Измерение сварочного тока
После того как вы изготовили и настроили регулятор, его можно использовать в работе. Для этого вам нужен еще один прибор, который будет измерять сварочный ток. К сожалению, не получится использовать бытовые амперметры, поскольку они не способны работать с полуавтоматами мощностью более 200 ампер. Поэтому рекомендуем использовать токоизмерительные клещи. Это относительно недорогой и точный способ узнать значение тока, управление клещами понятное и простое.
Читать также: Обжим витой пары для интернета
Так называемые «клещи» в верхней части прибора охватывают провод и измеряют ток. На корпусе прибора находится переключатель пределов измерения тока. В зависимости от модели и цены разные производители изготавливают токоизмерительные клещи, способные работать в диапазоне от 100 до 500 ампер. Выберите прибор, характеристики которого совпадают с вашим сварочным аппаратом.
Токоизмерительные клещи — это отличный выбор, если нужно оперативно измерить значение тока, при этом не влияя на цепь и не подключая в нее дополнительные элементы. Но есть один недостаток: клещи абсолютно бесполезны при измерении значения постоянного тока. Дело в том, что постоянный ток не создает переменное электромагнитное поле, поэтому прибор просто не видит его. Но в работе с переменным током такой прибор оправдывает все ожидания.
Есть другой способ измерения тока, он более радикальный. Можно добавить в цепь вашего сварочного полуавтомата промышленный амперметр, способный измерять большие значения тока. Еще можно просто временно добавлять амперметр в разрыв цепи сварочных проводов. Слева вы можете видеть схему такого амперметра, по которой можете его собрать.
Это дешевый и эффективный способ измерения тока, но использование амперметра в сварочных аппаратах тоже имеет свои особенности. В цепь добавляется не сам амперметр, а его резистор или шунт, при этом стрелочный индикатор должен параллельно подключаться к резистору или шунту. Если не соблюдать эту последовательность, прибор в лучшем случае просто не будет работать.
Принцип работы сварочного генератора.
Переменный электрический ток возникает в обмотке якоря в местах пересечения обмотки сварочного генератора с магнитными силовыми линиями, расположенными на полюсах статора. Далее этот ток поступает на коллекторы, где и происходит преобразование переменного тока в постоянный. Затем постоянный ток попадает на угольные щетки, плотно прижатые к коллекторам, а со щеток уходит на зажимы, к которым присоединяются сварочные провода, ведущие к электроду.
В состав каждого генератора входит намагничивающаяся обмотка возбуждения. Питание обмотки может производиться двумя путями
- от независимого источника – такой генератор является аппаратом с независимым возбуждением
- от самого генератора – это генератор с самовозбуждением
Любой генератор может работать в различных режимах. Изменение режима работы генератора можно произвести путем плавного изменения тока намагничивания.
Кроме того, важной конструктивной частью любого генератора является последовательная обмотка возбуждения, характеризующаяся небольшим количеством витков. Эта обмотка последовательно подключается к дуге и питает ее током – то есть, сила тока в этой обмотке равна силе тока в сварочной дуге
Особенностью последовательной обмотки является то, что она разделена на отдельные секции. Благодаря этому она может работать не только вся целиком, но и частично.
Способы регулировки тока
Существуют множество способов регулировки тока, и выше мы писали о вторичной и первичной обмотке. На самом деле, это очень грубая классификация, поскольку регулировка еще делится на несколько составляющих. Мы не сможем разобрать все составляющие в рамках этой статьи, поэтому остановимся на наиболее популярных.
Один из самых часто применяемых методов регулировки тока — это добавление баластника на выходе вторичной обмотки. Это надежный и долговечный способ, баластник можно легко сделать своими руками и использовать в работе без дополнительных приборов. Зачастую баластники используют исключительно для уменьшения силы тока.
В этой статье мы подробно описывали принцип работы и особенности использования баластника для сварочного полуавтомата. Там вы найдете подробную инструкцию, как изготовить прибор в домашних условиях и как использовать его в своей работе.
Несмотря на множество достоинств, метод регулировки тока по вторичной обмотке при использовании в связке с трансформатором для сварки может быть не очень удобен, особенно для начинающих сварщиков. Прежде всего, баластник довольно громоздкий и его размер может достигать метра в длину. Еще прибор часто находится под ногами и при этом сильно нагревается, а это грубое нарушение техники безопасности.
Если вы не готовы мириться с этими недостатками, то рекомендуем обратить внимание на метод, когда производится регулировка сварочного тока по первичной обмотке. Для этих целей зачастую используются электронные приборы, которые можно легко сделать своими руками
Такой прибор будет беспроблемно регулировать ток по первичке и не доставит сварщику неудобств при эксплуатации.
Электронный регулятор станет незаменимым помощником дачника, который вынужден проводить сварку в условиях нестабильного напряжения. Часто домам просто не положено использование электроприборов более 3-5 кВт, а это очень ограничивает в работе. С помощью регулятора можно настроить свой аппарат таким образом, чтобы он мог бесперебойно работать даже с учетом низкого напряжения. Также такой прибор пригодится мастерам, которым необходимо постоянно перемещаться с места на место во время работы. Ведь регулятор не нужно таскать за собой, как баластник, и он никогда не станет причиной травм.
Теперь мы расскажем о том, как самому изготовить электронный регулятор из тиристоров.
Как сделать баластник для сварочного аппарата своими руками?
Создание собственноручно сделанного баластника является делом достаточно простым, если есть необходимые расходные материалы. Но результат может оказаться не столь точным в регулировке, как у покупных вариантов. При точном расчете можно получить достоверные данные, даже с учетом некоторых погрешностей, но это уже дополнительная работа. Вторым минусом этой идеи является низкий уровень безопасности. Балластники зачастую получаются открытыми и крепление на них не всегда надежное, что подвергает мастера опасности во время работы.
Чтобы создать балластник для начала нужно рассчитать сопротивление используемого материала, какое оно даст падение тока и можно ли будет его использовать с такими параметрами. Если предел будет превышен, то всегда можно уменьшить физические размеры устройства. Для этого дела понадобятся следующие материалы:
- Металлический прут или проволока, к примеру, из меди;
- Цилиндрическая форма;
- Зажимы;
- Материалы для создания передвижного контакта;
- Прибор для измерения сопротивления и силы тока.
Необходимо закрутить проволоку вокруг цилиндрической формы, чтобы она стала похожа на пружину. В отличие от пружины баластник не должен тянуться, так как ему необходимо сохранять форму. Один конец присоединяется к токоведущей части. К полученному сопротивлению присоединяется конец передвижного контакта, который может выступать провод от держака сварочного аппарата. Путем передвижения места контакта регулируется сварочный ток.
Схема подключения баластника сварочного аппарата является предельно простой. Он ставится на выходе трансформатора перед непосредственной подачей тока на держатель. Подключение осуществляется последовательно.
Регулятор тока сварочного аппарата
Предлагаемое устройство предназначено для управления сварочным аппаратом при помощи мощного симистора ТС132-40, включенного в первичную обмотку трансформатора. При разработке данного устройства основной акцент делался на высокую надежность и стабильность работы в широком диапазоне как питающих напряжений, так и климатических условий.
Рисунок 1
Схема устройства представлена на рис. 1, его основой является микросхема КР1114ЕУ4А (импортный аналог TL494 и др.), применяемая в импульсных источниках питания с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и двухтактным выходным каскадом. Диапазон питающего напряжения микросхемы — 7…40В. На элементах R2—R4 VT1 VT2 собран детектор перехода сетевого напряжения через нуль, используемый для синхронизации модулятора микросхемы. Работает он следующим образом. Переменное напряжение с понижающего трансформатора после выпрямления диодным мостом VD1 через резистор R2 поступает на базу транзистора VT1, вследствие чего этот транзистор закрывается только в моменты перехода сетевого напряжения через нуль. В моменты, когда транзистор VT1 закрывается, импульсы высокого уровня с резистора R4 поступают на базу транзистора VT2, открывая его. Синхронизирующие импульсы отрицательной полярности с коллектора VT2 поступают на конденсатор СЗ внутреннего генератора пилообразного напряжения микросхемы, разряжая его в конце каждого полупериода сетевого напряжения. Микросхема работает в режиме двухтактного выхода, когда поочередно открываются внутренние выходные транзисторы микросхемы, включенные параллельно. С эмиттеров транзисторов ШИМ сигнал поступает на RC-цепочку R7C5R8R9 для формирования коротких (около 100 мкс) импульсов, открывающих транзистор VT3. Импульсы с его коллектора через трансформатор Т1 используются для непосредственного управления симистором. Напряжение регулировки с резистора R1 через помехоподавляющую цепочку R5C2 поступает на один из входов управления микросхемы.
Рисунок 2
Если в устройстве использовать импульсный трансформатор, имеющий в своем составе три одинаковые обмотки, то при небольшом изменении схемы (рис. 2) возможно его применение для управления сварочным аппаратом с выходным тринисторным мостом.
Резистор R10 на рис. 1 и резисторы R10, R12 на рис. 2 используются в качестве предохранителей, защищающих импульсный трансформатор при неверном включении тиристоров.
Конденсаторы С1, С2, С4, С5 применимы любого типа, СЗ — импортный пленочный. Диоды можно использовать любые рассчитанные на импульсный ток не менее 300 мА. При самостоятельном изготовлении трансформатора Т1 потребуется кольцо типоразмера К16x10x4 из феррита 2000НМ, обмоточный провод диаметром 0,12 мм и фторопластовая лента толщиной 50 мкм. Фторопластовая лента нарезается на ленты шириной 6 мм и длиной около 200 мм, на конец ленты приклеивается небольшой кусочек липкой ленты для начального закрепления на ферритовом кольце и наматывается два слоя, конец ленты также необходимо закреплять кусочком скотча. Далее наматываются обмотки, состоящие из 100 витков указанного провода каждая, все обмотки необходимо изолировать друг от друга двумя слоями фторопластовой ленты. После намотки всех обмоток необходимо изолировать трансформатор, для этого используется коробочка от рыболовных крючков внутренним диаметром 25 мм и высотой 12 мм, куда помещается трансформатор и заливается эпоксидной смолой.
Балластное сопротивление для сварочного аппарата
На сегодняшний день регулировка тока сварочного аппарата может выполняться различными методами. Однако чаще всего используется метод регулировки тока при помощи предусмотренного на выходе повторной обмотки балластного сопротивления. Данный метод не только надежен и прост в реализации, но и эффективен, так как таким образом можно улучшить внешнюю характеристику трансформаторного аппарата и увеличить крутизну падения. В исключительных случаях подобные сопротивления используются только для того, чтобы исправить жесткую характеристику устройства для сварки.
Регулировка сварочного тока
Забыли пароль? Изменен п. Расшифровка и пояснения — тут. Достался мне по наследству от одного толкового электрика отличный сварочный трансформатор намотаный на ОСМ,5. К нему имеется выпрямитель, на базе диодов ВК, и спираль 6 мм из высокоомной проволоки, предположительно — нихром.
Все это сделано двумя раздельными блоками — транс и выпрямитль со спиралью. Соединяется проводами.
Попутный вопрос: Стоит ли заменять древние, снятые с производства диоды ВК зеленые корпуса на более современные В? Идея моя — собрать все два блока в один корпус, дополнить выпрямитель дросселем уже есть от пром. Для балластного сопротивления думаю выпрямить имеющуюся спираль в проволоку и сделать примерно следующее:. Вся конструкция будет находится под крышкой корпуса из 6 мм текстолита, для перемещения ползунка профрезерую продольно отвертие в крышке, через которое выведу шток от ползунка и накручу ручку из диэлектрического материала.
Понимаю что зажимать струбциной наконечник сварочного кабеля на витках пружини — более по-народному, но на это теряется больше времени и вообще для частой регулировки не подходит, по моему мнению.
А тиристоры на радиаторах не проще поставить с блоком управления? И потом так плааавненько регулировать. Стоит ли заменять древние, снятые с производства диоды ВК зеленые корпуса на более современные.
Не забывайте, что спираль нехило греется, может и докрасна, а в одном компактном блоке с трансформатором Поэтому думаю проще и надежней использовать регулировку комбинируя переключением между выводами вторичной обмотки.
А нихромовая спираль — для тонкой регулировки. Она конечно нагревается, но так как это сварочный аппарат бытовой, для домашнего хозяйства, то интенсивоность нагрузки не такая как в промышленном. Максимум электрода подряд, Ф3.
Нихромовая спираль нагревается сильно конечно, но не докрасна. А так как в новой конструкции одновременно в работе будет аж два проводника, то и их нагрев будет меньше. Получается параллельное подключение резисторов. Только после дросселя еще и балластный реостат. Конденсаторы подключал как указано на схеме — особой разницы не заметил, кроме как звук горения дуги стал другим, и шарики металла стали отскакивать и раскатыватся по сторонам.
Радио-начинающим
Рис. 114. Самодельный реостат накала.
Простейший реостат легко может сделать каждый радиолюбитель.
Для его изготовления потребуется провод с большим удельным сопротивлением, например константан или нихром. Если реостат рассчитан на небольшое сопротивление — до 10 ом, то берут обычно константан диаметром 0,3—0,4 мм (можно взять от спирали к электроплитке).
При изготовлении реостатов с большим сопротивлением (до 50 ом) лучше взять провод нихром диаметром 0,2—0,25 мм. Можно использовать проволоку также из старых нагревательных приборов, например от электрических утюгов.
Как устроен такой реостат, показано на рисунке 114. Каркасом для обмотки может служить деревянная или эбонитовая палочка длиной 40—45 мм. Для каркаса вполне подойдет также фарфоровая трубка от обычного постоянного сопротивления (часто так называемого типа Каминского) .
Для реостата можно применять провод как в изоляции, так и без нее. Если провод берется без изоляции, то его надо предварительно раскалить током до темномалинового цвета. На поверхности этого провода образуется тонкий слой окалины. Этот слой будет служить изоляцией и предохранять витки обмотки от короткого замыкания. Провод наматывается в один слой, виток к витку, концы его припаиваются к выводным контактам.
По всей длине обмотки реостата шкуркой зачищается узкая дорожка шириной 5—6 мм, по которой будет скользить ползунок. Каркас с намотанной проволокой укрепляется на фанерке.
Ползунок делается из жести или латуни. Осью его служит медный стержень, который с помощью гаек закрепляется на той же фанерке, где и каркас.
Ползунок должен хорошо скользить по обмотке реостата, давая надежный контакт. От реостата гибким проводом делаются два вывода: один — от одного из концов намотанной проволоки, а другой — от ползунка со стержнем. Этими выводами реостат включается при монтаже радиоконструкции.
Регулятор электрического напряжения нужен для того, чтобы величина напряжения могла стабилизироваться. Он обеспечивает надежность работы и долговечность работы прибора.
Регулятор состоит из нескольких механизмов.
- Как нужно подключать провода?
a) 1 и 2 клемма – питание, 3 и 4 – нагрузка
b) 1 и 3 клемма – нагрузка, 2 и 4 — питание
- Нужно ли устанавливать радиатор?
Ответы:
Вариант 1. Сопротивление резистора 10 кОм – это стандарт для установки регулятора, провода в схеме подключаются по принципу: 1 и 2 клемма для питания, 3 и 4 для нагрузки – ток распределится правильно по нужным полюсам, радиатор устанавливать нужно – чтобы защитить от перегрева, транзистор использован КТ 815 – такой всегда подойдет. В таком варианте построенная схема сработает, регулятор станет работать.
Вариант 2. Сопротивление 500 кОм – слишком высокое, будет нарушена плавность звука в работе, а может не сработать вообще, 1 и 3 клемма это нагрузка, 2 и 4 питание, радиатор нужен , в схеме, где стоял минус будет плюс, транзистор любой – действительно можно использовать какой угодно.Регулятор не заработает из-за того, что схема собрана, будет неправильно.
Вариант 3. Сопротивление 10кОм, провода – 1 и 2 для нагрузки, 3 и 4 для питания, резистор имеет сопротивление 2кОм, транзистор КТ 815. Прибор не сможет заработать, так как он сильно перегреется без радиатора.
Для схемы «МОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТИРИСТОРАХ»
ЭлектропитаниеМОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ НА ТИРИСТОРАХ А. БЕРНШТЕЙН, М. БОСЫХ г. ВоркутаОписываемое устройство предназначено для преобразования постоянного напряжения 12 в в переменное от 200 до 500 в и может отдать в нагрузку мощность до 500 вт. Схема преобразователя представлена на рисунке. Частота выходного переменного напряжения определяется частотой импульсов автогенератора, •выполненного на транзисторах Т1 и Т2. Этими импульсами через трансформатор Тр1 управляются тири-сторные ключи Д1 и Д2, которые попеременно подключают к источнику постоянного напряжения то одну, то другую половины первичной обмотки трансформатора Тр2. К выводам 4-5 трансформатора Тр2 подключается нагрузка. Качество работы преобразователя напряжения во многом зависит от правильного подбора емкости конденсатора С4, так как напряжением на этом конденсаторе попеременно закрываются тиристоры Д1 и Д2. Конденсатор подобран правильно, если при колебаниях питающего напряжения в пределах +-10% обеспечено четкое попеременное закрывание ключей. Схема умножителя добротности р.п на транзисторе Применение разделительных конденсаторов С2 и С3 повышает стабильность работы преобразователя.Резистор R3 предохраняет источник питания от короткого замыкания в моменты переключения ключей. Частота выходного напряжения устройства при указанных данных равна 200 гц. Если предусмотреть вероятность изменения частоты автогенератора (например, вместо автогенератора собрать регулируемый по частоте мультивибратор с усилителем мощности), то на выходе преобразователя можно получить напряжение с частотой 50-400 гц, что позволит использовать его для плавного регулирования скорости вращения синхронных электродвигателей мощностью до 500 вт. Изменяя соответствующим образом число витков вторичной обмотки трансформатора Тр2, можно получить на выходе преобразователя напряжения различной величины. Трансформатор Тр1 намотан на сердечнике Ш16 Х 10 и имеет обмотки:I — 2х4… Смотреть описание схемы …
Для схемы «СВАРОЧНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ…»
Бытовая электроникаСВАРОЧНЫЙ МАЛОГАБАРИТНЫЙ…Радиолюбителю нужны не только транзисторы, конденсаторы, микросхемы. Часто просто надобно иметь более того такое устройство, как сварочный аппарат. Но они, как правило, огромны и тяжеловесны. Однако выход есть, если изготовить аппарат по описанию в журнале » Изобретатель и рационализатор». Вот что анонсирует о нем автор.»Думаю, вас заинтересует переносной сварочный аппарат весом всего в 26 кг. Питающее напряжение промышленных сварочных аппаратов 380 В, что не вечно удобно и вечно небезопасно. Главную тяжесть сварочного аппарата составляет трансформатор с Ш-образным сердечником. У лабораторного автотрансформатора /ЛАТР/ сердечник круглый, в виде бублика. Взял два сердечника от ЛАТРов, с внутренней стороны каждого отмотал часть стальной ленты, образующей сердечник, так, что дыра бублика стала больше, и разместил первичную обмотку трансорматора /WI/, как показано на рисунке. ксв метр схемы своими руками Чтобы площадь сечения сердечника не изменилась, перед установкой обмотки снятую часть стальной ленты намотал на внешнюю сторону сердечника-бублика. Провод для первичной и вторичной обмоток я подобрал из расчета, что ток сварки — 80 А, то есть можно варить трехмиллиметровым электродом. Так я получил компактный и довольно легкий сварочный трансформатор.Puc.1Вторая проблема — достичь плавного регулирования сварочного тока, для чего надобно иметь вероятность менять вторичное напряжение
Это особено важно, когда сварщик работает вдали от питающей сети и ему желательно поднять напряжение, чтобы скомпенсировать убытки в длинных проводах. В сварочных аппаратах, выпускаемых промышленностью, напряжение регулируется грубо, ступенчато, переключением обмоток
Свой я снабдил схемой выпрямления напряжения, построенной на … Смотреть описание схемы …
Сборка устройства
Все стандартные действия сборки не будем описывать, отметим лишь основные моменты. Транзистор надо размещать на теплоотвод. Почему? Потому что схема линейная и при больших токах транзистор будет сильно нагреваться. Из чего изготовить радиатор? Его можно сделать из обычного алюминиевого уголка и закрепить непосредственно на вентилятор блока питания. И, несмотря на то, что по размерам радиатор достаточно небольшой, благодаря интенсивному обдуву он прекрасно справится со своей задачей.
К радиатору прикручивается через термопасту транзистор, в этой схеме он используется полевой, N-канальный IRFZ44 с максимальным током 49 А. Так как радиатор изолирован от основной платы и корпуса, то транзистор приворачивается напрямую без изоляционных прокладок.
Плату стабилизатора через латунную стойку закрепляется на этот же алюминиевый уголок. Для регулировки выходного тока используется переменный резистор на 5 кОМ. Провода, чтобы не болтались, фиксируются пластиковыми стяжками.
В результате, должна получиться следующая схема подключения данного стабилизатора для зарядного устройства.
Блок питания может быть абсолютно любым, как компьютерным блоком питания, так и обычным трансформатором. Шнур для подключения в розетку используется обычный компьютерный.
Всё готово. Можно теперь использовать такой регулируемый стабилизатор напряжения для зарядного устройства. Надо отметить схема простая и недорогая: одновременно выполняет функции стабилизатора и зарядного устройства.
Использование балластного сопротивления в качестве регулятора тока
Схема регулятора тока.
Величина балластного сопротивления для регулятора тока сварки составляет приблизительно 0,001 Ом. Данная величина чаще всего подбирается экспериментальным путем. Для получения балластного сопротивления часто используются сопротивления проволок большой мощности, которые применяются в подъемных приспособлениях и троллейбусах. Также данные элементы используются для отрезки спиралей ТЭНа и элементов высокоомной проволоки большой толщины. Уменьшить ток можно даже при помощи растянутой стальной пружинки для двери. Подобное сопротивление можно включить стационарно или таким образом, чтобы в дальнейшем возможно было сравнительно легко регулировать ток сварки. Один конец данного сопротивления нужно подключить к выходу трансформаторной конструкции, другой конец провода сварки следует оборудовать отдельными приспособлениями для зажима, которые смогут перекидываться по длине спирали сопротивления для выбора необходимого тока.
Можно использовать нихромовую проволоку диаметром 4 мм и длиной 8 м в качестве балластного сопротивления. Проволока может иметь и небольшой диаметр, в таком случае длина тоже должна быть соответствующей. Однако чем меньше длина, тем больше проволока нагревается. Обязательно следует это учитывать.
В качестве балластного сопротивления можно использовать нихромовую проволоку.
Большая часть резисторов из проволок высокой мощности изготавливается в виде открытых спиралей, которые смонтированы на каркас длиной до 0,5 м. В таких случаях в спирали сматываются и проволоки из ТЭНа. Если резисторный элемент, изготовленный из магнитных сплавов, скомпоновать со спиралью или с какими-нибудь элементами из стали, в процессе прохождения значительных токов спираль начнет чрезмерно вибрировать. Следует понимать, что спираль является тем же соленоидом, а существенные токи сварки создают магнитные поля большой мощности. Снизить воздействие вибраций возможно путем растягивания спирали и закрепления ее на прочном основании.
Проволоку можно согнуть и змейкой, чтобы уменьшить размеры изготовленного резисторного элемента. Сечение материала резистора, который проводит ток, нужно подбирать большое, потому что в процессе работы оборудование будет сильно нагреваться. Проволока недостаточной толщины будет сильно раскаляться, однако использовать ее для регулировки тока аппарата для сварки можно достаточно эффективно. Следует понимать, что в процессе нагревания свойства материала могут сильно измениться, потому сложно судить о значении сопротивления подобного резистора из проволоки.
