Elektronický regulátor prúdu pre zvárací transformátor. Nastavenie zváracieho prúdu Ako vyrobiť regulátor prúdu a napätia

Dnes sa veľa zariadení vyrába s možnosťou nastavenia prúdu. Používateľ má teda možnosť ovládať výkon zariadenia. Tieto zariadenia sú schopné prevádzky v sieťach so striedavým a jednosmerným prúdom. Dizajn regulátorov je celkom odlišný. Hlavná súčasť zariadenia sa môže nazývať tyristory.

Integrálnymi prvkami regulátorov sú tiež odpory a kondenzátory. Magnetické zosilňovače sa používajú iba vo vysokonapäťových zariadeniach. Plynulé nastavenie v prístroji zabezpečuje modulátor. Najčastejšie sa môžete stretnúť s ich rotačnými úpravami. Okrem toho má systém filtre, ktoré pomáhajú vyhladzovať šum v obvode. Vďaka tomu je výstupný prúd stabilnejší ako vstupný.

Jednoduchý obvod regulátora

Obvod regulátora prúdu konvenčného typu tyristorov predpokladá použitie diód. Dnes sa vyznačujú zvýšenou stabilitou a môžu trvať mnoho rokov. Triódové analógy sa zase môžu pochváliť svojou účinnosťou, majú však malý potenciál. Pre dobrú prúdovú vodivosť sa používajú tranzistory typu poľa. V systéme je možné použiť širokú škálu dosiek.

Na výrobu 15 V regulátora prúdu si môžete bezpečne vybrať model s označením KU202. K napájaniu blokovacieho napätia dochádza vďaka kondenzátorom, ktoré sú inštalované na začiatku obvodu. Modulátory v regulátoroch sú zvyčajne rotačného typu. Majú celkom jednoduchý dizajn a umožňujú vám veľmi hladko meniť aktuálnu úroveň. Na stabilizáciu napätia na konci obvodu sa používajú špeciálne filtre. Ich vysokofrekvenčné analógy je možné inštalovať len do regulátorov nad 50 V. Celkom dobre si poradia s elektromagnetickým rušením a nezaťažujú moc tyristory.

DC zariadenia

Obvod regulátora sa vyznačuje vysokou vodivosťou. Zároveň sú tepelné straty v zariadení minimálne. Na vytvorenie regulátora konštantného prúdu vyžaduje tyristor typ diódy. Napájanie impulzov v tomto prípade bude vysoké kvôli rýchlemu procesu konverzie napätia. Rezistory v obvode musia byť schopné odolať maximálnemu odporu 8 ohmov. V tomto prípade sa tým minimalizujú tepelné straty. V konečnom dôsledku sa modulátor rýchlo neprehreje.

Moderné analógy sú navrhnuté pre približne maximálnu teplotu 40 stupňov, čo by sa malo vziať do úvahy. Tranzistory s efektom poľa sú schopné prechádzať prúdom v obvode iba v jednom smere. Vzhľadom na to musia byť umiestnené v zariadení za tyristorom. V dôsledku toho úroveň negatívneho odporu nepresiahne 8 ohmov. Vysokofrekvenčné filtre sú zriedkavo inštalované na regulátore jednosmerného prúdu.

AC modely

AC regulátor sa líši tým, že sa používajú len tyristory typu triódy. Tranzistory sa zasa štandardne používajú v type pole-pole. Kondenzátory v obvode sa používajú iba na stabilizáciu. V zariadeniach tohto typu nájdete vysokofrekvenčné filtre, ale zriedka. Problémy s vysokými teplotami v modeloch sú riešené pomocou pulzného meniča. Je inštalovaný v systéme za modulátorom. Nízkofrekvenčné filtre sa používajú v regulátoroch s výkonom do 5 V. Riadenie katódy v zariadení sa uskutočňuje potlačením vstupného napätia.

Stabilizácia prúdu v sieti prebieha hladko. Aby sa vyrovnali s vysokým zaťažením, v niektorých prípadoch sa používajú reverzné zenerové diódy. Sú spojené tranzistormi pomocou tlmivky. V tomto prípade musí byť regulátor prúdu schopný vydržať maximálne zaťaženie 7 A. V tomto prípade úroveň maximálneho odporu v systéme nesmie prekročiť 9 Ohmov. V tomto prípade môžete dúfať v rýchly proces konverzie.

Ako vyrobiť regulátor pre spájkovačku?

Regulátor prúdu pre spájkovačku si môžete vyrobiť vlastnými rukami pomocou tyristora triódového typu. Okrem toho sú potrebné bipolárne tranzistory a dolnopriepustný filter. Kondenzátory v zariadení sa používajú v množstvách nie väčších ako dve jednotky. Pokles anódového prúdu by v tomto prípade mal nastať rýchlo. Na vyriešenie problému so zápornou polaritou sú nainštalované konvertory impulzov.

Sú ideálne pre sínusové napätie. Prúd je možné priamo regulovať pomocou otočného regulátora. V našej dobe sa však nachádzajú aj analógy tlačidiel. Na ochranu zariadenia je puzdro odolné voči teplu. V modeloch nájdeme aj rezonančné meniče. V porovnaní s konvenčnými analógmi sa líšia v ich nízkych nákladoch. Na trhu ich možno často nájsť s označením PP200. Prúdová vodivosť v tomto prípade bude nízka, ale riadiaca elektróda by sa mala vyrovnať so svojimi povinnosťami.

Nabíjacie zariadenia

Na výrobu regulátora prúdu pre nabíjačku sú potrebné iba tyristory typu triódy. Blokovací mechanizmus v tomto prípade bude ovládaný riadiacou elektródou v obvode. Tranzistory s efektom poľa sa v zariadeniach používajú pomerne často. Maximálne zaťaženie pre ne je 9 A. Nízkopriepustné filtre nie sú jedinečne vhodné pre takéto regulátory. Je to spôsobené tým, že amplitúda elektromagnetického rušenia je pomerne vysoká. Tento problém možno vyriešiť jednoducho použitím rezonančných filtrov. V tomto prípade nebudú rušiť vedenie signálu. Tepelné straty v regulátoroch by tiež mali byť zanedbateľné.

Aplikácia triakových regulátorov

Triakové regulátory sa spravidla používajú v zariadeniach, ktorých výkon nepresahuje 15 V. V tomto prípade môžu vydržať maximálne napätie 14 A. Ak hovoríme o osvetľovacích zariadeniach, nie všetky sa dajú použiť. Nie sú vhodné ani pre vysokonapäťové transformátory. Stabilne a bez problémov s nimi však dokážu pracovať rôzne rádiové zariadenia.

Regulátory pre odporové záťaže

Obvod regulátora prúdu pre aktívne zaťaženie tyristorov predpokladá použitie typu triódy. Sú schopné prenášať signály v oboch smeroch. Anódový prúd v obvode sa zníži znížením limitnej frekvencie zariadenia. V priemere tento parameter kolíše okolo 5 Hz. Maximálne výstupné napätie by malo byť 5 V. Na tento účel sa používajú iba odpory typu poľa. Okrem toho sa používajú konvenčné kondenzátory, ktoré v priemere vydržia odpor 9 ohmov.

Pulzné zenerove diódy nie sú v takýchto regulátoroch nezvyčajné. Je to spôsobené tým, že amplitúda je pomerne veľká a treba sa s ňou vysporiadať. V opačnom prípade sa teplota tranzistorov rýchlo zvýši a stanú sa nepoužiteľnými. Na vyriešenie problému s klesajúcim impulzom sa používa široká škála konvertorov. V tomto prípade môžu špecialisti použiť aj prepínače. Sú inštalované v regulátoroch za tranzistormi s efektom poľa. Nemali by však prísť do kontaktu s kondenzátormi.

Ako vytvoriť fázový model regulátora?

Regulátor fázového prúdu si môžete vyrobiť vlastnými rukami pomocou tyristora s označením KU202. V tomto prípade bude dodávka blokovacieho napätia prebiehať bez prekážok. Okrem toho je potrebné zabezpečiť prítomnosť kondenzátorov s maximálnym odporom nad 8 ohmov. Poplatok v tomto prípade môže byť účtovaný PP12. V tomto prípade riadiaca elektróda poskytne dobrú vodivosť. V regulátoroch tohto typu sú pomerne zriedkavé. Je to spôsobené tým, že priemerná úroveň frekvencie v systéme presahuje 4 Hz.

V dôsledku toho sa na tyristor aplikuje silné napätie, čo vyvoláva zvýšenie negatívneho odporu. Na vyriešenie tohto problému niektorí navrhujú použiť prevodníky push-pull. Princíp ich činnosti je založený na inverzii napätia. Je dosť ťažké vyrobiť regulátor prúdu tohto typu doma. Spravidla všetko závisí od nájdenia potrebného prevodníka.

Zariadenie na reguláciu impulzov

Na tento účel bude tyristor potrebovať typ triódy. Dodáva riadiace napätie pri vysokej rýchlosti. Problémy s reverznou vodivosťou v zariadení sú riešené pomocou bipolárnych tranzistorov. Kondenzátory v systéme sú inštalované iba v pároch. K poklesu anódového prúdu v obvode dochádza v dôsledku zmeny polohy tyristora.

Uzamykací mechanizmus v regulátoroch tohto typu je inštalovaný za odpormi. Na stabilizáciu limitnej frekvencie je možné použiť širokú škálu filtrov. Následne by záporný odpor v regulátore nemal presiahnuť 9 ohmov. V tomto prípade to umožní vydržať veľké prúdové zaťaženie.

Modely s mäkkým štartom

Aby ste mohli navrhnúť tyristorový regulátor prúdu s mäkkým štartom, musíte sa postarať o modulátor. Rotačné analógy sa dnes považujú za najobľúbenejšie. Navzájom sa však dosť líšia. V tomto prípade veľa závisí od dosky použitej v zariadení.

Ak hovoríme o modifikáciách série KU, fungujú na najjednoduchších regulátoroch. Nie sú obzvlášť spoľahlivé a spôsobujú určité chyby. Iná situácia je s regulátormi pre transformátory. Tam sa spravidla používajú digitálne modifikácie. V dôsledku toho sa výrazne zníži úroveň skreslenia signálu.

Kvalita zvaru závisí vo veľkej miere od charakteristík elektrického oblúka. Pre každú hrúbku kovu je v závislosti od jeho typu potrebná určitá sila.

Okrem toho je dôležitá charakteristika prúdového napätia zváracieho stroja, od toho závisí kvalita elektrického oblúka. Rezanie kovu tiež vyžaduje vlastné hodnoty elektrického prúdu. To znamená, že každý zvárací stroj musí mať regulátor, ktorý riadi zvárací výkon.

Prúd je možné ovládať rôznymi spôsobmi. Hlavné spôsoby regulácie sú:

• zavedenie odporovej alebo indukčnej záťaže do sekundárneho vinutia zváracieho stroja;
• zmena počtu závitov v sekundárnom vinutí;
• zmena magnetického toku zváracieho stroja;
• používanie polovodičových zariadení.

Existuje mnoho schematických implementácií týchto metód. Pri výrobe zváracieho stroja vlastnými rukami si každý môže vybrať regulátor podľa svojho vkusu a možností.

Rezistor alebo indukčnosť

Nastavenie zváracieho prúdu pomocou odporu alebo induktora je najjednoduchšie a najspoľahlivejšie. Výkonný odpor alebo induktor je zapojený do série. Vďaka tomu sa mení aktívny alebo indukčný odpor záťaže, čo vedie k poklesu napätia a zmene zváracieho prúdu.

Regulátory vo forme odporov sa používajú na zlepšenie charakteristík prúdového napätia zváracieho stroja. Používa sa sada výkonných drôtových odporov alebo jeden odpor vyrobený z hrubého nichrómového drôtu vo forme špirály.

Na zmenu odporu sú pripojené k určitému závitu drôtu pomocou špeciálnej svorky. Rezistor je vyrobený vo forme špirály, aby sa zmenšila jeho veľkosť a jednoduché použitie. Hodnota odporu by nemala presiahnuť 1 ohm.

Striedavý prúd má v určitých časoch nulové alebo blízke hodnoty. V tomto čase dochádza ku krátkodobému zhasnutiu oblúka. Keď sa medzera medzi elektródou a dielom zmení, môže dôjsť k prilepeniu alebo úplnému zhasnutiu.

Na zmäkčenie zváracieho režimu a podľa toho na získanie vysokokvalitného švu sa používa regulátor vo forme tlmivky, ktorá je zapojená do série s držiakom vo výstupnom obvode zariadenia.

Prídavná indukčnosť spôsobuje fázový posun medzi výstupným prúdom a napätím. Pri nulových alebo takmer nulových hodnotách striedavého prúdu má napätie maximálnu amplitúdu a naopak. To vám umožní udržiavať stabilný oblúk a zaisťuje spoľahlivé zapálenie.

Tlmivka môže byť vyrobená zo starého transformátora. Používa sa iba jeho magnetické jadro, všetky vinutia sú odstránené. Namiesto toho sa navinie 25-40 závitov hrubého medeného drôtu.

Tento regulátor bol široko používaný pri použití AC transformátorových zariadení kvôli jeho jednoduchosti a dostupnosti komponentov. Nevýhody regulátora škrtiacej klapky zváracieho prúdu sú malý regulačný rozsah.

Zmena počtu otáčok

Pri tejto metóde sa charakteristiky oblúka upravia zmenou transformačného pomeru. Transformačný pomer je možné meniť ďalšími odbočkami zo sekundárnej cievky. Prepnutím z jedného kohútika na druhý môžete zmeniť napätie vo výstupnom obvode zariadenia, čo vedie k zmene výkonu oblúka.

Regulátor musí vydržať vysoký zvárací prúd. Nevýhodou je náročnosť nájdenia prepínača s takouto charakteristikou, malý rozsah úprav a diskrétnosť transformačného pomeru.

Zmena magnetického toku

Táto metóda riadenia sa používa v transformátorových zváracích strojoch. Zmenou magnetického toku sa mení účinnosť transformátora a tým sa mení aj hodnota zváracieho prúdu.

Regulátor funguje tak, že mení medzeru magnetického obvodu, zavádza magnetický skrat alebo posúva vinutia. Zmenou vzdialenosti medzi vinutiami sa mení magnetický tok, čo následne ovplyvňuje parametre elektrického oblúka.

Na starších zváračkách bola na veku rukoväť. Pri otáčaní sa sekundárne vinutie zdvíhalo alebo spúšťalo pomocou šnekového prevodu. Táto metóda je prakticky zastaraná, používala sa ešte pred rozšírením polovodičov.

Polovodičové zariadenia

Vytvorenie výkonných polovodičových zariadení schopných pracovať s vysokými prúdmi a napätiami umožnilo vyvinúť nový typ zváracích strojov.

Stali sa schopnými meniť nielen odpor sekundárneho okruhu a fázy, ale aj meniť frekvenciu prúdu a jeho tvar, čo tiež ovplyvňuje. Tradičný transformátorový zvárací stroj používa regulátor zváracieho prúdu na báze tyristorového obvodu.

Nastavenie v invertoroch

Zváracie invertory sú najmodernejšie zariadenia na zváranie elektrickým oblúkom. Použitie výkonných polovodičových usmerňovačov na vstupe zariadenia a následná transformácia striedavého prúdu na jednosmerný a následne na vysokofrekvenčný striedavý prúd umožnili vytvárať zariadenia, ktoré sú kompaktné a zároveň výkonné.

V invertorových zariadeniach hlavný regulátor mení frekvenciu hlavného generátora. Pri rovnakej veľkosti transformátora konverzný výkon priamo závisí od frekvencie vstupného napätia.

Čím nižšia je frekvencia, tým menej energie sa prenáša do sekundárneho vinutia. Gombík nastavovacieho odporu je zobrazený na prednom paneli meniča. Pri jeho otáčaní sa mení charakteristika hlavného oscilátora, čo vedie k zmene spínacieho režimu výkonových tranzistorov. Výsledkom je požadovaný zvárací prúd.

Pri použití invertorových poloautomatov sú nastavenia rovnaké ako pri použití ručného zvárania.

Okrem externých regulátorov obsahuje invertorová riadiaca jednotka mnoho rôznych ovládacích prvkov a ochrán, ktoré zaisťujú stabilný oblúk a bezpečnú prevádzku. Pre začínajúceho zvárača by najlepšou voľbou bol invertorový zvárací stroj..

Aplikácia tyristorových a triakových obvodov

Po vytvorení výkonných tyristorov a triakov sa začali používať v regulátoroch výstupného prúdu vo zváracích strojoch. Môžu byť inštalované v primárnom vinutí transformátora alebo v sekundárnom vinutí. Podstata ich práce je nasledovná.

Riadiaci kontakt tyristora prijíma signál z obvodu regulátora, ktorý otvára polovodič. Trvanie signálu sa môže meniť v širokých medziach, od 0 do trvania polcyklu prúdu pretekajúceho tyristorom.

Riadiaci signál je synchronizovaný s regulovaným prúdom. Zmena trvania signálu spôsobí prerušenie začiatku každého polcyklu sínusoidy zváracieho prúdu. Pracovný cyklus sa zvyšuje, v dôsledku čoho sa priemerný prúd znižuje. Transformátory sú na takéto ovládanie veľmi citlivé.

Tento regulátor má významnú nevýhodu. Čas nulových hodnôt sa zvyšuje, čo vedie k nerovnomernému oblúku a jeho neoprávnenému zhasnutiu.

Na zníženie negatívneho vplyvu je potrebné dodatočne zaviesť tlmivky, ktoré spôsobujú fázový posun medzi prúdom a napätím. V moderných zariadeniach sa táto metóda prakticky nepoužíva.

Dôležitým konštrukčným prvkom každého zváracieho stroja je možnosť nastavenia prevádzkového prúdu. V priemyselných zariadeniach sa používajú rôzne spôsoby regulácie prúdu: posun pomocou tlmiviek rôznych typov, zmena magnetického toku v dôsledku pohyblivosti vinutia alebo magnetického posunu, použitie zásobníkov aktívnych predradníkov a reostatov. Nevýhody takejto úpravy zahŕňajú zložitosť konštrukcie, objemnosť odporov, ich silné zahrievanie počas prevádzky a nepohodlie pri prepínaní.

Najlepšou možnosťou je urobiť to odbočkami pri navíjaní sekundárneho vinutia a prepínaním počtu závitov meniť prúd. Táto metóda sa však dá použiť na úpravu prúdu, ale nie na jeho reguláciu v širokom rozsahu. Okrem toho je nastavenie prúdu v sekundárnom okruhu zváracieho transformátora spojené s určitými problémami.

Regulačným zariadením teda prechádzajú značné prúdy, čo vedie k jeho objemnosti a pre sekundárny obvod je takmer nemožné vybrať tak výkonné štandardné spínače, aby vydržali prúd až 200 A. Ďalšou vecou je obvod primárneho vinutia , kde sú prúdy päťkrát menšie.

Po dlhom hľadaní cestou pokusov a omylov sa našlo optimálne riešenie problému - známy tyristorový regulátor, ktorého zapojenie je na obr.1.

Pri maximálnej jednoduchosti a prístupnosti základne prvku sa ľahko obsluhuje, nevyžaduje nastavovanie a osvedčil sa v prevádzke - funguje ako „hodiny“.

Regulácia výkonu nastáva vtedy, keď sa primárne vinutie zváracieho transformátora periodicky vypína na pevne stanovenú dobu pri každom polcykle prúdu. Priemerná hodnota prúdu klesá.

Hlavné prvky regulátora (tyristory) sú zapojené počítadlom a navzájom paralelne. Striedavo sa otvárajú prúdovými impulzmi generovanými tranzistormi VT1, VT2. Po pripojení regulátora k sieti sú oba tyristory zatvorené, kondenzátory C1 a C2 sa začnú nabíjať cez premenlivý odpor R7. Akonáhle napätie na jednom z kondenzátorov dosiahne lavínové prierazné napätie tranzistora, tranzistor sa otvorí a preteká ním vybíjací prúd kondenzátora, ktorý je k nemu pripojený.

Po tranzistore sa otvorí zodpovedajúci tyristor, ktorý pripojí záťaž k sieti. Po spustení ďalšieho polcyklu striedavého prúdu sa tyristor uzavrie a začne sa nový cyklus nabíjania kondenzátorov, ale s obrátenou polaritou. Teraz sa otvorí druhý tranzistor a druhý tyristor znova pripojí záťaž k sieti.

Zmenou odporu premenlivého odporu R7 môžete regulovať okamih zapnutia tyristorov od začiatku do konca polcyklu, čo zase vedie k zmene celkového prúdu v primárnom vinutí zvárania. transformátor T1. Ak chcete zvýšiť alebo znížiť rozsah nastavenia, môžete zmeniť odpor premenlivého odporu R7 nahor alebo nadol.

Tranzistory VT1, VT2, ktoré pracujú v lavínovom režime, a odpory R5, R6, zahrnuté v ich základných obvodoch, môžu byť nahradené dizistormi. Anódy dinistorov by mali byť pripojené na krajné svorky rezistora R7 a katódy by mali byť pripojené k rezistorom R3 a R4. Ak je regulátor zostavený pomocou dinistorov, je lepšie použiť zariadenia typu KN102A.

Variabilný odpor typu SP-2, zvyšok typu MLT. Kondenzátory typu MBM alebo MBT pre prevádzkové napätie najmenej 400 V.

Správne zostavený regulátor nevyžaduje nastavovanie. Len treba dbať na to, aby boli dinistory v lavínovom režime (resp. aby boli stabilne zapnuté).

Pozor! Zariadenie má galvanické pripojenie k sieti. Všetky prvky, vrátane tyristorových chladičov, musia byť izolované od krytu.

Nedávno som na internete narazil na zaujímavú schému jednoduchého, ale celkom dobrého zdroja základnej úrovne schopného dodať 0-24 V pri prúde až 5 ampérov. Napájací zdroj poskytuje ochranu, to znamená obmedzenie maximálneho prúdu v prípade preťaženia. Priložený archív obsahuje dosku plošných spojov a dokument, ktorý popisuje konfiguráciu tejto jednotky a odkaz na webovú stránku autora. Pred montážou si pozorne prečítajte popis.

Tu je fotka mojej verzie zdroja, pohlad na hotovu dosku a vidno ako nahrubo pouzivat skrinku zo stareho ATX pocitaca. Úprava sa vykonáva 0-20 V 1,5 A. Kondenzátor C4 pre tento prúd je nastavený na 100 uF 35 V.

Keď dôjde ku skratu, vyšle sa maximálny limitovaný prúd a LED sa rozsvieti, čím sa obmedzovací odpor dostane na predný panel.

Indikátor napájania

Vykonal som audit a našiel som pár jednoduchých ukazovacích hláv M68501 pre tento zdroj. Strávil som pol dňa vytváraním obrazovky pre ňu, ale nakoniec som ju nakreslil a doladil na požadované výstupné napätia.

Odpor použitej hlavice indikátora a použitý odpor sú uvedené v priloženom súbore indikátora. Rozkladám predný panel jednotky, ak by niekto potreboval prerobiť puzdro z ATX zdroja, bude jednoduchšie preusporiadať nápisy a pridať niečo, ako vytvárať od začiatku. Ak sú potrebné iné napätia, váhu možno jednoducho kalibrovať, bude to jednoduchšie. Tu je hotový pohľad na regulovaný zdroj napájania:

Fólia je samolepiaceho bambusového typu. Indikátor má zelené podsvietenie. Červená LED Pozornosť indikuje, že bola aktivovaná ochrana proti preťaženiu.

Doplnky od BFG5000

Maximálny obmedzujúci prúd môže byť vyšší ako 10 A. Na chladiči - 12 voltov plus regulátor rýchlosti - od 40 stupňov sa rýchlosť začína zvyšovať. Chyba obvodu nijak zvlášť neovplyvňuje prevádzku, ale podľa meraní počas skratu dochádza k zvýšeniu prechádzajúceho výkonu.

Výkonový tranzistor bol nainštalovaný 2n3055, všetko ostatné sú tiež zahraničné analógy, okrem BC548 - nainštalovaný KT3102. Výsledkom bol skutočne nezničiteľný zdroj energie. To pravé pre začínajúcich rádioamatérov.

Výstupný kondenzátor je nastavený na 100 uF, napätie neskáče, nastavenie je plynulé a bez viditeľných oneskorení. Nastavil som to na základe výpočtu podľa autora: 100 mikrofarád kapacity na 1 A prúdu. Autori: Igoran A BFG 5000.

Diskutujte o článku NAPÁJANIE S REGULÁCIOU PRÚDU A NAPÄTIA

Navrhuje sa návrh pohodlného a spoľahlivého regulátora jednosmerného prúdu. Jeho napäťový rozsah je od 0 do 0,86 U2, čo umožňuje využiť toto cenné zariadenie na rôzne účely. Napríklad na nabíjanie vysokokapacitných batérií, napájanie elektrických vykurovacích telies a hlavne - na zváranie ako klasickou elektródou, tak aj nerezovou oceľou, s plynulou reguláciou prúdu.

Schéma jednosmerného regulátora.

Graf vysvetľujúci činnosť výkonovej jednotky vyrobenej podľa jednofázového mostíkového asymetrického obvodu (U2 je napätie prichádzajúce zo sekundárneho vinutia zváracieho transformátora, alfa je otváracia fáza tyristora, t je čas).

Regulátor je možné pripojiť k akémukoľvek zváraciemu transformátoru s napätím sekundárneho vinutia U2=50. 90 V. Navrhovaný dizajn je veľmi kompaktný. Celkové rozmery nepresahujú rozmery bežného neregulovaného mostíkového usmerňovača. na zváranie jednosmerným prúdom.

Obvod regulátora pozostáva z dvoch blokov: riadenia A a napájania B. Navyše, prvý nie je nič iné ako generátor fázových impulzov. Je vyrobený na základe analógu unijunkčného tranzistora, zostaveného z dvoch polovodičových zariadení typu n-p-n a p-n-p. Pomocou premenlivého odporu R2 je regulovaný jednosmerný prúd konštrukcie.

V závislosti od polohy posúvača R2 sa tu kondenzátor C1 nabíja na 6,9 V rôznymi rýchlosťami. Pri prekročení tohto napätia sa tranzistory prudko otvoria. A C1 sa začne vybíjať cez ne a vinutie impulzného transformátora T1.

Tyristor, ku ktorému sa približuje kladná polvlna (impulz sa prenáša cez sekundárne vinutia), sa otvára.

Ako impulzný môžete použiť priemyselné trojvinutie TI-3, TI-4, TI-5 s transformačným pomerom 1:1:1. A nielen tieto typy. Napríklad dobré výsledky sa dosiahnu použitím dvoch dvojvinutých transformátorov TI-1 so sériovým zapojením primárnych vinutí.

Okrem toho všetky vyššie uvedené typy TI umožňujú izolovať generátor impulzov od riadiacich elektród tyristorov.

Existuje len jedno „ale“. Impulzný výkon v sekundárnych vinutiach TI nestačí na zapnutie zodpovedajúcich tyristorov v druhom (pozri diagram), napájací blok B. Cesta z tohto „konfliktu“9raquo; Zistilo sa, že situácia je elementárna. Na zapnutie tých výkonných sa používajú nízkovýkonové tyristory s vysokou citlivosťou na riadiacu elektródu.

Výkonový blok B je vyrobený podľa jednofázového mostového asymetrického obvodu. To znamená, že tyristory tu pracujú v jednej fáze. A ramená na VD6 a VD7 fungujú ako vyrovnávacia dióda počas zvárania.

Inštalácia? Môže byť tiež namontovaný priamo na impulznom transformátore a iných relatívne „veľkých“9raquo; prvky obvodu. Navyše, rádiové komponenty pripojené k tomuto dizajnu sú, ako sa hovorí, minimum-minimorum.

Zariadenie začne pracovať okamžite, bez akýchkoľvek úprav. Zaobstarajte si ho – nebudete ľutovať.

A. ČERNOV, Saratov. Modelár-konštruktér 1994 č.9.

Kategória: “Elektronické domáce výrobky”

Jednoduchý elektronický regulátor zváracieho prúdu, schéma

Často musíte zvárať kovy rôznych hrúbok a používať elektródy rôznych priemerov, a aby bolo zváranie kvalitné, je potrebné nastaviť zvárací prúd tak, aby šev ležal rovnomerne a kov nestriekal. Regulácia prúdu sekundárneho vinutia zváracieho transformátora je však dosť problematická, pretože môže dosiahnuť až 180-250A.

Voliteľne sa používajú nichromové špirály na reguláciu zváracieho prúdu, vrátane ich sériového zapojenia v obvode primárneho alebo sekundárneho vinutia zváracieho transformátora alebo tlmiviek. Regulovať prúd týmto spôsobom je nepohodlné a samotný regulátor je ťažkopádny. Existuje však aj iné východisko - vyrobiť elektronický regulátor zváracieho prúdu, ktorý by reguloval prúd v primárnom vinutí zváracieho stroja.

Regulátor zváracieho prúdu pre domácu zváračku je tiež veľmi užitočný v prípadoch, keď musíte zvárať kov na miestach, kde je slabá elektrická sieť, napríklad v dedinách. Spravidla obmedzujú odber prúdu pre každý dom inštaláciou vstupného ističa 16 A, t.j. Nemôžete zapnúť zaťaženie viac ako 3,5 kW. Dobrý zvárací stroj, zváranie elektródami s priemerom 4-5 mm, spotrebuje 6-7, alebo dokonca 8 kW.

Preto sme znížili zvárací prúd a zároveň znížili spotrebu prúdu zváračky, čím sme investovali do tých 3,5 kW a “C” zvárania, čo potrebujete.

Tu je jednoduchý obvod takého regulátora s 2 tyristormi a má minimum nedostatkových dielov. Dá sa to urobiť s 1 triakom, ale ako ukázala prax, spoľahlivejšie je to s tyristormi.

Regulátor zváracieho prúdu funguje nasledovne: na primárny obvod vinutia je sériovo zapojený regulátor, ktorý pozostáva z dvoch riadených tyristorov VS1 a VS2 (T122-25-3, resp. E122-25-3), pre každú polvlnu. Moment otvorenia tyristorov je určený obvodom RC (R7, C1, C2). Zmenou odporu R7 meníme otvárací moment tyristorov a tým meníme prúd v primárnom vinutí transformátora a tým pádom sa mení aj prúd v sekundárnom vinutí.

Možno použiť tranzistory starého typu - P416, GT308, ich lekko nájdete v starých prijímačoch alebo televízoroch a kondenzátory sa používajú ako MBT alebo MBM na prevádzkové napätie najmenej 400 V.

Tranzistory VT1, VT2 a rezistory R5, R6, zapojené tak, ako je znázornené na obrázku, sú analógom dinistorov a v tomto uskutočnení fungujú lepšie ako dinistor, ale ak naozaj chcete, môžete namiesto VT1, R5 a VT2, R6 vložiť obyčajné dinistory - typ KN102A.

Pri montáži a nastavovaní regulátora zváracieho prúdu nezabúdajte, že ovládanie prebieha pod napätím 220V. Preto, aby sa predišlo úrazu elektrickým prúdom, musia byť všetky rádiové prvky, ako aj tyristorové chladiče izolované od krytu!

V praxi sa vyššie uvedený elektronický regulátor zváracieho prúdu výborne osvedčil.
Základ bol prevzatý z časopisu Radioamator - 2000. - č.5 "Urob si sám zvárací transformátor."

Nedávno som sa rozprával so svojím učiteľom na univerzite a na moju smolu som odhalil svoj rádioamatérsky talent. Vo všeobecnosti sa rozhovor skončil tým, že som sa zaviazal zostaviť mužovi tyristorový usmerňovač s hladkým regulátorom prúdu pre jeho zváraciu „šišku“. Prečo je to potrebné? Striedavé napätie totiž nie je možné zvárať špeciálnymi elektródami určenými na stále použitie a vzhľadom na to, že zváracie elektródy majú rôznu hrúbku (najčastejšie od 2 do 6 mm), musí sa hodnota prúdu úmerne meniť.

Pri výbere obvodu zváracieho regulátora som sa riadil radou -igRomana- a usadil som sa na pomerne jednoduchom regulátore, kde sa prúd mení aplikáciou impulzov na riadiace elektródy, generované analógom výkonného dinistora, zostaveného na tyristore KU201. a zenerova dióda KS156. Pozrite si diagram nižšie:

Napriek tomu, že bolo potrebné dodatočné vinutie s napätím 30 V, rozhodol som sa to zjednodušiť a aby som sa nedotkol samotného zváracieho transformátora, nainštaloval som malý prídavný 40 wattov. Regulátor nástavca sa tak stal úplne autonómnym - možno ho pripojiť k akémukoľvek zváraciemu transformátoru. Zvyšné časti regulátora prúdu som zostavil na malú dosku z fóliovej DPS veľkosti krabičky cigariet.

Ako základ som zvolil kúsok vinylového plastu, na ktorý som naskrutkoval samotné tyristory TC160 s radiátormi. Keďže po ruke neboli žiadne výkonné diódy, museli sme prinútiť dva tyristory, aby plnili svoju funkciu.

Je tiež pripevnený k spoločnej základni. Svorky slúžia na vstup do siete 220 V, vstupné napätie zo zváracieho transformátora je privádzané do tyristorov cez skrutky M12. Z tých istých skrutiek odstránime konštantný zvárací prúd.

Zváračka je zmontovaná, je čas na testovanie. Na regulátor aplikujeme premennú z torusu a meriame napätie na výstupe - takmer sa nemení. A nemalo by, pretože presná regulácia napätia vyžaduje aspoň malé zaťaženie. Môže to byť obyčajná 127 (alebo 220 V) žiarovka. Teraz, aj bez akýchkoľvek testerov, môžete vidieť zmenu jasu lampy v závislosti od polohy jazdca regulátora odporu.

Je teda jasné, prečo je na diagrame uvedený druhý rezistor - obmedzuje maximálnu hodnotu prúdu, ktorý sa dodáva do tvarovača impulzov. Bez neho už výkon z polovice motora dosahuje maximálnu možnú hodnotu, čo spôsobuje, že nastavenie nie je dostatočne plynulé.

Pre správne nastavenie rozsahu zmien prúdu je potrebné nastaviť hlavný regulátor na maximálny prúd (minimálny odpor) a ladiaci regulátor (100 ohmov) na postupné znižovanie odporu, kým jeho ďalšie znižovanie nevedie k zvýšeniu zváracieho prúdu. . Zachyťte tento moment.

Teraz samotné testy, takpovediac, na hardvéri. Ako bolo zamýšľané, prúd je normálne regulovaný od nuly po maximum, ale výstup nie je konštantný, ale skôr pulzný jednosmerný prúd. Jednosmerná elektróda skrátka nevarila a stále nevarí správne.

Budete musieť pridať blok kondenzátorov. K tomu sme našli 5 kusov výborných elektrolytov na 2200 uF 100 V. Ich paralelným spojením dvoma medenými pásikmi som dostal takúto batériu.

Znovu vykonáme testy - zdá sa, že jednosmerná elektróda sa začala variť, ale bola zistená zlá chyba: v okamihu dotyku elektródy dôjde k mikrovýbuchu a prilepeniu - to sú kondenzátory, ktoré sa vybíjajú. Očividne sa nezaobídete bez škrtiacej klapky.

A potom nás šťastie s učiteľom neopustilo - v obchode bola jednoducho vynikajúca tlmivka DR-1S, navinutá medenou prípojnicou 2x4 mm na W-železe a vážila 16 kg.

Je to úplne iná vec! Teraz nedochádza takmer k žiadnemu lepeniu a DC elektróda varí hladko a efektívne. A v momente kontaktu nenastane mikrovýbuch, ale akési ľahké syčanie. Všetci sú skrátka spokojní - pani učiteľka má výbornú zváračku a mňa bolí hlava s archetypálnym predmetom, ktorý nemá nič spoločné s elektronikou :)

Ako vyrobiť jednoduchý regulátor prúdu pre zvárací transformátor

Dôležitým konštrukčným prvkom každého zváracieho stroja je možnosť nastavenia prevádzkového prúdu. V priemyselných zariadeniach sa používajú rôzne spôsoby regulácie prúdu: posun pomocou tlmiviek rôznych typov, zmena magnetického toku v dôsledku pohyblivosti vinutia alebo magnetického posunu, použitie zásobníkov aktívnych predradníkov a reostatov. Nevýhody takejto úpravy zahŕňajú zložitosť konštrukcie, objemnosť odporov, ich silné zahrievanie počas prevádzky a nepohodlie pri prepínaní.

Najlepšou možnosťou je urobiť to odbočkami pri navíjaní sekundárneho vinutia a prepínaním počtu závitov meniť prúd. Táto metóda sa však dá použiť na úpravu prúdu, ale nie na jeho reguláciu v širokom rozsahu. Okrem toho je nastavenie prúdu v sekundárnom okruhu zváracieho transformátora spojené s určitými problémami.

Regulačným zariadením teda prechádzajú značné prúdy, čo vedie k jeho objemnosti a pre sekundárny obvod je takmer nemožné vybrať tak výkonné štandardné spínače, aby vydržali prúd až 200 A. Ďalšou vecou je obvod primárneho vinutia , kde sú prúdy päťkrát menšie.

Po dlhom hľadaní cestou pokusov a omylov sa našlo optimálne riešenie problému - známy tyristorový regulátor, ktorého zapojenie je na obr.1.

Pri maximálnej jednoduchosti a prístupnosti základne prvku sa ľahko obsluhuje, nevyžaduje nastavovanie a osvedčil sa v prevádzke - funguje ako „hodiny“.

Regulácia výkonu nastáva vtedy, keď sa primárne vinutie zváracieho transformátora periodicky vypína na pevne stanovenú dobu pri každom polcykle prúdu. Priemerná hodnota prúdu klesá.

Hlavné prvky regulátora (tyristory) sú zapojené počítadlom a navzájom paralelne. Striedavo sa otvárajú prúdovými impulzmi generovanými tranzistormi VT1, VT2. Po pripojení regulátora k sieti sú oba tyristory zatvorené, kondenzátory C1 a C2 sa začnú nabíjať cez premenlivý odpor R7. Akonáhle napätie na jednom z kondenzátorov dosiahne lavínové prierazné napätie tranzistora, tranzistor sa otvorí a preteká ním vybíjací prúd kondenzátora, ktorý je k nemu pripojený.

Po tranzistore sa otvorí zodpovedajúci tyristor, ktorý pripojí záťaž k sieti. Po spustení ďalšieho polcyklu striedavého prúdu sa tyristor uzavrie a začne sa nový cyklus nabíjania kondenzátorov, ale s obrátenou polaritou. Teraz sa otvorí druhý tranzistor a druhý tyristor znova pripojí záťaž k sieti.

Zmenou odporu premenlivého odporu R7 môžete regulovať okamih zapnutia tyristorov od začiatku do konca polcyklu, čo zase vedie k zmene celkového prúdu v primárnom vinutí zvárania. transformátor T1. Ak chcete zvýšiť alebo znížiť rozsah nastavenia, môžete zmeniť odpor premenlivého odporu R7 nahor alebo nadol.

Tranzistory VT1, VT2, ktoré pracujú v lavínovom režime, a odpory R5, R6, zahrnuté v ich základných obvodoch, môžu byť nahradené dizistormi. Anódy dinistorov by mali byť pripojené na krajné svorky rezistora R7 a katódy by mali byť pripojené k rezistorom R3 a R4. Ak je regulátor zostavený pomocou dinistorov, je lepšie použiť zariadenia typu KN102A.

Variabilný odpor typu SP-2, zvyšok typu MLT. Kondenzátory typu MBM alebo MBT pre prevádzkové napätie najmenej 400 V.

Správne zostavený regulátor nevyžaduje nastavovanie. Len treba dbať na to, aby boli tranzistory stabilné v lavínovom režime (resp. aby boli dinistory stabilne zapnuté).

Pozor! Zariadenie má galvanické pripojenie k sieti. Všetky prvky, vrátane tyristorových chladičov, musia byť izolované od krytu.

j&;elektrikár Ino - elektrotechnika a elektronika, domáca automatizácia, l&;články o stavbe a oprave domácich elektrorozvodov, zásuviek a vypínačov, vodičov a káblov a&;zdroje l&;veta, zaujímavé počiny a mnoho iného pre elektrikárov a domácnosti stavitelia.

Informačné a školiace materiály pre ostatných elektrikárov.

Kľúče, príklady a technické riešenia, prehľady zaujímavých elektroinovácií.

Informácie na stránke j&;elektrikár sú uvedené v informačných a vzdelávacích dokumentoch. Správa stránky nezodpovedá za použitie týchto informácií. Sai môže získať materiály 12+

Reprodukcia l&;ite k&;materiálov je zakázaná.

Montáž domácich DC zváracích strojov

• Zváračka: oblúková charakteristika
• Dynamická odozva
• Možné detaily a výpočty
• Schematický diagram
• Prevádzka zváracieho okruhu:
• Návrh transformátora a tlmiviek
• Dizajn zariadenia
  • Časti a materiály zváracieho zariadenia:
  • Montážne náradie

Na výrobu domácich zváračiek na jednosmerný prúd budete potrebovať vysokovýkonný zdroj energie, ktorý premieňa menovité napätie bežnej jednofázovej siete a poskytuje konštantnú hodnotu (v ampéroch) príslušného prúdu na priame vytváranie a udržiavanie normálneho elektrického oblúka.

Schémy domáceho jednosmerného zváracieho stroja.

Zdrojom vysokého výkonu je obvod pozostávajúci z nasledujúcich komponentov:

• usmerňovač;
• invertory;
• transformátor prúdu a napätia;
• regulátory prúdu a napätia, ktoré zlepšujú kvalitatívne charakteristiky elektrického oblúka (tyristory, triaky);
• pomocné zariadenia.

V skutočnosti, na základe domácich obvodov, zdrojom elektrického oblúka bol a zostáva transformátor, aj keď nepoužívate pomocné komponenty a obvody rôznych riadiacich jednotiek.

Domáce zariadenie: bloková schéma

Schematický diagram napájacieho zdroja zváracieho stroja.

Napájací zdroj sa vkladá do zodpovedajúcej krabice z plastu alebo kovu. Dodáva sa s potrebnými prvkami: spojovacie konektory, rôzne spínače, svorky a regulátory. Zváračka môže byť vybavená rukoväťami a kolieskami.

Takáto konštrukcia pomerne kvalitného zvárania môže byť vykonaná nezávisle. Hlavným tajomstvom takéhoto zariadenia je minimálne pochopenie procesu zvárania, výber materiálu, ako aj zručnosť a trpezlivosť pri výrobe tohto zariadenia.

Aby ste však zariadenie zostavili sami, musíte aspoň trochu pochopiť a preštudovať základné zručnosti, moment výskytu a spaľovania elektrického oblúka a teóriu tavenia elektródy. Poznať vlastnosti zváracích transformátorov a ich magnetických obvodov.

Návrat k obsahu

Domáce zariadenie: transformátor

Základom každého obvodu zváracieho zariadenia je transformátor, ktorý znižuje normálne napätie (z 220 V na 45-80 V). Pracuje v špeciálnom oblúkovom režime s maximálnym výkonom. Takéto transformátory jednoducho musia vydržať veľmi vysoké prúdy s nominálnou hodnotou asi 200 A. Ich charakteristiky musia byť konzistentné, I-V charakteristika transformátora musí určite plne vyhovovať špeciálnym požiadavkám, inak ho nemožno použiť pre režim oblúkového zvárania.

Zváracie stroje (ich konštrukcie) sa veľmi líšia. Rozmanitosť domácich zváracích transformátorov je obrovská, pretože návrhy obsahujú veľa skutočne jedinečných riešení. Okrem toho sú domáce transformátory veľmi jednoduché: neobsahujú ďalšie zariadenia určené na priamu reguláciu prúdu konštrukcie, ktorá prúdi:

Návrh domáceho poloautomatického zváracieho stroja.

• pomocou vysoko špecializovaných regulátorov;
• prepnutím určitého počtu závitov cievok.

Transformátor pozostáva hlavne z nasledujúcich prvkov:

1. Magnetické jadro je kovové. Vykonáva ho súprava dosiek z transformátorovej ocele.
2. Vinutia: primárne (sieťové) a sekundárne (pracovné). Dodávajú sa s vodičmi na nastavenie (prepnutím) alebo na obvody zariadenia.

Pri výpočte transformátora na požadovaný prúd sa zváranie spravidla vykonáva okamžite z pracovného vinutia, bez pripojenia obvodov a rôznych obmedzujúcich a nastavovacích prvkov. Primárne vinutie musí byť vyrobené so svorkami a odbočkami. Slúžia na zvýšenie alebo zníženie prúdu (napríklad na nastavenie transformátora pri nízkom sieťovom napätí).

Hlavnou súčasťou každého transformátora je jeho magnetický obvod. Pri výrobe podomácky vyrobených návrhov sa používajú magnetické jadrá z vyradených statorov elektromotorov, starých televízorov a výkonových transformátorov. Preto existuje obrovská škála rôznych magnetických obvodov vyvinutých ľudovými remeselníkmi pre takéto zariadenia.

Zvárací transformátor založený na široko používanom LATR2 (a).

• rozmery magnetického obvodu;
• vinutia – počet závitov;
• úroveň vstupno-výstupného napätia;
• I p – spotrebovaný prúd;
• I max – maximálny výstupný prúd.

Dodatočné charakteristiky sa jednoducho nedajú posúdiť alebo zmerať doma, dokonca ani pomocou prístrojov. Ale sú to práve ony, ktoré určujú vhodnosť transformátora zariadenia na vytvorenie vysokokvalitného švu pri napájaní v režime manuálneho zvárania.

To priamo závisí od toho, ako transformátor „drží prúd“ a nazýva sa to charakteristika externého prúdového napätia (IV-napäťová charakteristika) napájania.

VVC – závislosť potenciálov (U) od konektorov a zváracieho prúdu, ktorá sa mení od zaťažovacích vlastností transformátora a od elektrického oblúka.

Pri ručnom zváraní sa používa iba strmo klesajúca charakteristika, zatiaľ čo v automatických zváracích strojoch sa používa plochá a tuhá charakteristika.