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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Микросхема двойного стереоусилителя NCP2809 26.04.2004 Фирмой ON SEMICONDUCTOR начат выпуск микросхем двойного стереоусилителя NCP2809 мощностью по 135 мВт для работы на наушники. Микросхема имеет диапазон напряжений питания от 2,2 до 5,5 В, работает на нагрузку 16 Ом. Требует минимума внешних навесных деталей. Выпускается в 10-выводном корпусе Micro-10.

Другие интересные новости:

▪ Безошибочные осциллирующие катализаторы

▪ Создание суперкартофеля

▪ Фоновая музыка мешает творческому процессу

▪ Многорежимная технология беспроводной связи для сетей датчиков

▪ Пьезоэлектрические MEMS-микрофоны для смартфонов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Утраченные иллюзии. Крылатое выражение

▪ статья Какой звук издает самая большая в мире лягушка? Подробный ответ

▪ статья Лук медвежий. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Двунаправленное сканирование по частоте в УКВ радиоприемнике на микросхеме TDA7088T. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Регулятор частоты вращения мощного двигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025