» » » Диодно-тиристорный выпрямитель со схемой управления для сварочного аппарата

 
 
 
11

Диодно-тиристорный выпрямитель со схемой управления для сварочного аппарата

Разместил atlas030960 29 апреля 2010. Просмотров: 146 962

Мною давно изготовлен сварочный аппарат на базе трансформатора на кольцевом сердечнике от сгоревшего электродвигателя, который верно служит уже более 15 лет. За эти годы не покидало желание изготовить выпрямитель для сварки постоянным током, так как зажигание дуги и качество шва при этом намного лучше. Появляется возможность сваривать нержавеющую сталь. При плавной регулировке напряжения возможно подключение нихромовой нити для резки пенопласта, пластмассы, выжигания (точнее, вырезания из древесины разделочных досок для кухни, наличников и многого другого).

В различных изданиях попадались публикации на данную тему, но положительного результата добиться не удавалось. Дело в том, что если просто подключить к трансформатору диодный или диодно-тиристорный выпрямитель, на выходе получается напряжение с пульсацией 100 Гц. При сварке электродом для постоянного тока это достаточно много. В результате дуга нестабильна и постоянно срывается. Не помогает и установка в разрыв вторичной цепи сглаживающего дросселя. Но когда сварочный аппарат стоит в холодном гараже или под навесом на улице, где температура воздуха зимой опускается до -15...-25°С, и необходимо срочно что-то приварить, достаточно сложное электронное устройство начинает давать сбои.

Поэтому была собрана более простая схема выпрямителя, которая неплохо показала себя даже в зимний период.

Схема

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Устройство (рис.1) состоит из сварочного трансформатора (промышленного или самодельного), диодно-тиристорного выпрямителя со схемой управления, сглаживающего конденсатора С1 и дросселя L1.

Фактически — это простой регулятор мощности. Так как питание схемы управления стабилизировано, установленное значение сварочного тока поддерживается довольно стабильно. Из-за наличия в схеме фильтрующих элементов С1 и L1, пульсаций напряжения на выходе практически нет. Дуга держится надежно, и качество шва получается высоким. Схема управления — это фазоимпульсный генератор на аналоге однопереходного транзистора, собранный на двух транзисторах разной проводимости. Питается от вторичной обмотки сварочного трансформатора Т1 через диодный мост VD1 и стабилизатор, образованный стабилитронами VD2, VD3. Их можно заменить одним на соответствующее напряжение стабилизации. Резистор R1 ограничивает ток, протекающий через стабилитроны. В зависимости разных выходных напряжений сварочных трансформаторов приходится подбирать R1 для оптимального тока стабилизации стабилитронов VD2, VD3 и устойчивой работы фазоимпульсного генератора.
Переменным резистором R2 производится регулировка сварочного тока. Он изменяет время заряда конденсатора С1 до напряжения открывания ключа на транзисторах VT1 и VT2.
При желании расширить диапазон регулировки тока (в меньшую сторону), увеличивается сопротивление R2 до 100 kOm. Управление мощными тиристорами VS1, VS2 , производится с помощью
маломощных VS3 и VS4, которые, в свою очередь, запускаются генератором через импульсный трансформатор T2.

Конструкция и детали

В моем варианте выпрямитель с регулятором выполнен отдельным блоком и присоединяется к сварочному аппарату гибкими перемычками примерно 0,5 м длиной. Это более удобно, так как не надо переделывать уже готовый сварочный аппарат, к тому же, можно варить как постоянным, так и переменным током. При таком исполнении выпрямительный блок можно подключать к любому сварочному трансформатору. Диоды и тиристоры установлены на отдельных ребристых радиаторах (рис.2).




Все соединительные перемычки выполнены многожильным медным проводом с контактными клеммами на концах под болтовое соединение. Электронная схема управления выполнена на печатной плате (рис.3), хотя и объемный монтаж, собранный качественно, ничуть не хуже.


Вид со стороны деталей


Импульсный трансформатор Т2 — марок ТИ-3; ТИ-4; ТИ-5, с коэффициентом трансформации 1:1:1. Его можно намотать самому на ферритовом кольце, например, 32x20x6 МН2000. Все обмотки содержат по 100... 150 витков медного обмоточного провода марки ПЭВ, ПЭЛШО 0,25...0,3 мм. Перед намоткой сердечник необходимо обмотать слоем лакоткани. Конденсатор С1 набран из 4 конденсаторов по 15000 мкФ с рабочим напряжением не менее 80В. Так как при замыкании и размыкании сварочной цепи и при горящей дуге токи подпитки, протекающие через конденсаторы, очень велики, то соединять конденсаторы необходимо по схеме "звезда" (от одной соединительной клеммы идут 4 провода на вывод "+" каждого конденсатора, и от второй клеммы — также 4 провода на вывод "-" конденсаторов). Сечение каждого провода выбрано таким, чтобы суммарное сечение всех 4 проводов было не меньше сечения питающих силовых кабелей.

При недоборе емкости кондесатора С1, 44000 мкф (два импортных по 22000 мкф на 90 в,) при работе аппарата кондесаторы греются от увеличенных токов (заряд-розряд), при четырех импортных по 22000 мкф на 90 в, при очень длительной работе в режиме сварки немного теплые. Практика показала, что С1 лучше работает из большего количества кондесаторов меньшей емкости.

Дроссель намотан на сердечнике площадью 20...30см2, с немагнитным зазором 0,5... 1 мм. Количество витков может быть от 25 до 60...80. Чем больше витков, тем лучше, но ухудшается отвод тепла от внутренних слоев обмотки. Провод для намотки должен иметь сечение, не меньшее площади сечения провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора. Это касается и всех перемычек, которыми сделаны соединения силового блока.

Сварочный ток может достигать 100...180А, в зависимости от мощности сварочного трансформатора. Это надо учитывать при монтаже.
При болтовом соединении надо соблюдать правило: сварочный ток не должен протекать через болт, если, конечно, он не медный или латунный. Это в основном касается входных и выходных клемм. Один из вариантов, как можно сделать, показан на рис.4.



Корпус выпрямителя желательно изготовить из негорючего материала, но можно даже из фанеры, если позволяет объем и отступить подальше от нагревающихся радиаторов.
В корпусе обязательны вентиляционные отверстия. Ручка регулятора тока устанавливается на корпусе, и вокруг наносится шкала с делениями — для более удобной установки тока. Для удобства регулировки рабочего тока я установил контрольную лампочку накаливания 110 в минимальной мощности по степени которой я ориентировался при установке тока сварки. В качестве предохранителя в первичной цепи трансформатора используется автомат на соответствующий рабочий ток.
Вентилятор для принудительного охлаждения необходимо использовать с достаточно приличной по размерам крыльчаткой. Все это создает условия для безопасной, более надежной работы устройства.

P.S. Приношу свои извинения за низкое качество снимков. Они пересняты телефоном (Nokia N73) со старых распечаток струйника.
Нет возможности сделать новые фото с аппарата так как он продан.
Имя героя неизвестно (atlas030960)
Местоположение в тайне.
Профиль atlas030960
О себе автор ничего не сообщил.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 35

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Дополнения к статье "Прибор для наладки и тестирования импульсных блоков питания и сварочников"... Теперь у меня обновка: вместо этого старенького С1-101 — цифровой Rigol После публикации моей...
Схема на Датагоре. Новая статья Регулятор мощности на полевых транзисторах с ШИ-управлением + устройство для питания 110-вольтовой аппаратуры от 220 Вольт... Привет всем датагорцам и гостям Датагории! Предлагаю схемку простого в изготовлении и наладке...
Схема на Датагоре. Новая статья TA7317P – микросхема для устройств защиты акустических систем... Усилители мощности с двуполярным питанием должны иметь узел для защиты подключаемых к ним...
Схема на Датагоре. Новая статья Сделай сам сварочный полуавтомат 30А - 160А... Технические данные нашего сварочного аппарата - полуавтомата: Напряжение питающей сети: 220 В...
Схема на Датагоре. Новая статья Транзисторный фильтр питания с высоким КПД для аудиоаппаратуры... При создании прибора для ремонта телевизоров мне потребовался регулируемый источник питания 30-300...
Схема на Датагоре. Новая статья По следам публикации - переделка ATX-блока питания... Прислал Станислав, staskaaa[at]gmail.com Добрый день! Спасибо за интересный и познавательный сайт....
Схема на Датагоре. Новая статья Стабилизатор напряжения сети 1,8 кВт на PIC12F675... В последнее время мощности бытовых нагрузок возросли: появились фены, обогреватели, утюги, СВЧ печи...
Схема на Датагоре. Новая статья Измерение индуктивности трансформатора или дросселя... Часто самодельщики-ламповики озадачены определением индуктивности обмотки(ок)...
Схема на Датагоре. Новая статья Микроконтроллерный регулятор мощности на Atmega16... На фото представлен действующий макет регулятора мощности, схема которого (с небольшими...
Схема на Датагоре. Новая статья Симисторный регулятор мощности. Просто, компактно, надёжно... Прочитав статью уважаемого ddssu "Универсальный привод с Системой Импульсно-Фазового Управления" я...
Схема на Датагоре. Новая статья Универсальный привод с Системой Импульсно — Фазового Управления... Регулятор служит не только для плавного регулирования оборотов двигателя постоянного тока, но в...
Схема на Датагоре. Новая статья Программируемые роботы. Дж. Вильямс... Программируемые роботы. Дж. Вильямс Год: 2006 Страниц: 240 Формат: DjVu Размер: 6.39 mb...
<
  • Гражданин
29 апреля 2010 12:12

Александр / AlDem

Цитата
  • С нами с 24.04.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 25 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Мне очень понравилась ваша статья.
Самое главное вовремя
мне как раз нужна такая схема
и ваша схема наилучший вариант.
Спасибо при много благодарен.

<
  • Гражданин
29 апреля 2010 19:45

Станислав / stas

Цитата
  • С нами с 7.11.2008
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 42 комментария
  • 4 публикации
 
  • -1
Как у этого сварочника с помехами в сеть?

<
  • Гражданин
30 апреля 2010 13:24

Сергей / Yamazaki

Цитата
  • С нами с 2.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 138 комментариев
  • 3 публикации
 
  • 0
Ничё не понимаю...
Не помогает и установка в разрыв вторичной цепи сглаживающего дросселя.
Вообще-то ещё как помогает. Есть вполне успешный опыт)))) одна маленькая деталька... последовательно после дросселя ставится ещё и мощный нихромовый реостат в виде пружины, который ограничивает ток в зависимости от толщины электрода. Вот тогда точно ничего не плюётся и не срывается. Эх, я бы вам показал мой сварочник, вам бы понравилось)))

<
  • Кандидат
1 мая 2010 00:36

Петр / petruxa-61

Цитата
  • С нами с 12.04.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 3 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Саша, огромное спасибо за статью! Довольно полезная и не сложная доработка моему сварочнику тоже не помешает. Еще раз огромное спасибо!!!

<
  • Кандидат
1 мая 2010 05:59

Александр / ur5rpp

Цитата
  • С нами с 10.02.2010
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 1 комментарий
  • 0 публикаций
 
  • 0
Yamazaki,

ну так если не затруднит то сделайте подробные фотки и схему в студию плз, т.к. тема сварки в последнее время очень даже интересует winked

кто повторил схему отпишитесь как ведет себя устройство в реальной работе

<
  • Кандидат
2 мая 2010 04:12

Богдан / Bogdan84

Цитата
  • С нами с 25.07.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 5 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Большое спасибо за статю. Попробую сделать эту схемку, а то без регулировки тока просто очень тяжело в основном пропалы. Я только учусь.

<
  • Прохожий
4 мая 2010 08:26

/ atlas030960

Цитата
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
stas Как у этого сварочника с помехами в сеть?
Радиопомех практически не создает из-за батереи большой емкости на выходе диодно-тиристорного моста

<
  • Прохожий
13 мая 2010 13:07

/ AndiGG

Цитата
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Уважаемый Александр добрый день!
Хороший регулятор.
Но Вы противоречите сами себе и применяете дроссель.
После тиристоров вместо полуволн, при регулировании, получается пила
которую сгладить ещё сложнее.
Вариант описанный Yamazaki оптимален!

С уважением
Андрей.

<
  • Прохожий
16 мая 2010 01:50

/ atlas030960

Цитата
  • С нами с --
  • 0 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Всем доброго времени суток!

Уважаемый Андрей (AndiGG).
Да я втексте немного напартачил. я имел ввиду
В результате дуга нестабильна и постоянно срывается. Не помогает и установка в разрыв вторичной цепи сглаживающего дросселя Без установки сглаживающего (накапливающего Токовую енергию) конденсатора.

А по поводу (от Yamazaki) последовательно после дросселя ставится ещё и мощный нихромовый реостат в виде пружины, который ограничивает ток в зависимости от толщины электрода до изготовления етого регулятора я применял вовремя сварочных работ нихромовие баласты, которые стоят в електричках, Шов был намного хуже, електрод часто прилипал вовремя поджога дуги и пока разделиш - баласт светлее красного.

P.S. При наличии свободного времени собираюсь изготовить ИНВЕРТОР Сварочного Тока, Есть много вариантов, к одному Детали полностью набрал.

С уважением Александр М
atlas030960

<
  • Гражданин
17 мая 2010 02:44

Владимир / vladomir

Цитата
  • С нами с 6.09.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 46 комментариев
  • 0 публикаций
 
  • 0
Схема понравилась, буду пробовать воплощать в жизнь. А вот насчёт инвертора - знаю одного неплохого радиоспеца который сжёг не один десяток мощных транзисторов пока заработала его схема сварочника. Непростое это дело - наладка...

<
  • Кандидат
12 октября 2011 01:10

Александр / UR4ISP

Цитата
  • С нами с 13.10.2009
  • Ушёл в реал Пользователь offline
  • 4 комментария
  • 0 публикаций
 
  • 0
Цена конденсаторов отбивает всю охоту,если только не "надурняк".

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.