Опубликовано

Регулятор сварочного тока

Реально ли сделать регулятор самостоятельно?

Тиристорный регулятор напряжения своими руками можно сделать, придерживаясь стандартных схем. Если рассматривать высоковольтные модификации, то резисторы лучше всего использовать герметизированного типа. Предельное сопротивление они способны выдерживать на уровне 6 Ом. Как правило, вакуумные аналоги более стабильны в работе, но активные параметры у них занижены. Резисторы общего назначения в данном случае лучше вообще не рассматривать. Номинальное сопротивление они в среднем выдерживают только на уровне 2 Ом. В связи с этим у регулятора будут серьезные проблемы с преобразованием тока.

Для высокой мощности рассеивания применяются конденсаторы класса РР201. Они отличаются хорошей точностью, высокоомная проволока для них подходит идеально. В последнюю очередь подбирается микроконтроллер со схемой. Низкочастотные элементы в данном случае не рассматриваются. Одноканальные модуляторы следует использовать только на пару с усилителями. Устанавливаются они у первого, а также у второго резисторов.

Устройства постоянного напряжения

Тиристорные регуляторы постоянного напряжения хорошо подходят для импульсных цепей. Конденсаторы в них, как правило, используются только электролитического типа. Однако их вполне можно заменить твердотельными аналогами. Хорошая пропускная способность тока обеспечивается за счет выпрямительного моста. Для высокой точности регулятора применяются резисторы комбинированного типа. Сопротивление максимум они способны поддерживать на отметке в 12 Ом. Аноды в схеме присутствовать могут только алюминиевые. Проводимость у них довольно хорошая, нагрев конденсатора не происходит очень быстро.

Использование элементов вакуумного типа в устройствах вообще не оправданно. В этой ситуации тиристорные регуляторы напряжения постоянного тока ощутят существенное снижение частоты. Для настройки параметров устройства применяют микросхемы класса СР1145. Как правило, они рассчитаны на многоканальность и портов имеют как минимум четыре. Всего разъемов у них предусмотрено шесть. Интенсивность отказов в такой схеме можно сократить за счет использования предохранителей. К источнику питания их следует подключать только через резистор.

Регуляторы переменного напряжения

Тиристорный регулятор переменного напряжения выходную мощность в среднем имеет на уровне 320 В. Достигается это за счет быстрого протекания процесса индуктивности. Выпрямительные мосты в стандартной схеме применяются довольно редко. Тиристоры для регуляторов обычно берутся четырехэлектродные. Выходов у них предусмотрено только три. За счет высоких динамических характеристик предельное сопротивление они выдерживают на уровне 13 Ом.

Максимальное напряжение на выходе равняется 200 В. За счет высокой теплоотдачи усилители в схеме абсолютно не нужны. Управление тиристором осуществляется при помощи микроконтроллера, который соединяется с платой. Запираемые транзисторы устанавливаются перед конденсаторами. Также высокая проводимость обеспечивается за счет анодной цепи. Электрический сигнал в данном случае быстро передается от микроконтроллера на выпрямительный мост. Проблемы с отрицательной полярностью решаются за счет повышения предельной частоты до 55 Гц. Управление оптическим сигналом происходит при помощи электродов на выходе.

Индикатор для блока питания

Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

Плёнка — самоклейка типа «бамбук». Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

Дополнения от BFG5000

Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.

Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы: Igoran и BFG5000.

Форум по БП

Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Мы уже рассматривали много схем регуляторов напряжения для самых разных целей, сегодня же я вам покажу три простые схемы регуляторов постоянного тока, которые стоит взять на вооружение, так как они универсальны и могут быть использованы не только в зарядных устройствах, но и во многих самодельных конструкциях, включая и лабораторные блоки питания.

Регулятор тока по идее не многим отличается от регулятора напряжения, стоит заметить, что есть понятие стабилизатор тока.

В отличие от регулятора он поддерживает стабильный выходной ток независимо от напряжения на входе и выходной нагрузки.

Сегодня мы рассмотрим пару вариантов стабилизатора и один регулятор общего применения, стабилизатор тока неотъемлемая часть любого нормального лабораторного блока питания или зарядного устройства, предназначен он для ограничения тока подаваемого в нагрузку.

Важный момент… во всех трех вариантах в качестве датчика тока использованны шунты, по сути это низкоомные резисторы, для увеличения выходного тока любой из перечисленных схем нужно будет снизить сопротивление шунта экспериментальным образом.

Кстати ссылки на все печатные платы найдёте в конце статьи. Нужное значение тока выставляют вручную, как правило вращением переменного резистора.

Все три варианта которые мы сегодня рассмотрим работают в линейном режиме, а значит силовой элемент — транзистор. При больших нагрузках будет нагреваться и нуждается в охлаждении.

Постараюсь пояснить принцип работы схем максимально простыми словами…

Первая схема отличается максимальной простотой и доступностью компонентов, всего два транзистора, один из них управляющий, второй же является силовым, по которому протекает основной ток.Датчик тока или шунт представляет из себя низкоомный проволочный резистор, при подключении выходной нагрузки на этом резисторе образуется некоторое падение напряжения, чем мощнее нагрузка, тем больше падение.

Такого падения напряжения достаточно для срабатывания управляющего транзистора, чем больше падение, тем больше приоткрыт этот транзистор.

Резистор R1 задаёт напряжение смещения для силового транзистора, именно благодаря ему основной транзистор находится в открытом состоянии.

Ограничение тока происходит за счет того, что напряжение на базе силового транзистора, которое было образовано резистором R1, грубо говоря затухается или замыкается на плюс питания через открытый переход маломощного транзистора. Этим силовой транзистор будет закрываться, следовательно ток протекающий по нему уменьшается вплоть до полного нуля.

Резистор R2 по сути обычный делитель напряжения, которым мы можем задать как бы степень приоткрытости управляющего транзистора, а следовательно управлять и силовым транзистором, ограничивая ток протекающий по нему.Увеличить общий ток коммутации этой схемы, можно дополнительными силовыми транзисторами, подключенных параллельно. Так как характеристики даже одинаковых транзисторов будут отличаться, в их коллекторную цепь добавлены резисторы, они предназначены для выравнивания токов через транзисторы, чтобы последние были нагружены равномерно.

Вторая схема построена на базе операционного усилителя, её неоднократно использовал в зарядных устройствах для автомобильных аккумуляторов, в отличие от первого варианта эта схема является именно стабилизатором тока.Как и в первой схеме, тут также имеется датчик тока или шунт, операционный усилитель фиксирует падение напряжения на этом шунте, всё по уже знакомой нам схеме.

Усилитель сравнивает напряжение на шунте с опорным, которое задается стабилитроном. Переменным резистором мы искусственно меняем опорное напряжение, операционный усилитель в свою очередь постарается сбалансировать напряжение на входах, путём изменения выходного напряжения.

Выход операционного усилителя управляется мощным полевым транзистором.

То есть, принцип работы мало, чем отличается от первой схемы за исключением того, что тут имеется источник опорного напряжения в лице стабилитрона.

Эта схема также работает в линейном режиме и силовой транзистор при больших нагрузках будет сильно нагреваться и ему необходим радиатор, кстати возможно применение биполярных транзисторов.

Последняя схема построена на базе популярной интегральной микросхемы стабилизатора LM317, это линейный стабилизатор напряжения но имеется возможность использовать микросхему в качестве стабилизатора тока.Нужный ток задается переменным резистором. Недостатком схемы является то, что основной ток протекает именно по ранее указанному резистору и естественно тот нужен мощный, очень желательно использование проволочных резисторов.

Максимально допустимый ток для микросхема LM317 составляет около полтора ампера, увеличить его можно дополнительным силовым транзистором, в этом случае микросхема уже будет в качестве управляющей, следовательно нагреваться она не будет.

Взамен будет нагреваться транзистор и от этого никуда не денешься.

Архив к статье; скачать…

Автор; АКА Касьян

Способ регулирования сварочного тока

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1278 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280978 (21) 2668683/25-27 с присоединением заявки М

К 11/10

Государствеиный комитет

СССР по делам изобретений и откр ыти и (23) Приоритет

Опубликовано 150 386 Бюллетень ¹ 1

Дата опубликования описания 180380

621 ° 791 . 763 (088,8) {72) Авторы изобретения

О,Н.Бокштейн, Ю.И.Горлов, ANÊàíèí, Ю.И.Филиппов, A. Я.Ящунский и Е.,P.Озолинг (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВАРОЧНОГО ТОКА

Изобретение относится к электрической контактной сварке и может применяться для точечной шовной и рельефной сварки . 5

Известен способ регулирования сварочного тока в контактных электрбсварочных машинах введением фазовой отсечки при включении управляемых вентилей, подводящих напряжение к первичной обмотке сварочного трансформатора (11. Фазовое регулирование позволяет плавно изменять величину сварочного тока, но при этом уменьшается:коэффициент мощности машины и увеличиваются пульсации тока, что отрицательно сказывается на качестве сварки.

ИзвЕстен также способ регулирования., сварочного тока при котором изменяют вторичное напряжение сварочного трансформатора (2|. Изменение напряжения осуществляют путем переключения числа витков его первичной обмотки, подключенной к питающему напряжению, Основной недостаток такого способа — усложнение конструкции первичной обмотки трансформатора, необходимость выполнения дополнитель ных промежуточных выводов, количество которых тем больше, чем больше глубина регулирования и меньше шаг .

Оба способа регулирования сварочного тока используются в машинах постоянного тока, содержащих трехфазный нулевой выпрямитель, ynPaa— ляеьый с первичной стороны трехфазного трансформатора тремя тиристорами. При необходимости глубокого регулирования сварочного тока в укаэанных машинах усложнение конструкции сварочного трансформатора особенно существенно, так как приходится переключать витки первичной обмотки одновременно в трех фазах. Глубокое фазовое регулирование тока также нежелательно, так как оно повышает глубину пульсаций, ухудшая технологические характеристики машины.

Целью изобретения является повышение качества сварки.

Для этого величину вторичного напряжения уменьшают изменением полярности подключения первичных обмоток трансформатора к тиристорам.

На чертеже представлена схема управляемого выпрямителя согласно описываемому способу.

При согласовании полярности подключения первичных обмоток трансформатора к тиристорам с полярностью

Подключения диодов к вторичным обмоткам полуволна напряжения, подводимая поочередно каждым тиристором к соответствующей первичной фазной обмотке, наводит во вторичной обмотке той же (своей ) фазы ЭДС, полярность которой соответствует на правлению проводимости диода и которая действует в сварочном контуре машины. Величина ЭДС равна первичному напряжению, деленному на коэффициент трансформации. Во вторичных

-обмотках двух других. фаэ при этом также наводится ЭДС, полярность кото- рых противоположна, направлению проводимости диодов. Величина этих

ЭДС вдвое меньше ЭДС в обмотке сво- ей фазы. При изменении полярности подключения первичных обмоток на обратную, в соответствии с предлагаемым способом, в сварочном контуре 25 машины начинают действовать ЭДС не своей, а других фаэ, величина которых вдвое меньше. Таким образом, при изменении C прямой на обратную полярности подключения к тиристорам 3Q первичных обмоток трансформатора ЭДС, выпрямляемые диодами на его вторичной стороне, уменьшаются в два раза.

Кроме того, увеличивается сопротивление рассеяния обмоток из-эа недос- 35 таточной связи работающих одновременно первичной обмотки одной фазы и вторичных обмоток двух других фаз.

Схема содержит тиристоры 1-3, включенные последовательно в первнч- 40 ные обмотки 4-6 трансформатора 7.

Вторичные обмотки 8-10 соединены с диодами 11-. 13 по схеме трехфазного однополупериодного выпрямления., Полярность подключения первичных обмоток трансформатора определяется 45 положением перемычек 14-16, которые

:в соответствии со способом переключа ются с перекрестного положения для получения больших токов на прямое— для умеиьшения вторичного напряже- 50 ния н тока.

При перекрестном положении пере.мычек включение тиристора 1 приводит к. появлению в магнитопроводе трансформатора магнитного потока, 55 наводящЕго во вторичной обмотке 8

ЭДС, полярность которой положительна по отношению к диоду 11. Во вторичных обмОтках 9 и 10 других фаз тоже наводятся ЭДС, величина которых вдвое меньше ЭДС обмотки 8, а полярность отрицательна по отношению к диодам

12и 13 °

Диод 11 проводит ток, величина которрго определяется ЭДС в обмотке

8 и сопротивлениями цепи. Диоды 12 н 13 заперты. При включении тиристора 2 аналогично работает диод 12 и т.д.

При переключении перемычек 14-16 на прямое положение включение тирнстора 11 приводит к появлению в магнитопроводе трансформатора магнитного потока обратного .направления, в результате чего во .вторичной обмотке

8 полярность ЭДС отрицательна по отношению к диоду ll, а полярность

ЭДС в обмотках 9 и 10 положительна по отношению к диодам 12 и 13. Диод

11 при этом заперт, а диоды 12 и 1 3 проводят ток, величина которого при данных сопротивлениях цепей определяется величиной ЭДС в обмотках 9 и 10, имеющих вдвое меньшую величину, чем в обмотке 8. Благодаря этому величина тока во втором случае при том же числе витков обмоток и том же угле фазового .регулирования тиристоров почти вдвое меньше, чем в первом.

Способ регулирования сварочного тока может использоваться в машинах постоянного тока, содержащих трехфазный нулевой выпрямитель на вторичной стороне трехфазного трансфор 4атора, с первичными обмотками которого включены последовательно трн тиристора. При этом в существующих машинах расширяется глубина регулирования тока, что улучшает технологические возможности машин н повышает качество сварки. Использование предЛагаемого способа при разработке новых машин позволит получить необходимые пределы регулирования тока при упрощении конструкции трансформатора. .Формула изобретения

Способ регулирования сварочного тока, преимущественно в маиинах для контактной сварки,. содержащих трехфазный нулевой выпрямитель, управляемый тиристорами со стороны первичных обмоток трансформатора, прн котором изменяют вторичное напряжение сварочного трансформатора, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварки, величину вторичного напряжения уменьшают изменением полярности подключения первичных обмоток трансформатора к тиристорам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рыськова 3.A. Трансформаторы для электрической контактной сварки, Энергия, Л., 1975, с.142-174.

2. Рыськова З.A Трансформаторы для электрической контактной сварки, Энергия, Л., 19 75, с.78-102.

Сварочные трансформаторы, способы регулирования силы сварочного тока

1. Режим сварки2. Роль и преимущества сварки перед другими видами соединения металлов3. Сварочная проволока4. Классификация электродов. Мультиплаз, резка, сварка, пайка5. Классификация электродов для ручной дуговой сварки6. Типы и марки электродов7. Классификация покрытий электродов по характеру содержащихся в них компонентов8. Требования к электродным покрытиям9. Работа и мощность электрического тока10. Сварочное пламя и его свойства, регулировка сварочного пламени11. Требования к организации рабочего места газосварщика12. Чугуны и их свойства13. Типы и марки электродов14. Закон Джоуля-Ленца15. Виды сварки швов в зависимости от расположения16. Основные виды производственных травм17. Проводники и изоляторы18. Углеродистые стали, их химический состав, свойства19. Требования к электродным покрытиям20. Сборка деталей под сварку21. Порядок расследования несчастных случаев22. Соединение звездой и треугольником23. Легированные стали24. Защитные газы25. Классификация ацетиленовых генераторов по взаимодействию карбида с водой26. Индивидуальные средства защиты27. Термическая обработка сталей, влияние обработки на свойства сталей28. Классификация покрытий электродов по характеру содержащихся в них компонентов29. Преобразование переменного тока в постоянный30. Процесс газовой сварки31. Оказание первой помощи при ожогах32. Электромагнитные свойства электрического тока33. Требования к электросварочной аппаратуре34. Обслуживание сварочных трансформаторов35. Основные методы ручной газовой сварки, характеристика и применение каждого из методов сварки36. Требования к газосварочной аппаратуре37. Законы Кирхгофа38. Аппараты для повышения устойчивости дуги39. Сварка при низких температурах40. Деформации и напряжения при газовой сварке41. Правила безопасности при проведении газосварочных работ42. Принцип действия электродвигателя переменного тока43. Цветные металлы и сплавы, их свойства44. Сварочные выпрямители, классификация, устройство и технические характеристики45. Баллоны для ацетилена и пропан-бутановой смеси, устройство, работа, отличительная окраска баллонов, определение количества газа, находящегося в баллоне46. Меры безопасности при проведении газосварочных работ в помещении47. Понятие о трехфазном токе48. Требования к электродным покрытиям49. Сварочные трансформаторы, способы регулирования силы сварочного тока50. Редукторы для газа, их назначения, устройство и принцип работы51. Правила допуска к выполнению газосварочных работ52. Виды швов и сварных соединений53. Коррозия металлов54. Флюсы и пасты, применяемые в газосварке55. Правила безопасности при проведении электросварочных работ56. Электромагнитная индукция, самоиндукция57. Схема разложения карбида кальция58. Мультиплаз 2500 М, назначение, техническая характеристика59. Пасты и флюсы, применяемые при ручной дуговой сварке60. Основные виды производственных травм61. Коррозия металлов62. Газораспределительные рампы, назначение, устройство, принцип действия63. Выбор наконечника горелки в зависимости от марки и толщины свариваемого металла64. Первая медицинская помощь при ушибах65. Пускорегулирующая аппаратура. Защитная аппаратура66. Типы и марки электродов применяемых для дуговой сварки67. Однопостовые сварочные преобразователи, устройство, основные технические характеристики, регулирование сварочного тока68. Перемещение горелки при сварке69. Меры безопасности при работах на колодцах70. Электрическая емкость, единицы измерения71. Влияние на свойства сталей легирующих элементов72. Способы и правила хранения горючих газов73. Защитные щитки и маски, сварочные провода74. Основные защитные меры от поражения электрическим током75. Влияние на свойства сталей легирующих элементов76. Основные сведения об ацетилене, пропанобутановой смеси77. Ацетиленовые генераторы, их классификация78. Защитные газы, применяемые при дуговой сварке79. Виды подготовок кромок под сварку80. Сталь, способы получения, ее химический состав и свойства81. Классификация электродов82. Короткое замыкание. Защита от токов короткого замыкания83. Деформации и напряжения при газовой сварке84. Оказание первой помощи при кровотечениях85. Классификация покрытий электродов86. Сварочные агрегаты, устройство, принцип работы87. Шланги и трубопроводы для газов88. Влияние сварочной дуги на кожу и глаза электросварщика89. Меры безопасности при работе на высоте90. Правила допуска к выполнению электросварочных работ91. Устройство и принцип действия асинхронного электродвигателя92. Классификация электродов93. Меры безопасности при работе на высоте94. Сварочные выпрямители, классификация, устройство, техническая характеристика, регулирование сварочного тока95. Сварка при низких температурах96. Схема разложения карбида кальция97. Баллоны для сжатых газов98. Приемы оказания первой помощи при остановке дыхания99. Полупроводники100. Классификация электродов101. Сварочные трансформаторы, классификация, устройство, принцип действия, регулирование сварочного тока102. Горючие газы и жидкости103. Меры безопасности при проведении газосварочных работ в помещении104. Защитные газы105. Классификация электродов106. Классификация электродов107. Схема разложения карбида кальция108. Способы и правила хранения горючих газов109. Типы и марки электродов применяемых для дуговой сварки110. Подбор сечения сварочных проводов, приспособления для сборки и сварки111. Классификация покрытий электродов по характеру содержащихся в них компонентов112. Требования к электродным покрытиям113. Сварочные выпрямители, классификация, устройство, техническая характеристика, регулирование сварочного тока114. Сварочные выпрямители, классификация, устройство и технические характеристики115. Сварочные трансформаторы, способы регулирования силы сварочного тока116. Сварочные агрегаты, устройство, принцип работы117. Требования к электросварочной аппаратуре118. Обслуживание сварочных трансформаторов119. Газовая сварка и резка металлов120. Ацетиленовый генератор121. Процесс газовой сварки122. Основные методы ручной газовой сварки, характеристика и применение каждого из методов сварки123. Требования к газосварочной аппаратуре124. Редукторы для газа, их назначения, устройство и принцип работы125. Горелки126. Газораспределительные рампы, назначение, устройство, принцип действия127. Деформации и напряжения при газовой сварке128. Сварочный пост для ручной дуговой сварки129. Технология газовой сварки

Общие понятия

Общеизвестен принцип дуговой сварки. Освежим в памяти основные понятия. Чтобы получить сварочное соединение, необходимо создать дугу. Электрическая дуга возникает при подаче напряжения между сварочным электродом и поверхностью свариваемого материала. Ток дуги расплавляет металл, образуется расплавленная ванна между двумя торцами. После остывания шва получаем крепкое соединение двух металлов.

Схема дуговой сварки.

В России переменный ток регламентирован частотой 50 Гц. Питание для сварочного аппарата подается от сети фазным напряжением 220 В. Сварочные трансформаторы имеют две обмотки: первичную и вторичную. Вторичное напряжение трансформатора составляет 70 В.

Разделяют ручной и автоматический режим сварки. В условиях домашней мастерской сварку проводят в ручном режиме. Перечислим параметры, которые изменяют в ручном режиме:

  • сила тока сварки;
  • напряжение дуги;
  • скорость сварочного электрода;
  • количество проходов на шов;
  • диаметр и марка электрода.

Правильный выбор и поддержание на протяжении сварочного процесса необходимых параметров являются залогом качественного сварного соединения.

При проведении ручной дуговой сварки необходимо грамотно распределять ток. Это позволит выполнить качественный шов. Стабильность дуги напрямую зависит от величины сварочного тока. Специалисты подбирают ее исходя из диаметра электродов и толщины свариваемых материалов.

Типы регуляторов тока

Принципиальная электрическая схема регулятора постоянного тока.

Существует больше количество способов изменения силы тока во время проведения сварочных операций. Еще больше разработано принципиальных электрических схем регуляторов. Способы управления сварочным током могут быть следующие:

  • установка пассивных элементов во вторичной цепи;
  • переключение числа витков обмоток трансформатора;
  • изменение магнитного потока трансформатора;
  • регулировка на полупроводниках.

Следует знать преимущества и недостатки разных методов регулировки. Назовем характерные особенности указанных типов.

Резистор и дроссель

Первый тип регулировки считается самым простым. В сварочную цепь включают последовательно резистор или дроссель. В этом случае изменение силы тока и напряжения дуги происходит за счет сопротивления и, соответственно, падения напряжения. Умельцы оценили простой и эффективный способ регулировки тока — включение сопротивления во вторичную цепь. Устройство несложное и надежное.

Изменение величины тока с помощью резистора.

Добавочные резисторы используются для смягчения вольт-амперной характеристики источника питания. Изготавливают сопротивление из толстой (диаметром 5-10 мм) проволоки из нихрома. В качестве пассивного элемента применяются мощные проволочные сопротивления.

Для регулировки тока вместо сопротивления ставят и дроссель. Благодаря введению индуктивности в цепь дуги переменного тока наблюдается сдвиг фаз тока и напряжения. Переход тока через нуль происходит при высоком напряжении трансформатора, что повышает надежность повторного зажигания и устойчивость горения дуги. Режим сварки становится мягкий, в результате чего получаем равномерный и качественный шов.

Этот способ нашел широкое распространение благодаря надежности, доступности в изготовлении и низкой стоимости. К недостаткам отнесем малый диапазон регулирования и сложность в перестройке параметров. Сделать такую конструкцию по силам каждому. Часто применяют трансформаторы типа ТС-180 или ТС-250 от старых ламповых телевизоров, с которых убирают первичные и вторичные обмотки и наматывают дроссельную обмотку с требуемым сечением. Сечение алюминиевого провода составит порядка 35-40 мм, медного — до 25 мм. Количество витков будет находиться в диапазоне 25-40 штук.

Переключение числа обмоток

Регулировка напряжения осуществляется изменением числа витков обмотки. Так изменяется коэффициент трансформации. Регулятор сварочного тока прост в эксплуатации. Для такого способа регулировки необходимо сделать отводы при намотке. Коммутация проводится переключателем, выдерживающим большой ток и сетевое напряжение. Недостатки переключения витков: трудно найти коммутатор, выдерживающий нагрузку в пару сотен ампер, небольшой диапазон регулировки тока.

Магнитный поток сердечника

Влиять на параметры тока можно магнитным потоком силового трансформатора. Регулирование силы сварочного тока производят за счет подвижности обмоток, изменения зазора или введения магнитного шунта. При сокращении или увеличении расстояния магнитные потоки двух обмоток меняются, в результате чего сила тока тоже будет изменяться. Способ магнитного потока практически не используется из-за сложности изготовления трансформаторного сердечника.

Полупроводники в схеме регулировки тока

Рисунок 1. Схема регулятора сварочного тока.

Полупроводниковые приборы совершили настоящий прорыв в сварочном деле. Современная схемотехника позволяет использовать мощные полупроводниковые ключи. Особенно распространены тиристорные схемы регулировки сварочного тока. Применение полупроводниковых приборов вытесняет неэффективные схемы управления. Данные решения повышают пределы регулировки тока. Габаритные и тяжелые сварочные трансформаторы, содержащие огромное количество дорогой меди, заменены на легкие и компактные.

Электронный тиристорный регулятор — это электронная схема, необходимая для контроля и настройки напряжения и силы тока, которые подводятся к электроду в месте сварки.

Для примера рассмотрим регулятор на тиристорах. Схема регулятора сварочного тока представлена на рис. 1.

В основу схемы положен принцип фазового регулятора тока.

Регулировка осуществляется подачей управляющего напряжения на твердотельные реле — тиристоры. Тиристоры VS1 и VS2 открываются поочередно при поступлении сигналов на управляющие электроды. Напряжение питания схемы формирования управляющих импульсов снимается с отдельной обмотки. Далее преобразуется в постоянное напряжение диодным мостом на VD5-VD8.

Положительная полуволна заряжает емкость С1. Время заряда электролитического конденсатора формируется резисторами R1, R2. Когда напряжение достигнет необходимой величины (более 5,6 В), происходит открытие динистора, образованного стабилитроном VD6 и тиристором VS3. Далее сигнал проходит через диод VD3 или VD4. При положительной полуволне открывается тиристор VS1, при отрицательной — VS2. Конденсатор С1 разрядится. После начала следующего полупериода тиристор VS1 закрывается, происходит зарядка емкости. В этот момент открывается ключ VS2, который продолжает подачу напряжения на электрическую дугу.

Наладка сводится к установке диапазона сварочного тока подстроечным сопротивлением R1. Как видим, схема регулировки сварочного тока довольно-таки проста. Доступность элементной базы, простота наладки и управления регулятора допускают изготовление такого сварочного аппарата самостоятельно.

Инверторные сварочные аппараты

Устройство инверторного сварочного аппарата.

Особое место среди сварочного оборудования занимают инверторы. Инверторный сварочный аппарат — это устройство, которое способно обеспечить устойчивое питание сварочной дуги. Малые габариты и небольшой вес придают аппарату мобильность. Сильной стороной инвертора является возможность применять электроды переменного и постоянного тока. Сварка позволяет стыковать цветные металлы и чугун.

Главные преимущества использования инвертора:

  • защита от нагрева деталей;
  • устойчивость к возмущениям сети;
  • независимость от колебаний и перегрузок по току;
  • независимость от перепадов промышленной сети;
  • способность скреплять цветной металл;
  • стабильность сварочного тока;
  • качественный шов;
  • ровное горение дуги;
  • малый вес и габариты.

К недостаткам сварочных инверторов относят высокую стоимость. Электронные детали следует оберегать от воздействия влаги, пыли, жары и сильных морозов (ниже 15оС).

Инверторное сварочное оборудование сегодня присутствует практически во всех слесарных и авторемонтных мастерских.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *