Твердотельный лазер для резки металла

Снял один квантрон. Попробовал лампу зажечь. На 800 В моего блока питания (имеется в виду, напряжение на первичке поджигающего трансформатора) её пробило и она вспыхнула. Отлично. Подключил к второму (оставшемуся на станине) квантрону провода и дал разряд почти килоджоулем. Лазер пыхнул. Замечательно. Всё полностью рабочее. Юстировка даже не сбита (хотя коробка пришла довольно помятая - как его везли загадка).



Вернул обратно квантрон. Ничего не юстировал. Дал уже на него импульс - выжег пятно (через два квантрона то есть). Отлично. Значит, настройка сохранилась. Оба квантрона К-301В рабочие. Надо теперь придумать, как всё это зажечь, ну скажем, на киловатте-двух. Интересно, если я как на ДРЛ их запитаю, будет это работать? Правда, лампе ДНП, полагаю, полярность всё же важна (хотя бы из-за ресурса или что там ещё деградирует). Хотя попробовать на несколько секунд, думаю, получится. Вот с охлаждением сложнее. Тут уже насос надо серьёзнее, чем помпа с алиэкспресс за 1000 р.

 

Лампе нужна постоянка и лучше ей не пыхать с конденсаторами - она после 10-15 вспышек уже черная. Без охлаждения сгорит лампа, и отражатель квантрона. Охлаждалка там двухконтурная, но это в принципе не принципиально, любая пойдет, главное чтоб температура была более-менее постояннгой и пузырей воздуха в воде не было (если соберется в квантроне - прожжет отражатель). Франк запускал этот лазер, можно у него спросить. Документация вроде была на форуме, но сейчас не нахожу.

 

О как.Так сильно распыляет электроды? Тогда не буду лампы мучать.

Он запускал вроде бы что-то на 301, но с меньшей мощностью. Да и что-то давно он не появляется. Он же с Украины. Что там у него да как... Не до лазеров ему, думаю.
Вот чего он запускал:

Да, там 301В тот самый. Он запускал на 60 Вт.

Жаль...

 

Интересно, а если взять дроссель от ДРЛ-1000, подключить к диодному мостику, а после мостика подать на лампу ДНП-6/90? Лампу зажечь. Получится стабильная дуга на киловатт?

 

Получится только по-быстрому угробить лампу.

Безусловно. Иначе, см. первый пункт. Полярность кстати написана на лампе и ещё бывает нацарапана на квантроне. Но надо проверять, чтобы лампа была вставлена так, чтобы обозначения не противоречили друг другу.

Не будет работать на киловатте-двух.

Лампы непрерывной накачки типа ДНП (да и не только, это касается всех дуговых ксеноновых\криптоновых ламп) КРАЙНЕ НЕ ВЫНОСЯТ пульсаций напряжения. Допустимый уровень пульсаций не более 2% (Это кстати написано в документации на СПИК-1, от которого и запитывались эти лазеры с К301). Именно поэтому внутри СПИКа трехфазный трансформатор и СLC- фильтр с емкостями по 9000 мкф и нехилым дросселем, намотанным широкой медной лентой. Выпрямитель там трехфазный управляемый на тиристорах, с помощью которого и достигается стабилизация тока дуги. На самом деле у ламп ДНП положительная вольтамперная характеристика, т.е. их можно питать от источника напряжения. Для лампы ДНП-6\90 типичный режим -- 125 вольт падение напряжения на электродах при токе дуги 30А, что дает нам потребляемую мощность около 4 кВт. В документации на лазер написано, что при токе 9А (Ваш Киловатт Мощности) генерации нет, какая-то генерация начинается на 18А, а рабочий режим полной мощности достигается на 35А. При всем при этом квантроны к301 опять же КРАЙНЕ критичны к охлаждению (для стабильной работы второй контур системы охлаждения УО-1 задействовать обязательно) и также КРАЙНЕ критичны к состоянию отражателя. Визуально отражатель может выглядеть идеально, но квантрон на максимальном токе накачки может давать хорошо если 2\3 мощности. Тут как повезет. Малейшего потускнения покрытия (на 1-2%) достаточно чтобы радикально уронить выходную мощность. Кроме всего прочего если у Вас ЛТН103, то там два квантрона, и чтобы вывести лазер на полную мощность надо включать оба. Иначе работать толком не будет -- для стабильной работы одиночного квантрона к301В нужен вдвое более короткий резонатор (плоско-плоский). В длинном резонаторе одиночный работает только на малом (18-20А) токе накачки, дальше генерация срывается из-за того что кристалл корёжит тепловыми напряжениями, он превращается в линзу и плоскопараллельный резонатор уже перестает нормально "усиливать" расходящиеся пучки излучения. Два квантрона работают по идее нормально, но лично я это не проверял. На одном квантроне с током накачки 20А (если повезет то можно доползти до 22-23 без срыва генерации) и вылазят что-то вроде 40-50 Вт, что и было на моем видео. А если у квантрона уставший отражатель то и этой мощности не видать -- или 10-15 Вт на малом токе или 0 (ноль) Вт на большом. По крайней мере в родном корпусе с резонатором длиной 800мм.

Ненадолго вернемся к охлаждению

х@ета Ваш алиэкспресс)))) УО-1 Вы там не купите. Выглядит оно так. Насос можно использовать любой другой на производительность литров 40 в минуту и более при давлении 2-3 атм. По змеевику второго контура обычно подается холодная вода из крана, но при большом желании можно и фреон пустить, будет даже лучше. Если нет воды из крана, то без чиллера, который будет охлаждать воду второго контура вообще никак не обойтись. У этой системы есть одна неприятная проблема -- крыльчатка насоса сделана из пластика и напрессована на втулку из нержавейки. За те 30-40 лет которым обычно к моменту продажи проходит пластик постепенно трескается и крыльчатка может отвалиться от втулки прямо во время работы. Производитель эту проблему осознает и даже предлагает ремкомплект -- крыльчатку из цельного куска нержавейки за пару десяток тыщ деревянных денег)))) Но проще весь насос заменить. Ещё очень желателен фильтр тонкой очистки воды от механических примесей -- вода неизбежно загрязняется и загрязняет квантрон. происхождение грязи мне неизвестно не смотря на то, что система по идее герметична. Скорее всего разные продукты износа насоса итп. Ну и контур квантрона обязательно заправлять только дистиллятом, можно добавить 0.2% бихромата калия чтобы предотвратить цветение воды.





А вообще я здорово намучался с этими квантронами, когда занимался удвоением частоты непрерывного излучения. Краеугольным камнем стабильной мощности излучения является вычищенное от пульсаций питание, идеальный отражатель и температура воды в квантроне не более 25 градусов. Тогда можно рассчитывать на 80-90% мощности. Поскольку родной стойки СПИК-1 от лазера у меня не было, то пришлось изобретать все самому, при этом источник питания самой лампы удалось ужать в стандартный наделовский корпус с массой 50 кг, а не 300, за счет некоторого ухудшения характеристик (нет плавной регулировки тока и нет стабилизации мощности по фотодиоду). Сделан источник достаточно прямолинейно -- понижающий тороидальный трансформатор с отводами вторичной обмотки, переключатель, диодный мост, двузвенный LCLC-фильтр (суммарно почти 30000 мкФ), осциллятор на разряднике по аналогичной схеме с родным, только сжатый в габаритах. Питается от 1 фазы 220. А, ещё один момент. Лампа не зажигается при рабочем напряжении 120В на электродах. Для того чтобы она зажглась и подхватила дугу, начальное напряжение на электродах должно быть минимум вдвое больше рабочего, достигается подключением вспомогательного выпрямителя параллельно основному в момент поджига, после поджига он отключается. Поэтому диоды основного выпрямитель должны быть рассчитан на напряжение хотя бы 4-5кратно большее чем рабочее для лампы. У меня стоят В\ВЛ-25 на 1200В, насколько я помню. Ну и керамический конденсатор паралелльно выходу выпрямителя для шунтирования импульса поджига также обязателен, иначе запросто пожжёт диоды.

Блок питания лампы в моем исполнении

Всё у меня нормально. Просто этот форум мертв, не вижу смысла на нем что-то писать -- все равно что в вакуум обращаться. Да и вообще, как-то мне уже лень посты на форумах писать. Особенно когда они не находят никакого отклика.


PS: Да, у меня есть полный объем документации на СПИК (включая описание и альбом схем) и на лазер с к301. Но искать где лежит тоже пока лень.

 

О, спасибо за информацию!

Однако, есть вопросы.

А чем этот вариант отличается от дросселя от ДРЛ (допустим, я сделаю дроссель на 10 кВт )+выпрямитель, кроме как отсутствием дросселя (вместо него трансформатор) и наличием фильтра ( но сглаживающий фильтр после мостика я и так поставил бы)? Блок зажигания у меня есть родной, но я не понимаю, как он запускается. Дело в том, что от него идут два толстенных провода на лампы, и ещё два толстенных к СПИК-1 (?). Это понятно. А вот с другой стороны идёт трансформатор ТА27 к которому подключён защитный выключатель и куча проводов на разьёмы. Выход трансформатора идёт на всю начинку с разрядником. Как я понимаю, на этот ТА27 надо что-то подавать. Но что? 220 В? И зачем он нужен вообще? В блоке есть керамические конденсаторы на 3 кВ и разрядник. Но где сам блок берёт эти киловольты? Неужели с ТА27? Но как?

Как я понимаю, у вас понижающий трансформатор как раз с 220 на 125?
А вообще, для двух ламп последовательно мне же надо 250 В иметь. Тогда зачем трансформатор?

И ещё интересный вопрос, а есть ли импульсные аналоги ДНП-6//90? Может, ИНП2-5/90А подходит? И как штатный отражатель отнесётся к импульсному режиму работы?

И вот есть ещё такая штука на замену СПИК-1. Интересно, что там...

 

На ТА27 подается 220в, с него берется пара кв через удвоитель. ИНП затолкать можно, только смысла нет, потому что АЭ под импульс из К107 будет эффективнее.

 

Вот мне этот момент удивителен. Трансформатор этот не выглядит предназначенным для получения 1-2 кВ. Он же просто анодный! Как его не пробивает... А разрядник там с приличным расстоянием между электродами. Там киловольт 5 минимум надо.

Есть у меня подозрение, что в мой К-107 6,3x100 я купил как раз от ЛТН'а. Они насквозь с торцов примерно одинаково сиреневые. Впрочем, может, я и ошибаюсь.

 

У та27 2 обмотки по 315 и 2 обмотки по 125в, что дает 880в. плюс удвоитель - итого уже 1700, плюс если считать амплитудное - и того больше. Разрядник обычно настраивается с зазором в 1-1.5см (по крайне мере у меня так было, если больше - пробивает его нестабильно и обычно только в момент включения)

 

Тогда, значит, у меня разрядник сбит. Надо зазор уменьшать.

 

Это легко проверяется - надо подключить к трансформатору (ТИС) блока поджига лампу и включить блок, в лампе должна проскакивать искра. Чтоб не портить непрерывную, взять какую-нить ИФП800 Как-то так https://vk.com/video/@neuromantix?z=video7535260_171061715/pl_7535260_-2

 

Там сначала надо разобраться, куда что подключать. Не хочется отпаивать от ТА27 провода - аутентичность нарушится.

 

Припаялся к трансформатору. Подрегулировал зазор до 1 мм, почистил контакты разрядника, искра появилась. Правда, тоже не слишком стабильная - потрещит-потрещит и перестанет. В лампе искра, разумеется, проскакивает. Блок зажигания, как я и полагал, рабочий. Значит, надо просто подать постоянку на контакты и всё.

 

У меня этом блоке поджига стоит ТИС-5.

А вот есть фото ЛТН-101 с современным блоком питания от FEDAL.



Интересно, что этот блок питания из себя представляет внутри.

 

Тем что в оригинальном посте про дроссель от ДРЛ нет уточнения про массивный фильтр, а значит подразумевается что его не будет. А это вредно для лампы. Кроме того лампа вполне кормится напряжением, городить дроссель специально для ограничения тока не нужно. Но возможность регулировать напряжение в переделах 20-30 вольт от рабочей точки нужна. Потому я и ставил трансформатор с отводами. Для двух ламп последовательно действительно рабочее напряжение получается 250В, но все равно нужно его регулировать от 200 до 260 где-то для того чтобы подбирать оптимальный ток накачки. Т.е. как минимум автотрансформатор все равно понадобится.

В современных же источниках питания скорее всего инверторный преобразователь, по типу сварочного. Только на другое выходное напряжение.

 

Просто подразумевалось, что это очевидная вещь.

Ну, пока вы не сказали, я этого не знал. Вообще, конечно, это странно. Ну да ладно.

Интересная мысль, кстати, взять сварочник и перемотать выходной тренсформатор (попутно отключив лишние блоки).

 

Заинтриговала меня мысль купить инверторный сварочник и "доработать" его до напряжения дуги в 125-250 В (на две лампы). Пока ещё не знаю, к чему должна сводиться доработка - к перемотке трансформатора (думаю да, раз напряжение холостого хода меньше 125 В) или только коррекции обратной связи (в том числе и по току). Потребуются ещё диоды защиты от напряжения зажигания дуги. Но это-то просто.
Как кто думает, какие тут могут встретиться подводные камни? А может, кто знает современные (они, вроде как надёжнее, чем ранние аппараты) мостовые простые (без микропроцессора то есть, но с ШИМ-контролером или ещё с чем) инверторы на мощность около 5-10 кВт (я вдруг вспомнил, что на кухне есть розетка для электроплиты на 32 А ) ?

 

Основное неудобство состоит в том, что нужно напряжение холостого хода втрое больше рабочего, которое в момент подхвата дуги автометом обвалится до рабочего. Для одной лампы это минимум 300В надо, для двух, соответственно, 500-600.

Мощность? В килоВольтах? С такой мощностью ни единого инвертора не найдется в продаже))))

 

А вот этот момент не понял. А зачем при пробитой импульсом лампе напряжение втрое выше рабочего? Канал же уже пробит.
А вот менять после трансформатора детальки на более высоковольтные придётся.

Но стоило один раз пропустить букву "т"...

 

Не знаю почему, но иначе не работает. Просто на рабочем напряжении дуга не подхватывается -- гаснет. Придется поверить на слово.