Универсальный тиристорный регулятор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

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.

(нажмите для увеличения)

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

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< 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 96-слойная память 3D TLC NAND 02.07.2017 Компания Toshiba Memory Corporation сообщила о создании прототипа микросхемы 96-слойной флэш-памяти BiCS FLASH с объемной компоновкой. Каждая ячейка этой памяти хранит три бита информации. Ознакомительные образцы микросхем 96-слойной флэш-памяти 3D TLC NAND плотностью 256 Гбит должны появиться во втором полугодии, а серийный выпуск производитель рассчитывает начать в 2018 году. Новая память подходит для потребительских и корпоративных SSD, смартфонов, планшетов и карт памяти. В планах производителя - выпуск 96-слойных микросхем плотностью 512 Гбит и внедрение технологии QLC, позволяющей хранить в каждой ячейке четыре бита. По сравнению с 64-слойной памятью BiCS FLASH удельная плотность хранения увеличена на 40%. Это позволяет изготавливать больше памяти из одной пластины и уменьшить стоимость в расчете на бит. Выпуск 96-слойной памяти BiCS FLASH планируется освоить на фабрике Fab 5, открытой примерно год назад фабрике Fab 2 и на фабрике Fab 6, которая должна заработать летом будущего года.

Другие интересные новости:

▪ Восстановление роста волос на поврежденной коже

▪ Острова не желают тонуть

▪ Франция приступила к разработке гиперзвукового оружия

▪ Коллективное туннелирование электронов

▪ Проект туннеля под Альпами

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Регуляторы тембра, громкости. Подборка статей

▪ статья Модернизированная совковая лопата. Чертеж, описание

▪ статья Где курсирует поезд, в который можно сесть автостопом в любой точке его маршрута? Подробный ответ

▪ статья Колоцинт. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Искусственные фруктовые эссенции. Простые рецепты и советы

▪ статья Чудо-свисток. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025