|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Spawarka złożona z części starych telewizorów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / sprzęt spawalniczy Wiele osób w gospodarstwie domowym potrzebowałoby aparatury do elektrycznego spawania części wykonanych z metali żelaznych. Ponieważ masowo produkowane spawarki są dość drogie, wielu radioamatorów podejmuje własną produkcję. Ten artykuł dotyczy jednego z tych urządzeń. Od samego początku swojej pracy postawiłem sobie za zadanie stworzenie najprostszej i najtańszej spawarki wykorzystując w niej szeroko stosowane części i zespoły. Z dwóch głównych opcji konstrukcji aparatu - z transformatorem spawalniczym lub w oparciu o konwerter - wybrano drugą. Rzeczywiście, transformator spawalniczy to duży i ciężki obwód magnetyczny oraz dużo miedzianego drutu na uzwojenia, który jest niedostępny dla wielu. Podzespoły elektroniczne do przetwornika, przy ich właściwym doborze, nie są rzadkie i stosunkowo tanie.
W wyniku dość długich eksperymentów z różnymi typami przetworników opartych na tranzystorach i trinistorach obwód pokazany na ryc. 1. Proste konwertery tranzystorowe okazały się niezwykle kapryśne i zawodne, a konwertery trinistorowe wytrzymują zwarcie wyjściowe bez uszkodzeń, aż do przepalenia bezpiecznika. Ponadto trinistory nagrzewają się znacznie mniej niż tranzystory. Jak łatwo zauważyć, konstrukcja obwodu nie jest oryginalna - to zwykły konwerter jednocyklowy, jego zaletą jest prostota konstrukcji i brak rzadkich podzespołów, urządzenie wykorzystuje wiele elementów radiowych ze starych telewizorów. I wreszcie praktycznie nie wymaga regulacji. Spawarka ma następujące główne cechy:: Granice regulacji prądu spawania, A ...... 40 ... 130 Maksymalne napięcie na elektrodzie na biegu jałowym, V ....................................... 90 Maksymalny prąd pobierany z sieci, A............................20 Napięcie w sieci zasilającej prądu przemiennego o częstotliwości 50 Hz, V .............. 220 Maksymalna średnica elektrody spawalniczej, mm .......... 3 Czas obciążenia (PN), %, przy temperaturze powietrza 25°C i prądzie wyjściowym 100 A ...................... 60
Wymiary aparatu, mm......................350x 180x 105 Masa urządzenia bez przewodów zasilających i uchwytu elektrody, kg.......................5,5 Rodzaj prądu spawania - stały, regulowany - płynny. Przy zgrzewaniu doczołowym blach stalowych o grubości 3 mm z elektrodą o średnicy 3 mm prąd stały pobierany przez maszynę z sieci nie przekracza 10 A. Napięcie spawania włączane jest przyciskiem umieszczonym na uchwycie elektrody, co pozwala z jednej strony na zastosowanie podwyższonego napięcia zajarzenia łuku i zwiększenie bezpieczeństwa elektrycznego, z drugiej strony, ponieważ po zwolnieniu uchwytu elektrody napięcie na elektrodzie jest automatycznie wyłączana. Podwyższone napięcie ułatwia zajarzenie łuku i zapewnia stabilność jego palenia. Zastosowanie bezpośredniego prądu spawania z odwrotną polaryzacją napięcia spawania pozwala na łączenie części cienkowarstwowych. Napięcie sieciowe prostuje mostek diodowy VD1-VD4. Wyprostowany prąd płynący przez lampę HL1 zaczyna ładować kondensator C5. Lampa pełni funkcję ogranicznika prądu ładowania i wskaźnika tego procesu. Spawanie należy rozpocząć dopiero po zgaśnięciu lampki HL1. Jednocześnie kondensatory akumulatora C1-C6 są ładowane przez cewkę indukcyjną L17. Świecenie diody LED HL2 wskazuje, że urządzenie jest podłączone do sieci. Trinistor VS1 jest nadal zamknięty. Po naciśnięciu przycisku SB1 uruchamiany jest generator impulsów z częstotliwością 25 kHz, montowany na tranzystorze jednozłączowym VT1. Impulsy generatora otwierają trinistor VS2, który z kolei otwiera połączone równolegle trinistor VS3-VS7. Kondensatory C6-C17 są rozładowywane przez cewkę indukcyjną L2 i uzwojenie pierwotne transformatora T1. Dławik L2 - uzwojenie pierwotne transformatora T1 - kondensatory C6-C17 jest obwodem oscylacyjnym. Gdy kierunek prądu w obwodzie zmienia się na przeciwny, prąd zaczyna płynąć przez diody VD8, VD9, a trinistory VS3-VS7 zamykają się do następnego impulsu generatora na tranzystorze VT1. Następnie proces się powtarza. Impulsy pojawiające się na uzwojeniu III transformatora T1 otwierają trinistor VS1. który bezpośrednio łączy prostownik sieciowy na diodach VD1 -VD4 z konwerterem trinistorowym. Dioda HL3 służy do sygnalizacji procesu generowania napięcia pulsacyjnego. Diody VD11-VD34 prostują napięcie spawania, a kondensatory C19-C24 wygładzają je, ułatwiając w ten sposób zajarzenie łuku spawalniczego. Przełącznik SA1 to pakiet lub inny przełącznik na prąd co najmniej 16 A. Sekcja SA1.3 zamyka kondensator C5 do rezystora R6 po wyłączeniu i szybko rozładowuje ten kondensator, co pozwala, bez obawy o porażenie prądem, sprawdzić i naprawić urządzenie. Wentylator VN-2 (z silnikiem elektrycznym M1 zgodnie ze schematem) zapewnia wymuszone chłodzenie elementów urządzenia. Mniej wydajne wentylatory nie są zalecane, w przeciwnym razie będziesz musiał zainstalować kilka z nich. Kondensator C1 - dowolny przeznaczony do pracy przy napięciu przemiennym 220 V. Diody prostownicze VD1-VD4 muszą być przystosowane do prądu co najmniej 16 A i napięcia wstecznego co najmniej 400 V. Muszą być instalowane na płytowych radiatorach narożnych o wymiarach 60x15 mm i grubości 2 mm, wykonanych ze stopu aluminium . Zamiast pojedynczego kondensatora C5 można zastosować kilka akumulatorów połączonych równolegle na napięcie co najmniej 400 V każdy, przy czym pojemność akumulatora może być większa niż wskazana na schemacie. Dławik L1 wykonany jest na stalowym rdzeniu magnetycznym PL 12,5x25-50. Dowolny inny obwód magnetyczny o tym samym lub większym przekroju również będzie działał, pod warunkiem, że uzwojenie jest umieszczone w jego okienku. Uzwojenie składa się ze 175 zwojów drutu PEV-2 1,32 (nie można użyć drutu o mniejszej średnicy!). Obwód magnetyczny musi mieć szczelinę niemagnetyczną 0,3 ... 0,5 mm. Indukcyjność dławika - 40±10 μH. Kondensatory C6-C24 powinny mieć mały tangens strat dielektrycznych, a C6-C17 powinny mieć również napięcie robocze co najmniej 1000 V. Najlepsze kondensatory, które testowałem, to K78-2, stosowane w telewizorach. Można również zastosować bardziej rozpowszechnione tego typu kondensatory o innej pojemności, doprowadzające całkowitą pojemność do wskazanej na schemacie, jak również importowane foliowe. Próby użycia papieru lub innych kondensatorów przeznaczonych do pracy w obwodach niskiej częstotliwości z reguły prowadzą po pewnym czasie do ich awarii. Tyrystory KU221 (VS2-VS7) najlepiej stosować z indeksem literowym A lub w skrajnych przypadkach B lub G. Jak pokazała praktyka, podczas pracy urządzenia zaciski katodowe tyrystorów wyraźnie się nagrzewają, co może doprowadzić do zniszczenia połączeń lutowniczych na płytce a nawet awarii trinistorów. Niezawodność będzie wyższa, jeśli albo rurki tłokowe wykonane z ocynowanej folii miedzianej o grubości 0,1...na całej długości. Tłok (bandaż) powinien pokrywać całą długość ołowiu prawie do podstawy. Konieczne jest szybkie lutowanie, aby nie przegrzać trinistora. Będziesz miał pytanie: czy można zainstalować jeden potężny zamiast kilku stosunkowo małej mocy trinistorów? Tak, jest to możliwe przy użyciu urządzenia, które jest lepsze (lub przynajmniej porównywalne) pod względem charakterystyki częstotliwościowej do trinistorów KU221A. Ale wśród dostępnych np. z serii PM czy TL nie ma żadnego. Przejście na urządzenia o niskiej częstotliwości wymusi obniżenie częstotliwości roboczej z 25 do 4 ... 6 kHz, co doprowadzi do pogorszenia wielu najważniejszych cech urządzenia i głośnego przeraźliwego pisku podczas spawania. Ponadto stwierdzono, że jeden potężny trinistor jest mniej niezawodny niż kilka połączonych równolegle, ponieważ łatwiej im zapewnić lepsze warunki odprowadzania ciepła. Wystarczy zainstalować grupę trinistorów na jednej płycie odprowadzającej ciepło o grubości co najmniej 3 mm. Ponieważ rezystory wyrównujące prąd R14-R18 (C5-16 V) mogą się bardzo nagrzewać podczas spawania, przed montażem należy je uwolnić z plastikowej osłony przez wypalanie lub podgrzewanie prądem, którego wartość należy dobrać doświadczalnie. Diody VD8 i VD9 są instalowane na wspólnym radiatorze z trinistorami, a dioda VD9 jest izolowana od radiatora uszczelką mikową. Zamiast KD213A, KD213B i KD213V, a także KD2999B, KD2997A, KD2997B są odpowiednie. Podczas montażu diod i trinistorów stosowanie pasty przewodzącej ciepło jest obowiązkowe. Cewka L2 to bezramowa spirala z 11 zwojów drutu o przekroju co najmniej 4 mm2 w izolacji żaroodpornej, nawinięta na trzpień o średnicy 12...14 mm. Dławik bardzo się nagrzewa podczas spawania, dlatego podczas nawijania spirali należy zapewnić szczelinę 1 ... 1.5 mm między zwojami, a dławik należy ustawić tak, aby znajdował się w strumieniu powietrza z wentylatora.
Obwód magnetyczny transformatora T1 składa się z trzech obwodów magnetycznych PK30x16 złożonych razem z ferrytu 3000NMS-1 (służyły one do transformatorów poziomych starych telewizorów). Uzwojenia pierwotne i wtórne są podzielone na dwie sekcje każda (patrz rys. 2), nawinięte drutem PSD1,68x10,4 w izolacji z włókna szklanego i połączone szeregowo zgodnie z. Uzwojenie pierwotne zawiera 2x4 zwoje, wtórne - 2x2 zwoje. Sekcje nawijane są na specjalnie wykonanym drewnianym trzpieniu. Odcinki zabezpieczone są przed odwinięciem dwoma bandażami wykonanymi z ocynowanego drutu miedzianego o średnicy 0,8…1 mm. Szerokość bandaża - 10...11 mm. Pod każdym bandażem umieszcza się pasek tektury elektrycznej lub nawija się kilka zwojów taśmy z włókna szklanego. Po nawinięciu bandaże są lutowane. Jeden z bandaży każdej sekcji służy jako wyjście jej początku. W tym celu izolację pod osłoną wykonuje się tak, aby od wewnątrz stykała się bezpośrednio z początkiem uzwojenia sekcji. Po nawinięciu bandaż jest lutowany do początku odcinka, dla którego izolacja jest wcześniej usuwana z tego odcinka cewki i cynowana. Należy pamiętać, że uzwojenie I pracuje w najcięższych warunkach termicznych, dlatego przy nawijaniu jego odcinków oraz podczas montażu konieczne jest zapewnienie szczelin powietrznych pomiędzy zewnętrznymi częściami zwojów poprzez włożenie między zwoje krótkich, smarowane klejem żaroodpornym, wkładki z włókna szklanego. Ogólnie rzecz biorąc, im więcej szczelin powietrznych w uzwojeniach, tym skuteczniejsze będzie odprowadzanie ciepła z transformatora. W tym miejscu należy również zauważyć, że odcinki uzwojenia wykonane z wymienionych wkładek i uszczelek z drutu o tym samym przekroju 1,68x10,4 mm2 bez izolacji będą w tych samych warunkach lepiej chłodzone. Następnie obie sekcje uzwojenia pierwotnego są układane jedna na drugiej tak, aby kierunki ich uzwojenia (liczone od ich końców) były przeciwne, a końce znajdowały się po tej samej stronie (patrz rys. 2). Bandaże stykające się łączy się przez lutowanie, przy czym wskazane jest przylutowanie podkładki miedzianej w postaci krótkiego kawałka drutu, z którego wykonywany jest odcinek do przednich, które służą jako wyprowadzenia odcinków. Rezultatem jest sztywne jednoczęściowe uzwojenie pierwotne transformatora. Wtórny jest wykonany w ten sam sposób. Różnica polega tylko na liczbie zwojów w sekcjach i na tym, że konieczne jest zapewnienie wyjścia z punktu środkowego. Uzwojenia są instalowane na obwodzie magnetycznym w ściśle określony sposób - jest to niezbędne do poprawnej pracy prostownika VD11 - VD32. Kierunek uzwojenia górnej sekcji uzwojenia I (patrząc na transformator z góry) musi być przeciwny do ruchu wskazówek zegara, zaczynając od górnego zacisku, który należy podłączyć do dławika L2. Przeciwnie, kierunek nawijania górnej sekcji uzwojenia II jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, zaczynając od górnego wyjścia, jest on podłączony do bloku diod VD21-VD32. Uzwojenie III to cewka z dowolnego drutu o średnicy 0,35...0,5 mm w izolacji żaroodpornej, która wytrzymuje napięcie co najmniej 500 V. Może być umieszczona jako ostatnia w dowolnym miejscu obwodu magnetycznego od strony uzwojenie pierwotne.
Aby zapewnić bezpieczeństwo elektryczne spawarki i skuteczne chłodzenie wszystkich elementów transformatora przepływem powietrza, bardzo ważne jest zachowanie niezbędnych szczelin między uzwojeniami a drutem magnetycznym. Zadanie to wykonują cztery płytki mocujące ułożone w uzwojeniach podczas końcowego montażu zespołu. Płyty wykonane są z włókna szklanego o grubości 1,5 mm zgodnie z rysunkiem na ryc. 3. Po ostatecznym dopasowaniu płyty wskazane jest przyklejenie jej klejem żaroodpornym. Transformator mocowany jest do podstawy aparatu za pomocą trzech wsporników wygiętych z drutu mosiężnego lub miedzianego o średnicy 3 mm. Te same wsporniki ustalają wzajemne położenie wszystkich elementów obwodu magnetycznego. Przed zamontowaniem transformatora na podstawie, między połówkami każdego z trzech zestawów obwodu magnetycznego należy włożyć uszczelki niemagnetyczne wykonane z tektury elektrycznej, getinaków lub tekstolitu o grubości 0,2 ... 0,3 mm. Do produkcji transformatora można zastosować rdzenie magnetyczne o innych rozmiarach o przekroju co najmniej 5,6 cm2. Odpowiedni np. W20x28 lub dwa zestawy W 16x20 z ferrytu 2000NM1. Uzwojenie I dla opancerzonego rdzenia magnetycznego wykonane jest w postaci jednej sekcji o ośmiu zwojach, uzwojenie II - podobnie jak opisano powyżej, z dwóch sekcji o dwóch zwojach.
Prostownik spawalniczy na diodach VD11-VD34 jest strukturalnie oddzielną jednostką, wykonaną w formie biblioteczki (patrz rys. 4). Zmontowana jest w taki sposób, że każda para diod jest umieszczona pomiędzy dwiema płytami odprowadzającymi ciepło o wymiarach 44x42 mm i grubości 1 mm, wykonanymi z blachy aluminiowej. Całość skręcana jest za pomocą czterech stalowych kołków gwintowanych o średnicy 3 mm pomiędzy dwoma kołnierzami o grubości 2 mm (z tego samego materiału co płyty), do których z obu stron przykręcone są dwie płytki tworzące wyprowadzenia prostownika. Wszystkie diody w bloku są zorientowane w ten sam sposób - z wyprowadzeniami katodowymi w prawo zgodnie z rysunkiem - a wyprowadzenia są wlutowane w otwory płytki, która służy jako wspólny dodatni wyprowadzenie prostownika i urządzenia jako cały. Zaciski anodowe diod są wlutowane w otwory drugiej płytki. Tworzą się na nim dwie grupy wniosków, połączone ze skrajnymi wnioskami uzwojenia II transformatora zgodnie ze schematem. Biorąc pod uwagę duży całkowity prąd płynący przez prostownik, każdy z jego trzech wyprowadzeń składa się z kilku kawałków drutu o długości 50 mm, każdy wlutowany we własny otwór i połączony lutowaniem na przeciwległym końcu. Grupa dziesięciu diod jest połączona w pięć segmentów, czternastu - w sześciu, druga płytka ze wspólnym punktem wszystkich diod - w sześciu. Lepiej jest użyć elastycznego drutu o przekroju co najmniej 4 mm. W ten sam sposób wykonane są wyjścia grupowe wysokoprądowe z głównej płytki drukowanej urządzenia. Płytki prostownikowe wykonane są z folii z włókna szklanego o grubości 0,5 mm i cynowane. Cztery wąskie szczeliny w każdej płytce pomagają zmniejszyć naprężenia na przewodach diodowych podczas odkształceń termicznych. W tym samym celu należy uformować przewody diodowe, jak pokazano na ryc. cztery. W prostowniku spawalniczym można również zastosować mocniejsze diody KD2999B, 2D2999B, KD2997A, KD2997B, 2D2997A, 2D2997B. Ich liczba może być mniejsza. Tak więc w jednym z wariantów aparatu z powodzeniem działał prostownik złożony z dziewięciu diod 2D2997A (pięć w jednym ramieniu, cztery w drugim). Powierzchnia płyt radiatora pozostała taka sama, możliwe było zwiększenie ich grubości do 2 mm. Diody zostały umieszczone nie parami, ale po jednej w każdym przedziale. Publikacja: radioradar.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Gadżety elektroniczne na nadgarstek są prawie bezużyteczne ▪ Przenośny dysk twardy Toshiba Canvio Basics ▪ Laptopy zamiast sejsmografów ▪ Zidentyfikowano komórki powodujące schizofrenię
▪ sekcja serwisu Uziemienie i uziemienie. Wybór artykułu ▪ artykuł Każdy wojownik musi zrozumieć swój manewr. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kto wysłał dzwony na wygnanie? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Zasilanie. Przetwornice napięcia, prostowniki, falowniki. Informator ▪ artykuł Subwoofer samochodowy. Część 2. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony