ДЛЯ ЗВАРЮВАННЯ, ПУСКУ І ЗАРЯДКИ, МОДЕЛІСТ-КОНСТРУКТОР
В основі пристрою саморобний силовий трансформатор Тс-однофазний, стрижневий (перетин магнітопроводу з електротехнічної сталі 60×80 мм), з первинною обмоткою I, яка має 230 витків мідного дроту діаметром 2 мм, двома вторинними (II-1 і II-2 по 32 витка, переріз дроту в кожній - 32 мм2). Є у цього 25-кг великогабаритного (280x240x120 мм) електричного приладу та обмотка III, що налічує 50 витків дроту перетином 40 мм2.
Інший масивний і об'ємистий саморобний пристрій - дросель Lc - теж намотується на осерді стрижневого типу (перетином 40×30 мм - половина набору магнітопроводу Тс), але з "повітряним" зазором, що утворюється 4-мм склотекстолітовою прокладкою. Тут лише дві 60-виткові обмотки з мідного ізольованого дроту діаметром 6— 8 мм, з'єднані послідовно.
Трохи осторонь дроселя Lc розташовується блок конденсаторів фільтра типу КБГИ загальною ємністю 2000 мкФ з робочою напругою 80 В.
Під стать Тс і Lc - випрямний блок, що включає пару потужних електричних вентилів Д200 (VD1с-VD2c) і «електровозних» тиристорів Т160 (VS1с-VS2с), керованих спеціальним блоком на мікросхемі з п'ятьма транзисторами. Звичайно ж, усі застосованісилові напівпровідникові прилади – на алюмінієвих радіаторах.
Оскільки під час роботи (особливо при зварюванні та різанні металу) виділяється значна кількість тепла, остільки до складу пристрою входить електровентилятор примусового охолодження (електродвигун М1 з крильчаткою на валу). Розташовується він у безпосередній близькості від силового трансформатора, щоб якомога більше тепловипромінюючої поверхні потрапляло під тиск повітря.
Мал. 1. Принципова електрична схема саморобного зварювально-зарядно-пускового пристрою
У 50-60 мм від Тс кріпиться дросель Lс так, щоб центральна частина його обмоток збігалася з центральною осьовою лінією електровентилятора (для кращого обдування). Ну а залишок примусового повітряного потоку охолодження розподіляється між силовими напівпровідниковими приладами та іншими елементами та вузлами пристрою. Блок управління тиристорами — у тому числі. Змонтований на окремій платі, він розташовується над дроселем перпендикулярно до його обмоток (рис. 2).
Блок управління тиристорами є не що інше, як фазо-імпульсний регулятор роботи діодно-тиристорного мосту, розрахованого на струм до 500 А. Змонтований з широко поширених радіодеталей і типових вузлів промислового виготовлення, він забезпечує високу якість регулювання та можливість надійного фракціонування в автоматичному режимі .
Є тут і електронний захист перетворювача від нестандартних ситуацій, який спрацьовує шляхом миттєвого блокування вихідних імпульсів. Цьому служить електронний пристрій на тиристорі VS1, в ланцюзі електрода, що управляє, у якого-датчики аварійного стану (наприклад, геркони обмежувачів струму, контакти ртутних термометрів і їм подібні компактні.пристрої), з'єднані паралельно та працюючі на замикання ланцюга ЗАХИСТ (на рис. 1 показана лише одна пара таких контактів - SA1).
При замиканні будь-якого датчика аварійного стану відбувається відмикання тиристора VS1, який згодом так і залишається відкритим. А це означає, що на вхід, що інвертує, операційного підсилювача — мікросхеми DA1 надходить потенціал, що перевищує всі можливі значення пилкоподібної напруги на його неінвертуючому вході. В результаті на виході "операційника" встановлюється нуль, транзистори VT3 - VT5 залишаються закритими і вихідні імпульси до тиристорів не надходять.
Повертають блок вихідний стан короткочасним відключенням напруги живлення блоку.
Тепер кілька рекомендацій щодо можливої заміни радіодеталей. У ролі транзисторів VT1 і VT2 цілком прийнятні сучасніші і поширені КТ315 і КТ312; замість трьох кінцевих тріодів (VT3 і працюючих паралельно VT4 - VT5) достатньо двох напівпровідникових КТ829.
Як КД105Б (VD3 - VD5) непогано показують себе будь-які кремнієві діоди зі зворотною напругою не менше 100 В і прямим імпульсним струмом не менше 3 А. Ну а випрямний міст VD1 (складання КЦ402) можна сміливо замінювати будь-яким аналогом із серії КЦ402 - КЦ402.
«Силовичок» Т1 бажано брати готовим типу ТВК-70Л2 або ТВК-110Л. Аналогічно слід і при виборі імпульсних трансформаторів Т2 і ТЗ. Звичайно, перевага — промисловим МІТ-2В. Однак за потреби можна задовольнятися і саморобними «імпульсниками», намотаними на будь-яких стандартних феритових кільцях діаметром 20—50 мм. Потрібно лише, щоб первинна обмотка кожного трансформатора містила 50 витків дроту ПЕВ-0,2. Відповідно, у вторинній має бути 150 витків ПЕВ-0,2. початоккожної обмотки рекомендується виділяти (наприклад, кольоровою міткою), щоб не помилитися під час розпаювання відповідно до принципової електричної схеми, де мітки умовно позначені точками.
Тривалість керуючих імпульсів, що надходять на тиристори, дорівнює 100-200 мкс.
Мал. 2. Готовий пристрій (ліворуч) та вид на його компонування при знятій задній стінці (праворуч)
На лицьовій панелі встановлені: вимикач мережної напруги з автоматичним захистом, індикаторна лампочка МЕРЕЖА, вольтметр постійного струму на 30 В, електровимірювальний стрілочний прилад постійного струму на 50 А з тумблером АМПЕРМЕТР-ОКЛ, потенціометр НАПРУЖЕННЯ блоку управління тиристорами. Нижче розташовані в один ряд клеми «+» та «-» для підключення як до автомобільної батареї для її заряджання, так і до стартера для запуску двигуна автомашини при розрядженому акумуляторі, а в режимі ЗВАРЮВАННЯ — для під'єднання зварювального кабелю з тримачем електрода та «земельного» проводи» при проведенні зварювальних робіт та різання металу, клеми
48 В. Ну а під верхньою кришкою пристрою встановлена контактна колодка з перекидними мідними шинами для додаткових перемикань у режим ЗВАРЮВАННЯ та ЗАРЯДНИК.
Виходячи з власного досвіду, рекомендую при електромонтажі пристрою домагатися особливо міцного контакту у всіх електричних ланцюгах відповідно до принципової електричної схеми. Силові дроти настійно раджу забезпечити наконечниками з мідної трубки, сплющити і пропаяти кінцеву частину кожної клеми, а потім просвердлити по отвору діаметром 6,5 мм для болтів кріплення. Більш того, всі болтові з'єднання оснастити шайбами Гровера для кращого стягування та отримання щільного електроконтакту. Особливо це актуально дляелектричних з'єднань силового трансформатора, дроселя та випрямного блоку.
Щодо порядку роботи на зварювально-зарядно-пусковому пристрої, то тут, як кажуть, жодних проблем.
Зокрема, при виконанні зварювальних операцій (режим ЗВАРЮВАННЯ) потрібно вставити штепсельну вилку мережевого електрошнура в розетку (простеживши, щоб фазний дріт дійсно йшов до автоматичного вимикача-для швидкого і чіткого спрацьовування електрозахисту при перевантаженні та короткому замиканні). По увімкненню автомата А1 повинна загорітися індикаторна лампочка МЕРЕЖА. Потім треба приєднати «земельний провід» (що тягнеться від деталі, підготовленої до зварювання) до клеми «-», а зварювальний кабель (що йде від тримача електрода) - до клеми «+».
Увімкнувши електровентилятор повітряного охолодження пристрою, слід відключити амперметр, який, в іншому випадку, може вийти з ладу. Залишається вставити в тримач електрод, підібрати потенціометром НАПРУГ регулювання вентильного моста на необхідний струм і приступити до зварювальних робіт.
Для режиму Зарядник алгоритм дещо інший. Тут уже треба підключити до клем пристрої «+» та «-» відповідні висновки від акумулятора, а потенціометром НАПРУГА відрегулювати «тролейбусні» тиристори на видачу випрямлячем необхідного зарядного струму.
ЗАПУСК відрізняється від режиму ЗАРЯДНИК тим, що на клеми акумулятора подається підвищений струм до 50 А протягом кількох секунд, доки вмикається стартер автомобіля.
Основні характеристики пристрою
Напруга первинної електромережі, В………….220
Регульований зварювальний струм, А……………….0-120
Регульований зарядний струм, А…………………..0-75
Регульована вихідна напруга, В……..0-70
Максимальна потужність,кВА………………………….3
Габаритні розміри, мм………………..590x310x300
А. ШИХАНСЬКИЙ, м. Вольськ