Симисторный регулятор для сварочного аппарата. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

В данном устройстве используется регулировка мощности нагрузки с помощью симистора, включенного в первичную обмотку силового трансформатора. Схема пригодна также для управления другими приборами переменного тока, например, нагревателями, лампами накаливания большой мощности, электродвигателями и т.п.

На рис.1 показана функциональная схема, состоящая из трансформатора Тr2 и симистора (триака) ТС1, а на рис.2 - изменение токов и напряжений.

В первом периоде сетевого напряжения задается минимальное значение напряжения (рис.2. часть 1), во втором-максимальное (рис.2, часть 2).

В ходе измерений вторичная обмотка нагружалась пампой накаливания мощностью около 100 Вт. "Поведение" кривых можно истолковать следующим образом:

• напряжение между электродами МТ1-МТ2 симистора (рис.2,а) возрастает до тех пор, пока не происходит его открывание. Тогда напряжение между электродами падает практически до нуля и остается таковым до конца полупериода. В следующем полупериоде происходит то же самое;
• изменение тока между минимальным и максимальным значениями (рис.2,б) происходит равномерно (сопротивление Rs-эквивалентное сопротивление соединительных проводов). С возрастанием тока исчезает видимый скачок возле перехода напряжения через ноль;
• изменение напряжения в первичной обмотке трансформатора (рис.2,в) имеет сложную форму, которая постепенно приближается к синусоидальной.

Схема подключения сварочного трансформатора приведена на рис.3.

В схеме дополнительно имеются:

• фильтр сетевых помех;
• схема управления симистором.

В устройстве использован промышленный сварочный трансформатор (Тг2). Катушка первичной обмотки рассчитана на 220 В с номинальной индукцией около 1.5 Тл. Ток холостого хода при напряжении сети 230 В составляет около 3 А. Напряжение холостого хода на вторичной обмотке - 50 В. Низкое напряжение короткого замыкания компенсировано шунтирующей катушкой с большим количеством витков, чем у вторичной обмотки. Цель данного регулятора состоит в том, чтобы осуществлять плавную регулировку сварочного тока.

Фильтр сетевых помех состоит из катушек L1,L2 и конденсаторов С1, С2. Помимо фильтрации, его задача состоит в уменьшении импульсов тока, возникающих при включении дуги. Катушки примерно на 3...6 В снижают напряжение, подаваемое на трансформатор. Число витков катушек задано для индуктивности 2,4 мГ, со значением А=6200 нГ/виток2. Симистор можно заменить любым другим, выдерживающим полное напряжение сети и максимальный ток. Цель C3-R1 фильтрует радиочастотные помехи, создаваемые симистором.

Напряжение питания схемы управления симистором создается трансформатором Тr1 с диодным мостом Gr. Трапециевидная форма напряжения образуется резисторами R2. R3 и стабилитроном D1. Напряжение в каждом полупериоде падает до нуля. Это синхронизирует цель запуска симистера.

Параметры генератора на однопереходном транзисторе Т1 определяются номиналами Р, R4 и С4. Значения Р и R4 я определил опытным путем. Сопротивление 22+33 кОм создает минимальный сварочный ток, 33 кОм - максимальный, достижимый от сети. Значения Р=47 кОм. R4=4.7 кОм соответствуют хорошей работе трансформатора от 230 В. Тиристор ТС2 обеспечивает необходимый ток для открывания симистора. При отсутствии однопереходного транзистора его можно заменить аналогом на двух биполярных. включенных по схеме, приведенной на рис.4

Конструкция регулятора. Схема регулятора размещается на двух печатных платах из одностороннего стеклотекстолита. Плата большего размера содержит фильтр помех, симистор и блок питания схемы управления. На плате меньшего размера находится сама схема управления с тиристором.

Чертеж первой платы показан на рис.5, а размещение деталей - на рис.6.

В схеме управления используется потенциометр с пластмассовой осью. Выводы потенциометра находятся под сетевым потенциалом, поэтому такая ось обеспечивает требуемую изоляцию. Чертеж второй платы изображен на рис.7, размещение деталей показано на рис.8. Платы соединяются друг с другом тремя проводами.

(нажмите для увеличения)

Такая конструкция практична со многих точек зрения:

• упрощает размещение плат в корпусе прибора;
• облегчает наладку схем

При изготовлении печатных плат следует учитывать наличие сетевого напряжения, поэтому необходимо выдерживать достаточные расстояние между дорожками. Кроме того, ввиду больших токов соединительные контакты должны иметь соответствующую допустимую нагрузку. Места крепления катушек L1, L2 усилены трубчатыми заклепками 02,5 мм. В точках соединения N, L, N1, МТ2 установлены плоские контакты для больших токов (простого припаивания к фольге недостаточно, поскольку фольга может перегреться и отслоиться от платы). На дорожки платы силовой части дополнительно напаиваем луженый провод В предположении, что фольга проводников имеет ширину 7 мм и толщину 0,02.. .0,03 мм, получим сечение всего лишь около 0,2 мм2, а допустимая нагрузка по току через проводник составляет 20 А/мм2. Фольгированные стороны схемы покрываем лаком.

Катушки фильтра L1, L2 имеют размеры 046x28 мм. Они помещаются в горшкообразный сердечник с A=6200. Катушки содержат 19.75 витков эмалированного провода 01.5 мм. Витки на обмотках помещаются точно в два ряда. Ничто не мешает выполнить катушки фильтра и другой формы, важно лишь, чтобы провод с гарантией выдерживал максимальный ток 16 А. Радиатор симистора изготовлен из теплоотвода для мощного транзистора.

Наладка. Испытания схем производим с осторожностью, поскольку практически каждая их деталь находится под сетевым потенциалом В работе используем сетевой кабель, снабженный изолированными контактами. Изготовленные платы первоначально не соединяем друг с другом. Питание схем производим от сетевой розетки, снабженной отдельным выключателем В любом случае сетевое напряжение оставляем включенным лишь до тех пор, пока оно необходимо для измерений. Сначала измеряем питающее напряжение схемы управления. Оно должно соответствовать напряжению стабилизации стабилитрона D1. Это напряжение не критично (годятся значения в интервале 10...15В).

При отключенном сетевом напряжении подсоединяем три провода схемы управления и подключаем сварочный трансформатор к контактам N1 и МТ2. При включении сетевого напряжения с помощью потенциометра Р можно изменять напряжение и ток. подаваемые на трансформатор Форму кривых, соответствующую рис2а, b и с, контролируем с помощью осциллографа.

Автор: B.DEMETER

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Разработан революционный квантовый суперметалл 10.06.2025 Современная наука стоит на пороге новой технологической революции, связанной с разработкой материалов, способных проводить ток без потерь энергии. Такие свойства особенно важны в условиях стремительно растущей потребности в энергоэффективных решениях - от квантовых вычислений до инфраструктуры центров обработки данных. Именно в этом контексте следует рассматривать прорыв, достигнутый физиками из Университета Райса (США), которые представили уникальный квантовый материал с особыми электронными характеристиками. Исследователи работали с дисульфидом тантала, слоистым кристаллом, известным в науке под обозначением TaS2. Добавив в его структуру небольшое количество индия, ученые добились нарушения симметрии материала, что стало ключом к проявлению его топологических и сверхпроводящих свойств. Именно этот шаг позволил превратить TaS2 в так называемый узловой металл Крамерса - редкий квантовый объект, в котором электроны с разными спинами движутся по отдельным, но переплетенным траекториям в импульсном пространстве. Главной особенностью этого состояния являются так называемые узловые линии - энергетические зоны, где электроны с противоположными характеристиками сходятся и взаимодействуют без потерь. Это придает материалу уникальные свойства, открывая путь к созданию топологических сверхпроводников, которые смогут обеспечить высокоэффективную передачу энергии даже при минимальном охлаждении. Команда ученых не ограничилась экспериментальными данными. Они дополнили свои наблюдения теоретическими расчетами, подтвердив, что структура и поведение полученного вещества соответствуют квантовым предсказаниям. Особенность нового материала заключается в том, что он может совмещать два фундаментальных свойства: сверхпроводимость и топологическую защиту. Такое сочетание делает его особенно перспективным для технологий, в которых даже малейшие энергетические потери недопустимы. Применение подобных материалов может кардинально повлиять на развитие квантовой электроники. Их использование позволит создавать устройства, способные работать значительно эффективнее, чем традиционные кремниевые чипы, особенно в условиях, требующих высокой точности и минимального тепловыделения. Кроме того, перспективы их внедрения в электромобили и системы хранения энергии могут сократить энергозатраты и повысить надежность таких решений. Самым удивительным в открытии ученых из Университета Райса является то, что столь сложное квантовое поведение удалось вызвать с помощью относительно простого изменения химического состава известного материала. Это говорит о том, что путь к новым функциональным материалам может лежать не только через создание совершенно новых соединений, но и через точную настройку уже существующих.

Другие интересные новости:

▪ Оболочка ореха кешью устойчива к ультрафиолету

▪ Датчик изображения Sony IMX224MQV с рекордно высокой светочувствительностью

▪ Звуковая карта Creative Sound Blaster Z SE

▪ Новая линейка телевизоров R8 от Samsung

▪ Гибридный пикап Ford Maverick

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Перегруппировка сил. Крылатое выражение

▪ статья Как, согласно воззрениям пеласгов, возникла Вселенная? Подробный ответ

▪ статья Ясенец белый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный замок с ключами iButton. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Трехканальный усилитель кабельного ТВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025