|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Универсальный тиристорный регулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование Базовая схема (рис.1) разработана для сварочного выпрямителя, который позволяет получить высокое качество сварочной дуги в диапазоне токов 30-160 А при использовании нержавеющих электродов. В выпрямителе можно применять любой трансформатор с напряжением вторичной обмотки от 28 до 60 В и током до 160 А, в т.ч. обычные трансформаторы с "жесткой" характеристикой и не совсем правильно рассчитанные сварочные трансформаторы, которые при сварке сильно "садят" питающую сеть.
Сварочный ток можно плавно регулировать резистором R5, выведенным на переднюю панель выпрямителя. Схема ограничивает напряжение холостого хода выпрямителя до 30-40 В, что обеспечивает более безопасную работу сварщика и позволяет использовать конденсатор выходного фильтра С6 с рабочим напряжением от 30 В. Введение обратной связи по току (сигнал снимается с датчика тока R8) ограничивает ток короткого замыкания и стабилизирует сварочный ток при колебаниях напряжения в сети. Это особенно важно при работе от "слабой" сети, что часто случается в сельской местности и при большой длине подводящих проводов. При изменении некоторых элементов схемы ее можно использовать для создания регулирующих выпрямителей на токи от 1 до 1000 А, например, автомобильных пускозарядных устройств, мощных сварочных выпрямителей. В схеме применено минимальное количество самых доступных и дешевых компонентов, наладка схемы простая. Схема разработана с учетом традиционных схемотехнических решений, с учетом удобства монтажа силовых элементов и требований универсальности схемы. На элементах VS1, VS2, VD1, VD4 выполнен управляющий мостовой выпрямитель. На элементах R16 R18, R25, VD12, VD13, VT3 собрана схема разрядки конденсатора С5 генератора пилообразного напряжения (ГПН) в момент перехода напряжения сети через 0. Момент срабатывания порогового устройства, выполненного на элементах R20 - R24, VD14, VT4, VT5, от сигнала ГПН, а следовательно, угол открывания VS1 и VS2 зависит от напряжения на эмиттере VT5, которое определяется сигналами с датчика тока R8, каскада ограничения выходного напряжения (R6, R11 - R15, С4, VD9, VD11, VT2) и сопротивлением резистора R5. R5 задает начальное смещение на базе VT1 и определяет величину выходного тока, при котором падение напряжения на датчике тока R8 достаточно для открывания VT1. При повышении выходного напряжения выше порогового (определяется положением движка подстроечного резистора R13) ток транзистора VT2 через резистор R6 также открывает VT1, при этом повышается напряжение на эмиттере VT5, угол открывания тиристоров автоматически поддерживается таким, чтобы выходной ток и выходное напряжение не превышали установленных значений. Каскад-генератор тока 4 А (на R1, R2, VD16, VD17, VT6) формирует ток, необходимый для открывания тиристоров VS1 и VS2 и развязывающих диодов VD7 и VD8. Генератор тока 20 мА (на R9, R26, VD4, VD5, VT7) и параметрический стабилизатор на (R10, VD10) обеспечивают стабильное напряжение. Конденсатор С6 (выходной фильтр) совместно с дросселем L1 создает условия для стабильного и "мягкого" зажигания и горения сварочной дуги. Оптимальное выходное напряжение трансформатора (при максимальном токе, который должен обеспечивать выпрямитель) составляет 28-35 В. Можно использовать и трансформаторы с выходным напряжением до 60 В, но это может ухудшить стабильность горения дуги при малых выходных токах. Дроссель L1 можно выполнить на любом подходящем сердечнике из трансформаторной стали сечением 15-25 см2 с немагнитным зазором 0,5 мм; количество витков 50-80, сечение провода - не менее 10 мм2. Конденсатор С6 набирают из электролитических конденсаторов с рабочим напряжением не менее 30 В: общей емкостью не менее 30000 мкФ. Диоды VD1, VD3, тиристоры VS1 и VS2 можно использовать практически любые, рассчитанные на ток не менее 160 А, устанавливая их на радиаторы. При использовании трансформатора, имеющего две обмотки на напряжение 28-35 В, их соединяют последовательно, среднюю точку соединяют с точкой соединения катодов VD1 VD3, а сами диоды VD1 и VD3 исключают из схемы. На рис.2 показано расположение элементов, а на рис.3 - печатная плата устройства.
В качестве датчика тока R8 автор использовал сложенный вчетверо и зажатый между клеммами отрезок нержавеющей проволоки D3 мм. Расстояние между клеммами 55 мм. Можно использовать в качестве датчика тока часть сварочного кабеля, подобрав участок такой длины, чтобы при максимальном выходном токе падение напряжения на нем составляло примерно 0,3 В. Данное условие должно соблюдаться при выборе других материалов и конструкций для датчика. На рис.4 и рис.5 изображены упрощенные электромонтажные схемы при различных конструкциях датчика тока.
Так как управляющая электронная схема не использует отдельного источника питания, удобно выполнить выпрямитель отдельным конструктивом, имеющим два входа для подачи переменного напряжения от трансформатора и два выхода для подключения сварочного кабеля, регулятор тока и амперметр на передней панели. В качестве амперметра можно использовать практически любой стрелочный прибор, измеряющий напряжение на датчике тока R8, если включить его через соответствующее гасящее сопротивление и проградуировать шкалу. Для наладки выход схемы нагружают сопротивлением 10 Ом, мощностью не менее 100 Вт, резистор R5 устанавливают в положение минимального сопротивления, движок R13 - в верхнее положение. Включают выпрямитель и проверяют изменение выходного напряжения при вращении движка R13 в пределах 24-36 В, при необходимости подбирают R12. Затем закорачивают выход схемы и, вращая движок R5, проверяют изменение выходного тока в пределах 30-160 А (можно измерять ток первичной обмотки трансформатора, умножая его значение на коэффициент трансформации). Если в положении максимального сопротивления R5 выходной ток выше (ниже) 160 А, соответственно увеличивают (уменьшают) сопротивление датчика R8, изменяя расстояние между клеммами (длину участка кабеля). Пределы регулирования выходного тока резистором R5 изменяют, подбирая резистор R4. Подключают нагрузку 10 Ом, резистором R13 устанавливают напряжение на выходе 30-36 В, после чего отключают резистор 10 Ом и проверяют работу выпрямителя во всем диапазоне выходного тока, зажигая сварочную дугу. При использовании схемы для конструирования устройств для автомобилей применяют трансформаторы, обеспечивающие при токах 160-300 А выходное напряжение 18-20 В (для автомобилей с 12-вольтовым аккумулятором) и 30-35 В (с аккумулятором на 24 В). Дроссель L1 исключают, емкость конденсатора С6 можно уменьшить до 10000 мкФ, сопротивление датчика R8 подбирают для ограничения выходного тока на уровне 160-300 А. Подбором резистора R12 устанавливают напряжение холостого хода 14 и 28 В соответственно для 12 (24 В) аккумуляторов. Можно применять схему в зарядных устройствах, подбирая нужные диапазоны выходного тока и порог ограничения по напряжению. Дроссель L1 и конденсатор С6 исключают, стабилизатор тока в источнике питания можно заменить резистором, силовые элементы выбирают соответствующей мощности. Если предполагается использовать для сварки только электроды, предназначенные для работы на постоянном и переменном токе (например, АНО-4; АНО-6), можно попытаться упростить конструкцию, исключив L1, С6 и элементы схемы ограничения по напряжению. Элементы, указанные на схеме, можно заменить практически любыми аналогичными с учетом того, что элементы VT2, VT4, VT6, VT7, VD2, VD6, VD14, VD18 должны выдерживать амплитудное значение переменного напряжения, подаваемого на вход. Составной транзистор VT6 можно заменить на транзисторы из серий КТ829, КТ827 или парой из серий КТ817, КТ819, КТ805 и КТ503, КТ645 и др. При выборе силовых элементов схемы необходимо учитывать их допустимый рабочий ток и обеспечить необходимый теплоотвод. Автор: В.Н. Каплун
Недосып существенно сокращает жизнь
13.01.2026 Накладные ногти iPolish с управление цветом через смартфон
13.01.2026 Моноблок Lenovo ThinkCentre X AIO
12.01.2026
▪ Силовые тренировки снижают риск смерти ▪ Цунами усмиряется математикой
▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей ▪ статья Эрик Берн (Леонард Бернстайн). Знаменитые афоризмы ▪ статья Как действует эфир? Подробный ответ ▪ статья Основные рекомендации по оказанию первой помощи пострадавшим ▪ статья Дистанционный выключатель электроприборов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники ▪ статья Сеанс с жидкостями (несколько фокусов). Секрет фокуса
Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте
www.diagram.com.ua |
Смотрите другие статьи раздела 
Последние новости науки и техники, новинки электроники: