Generator voor een draadvonk machine

Moderator: Moderators

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8938
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door Arie Kabaalstra » 12 mar 2017 23:07

'k graaf deze weer even op.. niet dat ik op korte termijn al concrete plannen heb voor de bouw van een draadvonkmachine, maar.. ik heb me even in de materie verdiept, en dan met name op het gebied van Generatoren.

de Generator van Jaakko Fagerlund is een RC-Generator, een Resistor-Capacitor generator, voor zover ik het heb begrepen is de combinatie Weerstand-Condensator verantwoordelijk voor de pulsen, omdat een Condensator tijd nodig heeft om "Vol te lopen", en die tijd is afhankelijk van de weerstand.. en de Capaciteit van de Condensator.

Wat ik uit de video van Jaakko begreep is dat ie wat condensatoren geprobeerd heeft, en zo op een goede frequentie uitkwam.. je kan dus stellen dat als je meerdere condensatoren gebruikt, je de frequentie nog kan instellen.. nodig?.. weet ik niet.. mogelijk?.. waarschijnlijk wel..

Dan.. de andere kant van het verhaal.. ik heb inmiddels contact gehad met Benny Croonen.. die heeft een ander type generator ontwikkeld, die met Darlington Transistoren werkt, nou weet ik niet veel van electronica, maar voor zover ik het principe begrepen heb zijn die transistoren die hoge stromen met een laag stuurstroompje kunnen schakelen, omdat't eigenlijk 2 transistoren in één huisje zijn.. een soort "Voorschakel transistor" dus..

de komende tijd zal ik derhalve in de achtergrond meer en meer informatie gaan verzamelen omtrent het hele gebeuren.. voor mijn horlogewerk is een draadvonkmachine gewoon een prachtig stuk gereedschap, 't mechanische deel kom ik wel uit.. 't electronische deel wordt ook zo zoetjes aan wel duidelijk..

Of Benny zijn schema's zo maar beschikbaar stelt, dat heb ik em nog niet gevraagd, er schijnt ook nog iemand bezig te zijn met IGBT Transistoren, hoe dat precies werkt weet ik ook nog niet.. maar de ontwikkelingen staan niet stil op dit gebied.. als het zo doorgaat zitten we over een paar jaar op het zelfde peil als Hobby CNC 10 jaar geleden (toen ik mijn Beagle bouwde)..

Als de schema's niet openbaar worden gemaakt.. mij ook best.. dan laat ik het wel gewoon bouwen.. en koop ik het spul.. als er een draadvonkmachine moet komen.. dan moet ie er komen ook.. qua draadgeleiding heb ik ook al bedacht Robijn Lagers van horloges te gaan gebruiken.. die zijn er vast wel in 0.25 mm binnendiameter..

kortom.. wordt vervolgd..

Gebruikersavatar
audiomanics
Donateur
Berichten: 4593
Lid geworden op: 28 feb 2007 09:31
Locatie: Appelscha
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door audiomanics » 12 mar 2017 23:49

Arie Kabaalstra schreef:Darlington Transistoren werkt, .. 2 transistoren in één huisje zijn.. een soort "Voorschakel transistor" dus.. ..
Correct.. bij transistoren wordt de versterkingsfactor uitgedrukt in hfe.. Bij normale klein-signaal transistoren is dat globaal tussen de 100 en 1000. Vermogenstransistoren hebben een doorgaans een veel kleinere hfe, iets in de richting van 5 tot 50.. Maar een darlington zit gemiddeld toch wel rond de 10000... hfe1 x hfe2 dus..
IGBT transistoren lijken in een bepaald opzicht wel op Darlington's alleen is de eerste transistor dan een FET (field Effect Transistor) Die dingen hebben een Gate waar eigenlijk geen stroom kan lopen omdat zich een isolatielaag (geen vrije ladingdragers in het halfgeleidermateriaal) vormt tussen die gate en het substraat. Die isolatie laag kan zo groot worden dat het substraat als het ware afgeknepen wordt.. Voor FET's gebruikte ik ook wel de term Schoonmoeder-transistor: let me explain... Hoe negatiever je aanstuurt, hoe meer je haar keel dicht knijpt.. Niet echt natuurlijk, maar het maakt de werking van een FET wel meteen duidelijk..
Een opvolger van die FET is de MOSFET, daar zit tussen de gate en het substraat sowieso al een isolator, namelijk een metaal-oxide.. Vandaar de naam Metal Oxide Screen - Field Effect Transistor, kortweg dus MOSFET..
Voordeel van dit soort transistoren is dat als ze maximaal geleiden ook nauwelijks nog enige weerstand hebben, Denk in de orde van micro-ohms... Het gevolg is dat relatief kleine MOSFETs giga stromen kunnen schakelen, zelfs ongekoeld..

In het geval van Jaakko's RC generator: een variabele condensator bestaat, maar die zijn over het algemeen erg klein qua capaciteit, denk in de orde van 20-500 picofarad, schakelbaar kan nog wel met verschillende condensatoren, Maar mogelijk is het veel eenvoudiger om de weerstand te regelen met een potmeter..

Kees
<klik>... euh..test... 123.... einde test... uit.<klik>

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7874
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door DaBit » 13 mar 2017 09:56

Ik zou gewoon eens beginnen met een RC generator. Simpeler dan dat word het niet.
Voor jouw precisiewerk kan de spanning beperkt blijven; Volt of 80 zal wel een aardige start zijn, en dat kun je kopen als Chinese goeiekopie. Een 400W type levert 5Amp.

Dan de condensator; op 80V doet 100uF zo'n 0,5J per puls. Zou je die 100uF als 1 condensator pakken dan heeft die het zwaar, dus ik zou 'm opbouwen door meerdere 22uF/350V electrolytische types parallel te schakelen. Door meer of minder te nemen kun je spelen met de waarde.

Dan de weerstand. Die zou voor die 80V/400W voeding ergens rond de 10-12 Ohm uit moeten komen en zo'n 200W moeten kunnen dissiperen. Daar kun je een 2-tal vermogensweerstanden voor pakken (bijvoorbeeld 2x 22 Ohm / 100W parallel), maar als je een 2kW verwarmingselement uit een oude kachel, oven of vaatwasser sloopt ben je d'r ook.

Zo, dan kun je je nu concentreren op de mechanica. Tegen de tijd dat het werkt stuur je je auto een keer het zonnige Brabant in met het apparaat achterin en gaan we eens kijken of we dat met een actieve pulsgenerator kunnen verbeteren. MOSFET's, IGBT's, de drivercircuits en voorkomen dat er spontaan stukjes MOSFET ingebed zittten in de muur van je hobbyhok is iets waar ik me aardig mee kan redden.

(waarbij tot zo'n 250V MOSFET's als schakel-elementen overigens mijn voorkeur hebben boven IGBT's of bipolaire transistoren; de current tail van die dingen is ongewenst. Tussen de 250V en 400V is grijs gebied, daarboven hebben IGBT's zo hun voordelen al worden die snel achterhaald door de siliciumcarbide MOSFET's)

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8938
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door Arie Kabaalstra » 13 mar 2017 11:53

In het geval van Jaakko's RC generator: een variabele condensator bestaat, maar die zijn over het algemeen erg klein qua capaciteit, denk in de orde van 20-500 picofarad, schakelbaar kan nog wel met verschillende condensatoren, Maar mogelijk is het veel eenvoudiger om de weerstand te regelen met een potmeter..
Agreed.. je kunt een badkuip moeilijk veranderen qua inhoud.. maar je kunt de kraan wel verder open of dicht draaien..

omdat bij parallelgeschakelde condensatoren de capaciteit de som van de afzonderlijke condensatoren is, dacht ik dat je met een "Condensatorbankje" nog wat kon regelen, door er meer of minder in te schakelen
Ik zou gewoon eens beginnen met een RC generator. Simpeler dan dat word het niet.
Inderdaad.. veel simpeler dan dat wordt het niet.. ben ik met je eens.. en dan heb je iets wat werkt..

Jaakko Fagerlund werkt er tenslotte ook mee..

Link


Wat me wel opvalt aan de DIY Machines.. is de gebrekkige spoeling, en de niet verstelbare bovenste draadgeleider..

je wilt ten eerste zo veel mogelijk water door je vonkspleet jagen.. hoe natter de spl...you get the point :oops:
Immers.. afgevonkte metaaldeeltjes beinvloeden de geleidbaarheid van het water ter plekke.. en dat wil je niet.. dat vreet vonk-energie.. van deeltje naar deeltje naar het materiaal.. is minder gunstig dan één dikke vlamboog van draad naar werk.. dus wil je je water zo schoon mogelijk hebben in de vonkspleet., en liefst genoeg om de zooi er optimaal uit te spoelen..

de Brother en Mitsubsidie draardvonkmachines hadden daarvoor bijvoorbeeld ook nog eens een slimme constructie van de Nozzle.. die kon namelijk axiaal een stukje bewegen, en werd door de spoelwater druk tegen het materiaal aangedrukt..

Verder.. inderdaad.. die grote afstand tussen de draadgeleiders op DIY Machines.. je bent een dikke antenne aan het maken, en je probeert een hoge stroom door een lange dunne geleider te jagen.. niet handig.. een MIG Lasapparaat heeft ook niet voor niets de contactbuis in de toorts zitten.. je wilt de contactoverdracht op de draad zo dicht mogelijk bij het werkstuk hebben.. anders kun je de draad net zo goed stilzetten, en er piepschuim mee gaan snijden... (Note to self.. stel je voor.. een 5-assige machine..zodat je ook conisch kan vonken.. na's da's voor later zorg.. eventueel met een kleine UV stage nog op de bovenste arm te bouwen.. net als bij de Mitsubsidie.)

FET's, MOSFET's..BOBBAFET's.. is het raad dat het me begint te duizelen.. 'k was al blij dat ik Darlingtons begreep..

Ik moet wat dat betreft echt vertrouwen op de kennis en kunde van de Electronica boys..

eenvouding redenerend denk ik wel dat 10 kHz een leuk begin is.. maar hoger is beter.. want meer vonkjes per mm beweging geeft een beter oppervlak, en het belast de draad minder (minder kans op breuk).

'k moet nu de deur uit.. kom er later nog op terug.. 'k ga intussen ook maar eens werken aan het ontwerp van het mechaniek.. de tanks, filters, box voor de electronica en dergelijke..

Over electronica , en de gevreesde EMC Ellende dacht ik het volgende.. besturingskast volgens de regelen der kunst bouwen.. Generator in een andere (dichte) doos frotten, liefst op een zo groot mogelijke afstand van de andere electronica, en de werkruimte zelf ook afschermen van de buitenwereld.. je moet tenslotte niet hebben dat de EMC van de draad de electronica van de Beagle of de EMCO in de war schupt.. Mensen met Pacemakers kunnen ook maar beter niet in de buurt komen van een EDM Machine..

Gebruikersavatar
audiomanics
Donateur
Berichten: 4593
Lid geworden op: 28 feb 2007 09:31
Locatie: Appelscha
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door audiomanics » 13 mar 2017 14:49

Nu ik 10kHz of hoger lees.. De gemiddelde dikke voedings-Elco krijgt het daar vrij warm van, zeker als de stromen behoorlijk zijn.. Dus inderdaad een aantal kleinere parallel schakelen gaat beter.. Een clustertje normale condensatoren in verschillende grootte daar aan parallel maken het nog beter bestand tegen die earthquake-pulsen..
Kees
<klik>... euh..test... 123.... einde test... uit.<klik>

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7874
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door DaBit » 13 mar 2017 15:12

audiomanics schreef:Nu ik 10kHz of hoger lees.. De gemiddelde dikke voedings-Elco krijgt het daar vrij warm van
Valt wel mee. De toegestane RMS stroom door een elco is bij 100kHz vaak hoger dan bij 60Hz.
Misschien niet bij die dikke vele-milli-farad potten met schroefaansluitingen, maar bij het 'gewone spul' wel.

Neemt niet weg dat de toegestane RMS stroom door een 100uF condensatortje aan de krappe kant is voor deze toepassing, dus vandaar dat ik meerdere parallel voorstelde, en 350V types ipv 100V types. Groter volume = meer RMS stroom want meer oppervlak om warmte kwijt te raken, zo simpel ligt het. Uitgaande van condensatoren met dezelfde constructie vergelijken dan.

Kwa EMC-ellende: geen zorgen voor de dag van morgen. Om het in perspectief te zetten: een beetje stepperdrive schakelt ook 80V bij 20-80kHz. EDM is wel wat erger, maar met horlogekast-vermogens nou ook weer niet zo erg dat het licht geeft.

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8938
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door Arie Kabaalstra » 13 mar 2017 18:36

Even vertalen naar "Badkuip-logica"
Dus inderdaad een aantal kleinere parallel schakelen gaat beter.. Een clustertje normale condensatoren in verschillende grootte daar aan parallel maken het nog beter bestand tegen die earthquake-pulsen..
Dus.. veel kleine bakjes naast elkaar vullen en leeg laten lopen.. da's minder heftig dan hele badkuipen tegelijk.. valt wat voor te zeggen..

RMS?.. Geen idee.. ik moet me nog even inlezen.. 't verhaal van een "Condensatorbankje" parallel snijdt in mijn ogen wel hout..

Dat van die Stepperdrives en EMC.. da's ook weer waar.. verder, omdat ik het mechanische deel ook gewoon goed wil bouwen, kan ik de "antenne lengte" ook flink terugdringen..

hoe zit dat met "Zend vermogen".. geldt daar ook P=U*I?.. 100V, 5A, dan praat je toch over 500 Watt op je draad.. 500 Watt lijkt me al een flinke zender.. je "Bakkie" mocht in de jaren 80 van de vorige eeuw niet meer dan iets van 4 Watt hebben geloof ik?..

Hoe dan ook.. Deurtje uit een ouwe magnetron moet wel de nodige "noise" binnen kunnen houden..

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7874
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door DaBit » 13 mar 2017 20:08

Arie Kabaalstra schreef:Dus.. veel kleine bakjes naast elkaar vullen en leeg laten lopen.. da's minder heftig dan hele badkuipen tegelijk.. valt wat voor te zeggen..
Sja, je kunt ook een hele degelijke badkuip kopen, maar die zijn een stuk duurder dan een stelletje kleine speciekuipjes.
hoe zit dat met "Zend vermogen".. geldt daar ook P=U*I?.. 100V, 5A, dan praat je toch over 500 Watt op je draad.. 500 Watt lijkt me al een flinke zender.. je "Bakkie" mocht in de jaren 80 van de vorige eeuw niet meer dan iets van 4 Watt hebben geloof ik?..
Nee, zo werkt het niet met zendvermogen, helaas. Je moet RF vermogen produceren, en dat zien te dumpen in een antenne die dat vermogen wil accepteren. Jij maakt wel wat RF vermogen met al je vonkjes, maar je antenne is gewoon bar slecht. Denk spindel met 125kW vermogen en een 3mm freesje. Veel plezier met je 125kW....

En net zoals een 3mm freesje harder freest dan een glad stuk rond zal zo'n EDM wel iets meer stralen dan een werkplaatskacheltje, maar niks om je heel druk over te maken. Tenzij je spanningen en stromen fors op gaat voeren het tientallen-kW gebied in of je jouw EDM op een schip of tank gaat plaatsen.

Niet druk om maken. Als je d'r gedonder mee krijgt was er al iets bijzonder marginaal en had je dat toch al op moeten lossen.

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8938
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door Arie Kabaalstra » 14 apr 2017 20:49

'k heb er vandeweek met mijn buurman nog eens over zitten bomen.. die weet ook het nodige van Electronica.. en bij ons kwam het volgende concept opborrelen..

de blokgolf maak je met een "arduinootje" en die versterk je dan tot werkspanning, of je schakelt je werkspanningsbron daarmee..

met Mosfets moest dat volgens mijn buurman wel lukken..

Nou weet ik verder geen bal van electronica.. maar wat ie liet zien op het scherm van zijn scope was een strakke blokgolf.. en die is ook te manipuleren.. dat snijdt hout volgens mij..nu die laffe 5 V noar 100V zien te boosten.

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7874
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door DaBit » 15 apr 2017 00:02

Dan zeg maar tegen je buurman: IRS2184, 2x IRFB4127PBF/STP80N20/SUP90140E.

Al moet ik zeggen dat ik inmiddels een lichte voorkeur heb voor IGBT's in deze toepassing (IRG4BC40FPBF, IKP20N60. De snelheid van de FET's heb je niet nodig, de current tail heb je ook weinig last van, maar de robuustheid van de IGBT's kun je wel goed gebruiken. (En laat de buurman dan ook softrecovery antiparallel-diodes over de IGBT's monteren; bij een MOSFET krijg je die kado, bij een IGBT niet)

Gebruikersavatar
Arie Kabaalstra
Berichten: 8938
Lid geworden op: 07 feb 2007 18:37
Locatie: Bakhuuz'n
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door Arie Kabaalstra » 15 apr 2017 21:28

Wat is het voordeel van IGBT's over Mosfets?..

'k kan overigens opmaken uit je reactie dat 't idee van een Arduinootje om de Blokgolven te maken wel hout snijdt?

moet ik dan ook nog even uitvogelen hoe, al dan niet met een apart Stukje software, om de pulsbreedte/off-time te regelen.. '

'k moet ook nog even uitvlooien hoe ik de firmware op de Arduino moet bouwen om een goede blokgolf te maken, en om em dan te manipuleren tot ie "lekker snijdt".. Voor die tijd misschien eerst maar eens een RC generator eraan.. dan hebben we een referentie.. en kunnen we ook al aan de slag.. want.. 'k wil zo'n apparaat niet zomaar voor de lol en omdat het kan.. maar omdat ik er werk voor heb..

Gebruikersavatar
DaBit
Donateur
Berichten: 7874
Lid geworden op: 05 dec 2012 13:48
Locatie: Oss

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door DaBit » 16 apr 2017 09:34

Arie Kabaalstra schreef:Wat is het voordeel van IGBT's over Mosfets?..
Ik denk dat 200V MOSFET's wat krapjes zijn voor deze toepassing. Je draad en bedrading is in feite een soort van 'bobine', en wat produceert een bobine? Juist ja.

Tegen de tijd dat je boven de 250V komt zit je in een grijs gebied welke 'technologie' (IGBT/MOSFET) het 'beste' is.
Neem ik dan mee dat je langzaam schakelt (enkele kHz-en), dat de vermogenstrap dan bestand is tegen pieken van 600V, dat de current tail in deze toepassing geen probleem is, dat IGBT's een eigenschap hebben die ze desaturatie noemen en dat het meten van die desaturatie en erop reageren relatief eenvoudig is, dan slaat de voorkeur licht door naar IGBT's.
'k kan overigens opmaken uit je reactie dat 't idee van een Arduinootje om de Blokgolven te maken wel hout snijdt?
Ja, want uiteindelijk moet het spul veel meer doen. Je zult de boogspanning moeten meten, reageren op kortsluiting, etcetera.
Ik denk eigenlijk dat een Arduinootje wat aan de lichte kant is voor deze toepassing. Je kunt met een gevijld stuk betonijzer ook frezen, maar er zijn betere opties. Zo ook hier; een microprocessor met motor control peripherals ingebakken is wat beter toegerust voor de taak. Misschien maar beter zo'n Arduino Due of mBed dingetje gebruiken.

ludo
Berichten: 311
Lid geworden op: 08 feb 2007 22:07
Locatie: ESSEN (Belgie)
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door ludo » 17 apr 2017 09:15


Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 6262
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Generator voor een draadvonk machine

Bericht door hugo stoutjesdijk » 17 apr 2017 09:35

Hoewel het vonkwerk er prachtig uitziet, tellen kan die niet. :lol:
14730
ik zie maar 20x 0.0001" en dat is toch een afwijking van 5 op de 25.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.

Plaats reactie