V sur S5 j'aurais 25,76VAC soit environ 35VDC.

    Sur l'étiquette de l'appareil S5 peut sortir du 250V sous 8A soit 200V sur le primaire.
    Je pense que je peux sans risque pour le transfo brancher du 237V sur S5, par contre est-ce que ça ne fait pas trop pour le primaire 237V pour 200V de base?

    Je vais faire un essai en branchant le 237V sur S5 pour voir ce que ça sort en redressé.
     
  3. guol64

    guol64 Modérateur

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    Modification Alimentation DC
    239V sur S5 donnent 26V sur S1 et 32,8VDC redressé au lieu des 36,8V théoriques soit 4V de perte.
    C'est normal que les pertes soient si importantes?

    A votre avis je prend un risque en branchant le 240V sur le primaire?
     
  4. Guy69

    Guy69 Compagnon

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    Modification Alimentation DC
    La réponse est oui.
    Il y a toujours un risque.
    Et je ne comprends pas tout dans tes explications. Tu dis que la sortie variable est de l'alternatif. Pourquoi y-at-il une étiquette Dymo disant "SEULEMENT CONTINU VARIABLE" ?
    quand tu dis
    Ils sortent d'où ces 29,5V?
    Et les volts que tu mesures sont tous RMS?
    Idéalement alimenter via un Variac (transfo variable).

    Il faudrait un schéma. Tu n'as pas?

    En tout cas sois prudent. C'est une très belle bête, fais attention qu'elle ne te morde pas ou de ne pas la brûler davantage.

    Cordialement
    Guy
     
  5. guol64

    guol64 Modérateur

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    Modification Alimentation DC
    Pour mener mes tests j'ai branché un transfo 220v/24v pour ne pas envoyer directement du 220 sur le gros transfo, d'où les 29,5V sur l'entrée.
    J'ai fait les mesures au multimètre.

    Je suppose que certains composants pour la partie alternatif variable ont dû cramer.
    Ce qui est sûr c'est que cet appareil a été fait sur mesure, sur la plaque signalétique DE l'APPAREIL (sur le transfo il n'y a rien) on peut lire:
    "Primaire 220V 50Hz"
    "Sortie 1 : 20V 80A"
    "Sortie 2 : 80V 20A"
    "Sortie 3 : 0-250V 8A"
    Aucune indication sur le transfo.
    Le transfo a 6 enroulements distinct et isolés:
    Le primaire
    4 secondaires identiques que j'appelle S1-S2-S3-S4
    1 secondaire S5

    Pour les 4 secondaires identiques, chacun va sur un pont de diodes, le plus du pont de diodes va sur une self en série (dernière photo: ça ressemble à un transfo) puis sur le plus d'un gros condo 22000uF 40V.
    Le moins du pont de diode va sur le moins du gros condo, et une résistance est placée entre le plus et le moins du gros condo.
    Quand on positionne le sélecteurs sur "20V 80A" : les 4 condos sont mis en //
    Quand on positionne le sélecteur sur "80V 20A" : les 4 condos sont mis en série.

    Pour le dernier secondaire la sortie est directe, non redressée.
    Pour faire varier la tension de sortie on fait varier la tension d'entrée du transfo.
    Les seuls éléments reliés à la "puissance" avant d'alimenter le transfo sont :
    - un thyristor SEMIKRON SEMIPACK 1 SKKT que l'on voit à droite de la photo 3
    - deux résistances en // de 3 ohms chacune que l'on voit à gauche de la photo2

    Le but de mes tests est de connaitre dans un premier temps les différents rapports entre primaire et secondaires sur le transfo.
    Ensuite calculer la tension nécessaire sur le primaire pour sortir du 20V redressé comme initialement
    Puis calculer la tension maxi sur le primaire pour sortir du 250V comme initialement: ainsi je saurais quelle tension max était utilisée sur le primaire.

    Avec les mesures de ce matin j'ai pu avoir les rapports du transformateur:
    Sur S1, S2, S3, S4 il est de 7.35
    Sur S5 il de 0.80 (éleveur de tension)
    Avec ce dernier rapport ça me donne du 200V sur le primaire pour avoir 250V sur le secondaire.
    J'en conclue que ce transfo accepte au moins 200V sur le primaire puisqu'il est prévu pour sortir du 250V.

    Pour mes test j'ai débranché toute la partie tension variable en entrée.
    Le secondaire (S5) acceptant 250V, j'y ai branché le 240V :
    Comme prévu je me suis retrouvé avec 192V sur le primaire et 26V sur les 4 secondaires (S1-S2-S3-S4).
    J'ai remonté la partie pont de diode, self et condo pour avoir une tension continue en sortie que j'ai mesurée à 32,8VDC.
    C'est trop faible pour moi.

    Je viens de refaire un test avec le 240V sur le primaire et j'obtient 40,9VDC sur le condo ce qui serait idéal.
    Deux en série me feraient 82VDC
    Bien sûr dans ce cas il faut changer les condos pour au moins des 63V

    La question est donc la suivante: quel choix faire:
    Choix 1 : brancher le primaire en 240V au lieu des 200V prévu et changer les 4 condos pour 50€ : risque de tout cramer en charge.
    Choix 2 : Acheter un variac (5000VA, le 3000VA ne délivre que 12A) à 240€ : bien pour ajuster pile poil la sortie mais 20Kg de plus et un gros appareil a caser.
    Choix 3 : Acheter un transfo 220/110 de 1600VA à 170€ : ça devrait faire pile poil les 20VDC en sortie.
     
  6. Guy69

    Guy69 Compagnon

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    Modification Alimentation DC
    Bonjour
    d'abord bravo, tu te débrouilles pas mal pour quelqu'un qui dit n'y rien connaître :)
    Dans ton test qui me parait le plus intéressant, c'est d'utiliser S5 comme primaire. S5 est prévu pour 8A, soit 2000VA ça semble OK.
    Tu obtiens 26VAC par secondaire. En DC tu as 26x1,4=36VDC, tu dis que c'est trop peu.

    <EDIT: ce qui m'étonne c'est qu'avec une self en tête tu ne devrais pas avoir ce coeff de 1,4 qui s'applique quand on a un filtrage par condo seul. Il serait intéressant de connaitre la valeur de la self>

    Si tu les mets en série tu as 144 VDC, n'est ce pas? Pourquoi ne pas en cabler en // 2 groupes de 2 en série? Tu aurais 72V DC. <EDIT: en relisant je vois que c'est ce que tu avais proposé au début, mais en alimentant toujours sur le primaire. Ici on serait sur l'entrée secteur sur S5. Je ne vois pas de souci pour la tension des condos, car même si tu mets les cellules en série, chaque condo ne voit que la tension de sa cellule qui reste inchangée. Et le fait qu'il y ait des R en //sur les condos assure l'équilibrage des tensions entre les cellules>

    Il y a encore d'autre choix (sans parler du choix extrême qui consisterait à modifier le transfo. Je l'exclue tout de suite car c'est à mon avis une option risquée), c'est la possibilité de coupler des enroulements pour augmenter/diminuer les tensions. Je mets un exemple dans le fichier joint.
    Ton transfo de 24V utilisé pour les tests te permet par exemple d'avoir 240-24=216V à présenter au primaire. Mais il faut que ce transfo supplémentaire supporte les ampères et empiler les transfos empile les pertes :-(...
    Donc, à mon avis privilégier la solution du couplage série/parallèle évoqué plus haut.
    Continue à rester très prudent dans tes manips. n'oublie pas en particulier qu'un condo reste chargé après coupure du courant (pas trop longtemps il est vrai grâce aux résistances qui sont en //).
    Cordialement
    Guy Autotransfo.jpg
     
    Dernière édition: 2 Avril 2016
  7. guol64

    guol64 Modérateur

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    A l'origine pour avoir du 80V on avait 4x20V donc 20VDC sur le condo qui a une valeur de 22.000uF pour 40V.
    Dans ce cas de figure (Alim sur S5) on a 32,8V : ça passe encore avec les condos mais ça me fait que 65V en sortie (et pas 72V) si j'en met deux en série.

    Je ne connait pas la valeur de la self.
    On les voit sur la dernière photo en bas à droite : on dirait un transfo: il y a 4 enroulements séparés.

    J'ai trouvé un gros transfo 220v/110v de 1000VA à 25€. Je vais le mettre en tête et je verrais bien si je retrouve mes 20VDC sur chaque sortie.
    Je vais perdre pas mal d'ampères (12A au lieu des 20A de départ), mais au moins j'aurais une alim pour tester mes moteurs.
    Je trouverais une solution plus fiable, moins encombrante et définitive plus tard quand je saurais exactement ce dont j'ai besoin en sortie, et je ne peux le savoir qu'en utilisation réelle.
    Cette alim doit servir a alimenter des servo moteurs pour une CNC.
    Mes moteurs ont une tension nominale de 75VDC, mais peut-être que la vitesse à 65VDC sera suffisante pour mon utilisation.
    De même mes moteurs sont des 200W, 300W et 500W, et il faut que j'en alimente 4 en tout: je pense que 12A sera très juste, mais avec 20A ça peut le faire ?
    Attendons de voir...

    Merci Guy pour ton astuce avec le second transfo, je ne connaissait pas ce montage et je n'aurais jamais pensé à l'utiliser comme ça.
    Malheureusement mon transfo 24V ne fait que quelques VA.
     
  8. Guy69

    Guy69 Compagnon

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    Modification Alimentation DC
    OK pour la démarche.
    pour le transfo "additionnel" qui permet d'ajuster la tension, il n'a pas besoin d'avoir autant de VA que le gros transfo. Comme tu as besoin de 12A, il suffit d'un transfo de 24Vx12A= 288 VA.
    Bons essais
    Cordialement
    Guy
     
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