В гостях у Самоделкина! » Электроника » Регулятор тока для сварочного аппарата

Регулятор тока для сварочного аппарата


Приветствую, Самоделкины!
Не так давно у автора YouTube канала «AKA KASYAN» оказался вот такой трехфазный силовой трансформатор от глубинного вибратора для укладки бетона.

Минусом данного трансформатора является то, что его обмотки намотаны алюминиевым проводом. А плюс заключается в том, что напряжение вторичных обмоток составляет порядка 36В.

В общем автор решил сделать из этого трансформатора самодельный сварочный аппарат. Выходное напряжение достаточно для нормального розжига дуги.

Трансформаторные сварочные аппараты были вытеснены более компактными и имеющими меньший вес инверторными сварочными аппаратами. Но неоспоримым плюсом трансформаторных сварочных аппаратов является предельно высокая надежность и долговременная постоянная нагрузка.

Сам же сварочный аппарат состоит из 2-ух основных частей: силового трансформатора и системы регулировки тока сварки.


Если аппарат постоянного тока, то в его состав входит еще и выпрямитель.

Ниже представлена достаточно известная схема регулировки сварочного тока на основе тиристоров:

Регулировка сварочного тока может осуществляться несколькими способами, например, нагрузочным балластом или сопротивлением, переключая отводы на первичные обмотки трансформатора, ну и наконец электронный способ регулировки, выполняемый, как правило, с помощью тиристоров.





Регуляторы тока на основе тиристоров являются предельно надежными и к тому же обладают высоким КПД из-за импульсного принципа регулировки. Что еще немаловажно, при регулировке мощности выходное напряжение сварочного аппарата без нагрузки остается неизменным, а это значит, что будет уверенный розжиг дуги в любом диапазоне выходного тока.

Регуляторы мощности можно устанавливать, как на входе по первичной цепи:

Так и на выходе, после вторичной обмотки:

Проблема состоит в том, что принцип регулировки мощности с помощью регулятора данного типа основывается на обрезании начального синусоидального сигнала, то есть, на нагрузку поступают части синусоиды, и если регулятор установлен по первичной цепи, то на трансформатор пойдут импульсы неправильной формы, что приводит к образованию своеобразного звука, дополнительной вибрации и перегреву обмоток.




Но несмотря ни на что данные системы вполне успешно справляются с индуктивной нагрузкой, а если к тому же под рукой имеется хороший и достаточно надежный трансформатор, то попробовать повторить, думаю, стоит.
В данном примере система регулировки тока установлена по вторичной цепи.

Это позволяет нам управлять сварочным током непосредственно. Плюс к тому такая система помимо регулировки сварочного тока будет служить еще и выпрямителем, то есть, дополняя сварочный трансформатор таким регулятором, вы получаете сварку постоянным током с возможностью регулировки.
Теперь подробней разберем схему будущего устройства. Она состоит из регулируемого выпрямителя:

В его состав входят пара диодов и пара тиристоров:


Далее идет система управления тиристорами:

Система управления в данном примере запитана от отдельного маломощного трансформатора с напряжением вторичной обмотки от 24 до 30В с током не менее 1А.

Конечно можно было на основном силовом трансформаторе намотать обмотку с необходимыми характеристиками и использовать его для запитки системы управления.

Сама схема выполнена на небольшой печатной плате. Ее вы можете скачать ЗДЕСЬ, вместе с общим архивом проекта.


Тиристор можно использовать любой с током не менее 1А.


В данном примере автор использовал 10-амперный, но в этом нет никакого смысла, просто такой был под рукой. То же самое и с диодами, хватит и 1-амперных, но запас по току никогда не будет лишним.


Верхний регулятор позволят настраивать пределы выходного тока.

Второй регулятор служит для регулировки основного тока сварки, тут уже необходимо использовать проволочные переменные резисторы желательно на 10 и более ватт.


Изначально автор установил вот такого монстра:

Но потом он был заменен на вот такой, менее мощный:

А сейчас давайте рассмотрим силовой выпрямитель:

Диоды и тиристоры, использованные здесь, несмотря на монструозный вид и прекрасные характеристики были куплены на барахолке буквально за копейки.

Данные диоды типа В200 с током в 200А, обратное напряжение зависит и от индекса. В данном случае 1400В. А вот тиристоры более мощныеТ171-320.

Такие тиристоры рассчитаны на ток аж в 320А. Ток в ударном режиме может доходить до 10000А. Конечно данные диоды и тиристоры способны на большее, и они не сгорят даже при токах в 300-400А. А еще эти компоненты произведены еще в СССР, то есть, их характеристики никак не завышены заводом изготовителем.

К недостаткам такого регулятора можно отнести разве что большой вес и приличные размеры.
Для всех силовых соединений автор применил луженые медные клеммы. Такие без труда можно приобрести практически в любом строительном магазине, стоят они не дорого.


Провода 2 по 6 квадратов параллельно, мало конечно, но зато они медные.


Держатель для электродов автор нашел в ближайшем строительном магазине, не совсем удобный конечно, да и качество изготовления оставляет желать лучшего, но какой был.

Теперь вернемся к трансформатору. Так как силовой трансформатор у нас трехфазный, а работать ему предстоит в однофазной сети, то нам придется пере коммутировать обмотки. На каждой катушке имеется своя первичная и вторичная обмотка.

Центральную катушку автор исключил.

Две крайние катушки подключены параллельно, как по первичной, так и по вторичной обмотке для работы от однофазной сети.

Но в ходе экспериментов выяснилось, что с учетом потерь на выпрямителе, напряжения недостаточно для нормального розжига дуги, поэтому вторичные обмотки пришлось подключить последовательно для увеличения общего напряжения, ток при этом будет соответственно в 2 раза меньше, но что поделать.



При токах 75-80А данный трансформатор начинает перегреваться и вонять, а так система управления именно в таком исполнении спокойно может быть использована для токов в 200 и даже больше ампер.




Спалив 3 электрода, автор понял, что трансформатор сильно перегрелся, все-таки он не предназначен для таких задач, но мы в данном случае проверяли систему регулировки тока, а она работает неплохо.
На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:

Источник
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Простой, но мощный индукционный нагреватель

Стрелочный вольтметр на любое напряжение своими руками

6.5
Идея
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
6.8
Описание
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
5.5
Исполнение
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
Итоговая оценка: 6.25 из 10 (голосов: 4 / История оценок)

Добавить комментарий

    • smilesmilesxaxaokdontknowyahoonea
      bossscratchfoolyesyes-yesaggressivesecret
      sorrydancedance2dance3pardonhelpdrinks
      stopfriendsgoodgoodgoodwhistleswoontongue
      smokeclappingcraydeclarederisivedon-t_mentiondownload
      heatirefullaugh1mdameetingmoskingnegative
      not_ipopcornpunishreadscarescaressearch
      tauntthank_youthisto_clueumnikacuteagree
      badbeeeblack_eyeblum3blushboastboredom
      censoredpleasantrysecret2threatenvictoryyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwelcomekrutoyya_za
      ya_dobryihelperne_huliganne_othodifludbanclose
12 комментариев
  1. Dmitrij
    вот эта хенд-мейд стимпанк xaxa good
    "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."

    Время - единственное, что ограничивает человека быть в суперпозиции
  2. Гость сергей
    просто и надежно вентилятор поставить защиту автомат подобрать нечему ломаться
  3. Хатуль Мадан
    Про эту шайтан-машину я много могу рассказать, так как переделал их великое множество. Во первых автор ролика повторяет все мои ошибки, а именно-оставил центральный стержень с обмотками, Трансформатор надо разобрать, удалить пластины центрального стержня и длинные пластины- перемычки, затем собрать используя только боковые стержни и короткие пластины, их хватает в самый аккурат. Таким образом уменьшается длина магнитопровода а соответственно и потери в нём (уменьшаем магнитное сопротивление). Далее, при желании, можно освободившимся проводом центральной обмотки домотать рабочие катушки (естественно до окончательной сборки, места там хватит), тем самым увеличивая напряжение вторичной обмотки и получая возможность регулировки по отводам по первичной, но это так, небольшое отступление.
    Во вторых- давайте немного разберёмся со схемами. Начала обмоток принято обозначать точками, что и сделано на всех схемах. А теперь представим мгновенное значение направления тока (например от начала к концу) и соответственно направление векторов магнитной индукции, создаваемых катушками (катушки намотаны в одном направлении). Получаем короткое замыкание магнитопровода (с центральным стержнем этого не происходит так как встречные магнитные потоки уходят на него, этим кстати и объясняется низкая отдача во вторичной обмотке и нагрев трансформатора). Обмотки соединяются параллельно начало одной с концом другой, тогда магнитный поток в магнитопроводе станет кольцевым.
    Теперь по вторичной обмотке, там так же провода соединяются параллельно, и сетование автора ролика на недостаточное напряжение зажигания дуги из-за потерь в выпрямителе не имеет никаких оснований, так как выпрямленное напряжение холостого хода будет равно уже амплитудному, которое в 1,4 раза больше действующего, и уж всяко перекрывает потери в вентилях и тиристорах (порядка 3-4 В), это результат потерь в магнитопроводе. К стати, даже 24 вольтовым трансформатором можно варить, дуга правда хуже зажигается, но можно.
    В третьих, опять же по схеме- в статье не показана последняя схема из ролика, которая как раз и является рабочей. Без сглаживающего дросселя, просто после выпрямителя да ещё и с регулировкой, в которой режется часть полуволны, работа не сильно будет отличаться от сварки переменным током в плане устойчивости дуги. Для дросселя можно использовать провод вторичной обмотки из изъятой центральной катушки, намотав его на отдельном магнитопроводе в два провода, (сечение обмотки дросселя должно быть не меньше обмотки трансформатора).
    P.S. А по поводу жалобы автора ролика на сильный нагрев трансформатора после трёх электродов могу сказать, я такими трансформаторами (с соответствующей переделкой) не только варил, но и даже резал металл. Транс грелся конечно, но не вонял после трёх электродов, например, мы с отцом без особых перекуров варили ограду 2х3 м. ( это он меня учил сварке, аппарат я сделал, а вот варить ещё не умел).
    Я учёный, а на шарлатан! Земля у них круглая, человек от обезьяны произошел, начитаются желтой прессы, понимаешь, а потом им ракеты многоступенчатые подавай...
    1. ФАЗА
      ПРИВЕТ! ОЧЕНЬ ХОРОШО НАПИСАЛ, МНЕ ПОНРАВИЛОСЬ ! Я ТОЖЕ ЛЕТ 20 ЗАНИМАЛСЯ СВАРОЧНИКАМИ, НО ПО ДРУГОМУ... У МЕНЯ ЕСТЬ ЗАВОДСКОЙ СВАРОЧНИК ЕМУ НАВЕРНО ЛЕТ 40-50, НО ОН ПРОДВИНУТЫЙ - РАЗМЕРОМ С ТАБУРЕТКУ(лежащую на боку),МОЖЕТ ЧУТЬ БОЛЬШЕТОК РЕГУЛИРУЕТСЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ КАТУШКИ, ПЛЮС КОММУТАЦИЯ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТОК ПОДВИЖНЫМ ШУНТОМ... КОРОЧЕ ОЧЕНЬ КРУТОЙ ДЛЯ СОВЕТСКОГО ВРЕМЕНИ! НУ У МЕНЯ ПОЯВИЛАСЬ ВОЗМОЖНОСТЬ ПРИОБРЕСТИ МОЩНЫЕ ДИОДЫ НЕДОРОГО И Я РЕШИЛ СОБРАТЬ ДИОДНЫЙ МОСТ НА НЕГО! ПРИНЁС В ЭЛ. ЦЕХ, (Я РАБОТАЛ ГЛ. ЭНЕРГЕТИКОМ НА НЕБОЛЬШОМ ЗАВОДЕ И ВРЕМЯ СВОБОДНОЕ БЫЛО...), СНЯЛ КОЖУХ, И В ТАКОМ ВИДЕ ЕГО УВИДЕЛ МОЙ ПРИЯТЕЛЬ... ПОСМОТРЕЛ, ПОРАССПРАШИВАЛ... И ПРЕДЛОЖИЛ СДЕЛАТЬ ТАКОЙ ЖЕ ДЛЯ НЕГО!!! НУ МЫ ЗАНЯЛИСЬ, ПРАВДА УВЕЛИЧИЛИ НЕМНОГО СЕЧЕНИЕ СЕРДЕЧНИКА И ПРОВОДА-ШИНЫ ОБМОТОК. МАТЕРИАЛЫ БЫЛИ ВСЕ ОТ СИЛОВОГО ТР-РА 10/0.4 кV МНЕ БЫЛО ЖАЛКО ПРИЯТЕЛЯ, ОН РЕЗАЛ ЖЕЛЕЗО ПРОСТЫМИ НОЖНИЦАМИ ПО МЕТАЛЛУ И РУКИ ПОСТИРАЛ ДО ВОЛДЫРЕЙ И ПОТОМ ДО КРОВИ... НО НАРЕЗАЛ И СТАЛ СОБИРАТЬ ПОД МОИМ КОНТРОЛЕМ И С МОЕЙ ПОМОЩЬЮ... Я ЗА ЭТО ВРЕМЯ УЖЕ СОБРАЛ ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЙ МОСТ И МНЕ НАДО БЫЛО СОБИРАТЬ СВОЙ АППАРАТ И ПРИСТРАИВАТЬ К НЕМУ БЛОК. КОРОЧЕ ВСЁ МЫ СОБРАЛИ, ПРОВЕЛИ ИСПЫТАНИЯ И ПРИШЛИ В ВОСТОРГ! ОН РАБОТАЛ НИЧУТЬ НЕ ХУЖЕ МОЕГО!!! А МОЖЕТ И ЛУЧШЕ... ИСПЫТЫВАЛИ ПО ВСЯКОМУ, В ТОМ ЧИСЛЕ И ЭЛЕКТРОДАМИ ПЯТЁРКАМИ ПРИ МАКСИМАЛЬНОМ ТОКЕ И СОЖГЛИ НЕ МЕНЬШЕ 5ти ЭЛЕКТРОДОВ БЕЗ ПЕРЕРЫВА! АППАРАТ ТОЛЬКО СЛЕГКА НАГРЕЛСЯ - ГРАДУСОВ 40-50... НУ ОН ТУТ ЖЕ ЗАГОРЕЛСЯ ТОЖЕ СДЕЛАТЬ ДИОДНЫЙ БЛОК, А Я ЗАГОРЕЛСЯ СДЕЛАТЬ ТИРИСТОРНЫЙ РЕГУЛЯТОР, ТАК КАК У МЕНЯ ПОЯВИЛИСЬ МОЩНЫЕ ТИРИСТОРЫ КАК ЗДЕСЬ НА ФОТО - НА 300 - 350 А ! ПОИСКАЛ СХЕМУ И НАШЁЛ В ЖУРНАЛЕ РАДИО СТАТЕЙКУ ЧТО ТО ТИПА *ТИРИСТОР? ЭТО ПРОСТО*. НУ КОРОЧЕ ВЗЯЛ СХЕМУ САМУЮ ПРОСТУЮ, ДЕМОНСТРАЦИОННУЮ, ТАМ ГДЕ ЛАМПОЧКА ПЛАВНО ЗАГОРАЛАСЬ... СОБРАЛ ЕЁ НА СВОИХ СВЕРХМОЩНЫХ ДЕТАЛЯХ, ПОДОБРАЛ КАКИЕ НУЖНО ДЕТАЛИ... И ВСЁ ЗАРАБОТАЛО!!! Я ПОНИМАЮ ЧТО ВСЁ СДЕЛАЛ ПРИМИТИВНО, НО ВСЁ ПРЕКРАСНО РАБОТАЕТ!!! ПОТОМ И ПРИЯТЕЛЮ СОБРАЛИ ТАКОЙ ЖЕ РЕГУЛЯТОР. СВАРОЧНИК И СЕЙЧАС У МЕНЯ , СТОИТ В ГАРАЖЕ - 10 ШАГОВ ДО НЕГО, НО... НО5-6 ЛЕТ НАЗАД Я КУПИЛ СОВРЕМЕННЫЙ - ИНВЕРТОРНЫЙ, МНЕ НАДО БЫЛО ВАРИТЬ ЗАБОР, А УЧАСТОК НЕМАЛЕНЬКИЙ, ТАСКАТЬ СВОЮ ЖЕЛЕЗНУЮ ТАБУРЕТКУ ОЧЕНЬ ТЯЖЕЛО, ТЕМ БОЛЕЕ УЧИТЫВАЯ ЧТО ДЕЛАЛ ЗАБОР Я САМ-ОДИН, И СТОЛБЫ СТАВИЛ, И ВАРИЛ, И ЖЕЛЕЗО ВЕШАЛ... НУ КОРОЧЕ ТОТ, СТАРЫЙ СВАРОЧНИК ПРОРАБОТАЛ 50 ЛЕТ И СЕЙЧАС В ПРЕКРАСНОМ СОСТОЯНИИ, А ИНВЕРТОРНЫЙ УЖЕ ОДИН РАЗ ЛОМАЛСЯ И ПРИШЛОСЬ ВОЗИТЬ В МАСТЕРСКУЮ... КСТАТИ ПРИЯТЕЛЬ ДО СИХ ПОР ПОЛЬЗУЕТСЯ НАШЕЙ САМОДЕЛЬНОЙ КОПИЕЙ И ИНВЕРТОР ПОКУПАТЬ НЕ СОБИРАЕТСЯ!!! НУ ОН НЕМНОГО КОСНЫЙ, ПРИВЕРЖЕНЕЦ ПРИВЫЧНОГО, А Я - ПРОДВИНУТЫЙ!!! ЛЮБЛЮ ВСЁ НОВОЕ!!! xaxa НАПИСАЛ ПРОСТО ТАК, ПРОСТО СЕЙЧАС ВОТ ПОДУМАЛ - КАК НАМ ТАКОЕ УДАЛОСЬ? ВЕДЬ МЫ ТОГДА НИЧЕГО НЕ ЗНАЛИ И НЕ ПОНИМАЛИ!!! ТОЛЬКО МОИ НЕБОЛЬШИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ЗНАНИЯ... ЕСЛИ ЧЕСТНО, ОНИ БЫЛИ НУ ОООЧЕНЬ НЕБОЛЬШИЕ!!! НО МЫ С ПРИЯТЕЛЕМ БЫЛИ ОБА ЗАВОДНЫЕ И УВЛЕКАЮЩИЕСЯ!!! ВОТ И ЗАВЕЛИСЬ... xaxa xaxa
      1. Dmitrij
        выключи капслок и абзацы делай, а то кровь из глаз
        "Марти! Думать нужно в четырех измерениях..."

        Время - единственное, что ограничивает человека быть в суперпозиции
      2. Иван_Похмельев
        Минус Вам не за текст, поскольку читать его невозможно, а за то, что, сменив ник, продолжаете орать. ((
  4. Гость Владимир
    Такую регулировку по вторичке делал на самодельные трансы еще в 80-е. Сделал на заказ 2 или 3. Для себя не сделал (громоздко), да и комплектующих, вроде, не нашлось больше. Пробовал по первичке. Тоже парочку делал на заказ, но не понравилось тем, что в каком-то положении переменника возникает неприятный звук , вроде как резонанс . При наладке, бывало, сгорали динисторы.
  5. Гость Андрей
    Я такую регулировку со старого пылесоса сделал. Вытащил регулятор оборотов, заменил симистор на 40-ка амперный и на вход поставил. Просто и надёжно.
  6. Гость Дмитрий
    Идея хорошая.
    Но: для ручной дуговой сварки важно обеспечить падающую характеристику источника питания. Если у трансформатора подвижные катушки - это самое то и есть. Если переделка силового трансформатора - нужен балластный реостат (резистор) или дроссель. Если на характеристику внимания не обращать - может плохой сварочный аппарат получится. У хорошего сварочная дуга "эластичная", ее можно растягивать, горит стабильно с небольшим разбрызгиванием. А может получиться, что ее растягиваешь, она обрывается (или рука дрогнула- она оборвалась), при горении - брызги летят во все стороны. Качество сварки ухудшится.
  7. Maximus _
    Делал подобный сварочник, трансформатор немецкий, от 20 киловатного регулятора напряжения.
    Тиристоры тоже немецкие, с электропривода 110 квт печатного агрегата.
    На выходе ставил дроссель, чтобы хоть как то сгладить ток, резали электродом 5 мм, сварщики были в шоке, по 220в ток до 50 ампер. Ток с сильными пульсациями, по сравнению с трехфазным сварочником - отстой.
    Был отправлен на цветмет при появлении инвентарного сварочника.
    Кстати в схеме моста большая ошибка, поменяйте местами один диод и тиристор. Схема управления немного усложняется, нужны импульсные трансформаторы для управления тиристорами, зато диоды будут гасить обратное напряжение.
  8. Рашид.
    Господа кулибины,все это прошлый век,Вы все равно постоянку как положено не получите,все это не стоит мороки.Б-У инвертор сейчас можно купить за 3000 рублей.Много лет назад в сходе граждан поселка,приняли решение запретить варить самодельными сварочными аппаратами, на территории поселка.А о причине Вы наверно догадываетесь.
  9. ino53
    У большинства знакомых электронщиков словосочетание AKA KASYAN вызывает приступ неконтролируемой матершины.

Привет, Гость!


Зарегистрируйтесь

Или войдите на сайт, если уже зарегистрированы...

Войти

Добавьте самоделку

Добавьте тему

Онлайн чат

Опрос
А Вы уже рассказали на сайте о своей самоделке?

Последние комментарии

Все комментарии
Новые самоделки на почту

Введите электронную почту и получайте письма с новыми самоделками. Не более одного письма в день.