ЛТН-103

В инете очень мало фотографий и описаний этого лазера.
Восполним этот пробел.
Итак, непрерывный лазер ЛТН-103. В составе два квантрона К-301В с АЭ 6,3x100. Каждый квантрон выдаёт максимум 125 Вт, итого, мощность лазера 250 Вт в непрерыве. Потребление, согласно книжке по технологическим лазерам, 9 кВт. Система охлаждения УО-2, согласно той же книжке.
Лампы дуговые криптоновые ДНП-6/90А. Ток до 40 А (или 37? забыл).
К сожалению, у меня есть только сам лазер и блок поджига на трансформаторе ТИС-5. Устройства охлаждения и блока питания у меня нет (они весят килограмм 350).

Вот как выглядит этот лазер и блок поджига.

 

Ещё фотографии.

 

Ещё фотографии.

 

Ещё фотографии.

 

В системе охлаждения используется силиконовый шланг внутренним диаметром 12 мм, наружным 16 мм (толщина стенок 2 мм).
Вроде как на Озоне такие продаются.
В резонаторе установлена шторка, блокирующая генерацию, открывающаяся при подаче питания на разъём (думаю, 12 или 24 В). Открывание этой шторки блокируется двумя выключателями (у меня отсутствует скоба, на которой они ставятся). Выключатели размыкаются при открывании крышек лазера (крышки снимаются с обоих сторон). Так же в блоке поджига есть блокировка при снятии крышки.
В блоке поджига я отпаял от трансформатора контакты к разъёму и подключил к сетевой вилке - просто чтобы посмотреть, как идёт поджиг.
В блоке поджига используется искровой разрядник с промежутком около 1 мм (на самом деле, думаю, меньше).

Распиновка ТИС-5 мне не известна.

Для блока питания встречаются (я тут в одной теме видел) схемы с чоппером. Но я понятия не имею, умеет ли чоппер повышать ток (ибо потребление от сети должно быть не выше 10-15 А, а на лампу надо около 30-40 А). Надо почитать про чопперы, может, и получится сделать без трансформатора.

Прокачка воды через квантрон осуществляется с расходом не менее 20 литров/минута. Думаю применить автомобильный насосик для тосола. Правда, кушает он круто.

Если у кого есть ещё какая информация про этот лазер и идеи, как его запустить - не стесняйтесь, пишите.

 

Страницы книжки "Абильсиитов Г.А. Технологические лазеры" с описанием этого лазера.

 

Параметры резонатора.

 

Действительно, схема с чоппером, наиболее простое решение. Получить рабочий ток лампы вполне реально. Есть недостатки у такого решения:
1. Низковольтная (120-130В) выходная цепь будет гальванически связана с сетью, и одновременно оснащена высоковольтным игнитором, который способен вызвать пробой на металлические элементы конструкции. По требоаниям ТБ элементы корпуса должны быть заземлены. Вобщем, если пробьет, схему помпезно разнесет.
2. Понадобится изготовить не маленьких размеров дроссель, с обмоткой расчитанной на номинальный ток разряда лампы. Понадобится соответствующий магнитопровод (сердечник с зазором или с распределенным зазориом). Кстати, можно параллельно включить несколько дросселей, для упрощения конструкции. Охлаждение при этом то-же чуть лучше будет.
3. Силовой ключ должен коммутировать импульсный ток, равный току лампы. Далее, в зависимости от индуктивности, ток подрастает.
4. Схема управления должна быть аккуратно сделана, что-бы не сбоить от электромагнитных наводок, возникающих при коммутации тока порядка 40А.

Возможно попробовать переделать готовый преобразователь, например, из сварочного аппарата. Это проще и дешевле, чем делать блок питания с нуля, особенно в единичном экземпляре. В конкретном случае блоков понадобится 2, на каждую лампу отдельно. Можно или перемотать трансформатор или сделать трансформатор с обмоткой под параметры лампы.
Для облегчения запуска, хорошо добавить блок дежурной дуги с напряжением ХХ порядка 1000-1500В, с игнитором.
Игнитор можно попробовать сделать из Китайского трансформатора поджига дуги для аргонно дуговой сварки, но придется переделывать, там изоляция не достаточно прочная. За-то ток до нескольких сотен ампер. Обмотка выполнена медной полосой.
Далее через диоды объединить выходы дежурной дуги и мощного низковольтного блока из сварочника. На выход низковольтного блока надо поставить диод, выдерживающий выходное напряжение дежурной дуги без нагрузки. Требований к быстродействию этого диода не предъявляются.
Как-то так можно попробовать.

 

Чтобы его чоппером получить, надо сначала где-то взять максимальный ток. А взять-то его негде - сеть 16 А максимум.

Было бы крайне интересно посмотреть на схему блока SFxxxx от FEDAL весом всего 25 кг и довольно скромных габаритов. Но найти такую схему невозможно. А вот купить можно было за 240 тыс. Правда, не знаю, в каком году. Жрёт он, правда, те же 5-10 кВт (в зависимости от числа ламп).

Его в любом случае придётся перематывать - сварочник не выдаёт 130 В с током 40 А. Там придётся весь выходной каскад переделывать.

Есть ещё идея взять плазморез. А вообще, блок поджига у меня есть. Но вот дежурная дуга в такой лампе имеет довольно большой ток, а это уже сложнее сделать.

Кстати, обещали мне документацию прислать на ЛТН-103. Если пришлют и не забудут, выложу тут.

 

Вы от сети в импульсном режиме можете потреблять очень много, но для того, что-бы потребляемый ток не вылезал в сеть, стоит на входе электролитический конденсатор. Окало самого ключа, очень хорошо, поставить пленку или керамику.

 

Мне надо немножко времени, я попробую посмотреть, какой ток дежурнойдуги желателен для ДНП 6/90. Вроде, ничего особенного. По больше требуется ток в лампах с с большим диаметром колбы, что-бы дуга не болталась по всей колбе.

 

Вот, ДНП-6/90А при токе дуги порядка 0.3А

UPD:
Что-то картинка пропала, прикрепляю ещё раз

https://disk.yandex.ru/i/2jCfcb6AvBm8Qw

 

Так ведь в среднем всё равно будет те же 4 (9) кВт. И проводка и автомат будут греться так же, как на постоянке.

Но это ведь нифига не маленькая мощность. 130 В*0.3А=40 Вт минимум. Только, полагаю,там не 130 В на самом деле будет при таком токе, а больше в несколько раз (думаю, вольт 500-600 надо будет).

Вообще, есть пока идея поискать лампы ИНП-6/90, поставить два перовскита в квантроны и собрать двухквантронный импульсный лазер на базе ЛТН-103, пока не придумается питание непрерывного.

 

А вот параметры современного блока питания.



Тут ток дежурной дуги 2 А.

 

Напряжение на лампе ДНП 6/90А при токе дуги 0.3А 160В, в скоре, с ростом температуры лампы (лампа на открытом воздухе) напряжение немнолжко увеличивается до 107В.
При токе 0.65А напряжение 135В, так-же ростет с нагревом до 150В.
Измерено на одной лампе, статистику не проверял.

 

Это как-то странно. Те штатные 40 А как раз дают падение на лампе 130 В.

 

Для газоразрядных приборов, типично проявление нелинейной вольт-амперной характеристики. И часто проявляется малое дифференциальное сопротивление.
Что-бы измерить падение напряжения на лампе при большем токе, надо подключать водяное охлаждение. Без охлаждения лампа быстро нагреется, поднимется давление газа, и результаты измерений напряжения разряда достоверного смысла иметь не будут.

 

Ну, вот когда зажгу её нормально, тогда и посмотрю, сколько там падение на лампе.

 

Итак, мне прислали документацию на ЛТН-103. Сканирую. И попутно перерисовал схему блока питания и прочих компонентов.
Блоки я ещё не выделял пунктиром.
В состав входит
1) Излучатель ЕМ3.971.033
2) Источник питания и охлаждения УРМ3.558.152
3) Блок зажигания УРМ3.559.011



Файл для SPlan 7 прилагается.

 

Как видно, блок питания вообще не содержит электронных элементов стабилизации тока дуги, кроме как набором LC-фильтров. Пока не особо анализировал схему, но сходу не понял, как меняется ток дуги. Резисторами что ли... А вообще, весь блок в сплошных блокировках.

В инструкции ещё есть заметка, что замена лампы ДНП6-90 выполняется в защитных очках, так как в ней давление 2 атм (0.2 МПа). Не знал. Думал, что эта лампа низкого давления. Ан нет.