카페에 올린 글을 기록차원에 옮깁니다.
아래는 예전에 비슷한 주제로 작성한 글입니다.
AC 스폿용접기 제작과 성능 - 링코어 2차 권선 전압과 굵기에 대하여!!
AC 스폿용접기 제작과 성능 - 링코어 2차 권선 전압과 굵기에 대하여!!
들어가면서.. 생활 DIY에 필요한 전기/전자 잡(?)지식을 조금씩 주어 들은지 두 해가 흘렀고, 돌이켜보니 스폿용접기 제작이 그 시작인 듯 싶다. 이 글을 작성하는 지금까지 스폿용접기는 총 10대
mindeater.tistory.com
위 글에서 제가 설명한 것과 조금 다른 견지의 내용이라 위 글도 수정이 필요할 듯 합니다.
안녕하세요.
용인후니파파입니다.
최근 스용접접기 2차 전압 관련된 문의가 많아지면서 DIY카페를 둘러보니 지금까지 알려진 내용과 다른 내용때문에 이슈가 되고 있는것 같습니다.
보통 2차 전압은 "5~8V사이는 가능하지만 2차 권선만 충분히 두꺼우면 전압이 낮을수록 좋다" 라고 알려져 있고 저 또한 그렇게 설명드리고 있었습니다. 그런데 위 내용과는 다르게 다르게 턴수를 늘려 2차 전압을 8V이상 9V까지 높혔을때 실제 성능이 향상되는 결과가 있어 이와 관련하여 다시 연구가 필요할 듯 합니다.
필자또한 몇 대의 스폿기를 제작하면서 용접 순간 2차권선이 단락상태이고 이는 전류가 더 늘어나는 것에 대한 인지는 하고 있었지만 의미있는 값은 아니겠지와 귀차니즘에 대수롭지 않게 생각했었습니다.
이번 이슈에 편승하여 위 내용에 대해 다시 검토하고 싶어 AI와 이야기를 나누어봤습니다.
다음은 GROK3와 대화 후 얻은 결과입니다.
먼저 2차 전압과 관련된 내용입니다.
1KVA 링코어에 2차를 6V로 했을때의 1차와 2차의 정격/단락 전류값입니다.
1차측 정격전류값
1차측 단락전류값
2차측 정격전류값
2차측 단락전류값
정리하면,
1KVA이고 단락임피던스를 5%로 가정때의 결과입니다.
1차측은 정격 4.55A, 단락시는 90.9A
2차측은 정격 166.67A, 단락시는 3333.4A
정격전류와 단락전류는 결과가 상당이 크게 차이가 나는 걸 알수 있는데, 지금까지 정격만 생각하고 단락 전류에 대해서는 간과를 하고 있었던거 같습니다.
뭐 위 값은 이론적인 수치이고 중간중간 효율과 단락임피던스 그리고 물리적인 심선 두께등이 있기때문에 결과치는 이 보다 훨씬 낮겠고, 회로 검증시 사용하는 5KVA 링코어에서 25A 배선차단기가 트립되지 않는걸 봐서는 어떠한 이유에서든 1차측도 그 이상은 넘어가지 않는듯 합니다.
이는 튜닝을 통하여 개선 여지가 크다는 반증이기도 합니다.
일단 단락전류가 충분히 크기 때문에 개선측면에서 먼저 고려해봐야할 건 1차/2차 심선의 두께일듯 합니다.
우리가 사용하는 2차 권선은 물리적인 제한으로 가능한 두꺼운 전선을 사용하더라도 위 단락 전류를 소화하기 힘들기때문에 스폿동작시 항상 허용전류를 상회 물리적인 상한에 근접하여 흐른다고 생각할 수 있습니다. 물론 용접팁까지 결합부 저항이 큰 경우는 예외로 합니다.
파워 총합(P) =전압(V) x 전류(I) 공식에서 전압을 높이면 전류가 낮아져 성능상 좋지 않다고 했던 판단은 P값이 최대값이라는 전제이고 그렇지 않다면 지금까지와는 정 반대의 효과가 될 수 있습니다. 즉 전압(V)이나 전류(I) 모두 성능을 높일 수 있는 인자로 작동되니, 물리적으로 한없이 키울수는 없겠지만 적당히 타협하여 턴수를 증가 전압을 올려준다면 전류 손실없이 스폿용접 에너지는 증가할 수 있습니다.
물론 2차 권선은 두꺼우면 두꺼울수록 좋은데 적어도 50sq 이상을 사용을 권장합니다.
최적의 2차 전압을 다시 AI에 물어보니 8~9V라고 답하고는 있네요..
이상은 0.3t 그리고 최대한 스폿타임을 줄이기 위한 노력입니다.
그럼에도 직접 만들어 사용하고 있는 스폿기가 배터리 작업하는 데 크게 문제가 없기때문에 굳이 재 작업하는 것 보다는 그냥 사용하시는 것이 어떨까 싶기는 합니다.
두 번째는 회로배치와 관련된 문제입니다.
전자파와 관련된 사항으로, 전자는 이동하면서 주변에 영향을 줍니다. 전기장이 생성되고 전기장은 자기장을 자기장은 전기장을 이런식으로 연쇄적으로 공기중으로 퍼져나갑니다. 노이즈입니다. 이러한 전자파 노이즈는 회로에 닿아 0V가 매우 낮은 이를테면 0.000024V와 같은 미세 전압을 유도하기도 합니다.
0V : OFF
3.3V나 5V : ON
이라고 판단하는 회로에서 프로그래머가 코딩시 센싱한 값이 0이 아니면 무조건 ON이라고 판단한다면 0.000024V처럼 미세한 전압이 ON으로 판단 오동작을 일으킬수 있습니다.
다행이 이부분은 오래전부터 많이 알려져온 현상으로 HW적인 방법 그리고 SW에서도 보완하는 디바운스 코드가 이미 많이 알려져 있습니다.
버튼을 눌렀을때의 노이즈나 센싱시 몇 번을 읽어 이상없다고 판단되면 적용한다던지 말이죠.
회로 펌웨어에도 적용되어 있기때문에 사용하면서 크게 이상함을 느끼지 못한다면 그냥 사용하셔도 무방할 듯 하고 알루미늄같은 차폐지로 감싸는 건 해서 나쁠건 없다는 생각입니다.
지금까지 제가 아는 선 그리고 AI의 도움도 받고 했지만 연구한 적이 없는 비 전공분야라 잘못된 정보가 있을수 있습니다. 잘못된 부분에 대하여는 세심하게 지적해주시면 고맙겠습니다.
감사합니다.
