Управление высокочастотной микросваркой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Высокочастотная микросварка предназначена для сварки металлов, пластмасс, спайки медных проводов и т.п. Отличительные особенности использования высокочастотного тока - качественный шов, устойчивое горение дуги, пониженный расход электроэнергии и плавное регулирование сварочного тока.

Регулировку тока в традиционных сварочных аппаратах выполняет балластный реостат, служащий для получения необходимой для сварки "падающей" нагрузочной характеристики. Значительная часть электроэнергии в такой системе расходуется на нагрев реостата. Второй существенный недостаток классической сварки - необходимость повышенного напряжения для возникновения устойчивого зажигания дуги.

Применение инверторного источника с полевыми транзисторами в качестве электронных ключей позволяет снизить сварочное напряжение при улучшении остальных показателей. Электронная схема устройства микросварки автоматически формирует нагрузочную характеристику требуемого вида за счет обратной связи по напряжению и току.

Регулировка обратной связи позволяет выставить любой наклон нагрузочной характеристики. Схемой предусмотрено автоматическое отслеживание температуры полупроводникового преобразователя и своевременное снижение тока нагрузки с цепью защиты от перегрева ключевых транзисторов, автоматическое регулирование скорости подачи сварочной проволоки в зависимости от нагрузки снижает ее расход. Работа электронного регулятора основана на преобразовании с помощью ключевого инвертора постоянного напряжения в импульсное с регулированием скважности.

Устройство (рис.1) состоит из:

• генератора прямоугольных импульсов на микросхеме аналогового таймера DA2;
• эмиттерного повторителя на транзисторе VT1;
• инвертора на полевых транзисторах VT2...VT4;
• регулятора скорости подачи сварочной проволоки на элементах DA5, VT5;
• трансформаторного блока питания с мощным диодным мостом Т1, VD5, VD6.

(нажмите для увеличения)

Задающий генератор собран на микросхеме таймера DA2. Питание генератора стабилизировано микросхемой DA3 В крайнем нижнем положении движка резистора R2 длительность импульса на выходе 3 генератора DA2 максимальна, как и величина сварочного тока, в верхнем положении - минимальна. Предельная мощность определяется используемым трансформатором Т1 и максимальным током стока группы полевых транзисторов VT2...VT4 Величина импульса тока, возникающего при контактной сварке металлов, может достигать десятков ампер. Поэтому транзисторы включены в параллель с креплением на общем радиаторе. Выводы стоков и истоков транзисторов соединяются в общие шины, выходные соединения выполняются многожильным проводом сечением не менее 6 мм2.

Стабилизация выходного напряжения реализована цепью отрицательной обратной связи. Напряжение. ОС снимается со сварочной цепи и подается на управляющий вход параллельного стабилизатора DA1, включенного в цепь управления (на вход 5) таймера DA2. При возрастании выходного напряжения повышается управляющее напряжение на входе 1 DA1, он сильнее открывается и шунтирует вход 5 DA2, что приводит к сокращению длительности выходного импульса генератора и уменьшению напряжения электросварки. При снижении выходного напряжения происходит обратный процесс, т.е. создается режим стабилизации напряжения на нагрузке. Требуемая для сварочных работ характеристика устанавливается резистором R6 за счет регулировки напряжения. ОС, поступающего на DA1.

Падение напряжения на сопротивлении шунта RS1, пропорциональное нагрузочному току, через делитель R14 подается на вход управления параллельного стабилизатора DA4, включенного в базовую цепь ключа VT1. При перегрузке напряжение на RS1 увеличивается, DA4 открывается сильнее и шунтирует базовую цепь VT1. Транзистор закрывается, и прохождение импульсов с мультивибратора на затворы транзисторов VT2.VT4 прекращается, что позволяет ограничить ток короткого замыкания в сварочной цепи.

Полевые транзисторы VT2...VT4 работают в ключевом режиме и открываются при поступлении импульсов на затворы. Для ускорения их закрывания после окончания импульса цепи затворов замыкаются на землю через внутренний транзистор таймера DA2. импульсный диод VD3 устраняет самопроизвольное открывание транзисторов.

Температура полевых транзисторов при рабочем токе не должна превышать паспортную. Контроль их температуры осуществляет терморезистор RK1, установленный на радиатор. Повышение температуры приводит к снижению сопротивления терморезистора, увеличению напряжения на выводе 1 DA1, большему его открыванию, снижению частоты генератора DA2 и соответствующему уменьшению выходной мощности.

Для устранения окислительных процессов при сварке биметаллической проволокой без покрытия производится подача инертного газа в место сварки с помощью клапана К1, установленного на трубопроводе.

Фильтр C7-L1-C8 устраняет помехи под нагрузкой и препятствует снижению напряжения в промежутках между импульсами, предотвращая разрыв сварочной дуги. Для контроля наличия выходного напряжения служит светодиод НL1.

Большинство элементов блока управления размещены на печатной плате размерами 104x65 мм (рис.2). Печатная плата и силовой трансформатор расположены в металлическом корпусе в раздельных отсеках. Регуляторы тока, скорости и характеристики с коммутационными элементами и амперметром расположены на передней панели прибора, вентилятор (при его установке) - на задней стенке.

В устройстве использован силовой трансформатор типа ОСО-0,4 или ТС320. Трансформатор разбирается, все вторичные обмотки удаляются и наматываются новые, жгутом из нескольких обмоточных проводов (для лучшего заполнения каркаса) с общим сечением 3 мм2. Количество витков определяется размерами каркаса (до заполнения). Обмотки включаются последовательно. Диоды VD5 и VD6 установлены на отдельной плате. На них одеты радиаторы-"флажки" размерами 50x100 мм. Силовые цепи, обозначенные на схеме утолщенными линиями, выполняются многожильным проводом в виниловой изоляции сечением не менее 4 мм2. При сварке сварочной проволокой 0,6 мм (в полуавтомате) она подается в место сварки с помощью механизма, состоящего из электродвигателя подачи и механизма протяжки. Кнопка SB1 "Пуск" расположена на шланге подачи проволоки и инертного газа.

Схема питания электродвигателя подачи М1 состоит из регулятора скорости на аналоговом стабилизаторе DA5 и усилителя тока на транзисторе VT5. При контактной сварке требуются круглые медно-графитовые электроды 1...3 мм с заостренным концом для удобства сварки и зажимное устройство.

По возможности, схему следует дополнить вентилятором от блока питания компьютера, подключив его к цепи 12В. Клапан подачи инертного газа - промышленный, амперметр РА1 (с внешним шунтом на 75 мВ и шкалой на 50...100 А) - типа М4200. Постоянные резисторы - типа С2-29, переменные - СПО-0,5; СПЗ. Возможные замены элементов приведены в табл.1, а в табл.2 - подходящие типы полевых транзисторов.

Дроссель L1 выполнен на ферритовом кольце (2000НМ) диаметром 42 мм. Обмотка состоит из 30...40 витков многожильного провода сечением 4 мм2.

Наладка устройства микросварки заключается в исходной установке скорости подачи проволоки резистором R10, характеристики тока микросварки - R6, регулировки тока - R2 и защиты от залипания электрода - R14. Элементы схемы после непродолжительной работы следует проверить на нагрев, при температуре выше 80°С необходимо увеличить площадь радиаторов.

Пусковая кнопка SA1 включает клапан К1 и генератор на микросхеме DA2, при этом на сварочном электроде изначально отсутствует напряжение. Появление сварочного напряжения с задержкой, зависящей от времени заряда конденсатора С3, вызывает последующее вращение электродвигателя подачи проволоки М1 со скоростью, зависящей от положения движка резистора R10.

Во избежание ожога глаз ультрафиолетовым излучением сварочной дуги при работе используются защитные сварочные очки с УФ-фильтром.

Авторы: В.Коновалов, А.Вантеев, Творческая лаборатория "Автоматика и телемеханика", г.Иркутск.

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Успокаивающая газировка 17.09.2020 Американская корпорация PepsiCo в первом квартале следующего года собирается начать продажи нового фирменного напитка под названием Driftwell. Новая фирменная газировка от корпорации PepsiCo с довольно странным названием Driftwell поступит в продажу в США уже в первом квартале 2021 года. Прохладительный безалкогольный напиток, уверяют разработчики, кроме утоления жажды также имеет успокоительный эффект, помогает заснуть и даже бороться с тревогой. Это достигается содержанием в Driftwell аминокислоты природного происхождения L-теанина. Это вещество способствует расслаблению организма и повышает стрессоустойчивость. Вкус успокаивающей газировки Driftwell пока только один - ежевично-лавандовый. Разработка напитка началась еще задолго до пандемии коронавируса, а теперь, считают в PepsiCo, он станет особенно актуальным на фоне существенного роста стресса и бессонницы среди населения США. Рынок продаж прохладительных напитков в США в прошлом году составил 2,97 миллиарда долларов. По мнению аналитиков, в нынешнем году продажи должны вырасти по крайней мере на 5%. Успокоительные напитки пока остаются для США новинкой, хотя в Японии, к примеру, они давно пользуются популярностью. Исследователи из Великобритании недавно проанализировали покупки почти 9000 британских семей, которые регулярно употребляют алкоголь, сок или другие прохладительные напитки. Результаты говорят о том, что любители газировок и соков, как правило, чаще страдают от избыточного веса или ожирения. Также было установлено, что эти люди чаще имеют более низкий социально-экономический статус. Члены семей, которые покупают в основном вино или молочные напитки, как правило, отдают большее предпочтение здоровой пищи и меньше склонны к избыточному весу.

Другие интересные новости:

▪ Эффект памяти литий-ионных аккумуляторов

▪ Самый легкий изотоп магния

▪ Зависть животных

▪ Новая версию DC/DC-преобразователя LT1936

▪ 8х DVD+R привод от MSI

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Веселые задачки. Подборка статей

▪ статья Эрих Мария Ремарк. Знаменитые афоризмы

▪ статья Чем прославился трехногий американец Фрэнк Лентини? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручным пневматическим инструментом. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Эластичный сургуч. Простые рецепты и советы

▪ статья Бас в автомобиле: нестандартные решения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026