www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Четвертьволновая электросварка

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

Комментарии к статье Комментарии к статье

Коротковолновикам-радиолюбителям и всем, кто когда-либо серьезно интересовался радиосвязью известно, что стоячие волны при больших уровнях мощности однозначное зло. Установившись в тракте передачи ВЧ мощности, стоячие волны способны натворить много бед. Например, вывести из строя усилитель мощности, пережечь кабель к антенне, сжечь антенное реле и т.п.

Расскажу такую историю. Однажды мне понадобился отрезок 75-омного коаксиального кабеля длиной ровно 2 м. У меня хранилась бухта кабеля одним куском длиной 30 м. Я отрезал нужный кусок, разделал концы, проверил омметром обрыв центральной жилы. Решил, что раз кусок - с конца бухты, он может быть обломан. Снова отрезал нужный кусок, разделал, проверил - опять обрыв центральной жилы. Подумал, что это кабель, бывший в употреблении, лежал где-то в аппаратной, и его могли перетоптать. Другой конец кабеля должен быть у антенны, там топтать некому. Отрезал кусок с другого конца бухты. То же самое - обрыв центральной жилы. Терпение у меня лопнуло, я вынес всю бухту во двор и начал ее кроить. Разрезав бухту на 17 кусков и не получив ни одного годного, решил идти в магазин и покупать новый кабель.

По дороге я задумался о том, как можно пережечь кабель одновременно во многих местах. На постоянном токе обычно цепь перегорает в одном, самом слабом месте, другие места после этого уже не горят. Вернувшись домой с новым кабелем, я решил в кусках старого кабеля поснимать всю оплетку. После этого через полупрозрачную изоляцию были видны потемневшие места и обрывы жилы по 24 мм. Диаметр центральной жилы кабеля РК-75-4-11 равен 0,72 мм, чтобы пережечь такой провод нужен ток 21 А. Места пережогов располагались с определенной периодичностью - чуть меньше 1 м.

Позже мне удалось выяснить, что поврежденный кабель эксплуатировали в составе радиостанции диапазона 54 МГц. Длина волны в кабеле составила 3,66 м (с учетом коэффициента укорочения 1,52). И тогда я понял, что кабель был "изрезан" на четвертьволновые отрезки по 0,915 м. В литературе четкого объяснения этого эффекта мне не удалось найти. И тогда я придумал подходящую модель, которую предлагаю ниже.

Четвертьволновая электросварка

Исходные предпосылки (условные обозначения приведены на рис.1):

1) идеальная коаксиальная линия с равномерным распределением параметров по длине в режиме обрыва нагрузки;

2) изоляция между центральной жилой и оплеткой идеально электрически прочная и не может быть пробита никаким напряжением;

3) центральная жила обладает небольшим омическим сопротивлением и имеет способность повышать сопротивление в месте нагрева, равномерно прогретая жила имеет равномерно распределенное сопротивление по всей длине;

4) центральная жила может пережигаться большим током в предварительно прогретом месте, в этом месте образуется капсула, заполненная парами металла жилы;

5) капсула в месте пережога пробивается и ионизируется повышенным напряжением, ионизация сохраняется длительное время в капсуле, а проводимость в ней увеличивается с ростом тока в ионизированном газе (дуга) и выделением тепла. Повторные пробои происходят при гораздо меньшем напряжении, чем первичные.

На рис.1 а,б показаны графики распределения напряжений и токов по длине линии в режиме крайнего рассогласования (обрыв нагрузки или короткое замыкание - графики смещены на λ/4). При этом максимумы называются пучностями, а нулевые значения - узлами. На рис.1,в изображена идеализированная длинная коаксиальная линия в режиме стоячей волны (при обрыве нагрузки), где пучности тока и напряжения изображены в виде условных обозначений. Они чередуются с периодом λ/4, начиная от выходного конца, поскольку там происходит полное отражение волны. Линия запитывается от генератора, согласованного с линией по передаче мощности. В пучностях тока происходит равномерный прогрев участков линии. При этом на данном участке повышается сопротивление и может произойти оплавление жилы и образование капсулы, заполненной парами металла. Реально вследствие неравномерного распределения параметров кабеля оплавление центральной жилы не может произойти во всех пучностях тока одновременно.

Четвертьволновая электросварка

Поэтому введем неоднородность в линию. Такой неоднородностью может быть производственный дефект (уменьшение сечения жилы в определенном месте вмятина, вкрапление). Итак, например, в пучности за 3λ/4 от открытого конца линии произошел пережог (рис.2,а) и образовалась капсула, заполненная парами металла. Такой обрыв линии воспринимается как разрыв нагрузки, пучность напряжения смещается на λ/4, т.е. к месту первого обрыва и делает первичный пробой (рис.2,б). Ионизация в капсуле увеличивается, а сопротивление падает вследствие горения дуги. Пучность напряжения снова смещается на λ/4, а на ее место смещается пучность тока, восстанавливая проводимость в промежутке, т.е. в данном месте плазменная дуга восстанавливает проводимость жилы. Но поскольку нагрузочный конец линии открыт, то стоячая волна восстанавливается в прежнем виде (рис.2,в).

Температура в месте восстановленного таким образом участка растет, а вследствие теплопередачи увеличивает сопротивление жилы на соседних участках. В соседних пучностях тока выделяется повышенное тепло, что приводит к пережиганию жилы справа и слева на λ/4 от места первого повреждения, и в эти места смещается пучность напряжения рис.2,в. Происходят первичный пробой промежутков, их разогрев и сильная ионизация в образующихся капсулах.

В это время ранее зажженная дуга поддерживается либо током, либо напряжением (попеременно по мере следующих повреждений линии), и происходит усиленный нагрев на соседних участках вплоть до оплавления, и далее процесс развивается, как показано на рис.2,г-ж по всей длине кабеля.

Мы видим, что стоячая волна энергию переносит (но не в нагрузку) и выделяет ее на организуемых ею же "нагрузках", расположенных с шагом λ/4, в виде оплавлений центральной жилы. Причем при сравнительно малой мощности генератора в пучностях возникают весьма большие значения тока и напряжения. Сложение этих расщепленных величин происходит за счет инерции ионизированных промежутков (ионизация в капсулах сохраняется довольно долго). В рассмотренном выше случае с кабелем РК-75-11 при 18 повреждениях с зазором в среднем 3 мм такой суммарный промежуток составил около 50 мм.

Четвертьволновая электросварка

Использовать энергию стоячей волны можно, если вынести места образования пучностей из линии передачи мощности на ее концы. Поэтому рассмотрим четвертьволновую линию отдельно. На рис.3,а показана такая линия, согласованная с источником мощности и нагрузкой. Это так называемый четвертьволновый трансформатор на линии, который трансформирует сопротивление нагрузки во входное сопротивление линии. Теперь рассмотрим режимы крайнего рассогласования в рамках предложенной ранее модели и заменим нагрузку сварочной цепью, состоящей из держателя электрода и электрода в виде свариваемой детали как ключ с ионизацией промежутка между контактами.

На рис.3,б изображен случай разрыва нагрузки при разносе электродов на расстояние, при котором происходит разрыв дуги, тогда напряжение на конце электрода образует пучность с последующим пробоем промежутка, разрядом пучности и образованием ионизированного облака.

На рис.3,в показан случай замыкания нагрузки, при котором происходит гашение дуги и "залипание" электрода на свариваемой детали. В таком случае напряжение падает до нуля (теоретически), но ток электрода достигает очень больших значений и пережигает замыкающий мост, а в дальнейшем интенсивно оплавляет электрод до достижения нормального режима.

На рис.3,г показан случай нормального режима, это классический случай передачи мощности в режиме бегущей волны на согласованной нагрузке, причем условия согласования нам тоже известны. Известно, что дуга горит при напряжении примерно 20 В, а ток в ней определяется сечением применяемого электрода. Разделив по закону Ома напряжение на ток, получим сопротивление нагрузки, которое должно быть равно волновому сопротивлению линии. Следует отметить, что для стандартных коаксиальных кабелей это сопротивление мало, и необходимо разработать специальные кабели. Придется увеличить сечение центральной жилы кабеля, так как при токах менее 40 А дуга горит неустойчиво и не создает температуры, достаточной для плавления стали.

Из облегчающих конструирование моментов следует отметить следующие. Четвертьволновый трансформатор создает почти идеальные условия возбуждения и горения дуги, эквивалентные крутопадающей характеристике в обычных сварочных трансформаторах, реализуемой обычно переносом рабочей точки трансформатора на границу насыщения сердечника, что чрезвычайно неэкономично и создает огромные помехи в осветительной сети (при насыщении сердечника обычного СТ импульсы тока первичной обмотки достигают сотен ампер, выделяемая тепловая мощность измеряется киловаттами).

При четвертьволновой электросварке поддержание дуги происходит чередованием и сочетанием всех трех режимов работы четвертьволновой линии, поскольку питание сварочной цепи от источника мощности, скорее всего, придется осуществить через согласующий трансформатор от генератора, работающего на повышенных частотах. Можно с помощью такого четвертьволнового трансформатора исключить режим замыкания нагрузки генератора, что позволит применить транзисторные схемы преобразователей. Дело в том, что КЗ в нагрузке, включенной через четвертьволновый трансформатор, передается на вход линии в виде высокого сопротивления. Но при обрыве сварочной цепи нагрузка для генератора аналогична КЗ. Но мы имеем огромный запас по напряжению на электродах. Это напряжение необходимо ограничить на каком-то уровне по соображениям безопасности. Ограничивая напряжение на разомкнутых сварочных электродах, мы одновременно уменьшаем пиковую нагрузку на генератор и можем построить оптимизированную систему с мощностью всего в несколько сотен ватт, по эффективности аналогичную многокиловаттному аппарату в классической реализации.

Теоретически существует возможность четвертьволновой электросварки и на частоте 50 Гц, но практически это очень дорого. Поэтому частоту следует поднять хотя бы до нескольких мегагерц. Вообще, чем выше частота, тем проще и компактнее может получиться конструкция, но начинает проявляться скин-эффект, который снизит глубину сварки, а на СВЧ это превратится в "генератор фейерверков".

Я предлагаю четвертьволновую электросварку только для листового материала, в этом случае она может заменить аппараты типа КЭМП.

Скин-эффект полезен тем, что способен очищать поверхность металла от оксидных пленок. Эта пленка обычно диэлектрическая и имеет кристаллическую структуру, а под ней возникает область повышенного сопротивления для поверхностных токов, что будет вызывать местный прогрев под пленкой и на ее границах, а разность температур при этом разрушать структуру оксидной пленки (пленка будет скалываться с поверхности металла), что может быть альтернативой флюсам для сварочных электродов.

Говоря о практической реализации, следует отметить, что физическая длина четвертьволновой линии в коаксиальном исполнении имеет значительное укорочение (в отличие от свитых проводов), а сварочные кабели выполняют роль настроечного шлейфа, удлиняющего линию так, чтобы четвертьволновой отрезок заканчивался как раз на конце сварочного электрода.

Четвертьволновая электросварка

В обычном включении коаксиальной линии (рис.4,а) ее волновое сопротивление ρ равно волновому сопротивлению кабеля Z. Волновое сопротивление кабельной линии желательно уменьшать (применять, например, стандартные 50-омные кабели). Если подключить оплетку кабеля параллельно центральной жиле, как показано на рис.4,б, то можно уменьшить сопротивление линии в 2 раза.

Оплетка кабеля обычно имеет значительное сечение по меди, превышающее сечение центральной жилы, хотя токи по ним протекают одинаковые. Я предлагаю использовать оплетку кабеля в качестве вторичной обмотки выходного трансформатора генератора. Можно совместить выходной трансформатор генератора и четвертьволновой трансформатор на линии (рис.4,в), т.е можно просто намотать вторичную обмотку коаксиальным кабелем, который составляет четвертьволновую линию. Поскольку схема рис.4,в резонансная, то можно ожидать передачу энергии магнитного поля трансформатора генератора электромагнитному полю коаксиальной линии.

На рис.4,г показана схема обычного включения четвертьволновой линии. Здесь нагрузку трансформатора по оплетке кабеля можно получить, применив нагрузочный резистор R, а также рассмотренную ранее конструкцию кабеля. Особенно удобно в этой конструкции то, что один конец линии заглушен, но его придется, скорее всего, охлаждать.

Автор: Ю.П.Саража

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

сборник В помощь радиолюбителю №55 (1976 г)

журналы Юный техник 1964 (архив за год)

книга Системы с силовыми шаговыми двигателями для металлургической промышленности. Рубцов В.П., Садовский Л.А., Филатов А.С., 1967

книга Знакосинтезирующие индикаторы и их применение. Пароль Н.В., 1988

статья Общая психология. Шпаргалка

статья Преобразователь с удвоением напряжения

справочник Сервисные меню зарубежных телевизоров. Книга №19

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]