Regolatore elettronico di corrente per trasformatore di saldatura. Regolazione della corrente di saldatura Come realizzare un regolatore di corrente e tensione

Oggi molti dispositivi sono realizzati con la possibilità di regolare la corrente. Pertanto, l'utente ha la possibilità di controllare la potenza del dispositivo. Questi dispositivi sono in grado di funzionare sia in reti con corrente alternata che continua. Il design dei regolatori è abbastanza diverso. Il componente principale del dispositivo può essere chiamato tiristori.

Anche gli elementi integranti dei regolatori sono resistori e condensatori. Gli amplificatori magnetici vengono utilizzati solo nei dispositivi ad alta tensione. La regolazione fluida del dispositivo è assicurata da un modulatore. Molto spesso puoi trovare le loro modifiche rotanti. Inoltre, il sistema dispone di filtri che aiutano a livellare il rumore nel circuito. Per questo motivo, la corrente in uscita è più stabile di quella in ingresso.

Circuito regolatore semplice

Il circuito regolatore di corrente di un tipo convenzionale di tiristori presuppone l'uso di diodi. Oggi sono caratterizzati da una maggiore stabilità e possono durare per molti anni. A loro volta, gli analoghi del triodo possono vantarsi della loro efficienza, tuttavia hanno poco potenziale. Per una buona conduttività di corrente, vengono utilizzati transistor del tipo di campo. Nel sistema è possibile utilizzare un'ampia varietà di schede.

Per realizzare un regolatore di corrente da 15 V, puoi tranquillamente scegliere un modello contrassegnato con KU202. L'alimentazione della tensione di blocco avviene grazie ai condensatori installati all'inizio del circuito. I modulatori nei regolatori sono generalmente di tipo rotativo. Sono abbastanza semplici nel design e ti consentono di cambiare il livello corrente in modo molto fluido. Per stabilizzare la tensione alla fine del circuito vengono utilizzati filtri speciali. I loro analoghi ad alta frequenza possono essere installati solo in regolatori superiori a 50 V. Reagiscono abbastanza bene alle interferenze elettromagnetiche e non caricano molto i tiristori.

Dispositivi CC

Il circuito del regolatore è caratterizzato da un'elevata conduttività. Allo stesso tempo, le perdite di calore nel dispositivo sono minime. Per realizzare un regolatore di corrente costante, il tiristore richiede un tipo di diodo. L'alimentazione degli impulsi in questo caso sarà elevata a causa del rapido processo di conversione della tensione. I resistori nel circuito devono essere in grado di sopportare una resistenza massima di 8 ohm. In questo caso, ciò ridurrà al minimo le perdite di calore. In definitiva, il modulatore non si surriscalderà rapidamente.

Gli analoghi moderni sono progettati per una temperatura massima di circa 40 gradi e questo dovrebbe essere preso in considerazione. I transistor ad effetto di campo sono in grado di far passare la corrente in un circuito solo in una direzione. Tenendo conto di ciò, devono essere posizionati nel dispositivo dietro il tiristore. Di conseguenza, il livello di resistenza negativa non supererà gli 8 ohm. I filtri ad alta frequenza vengono installati raramente su un regolatore CC.

Modelli CA

Il regolatore CA differisce in quanto i tiristori vengono utilizzati solo del tipo triodo. A loro volta, i transistor vengono normalmente utilizzati nel tipo campo-campo. I condensatori nel circuito vengono utilizzati solo per la stabilizzazione. Puoi trovare filtri ad alta frequenza in dispositivi di questo tipo, ma raramente. I problemi con le alte temperature nei modelli vengono risolti utilizzando un convertitore di impulsi. È installato nel sistema dietro il modulatore. I filtri a bassa frequenza vengono utilizzati nei regolatori con una potenza fino a 5 V. Il controllo del catodo nel dispositivo viene effettuato sopprimendo la tensione di ingresso.

La stabilizzazione della corrente nella rete avviene senza intoppi. Per far fronte a carichi elevati, in alcuni casi vengono utilizzati diodi Zener inversi. Sono collegati da transistor mediante uno starter. In questo caso il regolatore di corrente deve essere in grado di sopportare un carico massimo di 7 A. In questo caso il livello di resistenza massima nel sistema non deve superare i 9 Ohm. In questo caso, puoi sperare in un rapido processo di conversione.

Come realizzare un regolatore per un saldatore?

Puoi realizzare un regolatore di corrente per un saldatore con le tue mani utilizzando un tiristore a triodo. Inoltre, sono necessari transistor bipolari e un filtro passa-basso. I condensatori nel dispositivo vengono utilizzati in quantità non superiori a due unità. La diminuzione della corrente anodica in questo caso dovrebbe avvenire rapidamente. Per risolvere il problema con la polarità negativa, vengono installati convertitori di impulsi.

Sono ideali per tensione sinusoidale. La corrente può essere controllata direttamente utilizzando un regolatore rotativo. Tuttavia, gli analoghi dei pulsanti si trovano anche ai nostri tempi. Per proteggere il dispositivo, la custodia è resistente al calore. I convertitori risonanti possono essere trovati anche nei modelli. Differiscono, rispetto agli analoghi convenzionali, nel loro basso costo. In commercio si trovano spesso etichettati PP200. La conduttività attuale in questo caso sarà bassa, ma l'elettrodo di controllo dovrebbe far fronte alle sue responsabilità.

Dispositivi caricabatterie

Per realizzare un regolatore di corrente per il caricabatterie, sono necessari solo tiristori di tipo triodo. Il meccanismo di bloccaggio in questo caso sarà controllato dall'elettrodo di controllo nel circuito. I transistor ad effetto di campo vengono utilizzati abbastanza spesso nei dispositivi. Il carico massimo per loro è 9 A. I filtri passa-basso non sono adatti esclusivamente per tali regolatori. Ciò è dovuto al fatto che l'ampiezza dell'interferenza elettromagnetica è piuttosto elevata. Questo problema può essere risolto semplicemente utilizzando filtri risonanti. In questo caso, non interferiranno con la conduzione del segnale. Anche le perdite termiche nei regolatori dovrebbero essere insignificanti.

Applicazione dei regolatori triac

I regolatori Triac, di norma, vengono utilizzati in dispositivi la cui potenza non supera i 15 V. In questo caso possono sopportare una tensione massima di 14 A. Se parliamo di dispositivi di illuminazione, non tutti possono essere utilizzati. Inoltre non sono adatti per trasformatori ad alta tensione. Tuttavia, varie apparecchiature radio possono funzionare con loro in modo stabile e senza problemi.

Regolatori per carichi resistivi

Il circuito del regolatore di corrente per il carico attivo dei tiristori presuppone l'uso di un tipo a triodo. Sono in grado di trasmettere segnali in entrambe le direzioni. La corrente anodica nel circuito viene ridotta abbassando la frequenza limite del dispositivo. In media, questo parametro oscilla intorno ai 5 Hz. La tensione di uscita massima dovrebbe essere 5 V. A questo scopo vengono utilizzati solo resistori del tipo di campo. Inoltre vengono utilizzati condensatori convenzionali, che in media possono sopportare una resistenza di 9 ohm.

I diodi zener a impulsi non sono rari in tali regolatori. Ciò è dovuto al fatto che l’ampiezza è piuttosto ampia e deve essere gestita. Altrimenti la temperatura dei transistor aumenta rapidamente e diventano inutilizzabili. Per risolvere il problema con l'impulso in caduta, viene utilizzata un'ampia varietà di convertitori. In questo caso, gli specialisti possono anche utilizzare gli interruttori. Sono installati nei regolatori dietro i transistor ad effetto di campo. Tuttavia, non dovrebbero entrare in contatto con i condensatori.

Come realizzare un modello di fase di un regolatore?

Puoi realizzare un regolatore di corrente di fase con le tue mani utilizzando un tiristore contrassegnato con KU202. In questo caso, la fornitura della tensione di blocco procederà senza ostacoli. Inoltre, è necessario prestare attenzione per garantire la presenza di condensatori con una resistenza massima superiore a 8 ohm. La tariffa per questo caso può essere addebitata PP12. In questo caso, l'elettrodo di controllo fornirà una buona conduttività. Sono piuttosto rari negli erogatori di questo tipo. Ciò è dovuto al fatto che il livello di frequenza medio nel sistema supera i 4 Hz.

Di conseguenza, al tiristore viene applicata una forte tensione, che provoca un aumento della resistenza negativa. Per risolvere questo problema, alcuni suggeriscono di utilizzare convertitori push-pull. Il principio del loro funzionamento si basa sull'inversione di tensione. È abbastanza difficile realizzare un regolatore di corrente di questo tipo a casa. Di norma, tutto si riduce alla ricerca del convertitore necessario.

Dispositivo regolatore di impulsi

Per fare ciò, il tiristore avrà bisogno di un tipo a triodo. Fornisce tensione di controllo ad alta velocità. I problemi con la conduttività inversa nel dispositivo vengono risolti utilizzando transistor bipolari. I condensatori nel sistema sono installati solo in coppia. Una diminuzione della corrente anodica nel circuito si verifica a causa di un cambiamento nella posizione del tiristore.

Il meccanismo di bloccaggio nei regolatori di questo tipo è installato dietro i resistori. Per stabilizzare la frequenza limite è possibile utilizzare un'ampia varietà di filtri. Successivamente, la resistenza negativa nel regolatore non deve superare i 9 ohm. In questo caso, ciò gli consentirà di sopportare un grande carico di corrente.

Modelli con avvio graduale

Per progettare un regolatore di corrente a tiristori con avvio graduale, è necessario occuparsi del modulatore. Gli analoghi rotanti sono considerati i più popolari oggi. Tuttavia, sono abbastanza diversi l'uno dall'altro. In questo caso, molto dipende dalla scheda utilizzata nel dispositivo.

Se parliamo di modifiche alla serie KU, funzionano sui regolatori più semplici. Non sono particolarmente affidabili e causano alcuni problemi. La situazione è diversa con i regolatori per trasformatori. Lì, di regola, vengono utilizzate modifiche digitali. Di conseguenza, il livello di distorsione del segnale viene notevolmente ridotto.

La qualità della saldatura dipende in gran parte dalle caratteristiche dell'arco elettrico. Per ogni spessore di metallo, a seconda della sua tipologia, è necessaria una certa forza.

Inoltre, è importante la caratteristica corrente-tensione della saldatrice, da cui dipende la qualità dell'arco elettrico. Anche il taglio del metallo richiede valori di corrente elettrica propri. Cioè, qualsiasi saldatrice deve avere un regolatore che controlli la potenza di saldatura.

La corrente può essere controllata in diversi modi. Le principali modalità di regolazione sono:

• introdurre un carico resistivo o induttivo nell'avvolgimento secondario della saldatrice;
• modifica del numero di spire nell'avvolgimento secondario;
• cambiamento nel flusso magnetico della saldatrice;
• utilizzo di dispositivi a semiconduttore.

Esistono molte implementazioni schematiche di questi metodi. Quando si realizza una saldatrice con le proprie mani, ognuno può scegliere un regolatore in base ai propri gusti e alle proprie capacità.

Resistore o induttanza

La regolazione della corrente di saldatura tramite resistenza o induttore è la soluzione più semplice e affidabile. Un potente resistore o induttore è collegato in serie. A causa di ciò, la resistenza attiva o induttiva del carico cambia, il che porta ad una caduta di tensione e ad una variazione della corrente di saldatura.

I regolatori sotto forma di resistori vengono utilizzati per migliorare le caratteristiche di corrente-tensione della saldatrice. Viene utilizzato un set di potenti resistenze a filo o un resistore realizzato con uno spesso filo di nicromo a forma di spirale.

Per modificare la resistenza, si collegano ad una specifica spira di filo mediante un morsetto speciale. Il resistore è realizzato sotto forma di spirale per ridurne le dimensioni e facilità d'uso. Il valore del resistore non deve superare 1 ohm.

La corrente alternata in determinati momenti ha valori pari a zero o vicini ad esso. In questo momento, si verifica un'estinzione dell'arco a breve termine. Quando lo spazio tra l'elettrodo e la parte cambia, potrebbe verificarsi un incollaggio o uno spegnimento completo.

Per ammorbidire la modalità di saldatura e, di conseguenza, ottenere una cucitura di alta qualità, viene utilizzato un regolatore sotto forma di uno starter, che è collegato in serie al supporto nel circuito di uscita del dispositivo.

L'induttanza aggiuntiva provoca uno sfasamento tra la corrente e la tensione di uscita. A valori nulli o prossimi allo zero della corrente alternata la tensione ha un'ampiezza massima e viceversa. Ciò consente di mantenere un arco stabile e garantisce un'accensione affidabile.

Lo starter può essere ricavato da un vecchio trasformatore. Viene utilizzato solo il nucleo magnetico, tutti gli avvolgimenti vengono rimossi. Vengono invece avvolti 25-40 giri di filo di rame spesso.

Questo regolatore è stato ampiamente utilizzato quando si utilizzavano dispositivi con trasformatore CA grazie alla sua semplicità e disponibilità dei componenti. Lo svantaggio del regolatore a farfalla della corrente di saldatura è il campo di regolazione ridotto.

Modifica del numero di giri

Con questo metodo, le caratteristiche dell'arco vengono regolate modificando il rapporto di trasformazione. Il rapporto di trasformazione può essere modificato mediante prese aggiuntive dalla bobina secondaria. Passando da una presa all'altra, è possibile modificare la tensione nel circuito di uscita del dispositivo, il che porta a una variazione della potenza dell'arco.

Il regolatore deve resistere ad un'elevata corrente di saldatura. Lo svantaggio è la difficoltà di trovare un interruttore con tali caratteristiche, un range ridotto di regolazioni e la discrezione del rapporto di trasformazione.

Variazione del flusso magnetico

Questo metodo di controllo viene utilizzato nelle saldatrici per trasformatori. Modificando il flusso magnetico si modifica l'efficienza del trasformatore, che a sua volta modifica il valore della corrente di saldatura.

Il regolatore funziona modificando la distanza del circuito magnetico, introducendo uno shunt magnetico o spostando gli avvolgimenti. Modificando la distanza tra gli avvolgimenti, viene modificato il flusso magnetico, che influisce di conseguenza sui parametri dell'arco elettrico.

Sulle saldatrici più vecchie era presente una maniglia sul coperchio. Mentre ruotava, l'avvolgimento secondario veniva sollevato o abbassato da un ingranaggio a vite senza fine. Questo metodo è praticamente obsoleto: veniva utilizzato prima della proliferazione dei semiconduttori.

Dispositivi a semiconduttore

La creazione di potenti dispositivi a semiconduttore in grado di funzionare con correnti e tensioni elevate ha permesso di sviluppare un nuovo tipo di saldatrici.

Sono diventati capaci di modificare non solo la resistenza del circuito secondario e della fase, ma anche di modificare la frequenza della corrente e la sua forma, il che influisce anche. Una saldatrice per trasformatori tradizionale utilizza un regolatore della corrente di saldatura basato su un circuito a tiristori.

Regolazione negli inverter

Gli inverter per saldatura sono gli apparecchi più moderni per la saldatura ad arco elettrico. L'utilizzo di potenti raddrizzatori a semiconduttore all'ingresso del dispositivo e la successiva trasformazione della corrente alternata in corrente continua, e quindi in corrente alternata ad alta frequenza, ha permesso di creare dispositivi compatti e potenti allo stesso tempo.

Nei dispositivi inverter, il regolatore principale modifica la frequenza del generatore principale. A parità di dimensione del trasformatore, la potenza di conversione dipende direttamente dalla frequenza della tensione in ingresso.

Minore è la frequenza, minore è la potenza trasferita all'avvolgimento secondario. La manopola di regolazione della resistenza è visualizzata sul pannello frontale dell'inverter. Quando ruota, le caratteristiche dell'oscillatore principale cambiano, il che porta a un cambiamento nella modalità di commutazione dei transistor di potenza. Il risultato è la corrente di saldatura richiesta.

Quando si utilizzano saldatrici semiautomatiche ad inverter, le impostazioni sono le stesse di quando si utilizza la saldatura manuale.

Oltre ai regolatori esterni, l'unità di controllo dell'inverter contiene numerosi elementi di controllo e protezioni diversi che garantiscono un arco stabile e un funzionamento sicuro. Per un saldatore alle prime armi, la scelta migliore sarebbe una saldatrice ad inverter..

Applicazione dei circuiti a tiristori e triac

Dopo la creazione di potenti tiristori e triac, iniziarono ad essere utilizzati nei regolatori di corrente di uscita delle saldatrici. Possono essere installati nell'avvolgimento primario del trasformatore o nell'avvolgimento secondario. L'essenza del loro lavoro è la seguente.

Il contatto di controllo del tiristore riceve un segnale dal circuito regolatore che apre il semiconduttore. La durata del segnale può variare entro ampi limiti, da 0 alla durata del semiciclo della corrente che scorre attraverso il tiristore.

Il segnale di controllo è sincronizzato con la corrente regolata. La modifica della durata del segnale provoca l'interruzione dell'inizio di ogni semiciclo della sinusoide della corrente di saldatura. Il ciclo di lavoro aumenta, di conseguenza la corrente media diminuisce. I trasformatori sono molto sensibili a tale controllo.

Questo regolatore presenta uno svantaggio significativo. Il tempo dei valori zero aumenta, il che porta ad un arco irregolare e alla sua estinzione non autorizzata.

Per ridurre l'effetto negativo è inoltre necessario introdurre delle induttanze che provocano uno sfasamento tra corrente e tensione. Nei dispositivi moderni questo metodo non viene praticamente utilizzato.

Un'importante caratteristica di progettazione di qualsiasi saldatrice è la capacità di regolare la corrente operativa. Nei dispositivi industriali vengono utilizzati diversi metodi di regolazione della corrente: manovra mediante induttanze di vario tipo, modifica del flusso magnetico dovuto alla mobilità degli avvolgimenti o manovra magnetica, utilizzo di accumulatori di resistenze di zavorra attive e reostati. Gli svantaggi di tale regolazione includono la complessità del design, l'ingombro delle resistenze, il loro forte riscaldamento durante il funzionamento e l'inconveniente durante la commutazione.

L'opzione migliore è farlo con i rubinetti mentre si avvolge l'avvolgimento secondario e, cambiando il numero di spire, cambiare la corrente. Tuttavia, questo metodo può essere utilizzato per regolare la corrente, ma non per regolarla su un ampio intervallo. Inoltre, la regolazione della corrente nel circuito secondario di un trasformatore di saldatura è associata ad alcuni problemi.

Pertanto, correnti significative passano attraverso il dispositivo di regolazione, il che porta al suo ingombro, e per il circuito secondario è quasi impossibile selezionare interruttori standard così potenti da poter sopportare una corrente fino a 200 A. Un'altra cosa è il circuito dell'avvolgimento primario , dove le correnti sono cinque volte inferiori.

Dopo una lunga ricerca attraverso tentativi ed errori, è stata trovata la soluzione ottimale al problema: il noto regolatore a tiristori, il cui circuito è mostrato in Fig. 1.

Con la massima semplicità e accessibilità dell'elemento base, è facile da usare, non richiede impostazioni e si è dimostrato efficace nel funzionamento: funziona proprio come un "orologio".

La regolazione della potenza avviene quando l'avvolgimento primario del trasformatore di saldatura viene periodicamente spento per un periodo di tempo fisso ad ogni semiciclo della corrente. Il valore medio della corrente diminuisce.

Gli elementi principali del regolatore (tiristori) sono collegati in modo opposto e parallelo tra loro. Vengono aperti alternativamente da impulsi di corrente generati dai transistor VT1, VT2. Quando il regolatore è collegato alla rete, entrambi i tiristori sono chiusi, i condensatori C1 e C2 iniziano a caricarsi attraverso il resistore variabile R7. Non appena la tensione su uno dei condensatori raggiunge la tensione di rottura a valanga del transistor, quest'ultimo si apre e la corrente di scarica del condensatore ad esso collegato lo attraversa.

Dopo il transistor si apre il tiristore corrispondente, che collega il carico alla rete. Dopo l'inizio del successivo semiciclo di corrente alternata, il tiristore si chiude e inizia un nuovo ciclo di carica dei condensatori, ma con polarità inversa. Ora il secondo transistor si apre e il secondo tiristore ricollega il carico alla rete.

Modificando la resistenza del resistore variabile R7, è possibile regolare il momento di accensione dei tiristori dall'inizio alla fine del semiciclo, che a sua volta porta a una variazione della corrente totale nell'avvolgimento primario della saldatura trasformatore T1. Per aumentare o diminuire l'intervallo di regolazione, è possibile aumentare o diminuire la resistenza del resistore variabile R7 rispettivamente.

I transistor VT1, VT2, funzionanti in modalità valanga, e i resistori R5, R6, inclusi nei loro circuiti di base, possono essere sostituiti con dinistori. Gli anodi dei dinistori dovrebbero essere collegati ai terminali estremi del resistore R7 e i catodi dovrebbero essere collegati ai resistori R3 e R4. Se il regolatore viene assemblato utilizzando dinistori, è meglio utilizzare dispositivi del tipo KN102A.

Resistore variabile tipo SP-2, il resto tipo MLT. Condensatori del tipo MBM o MBT per una tensione operativa di almeno 400 V.

Un regolatore correttamente assemblato non necessita di regolazione. Devi solo assicurarti che i dinistori siano in modalità valanga (o che i dinistori siano accesi stabilmente).

Attenzione! Il dispositivo dispone di una connessione galvanica alla rete. Tutti gli elementi, compresi i dissipatori di calore a tiristori, devono essere isolati dall'alloggiamento.

Recentemente mi sono imbattuto in Internet in uno schema interessante di un alimentatore entry-level semplice ma abbastanza buono in grado di fornire 0-24 V con una corrente fino a 5 ampere. L'alimentatore fornisce protezione, ovvero limita la corrente massima in caso di sovraccarico. L'archivio allegato contiene un circuito stampato e un documento che descrive la configurazione di questa unità, e un collegamento al sito web dell'autore. Si prega di leggere attentamente la descrizione prima del montaggio.

Ecco una foto della mia versione dell'alimentatore, una vista della scheda finita e puoi vedere come utilizzare approssimativamente il case di un vecchio computer ATX. La regolazione viene effettuata 0-20 V 1,5 A. Il condensatore C4 per questa corrente è impostato su 100 uF 35 V.

Quando si verifica un cortocircuito, viene erogata la corrente massima limitata e il LED si accende, portando la resistenza limitatrice sul pannello frontale.

Indicatore di alimentazione

Ho effettuato una verifica e ho trovato una coppia di semplici testine puntatore M68501 per questo alimentatore. Ho passato mezza giornata a crearne uno schermo, ma alla fine l'ho disegnato e messo a punto per le tensioni di uscita richieste.

La resistenza dell'indicatore utilizzato e il resistore utilizzato sono indicati nel file allegato all'indicatore. Sto disponendo il pannello frontale dell'unità, se qualcuno ha bisogno di rimodellare il case da un alimentatore ATX, sarà più facile riorganizzare le iscrizioni e aggiungere qualcosa piuttosto che creare da zero. Se sono necessarie altre tensioni, la bilancia può essere semplicemente calibrata, questo sarà più semplice. Ecco una vista finita dell'alimentatore regolato:

La pellicola è del tipo "bambù" autoadesiva. L'indicatore ha una retroilluminazione verde. LED rosso Attenzione indica che è stata attivata la protezione da sovraccarico.

Componenti aggiuntivi da BFG5000

La corrente limite massima può essere superiore a 10 A. Sul dispositivo di raffreddamento - 12 volt più un regolatore di velocità della temperatura - da 40 gradi la velocità inizia ad aumentare. L'errore circuitale non pregiudica particolarmente il funzionamento, ma a giudicare dalle misurazioni durante un cortocircuito si nota un aumento della potenza passante.

Il transistor di potenza è stato installato 2n3055, anche tutto il resto è analogo straniero, ad eccezione di BC548 - KT3102 installato. Il risultato è stato un alimentatore davvero indistruttibile. Proprio quello che serve per i radioamatori principianti.

Il condensatore di uscita è impostato su 100 uF, la tensione non salta, la regolazione è fluida e senza ritardi visibili. L'ho impostato in base al calcolo indicato dall'autore: 100 microfarad di capacità per 1 A di corrente. Autori: Igoran E BFG5000.

Discuti l'articolo ALIMENTAZIONE CON REGOLAZIONE DI CORRENTE E TENSIONE

Viene proposto il progetto di un regolatore DC conveniente e affidabile. Il suo intervallo di tensione va da 0 a 0,86 U2, che consente di utilizzare questo prezioso dispositivo per vari scopi. Ad esempio, per caricare batterie ad alta capacità, alimentare elementi riscaldanti elettrici e, soprattutto, per saldare sia con un elettrodo convenzionale che con acciaio inossidabile, con regolazione regolare della corrente.

Schema schematico di un regolatore DC.

Un grafico che spiega il funzionamento di un'unità di potenza realizzata secondo un circuito asimmetrico a ponte monofase (U2 è la tensione proveniente dall'avvolgimento secondario del trasformatore di saldatura, alfa è la fase di apertura del tiristore, t è il tempo).

Il regolatore può essere collegato a qualsiasi trasformatore di saldatura con tensione dell'avvolgimento secondario U2=50. 90 V. Il design proposto è molto compatto. Le dimensioni complessive non superano le dimensioni di un raddrizzatore a ponte convenzionale non regolato. per saldatura con corrente continua.

Il circuito del regolatore è costituito da due blocchi: controllo A e potenza B. Inoltre, il primo non è altro che un generatore di impulsi di fase. È realizzato sulla base di un analogo di un transistor unigiunzione, assemblato da due dispositivi a semiconduttore di tipo n-p-n e p-n-p. Utilizzando il resistore variabile R2, la corrente continua della struttura viene regolata.

A seconda della posizione del cursore R2, il condensatore C1 viene caricato qui a 6,9 V a velocità diverse. Quando questa tensione viene superata, i transistor si aprono bruscamente. E C1 inizia a scaricarsi attraverso di loro e l'avvolgimento del trasformatore di impulsi T1.

Il tiristore, al cui anodo si avvicina una semionda positiva (l'impulso viene trasmesso attraverso gli avvolgimenti secondari), si apre.

Come impulso è possibile utilizzare TI-3, TI-4, TI-5 industriali a tre avvolgimenti con un rapporto di trasformazione di 1:1:1. E non solo queste tipologie. Ad esempio, buoni risultati si ottengono utilizzando due trasformatori a due avvolgimenti TI-1 con un collegamento in serie degli avvolgimenti primari.

Inoltre, tutti i suddetti tipi di TI consentono di isolare il generatore di impulsi dagli elettrodi di controllo dei tiristori.

C'è solo un “ma”. La potenza dell'impulso negli avvolgimenti secondari del TI non è sufficiente per accendere i tiristori corrispondenti nel secondo (vedi diagramma), blocco di potenza B. La via d'uscita da questo “conflitto”9raquo; La situazione è risultata elementare. Per accendere quelli potenti, vengono utilizzati tiristori a bassa potenza con elevata sensibilità all'elettrodo di controllo.

Il blocco di potenza B è realizzato secondo un circuito asimmetrico a ponte monofase. Cioè, i tiristori funzionano qui in una fase. E i bracci di VD6 e VD7 funzionano come diodo buffer durante la saldatura.

Installazione? Può anche essere montato, basato direttamente su un trasformatore di impulsi e altri 9raquo relativamente “di grandi dimensioni”; elementi del circuito. Inoltre, i componenti radio collegati a questo progetto sono, come si dice, minimo-minimorum.

Il dispositivo inizia a funzionare immediatamente, senza alcuna regolazione. Procuratene uno: non te ne pentirai.

A. CHERNOV, Saratov. Modellista-costruttore 1994 N. 9.

Categoria: “Prodotti elettronici fatti in casa”

Semplice regolatore elettronico della corrente di saldatura, schema

Spesso è necessario saldare metalli di diverso spessore e utilizzare elettrodi di diverso diametro e, affinché la saldatura sia di alta qualità, è necessario regolare la corrente di saldatura in modo che la giuntura sia uniforme e il metallo non schizzi. Ma regolare la corrente dell'avvolgimento secondario di un trasformatore di saldatura è piuttosto problematico, perché può raggiungere fino a 180-250A.

Come opzione, vengono utilizzate spirali in nichelcromo per regolare la corrente di saldatura, inserendole in serie nel circuito dell'avvolgimento primario o secondario del trasformatore di saldatura o induttanze. È scomodo regolare la corrente in questo modo e il regolatore stesso è ingombrante. Ma c'è un'altra via d'uscita: realizzare un regolatore elettronico della corrente di saldatura che regoli la corrente nell'avvolgimento primario della saldatrice.

Il regolatore della corrente di saldatura per una saldatrice fatta in casa è molto utile anche nei casi in cui è necessario saldare metallo in luoghi dove la rete elettrica è debole, ad esempio nei villaggi. Di norma limitano il consumo di corrente per ogni casa installando un interruttore automatico di ingresso da 16 A, ovvero Non è possibile accendere un carico superiore a 3,5 kW. Una buona saldatrice, saldando con elettrodi del diametro di 4-5 mm, consuma 6-7 o anche 8 kW.

Pertanto, abbiamo ridotto la corrente di saldatura e allo stesso tempo ridotto il consumo di corrente della saldatrice, investendo così in quelle saldature da 3,5 kW e “C” di cui avete bisogno.

Ecco un semplice circuito di un tale regolatore con 2 tiristori e ha un minimo di parti non scarse. Puoi farlo con 1 triac, ma, come ha dimostrato la pratica, è più affidabile con i tiristori.

Il regolatore della corrente di saldatura funziona nel modo seguente: un regolatore è collegato in serie al circuito dell'avvolgimento primario, che è costituito da due tiristori controllati VS1 e VS2 (T122-25-3, o E122-25-3), per ciascuna semionda. Il momento di apertura dei tiristori è determinato dal circuito RC (R7, C1, C2). Modificando la resistenza R7, modifichiamo il momento di apertura dei tiristori e quindi cambiamo la corrente nell'avvolgimento primario del trasformatore, e quindi cambia anche la corrente nell'avvolgimento secondario.

I transistor possono essere utilizzati del vecchio tipo - P416, GT308, i loro lekko possono essere trovati in vecchi ricevitori o televisori e i condensatori vengono utilizzati come MBT o MBM per una tensione operativa di almeno 400 V.

I transistor VT1, VT2 e i resistori R5, R6, collegati come mostrato nello schema, sono analoghi ai dinistori e in questa forma di realizzazione funzionano meglio dei dinistori, ma se vuoi davvero, invece di VT1, R5 e VT2, R6 puoi mettere dinistori ordinari - tipo KN102A.

Durante il montaggio e l'installazione del regolatore della corrente di saldatura, non dimenticare che il controllo avviene con una tensione di 220 V. Pertanto, per evitare scosse elettriche, tutti gli elementi radio, nonché i dissipatori di calore a tiristori, devono essere isolati dall'alloggiamento!

In pratica, il regolatore elettronico della corrente di saldatura sopra menzionato si è dimostrato eccellente.
La base è stata presa dalla rivista Radioamator - 2000. - N. 5 “Trasformatore di saldatura fai-da-te”.

Recentemente ho parlato con il mio insegnante all'università e, con mia sfortuna, ho rivelato il mio talento radioamatoriale. In generale, la conversazione si è conclusa con il fatto che mi sono impegnato ad assemblare a un uomo un raddrizzatore a tiristori con un regolatore di corrente regolare per la sua "ciambella" di saldatura. Perché è necessario? Il fatto è che la tensione alternata non può essere saldata con elettrodi speciali progettati per un uso costante e, dato che gli elettrodi di saldatura sono di diverso spessore (il più delle volte da 2 a 6 mm), il valore corrente deve essere modificato proporzionalmente.

Quando ho scelto un circuito di regolazione della saldatura, ho seguito il consiglio di -igRomana- e ho optato per un regolatore abbastanza semplice, in cui la corrente viene modificata applicando impulsi agli elettrodi di controllo, generati da un analogo di un potente dinistore, assemblato su un tiristore KU201 e un diodo zener KS156. Vedi lo schema qui sotto:

Nonostante fosse necessario un avvolgimento aggiuntivo con una tensione di 30 V, ho deciso di renderlo più semplice e, per non toccare il trasformatore di saldatura stesso, ne ho installato uno piccolo aggiuntivo da 40 watt. Pertanto, il regolatore dell'accessorio è diventato completamente autonomo: può essere collegato a qualsiasi trasformatore di saldatura. Ho assemblato le restanti parti del regolatore di corrente su una piccola scheda di PCB in alluminio, delle dimensioni di un pacchetto di sigarette.

Come base ho scelto un pezzo di plastica vinilica, sul quale ho avvitato gli stessi tiristori TC160 con i radiatori. Poiché non c'erano diodi potenti a portata di mano, abbiamo dovuto forzare due tiristori a svolgere la loro funzione.

È anche collegato a una base comune. I terminali vengono utilizzati per l'ingresso della rete 220 V; la tensione di ingresso dal trasformatore di saldatura viene fornita ai tiristori tramite viti M12. Rimuoviamo la corrente di saldatura costante dalle stesse viti.

La saldatrice è assemblata, è il momento del collaudo. Applichiamo una variabile dal toro al regolatore e misuriamo la tensione in uscita: quasi non cambia. E non dovrebbe, poiché un controllo accurato della tensione richiede almeno un piccolo carico. Potrebbe essere una semplice lampada ad incandescenza da 127 (o 220 V). Ora, anche senza tester, puoi vedere un cambiamento nella luminosità della lampada, a seconda della posizione del cursore del resistore-regolatore.

Quindi è chiaro il motivo per cui nel diagramma è indicato il secondo resistore di regolazione: limita il valore massimo della corrente fornita al formatore di impulsi. Senza di esso, la potenza di metà motore raggiunge già il valore massimo possibile, il che rende la regolazione non sufficientemente fluida.

Per impostare correttamente l'intervallo di variazione della corrente, è necessario impostare il regolatore principale sulla corrente massima (resistenza minima) e il regolatore di sintonia (100 Ohm) per ridurre gradualmente la resistenza fino a quando la sua ulteriore diminuzione porta ad un aumento della corrente di saldatura . Cattura questo momento.

Ora i test stessi, per così dire, sull'hardware. Come previsto, la corrente è normalmente regolata da zero al massimo, ma l'uscita non è costante, ma piuttosto una corrente continua pulsata. In breve, l'elettrodo DC non ha cotto e continua a non cuocere correttamente.

Dovrai aggiungere un blocco di condensatori. Per fare questo, abbiamo trovato 5 pezzi di ottimi elettroliti da 2200 uF 100 V. Collegandoli con due strisce di rame in parallelo, ho ottenuto una batteria come questa.

Effettuiamo nuovamente i test: sembra che l'elettrodo DC abbia iniziato a cuocere, ma è stato scoperto un brutto difetto: nel momento in cui l'elettrodo tocca, si verifica una microesplosione e un incollaggio: significa che i condensatori si scaricano. Ovviamente non puoi fare a meno dell'acceleratore.

E poi la fortuna non ci ha lasciato con l'insegnante: nel negozio c'era semplicemente un eccellente acceleratore DR-1S, avvolto con una barra collettrice di rame 2x4 mm sul ferro W e del peso di 16 kg.

È una questione completamente diversa! Ora non c'è quasi più alcun attaccamento e l'elettrodo CC cuoce in modo fluido ed efficiente. E al momento del contatto non si verifica una microesplosione, ma una sorta di leggero sibilo. In breve, tutti sono contenti: l'insegnante ha un'ottima saldatrice e io sono sollevato dal mal di testa con un oggetto archetipico che non ha nulla a che fare con l'elettronica :)

Come realizzare un semplice regolatore di corrente per un trasformatore di saldatura

Un'importante caratteristica di progettazione di qualsiasi saldatrice è la capacità di regolare la corrente operativa. Nei dispositivi industriali vengono utilizzati diversi metodi di regolazione della corrente: manovra mediante induttanze di vario tipo, modifica del flusso magnetico dovuto alla mobilità degli avvolgimenti o manovra magnetica, utilizzo di accumulatori di resistenze di zavorra attive e reostati. Gli svantaggi di tale regolazione includono la complessità del design, l'ingombro delle resistenze, il loro forte riscaldamento durante il funzionamento e l'inconveniente durante la commutazione.

L'opzione migliore è farlo con i rubinetti mentre si avvolge l'avvolgimento secondario e, cambiando il numero di spire, cambiare la corrente. Tuttavia, questo metodo può essere utilizzato per regolare la corrente, ma non per regolarla su un ampio intervallo. Inoltre, la regolazione della corrente nel circuito secondario di un trasformatore di saldatura è associata ad alcuni problemi.

Pertanto, correnti significative passano attraverso il dispositivo di regolazione, il che porta al suo ingombro, e per il circuito secondario è quasi impossibile selezionare interruttori standard così potenti da poter sopportare una corrente fino a 200 A. Un'altra cosa è il circuito dell'avvolgimento primario , dove le correnti sono cinque volte inferiori.

Dopo una lunga ricerca attraverso tentativi ed errori, è stata trovata la soluzione ottimale al problema: il noto regolatore a tiristori, il cui circuito è mostrato in Fig. 1.

Con la massima semplicità e accessibilità dell'elemento base, è facile da usare, non richiede impostazioni e si è dimostrato efficace nel funzionamento: funziona proprio come un "orologio".

La regolazione della potenza avviene quando l'avvolgimento primario del trasformatore di saldatura viene periodicamente spento per un periodo di tempo fisso ad ogni semiciclo della corrente. Il valore medio della corrente diminuisce.

Gli elementi principali del regolatore (tiristori) sono collegati in modo opposto e parallelo tra loro. Vengono aperti alternativamente da impulsi di corrente generati dai transistor VT1, VT2. Quando il regolatore è collegato alla rete, entrambi i tiristori sono chiusi, i condensatori C1 e C2 iniziano a caricarsi attraverso il resistore variabile R7. Non appena la tensione su uno dei condensatori raggiunge la tensione di rottura a valanga del transistor, quest'ultimo si apre e la corrente di scarica del condensatore ad esso collegato lo attraversa.

Dopo il transistor si apre il tiristore corrispondente, che collega il carico alla rete. Dopo l'inizio del successivo semiciclo di corrente alternata, il tiristore si chiude e inizia un nuovo ciclo di carica dei condensatori, ma con polarità inversa. Ora il secondo transistor si apre e il secondo tiristore ricollega il carico alla rete.

Modificando la resistenza del resistore variabile R7, è possibile regolare il momento di accensione dei tiristori dall'inizio alla fine del semiciclo, che a sua volta porta a una variazione della corrente totale nell'avvolgimento primario della saldatura trasformatore T1. Per aumentare o diminuire l'intervallo di regolazione, è possibile aumentare o diminuire la resistenza del resistore variabile R7 rispettivamente.

I transistor VT1, VT2, funzionanti in modalità valanga, e i resistori R5, R6, inclusi nei loro circuiti di base, possono essere sostituiti con dinistori. Gli anodi dei dinistori dovrebbero essere collegati ai terminali estremi del resistore R7 e i catodi dovrebbero essere collegati ai resistori R3 e R4. Se il regolatore viene assemblato utilizzando dinistori, è meglio utilizzare dispositivi del tipo KN102A.

Resistore variabile tipo SP-2, il resto tipo MLT. Condensatori del tipo MBM o MBT per una tensione operativa di almeno 400 V.

Un regolatore correttamente assemblato non necessita di regolazione. Devi solo assicurarti che i transistor siano stabili in modalità valanga (o che i dinistori siano accesi stabilmente).

Attenzione! Il dispositivo dispone di una connessione galvanica alla rete. Tutti gli elementi, compresi i dissipatori di calore a tiristori, devono essere isolati dall'alloggiamento.

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Assemblaggio di saldatrici DC fatte in casa

• Saldatrice: caratteristica dell'arco
• Risposta dinamica
• Possibili dettagli e calcoli
• Diagramma schematico
• Funzionamento del circuito di saldatura:
• Progettazione di trasformatori e induttanze
• Progettazione del dispositivo
  • Parti e materiali del dispositivo di saldatura:
  • Strumenti di assemblaggio

Per realizzare saldatrici CC fatte in casa, avrai bisogno di una fonte di alimentazione ad alta potenza che converta la tensione nominale di una rete monofase convenzionale e fornisca un valore costante (in ampere) della corrente appropriata per creare e mantenere direttamente un normale arco elettrico.

Schemi di una saldatrice DC fatta in casa.

La fonte di alimentazione ad alta potenza è un circuito costituito dai seguenti componenti:

• raddrizzatore;
• inverter;
• trasformatore di corrente e tensione;
• regolatori di corrente e tensione che migliorano le caratteristiche qualitative dell'arco elettrico (tiristori, triac);
• dispositivi ausiliari.

Infatti, secondo i circuiti fatti in casa, la sorgente dell'arco elettrico era e rimane un trasformatore, anche se non si utilizzano componenti e circuiti ausiliari delle varie centraline.

Dispositivo fatto in casa: schema a blocchi

Schema schematico dell'alimentazione della saldatrice.

L'alimentatore viene inserito in una scatola corrispondente in plastica o metallo. Viene fornito con gli elementi necessari: connettori di collegamento, interruttori vari, terminali e regolatori. La saldatrice può essere dotata di maniglie per il trasporto e ruote.

Un tale progetto di saldatura di qualità abbastanza buona può essere eseguito in modo indipendente. Il segreto principale di un tale dispositivo è la comprensione minima del processo di saldatura, la scelta del materiale, nonché l'abilità e la pazienza nella produzione di questo dispositivo.

Ma per assemblare tu stesso il dispositivo, devi almeno comprendere e studiare le abilità di base, il momento in cui si verifica e la combustione dell'arco elettrico e la teoria della fusione degli elettrodi. Conoscere le caratteristiche dei trasformatori di saldatura e dei loro circuiti magnetici.

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Dispositivo fatto in casa: trasformatore

La base di qualsiasi circuito del dispositivo di saldatura è un trasformatore che riduce la tensione normale (da 220 V a 45-80 V). Funziona in una modalità ad arco speciale con la massima potenza. Tali trasformatori devono semplicemente resistere a correnti molto elevate con un valore nominale di circa 200 A. Le loro caratteristiche devono essere coerenti, la caratteristica I-V del trasformatore deve certamente soddisfare pienamente requisiti speciali, altrimenti non può essere utilizzato per la modalità di saldatura ad arco.

Le saldatrici (i loro design) variano notevolmente. La varietà di trasformatori di saldatura fatti in casa è enorme, perché i progetti contengono molte soluzioni davvero uniche. Inoltre, i trasformatori fatti in casa sono molto semplici: non contengono dispositivi aggiuntivi progettati per regolare direttamente la corrente della struttura che scorre:

Progettazione di una saldatrice semiautomatica fatta in casa.

• utilizzando regolatori altamente specializzati;
• commutando un certo numero di giri di bobine.

Il trasformatore è costituito principalmente dai seguenti elementi:

1. Il nucleo magnetico è in metallo. Viene eseguito da una serie di piastre in acciaio per trasformatori.
2. Avvolgimenti: primario (rete) e secondario (funzionante). Vengono forniti con cavi per la regolazione (tramite commutazione) o per i circuiti del dispositivo.

Quando si calcola un trasformatore per la corrente richiesta, la saldatura viene solitamente eseguita immediatamente dall'avvolgimento di lavoro, senza collegare circuiti e vari elementi di limitazione e regolazione. L'avvolgimento primario deve essere realizzato con terminali e prese. Servono per aumentare o diminuire la corrente (ad esempio per regolare il trasformatore a bassa tensione di rete).

La parte principale di qualsiasi trasformatore è il suo circuito magnetico. Nella produzione di strutture fatte in casa, vengono utilizzati nuclei magnetici provenienti da statori dismessi di motori elettrici, vecchi televisori e trasformatori di potenza. Pertanto, esiste un'enorme varietà di diversi circuiti magnetici sviluppati da artigiani popolari per tali dispositivi.

Trasformatore di saldatura basato sul diffuso LATR2 (a).

• dimensioni del circuito magnetico;
• avvolgimenti – numero di spire;
• livello di tensione di ingresso-uscita;
• I p – corrente consumata;
• I max – corrente di uscita massima.

Ulteriori caratteristiche semplicemente non possono essere valutate o misurate a casa, nemmeno con l'aiuto di strumenti. Ma sono proprio loro che determinano l'idoneità del trasformatore del dispositivo per formare una cucitura di alta qualità quando alimentato in modalità di saldatura manuale.

Ciò dipende direttamente dal modo in cui il trasformatore "mantiene la corrente" ed è chiamato caratteristica corrente-tensione esterna (caratteristica tensione IV) dell'alimentazione.

VVC – dipendenza dei potenziali (U) dai connettori e dalla corrente di saldatura, che varia dalle proprietà di carico del trasformatore e dall'arco elettrico.

Per la saldatura manuale viene utilizzata solo una caratteristica fortemente discendente, mentre nelle saldatrici automatiche viene utilizzata una caratteristica piatta e rigida.