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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Город свиней 25.10.2020 На вершине заросшей лесом горы Яджи, примерно в 64 километрах к северо-востоку от Пекина, частная сельскохозяйственная компания строит настоящий город свиней - кластер многоэтажных жилых домов, а точнее, промышленных ферм, предназначенных для размещения самого крупного в мире стада свиней. Зачем же строить для свиней целый город, да еще на горе? Есть надежда, что шесть многоквартирных домов Гуанси Янсян защитят ценное поголовье свиней от риска таких заболеваний, как африканская чума, которая с 2018 года убила уже 200 миллионов животных (половину мирового поголовья). Дома полностью изолированы, что должно предотвратить заражение. Одно из строений будет иметь 13 этажей, что сделает его самым высоким в мире свинарником. "У многоэтажного дома есть много важных преимуществ, - говорит управляющий фермой Сюй Цзяцзин. - Это экономит энергию и ресурсы. Земельный участок не такой уж и большой, но свиней можно разводить много". Стоимость комплекса составляет около 6,5 миллионов долларов. Выходит по 2400 долларов на свинью, без учета стоимости самих животных.

Другие интересные новости:

▪ Высокоскоростной внешний SSD Samsung T9

▪ Глобальное потепление ускоряет цикл осадков

▪ Китайские очки дополненной реальности

▪ Не стоит заряжать смартфон ночью

▪ Простой переходник превратит обычные наушники в умные

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Эпоха застоя. Крылатое выражение

▪ статья Какие насекомые способны формировать своими телами плот на воде? Подробный ответ

▪ статья Основные виды аварийных ситуаций

▪ статья Расчет ветроколеса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Передача звука по ИК каналу. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026