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:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Дефицит холина влияет на работу мозга 15.06.2026 Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе (UC Davis) провели масштабный анализ и обнаружили, что у людей, страдающих тревожностью, в мозге наблюдается заметный дефицит этого соединения. Это открытие добавляет новый биологический аспект к пониманию причин и механизмов тревоги, подчеркивая роль химии мозга в эмоциональном благополучии. Ученые проанализировали данные 25 предварительных исследований, в которых использовалась магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) для изучения химических процессов в мозге. В общей сложности в них участвовали 370 человек с диагностированными тревожными расстройствами, такими как генерализованное тревожное расстройство, паническое расстройство и социальная фобия, а также 342 человека без подобных проблем. Результаты оказались удивительно последовательными: у людей с тревожностью уровень холина в определенных областях мозга был примерно на 8% ниже. Для столь чувствительной структуры, как мозг, даже такая, казалось бы, небольшая разница имеет серьезное значение. Особенно выраженным дефицит оказался в префронтальной коре - зоне, которая отвечает за контроль эмоций, принятие решений, регуляцию поведения и реакцию на стресс. Именно эта область помогает человеку отличать реальную угрозу от повседневных переживаний и сохранять эмоциональное равновесие. Когда ее работа нарушается из-за недостатка холина, обычные ситуации могут восприниматься как серьезная опасность, запуская хронический режим "бей или беги". Холин играет фундаментальную роль в организме. Он служит строительным материалом для клеточных мембран, участвует в синтезе нейромедиаторов, поддерживает передачу нервных импульсов, влияет на память и регуляцию настроения, а также важен для работы мышц и всей нервной системы. Хотя организм способен производить небольшое количество холина самостоятельно, основная его часть поступает с пищей. Богатыми источниками этого вещества считаются яйца, рыба, куриное мясо, говядина, молочные продукты и соя. К сожалению, многие люди не получают даже рекомендованную суточную норму - 550 мг для взрослых мужчин и 425 мг для женщин. При хронической тревоге мозг испытывает повышенную нагрузку, что, по мнению ученых, увеличивает потребность в холине. Если его поступает недостаточно, запасы постепенно истощаются, усугубляя симптомы. Миндалина, отвечающая за оценку угроз, и префронтальная кора работают в дисбалансе, что приводит к гиперактивности стрессовых реакций. Таким образом, биохимические изменения могут создавать порочный круг, где тревога усиливает дефицит, а дефицит, в свою очередь, поддерживает тревожное состояние. Важно отметить, что обнаруженная связь пока отражает корреляцию, а не доказанную причинно-следственную зависимость. Авторы исследования под руководством Ричарда Мэддока и Джейсона Смукни подчеркивают, что пока рано говорить о лечении тревожных расстройств с помощью добавок холина. Для подтверждения такой возможности потребуются дополнительные клинические испытания. Тем не менее открытие подчеркивает растущий интерес науки к нутрициологии в контексте психического здоровья. Многие современные диеты, особенно с ограничением животных продуктов, часто приводят к недостаточному потреблению холина, что может вносить вклад в распространенность тревожных состояний. Это открытие побуждает внимательнее относиться к рациону как к одному из инструментов поддержки мозга.

Другие интересные новости:

▪ Nokia Speakerphone HF-300

▪ Моющий пылесос Dyson WashG1

▪ Раскрыт секрет голубых глаз хаски

▪ Чехол для изоляции смартфона от хозяина

▪ NXP показала сверхкомпактный высокоточный MEMS-синтезатор частоты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Клочок бумаги. Крылатое выражение

▪ статья Как велики периоды обращения двойных звезд? Подробный ответ

▪ статья Врача-эндоскопист. Должностная инструкция

▪ статья Что же зря-то шумите на до мною, березы? Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Стабилизированный блок питания, 60 вольт 0,1 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026