Таймер для аппарата точечной сварки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Корпус - это завершающий элемент любой сколько-нибудь крупной электрической или электронной конструкции. На его изготовление в любительских условиях зачастую уходит не меньше времени, чем на сборку и налаживание устройства, для которого предназначен.

Обычно корпусы радиолюбительской и промышленной аппаратуры изготавливают из листовой стали для обеспечения высокой механической прочности. Кроме того, такой корпус особенно предпочтителен в тех случаях, когда конструируемое устройство необходимо экранировать от внешних электрических или магнитных полей.

При изготовлении корпусов часто используют заклепочные или резьбовые соединения. Намного облегчить изготовление корпусов, коробок, а также соединение отдельных конструктивных элементов можно, применив точечную электросварку.

Описываемое ниже устройство представляет собой один из практических вариантов аппарата точечной электросварки. За основу взят описанный в статье Е. Годыны "Электросварочный аппарат" ("Радио", 1974, № 12, с. 39- 41), позволяющий сваривать различные детали из листовой стали, а также стальную проволоку. Механически и кинематически наш аппарат от него почти не отличается. Разница заключается в существенно доработанном электронном дозаторе длительности импульса сварочного тока.

Как известно, в соответствии с законом Джоуля-Ленца количество теплоты W, выделяемой в точке контакта свариваемых деталей, зависит от длительности t импульса тока I и электрического сопротивления R току через контакт:

W=R*t*I^2

При расчете сварочного тока и длительности импульса сопротивление считают исходным параметром, так как его в первом приближении можно определить, зная материал свариваемых деталей, их толщину и требуемую температуру сварки.

Согласно закону Джоуля-Ленца, увеличение сопротивления должно увеличивать количество выделяющейся теплоты. Но по закону Ома

I=U^2/Z,

где U2 - напряжение на вторичной обмотке сварочного трансформатора; Z - полное сопротивление вторичного контура, в которое входит и сопротивление контакта R.

Поэтому при увеличении R уменьшится I, а он входит в формулу закона Джоуля-Ленца в квадрате. Количество теплоты, выделяющейся при сварке, зависит от соотношения R и полного сопротивления Z вторичного контура.

Чем меньше Z, тем больший сварочный ток можно обеспечить при том же U2. При этом чем меньше R по сравнению с Z, тем меньше бесполезные потери мощности на нагревание вторичной обмотки трансформатора

Сварка с малым сопротивлением вторичного контура сопровождается нестационарностью нагревания и, как следствие, нестабильностью качества соединений. Минимизировать этот недостаток можно надежным сжатием деталей и зачисткой их поверхности, что обеспечит постоянство R.

Оптимизировать режим сварки при неизменном значении напряжения U2 оказывается удобнее всего регулированием длительности t импульса сварочного тока.

Схема электронного блока сварочного аппарата показана на рис. 1.

В исходном состоянии сварочный трансформатор Т1 обесточен, поскольку контакты К1.1-К1.3 реле К1 разомкнуты. Обмотка реле К1 переменного тока, включенная во входную диагональ диодного моста VD2, также обесточена.

Несмотря на то что к тринистору приложено выпрямленное напряжение сети, мост тока не проводит, поскольку тринистор VS1, замыкающий выходную диагональ диодного моста, закрыт. Конденсатор С1 шунтирован резистором R1 и поэтому разряжен.

Переключатель SF1 установлен на раме сварочного аппарата и связан с педалью, управляющей сжатием свариваемых деталей электродами, так, что переключение происходит в конце хода педали. В момент переключения конденсатор С1 начинает заряжаться, зарядный ток открывает тринистор VS1, который замыкает выходную диагональ диодного моста VD2, и он подключает к сети обмотку реле К1. Одновременно с этим вспыхивает лампа EL1.

Реле срабатывает, и замкнувшиеся контакты К1.1 -К1.3 подключают к сети первичную обмотку сварочного трансформатора Т1. Мощный импульс переменного тока, возникающий во вторичной цепи, разогревает металл свариваемых деталей в точке сжатия электродами до температуры плавления.

Через некоторое время зарядный ток конденсатора С1 спадает настолько, что уже не может открыть тринистор VS1 при очередном полупериоде напряжения сети. Поэтому тринистор остается закрытым. Обмотка реле К1 теперь обесточена. Контакты К1.1 - К1.3 реле размыкаются и отключают сварочный трансформатор от сети. Этим завершается процесс сварки очередной точки.

Педаль аппарата отпускают и подготавливают его к сварке следующей точки. При отпускании педали контакты SF1 возвращаются в исходное положение и конденсатор С1 разряжается через резистор R1.

Время, в течение которого тринистор в каждом полупериоде сетевого напряжения открывается, при указанных на схеме номиналах конденсатора С1 и резистора R1 можно изменять в пределах от 0,1 с до нескольких секунд. Таким образом, электронный узел сварочного аппарата представляет собой сочетание формирователя мощного токового импульса и реле времени, определяющего длительность этого импульса.

Сварочный ток в импульсе может достигать 1500...2000 А в зависимости от материала и толщины свариваемых деталей. Потребляемый от сети ток не превышает 8 А.

Цепь R3C2 предназначена для гашения искр между контактами К1.1-К1.3 и уменьшения создаваемых помех. Лампа накаливания EL1 мощностью 60 или 75 Вт на напряжение 220 В служит для обеспечения более устойчивой работы тринистора при значительной индуктивности обмотки реле К1. Диод VD1 предотвращает возможность появления отрицательного напряжения на управляющем переходе тринистора.

В качестве реле в блоке использован магнитный пускатель ПМЕ-071 МВУХЛЗ АC3 с обмоткой на переменное напряжение 220 В и тремя парами рабочих контактов. Тринистор установлен на медном теплоотводящем крепежном уголке с полезной площадью поверхности около 8 см2. Конденсаторы С1, С2 - любого типа, причем С2 следует выбрать на номинальное напряжение не менее 630 В. Переменный резистор R2 - любой, с линейной характеристикой

Сварочный трансформатор Т1 переделан из лабораторного регулировочного ЛАТР-9 (РНШ) Его обмотка содержит 266 витков провода диаметром 1 мм. Движок и контактный ролик демонтируют, свободную от изоляции контактную дорожку на обмотке очищают от пыли, покрывают лаком, после чего обмотку изолируют лакотканью. Выводы от обмотки, которая будет служить первичной, выполняют гибким изолированным проводом сечением 1,5...2 мм2.

Вторичную обмотку наматывают многопроволочным медным проводом сечением по меди не менее 80 мм2 в теплостойкой наружной изоляции. Число витков - 3.

Электронный блок размещен в нижнем отсеке корпуса сварочного аппарата (рис. 2). На боковую панель выведена ручка регулирования длительности токового импульса, проградуированная в секундах.

Информацию о многих отсутствующих в статье аспектах конструкции, о работе и эксплуатации сварочных аппаратов можно найти в книге Геворкяна В. Т. "Основы сварочного дела" (М.: Высшая школа, 1991).

Правильно собранный аппарат, как правило, не требует налаживания, необходимо только отградуировать шкалу регулятора выдержки времени R2. Здесь, однако, уместно заметить, что временные границы этой шкалы сильно зависят от параметров примененного в аппарате экземпляра тринистора VS1. Поэтому в отдельных случаях может оказаться целесообразной подборка более подходящего экземпляра тринистора и конденсатора С1.

Перед тем как начать сварку подготовленных деталей, следует предварительно опытным путем определить оптимальную длительность сварочного импульса для каждого сочетания их толщины и материала. При слишком коротком импульсе соединение будет непрочным, а при излишне длинном - не исключен сквозной прожог деталей.

Аппарат позволяет сваривать проволоку диаметром до 3 мм стальную и из нержавеющей стали, медную луженую - до 2 мм, стальные листы - толщиной до 1,1 мм.

Вид на аппарат спереди-сверху представлен на рис. 3.

Следует иметь в виду, что сварка часто сопровождается искрами из точки контакта металлов, поэтому необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности и строго их соблюдать. Работать с аппаратом можно только в негорючей одежде, в рукавицах и с защитной маской на лице.

Авторы: Г.Чикетаев, Б.Каримов, г.Бишкек, Киргизия

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Танталовая инновация для усовершенствования термоядерных реакторов 20.12.2023 Инженеры Университета Висконсин-Мэдисон из США представили инновационный метод облицовки внутренних стенок термоядерного реактора с использованием тантала. Предлагаемая технология призвана сделать реактор более компактным, а также облегчить процессы обслуживания и ремонта. Новое технологическое достижение в области облицовки термоядерных реакторов открывает перспективы для более эффективного и компактного использования этой энергетической технологии. Подобные инновации вносят важный вклад в развитие экологически чистых и устойчивых источников энергии, но также подчеркивают важность дальнейших исследований в области термоядерной энергетики. Уникальность метода заключается в применении холодного распыления тантала (металла, устойчивого к высоким температурам) на поверхность нержавеющей стали. Материал, нанесенный таким образом, способен задерживать больше частиц водорода, что снижает размеры термоядерного устройства. Из-за того, что ионизированные частицы водорода иногда выходят из плазмы и нейтрализуются, часть энергии теряется. Поэтому создание высокопроницаемой поверхности стен реактора играет важную роль. Процесс создания покрытия с использованием холодного распыления тантала аналогичен применению баллончика с краской. Частицы из баллончика суперсонически направляются на поверхность, сплющиваются при ударе, покрывая всю поверхность и сохраняя наноразмерные границы между частицами. Эти микроскопические границы оказываются эффективными в захвате частиц водорода. Исследователи планируют применить свой новый материал в установке WHAM. Экспериментальное устройство, строящееся неподалеку от Мэдисона, штат Висконсин, станет прототипом будущей термоядерной электростанции нового поколения, которую разрабатывает компания Realta Fusion, являющаяся подразделением UW-Madison. Эксперимент WHAM проводится в Лаборатории физических наук в сотрудничестве между Университетом Мэдисона, Массачусетским технологическим институтом и компанией Commonwealth Fusion Systems.

Другие интересные новости:

▪ Экстремальная закалка

▪ Миниатюрный жесткий диск

▪ Свой ветряк на крыше

▪ Ловушка вечных желаний

▪ Двигатель на сухом льде

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Гражданская радиосвязь. Подборка статей

▪ статья Милтон Фридман. Знаменитые афоризмы

▪ статья Как был изобретен телефон? Подробный ответ

▪ статья Производственная санитария, гигиена труда и личная гигиена

▪ статья Расчет сварочного трансформатора для полуавтоматической сварки с тиристорным регулятором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Биомасса: чистая энергия для будущего. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026