Salut,
Salut à tous .
Perso , cette boucle me servira pour mesurer le courant sur ma soudeuse à décharge de capas ...et là il y-a des pains de 10 000 Ampères .
Tu dis 1300W par mm de tôles à souder, je suis assez d'accord. Tu ne donnes pas le temps nécessaire pour réaliser cette soudure. Supposons 1300W pendant une seconde pour souder 1mm. Cela correspond à une énergie de 1300 joules qu'il faudra stocker dans des condensateurs dont la tension passera de 3 à 1.5V pendant la soudure, soit 1 seconde. Ceci permet de calculer la capacité nécessaire :
1300 = E_à_3V - E_à_1.5V = (C * 3²/2) - (C * 1.5²/2) = C * (3² - 1.5²) / 2 = C * (9 - 2.25)/2 = C * 6.75
C = 1300 * 6.75 = 192.59 farads
On trouve sur EBAY et ailleurs des 'supercapacitor' de 10F 2.7V, on en a 8 pour 7€
, il en faudra 20, ex : Objet : 371739963986, ils n'acceptent pas plus de 2.7V mais pour souder ça suffit. Je doute quand même qu'ils soient capables de sortir chacun 100A, à mon avis 10A maximum, il en faudrait donc 200 (~100€) mais, plus difficile, il faudra trouver l'interrupteur, ??? des mosfets 200A/12V existent (0.5€) ??? plus de 200A peut-être ???, il faudra les protéger, dangereux tout ça.
Abinem .
Pour GM je trouve en mesures directes :
U secondaire à vide 1.884 Volts , en charge 1.348 Volts en soudant du 2x2 mm .
Consommation en charge 4625 Watts (21 A sous 230 V avec cos phi=0.957 ) .
Avec Phi, Ieff_primaire et Veff_primaire, on peut tout calculer avec une bonne précision, j'aurais dû y penser avant :-(
phi = arcos (0.957) = 16.86 degrés
tg(phi) = tg(16.86) = 0.303
or dans un circuit RL en régime sinusoïdal,
XL/R = tg(phi) = 0.303 ____(XL est l'impédance de la inductance golable XL = 2 * Pi * f * L)
on en déduit que
XL = R * 0.303
D'autre part on sait que au primaire pour un circuit RL
Ieff = Veff / Sqrt (R² + XL²)
en remplaçant XL par sa valeur XL = R * 0.303 on a
21 A = 230 V / Sqrt (R² + (R² * 0.303²)) = 230 / Sqrt (R²(1 + 0.303²))
21 = 230 / (R * Sqrt (1 + 0.303²))
21 = 230 / (R * 1.045)
R = 230 / (1.045 * 21) = 10.48 ohms
XL = 10.48 * 0.303 = 3.175 ohms
or
XL = 2 * PI * f * L
L = XL/2 * PI * f = 3.175/(2 * PI * 50) = 10.11mH
Pour Veff = 230V, I = 21A et cos(phi) = 0.957, le secteur voit une résistance de 10.48 ohms en série avec inductance(=bobine/self) de 10.11 mH.
La puissance active est de 10.48 * 21² = 4621W = R * I²
Ces 10.48 ohms sont composés entre autres de la résistance du primaire qui vaut IIRC 1.5 ohms sur le gros moche, cette résistance absorbe
1.5 * 21² = 661W = R * I²
La puissance active restante
4621 - 661 = 3960W
est dissipée sur les résistances du secondaire (soudure et ses 3 contacts + résistance du secondaire + résistance des bras + résistance des électrodes). Sur base de leurs dimensions physiques, les calculs donnant la résistance du secondaire, des bras et des électrodes sont assez précis, pour un GM, en µohms, on calcule :
Rsec = 26.1, Rbras = 23.5, Relectrodes = 9.07 : total = 58.67 µohms
qui sont en série avec la résistance de la soudure qui vaut au minimum 200µohms ... au pire on perd 20% dans ces trois résistances du secondaire, des 3960W de puissance active qui arrivent au secondaire, il reste au moins 3200W sur la soudure.
Mais avec le rapport de transformation réel, on peut calculer le courant au secondaire et tout résoudre. Petit problème, le rapport de transformation réel n'est pas connu avec précision. Pour un GM, le rapport de transformation vaut entre 118 à 150, en prenant 135 (correspond à 0.84 spires pour le secondaire), on est à 10% près. Dans ce cas, le courant au secondaire vaut
21 * 135 = 2835 A
L'énergie dissipée dans les résistances du secondaire autres que la soudure (les 58.67µohms) est de
0.00005867 * 2835² = 471W = (R * I²), il reste pour la soudure et ses 3 contacts 3960W - 471W = 3488W
La résistance de la soudure et de ses contacts vaut donc
3488/(2835²) = 434 µohms +-15%,
entre 350 et 500µohms
Il est aussi possible de calculer l'inductance(self) de fuite : l'inductance(self/bobines)
de la pince/boucle du secondaire est calculée avec une bonne précision sur base de ses dimensions, 0.131µH pour le GM, ramenée au primaire
0.000000131 * 135² = 2.38mH
au primaire elle est en série avec l'inductance de fuite, il reste donc
10.11 - 2.38 = 7.72mH
pour l'inductance de fuite ... c'est 10 fois plus que ce que donnent les calculs ???
Remarques :
- Ici on suppose que la tension secteur est de 230V or elle peut varier de +6%=243V à -10%=207 IIRC, il serait donc intéressant lors des mesures de relever aussi la tension secteur à l'entrée du transfo.
- concernant les contacts entre les éléments du secondaire : les contacts électrodes-tôles présentent, au pire, une résistance de 500µohms, 250µohms par contact. La surface et la pression des contacts secondaire-bras et bras-électrodes sont bien plus grandes que la surface de contact électrode-tôle, la résistance des contacts secondaire-bras et bras-électrode doit donc être beaucoup plus faible, au pire 25µohms, que celle des contacts électrode-tôle.
- le rapport entre le courant au secondaire et le courant au primaire donne le rapport de transformation réel ... si le courant circulant dans l'inductance magnétisante est négligeable. Tes mesures donnent Isec/Iprim = 3500/21 = 166 ???
Consommation à vide 690 Watts (10A sous 230 V et cos phi=0.3).
Le courant de 10A sur 1.5ohms ne consomme que 150W = (R * I²), le reste est absorbé-restitué au réseau par l'inductance du primaire.
Ieff = Veff/(Sqrt(R² + XL²)) XL = Sqrt((230² - 225)/100) = 73mH
mais on est sorti de la partie linéaire de la courbe de magnétisation (courbe BH/hystérésis), le résultat est donc sans valeur, là, on peut dire que le noyau est saturé, en charge, cette saturation va disparaître.
Jacques