Как собрать диодный мост для сварочного аппарата
При конструировании сварочного полуавтомата всегда возникает вопрос, какие силовые диоды использовать в диодном мосте? Диодный мост это схема преобразования переменного напряжения в постоянное.
Выбор диодного моста для сварочного полуавтомата
Можно конечно купить дорогие диоды типа В200 собрать из них полноценный выпрямительный мост, собрать сварочный полуавтомат с большим запасом по току и пользоваться долгое время не задумываясь ни о чем.
Но не всегда цель оправдывает средства. Исходя из практики вы варите аппаратом 50% времени (а иногда на много меньше), то есть подготавливаете деталь к сварке, потом варите. После сварки вы опять подготавливаете деталь к сварке (как раз это время ваш сварочный полуавтомат находится в режиме ожидания) и этого времени вполне достаточно для охлаждения диодного моста, если в нем применяются менее мощные диоды.
Схема диодного моста
Путем проб и ошибок, опробовав разные варианты компоновки диодного моста, пришла идея собрать его на не дорогих диодных сборках типа KBPC5010 стоимостью по 50 рублей за штуку. Многие задаются вопросом, что такое выпрямитель сварочный, ответ на этот вопрос найдете в этой статье.
Суть идеи в том, что бы соединить диодные сборки KBPC5010 параллельно. Но так как у каждой сборки разное внутреннее сопротивление это приводило к мысли, что разность температур диодных мостов будет разная и ощутимая. Но все таки мы решили попробовать.
Каждая сборка KBPC5010 рассчитана на ток 50 ампер. Ниже приведена схема соединения шести сборок в один диодный мост рассчитанный на ток 300А.
Сборка диодного моста для сварки
Для того что бы охлаждать сборки, был взят алюминиевый радиатор площадью примерно 800 см. кв.
Подготавливаем поверхность радиатора (сверлим отверстия, нарезаем резьбу для крепления сборок). Для улучшения теплоотдачи используем теплопроводную пасту КПТ-8.
Закрепляем диодные сборки болтами М6 с помощью трубчатого ключа.
Распаиваем схему медной шиной. В данном случае мы использовали шинку 10 мм.кв. для припайки к выводам сборок и 20 мм.кв. для входа выхода сварочного тока.
Совет - обязательно припаивайте шинку к выводам диодных мостов. Если вы соедините мосты с помощью клемм без пайки, то концы выводов мостов будут очень сильно греться (проверено).
Обрабатываем все места пайки лаком.
Недорогой диодный мост для сварки
В результате получился небольшой диодный мост, что очень удобно при компоновке в корпус сварочного полуавтомата.
Испытания проводились на токе сварки 100 ампер в интенсивном режиме (сварка велась непрерывно) в течении 10 минут. Радиатор нагрелся до температуры 50 градусов.
Ощутимой разности температур в сборках замечено не было (проверялось на ощупь).
Если планируется использовать более мощные токи, то можно увеличить количество сборок.
Вывод: Мы получили недорогой (300 рублей) мощный диодный мост для сварочного полуавтомата.
Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.
Похожие записи
Известная тема, достаточно давно практикуется самодельшиками-сваркостроителями
Эта тема давно практикуется не только "самодельшиками-сваркостроителями", но заводами-изготовителями. Мне встречались сварочные аппараты для сварки штучными электродами и полуавтоматы, в которых по 6 диодов параллельно в каждом плече. Очевидно таким образом борятся за снижение себестоимости.
Чесно говоря фигня , летят эти зворки при такой схеме включения как фанера с эйфелевой башни . Сам проктиковал такую схему давно и отказался так как сразу вроде работает а потом в самый не подходящий момент стреляют. В ся причина в том эти зборки имеют разное внутреннее сопротивление и поєтому токи в каждом мосту разные. была попытка их уровнять, я ставил последовательно с каждым мостом намотанное из толстого нихрома сопративление (десятки ома) при этом увиличелся размер моста и его теплотворность, пришлось ставить винтелятор. в конечном итоге его размер не уступал мосту на диодах В200. Так что не тратьте деньги и время ставте проверенныю годами схему. Или надо искать альтернативу на мощьных полевиках.
У меня такая же конструкция (при токе сварки 120А и четырех мостиках)используется для работы электродом 3 мм уже третий год. И все слава богу до сих пор работает хотя после 4- 5 электродов нагревается до 50- 60 градусов. Но для дома редко приходится варить много и потому эта затея вполне себя оправдывает. А один диод В200 с радиатором сейчас стоит примерно 6- 8$, что сопоставимо с четырьмя мостиками кврс 5010. Но если бы деньги были- то выбрал бы В200.
Сергей я удивлен. Но чего бы мне врать. у меня один такой мост с 6-ю КБРСами отработал пол года, я и резал на нем и варил (электрод 3-4мм) а потом надо было запорожец разрезать так они у меня после электрода двойки один за одним погорели. с тех пор больше месяца не один такой мост не отхаживал. Но коль у вас работает слава богу, пусть и дальше не подводит.
Собираю похожий аппарат на таких мостах. Только радиаторы ставлю для каждого отельные ~600 см*2. Просто такие нашел. Плюс кандеры 100В 28000Мк, а на первичку хочу поставить 160Мк 600В. А также пропеллер на обдув этого дела. Но по отзывам о мостах думаю поставить еще пару.
Плюс кандеры 100В 28000Мк, а на первичку хочу поставить 160Мк 600В. А также пропеллер на обдув этого дела. Но по отзывам о мостах думаю поставить еще пару.
Ещё пару мостов - это на пользу и обдув тоже, а вот конденсаторы не стоит - дополнительная импульсная нагрузка.
Андрей пишет верно:
Для того, чтобы ток через отдельную сборку не превышал предельно допустимый, их надо брать с запасом. Кроме этого для надёжной работы желательно чтобы коэффициент использования диодов по току был 0,7-0,8.
у меня один такой мост с 6-ю КБРСами отработал пол года, я и резал на нем и варил (электрод 3-4мм) а потом надо было запорожец разрезать так они у меня после электрода двойки один за одним погорели. с тех пор больше месяца не один такой мост не отхаживал.
Если в начале мост отработал пол года и при электроде 3-4 мм,а потом "больше месяца не отхаживал", надо поискать причину в другом месте.
У меня такая же конструкция (при токе сварки 120А и четырех мостиках)используется для работы электродом 3 мм уже третий год.
Коэффициент запаса по току: 120/200=0,6.
Что и подтверждает написанное выше.
диодный мост в одно или двух фазную схему свар.транса дело бестолковое и даже вредное кроме увеличения пульсации и следовательно затухания дуги в каждом полупериоде с обилием брызг получаете и доп. нагрузку на пер. обмотку и на пит. сеть.
P.S.за 35 лет в этом деле не первй раз встречаю когда пытаются на выпр.пол.период сварку прикрутить в итоге получаете все тот же переменник только с худшей характеристикой. для свар.аппарата нужно 3 выпр.пол.периода все остальное от блудливого.
для этого и создали схему с инвертированием - инвертор.сварочный
Разрешите обратить Ваше внимание на следующие факты
1) с точки зрения выравнивания токов через диоды сейчас широко применяют прием нестандартного включения моста, (см. прикрепленный рисунок). В этом случае уже обеспечена практическая идентичность в том числе и температурного режима по крайней мере двух 50 амперных диодов, включенных параллельно, в любой момент времени. А мы знаем, что сварочный ток для электрода диаметром 3 мм не превышает этой величины. Тем не менее ставим в каждое плечо по 3 шт. моста. – резерв надежности.
Диод В-200 стоит 500 - 600 Руб. за 1 шт., соответственно пара стоит 1000 – 1200 руб.
Один 50 амперный мост стоит около 50 рублей.
3) у автора этой ветки применен классический мост (правильное название, если мне не изменяет память, – мост Гретца). Недостаток этой схемы в том, что в любой момент времени на пути тока два P-N перехода, на каждом из которых выделяется тепло.
В мировой практике такого вида мост применятся редко. Гораздо лучше схема двухполупериодного выпрямителя с двумя диодами – в этом случае в любой момент времени на пути тока один P-N переход и тепла выделяется в 2 раза меньше. Вы скажете, что выходная обмотка для такого случая имеет удвоенное число витков. Правильно! Но сечение провода каждой полуобмотки в два раза меньше, так как она отдыхает пол периода, соответственно общий вес и объем обмотки будет практически тот же, но мотать более тонкий провод гораздо легче да и достать его гораздо проще, чем шину . Ну и в любом случае 2 диода дешевле чем 4.
4) У этой темы есть родственный форум – я на него наткнулся в процессе написания данного текста т.е. только что – вот ссылка на этот форум, но написанное мною относится и к тому форуму
Прикрепленный рисунок -Это фрагмент схемы входного выпрямителя инвертора «Сварог».
Дроссель для сварочного аппарата своими руками
Дроссель — промышленное название такого электротехнического элемента, как катушка индуктивности. Это приспособление имеет широкий спектр применения, в частности, мощный дроссель можно использовать для улучшения рабочих характеристик полуавтомата или инвертора для сварки.
Принцип работы
Основное свойство катушки индуктивности, представляющей собой магнитопровод, намотанный с соблюдением определенных условий вокруг ферромагнитного сердечника, – это стабилизация силы тока по времени.
Проще говоря, напряжение, приложенное к катушке, вызывает плавное нарастание силы тока на выходе. Изменение полярности приводит к такому же плавному уменьшению силы тока.
Главным фактором является то условие, что ток, проходящий по дросселю, не может резко возрастать или снижаться. Именно это и определяет ценность использования дросселя для сварки — компенсация сопротивления позволяет избежать резких скачков по амперажу.
Это позволяет подстраховаться от случайного прожига свариваемых заготовок, уменьшить разбрызгивание плавящегося металла и точно подобрать параметры тока для сварки по заданной толщине металла. Шансы получить хороший шов с применением дросселя для сварки значительно выше.
Параметр, определяющий коэффициент изменения по току — индуктивность. Измеряется она в Гн (генри) — за 1 секунду при напряжении в 1 В через дроссель с индуктивностью в 1 Гн может пройти только 1 А.
Число витков на катушке напрямую влияет на величину индуктивности. Она прямо пропорциональна количеству витков, возведенному в квадрат. Но если надо изготовить сварочный дроссель своими руками, то высчитывать точное число витков не обязательно.
Так как параметры сварочных аппаратов бытового назначения в большинстве своем стандартны и общеизвестны, сварщику для изготовления дросселя собственноручно достаточно будет воспользоваться приведенной ниже инструкцией.
Предназначение
В инверторе для сварки дроссель необходим, чтобы создать на электроде электрическую дугу. Поджиг происходит при достижении определенного уровня напряжения.
Сварочный дроссель увеличивает сопротивление, что смещает фазы между током и напряжением и позволяет производить более плавный поджиг. Сам по себе этот факт часто позволяет избежать прожигания заготовки, особенно если сварке подвергаются детали из тонкого листового металла.
Плавное изменение силы тока позволяет не испортить заготовку резкой подачей завышенной мощности, оптимально установить температуру дуги и, соответственно, не допустить разбрызгивания металла при сохранении нужной глубины обработки.
Другое ценное его свойство — это частичная защита от нестабильного напряжения в сети.
Дроссель для сварочного инвертора существенно облегчает поджиг электрода, который должен загораться при более высоком напряжении, чем выдает инвертор.
Примером может служить электрод MP-3, вольтаж для возгорания которого должен составлять 70 В. Выходной дроссель для сварки может существенно облегчить работу с этим электродом для инвертора, который выдает всего 48 В в режиме холостого хода.
Это происходит благодаря явлению самоиндукции. Устройство индуцирует ЭДС (электродвижущую силу), которая вызывает пробой воздуха и вспыхивание сварочной дуги, стоит только поднести присадку на расстояние в несколько миллиметров от поверхности металла.
Дроссель для сварки подключается ко вторичной обмотке трансформатора в аппарате. Его можно использовать в аппаратах любого типа — как в самодельных, так и заводского изготовления, работающих по любому принципу — инверторных, с понижающим трансформатором и тому подобное.
Материалы для изготовления
Дроссель для дооборудования полуавтомата либо инвертора можно собрать своими руками, используя конструктивные элементы из старой техники — ламповых телевизоров, уличных фонарей старой конструкции и других устройств, в которых имеется трансформатор.
Конструктивно он представляет собой сердечник из материала, проводящего магнитное поле, но не проводящего электрический ток либо надежно заизолированного, и трех слоев обмоток, разделенных диэлектриком.
В качестве основы для сердечника подойдет либо специальный материал — феррит, обладающий данными свойствами, либо ярмо (подкова) от старого трансформатора. Намотка устройства ля сварки делается алюминиевым или медным проводом сечением 20-40 мм.
Если используется алюминий, то сечение провода должно быть не менее 36 мм, медный провод может быть тоньше. Подойдет плоская медная шина сечением 8 мм.
Габариты сердечника должны позволять намотку примерно 30 витков шины данного сечения, с учетом прокладок-диэлектриков. Рекомендуется сердечник от повышающего трансформатора советского телевизора ТСА 270-1.
Последовательность действий
Когда необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению дросселя для сварки. Алгоритм действий такой:
Намотку надо производить равномерно, без перехлестов, строго в одну и ту же сторону, чтобы «мостик» между катушками был с одной стороны будущего дросселя, а контакты входа и выхода с другой.
В случае ошибки перемычку можно установить и косо. Важно, чтобы ее установка превращала катушки с разным направлением обмотки в катушки с одинаковым направлением по факту.
Включение и проверка
Дроссель для сварки подключается к системе между диодным мостом и массой — контактом, который идет на соединение со свариваемым материалом. Выход диодного моста соединяется со входом дросселя, к выходу собранной катушки индуктивности — соответственно контакт массы.
Всю конструкцию для сварки в сборе необходимо протестировать на кусочке металла того же химического состава и толщины, с каким в дальнейшем планируется вести большую часть сварочных работ. Показателями качества являются:
- легкий электроподжиг;
- стабильность дуги;
- относительно слабый треск;
- плавное горение без сильных брызг расплава.
Учтите, что введение этого элемента в конструкцию сварочного аппарата приводит не только к стабилизации работы, но и к некоторому падению силы тока. Если инвертор или полуавтомат начал варить хуже, то значит — упала сила тока.
Дроссель нужно отсоединить и снять несколько витков с каждой катушки. Точное количество витков в каждом конкретном случае подбирается эмпирическим путем.
Особенность сборки диодного моста для сварочного аппарата
Диод – это полупроводниковый прибор, который обладает различной проводимостью в зависимости от прикладываемого напряжения. Имеет всего два вывода: анод и катод. При подаче прямого напряжения (на анод подается положительный потенциал по сравнению с катодом) он открыт. При подаче отрицательного напряжения он закрывается.
Эта особенность прибора широко используется в электротехнике, в частности диодный мост применяют для сварочного аппарата, чтобы выпрямлять переменный ток, улучшая качество сварки.
Основные характеристики
Главными параметрами, на которые обращают внимание при выборе выпрямителей для сварочных аппаратов, являются:
- максимально допустимое постоянное обратное напряжение;
- максимальный средний прямой ток за период;
- рабочая частота переключения;
- постоянное прямое напряжение при максимальном прямом токе;
- максимально допустимая температура корпуса.
Амплитуда бытовой сети составляет около 310 В, поэтому нужно использовать диоды с обратным напряжением 400 В и выше. Прямой ток жестко связан с мощностью прибора, и на него также обращают внимание. Рабочая частота показывает, в каком выпрямителе можно использовать полупроводник, применять его в сетевом или выходном блоке инвертора.
Прямое напряжение полупроводника характеризует мощность рассеяния на самом приборе. Это позволяет рассчитать размеры радиатора или системы охлаждения. Предельная температура корпуса сварочного аппарата дает возможность предусмотреть схему защиты от перегрева.
Применение в сварке
В любом трансформаторном сварочном аппарате постоянного тока или инверторе присутствуют силовые диоды. Они предназначены для выпрямления переменного тока. Для повышения коэффициента полезного действия диоды подключают по мостовой схеме, в этом случае оба полупериода приходятся на нагрузку.
В трансформаторном сварочном аппарате выпрямительные диоды устанавливают на выходе вторичной обмотки. Сварочное оборудование имеет понижающий трансформатор, соответственно, напряжение холостого хода значительно ниже входного, поэтому здесь требуются приборы большой мощности и низкой частоты. Для этого подойдут выпрямительные диоды В200 (максимальный ток 200А).
Для сварочного инвертора требуется два выпрямителя. Один располагается на входе источника питания. Он преобразует переменный ток 220 вольт 50 Гц в постоянный, который преобразуется в дальнейшем в переменный ток высокой частоты (40-80 кГц).
При мощности аппарата 5 кВт выпрямительные диоды должны иметь обратное напряжение 600-1000 В и средний прямой ток 25-35 А при частоте 50 Гц.
Второй выпрямитель располагается после высокочастотного трансформатора. Здесь требования другие. Максимальный прямой ток должен быть не менее 200 А на частоте 80 кГц, а обратное напряжение превышать напряжение холостого хода (60-70 В).
В любом случае используются диоды из категории мощных, с площадкой для монтажа радиатора, поскольку без отведения тепла устройство быстро сгорит.
Особенность выпрямителей
Выпрямитель для сварочного аппарата выполняется по мостовой схеме. При изготовлении сварочного аппарата своими руками и применении диодов В200 нужно учитывать, что их корпус находится под напряжением.
Поэтому когда выпрямитель устанавливают на радиатор, он должен быть изолирован от остальных элементов схемы, от корпуса прибора и от соседних диодов тоже. А это создает определенные неудобства для сварщика.
Приходится использовать более крупный корпус. Для уменьшения габаритов аппарата применяют выпрямительный прибор ВЛ200, который имеет другую полярность. Это позволяет объединить полупроводники на два парных радиатора.
В последние годы стали выпускать довольно мощные диодные мосты в одном корпусе. По размерам такая конструкция из диодов примерно соответствует спичечному коробку, имеет площадку для посадки радиатора, максимальный прямой ток 30-50 А. Диодная сборка имеет значительно меньшую стоимость по сравнению с диодами В200.
Если по работе устройства требуется более мощный мост, то эту проблему можно легко решить, используя параллельное подключение мостовых сборок. Однако их надежность в таком случае будет ниже, чем у одиночных мощных диодов.
Установка
При использовании параллельной схемы соединения диодных мостов необходимо учитывать, что все они имеют некоторый разброс по параметрам.
Поэтому при подборе элементов необходимо делать это с некоторым запасом прочности. При соблюдении этого требования для сварочного аппарата можно получить диодный мост более компактный, чем при использовании одиночных диодов.
Диодные сборки позволяют размещать их на одном радиаторе, так как корпусы не находятся под напряжением. Это позволяет монтировать их в любом месте, и даже снаружи.
В зависимости от требуемого сварочного тока для выпрямителя могут потребоваться от 3 до 5 диодных сборок. Для лучшей теплоотдачи диодные мосты устанавливаются на радиатор через теплопроводящую пасту.
К контактам проводники рекомендуется подсоединяться пайкой, в противном случае могут быть потери мощности в месте контакта и его сильный нагрев.
Применение на практике
Для примера, рассмотрим инверторный аппарат TELWIN Force 165. Во входном выпрямителе используются диодные сборки GBPC3508. Выпрямительный мост GBPC3508 может работать с током 35 А, обратное напряжение – 800 В.
С ним вместе идет обязательно сглаживающий фильтр из конденсаторов большой емкости. Кроме этого имеется фильтр электромагнитной совместимости, который не пропускает помехи от инвертора в бытовую сеть.
На выходе инвертора используются мощные сдвоенные диоды с общим катодом. Они имеют высокое быстродействие в отличие от диодов расположенных на входе устройства.
Благодаря малому времени восстановления, менее 50 наносекунд, приборы успевают переключать высокочастотный ток на выходе вторичной обмотки.
В данном приборе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFH30US30DN или VS-60CPH03, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один прибор (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт.
Устанавливаются на радиатор. Для защиты полупроводников от перегрузки используется RC фильтр. Схема управления требует стабильный источник питания без бросков напряжения.
Для этого в приборе предусмотрены стабилитроны или уже готовый интегральный стабилизатор, которые обеспечивают стабильное питание на микросхемах управления. В результате получается компактное устройство, позволяющее качественно варить металл.
Назначение и нюансы изготовления диодного моста в сварочном аппарате
Оборудование
Диод представляет собой полупроводниковый агрегат с разной проводимостью, определяемой прикладываемым напряжением. Он имеет два вывода: катод и анод. Если подается прямое напряжение, то есть на аноде в сравнении с катодом потенциал положителен, агрегат открыт.
Если напряжение отрицательно, он закрывается. Такая особенность нашла применение в электротехнике: диодный мост активно используется в сварочном деле для выпрямления переменного тока и улучшения качества сварных операций.
Выпрямитель для сварки
Оборудование для сварки на переменном токе обладает существенным минусом при использовании в домашних условиях: оно провоцируют перепады напряжения в сети и помехи для работы электроустройств.
По этой причине, при проведении сварных работ своими руками, требуется выпрямитель для сварочного аппарата, позволяющий в некоторой мере сгладить мощные перепады сетевого напряжения.
Особенность выпрямителей
Многие сварочные аппараты требуют доработки, заключающейся в применении специальных выпрямителей. Для их изготовления часто применяют диоды, способные пропускать напряжение исключительно в одну сторону.
Изначально для усовершенствования сварки мастера использовали диодные схемы из четырех диодов на радиолампах. Но данная технология была слишком сложной и дорогой. В наши дни силовые диоды стали доступными по стоимости, поэтому активно используются в сварных операциях.
На заметку! Подбирайте такие электрические элементы, которые обладают высоким качеством, и следите за тем, чтобы фактический ток в цепи был меньшим, чем заданный по номиналу. Тогда аппарат прослужит без поломок максимально длительное время.
Электрическая схема выпрямителя для сварки.
Схема для такого приспособления не отличается особой сложностью: она состоит из проводников, пропускающих электрический поток и направленных в актуальную сторону.
Если быть более точным, то два элемента общей схемы соединены последовательно и направлены друг к другу, а еще два ‒ располагаются один за другим. Первые из них проводят ток в выбранном направлении, вторые ‒ не позволяют току вернуться.
Выпрямители на диодах характеризуются разной мощностью, поэтому вид электрода необходимо подбирать с учетом этого параметра. Чем выше мощность, тем более толстый электрод потребуется.
На промышленном производстве требуется применить мощную аппаратуру, которая позволит выполнять сварные соединения без каких-либо пауз. Для бытового использования подойдут менее мощные выпрямители для сварки.
Применение в сварке
Диодную схему можно собрать из отдельных диодов или приобрести монолитную конструкцию с разными параметрами. Первый вариант менее предпочтителен, чем второй. Но при сгорании одного диода не требуется менять все четыре элемента, как в случае монолитной конструкции.
Если применить такие агрегаты для переориентации сварки на работу с постоянным током, можно добиться расширения ее функциональных возможностей.
Применение выпрямителя из диодов поможет:
- устранить перебои напряжения в сети;
- упростить задачу розжига электрической дуги в условиях номинального и пониженного напряжения;
- увеличить тепловой режим при длительной работе сварочного аппарата.
На заметку! С помощью выпрямителя из диодов для сварочного аппарата можно поддерживать электрическую дугу на стабильном уровне, что позволяет повысить эстетические качества созданных своими руками сварных соединений на металлических конструкциях.
Выпрямитель для сварки собирается по мостовой схеме, но при этом важно учесть, что корпус агрегата находится под напряжением.
Поэтому при установке диодного моста на радиатор, важно изолировать агрегат от иных элементов схемы, от корпуса сварочного аппарата, соседних диодов. А это чревато определенными неудобствами для сварщика: нужно использовать более крупный по размеру корпус сварки.
Выпрямитель тока для сварочных работ.
Как следствие, аппарат получается тяжелым и громоздким.
Чтобы уменьшить габариты сварки, можно подобрать выпрямительный прибор ВЛ200 с другой полярностью, объединив полупроводники на два парных радиатора. Но еще лучше, установить в едином корпусе сварки мощные, но при этом максимально компактные диодные мосты.
Такое решение обойдется сварщику в несколько раз дешевле, нежели покупка диодов В200. Деталь по размеру не больше, чем спичечный коробок. Она имеет площадку для установки радиатора, работает на максимальном, прямом токе ‒ 30-50 А.
Важно! Если в процессе выполнения сварных работ потребовался более мощный мост, стоит воспользоваться параллельным подключением мостовых сборок. Главное понимать, что при таком решении надежность конструкции будет ниже, чем при одиночных мощных диодах.
Если говорить о схемах полупроводникового типа с устройством выпрямителя, важно отметить следующее:
- Лучшие показатели имеет трехфазная система, позволяющая использовать мощность сети до 380 В.
Ее применяют на промышленных предприятиях, где важно создать длительный непрерывный сварной процесс без пауз для соединения больших по размеру металлических деталей: ворот, контейнеров, хозяйственных металлических сооружений и т.п. - Система с одной фазой подходит для бытового использования, когда сварной процесс длится короткий промежуток времени, и нет необходимости в более длительной сварке.
Установка
Если планируется установить параллельную схему соединения диодных мостов, важно учесть некоторый разброс по параметрам каждого диода. Подбирать элементы нужно так, чтобы оставался некоторый запас прочности. Тогда можно получить компактный диодный мост для сварочного аппарата.
Диодные сборки можно разместить на одном радиаторе, но для повышения показателей теплоотдачи их монтируют через теплопроводящую пасту. Актуальное количество таких схем для выпрямителя определяется требуемым сварочным током: стандартное количество 3-5 сборок.
Проводники стоит соединять с контактами при помощи пайки, и иначе в местах контакта потери мощности, или соединение сильно нагревается. При необходимости выполнить сварные операции, выпрямитель подключается к аппарату для сварки.
Как сделать выпрямитель своими руками?
Если в наличии мастера имеются комплектующие детали, вполне реально изготовить самодельный сварочный выпрямитель. При условии соблюдения всех рекомендаций специалистов он гарантировано обеспечит процесс ручной дуговой сварки постоянным током, но потребуется применить электрод с обмазкой.
Диодный мост для сварочного аппарата.
Обмазка при расплавлении электрода препятствует проникновению составляющих воздуха в расплавленный металл сварного соединения. Без нее контакт металла в расплавленном виде с азотом и кислородом снизят прочностные свойства шва, сделав его хрупким и пористым.
Сначала потребуется выбрать или смотать своими руками понижающий трансформатор с требуемыми параметрами. Собирают трансформатор до подключения диодного моста.
Если выбран путь самостоятельного изготовления аппарата, важно правильно рассчитать его элементы, в том числе:
- параметры магнитопровода;
- актуальное количество витков;
- размеры сечения шин, проводов.
На заметку! Расчеты для изготовления трансформаторов осуществляются по единой методике, поэтому данная задача не представляет трудностей даже для малоопытного сварщика со школьными знаниями электричества.
В работе не обойтись без светодиодов: нужны они в качестве проводников тока в одном единственном направлении. Простейший диодный выпрямитель, созданный по мостиковой схеме, монтируют на радиатор с целью теплообмена и охлаждения.
Мощные диоды для сварочного аппарата, по типу ВД-200, выделяют при работе довольно большой объем тепловой энергии. Чтобы обеспечить падающую характеристику тока, в цепь потребуется включить дроссель последовательно.
Активное переменное сопротивление в такой схеме обеспечит сварщику возможность плавно регулировать сварочный ток. Далее, один полюс нужно подключить к сварной проволоке, а второй ‒ к рабочему объекту.
Электролитический конденсатор в составе схемы необходим в качестве сглаживающего фильтра для снижения пульсаций.
Выполнить намотку реостата несложно своими силами, но для такой задачи потребуется керамический сердечник и проволока из никелина или нихрома. Актуальный диаметр проволоки определит величина регулируемого тока сварной операции.
Расчет сопротивления реостата нужно проводиться учетом удельного сопротивления электрода, его сечения и общей длины.
Электрическая схема сварки с диодным мостом.
Шаг регулировки тока для сварки зависит от диаметра витков. Если правильно собрать перечисленные детали в единый агрегат, процесс сварки будет сопровождаться постоянным током. Не лишним будет и монтаж резистора, препятствующего короткому замыканию при работе.
Оно может происходить при касании проволоки о металл без зажигания дуги. Если в это время на конденсаторе нет сопротивления, он мгновенно разрядится, произойдет щелчок, электрод разрушится или прилипнет к металлу.
При наличии резистора можно сгладить разряды на конденсаторе, сделать поджога электрода более простым и мягким. Изготовление аппарата для выпрямления сварного тока своими руками позволит создавать максимально аккуратные и долговечные сварные швы.
Итоги
Диодный мост для сварочного аппарата преобразует переменный ток в постоянный, что позволяет повысить качества сварных соединений. Такое приспособление можно приобрести в готовом виде или создать своими руками, следуя советам, озвученным в статье.
Выпрямитель для сварочного аппарата
Выпрямитель для сварочного аппарата может быть создан на основе мощных диодов типа В200 (максимальный ток 200А). Сразу отметим, что из-за немаленькой цены силовых диодов, искать их лучше на ради- или блошином рынке.
Диод В200
Диодный мост
Эти диоды имеют внушительные размеры, а их корпус сажается на алюминиевый радиатор. Причем корпус диода, а значит, и крупный радиатор находятся под напряжением, поэтому диоды с их радиаторами должны крепиться так, чтобы не имели контакта друг с другом, не касаясь токопроводящих частей корпуса сварочного аппарата.
Силовые диоды с радиаторами, для сварочного выпрямителя.
Такое неудобство с креплением приводит к тому, что размеры собранного сварочного диодного моста слишком вырастают, увеличивая и усложняя конструкцию сварочного аппарата в целом. Использование такого же диода, но с другой полярностью (ВЛ200) позволяет объединить радиаторы в две пары.
Диоды разной полярности с радиаторами, для диодного моста сварочного аппарата.
У радиаторов, возможно, потребуется просверлить отверстие и нарезать резьбу, для крепления диодов.
В продаже есть уже готовые - интегрированные в одном корпусе диодные мосты. Размер одного такого диодного мостика сопоставим с размерами спичечного коробка или одного диода В200 без радиатора, при максимальном токе 30-50А, а цена гораздо ниже.
Диодный мост на 50А
Если интегрированные диодные мосты соединить параллельно, то вместе они смогут выдерживать более значительные токи. Однако надежность такого сварочного выпрямителя будет существенно меньше чем выпрямителя из диодов типа В200.
Схема параллельного включения диодных мостов, для больших токов сварочного аппарата.
Строго говоря, суммарный допустимый ток такого объединенного выпрямителя не равняется сумме максимальных токов входящих в него диодных мостов, они не могут обладать абсолютно одинаковыми параметрами, а значит, каждый пропускает через себя несколько различные по величине токи. Однако если собрать эту схему с некоторым запасом по мощности, учитывая ток короткого замыкания, то можно добиться более компактных размеров, чем в случае с В200. Дело в том, что корпуса диодных мостиков не находятся под напряжением и их все можно садить на один общий радиатор, и можно свободно крепить такой выпрямитель где удобно внутри корпуса, или снаружи, сварочного аппарата. Для выпрямителя может использоваться 3-5 интегрированных диодных мостов, обязательно одной и той же марки. Как показывает практика, они не сильно греются и без проблем могут выдерживать кратковременные перегрузки, притом, что сварочный аппарат большей частью вообще работает в кратковременном режиме. Для лучшей теплоотдачи, между диодными мостами и радиатором наносится теплопроводящая паста. Подсоединять контакты нужно обязательно пайкой, иначе будет сильный нагрев контактов.
На выпрямителе сварочного аппарата происходит неизбежное падение напряжения, поэтому на выходе выпрямителя напряжение будет где-то на 4-5В меньше чем напряжение холостого хода трансформатора (без конденсатора). При этом напряжение на выходе не будет строго постоянным - его форма будет пульсирующей.
Форма выпрямленного диодным мостом напряжения
Если проводить измерения в режиме холостого хода вольтметром постоянного тока, то его показания будут соответствовать чему-то вроде эффективного значения постоянного пульсирующего напряжения (показания примерно в 1,4-1,5 раза меньше напряжения пиков максимумов). В принципе, обычные вольтметры не предназначены для точного измерения подобного рода сигнала. Форму напряжения можно сгладить, установив на выходе конденсатор емкостью 5000-10000 мкФ. В этом случае показания вольтметра возрастут примерно в 1,4 раза, так как конденсатор на холостом ходу зарядится до уровня максимального по амплитуде напряжения. Конденсатор рекомендуется ставить особенно в том случае, если источник питания имеет низкое выходное напряжение (меньше 40В) и возникают трудности в момент зажигания сварочной дуги. При этом конденсатор лучше включить через сопротивление порядка 0,5-1 Ом.
Схема выпрямителя сварочного аппарата, с конденсатором.
Необходимость резистора обусловлено тем, что в момент зажигания дуги происходит касание конца электрода об металл изделия - то есть короткое замыкание. Если сопротивления в цепи конденсатора нет, то происходит мгновенный разряд конденсатора большой емкости, импульс высокого тока сопровождается громким щелчком, а часто разрушением кончика электрода или его мгновенным привариванием к металлу изделия. Работать с таким источником весьма неудобно, треск разрядов действуют на нервы. Дополнительный же резистор ограничивает ток, сглаживает разряд конденсатора, делая зажигание дуги легким и мягким.
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.
Читайте также: