Меню

Цифровой регулятор для сварочного инвертора



Регулятор переменного тока для сварочного

Регулятор переменного тока для сварочного

Здравствуйте любители и мастера. Уже полтора года прошло как работал мой самодельный сварочный аппарат TIG в защитной среде аргона, кучу алюминия переварил. Проработал бы еще, да сгорело пол схемы, произошло это от вибрации и мы с товарищем решили собрать все на плате. На плате получиться надежно

Напомню, что схема регулирует сварочный ток по первичной обмотке трансформатора и полтора года проработала на макете.

Регулировка в первичке вынужденная мера, так как во вторичке ходит высокое напряжение от осцилятора, пока не выходит от него избавиться.

Схема регулятора переменного сварочного тока

Как видно из схемы это фазоимпульсный регулятор мощности с развязывающим трансформатором. Управляет током в первичке трансформатора мощный тиристор на 160А с напряжением 1200В, для чего диодный мост останавливаться тут не будем и так все понятно.
Все что на плате, выделено в рамку. Все разъемы подписаны, в схеме предусмотрена схема задержки отключения. +К это 12В от кнопки, + это постоянные 12В, и — это минус

Изготовление регулятора тока для сварочного трансформатора

На фото представлена первая версия регулятора переменного тока на тиристоре, тут тоже предусмотрено реле, но оно убрано и установлена перемычка. Все компоненты прижаты ближе к плате, что бы меньше вибрировали

Транзисторы и резисторы из старых телевизоров, стабилитроны последовательно 2 по 12В 1,3Вт, диодный мост на 2А 600В. Радиатор взят с какой то платы, а развязывающий трансформатор использовал готовый от фильтра питания от БП. Отмотал с одной обмотки треть витков, получилось отношение витков 40/27. Кстати отношение витков должно быть 3/2. где больше витков та к плате регулятора.

Первое включение обязательно через прибор для безопасной проверки устройств, вместо трансформатора подключил лампу накаливания. Вроде все работает, можно и без лампы подключить. На максимуме регулятора на лампу доходит 200В

Далее на минимальном положении 100В. Это при регулировочном резисторе 33к, в итоге мы поставили на сварочном уже 50к и напряжение должно быть меньще.

В итоге регулятор поставили обратно на сварку и все вернулось как и было до этого. Алюминий вариться как было до поломки

Читайте также:  Двигатель постоянного тока независимого возбуждения регулятор

Вот еще фото собранного регулятора переменного тока для сварки

Диодный мост и плата закреплены на уголки, что бы максимально избавиться от вибрации. Провода смотанные жгутом и перетянуты капроновой нитью. Надеюсь больше подобных поломок не будет
Если интересно почитать про сварочный аппарат для сварки алюминия в среде аргона, пишите в комментариях.
А если вы хотите такую плату, напишите мне во внутреннюю почту в группу. Ссылка на группы сайта справа в колонке.
С Ув. Эдуард

Источник

Способы регулировки сварочного тока

Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.

Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.

Способы регулирования

Управлять током можно по-разному. Основные способы регулирования такие:

  • введение резистивной или индуктивной нагрузки во вторичную обмотку сварочного аппарата;
  • изменение количества витков во вторичной обмотке;
  • изменение магнитного потока аппарата для сварки;
  • использование полупроводниковых приборов.

Схематических реализаций этих способов множество. При изготовлении аппарата для сварки своими руками каждый может выбрать себе регулятор по вкусу и возможностям.

Резистор или индуктивность

Регулировка сварочного тока с использованием сопротивления или катушки индуктивности является самой простой и надежной. К держателю сварочных электродов последовательно подключают мощный резистор или дроссель. За счет этого меняется активное или индуктивное сопротивление нагрузки, что приводит к падению напряжения и изменению сварочного тока.

Регуляторы в виде резисторов применяют для улучшения вольтамперной характеристики сварочного аппарата. Используется набор мощных проволочных сопротивлений или один резистор, выполненный из толстой нихромовой проволоки в виде спирали.

Для изменения сопротивления специальным зажимом их подключают к определенному витку провода. Резистор выполняется в виде спирали для уменьшения габаритов и удобства использования. Номинал резистора не должен превышать 1 Ом.

Переменный ток в определенные моменты времени имеет нулевые или близкие к нему значения. В это время получается кратковременное гашение дуги. При изменении промежутка между электродом и деталью может произойти прилипание или полное ее гашение.

Читайте также:  Газовый редуктор для баллона с регулятором что это такое

Для смягчения режима сваривания и соответственно получения качественного шва применяют регулятор в виде дросселя, который включается последовательно с держаком в выходной цепи аппарата.

Дополнительная индуктивность вызывает сдвиг фаз между выходным током и напряжением. При нулевых или близких к нему значениях переменного тока напряжение имеет максимальную амплитуду и наоборот. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и обеспечивает надежное ее зажигание.

Дроссель можно изготовить из старого трансформатор. Используется только его магнитопровод, все обмотки удаляются. Вместо них наматывают 25-40 витков толстого медного провода.

Данный регулятор был широко распространен при использовании трансформаторных аппаратов переменного тока благодаря своей простоте и наличию комплектующих. Недостатками дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон управления.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Изменение магнитного потока

Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.

Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.

На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.

Полупроводниковые приборы

Создание мощных полупроводниковых приборов, способных работать с большими токами и напряжениями, позволило разработать сварочные аппараты нового типа.

Они стали способны менять не только сопротивление вторичной цепи и фазы, но и изменять частоту тока, его форму, что также влияет на характеристики сварочной дуги. В традиционном трансформаторном сварочном аппарате используется регулятор сварочного тока на базе тиристорной схемы.

Читайте также:  Регулятор уатта принцип действия

Регулировка в инверторах

Сварочные инверторы – это самые современные аппараты для электродуговой сварки. Использование мощных полупроводниковых выпрямителей на входе устройства и последующей трансформации переменного тока в постоянный, а затем в переменный высокой частоты позволил создать устройства компактные и мощные одновременно.

В инверторных аппаратах основным регулятором является изменение частоты задающего генератора. При одном и том же размере трансформатора мощность преобразования напрямую зависит от частоты входного напряжения.

Чем меньше частота, тем меньшая мощность передается на вторичную обмотку. Ручка регулировочного резистора выводится на лицевую панель инвертора. При ее вращении изменяются характеристики задающего генератора, что приводит к изменению режима переключения силовых транзисторов. В итоге получается требуемый сварочный ток.

При использовании инверторных сварочных полуавтоматов настройка происходит так же, как и при использовании ручной сварки.

Кроме внешних регуляторов в блоке управления инвертором предусмотрены еще много различных управляющих элементов и защит, обеспечивающих стабильную дугу и безопасную работу. Для начинающего сварщика лучшим выбором будет инверторный аппарат для сварки.

Применение тиристорной и симисторной схемы

После создания мощных тиристоров и симисторов их стали использовать в регуляторах силы выходного тока в сварочных аппаратах. Они могут устанавливаться в первичной обмотке трансформатора или во вторичной. Суть их работы заключается в следующем.

На управляющий контакт тиристора со схемы регулятора поступает сигнал, открывающий полупроводник. Длительность сигнала может изменяться в больших пределах, от 0 до длительности полупериода тока протекающего через тиристор.

Управляющий сигнал синхронизирован с регулируемым током. Изменение длительности сигнала вызывает обрезание начала каждого полупериода синусоиды сварочного тока. Увеличивается скважность, в результате средний ток уменьшается. Трансформаторы очень чувствительны к такому управлению.

Такой регулятор имеет существенный недостаток. Время нулевых значений увеличивается, что приводит к неравномерности дуги и ее несанкционированному гашению.

Для уменьшения негативного эффекта дополнительно приходится вводить дроссели, которые вызывают фазовый сдвиг между током и напряжением. В современных аппаратах данный метод практически не используются.

Источник