Электронное управление сварочным током
Электронное управление сварочным током А. Богданов
Valeryi
На сколько я знаю, в редакции журнала "Радио" соблюдают свой стандарт отрисовки схем. Из-за этого часто возникают ошибки.
Кто-то из редакции садится и перерисовывает схему с оригинала.
Мало того что автор ошибок наделает, так ещё и своих добавят.
Потом конечно исправляют, но порой спустя годы, пока кто-либо не начнёт повторять.
На примере этой схемы хорошо видно. Первое исправление - спустя пол-года, второе спустя почти два года.
И то, до конца все косяки не устранили!
Но надо отдать должное - хоть публикуют исправления в нормальном виде, на одном листе.
А не так как другие - скромно, в уголках, по всему журналу, что-б никто не заметил!
irvin я тоже давно собирал эту схему но настроить не получилось так и валяется в гараже.Если Вам удастся ее настроить распишите пожалуйсто на этой ветке поэтапно ход действий если не трудно.
интузиаст
Вроде-бы уже всё расписано!
Хорошо, попробую пошагово расписать.
irvin еще вопрос как схема себя показала в работе при сварке электродом.Если вы варите скажем током 100ампер и допустим электрод залип восколько в этом случае возрастет ток .
К сожалению вчера было не до схемки.
Появилась работа и сварочник занят.
Пока не сделаю, лезть в него и переделывать не буду.
Позже, как всё в соберу и отлажу, распишу полностью вам алгоритм настройки и впечатления.
Спасибо irvin буду ждать
Для того, чтобы указать ник форумчанина в посте не обязательно его печатать, выискивая буковки на аглицкой раскладушке. Достаточно щелчка мышонка
Maikl
В общем так, как и обещал, выкладываю методику настройки схемы А. Абрамова. (Свой опыт.)
Начну с предисловия:
Что привлекло меня в схеме? Во первых, обещанный режим подсветки рабочего места.
Конечно, если у вас есть сварочная маска с изменяемой пропускной способностью света, то городить огород незачем. Но они довольно дороги (видел в магазине, 1600руб).
Во вторых имеется режим стабилизации дуги и возможность регулировки сварочного тока.
Схемку собрал быстро, Печатку разработал свою. За компактностью не гнался. Желание было разместить на ней все детали, в том числе и трансформатор.
Вместо оптронов АОУ103В решил применить MOC3052, в цепь динистора которых включить резистор и диод катодом на управляющий электрод тиристора.
Последний раз редактировалось irvin 15-10, 21:18, всего редактировалось 1 раз.
Все позиционные обозначения привожу согласно оригинальной схемы.
Настройку начинаем с регулятора мощности ОУ DA1.
Отпаиваем один конец R11, и R12, (для того, чтобы напряжения на них не влияли на регулятор)
Выпаиваем (если успели впаять) резисторы R8, R9, R10.
На место R8, R10 ставим проволочные перемычки. На место R9 впаиваем переменник на 22. 25k. Его движок ставим в среднее положение.
Если у вас ОУ установлены на панельках выдёргиваем их и включаем питание схемы.
Измеряем напряжение на стабилитроне VD5, оно должно быть 12V. (На выходе диодного моста VD1-VD4 для получения этого напряжения должно быть около 15V !)
Если напряжение соответствует норме, выключив питание вставляют на место DA1.
Кто уже успел впаять микросхемы - да поможет вам русское "авось!".
Включив питание проверьте напряжение на катоде VD5 ещё раз. Оно должно остаться тем-же, если нет - ищите "косяки" на плате или неисправные детали!
Далее, если есть осциллограф, если нет, тестер с высокоомным входом (китайский DT830 подойдёт). Подключаем их на вывод (10) DA1.
Берём отвёртку, желательно диэлектрическую, чтобы наводки сети не влияли на настройку, и потихоньку начинаем крутить движок R9.
При этом смотрим на тестере в какую сторону меняется напряжение, если увеличивается, меняем направление вращения. Доходим до 1,2..1,3V, и начинаем вращать в обратную сторону (в сторону увеличения напряжения) где-то от 1,5. 1,6V, напряжение начинает резко возрастать.
Оставляем движок в положении 1,5V.
Настройка по осциллографу заключается в том, чтобы добиться регулировкой R9 импульсов минимальной длительности, и оставить движок в покое в начале увеличения их ширины.
Длительность близка к минимальной:
Минимальная длительность. На выходе 1,5V :
Выключаем питание.
Выпаиваем перемычки R8, R10.
Измеряем и записываем сопротивления между средним выводом R9 и верхним выводом (к которому подпаивается R8), и между средним и нижним выводом.
Отнимаем от измеренных значений 5к (Это половинное значение R9) При этом вы получите значения номиналов которыми должны быть у вас резисторы R8, R10.
Например у вас получилось: верхнее 12k, нижнее 13k.
Отняв от них по 5k, получим: R8=7k, R10=8k.
Выбираем их стандартного ряда 6,8k и 8,2k. и впаиваем.
Можно конечно вообще выкинуть R9 и впаять делитель из сопротивлений 12k и 13k.
Я так и сделал. R9 выкинул. На место R8 впаял 360R, а R9 -22,1k. (Именно при таких значениях на выходе ОУ DA1 получилось выставить 1,5V)
Почему выкинул? Да потому, что подстройка R9 если ставить 10k получается очень тонкая, приходится ловить доли градуса поворота, (это получается единицы-десятки Ом). Поэтому если решите оставить подстроечник, нужно брать его 1к. 2,2k. Иначе от тряски и влажности настройки могут "уплыть".
Кстати, конденсатор С4 я всётаки выкинул! Его применение оправдано в условиях сильных помех.
Т.е в том случае, если R9 подключается к схеме длинными проводами. (Видимо вначале у автора был только регулятор мощности )
Теперь можно подключить к динисторам управляющие электроды тиристоров выпрямителя!
(К сожалению здесь я застрял по причине дохлого тиристора!)
Для проверки выпрямителя его нужно нагрузить лампочкой хотябы на 36V. Но так как не в каждом гараже такие лампочки валяются, то спаиваем нагрузку из 3x-4х лампочек повортников автомобиля (на 12V).
Крутя движок резистора R9 наблюдают изменение яркости ламп.
Может появиться соблазн настроить регулятор мощности оставив движок в положении минимума яркости ламп.
Но делать это нежелательно, т-к лампа может быть с виду погашена, но продолжать работать как мощный нагреватель.
Переходим к настройке узла контроля сварочного тока который собран на ОУ DA2.
Впаиваем R12. Резистор "Ток" (R1) в верхнее по схеме положение (минимальное сопротивление).
Собираем имитатор шунта. Схема несложная, но если у вас на столе ксерокопия статьи из журнала, не забывайте что там есть косяк!. Либо поменяйте местами её выводы, либо переверните полярность батареи.
Желательно добавить выключатель, чтобы можно было отключать батарею.
(Мне пришлось выкинуть пару батареек из-за того что выключателя не было и я забывал их выключать.)
Ещё бы я посоветовал в качестве R1 использовать движковый резистор (как на микшерских пультах).
Итак резистор R2 имитатора подключаем на место шунта. Питание от батареек не подаём.
Теперь резистором R19 нужно отбалансировать схему.
(С номиналом 47k резистора R19 мне этого делать не удалось, пришлось впаять 100к. Подозреваю что хватило-бы и 68k, но под рукой его небыло.)
На выводе (10)DA2 - нужно выставить 1,5V. Вблизи положения в котором напряжение на этом выводе начинает возрастать.
Пока всё.
Далее.
Включаем батарейку G1. Щупы тестера ставим на резистор R2 иммитатора. Выставляем 75mV (на тестере должны быть циферки: 0,075V). Сделайте засечку на валу или движке R1.
При этом на выходе (10) DA1 должно быть 11,5V что соответствует максимуму регулятора мощности.
На осциллографе можно увидеть что меандр на этом выходе имеет максимальную длительность:
Выставляем на резисторе R2 иммитатора - 140mV, опять делаем засечку.
Имульсы на выходе должны иметь минимальную длительность. Напряжение на выводе (10) DA1 должно стать около 1,5V.
Вот так:
Теперь можно посмотреть как происходит регулировка.
Перемещая движок резистора R2 имитатора от засечки до засечки смотрим как меняется на длительность (или напряжение) от минимума до максимума.
Если минимум или максимум сдвинуты, то резистором R22 регулируем усиление DA2. (Вгоняя в пределы регулирования) Если оно слишком большое, то резистор нужно крутить в сторону уменьшения сопротивления. И наооборот.
Каталог радиолюбительских схем
В любительских сварочных аппаратах электронному формированию оптимального угла наклона "падающей" характеристики уделялось, на мой взгляд, мало внимания, дело ограничивалось лишь регулированием сварочного тока.
Cварочнsq аппарат постоянного тока для ручной дуговой сварки электродами диаметром до 3 мм.
Основные технические характеристики
Напряжение сети, В . 220
Потребляемый от сети ток, А, не более . 16
Пределы регулирования сварочного тока, А . 6. 120
Напряжение холостого хода основной обмотки, В . 36. 42
Напряжение холостого хода вспомогательной обмотки, В . 80
Продолжительность нагрузки, % . 20
Габариты аппарата — 400x300x230 мм, масса — 36 кг. Продолжительность нагрузки — это параметр, определяющий разрешаемое соотношение между временем горения дуги и длительностью паузы в сварке. Иначе говоря, если в течение десяти минут работы аппарата суммарное время горения дуги (при оптимальном токе) равно 2 мин, остальные 8 мин дуга должна быть погашена (без отключения аппарата от сети), т. е.
Превышение продолжительности нагрузки ведет к перегреванию аппарата.
Построение сварочного аппарата по схеме с двумя выпрямителями — мощным низковольтным для основной дуги и вспомогательным на напряжение 80 В и ток 5.. .7 А для надежного зажигания дуги и ее стабилизации — позволило уменьшить расход обмоточного провода в мощной обмотке в 1,5. 2 раза и разместить все обмотки трансформатора на стандартном магнитопроводе .
Использование вспомогательного выпрямителя, создающего дежурную дугу, предварительно освещающую место сварки, повысило удобство работы сварщика. Формирование угла наклона "падающей" характеристики — электронное.
Особый интерес представляет режим "точечная сварка". Оператор в нужном месте нажимает на 0,5. 2 с на кнопку включения основной дуги. За это время образуется сварная точка, скрепляющая листы. После отпускания кнопки основная дуга гаснет, а дежурная продолжает гореть; сварщик ведет электрод до следующей точки сварки, не поднимая маску.
Для работы сварочного аппарата может быть использована домашняя электросеть, допускающая ток нагрузки до 16 А. Для подключения лучше установить более мощную розетку с вилкой на соответствующий ток.
Принципиальная схема аппарата представлена на рис. 1. Устройство состоит из мощного трансформатора Т1, и электронного узла управления А1. С обмотки II сварочного трансформатора Т1 переменное напряжение 36. 42 В питает мощный мостовой управляемый выпрямитель на диодах VD1, VD2 и триниcторах VS1, VS2. С выпрямителя регулируемое напряжение поступает через дроссель L1 и шунт RS1 к сварочной цепи. Введение дросселя L1 позволяет значительно облегчить зажигание сварочной дуги, обеспечивает ее устойчивость, уменьшает разбрызгивание металла при сварке.
С обмотки III переменное напряжение 80 В через балластный конденсатор С1 поступает на мостовой диодный выпрямитель VD3—VD6. Выпрямленное постоянное напряжение через дроссель L2 и тот же шунт RS1 подведено к сварочной цепи для создания дежурной дуги. Как показала практика, длина дуги равна 5. 12 мм, большая длина соответствует большей индуктивности дросселя L2 и большему току дуги.
Мощным выпрямителем управляет узел А1, формирующий напряжение управления тринисторами, пропорциональное сварочному току, и обеспечивающий "падающую" характеристику. Питается узел А1 от вторичной обмотки маломощного трансформатора Т2.
Принципиальная схема узла А1 изображена на рис. 2.
Прямоугольные выходные импульсы компаратора DA1 усиливает по току транзистор VT3, нагрузкой которого служат включенные последовательно излучающие диоды оптронов U1, U2 управляющих работой тринисторов VS1, VS2. сильноточного выпрямителя. Гафики напряжения в характерных точках узла А1 и на выходе управляемого выпрямителя показаны на рис. 3.
Формирователь напряжения управления построен на ОУ DA2, который суммирует наряжение с резистивного делителя R23R19R1 (см. рис.1) и напряжение сигнала ОС по току с шунта RS1. Они поступаютна входы 0У через резисторы R1 (см. рис. 1) и R21 (см. рис. 2) соответственно.
Усилитель охвачен гибкой местной ОС, действующей в переходных режимах.
Как только сварщик нажмет на кнопку SB1 (см. рис. 1), сработает реле К1 и его разомкнувшиеся контакты разрешат работу фазового регулятора. Зажигается основная дуга, ток которой предварительно устанавливают переменным резистором "Ток", и выполняют сварку. В это время дуга питается одновременно от обоих выпрямителей.
При "залипании" электрода надо отпустить кнопку SB1, ток уменьшится до 6 А и можно спокойно, не торопясь, оторвать электрод от детали. Кнопка SB1 закреплена на рукоятке держателя электрода обычно около большого пальца руки. Разброс напряжения обмотки II (36. 42 В) трансформатора Т1 указан для различной степени "просадки" напряжения сети питания под нагрузкой. Чем глубже "просадка", тем большее напряжение следует выбрать. Работа сварщика возможна и традиционным способом, если перед зажиганием дуги нажать на кнопку SB1 или замкнуть перемычкой контакты разъема ХЗ.
Трансформатор Т1 изготовлен из промышленного ОСМ-1-1.6УЗ мощностью 1,6 кВА. Магнитопровод — ПЛМ сечением 32 см2. Обмотки, расположенные на двух катушках, включены последовательно согласно. Сетевая обмотка I содержит 198 витков (2x99) медного изолированного провода сечением 3 мм2, обмотка II — 36 витков (2x18) провода сечением 16 мм2, обмотка III — 72 витка (2x36) провода ПЭВ-1 1,2. Провод для обмоток I и II следует выбрать повышенной теплостойкости (с изоляцией из стекловолокна). Для обмотки II желательно использование провода прямоугольного сечения (4x4 мм, например).
Дроссель L1 выполнен на Ш-образном магнитопроводе сечением 28 см2 с немагнитным зазором 1,5 мм. Обмотка содержит 48 витков провода сечением 16 мм2. Дроссель L2 собран на Ш-образном магнитопроводе сечением 8 см2, немагнитный зазор — 0,2. 0,5 мм, обмотка его намотана до заполнения каркаса проводом ПЭВ-1 1,2. Хорошо подходит стандартный дроссель от светильников с ртутной лампой ДРЛ-250. С таким дросселем и конденсатором С1 (см. рис. 1) емкостью 240 мкФ длина дежурной дуги достигала 12 и даже 15 мм.
Этот конденсатор составлен из 6—8 штук МБГО емкостью 30 мкФ на напряжение 160 В, соединенных параллельно; их можно заменить любыми другими бумажными на напряжение не менее 160 В.
Шунт RS1 — стандартный, 75ШСМТ2-100-0,5; его можно заменить самодельным, выполненным из нихромового или константанового провода такого сечения, чтобы при протекании по нему тока, равного 100 А, падение напряжения было бы равно 75. 100 мВ, а допустимая мощность рассеивания была не менее 20 Вт. Кнопка SB1 — МП-10. она соединена с разъемом ХЗ любым двупро-водным кабелем, прикрепленным к сварочному кабелю изолентой через каждые 30. 40 см.
Для работы в мощном выпрямителе подойдут, кроме указанных на схеме, диоды Д161-200, Д161-250 и тринисторы ВКДУ-150, Т171-200. Их следует установить на теплоотводы с большой эффективной поверхностью, например, серийные 0171-80.
Диоды VD3—VD6 — любые выпрямительные на ток 10 А. Их также нужно установить на теплоотводы с эффективной площадью поверхности 10 см2 каждый.
Трансформатор Т2 — готовый или самодельный мощностью не менее 5 Вт с напряжением на обмотке II 12. 14 В при токе нагрузки не менее 100 мА.
Все детали узла А1 размещены на печатной плате размерами 76x70 мм из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 4. В узле использованы постоянные резисторы ОМЛТ, подстроенные СПЗ-27, СПЗ-38, переменный СПЗ-9а. Оксидные конденсаторы — К50-35 или аналогичные малогабаритные; конденсаторы СЗ—С6, С8—С10 — из серии КМ. Диоды VD1—VD4 можно использовать любые из серий КД522, КД103. Реле К1 — РЭС10, паспорт РС4.524.303П2 (либо РС4.524.312П2), или соответственно, по новой классификации, исполнение РС4.529.031-04 (либо РС4.529.031-09). Оптроны АОУ103В могут быть заменены на АОУ115В, но у них другая цоко-левка. Вместо К553УД2 можно использовать ОУ К140УД6, К140УД7 с учетом различия в конструкции корпуса.
Общая компоновка сварочного аппарата и его размеры произвольны и зависят от применяемых деталей. На лицевой панели, изготовленной из листового текстолита толщиной 6 мм, находятся переменный резистор R1 "Ток", зажимы Х1, Х2, представляющие собой латунные или медные болты М8 с шайбами и гайками. Общий вид платы узла А1 в сборе представлен на фото рис. 5.
Сначала на выводы 1 и 2 узла А1 подают переменное напряжение 12 В, замыкают выводы 7 и 10 временной перемычкой (остальные выводы оставляют неподключенными), отпаивают один из выводов резистора R12 и подстроечным резистором R9 устанавливают на выходе ОУ DA1 минимальное напряжение (около 1,5 В) вблизи положения, при котором напряжение начинает увеличиваться.
Затем припаивают на место вывод резистора R12, подключают к выводам 8 и 9 имитатор шунта, но ток через него не пропускают (источник тока G1 не включают). Резистор R22 устанавливают в среднее положение, резистор R1 "Ток" (см. рис. 1) — в верхнее по схеме положение. Вращая ручку резистора R19, устанавливают на выходе ОУ DA2 минимальное напряжение (около 1,5 В) снова вблизи положения, при котором напряжение начинает увеличиваться.
Далее включают источник питания G1 имитатора шунта и его переменным резистором R1 (см. рис. 6) устанавливают падение напряжения на резисторе R2, равное 75 мВ. Переменный резистор R1 "Ток" (см. рис. 1) переводят в нижнее положение и измеряют напряжение на выходе ОУ DA2 — оно должно быть около 11 В. Увеличивают падение напряжения на резисторе R2 в 1,8 раза (до 140 мВ), выходное напряжение ОУ DA2 должно стать минимальным (около 1,5 В), В противном случае придется несколько увеличить сопротивление резистора R22.
Окончательно сварочный аппарат регулируют путем пробных сеансов сварки, желательно опытным сварщиком, при этом на шкале резистора R1 "Ток" отмечают деления, соответствующие определенному диаметру электрода. Угол наклона "падающей" характеристики можно изменять резистором R22. Изменением толщины немагнитного зазора дросселя L1 добиваются минимального разбрызгивания металла при сварке. Резистором R9 устанавливают верхний предел сварочного тока (120 А).
1. Смирнов В. В. Оборудование для дуговой сварки. Справочное пособие. — Энергоатомиздат, 1986.
Power Electronics
Что касается узла регулятора мощности на DA1 (К553УД2), то его настройка прошла успешно.
А вот узел контроля сварочного тока на DA2 настроить не удаётся.
Перерисовал этот узел в Splan7 для лучшего понимания:
Нумерация элементов согласно схеме из статьи.
В чём проблема?
При установке на иммитаторе шунта 75мВ напряжение на выходе DA2, составляет 11,5В.
При установке 140мВ, напряжение не уменьшается, а остаётся 11,5В.
Увеличение сопротивления R22, влияния не оказывает.
ОУ менял, то-же самое?
Осцилл недоступен. Голову сломал. Не пойму в чём причина.
Толи в методике настройки, толи ошибка в схеме.
Кто в ОУ лучше разбирается, помогите разобраться в работе схемы.
А почему оно должно уменьшаться, когда напряжение на шунте увеличивается? Сигна с шунта, вроде как, подаётся в той полярности, которая приводит к увеличению выхода. А выход, в свою учередь, не может подняться выше питания!
Сигнал с шунта, вроде как, подаётся в той полярности, которая приводит к увеличению выхода. А выход, в свою учередь, не может подняться выше питания!
Реально, схема так себя и ведёт.
Не пойму. То-ли кривое описание настройки.
То-ли должно быть двуполярное питание, то-ли входы ОУ перепутаны.
Хотя выводы входов я менял местами, начинает вести себя как триггер.
Подскажите, что нужно сделать, чтобы она заработала.
Питание двуполярное не нужно, главное на входы подать смещение не менее 2В относительно общего провода. В этой схеме задумано на входах смещение половина питания. Измерьте мультиметром напряжение на входах относительно общего, оно должно быть примерно одинаковым. Если это не так, то надо покрутить R19. Если это не получиться, то видиться такая ошибка: логически подстроечным должен быть R23, а не R19, или R18 с R20 надо поменять местами.
_________________
Я всё умею делать сам,
И я не верю чудесам!
Сам! Сам! Сам!
(песенка Самоделкина) (с)
samodel
Браво, а я не заметил Правда, еще вопрос, как будет 153уд2 работать при однополярном +12 По моему -кривовато. Туда бы 358 да плата готова
То, что питание не 30В (+/- 15В), а +12В ухудшит кое какие характеристики, но функционирование м/сх при этом сохраняется.
. резистор R19 подключен не на землю, а на минус питания. Есть немало и других отличий Вашего рисунка от исходной схемы.
На схеме обозначено питание. Двуполярного питания нет в исходной схеме.
Печатная плата схеме соответствует, проверял.
Что касается R19, то он включен правильно. Неподключенный один вывод обусловлен разводкой платы, так-что это непринципиально.
Какие вы ещё заметили ошибки, напишите.
. Если это не так, то надо покрутить R19. Если это не получиться, то видиться такая ошибка: логически подстроечным должен быть R23, а не R19, или R18 с R20 надо поменять местами.
R18, R20 местами поменял. Разницы в поведении ОУ не заметил.
R19 заменил на подстроечник номиналом 100к.
Затем, когда устанавливаю на шунте 75mV, на выходе (10) DA2 становится 11,5V.
Это тоже соответствует описанию настройки.
Далее, по замыслу автора, при установке на шунте 140mV, напряжение на выходе (10) DA2 должно стать 1,5V.
Так вот, этого не происходит,
Если я правильно понимаю, то это либо ошибка в описании настройки.
Либо могу предположить что имеется ввиду ОУ DA1 а не DA2.
Может быть такое?
В самом деле, если ОУ работают на половине напряжения питания, зачем устанавливать на выходе 1,5V ?
Сделал этот аппарат в 2009 году .Сразу настроить не удалось.Помню на следующий день настроил согласно описанию.1.R10,R18,R19-увеличил.2.оптроны -1 и 4 св.диод-2 и 4 динистор.Пробовал варить было сильное разбрызгивание.Решил увеличить индуктивность др.который на 630вт .тр . Взял осм-1квт 40 см.кв . немного около 10мм. сняв внутр. пл, тем самым увеличил окно ,намотал до заплолнения получилось витков 60. Зазор общий -1мм.Дуга стала без разбрызгивания металла.Ток регулировался.Дежурная дуга работала отлично освещала .Рабочая зажигалась легко.Все проитал в заводских ус.Делал одному хорошему чел. Работает,он доволен видимся часто. Сеть в гараже не просаживается.Ток на пер.около 20А.Напряжение на сил.на вторичке -42вольта.Можно и тройкой резать.R22 .четко регулирует хар.дуги от жестсткой до пад.
Valeryi
Большие у меня сомнения в том что удалось настроить согласно описанию. Как я его ни крутил, сделать этого не удаётся.
По логике ведь должно быть так:
. Сигнал с шунта, вроде как, подаётся в той полярности, которая приводит к увеличению выхода. А выход, в свою учередь, не может подняться выше питания!
Настройка, описание и схема -правильная.Только необходимо подобрать режимы ОУ .Что я исделал увеличил номиналы рез.
Настройка, описание и схема -правильная.Только необходимо подобрать режимы ОУ. Что я и сделал увеличил номиналы рез.
Valeryi, опишите пожалуйста, как Вы подбирали режимы ОУ?
И во сколько раз нужно увеличить номиналы резисторов?
Да ,печатку состовлял свою -40 на120мм. согласно.пр.сх. это было продиктовано конструкцией. К сожал. в эл.виде lay не сохранилась.Точно номиналы не помню. Прошел почти год.Подбирал по напр. по описанию.Все изменения на оу на вых. и на вх соответствовали. Имитацию с источником делал.Когда не смог настроить как и вы смотрел посл. жур.радио ,но кроме смены поляр. ничего не нашел.
Часовой пояс: UTC + 4 часа
Кто сейчас на конференции
Irvin
На выход сил.выпр. нагружал лампу накаливания 36в.R1-менял яркость.А R9 начальную яркость. У вас это происходит?
_________________
Стрелой горящей поезд режет темноту
послушный неизвестным силам .
. В руках билет, чтоб мог ты с поезда сойти
И не играть в игру чужую
Но нет того, кому ты можешь предъявить
Свой тайный пропуск в жизнь другую (С)Ария
Схема построена на основе статьи в журнале "Радио" №10 1982г. Л. Шичков.
А. Шиханский, эту схему применил в блоке: "Для сварки пуска и зарядки", журнал
"Моделист-Конструктор" №7 2003г Стр.20,21
Претензий к этому узлу нет, разве что непонятно, для чего А. Богданов поставил конденсатор C4 на входе DA1.
Нашёл оригинал в более читаемом виде:Ей богу, не узрел в Вашей схеме противоречий. Я понял так, что на вых ДА2 изначально выставляется минимальный уровень. При увеличении тока( напряж. на имитаторе от 0 до 75мВ) происходит увеличение напряжения на вых .ДА2 до почти напряжен. питания. Через R16. R12 оно приходит на вход 4 ДА1- компаратора, регулируя фазу включения тиристоров. Чем выше напряжение на 10 ногеДА2, тем уже зона включенного состояния тиристоров- принцип ОС.
Контрольный светодиод лучше подключите Через отдельный резистор параллельно оптронам с их резистором прямо на коллекторVT3. Проконтролируйте вольтметром увеличение напряж. на 4 ноге ДА1 при "увеличении тока" через шунт.
При каком либо "токе шунта" попробуйте уменьшить/увеличить задаваемый ток резистором R1. На выходе ДА2 должно активно меняться напряжение.
Совершенно не понимаю, о каком уменьшении напряжения на вых. ДА2 при дальнейшем увеличении тока шунта(Вы писали о 140 мВ на имитаторе) может идти речь
. При увеличении тока( напряж. на имитаторе от 0 до 75мВ) происходит увеличение напряжения на вых .ДА2 до почти напряжен. питания.
..Контрольный светодиод лучше подключите Через отдельный резистор параллельно оптронам с их резистором прямо на коллекторVT3.
..Совершенно не понимаю, о каком уменьшении напряжения на вых. ДА2 при дальнейшем увеличении тока шунта(Вы писали о 140 мВ на имитаторе) может идти речь
По идее так и должно быть. Напряжение должно возрастать линейно.
Но не от ноля, а примерно от 1,5V до 11,5V
И это напряжение является регулирующим для DA1.
Но вот почему оно затем должно снижаться при увеличении напряжения на шунте до 140mV?
Так описано в статье.
Попробуем разобраться. Если ошибаюсь - поправьте:
75mV на стандартном шунте появляется в момент протекания тока, на который он рассчитан.
В данном случае это 100А.
140. 150mV - по идее соответствует ~180. 200А.
В таком случае, для того чтобы правильно настроить этот регулятор, я должен сделать так, чтобы при 75mV регулятор был на максимуме, т.е тиристоры должны быть открыты на полную фазу!
И затем, при возрастании тока через шунт, при увеличении напряжения на нём до 140mV, тиристоры должны закрыться практически полностью!
(Если я конечно правильно понимаю.)
Но в таком случае напряжение на выходе DA2 должно регулироваться от значения, которое установлено на выводе (4) DA1, до напряжения выше чем напряжение на коллекторе R6 (контрольная точка 3 на диаграмме напряжений).
P.S.: Естественно, контрольный светодиод я так и включил как вы описали (изначально).
Не правильно. Система регулирования работает по компенсационному принципу: воздействие на открытие тиристоров происходит не по напряжению с шунта, как вы пишите, а по разнице между напряжением с шунта и напряжением с задатчика тока. Поэтому при токе больше установленного и происходит "прикрывание" тиристоров до сравнивания заданного тока с действительным. Обратной характеристики, как вы пишите, никакой не должно быть.
. Не правильно. Система регулирования работает по компенсационному принципу: воздействие на открытие тиристоров происходит не по напряжению с шунта, как вы пишите, а по разнице между напряжением с шунта и напряжением с задатчика тока.
Почему неправильно?
Я ведь рассматриваю не принцип работы схемы, а методику её настройки.
Конечно я понимаю что на входе ОУ DA2 включен балансный мост, в одно плечо которого включен шунт и переменное сопротивление R1 "Ток", что резистором R19 этот мост балансируется.
Понимаю, что изменяющееся напряжение на выводе (5) DA2 сравнивается с фиксированным на выводе (4) DA2,
И когда напряжение на выводе 5 станет больше чем установленное на выводе 4 на выходе ОУ появляется сигнал пропорциональный разнице этих напряжений.
. Поэтому при токе больше установленного и происходит "прикрывание" тиристоров до сравнивания заданного тока с действительным.
Так бы и было, если бы управление тиристорами происходило с выхода DA2.
Но напряжение с выхода DA2 управляет схемой регулятора мощности.
Вот здесь и возникает вопрос, в каких пределах оно должно изменяться и от каких величин.
Это пишу не я, а автор статьи!
Я лишь пытаюсь разобраться, так ли это?
И как правильно настроить эту схему.
Чего я должен добиться и в какой последовательности?
irvin
Давайте так.
1) сбалансируем мост на входе( по описанию)
2)Есть задатчик тока R1 на 5ноге. Установим на ней какой либо уровень(пусть50мВ). Напряжение на имитаторе=0- напряжение на выходе ДА2 должно быть минимальным- ширина импульсов на выходеДА1- максимальна.
3) Плавно увеличиваем напряжение на имитаторе тока (нарастает ток в дуге). При переходе через уровень 50мВ(на имитаторе!) на выходе ДА2 должно начаться повышение напряжения. На выходе ДА1 Импульсы должны начать сужаться- Схема отрабатывает баланс токов. При некотром превышении напряжения на имитаторе напряжение на выходе ДА2 должно стать максимальным, а на выходе ДА1- импульсы минимальной ширины или пропасть совсем(контроль по яркости светодиодов).
4) если опять поднять напряжение наR1, то напряжение на выходе ДА2 вновь должно снизиться- схема опять отрабатывает разницу напряжений( т.е. опять ток дуги меньше установленного). Если все это выполняется- схема работает нормально.
5) Перестаньте донимать всех мифическим падением напряжения по Вашему описанию- его просто не может быть Пусть тот автор статьи за ним и гоняется!
PS Мс ДА1 тоже имеет подстройку через рез R9. После балансировки ДА2 задайте на 5 ноге уровень тока такой, чтобы на выходе появился минимальный уровень. Теперь R9 устанавливаем макс ширину вых импульсов на ДА1. Соответственно, при установке имитатором "большого тока" на выходе ДА2- максимальный уровень- на выходе ДА1- минимальная ширина импульсов. Более точная подстройка ДА1 при реальной работе аппарата. Фу, вроде все
. подключают к выводам 8 и 9 имитатор шунта, но ток через него не пропускают (источник тока G1 не включают). Резистор R22 устанавливают в среднее положение, резистор R1 "Ток" (см. рис. 1) — в верхнее по схеме положение. Вращая ручку резистора R19, устанавливают на выходе ОУ DA2 минимальное напряжение (около 1,5 В) снова вблизи положения, при котором напряжение начинает увеличиваться.
Всё устанавливается как описано.
2. В статье описывается так:
Далее включают источник питания G1 имитатора шунта и его переменным резистором R1 (см. рис. 6) устанавливают падение напряжения на резисторе R2, равное 75 мВ.
Переменный резистор R1 "Ток" (см. рис. 1) переводят в нижнее положение и измеряют напряжение на выходе ОУ DA2 — оно должно быть около 11 В.
Увеличивают падение напряжения на резисторе R2 в 1,8 раза (до 140 мВ), выходное напряжение ОУ DA2 должно стать минимальным (около 1,5 В),
В противном случае придется несколько увеличить сопротивление резистора R22.
Давайте так.
1) сбалансируем мост на входе( по описанию)
2)Есть задатчик тока R1 на 5ноге. Установим на ней какой либо уровень(пусть50мВ). Напряжение на имитаторе=0- напряжение на выходе ДА2 должно быть минимальным- ширина импульсов на выходеДА1- максимальна..
На чём устанавливать 50мВ, если питание на иммитатор шунта мы не подаём?
Ну ладно, не подаю я напряжение на имитатор шунта, на выходе (10) DA2 ~1,5V, и изменение сопротивления R1 мало что меняет, напряжение становится 1,6V, (в верхнем по схеме положении).
3. Подаём напряжение на имитатор шунта, и:
3) Плавно увеличиваем напряжение на имитаторе тока (нарастает ток в дуге). При переходе через уровень 50мВ(на имитаторе!) на выходе ДА2 должно начаться повышение напряжения. На выходе ДА1 Импульсы должны начать сужаться- Схема отрабатывает баланс токов. При некотором превышении напряжения на имитаторе напряжение на выходе ДА2 должно стать максимальным, а на выходе ДА1- импульсы минимальной ширины или пропасть совсем(контроль по яркости светодиодов).
Так всё и работает.
4. Регулировка R1 при включенном питании иммитатора шунта так и работает:
4) если опять поднять напряжение наR1, то напряжение на выходе ДА2 вновь должно снизиться- схема опять отрабатывает разницу напряжений( т.е. опять ток дуги меньше установленного). Если все это выполняется- схема работает нормально.
5. Извините что пытаюсь разобраться в том, как работает схема ("донимаю"- как вы выразились), и почему автор написал именно так:
Увеличивают падение напряжения на резисторе R2 в 1,8 раза (до 140 мВ), выходное напряжение ОУ DA2 должно стать минимальным (около 1,5 В),
5) Перестаньте донимать всех мифическим падением напряжения по Вашему описанию- его просто не может быть Пусть тот автор статьи за ним и гоняется!
6. К регулятору мощности претензий нет. Настроил, работает нормально.
PS Мс ДА1 тоже имеет подстройку через рез R9. После балансировки ДА2 задайте на 5 ноге уровень тока такой, чтобы на выходе появился минимальный уровень. Теперь R9 устанавливаем макс ширину вых импульсов на ДА1. Соответственно, при установке имитатором "большого тока" на выходе ДА2- максимальный уровень- на выходе ДА1- минимальная ширина импульсов. Более точная подстройка ДА1 при реальной работе аппарата. Фу, вроде все
К сожалению осцилл недоступен. Но я над этим работаю.
Получается что я всё-таки правильно описал порядок настройки?
На шунте 75mV - дуга 100А,
При увеличении напряжения на шунте до 140mV - ток дуги должен уменьшаться до тех же 100A.
Т.е. от 75mV до 140mV должно отыгрываться понижение тока на выходе тиристорного выпрямителя.
В таком случае, в авторском описании настройки опечатка, И должно быть так:
Далее включают источник питания G1 имитатора шунта и его переменным резистором R1 (см. рис. 6) устанавливают падение напряжения на резисторе R2, равное 75 мВ.
Переменный резистор R1 "Ток" (см. рис. 1) переводят в нижнее положение и измеряют напряжение на выходе ОУ DA1 — оно должно быть около 11 В.
Увеличивают падение напряжения на резисторе R2 в 1,8 раза (до 140 мВ), выходное напряжение ОУ DA1 должно стать минимальным (около 1,5 В), В противном случае придется несколько увеличить сопротивление резистора R22.
Совершенно правильно. Схема всегда стремится отработать заданный R1 ток. Если ток в дуге недостаточен- добавляет. Если перебор или К.З.- снижает
Увеличивают падение напряжения на резисторе R2 в 1,8 раза (до 140 мВ), выходное напряжение ОУ DA1 должно стать минимальным (около 1,5 В), В противном случае придется несколько увеличить сопротивление резистора R22.
Не на R2, а на R1. Превышение напряжения на R2 над напряжением на R1 всегда должно запирать тиристоры( повышать напряж на выходе ДА2) Это ток выше заданного Схема должна его снизить.
Ломакин
Вы меня запутаете.
Есть R1, R2 иммитатора шунта, а есть R1 которым регулируют ток!
Автор схемы имеет ввиду резистор R2 иммитатора шунта.
А Вы, какие резисторы имеете ввиду?
Именно эти. Поймите наконец. Каскад ДА2 инверсный . С помощьюR1 ЗАДАЕТСЯ рабочий ток аппарата. R2 имитатора позволяет проверить работу и настройку каскада ДА2 и далее ДА1
Включите логику! Мы задаем ток 100А( на 5 ногу приходит дополнительное смещение 75мВ) На4 ноге-0 Какскад подаст минимальное напряжение на ДА1 и та максимально включит тиристоры. "Зажигаем дугу". Ток начинает нарастать(мы это имитируем поднимая напряжение на имитаторе R2) при подходе к 100А (75мВ) на резист. имитатора напряжения на входах ДА2 начинает выравниваться. Вырастает вых напряжение в соответствии с заложенным в схему усилением , происходит выход в рабочую зону( грубо половина питания-6В). Начинается регулировка фазы тиристоров(достаточной для протекания заданного тока). Если мы превысим имитатором 75Мв, что соответсвует превышению заданного тока 100А, то напряжение на выходе ДА2 начинает подниматься над рабочей зоной, приводя к все боле узкому импульсу ДА1- тиристоры открываются минимальное время и в дуге начинает падать ток. До установленного 100А. Ясно, что эту отработку Вам придется на имитаторе сделать вручную, снизив напряжение на R2. Все опять вернется в рабочую зону . Ну что же тут непонятного? А с вопросами о замученных очипятках не ко мне. Я их ребусы разгадывать не буду!
Ломакин
Сомотрите первую схему в теме.
Вместо шунта включен резистор имитатора.
Так вот, если я не подаю напряжение на шунт, (или имитатор шунта), на выходе DA2 ни какого изменения напряжения не происходит .
Оно минимально. 1,5..1,6V, как бы я не крутил резистор.
Это состояние когда, как вы пишите, ширина импульса на выходе DA1 максимальна.
При этом напряжение на выходе DA1 составляет примерно +10,3V.
Ладно, пойду настраивать, позже отпишусь.
Устройство управления высокочастотной микросваркой
Автоматическое электронное устройство управления высокочастотной микросваркой предназначено для сварки металлов высокочастотными токами в среде инертных газов и контактной микросварки.
Расширенные функции регулятора тока позволяют выполнять: электросварку электродами; сварку пластмасс; спайку медных проводов; контактную сварку тонкого листового металла к массивному металлу; регулирование оборотов электродвигателей постоянного тока, проводить электролиз и формовку электродов аккумуляторов и функции автоматического поддержания температуры теплоносителя.
Отличительная особенность технологии использования высокочастотного тока - качественный шов, устойчивое горение дуги, пониженный расход электроэнергии, плавное регулирование тока электросварки, регулирование скорости подачи сварочной проволоки и выбор характеристики зажигания дуги.
Введение
Смысл высокочастотной микросварки заключается в облегчении сварочного процесса, путём прожигания импульсным током высокой частоты и амплитуды поверхностно - активных веществ, обладающих высоким сопротивлением, на свариваемых металлах – масел, ржавчины, окислов.
Регулировку тока в традиционных сварочных аппаратах выполняет индивидуальный балластный реостат, служащий для получения необходимой для сварки крутопадающей нагрузочной характеристики и регулирования сварочного тока.
Значительная часть электроэнергии в такой системе расходуется на нагрев реостата.
Второй существенный недостаток классической сварки – необходимость в повышенном напряжении дуги для возникновения устойчивого зажигания.
Применение в устройстве инвертора на полевых транзисторах в качестве электронных ключей позволяет снизить сварочное напряжение, при улучшении показателей.
Электронная схема устройства микросварки автоматически формирует нагрузочную характеристику требуемого вида, за счёт обратной связи по напряжению и току.
Регулировка обратной связи позволяет выставить любой наклон нагрузочной характеристики - от жёсткой до крутопадающей.
Схемой предусмотрено автоматическое отслеживание температуры полупроводникового преобразователя и своевременного снижения тока нагрузки с целью защиты от перегрева ключевых транзисторов.
Автоматическое регулирование скорости подачи - в зависимости от нагрузки, снижает расход сварочной проволоки. Кратковременные перегрузки, вызванные залипанием сварочного электрода ограничиваются полным отключением сварочного тока, при восстановлении дуги действие сварочного тока автоматически восстанавливается, подача проволоки также возобновляется.
Работа электронного регулятора тока основана на преобразовании - с помощью ключевого инвертора, постоянного напряжения питания в импульсное с регулированием скважности.
Использование коммутаторами сварочного тока полевых транзисторов оправдано их малым сопротивлением в открытом состоянии, что не приводит к значительному перегреву и потере мощности.
Для точной установки сварочного тока в схему введён электронный регулятор, по сравнению с электромеханическим прототипом, он обладает хорошей плавностью регулировки тока, отсутствием помех, имеет небольшую массу и габариты.
Характеристики устройства:
Напряжение сети - 220 Вольт 50 Гц.
Вторичное напряжение - 12-46 вольт.
Вторичное импульсное напряжение - 68 вольт.
Ток нагрузки средний максимальный - 30 ампер.
Ток зажигания импульсный максимальный - 150 Ампер.
Ток короткого замыкания 10Ампер.
Степень регулирования тока - 1: 30.
Частота следования импульсов максимальная 23 кГц.
Мощность источника тока - 600 ватт.
Мощность импульса тока макс. 1200ватт.
Время положительного импульса тока 2-16 мск.
ПВ - 25%.
Скважность импульсов - 1,01*100.
Толщина металла 0,05-0,2мм.
Толщина электродов 0,2-1мм
Масса устройства 4кг.
К.П. Д. - 92%
Виды характеристик нагрузки: жёсткая или крутопадающая с регулировкой наклона.
Принципиальная схема состоит: из генератора прямоугольных импульсов на микросхеме аналогового таймера DA; эмиттерного повторителя на транзисторе VT1; инвертора на полевых транзисторах VT2 –VT4; аналогового регулятора скорости подачи сварочной проволоки на элементах DA5, VT5 и трансформаторного блока питания с мощным диодным мостом VD4-VD5.
Питание генератора стабилизировано аналоговой микросхемой DA3.
Стабилизация выходного напряжения сварочной цепи реализована на отрицательной обратной связи с напряжения сварочной цепи, через усилитель на параллельном стабилизаторе DA1, на вход 5DA1 модификации схемы таймера.
Рост напряжения сварочной цепи повышает управляющее напряжение на входе 1DA1 параллельного стабилизатора, который шунтирует вход модификации 5DA2 таймера, что приводит к сокращению длительности выходного импульса генератора и уменьшению напряжения электросварки, то есть создаётся режим стабилизации напряжения на нагрузке. Требуемая для сварочных работ характеристика устанавливается резистором R6 - «Характеристика» от жёсткой до крутопадающей.
Изменение мощности в нагрузке регулируется резистором R2 – «Ток». Возможно использование регулятора в питании устройств постоянного тока мощностью не выше установленного трансформатора T1 и с учётом общего тока стока группы полевых транзисторов - VT2-VT4.
Импульс тока, возникающий при контактной сварке металлов, может достигать сотен ампер. Предложенные в таблице №1 полевые транзисторы могут не выдержать такой нагрузки в единичном экземпляре, в этом случае следует установить параллель из трёх однотипных элементов с креплением на общий радиатор. Выводы стоков и истоков соединяются каждый в общие шины с выходом на блок питания и нагрузку многожильным проводом сечением не менее 6мм.
При кратковременных перегрузках падение напряжения с сопротивления шунта гальванометра РА1 подаётся на вход 1 параллельный стабилизатор DA4, включенный в базовой цепи транзистора VT1, что позволяет ограничить токи короткого замыкания в сварочной цепи, и устранить залипание сварочного электрода.
Параллельный стабилизатор DA4 в открытом состоянии шунтирует прохождение импульсов с мультивибратора на полевые транзисторы.
Повторитель на биполярном транзисторе VT1 отрывается при появлении на базе импульса высокого уровня с мультивибратора.
Сигнал генератора дифференцируется в цепи R7C4 и усиливается по мощности транзистором VT1.
Полевые транзисторы открываются в ключевом режиме при поступлении импульсов в цепь затворов VT2-VT4. Для ускорения закрытия цепи затворов - при отсутствии положительного импульса, замыкаются на землю, через внутренний транзистор таймера 7DA2. Импульсный диод VD3 устраняет произвольное открытие полевых транзисторов через цепь R1, R3.
По возможности схему следует дополнить вентилятором от блока питания компьютера, подключив его к цепи +12В.
Контроль температуры полевых транзисторов состоит в установке терморезистора RK1 на радиатор, граничное повышение температуры приводит к снижению сопротивления терморезистора и увеличению частоты генератора сигнала на микросхеме DA2, что приведёт к снижению выходной мощности.
В крайнем нижнем положении движка резистора R2 на выходе 3 DА2 время положительного импульса генератора максимальное, при неизменной паузе - мощность сварочного тока максимальная, при положении движка регулятора мощности в верхнем положении - выходная мощность минимальная. Резистором R6 достигается желаемая характеристика и качество электросварки. Генерируемая мультивибратором частота может непосредственно подаваться на затворы полевых транзисторов, но для согласования входов полевых транзисторов с выходом 3 таймера микросхемы DА2, введён эмиттерный повторитель на транзисторе VT1 с повышенным входным сопротивлением, форма импульса на резисторе R9 повторяется с коэффициентом передачи транзистора, без изменений.
Полевые транзисторы имеют существенный недостаток - входную ёмкость, которая влияет на скорость включения и выключения транзисторного ключа. Для устранения этого эффекта - включение ключей на полевых транзисторах происходит с эмиттерного повторителя VТ1, через резистор R11 - для ограничения входного тока, с небольшой задержкой импульса. Отключение, кроме запирания тока управления закрытым транзистором VT1, ускоряется разрядкой внутренней ёмкости полевых транзисторов через вывод 7 таймера DA2. Сигнал ошибки на управляющий электрод параллельного стабилизатора DA1 подаётся с установочного резистора R6, через ограничительный резистор R4 и терморезистор RК1, с предварительной установкой переменным резистором R6 –«Характеристика».
Радиодетали
Сетевой блок питания состоит из трансформатора T1 - требуемой мощности. Подача инертного газа в место сварки, позволяет устранить окислительный процесс при сварке биметаллической проволокой без покрытия.
Клапан К1 - бюджетный, установлен на трубопроводе подачи инертного газа.
Конденсатор фильтра С6, большой ёмкости, снижает потребность дополнительной мощности при пиках потребляемого тока.
Конденсаторы С5, С7,С8 устраняют помехи преобразователя тока под нагрузкой, и совместно с дросселем L1 устраняют понижение напряжения в промежутках между импульсами, предотвращая разрыв сварочной дуги. Для контроля наличия выходного напряжения служит светодиод красного свечения HL1.
Силовой трансформатор Т1 состоит из двух типа ОСО-0,4 или ТС320. Корпус трансформатора легко разбирается, все вторичные обмотки удаляются, наматываются новые, многожильные,– общим сечением 6мм, до заполнения каждого каркаса. Обмотки включаются последовательно.
Диод VD6 защищает элементы схемы при работе коллекторного электродвигателя постоянного тока.
При размыкании сварочной цепи, энергия, созданная дросселем L1, рекуперируется в схему через диод VD7.
Силовые цепи, обозначенные на схеме утолщённой линией, соединяются многожильным проводом в виниловой изоляции сечением не менее 6 мм.
Блок управления регулятора тока высокочастотной микросварки выполнен на печатной плате размерами 110*65. На фотографии показан прототип печатной платы с расположением радиодеталей. Диодный мост с мощными диодами VD4,VD5 выполнен на отдельной плате, радиатор на диоды устанавливают размерами 50*100мм - типа флажков.
При сварке сварочной проволокой диаметром 0,6мм на полуавтомате, она подаётся в место сварки с помощью механизма состоящего из электродвигателя подачи и механизма протяжки.
Схема питания электродвигателя подачи М1 состоит из регулятора скорости на аналоговом стабилизаторе DA5 и усилителе тока на транзисторе VT4 – прямой проводимости.
В точку сварки подаётся по шлангу инертный газ. При контактной сварке потребуются круглые медно-графитовые электроды диаметром 1-3 мм. с заострённым концом для удобства сварки и зажимное устройство.
Таблица 1:
Типы и характеристики применяемых мощных полевых транзисторов
Читайте также: