Діодно-тиристорний випрямляч зі схемою керування для зварювального апарату - Журнал практичної
Тому була зібрана простіша схема випрямляча, яка непогано показала себе навіть у зимовий період.
Пристрій (рис.1) складається з зварювального трансформатора (промислового або саморобного), діодно-тиристорного випрямляча зі схемою управління, конденсатора, що згладжує С1 і дроселя L1.
Фактично це простий регулятор потужності. Так як живлення схеми керування стабілізовано, встановлене значення зварювального струму підтримується досить стабільно. Через наявність у схемі фільтруючих елементів С1 та L1, пульсацій напруги на виході практично немає. Дуга тримається надійно, і якість шва виходить високою. Схема управління - це фазоімпульсний генератор на аналогу одноперехідного транзистора, зібраний на двох транзисторах різної провідності. Живиться від вторинної обмотки зварювального трансформатора Т1 через діодний міст VD1 та стабілізатор, утворений стабілітронами VD2, VD3. Їх можна замінити одним на відповідну напругу стабілізації. Резистор R1 обмежує струм, що протікає через стабілітрони. Залежно різних вихідних напруг зварювальних трансформаторів доводиться підбирати R1 для оптимального струму стабілізації стабілітронів VD2, VD3 та стійкої роботи фазоімпульсного генератора. Змінним резистором R2 проводиться регулювання зварювального струму. Він змінює час заряду конденсатора С1 до напруги відкриття ключа на транзисторах VT1 і VT2. При бажанні розширити діапазон регулювання струму (у меншу сторону) збільшується опір R2 до 100 kOm. Управління потужними тиристорами VS1, VS2 проводиться за допомогою малопотужних VS3 і VS4, які, у свою чергу, запускаються генератором через імпульсний трансформатор T2.
↑ Конструкція та деталі
У моєму варіанті випрямляч з регулятором виконаний окремим блоком і приєднується до зварювального апарату гнучкими перемичками приблизно 0,5 м завдовжки. Це зручніше, тому що не треба переробляти вже готовий зварювальний апарат, до того ж можна варити як постійним, так і змінним струмом. При такому виконанні випрямний блок можна підключати до будь-якого зварювального трансформатора. Діоди та тиристори встановлені на окремих ребристих радіаторах (рис.2).
Всі сполучні перемички виконані багатожильним мідним дротом з контактними клемами на кінцях під болтове з'єднання. Електронна схема управління виконана на друкованій платі (рис.3), хоча і об'ємний монтаж, зібраний якісно, анітрохи не гірший.
Імпульсний трансформатор Т2 – марок ТІ-3; ТІ-4; ТІ-5 з коефіцієнтом трансформації 1:1:1. Його можна намотати самому на феритовому кільці, наприклад, 32×20×6 МН2000. Усі обмотки містять по 100. 150 витків мідного обмотувального дроту марки ПЕВ, ПЕЛШО 0,25. 0,3мм. Перед намотуванням сердечник необхідно обмотати шаром лакоткані. Конденсатор С1 набраний із 4 конденсаторів по 15000 мкФ з робочою напругою не менше 80В. Так як при замиканні і розмиканні зварювального ланцюга і при дузі, що горить, струми підживлення, що протікають через конденсатори, дуже великі, то з'єднувати конденсатори необхідно за схемою "зірка" (від однієї сполучної клеми йдуть 4 дроти на виведення "+" кожного конденсатора, і від другої клеми - також 4 дроти на виведення "-" конденсаторів). Перетин кожного дроту вибрано таким, щоб сумарний переріз всіх 4 проводів був не менше перерізу силових кабелів, що живлять.
При недоборі ємності кондесатора С1, 44000 мкф (два імпортні по 22000 мкф на 90 в) при роботі апаратукондесатори гріються від збільшених струмів (заряд-розряд), при чотирьох імпортних по 22000 мкф на 90 в, при тривалій роботі в режимі зварювання трохи теплі. Практика показала, що С1 краще працює із більшої кількості кондесаторів меншої ємності.
Дросель намотаний на осерді площею 20. 30см2, з немагнітним зазором 0,5. 1мм. Кількість витків може бути від 25 до 60. 80. Що більше витків, то краще, але погіршується відведення тепла від внутрішніх шарів обмотки. Провід для намотування повинен мати переріз, не менший за площу перерізу дроту, яким намотана вторинна обмотка трансформатора. Це стосується всіх перемичок, якими зроблені з'єднання силового блоку.
Зварювальний струм може досягати 100. 180А, залежно від потужності зварювального трансформатора. Це треба враховувати при монтажі. При болтовому з'єднанні треба дотримуватися правила: зварювальний струм не повинен протікати через болт, якщо, звичайно, він не мідний або латунний. Це в основному стосується вхідних та вихідних клем. Один із варіантів, як можна зробити, показаний на рис.4.
Корпус випрямляча бажано виготовити з негорючого матеріалу, але можна навіть з фанери, якщо дозволяє об'єм і відступити подалі від радіаторів, що нагріваються. У корпусі обов'язкові вентиляційні отвори. Ручка регулятора струму встановлюється на корпусі, і навколо наноситься шкала з поділками - для зручнішої установки струму. Для зручності регулювання робочого струму я встановив контрольну лампочку розжарювання 110 мінімальної потужності за ступенем якої я орієнтувався при установці струму зварювання. Як запобіжник у первинному ланцюзі трансформатора використовується автомат на відповідний робочий струм. Вентилятор для примусового охолодження необхідно використовувати з досить пристойною порозмірам крильчаткою. Все це створює умови для безпечної, надійнішої роботи пристрою.