Для сварки, пуска и зарядки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Вот уже более десяти лет пользуюсь самодельным устройством, отлично зарекомендовавшим себя при сварке, резке металлических листов толщиной от 0,6 до 12 мм, подаче электропитания на время запуска двигателя автомашины стартером, зарядке щелочных и кислотных аккумуляторов, обеспечении запуска и последующей работы двигателя постоянного тока мощностью до 1,5 кВт. Более того, представляемый мною универсал - это еще и превосходный источник безопасного напряжения для электрооборудования погреба, подвала, мастерской...

Основные характеристики устройства

• Напряжение первичной электросети, В......220
• Регулируемый сварочный ток, А......0-120
• Регулируемый зарядный ток, А......0-75
• Регулируемое выходное напряжение, В......0-70
• Максимальная мощность, кВА......3
• Габаритные размеры, мм......590x310x300
• Масса, кг......40

В основе устройства самодельный силовой трансформатор Т_с - однофазный, стержневой (сечение магнитопровода из электротехнической стали 60x80 мм), с первичной обмоткой I, которая имеет 230 витков медного провода диаметром 2 мм, двумя вторичными (II-1 и II-2 по 32 витка, сечение провода в каждой - 32 мм²). Есть у этого 25-кг крупногабаритного (280x240x120 мм) электрического прибора и обмотка III, насчитывающая 50 витков провода сечением 40 мм².

Другое массивное и объемистое самодельное устройство - дроссель L_c - тоже наматывается на сердечнике стержневого типа (сечением 40x30 мм - половина набора магнитопровода Т_с), но с "воздушным" зазором, образуемым 4-мм стекло-текстолитовой прокладкой. Здесь всего лишь две 60-витковые обмотки из медного изолированного провода диаметром 6-8 мм, соединенные последовательно.

Чуть в стороне от дросселя L_c располагается блок конденсаторов фильтра типа КБГИ обшей емкостью 2000 мкФ с рабочим напряжением 80В.

Под стать Т_c и L_c - выпрямительный блок, включающий в себя пару мощных электрических вентилей Д200 (VD1c- VD2c) и "электровозных" тиристоров T160 (VS1_c-VS2_c), управляемых специальным блоком на микросхеме с пятью транзисторами. Конечно же, все примененные силовые полупроводниковые приборы - на алюминиевых радиаторах.

Поскольку во время работы (особенно при сварке и резке металла) выделяется значительное количество тепла, по-

стольку в состав устройства входит электровентилятор принудительного охлаждения (электродвигатель М1 с крыльчаткой на валу). Располагается он в непосредственной близости от силового трансформатора, чтобы как можно больше теплоизлучающей поверхности попадало под напор воздуха.

В 50-60 мм от Т_c крепится дроссель L_c так, чтобы центральная часть его обмоток совпадала с центральной осевой линией электровентилятора (для лучшего обдува). Ну а остаток принудительного воздушного потока охлаждения распределяется между силовыми полупроводниковыми приборами и остальными элементами и узлами устройства. Блок управления тиристорами - в их числе. Смонтированный на отдельной плате, он располагается над дросселем перпендикулярно его обмоткам (рис. 2).

Блок управления тиристорами представляет собой не что иное, как фазо-импульсный регулятор работы диодно-тиристорного моста, рассчитанного на ток до 500 А. Смонтированный из широко распространенных радиодеталей и типовых узлов промышленного изготовления, он обеспечивает высокое качество регулирования и возможность надежного санкционирования в автоматическом режиме.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема самодельного сварочно-зарядно-пускового устройства.

Рис. 2. Готовое устройство (слева) и вид на его компоновку при снятой задней стенке (справа).

Имеется здесь и электронная защита преобразователя от нестандартных ситуаций, срабатывающая путем мгновенного блокирования выходных импульсов. Этому служит электронное устройство на тиристоре VS1, в цепи управляющего электрода у которого - датчики аварийного состояния (например, герконы ограничителей тока, контакты ртутных термометров и им подобные компактные устройства), соединенные параллельно и работающие на замыкание цепи ЗАЩИТА (на рис. 1 показана только одна пара таких контактов - SA1).

При замыкании любого из датчиков аварийного состояния происходит отпирание тиристора VS1, который впоследствии так и остается открытым. А это значит, что на инвертирующий вход операционного усилителя - микросхемы DA1 поступает потенциал, превышающий все возможные значения пилообразного напряжения на его неинвертирующем входе. В результате на выходе "операционника" устанавливается нуль, транзисторы VТ3 - VТ5 остаются закрытыми и выходные импульсы к тиристорам не поступают.

Возвращают блок в исходное состояние кратковременным отключением напряжения питания блока.

Теперь несколько рекомендаций по возможной замене радиодеталей. В роли транзисторов VТ1 и VТ2 вполне приемлемы более современные и широко распространенные КТ315 и КТ312; вместо трех оконечных триодов (VТЗ и работающих параллельно VТ4 - VТ5) достаточно всего двух полупроводниковых КТ829.

В качестве КД105Б (VD3 - VD5) неплохо показывают себя любые кремниевые диоды с обратным напряжением не менее 100 В и прямым импульсным током не менее 3 А. Ну а выпрямительный мост VD1 (сборку КЦ402) можно смело заменять любым аналогом из серии КЦ402 - КЦ405.

"Силовичок" Т1 желательно брать готовым - типа ТВК-70Л2 или ТВК-110Л. Аналогично следует поступать и при выборе импульсных трансформаторов Т2 и Т3. Конечно же, предпочтение - промышленным МИТ-2В. Однако при необходимости можно довольствоваться и самодельными "импульсниками", намотанными на любых стандартных ферритовых кольцах диаметром 20-50 мм. Надо лишь, чтобы первичная обмотка каждого трансформатора содержала 50 витков провода ПЭВ-0,2. Соответственно, во вторичной должно быть 150 витков ПЭВ-0,2. Начало каждой обмотки рекомендуется выделять (например, цветной меткой), чтобы не ошибиться при распайке в соответствии с принципиальной электрической схемой, где метки условно обозначены точками.

Длительность управляющих импульсов, поступающих на тиристоры, равна 100-200 мкс.

В авторском исполнении сварочно-зарядно-пусковое устройство смонтировано внутри металлического каркаса размерами 500x310x300 мм, изготовленного из стального уголка 15x15 мм. В такой конструкции почти друг за другом расположены: электро вентиля тор принудительного воздушного охлаждения, силовой трансформатор, дроссель, выпрямительный блок, а сверху (как уже отмечалось) блок управления тиристорами.

На лицевой панели установлены: выключатель сетевого напряжения с автоматической защитой, индикаторная лампочка СЕТЬ, вольтметр постоянного тока на 30 В, электроизмерительный стрелочный прибор постоянного тока на 50 А с тумблером АМПЕРМЕТР-ОТКЛ, потенциометр НАПРЯЖЕНИЕ блока управления тиристорами, тумблеры ВЕНТИЛЯТОР и ФИЛЬТР-ОТКЛ. Ниже расположены в один ряд клеммы "+" и "-" для подключения как к автомобильной батарее для ее зарядки, так и к стартеру для запуска двигателя автомашины при разряженном аккумуляторе, а в режиме СВАРКА - для подсоединения сварочного кабеля с держателем электрода и "земельного провода" при проведении сварочных работ и резки металла, клеммы ~ 48 В. Ну а под верхней крышкой устройства установлена контактная колодка с перекидными медными шинами для дополнительных переключений в режим СВАРКА и ЗАРЯДНИК.

Исходя из собственного опыта, рекомендую при электромонтаже устройства добиваться особо прочного контакта во всех электрических цепях в соответствии с принципиальной электрической схемой. Силовые провода настоятельно советую снабдить наконечниками из медной трубки, сплющить и пропаять концевую часть каждой клеммы, а затем - просверлить по отверстию диаметром 6,5 мм для крепежных болтов. Более того, все болтовые соединения оснастить шайбами Гровера для лучшего стягивания и получения плотного электроконтакта. Особенно это актуально для электрических соединений силового трансформатора, дросселя и выпрямительного блока.

Что касается порядка работы на сварочно-зарядно-пусковом устройстве, то здесь, как говорится, никаких проблем.

В частности, при выполнении сварочных операций (режим СВАРКА) требуется вставить штепсельную вилку сетевого электрошнура в розетку (проследив, чтобы фазный провод действительно шел к автоматическому выключателю - для быстрого и четкого срабатывания электрозащиты при перегрузке и коротком замыкании). По включению автомата А1 должна загореться индикаторная лампочка СЕТЬ. Затем надо подсоединить "земельный провод" (тянущийся от детали, подготовленной к сварке) к клемме "-", а сварочный кабель (идущий от держателя электрода) - к клемме "+".

Включив электровентилятор воздушного охлаждения устройства, следует отключить амперметр, который, в противном случае, может выйти из строя. Остается вставить в держатель электрод, подобрать потенциометром НАПРЯЖЕНИЕ регулировку вентильного моста на необходимый ток и приступить к сварочным работам.

Для режима ЗАРЯДНИК алгоритм несколько иной. Здесь уже надо подключить к клеммам устройства "+" и "-" соответствующие выводы от аккумулятора, а потенциометром НАПРЯЖЕНИЕ отрегулировать "троллейбусные" тиристоры на выдачу выпрямителем необходимого зарядного тока.

ЗАПУСК отличается от режима ЗАРЯДНИК тем, что на клеммы аккумулятора подается повышенный ток до 50 А в течение нескольких секунд, пока включается стартер автомобиля.

Автор: А.Шиханский, г.Вольск

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Стиральная машина для собак 11.03.2002 Испанские инженеры Эдуардо Сегура и Андрее Диас за три года интенсивной работы создали машину для мытья собак. Машина, названная "Лавакан" (от испанских слов "помой собаку"), менее чем за полчаса намыливает, отмывает и высушивает заключенное внутрь животное. Как всякая стиральная машина, она имеет несколько программ для животных разных пород и размеров, а также для мытья с инсектицидным шампунем (эта процедура занимает больше времени, чем простая помывка). Одновременно с мытьем проводится гидромассаж. По словам изобретателей, собаки переносят мытье в машине неплохо, многим процедура даже нравится, а один пес мирно заснул во время сушки. Изобретатели полагают, что их машина годится и для мытья кошек, но кошки так не считают. Уже налажен промышленный выпуск "Лавакана", машина стоит около 20 тысяч долларов и закупается в основном профессиональными заводчиками и салонами собачьей красоты.

Другие интересные новости:

▪ Бронежилет с системой охлаждения

▪ Вода не менее ценна, чем нефть или газ

▪ Роботы-гуманоиды уже в продаже

▪ Самообучаемая электрическая сеть

▪ Успокаивающая газировка

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Дозиметры. Подборка статей

▪ статья Основы бизнеса. Шпаргалка

▪ статья Существовала ли дискриминация по цвету волос? Подробный ответ

▪ статья Медсестра. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сенсорное реле, срабатывающее от прикосновения пальца, 10-12 вольт 120 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Повышение частоты кварцев. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025