Зварюванням керує електроніка. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / зварювальне обладнання

 Коментарі до статті

Багато конструкцій з металу збираються із застосуванням електричного зварювання. Я виготовив для цього кілька апаратів, і один виявився найбільш вдалим та зручним в експлуатації. Пропоную до вашої уваги зварювальний трансформатор з електронним регулюванням струму. Він не має рухливих частин, що вимагають високої якості складання і схильних до вібрації. Блок керування дозволяє плавно регулювати зварювальний струм поворотом ручки потенціометра. У цьому діапазоні зміни дуга горить стабільно.

Технічна характеристика зварювального трансформатора з електронним регулюванням струму:

• Напруга живлення, 220
• Межі регулювання зварювального струму, А 45 - 140
• Напруга холостого ходу силової дуги, 42
• Напруга холостого ходу чергової дуги, 87
• Струм підживлення, А 15

На малюнку 1 представлено електричну схему зварювального апарату. До неї включено: зварювальний трансформатор Т3; силовий випрямляч на тиристорах VS3, VS4; випрямляч для живлення чергової дуги на діодах VD6 - VD9, що згладжує дросель L1; блок керування силовими тиристорами на транзисторах VТ1 – VТ5.

Мал. 1. Принципова електрична схема зварювального апарату з електронним регулюванням струму та живленням від мережі напругою 220 В

Основна дуга живиться від випрямляча на тиристорах VS3, VS4; значення зварювального струму змінюється шляхом зміни кута включення тиристорів.

Коли силові тиристори закриті, струм зварювальної дуги забезпечується ланцюгом підживлення на діодах VD6 - VD9 та дроселем L1.

Силовий випрямляч має зовнішню характеристику, що падає. Випрямляч чергової дуги має зовнішню характеристику, що крутопадає, і за рахунок дроселя L1 в ланцюгу дуги підтримується безперервний струм, що забезпечує стійке горіння дуги і запобігає обсипанню обмазки електродів.

Схема управління складається з джерела живлення на трансформаторі Т1, випрямляча на діодах VD1, схеми синхронізації на транзисторах VT1 і VT5, фазозсувного пристрою на транзисторах VТ3, VТ4, блоку порівняння на транзисторі VТ2, схеми вимірювача зварювального струму на трансформаторі струму на тиристорах VS4 та VS1.

Схема синхронізації на транзисторах VТ1, VТ5 призначена для розряду ємності С3 фазозсувного пристрою на початку кожного напівперіоду напруги живлення мережі. У момент, коли напруга мережі дорівнює 0, на базі транзистора VТ1 буде 0 (він закритий) a VТ5 відкритий і С3 розряджений; у решті випадків VТ5 закритий.

На початку кожного напівперіоду напруги живлення конденсатор С3 заряджається через VТ2 і R8; в момент, коли напруга на С3 дорівнюватиме напрузі на базі транзистора VТЗ, відбувається його відкривання, VТ4 і С3 розряджається на обмотку I імпульсного трансформатора Т2. З обмотки II і III імпульс струму відкриває тиристор VS1 або VS2 (відкривається тиристор, на аноді якого є позитивна напівхвиля напруги). Струм управління з обмотки III або IV трансформатора Т1 через відкритий тиристор VS1 або VS2 подається силовий тиристор VS3 або VS4. З цих тиристорів відкривається той, через керуючий електрод якого протікає керуючий струм. Останній обмежується резисторами R14 чи R15.

Через відкритий тиристор VS3 (VS4) протікає струм зварювальної дуги, він вимірюється трансформатором струму Т4 і ланцюг зворотного зв'язку VD5, R17, С4, R18, R20, R7 подається на схему порівняння на транзисторі VT2. Напруга з двигуна резистора R20 порівнюється з напругою в точці "А" схеми порівняння. Транзистор VT2 змінює свій внутрішній опір (він працює в активному режимі) залежно від різниці напруги в точці "А" і на двигуні резистора R20. Якщо струм через зварювальну дугу зріс більше, ніж задано блоком управління, внутрішній опір VT2 зростає, конденсатор С1 заряджається повільніше, кут включення силових тиристорів збільшується і, отже, через зварювальну дугу струм зменшується.

У разі зменшення зварювального струму нижче, ніж встановлено блоком управління, відбуваються зворотні процеси: кут включення силових тиристорів зменшується і, отже, струм дуги збільшується. У такий спосіб відбувається регулювання зварювального струму.

Струм зварювальної дуги визначається з панелі управління шляхом повороту движка резистора R20. У процесі горіння дуги зазор між кінцем електрода та зварювальним виробом змінюється, отже, змінюється напруга на дузі. У деяких випадках (при великому зазорі) воно стає більшим, ніж напруга холостого ходу силового випрямляча, і тоді дуга починає харчуватися від випрямляча чергової дуги, а силові тиристори закриваються. У разі зменшення довжини зварювальної дуги силові тиристори відкриються знову, тому що протягом всього півперіоду через електрод керуючого тиристора протікає струм управління.

Трансформатор Т1 може бути будь-якої потужності, але не менше 20 Вт, первинна обмотка I - на 220 вольт, обмотка II - на 24 вольта, діаметр дроту не менше 0,13 мм, обмотка III та IV - на напругу 12 вольт, діаметр дроту не менше 0,25 мм.

Трансформатор Т2 намотаний на сердечнику К20х10х5 із фериту 2000НМ. Його обмотки I, II, III – по 50 витків дроту ПЕВ-1 діаметром 0,2 мм.

Сердечник трансформатора Т3 - з електротехнічної холоднокатаної сталі марки 3404 завтовшки 0,35 мм (розміри вказані на рис. 2). Обмотка I - 162 витки: дві секції по 81 витку мідного дроту перетином 8 мм2 (2x4 мм). Кожна обмотка II і III - по 32 витки: складається з двох секцій по 16 витків мідного дроту перерізом 15 мм2 (3x5 мм). Обмотки І, ІІ, ІІІ мають ізоляцію зі скловолокна, просочену теплостійким лаком. Обмотка IV, V - по 93 витка емальованого дроту діаметром 1,7 мм.

Мал. 2. Зварювальний трансформатор Т3 (електрична (а) та фізична (б) схеми розташування обмоток на магнітопроводі): 1 - обмотка I (дві секції по 81 витку мідного дроту перетином 8 мм2); 2,3 - обмотки II та III (кожна - з двох секцій по 16 витків мідного дроту перетином 15 мм2); 4,7 - обмотки V і IV (по 93 витка емальованого дроту діаметром 1,7); 5-сердечник (холоднокатана сталь марки 3404, лист s0,35); 6 - магнітний шунт

Як трансформатор струму Т4 взятий сердечник від трансформатора струму ТК 200, 100/5. Він має дві первинні

обмотки по одному витку перерізом 15 мм2. Як дроти можна застосувати зварювальний кабель або інший багатожильний провід в ізоляції. Вторинна обмотка – 400 витків емальпроводу діаметром 0,5 мм. Вона намотана на каркас від старої вторинної обмотки.

Сердечник дроселя L1 – з електротехнічної сталі; переріз магнітопроводу (що проходить через обмотку) не менше 12 см2 з немагнітним зазором 1 мм. Число витків емальпроводу діаметром 2,24 мм – 68.

Електронна схема некритична до радіоелементів, за винятком VТЗ та VТ4 (пара цих транзисторів має бути аналогом диністора). Резистор R20 повинен мати ручку регулювання зварювального струму. Резистор R16 - ПЕВ 10. Резистор R15 (R14) зібраний із трьох паралельно включених одноватних резисторів по 47 Ом кожен.

Налагодження зварювального трансформатора здійснюється побічно. Спочатку він збирається і входить у мережу через запобіжник не менше 30 А. Потім перевіряється напруга на вторинних обмотках: на II і III - до 45 вольт, причому необхідно їх включати згідно; на обмотках IV і V - до 90 вольт (включення також згідно). Послідовно з силовими тиристорами включаються одновиткові обмотки Т4 трансформатора струму таким чином, щоб він працював в режимі перемагнічування.

Після складання блоку управління перевіряють імпульси на виході Т2 та роботу схеми синхронізації. Для зручності перевірки замість транзистора VT2 паралельно R9 слід поставити змінний опір 20 кОм і змінюючи його значення, перевірити зміну кута включення аналога диністора. Потім збирається вся схема. У ланцюг зварювальної дуги ставиться амперметр з повним відхиленням 150 - 200 А. При зварюванні металу необхідно підлаштувати резистор R18 так, щоб при повороті ручки змінного резистора R20 зварювальний струм змінювався від 45 до 140 А.

Силові тиристори кріпляться до стандартних радіаторів; діоди VD6 - VD9 встановлені на чотири радіатори площею 30 см2 кожен.

Зварювальний трансформатор успішно та безвідмовно експлуатується з 1993 року по сьогодні, електронне управління струмом зварювання дуже зручне при зварювальних роботах, особливо у різних просторових положеннях зварювального шва.

література:

1. Д.Приймак. На допомогу радіокухоль - Радіо. 1989. №5. с. 79.
2. М.І.Закс, Б.А.Каганський, А.А.Печенін. Трансформатори для електродугового зварювання. Ленінград: Вища школа. 1988 р.
3. В.М.Рибаков. Дугове та газове зварювання. - Москва: "Вища школа", 1986

Автор: Н.Зизлаєв, м.Самара

Дивіться інші статті розділу зварювальне обладнання.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Корисні властивості сиру 13.05.2020 Нові дослідження американських учених доводять, що сир має низку корисних властивостей. Нещодавно вважалося, що сир завдає шкоди організму і "старить". Але нещодавні дослідження американських учених показали, що сир має низку корисних властивостей. Наприклад, у багатьох сирах міститься молочна кислота, що знижує ризик серцевих захворювань. Крім того, в цьому продукті багато білків і жирів, які беруть участь у регенерації клітин організму, а також вітаміни D та рідкісний B12, завдяки якому утворюються нові клітини – еритроцити. У сирі містяться корисні бактерії, а за рахунок своєї ферментації вживання цього продукту сприятливо позначається на мікробіоті кишечника, покращуючи процес обміну речовин.

Інші цікаві новини:

▪ Витривалі акумулятори Hitachi Zosen

▪ Радіолокація перехожих

▪ Смартфон LeTV Le 1s 1080р

▪ Надгідрофобний матеріал

▪ Вартість Blu-Ray диска

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Аудіотехніка. Добірка статей

▪ стаття Пташка Божа не знає ні турботи, ні праці. Крилатий вислів

▪ стаття Де і коли хрестоносці були викриті в канібалізмі? Детальна відповідь

▪ стаття Начальник відділу захисту інформації. Посадова інструкція

▪ стаття Активний розгалужувач сигналу для стереотелефонів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Блок живлення із захистом від перевантаження струмом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024