Напівавтомат своїми руками - докладне відео

Створений план

Будь-яка схема саморобного пристроюпередбачає окрему послідовність роботи:

• На початковому рівні необхідно забезпечити підготовчу продування системи. Вона прийматиме подальшу подачу газу;
• Потім необхідно запустити джерело живлення дуги;
• Подати дріт;
• Тільки після виконання всіх дій розпочнеться рух інвертора із заданою швидкістю.
• На остаточному етапі слід забезпечити захист шва та заварювання кратера;

Плата керування

Для створення інвертора потрібна спеціальна плата керування. На цьому пристрої повинні бути вмонтовані вузли апарату:

• Задає генератор, що включає трансформатор гальванічної розв'язки;
• Вузол, з якого керується реле;
• Блоки зворотного зв'язку, що відповідають за мережеву напругу та струм, що подає;
• Блок термозахисту;
• Блок "антистик";

Вибір корпусу

Перед збиранням агрегату потрібно підібрати корпус. Можна вибрати короб або ящик із відповідними габаритами. Рекомендовано вибирати пластик або тонкий листовий матеріал. У корпус вмонтуються трансформатори, які з'єднуються з вторинними та первинними бобінами.

Поєднання котушок

Первинні обмотки виконуються по паралельної схеми. Вторинні бобіни підключаються за послідовною. За подібною схемою пристрій здатний приймати струм величиною до 60 А. При цьому вихідна напруга дорівнюватиме 40 В. Дані характеристики відмінно підійдуть для зварювання невеликих конструкцій в домашніх умовах.

Система охолодження

Під час безперервної роботи саморобний інверторможе сильно перегріватися. Тому такий пристрій необхідний спеціальна системаохолодження. Самим простим методомстворення охолодження є встановлення вентиляторів. Дані пристрої необхідно прикріпити з обох боків корпусу. Вентилятори повинні бути встановлені проти трансформаторного пристрою. Прикріплюються механізми так, щоб вони могли працювати на витяжку.

У статті розповімо як зробити зварювальний напівавтомат своїми руками? Головне, що для цього необхідно – ентузіазм. Після прочитання теоретичної інформації, можна приступати до збирання. Для початку, хотілося б внести ясність, у чому відмінність напівавтоматичного зварювального апаратувід апарату, що працює із електродами.

Коли здійснюється ручне зварювання, струм навантаження має бути постійним, а в автоматичному головне – це стабільність напруги. Це, якщо в загальних рисах. Ми візьмемося виготовленням універсального апарату, тобто. автоматичного з дуговим зварюванням (MAG/MMA).

Механізм подачі

Складання повинна починатися з механізму подачі та підтяжки дроту. Щоб зібрати механічну частину, доведеться скористатися парою підшипників (типорозмір 6202), електродвигуном від автомобільних двірників (чим менше двигун – тим краще).

При виборі двигуна перевірте, щоб він крутився в одному напрямку, а не з боку в сторону. Крім цього, потрібно виточити, або десь знайти ролик, діаметр якого дорівнює 25 мм. Цей ролик сідає поверх різьблення на валу електромотора. Кожна нестандартна деталь має бути зроблена вручну, благо нічого складного там немає.

Конструкція механізму подачі складається з двох пластин, на яких закріплені підшипники, та ролика на валу електродвигуна, розміщеного в середині. Стиснення пластин і притискання підшипників до ролика виконується за допомогою пружини. Від одного підшипника до ролика виконується протягування дроту, протягнутого всередину "напрямних" з обох боків роликів.

Монтаж виконується поверх текстолітової пластини, товщина якої дорівнює 5 мм. Робиться це так, щоб дріт виходив там, де буде роз'єм, який підключається зварювальний рукав, закріплений попереду на корпусі. На текстоліт встановлюємо і бобіну, на яку намотаний дріт. Під котушку виточуємо вал, який встановлюється під кутом 90° до пластини, що має різьблення з краю, щоб зафіксувати останню.

Конструкція, яку має довідковий напівавтомат своїми руками, є простою і надійною, приблизно таку ж застосовують для промислових апаратів. Деталі в механізмі подачі розраховані під звичайну котушку, проте зварювання здійснюватиметься без газу, добре, що зварювальний дріт продається повсюдно.

Те, що має вийти, показано на початку статті. Посилення комп'ютерного корпусу виконується за допомогою двох куточків з тих сторін, де передбачається встановлення електронної частини приладу. Задня стінка корпусу має блок живлення і пристрій, що регулює частоту, з якою обертається електродвигун.

Схема подачі дроту напівавтомата

З цією метою цілком підійде трансформатор. Він є найпростішим і найнадійнішим методом запитати електродвигун. Самої оптимальною схемоюконтролю швидкості подачі є тиристорна. Внизу ви можете бачити електросхему, за допомогою якої управляється двигун подачі.

Друкована плата механізму подання

Ця схема не володіє конденсатором, що згладжує, так управляється тиристор. Діодний міст може бути будь-яким, головне щоб струм перевищував 10А. Як тиристор застосовуємо BTB16 з плоским корпусом, він може бути замінений на КУ202 (будь-яка). Трансформатор, який містить напівавтомат зварювальний своїми руками, повинен володіти потужністю, що перевищує 100Вт.

Ще один варіант регулятора швидкості подачі дроту

Надійність сучасних напівавтоматів часто підводить регулятор швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата схема не завжди надійна та механічна

частина також часто дають збої.

Несправність цього вузла призводить до істотних збоїв у роботі з напівавтоматом, втрати робочого часу та нервуванням із заміною зварювального дроту. Дріт на виході з наконечника прихоплюється, доводиться знімати наконечник та чистити контактну частину для дроту. Несправність спостерігається при будь-якому діаметрі зварювального дроту. Або може відбуватися велика подача, коли дріт при натисканні клавішу включення виходить великими порціями.

Несправності викликані часто й механічною частиною регулятора подачі дроту. Схематично механізм складається з притискного ролика з регульованим ступенем притиску дроту, що подає ролик із двома канавками для дроту 0.8 та 1.0 мм. За регулятором змонтований соленоїд, який відповідає за перекриття подачі газу із затримкою 2 секунди.

Сам регулятор подачі дуже потужний і нерідко просто закріплений на передній панелі напівавтомата на 3-4 болтиках, насправді висячи в повітрі. Це призводить до перекосів усієї конструкції та частих збоїв у роботі. Власне «вилікувати» цей недолік досить просто, встановивши під регулятором подачі дроту будь-яку підставку, тим самим зафіксувавши його в робочому положенні.

На напівавтоматах заводського виготовлення здебільшого (незалежно від виробника) вуглекислий газ подається до соленоїда по сумнівному тонкому шлангу у вигляді кембрика, який від холодного газу просто «дубеє» і потім тріскається. Це також викликає зупинку роботи та потребує ремонту. Майстри виходячи зі свого досвіду радять замінювати цей шланг подачі, автомобільним шлангом, що застосовується для подачі гальмівної рідини від бачка до головного циліндра гальм. Шланг чудово витримує тиск і служитиме необмежений час.

Промисловість випускає напівавтомати зі зварювальним струмом близько 160 А. Цього буває достатньо при роботі з автомобільним залізом, яке є досить тонким – 0,8-1.0мм. Якщо ж доводиться зварювати, наприклад елементи з 4 мм сталі, цього струму недостатньо і провар деталей не повний. Багато майстрів для цього купують інвертор, який разом з напівавтоматом може видавати до 180А, чого цілком достатньо для гарантованого зварного шва деталей.

Багато хто намагається своїми руками шляхом експериментів усунути ці недоліки і зробити роботу напівавтомата більш стабільною. Запропоновано досить багато схем та можливих доробок механічної частини.

Одна з таких пропозицій. Це, доопрацьований та перевірений у роботі регулятор швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата, схема запропонована на інтегральному стабілізаторі 142ЕН8Б. Завдяки запропонованій схемі роботи регулятора подачі дроту виконує затримку подачі на 1-2 секунди після спрацьовування клапана газу та максимально можливе за швидкістю спрацьовування його гальмування в момент відпускання кнопки включення.

Мінусом схеми є пристойна потужність, що віддається транзистором, розігріваючи радіатор охолодження в роботі до 70 градусів. Але все це плюсується надійною роботоюяк самого регулятора швидкості подачі дроту, і всього напівавтомата загалом.

З цієї статті ви дізнаєтеся, де і для яких зварювальних процесів застосовується інверторний напівавтомат, а також у чому його недоліки та переваги.

Для чого використовується дизельні генератори.

Трифазні дизельні генератори

Найбільш потужні дизельні генератори завжди.

© 2012 INDUSTRIKA.RU «індустрія, промисловість, інструменти, обладнання»
Використання матеріалів сайту в інших виданнях можливе лише з письмового дозволу власника сайту. Всі матеріали на сайті захищені законом (Гол. 70 ч. 4 ЦК України). (С) industrika.ru.

Регулятор швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата

У продажу можна побачити безліч зварювальних напівавтоматів вітчизняного та зарубіжного виробництва, що використовуються при ремонті кузовів автомобілів. За бажання можна заощадити на витратах, зібравши зварювальний напівавтомат у гаражних умовах.

У комплект зварювального апарату входить корпус, в нижній частині якого встановлюється силовий трансформатор однофазного або трифазного виконання, вище розташовується пристрій протягування зварювального дроту.

До складу пристрою входить електродвигун постійного струмуз передавальним механізмом зниження оборотів, як правило, тут використовується електродвигун з редуктором від склоочисника а/м УАЗ або «Жигулі». Сталевий дріт з мідним покриттям з барабана, що подає, проходячи через обертові ролики надходить в шланг для подачі дроту, на виході дріт входить в контакт із заземленим виробом, що виникає дуга зварює метал. Для ізоляції дроту від кисню повітря зварювання відбувається серед інертного газу. Для ввімкнення газу встановлено електромагнітний клапан. При використанні прототипу заводського напівавтомата у них виявлено деякі недоліки, що перешкоджають якісному проведенню зварювання: передчасний вихід від перевантаження з ладу вихідного транзистора схеми регулятора обертів електродвигуна; відсутність у бюджетній схемі автомата гальмування двигуна по команді зупинки - зварювальний струм при відключенні зникає, а двигун продовжує подавати дріт деякий час, це призводить до перевитрати дроту, небезпеки травматизму, необхідності видалення зайвого дроту спеціальним інструментом.

В лабораторії «Автоматики та телемеханіки» Іркутського обласного Центру ДТТ розроблено більш сучасну схему регулятора подачі дроту, принципова відмінністьякої від заводських - наявність схеми гальмування та дворазовий запас комутаційного транзистора по пусковому струму з електронним захистом.

Характеристики пристрою:
1. Напруга живлення 12-16 вольт.
2. Потужність електродвигуна – до 100 ватів.
3. Час гальмування 0,2 сек.
4. Час запуску 0,6 сек.
5. Регулювання оборотів 80%.
6. Струм пусковий до 20 ампер.

До складу принципової схемирегулятора подачі дроту входить підсилювач струму потужному польовому транзисторі. Стабілізований ланцюг установки обертів дозволяє підтримувати потужність у навантаженні незалежно від напруги живлення електромережі, захист від перевантаження знижує підгоряння щіток електродвигуна при пуску або заїданні в механізмі подачі дроту та виходу з ладу силового транзистора.

Напруга з регулятора обертів електродвигуна R3 через обмежувальний резистор R6 надходить затвор потужного польового транзистора VT1. Живлення регулятора оборотів виконано від аналогового стабілізатора DA1 через струмообмежувальний резистор R2. Для усунення перешкод, можливих від повороту повзунка резистора R3, у схему введено конденсатор фільтра C1.

Польовий транзистор VT1 оснащений ланцюгами захисту: у ланцюзі витоку встановлено резистор R9, падіння напруги на якому використовується для керування напругою на затворі транзистора за допомогою компаратора DA2. При критичному струмі в ланцюзі витоку напруга через підстроювальний резистор R8 надходить на керуючий електрод компаратора 1 DA2, ланцюг анод-катод мікросхеми відкривається і знижує напругу на затворі транзистора VT1, обороти електродвигуна М1 автоматично знизяться.

Для усунення спрацьовування захисту від імпульсних струмів, що виникають при іскрінні щіток електродвигуна, у схему введено конденсатор C2.
До ланцюга транзистора VT1 підключений електродвигун подачі дроту з ланцюгами зниження іскріння колектора С3, С4, С5. Ланцюг складається з діода VD2 з навантажувальним резистором R7 усуває імпульси зворотного струму електродвигуна.

Двоколірний світлодіод HL2 дозволяє контролювати стан електродвигуна, при зеленому світінні - обертання, при червоному світінні - гальмування.

Схема гальмування виконана електромагнітному реле К1. Ємність конденсатора фільтра С6 обрана невеликої величини - тільки зниження вібрацій якоря реле К1, велика величина буде створювати інерційність при гальмуванні електродвигуна. Резистор R9 обмежує струм через обмотку реле при підвищеній напрузі джерела живлення.

Принцип дії сил гальмування, без застосування реверса обертання, полягає у навантаженні зворотного струму електродвигуна при обертанні за інерцією, при відключенні напруги живлення на постійний резистор R8. Режим рекуперації - передачі енергії назад у мережу дозволяє за короткий час зупинити двигун. При повній зупинці швидкість та зворотний струм встановляться в нуль, це відбувається майже миттєво та залежить від значення резистора R11 та конденсатора C5. Друге призначення конденсатора С5 – усунення підгоряння контактів К1.1 реле К1. Після подачі напруги на схему управління регулятора, реле К1 замкне ланцюг К1.1 живлення електродвигуна, протяжка зварювального дроту відновиться.

Джерело живлення складається з мережевого трансформатора T1 напругою 12-15 вольт і струм 8-12 ампер, діодний міст VD4 обраний на 2-кратний струм. За наявності на зварювальному трансформаторі напівавтомата вторинної обмотки відповідної напруги живлення виконується від неї.

Схема регулятора подачі дроту виконана на друкованій платіз одностороннього склотекстоліту розміром 136*40 мм, крім трансформатора та двигуна всі деталі встановлені з рекомендаціями щодо можливої ​​заміни. Польовий транзистор встановлений на радіатор розмірами 100*50*20.

Польовий транзистор аналог IRFP250 зі струмом 20-30 Ампер та напругою вище 200 Вольт. Резистори типу МЛТ 0,125, R9, R11, R12 - дротяні. Резистор R3,R5 встановити типу СП-3 Б. Тип реле К1 вказаний на схемі або №711.3747-02 на струм 70 Ампер та напруга 12 Вольт, габарити у них однакові та застосовуються в автомобілях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при зниженні стабілізації обертів та захисту транзистора, із схеми можна видалити або замінити на стабілітрон КС156А. Діодний міст VD3 можна зібрати на російських діодах типу Д243-246 без радіаторів.

DA2 має повний аналог TL431 CLP іноземного виробництва.
Електромагнітний клапан подачі інертного газу Em.1 - штатний, на напругу живлення 12 вольт.

Налагоджує схему регулятора подачі дроту зварювального напівавтомата.починають з перевірки напруги живлення. Реле К1 у разі появи напруги має спрацьовувати, володіючи характерним клацанням якоря.

Підвищуючи регулятором оборотів R3 напруга на затворі польового транзистора VT1 проконтролювати, щоб обороти починали зростати при мінімальному положенні движка резистора R3, якщо цього не відбувається мінімальні обороти відкоригувати резистором R5 - попередньо движок резистора R3 встановити в нижнє положення має набрати мінімальні обороти.

Захист від навантаження встановлюється резистором R8 при примусовому гальмуванні електродвигуна. При закритті польового транзистора компаратором DA2 під час навантаження світлодіод HL2 згасне. Резистор R12 при напрузі джерела живлення 12-13 Вольт із схеми можна виключити.

Схема випробувана на різних типах електродвигунів, з близькою потужністю, час гальмування переважно залежить від маси якоря, через інерцію маси. Нагрів транзистора та діодного мосту не перевищує 60 градусів Цельсія.

Друкована плата закріплюється всередині корпусу зварювального напівавтомата, ручка регулятора обертів двигуна – R3 виводиться на панель керування разом із індикаторами. включення HL1 та двоколірного індикатора роботи двигуна HL2. Живлення на діодний міст подається з окремої обмотки зварювального трансформаторанапругою 12-16 вольт. Клапан подачі інертного газу можна підключити до конденсатора C6, він також буде включатись після подачі напруги. Живлення силових мереж та ланцюгів електродвигуна виконати багатожильним дротому вінілової ізоляції перетином 2,5-4 мм.кв.

Список радіоелементів

Володимир 22.02.2012 08:54 #

Схема не забезпечує підтримку стабільних оборотів двигуна незалежно від потужності у навантаженні та напруги в мережі. Для вирішення цієї проблеми недостатньо стабілізувати напругу на затворі.
Обмеження струму 25А, згідно номіналу R9, нічого не врятує. Навіть сам резистор – на ньому розсіюватиметься 62,5 Вт. Але недовго... Про транзистор і не йдеться.
Ланцюг R7, VD2 безглуздий.
Жодного режиму рекуперації у схемі немає. Цитата: «…полягає у навантаженні зворотного струму електродвигуна при обертанні за інерцією…» просто перл.
Що характерно, немає фото зібраної плати.

Григорій Т. 25.02.2012 13:37 #

Повідомлення від Володимир

Обмеження струму 25А, згідно номіналу R9, нічого не врятує.

А як вам бутафорний підстроєчник R8?
У схемі дуже багато ляпів, щоб її серйозно обговорювати.

Дмитро 26.02.2012 14:24 #

Та ця схема повна лажа, я збирав її кілька місяців тому, тільки дарма плату розводив, нічого хорошого в ній немає. Зібрав частину регулятора з БП на LM358 і КТ825 і задоволений, обороти регулюються плавно, і потужність на малих оборотах є достатня, недолік - необхідно відводити тепло від транзистора.

юрій 21.03.2012 17:32 #

Декілька днів бився з налаштуванням цієї схеми. Якщо двигун запустився, то обороти регулюються нормально, але запустити на малих оборотах це проблема, не вистачає напруги, а якщо змінник на всю викручувати, то це вже не регулювання подачі дротів, а дійсно просто лажа

Схема зварювального напівавтомата

У продажу можна побачити безліч зварювальних напівавтоматів вітчизняного та зарубіжного виробництва, що використовуються під час ремонту кузовів автомобілів. За бажання можна заощадити на витратах, зібравши зварювальний напівавтомат у гаражних умовах.

Регулятор швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата

У комплект зварювального апарату входить корпус, в нижній частині якого встановлюється силовий трансформатор однофазного або трифазного виконання, вище розташовується пристрій протягування зварювального дроту.

До складу пристрою входить електродвигун постійного струму з передавальним механізмом зниження обертів, як правило, тут використовується електродвигун з редуктором від склоочисника а/м УАЗ або Жигулі. Сталева дріт з мідним покриттям з подавального барабана, проходячи через ролики, що обертаються, надходить у шланг для подачі дроту, на виході дріт входить в контакт із заземленим виробом, що виникає дуга зварює метал. Для ізоляції дроту від кисню повітря зварювання відбувається серед інертного газу. Для ввімкнення газу встановлено електромагнітний клапан. При використанні прототипу заводського напівавтомата у них виявлено деякі недоліки, що перешкоджають якісному проведенню зварювання. Це передчасний вихід від навантаження з ладу вихідного транзистора схеми регулятора оборотів електродвигуна та відсутність у бюджетній схемі автомата гальмування двигуна за командою зупинки. Зварювальний струм при відключенні зникає, а двигун продовжує подавати дріт деякий час, що призводить до перевитрати дроту, небезпеки травматизму, необхідності видалення зайвого дроту спеціальним інструментом.

У лабораторії «Автоматика і телемеханіка» Іркутського обласного ЦДТТ розроблена найсучасніша схема регулятора подачі дроту, важлива відмінність якої від заводських- наявність схеми гальмування та дворазовий запас комутаційного транзистора по пусковому струму з електронним захистом.

До складу принципової схеми регулятора подачі дроту входить підсилювач струму потужному польовому транзисторі. Стабілізований ланцюг установки обертів дозволяє підтримувати потужність у навантаженні незалежно від напруги живлення електромережі, захист від перевантаження знижує підгорання щіток електродвигуна при пуску або заїданні в механізмі подачі дроту та виходу з ладу силового транзистора.

Схема гальмування дозволяє майже миттєво зупинити обертання двигуна.

Напруга живлення використовується від силового або окремого трансформатора з споживаною потужністю не нижче максимальної потужності електродвигуна протягування дроту.

У схему введено світлодіоди індикації напруги живлення та роботи електродвигуна.

Характеристика пристрою:

• напруга живлення, В - 12. 16;
• потужність електродвигуна, Вт - до 100;
• час гальмування, сік - 0,2;
• час пуску, сік - 0,6;
• регулювання
• оборотів, % - 80;
• струм пусковий, А - до 20.

Крок 1. Опис схеми регулятора зварювального напівавтомата

Схема електрична важлива устрою наведена на рис. 1. Напруга з регулятора обертів електродвигуна R3 через обмежувальний резистор R6 надходить на затвор потужного польового транзистора VT1. Живлення регулятора оборотів виконано від аналогового стабілізатора DA1 через струмообмежувальний резистор R2. Для усунення перешкод, можливих від повороту повзунка резистора R3, у схему введений конденсатор фільтра С1.
Світлодіод HL1 вказує на стан схеми регулятора подачі зварювального дроту.

Резистором R3 встановлюється швидкість подачі зварювального дроту місце дугового зварювання.

Підстроювальний резистор R5 дозволяє вибрати оптимальний варіант регулювання обертів двигуна в залежності від його модифікації потужності та напруги джерела живлення.

Діод VD1 в ланцюзі стабілізатора напруги DA1 захищає мікросхему від пробою при неправильній полярності напруги живлення.
Польовий транзистор VT1 оснащений ланцюгами захисту: в ланцюзі витоку встановлено резистор R9, падіння напруги на якому використовується для керування напругою на транзисторі затвора, за допомогою компаратора DA2. При критичному струмі в ланцюзі витоку напруга через підстроювальний резистор R8 надходить на керуючий електрод компаратора 1 DA2, ланцюг анод-катод мікросхеми відкривається і знижує напругу на затворі транзистора VT1, обороти електродвигуна М1 автоматично знизяться.

Для усунення спрацьовування захисту від імпульсних струмів, що виникають при іскрінні щіток електродвигуна, у схему введений конденсатор С2.
До ланцюга транзистора VT1 підключений електродвигун подачі дроту з ланцюгами зниження іскріння колектора СЗ, С4, С5. Ланцюг, що складається з діода VD2 з навантажувальним резистором R7, усуває імпульси зворотного струму електродвигуна.

Двоколірний світлодіод HL2 дозволяє контролювати стан електродвигуна: при зеленому світінні - обертання, при червоному світінні - гальмування.

Схема гальмування виконана електромагнітному реле К1. Ємність конденсатора фільтра С6 обрана невеликої величини - тільки зниження вібрацій якоря реле К1, велика величина буде створювати інерційність при гальмуванні електродвигуна. Резистор R9 обмежує струм через обмотку реле при підвищеній напрузі джерела живлення.

Принцип дії сил гальмування, без застосування реверса обертання, полягає у навантаженні зворотного струму електродвигуна при обертанні за інерцією, при відключенні напруги живлення на постійний резистор R11. Режим рекуперації - передачі енергії назад у мережу дозволяє за короткий час зупинити двигун. При повній зупинці швидкість та зворотний струм встановляться в нуль, це відбувається майже миттєво і залежить від значення резистора R11 та конденсатора С5. Друге призначення конденсатора С5 – усунення підгоряння контактів К1.1 реле К1. Після подачі напруги на схему управління регулятора, реле К1 замкне ланцюг К1.1 живлення електродвигуна, протяжка зварювального дроту відновиться.

Джерело живлення складається з мережевого трансформатора Т1 напругою 12. 15 і струм 8. 12 А, діодний міст VD4 обраний на двократний струм. За наявності на зварювальному трансформаторі напівавтомата вторинної обмотки відповідної напруги живлення виконується від неї.

Крок 2. Деталі схеми регулятора зварювального напівавтомата

Схема регулятора подачі дроту виконана на друкованій платі з одностороннього склотекстоліту розміром 136*40 мм (рис. 2), крім трансформатора та двигуна всі деталі встановлені з рекомендаціями щодо можливої ​​заміни. Польовий транзистор встановлений на радіатор розміром 100*50*20 мм.

Польовий транзистор аналог IRFP250 зі струмом 20. 30 А та напругою вище 200 В. Резистори типу МЛТ 0,125; резистори R9, R11, R12 - дротяні. Резистори R3, R5 встановити типу СП-ЗБ. Тип реле К1 вказаний на схемі або №711.3747-02 на струм 70 А та напруга 12 В, габарити у них однакові та застосовуються в автомобілях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при зниженні стабілізації обертів та захисту транзистора, із схеми можна видалити або замінити на стабілітрон КС156А. Діодний міст VD3 можна зібрати на російських діодах типу Д243-246 без радіаторів.

DA2 має повний аналог TL431CLP іноземного виробництва.

Електромагнітний клапан подачі інертного газу Em.1 - штатний, на напругу живлення 12 Ст.

Крок 3. Налагодження схеми регулятора напівавтомата зварювального

Налагодження схеми регулятора подачі дроту зварювального напівавтомата починають з перевірки напруги живлення. Реле К1 у разі появи напруги має спрацьовувати, володіючи характерним клацанням якоря.

Підвищуючи регулятором оборотів R3 напругу на затворі польового транзистора VT1 проконтролювати, щоб обороти починали зростати при мінімальному положенні двигуна резистора R3; якщо цього не відбувається, мінімальні обороти відкоригувати резистором R5 - попередньо двигун резистора R3 встановити в нижнє положення, при плавному збільшенні номіналу резистора R5 двигун повинен набрати мінімальні обороти.

Захист від навантаження встановлюється резистором R8 при примусовому гальмуванні електродвигуна. При закритті польового транзистора компаратором DA2 під час навантаження світлодіод HL2 згасне. Резистор R12 при напрузі джерела живлення 12. 13 зі схеми можна виключити.
Схема випробувана на різних типах електродвигунів, з близькою потужністю, час гальмування переважно залежить від маси якоря, через інерцію маси. Нагрів транзистора та діодного мосту не перевищує 60°С.

Друкована плата закріплюється всередині корпусу зварювального напівавтомата, ручка регулятора обертів двигуна - R3 виводиться на панель управління разом з індикаторами: включення HL1 та двоколірного індикатора роботи двигуна HL2. Живлення на діодний міст подається з окремої обмотки зварювального трансформатора напругою 12. 16 В. Клапан подачі інертного газу можна підключити до конденсатора С6, він також включатиметься після подачі напруги. Живлення силових мереж та ланцюгів електродвигуна виконати багатожильним проводом у вінілової ізоляції перетином 2,5. 4 мм2.

Пускова схема зварювального напівавтомата

Характеристики зварювального напівавтомата:

• напруга живлення, В - 3 фази * 380;
• первинний струм фази, А - 8. 12;
• вторинна напруга холостого ходу, В - 36. 42;
• струм холостого ходу, А - 2. 3;
• напруга холостого ходу дуги, В - 56;
• струм зварювання, А - 40. 120;
• регулювання напруги, % - ±20;
• тривалість включення, % - 0.

Подача дроту в зону зварювання в зварювальному напівавтоматі відбувається за допомогою механізму, що складається з двох сталевих роликів, що обертаються в протилежних напрямках електродвигуном. Для зниження обертів електродвигун оснащений редуктором. З умов плавного регулювання швидкості подачі дроту швидкість обертання електродвигуна постійного струму додатково змінюється напівпровідниковим регулятором швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата . У зону зварювання також подається інертний газ - аргон, для усунення на процес зварювання кисню повітря. Мережеве живлення зварювального напівавтомата виконано від однофазної або трифазної електромережі, в даній конструкції застосований трифазний трансформатор, рекомендації щодо живлення від однофазної мережі вказані у статті.

Трифазне живлення дозволяє використовувати намотувальний дріт меншого перерізу, ніж при використанні однофазного трансформатора. Під час експлуатації трансформатор менше нагрівається, знижуються пульсації напруги на виході випрямного мосту, не перевантажується силова лінія.

Крок 1. Робота схеми пуску зварювального напівавтомата

Комутація підключення силового трансформатора Т2 до електромережі відбувається зі місторними ключами VS1. VS3 (рис. 3). Вибір симісторів замість механічного пускача дозволяє усунути аварійні ситуаціїпри поломці контактів та усуває звук від «хлопань» магнітної системи.
Вимикач SA1 дозволяє вимкнути зварювальний трансформатор від мережі під час профілактичних робіт.

Використання симісторів без радіаторів призводить до їх перегріву та довільному включенню зварювального напівавтомата, тому симістори необхідно забезпечити бюджетними радіаторами 50*50 мм.

Рекомендується зварювальний напівавтомат оснастити вентилятором з живленням 220 В, підключення його паралельно мережевої обмотці трансформатора Т1.
Трифазний трансформатор Т2 можна використовувати готовий, на потужність 2. 2,5 кВт або купити три трансформатори 220*36 В 600 ВА, що використовуються для освітлення підвалів та металорізальних верстатів, з'єднати їх за схемою «зірка-зірка». При виготовленні саморобного трансформатора первинні обмотки повинні мати 240 витків дроту ПЕВ діаметром 1,5. 1,8 мм, з трьома відведеннями через 20 витків від кінця обмотки. Вторинні обмотки намотуються мідною або алюмінієвою шиною перетином 8. 10 мм2, кількість дроту ПВЗ - 30 витків.

Відведення на первинній обмотці дозволяють регулювати зварювальний струм залежно від напруги електромережі від 160 до 230 Ст.
Використання в схемі однофазного зварювального трансформатора дозволяє застосовувати внутрішню електромережу, що використовується для живлення домашніх електропечей з установчою потужністю до 4,5 кВт - провід, що підходить до розетки, витримує струм до 25 А, є заземлення. Перетин первинної та вторинної обмотки однофазного зварювального трансформатора порівняно з трифазним виконанням слід збільшити у 2. 2,5 рази. Наявність окремого дроту заземлення є обов'язковою.

Додаткове регулювання струму зварювання здійснюється зміною кута затримки увімкнення симисторів. Використання зварювального напівавтомата в гаражах та дачних ділянкахне вимагає спеціальних мережевих фільтрів для зниження імпульсних перешкод. При використанні зварювального напівавтомата побутових умовахйого слід оснастити виносним фільтром перешкод.

Плавне регулювання зварювального струму виконується за допомогою електронного блоку на крем'яному транзисторі VT1 при натиснутій кнопці SA2 "Пуск" - регулюванням резистора R5 "Струм".

Підключення зварювального трансформатора Т2 до електромережі виконується кнопкою SA2 "Пуск", що знаходиться на шлангу подачі зварювального дроту. Електронна схема через оптопари відкриває силові симістори, і напруга електромережі надходить на обмотки зварювального трансформатора. Після появи напруги на зварювальному трансформаторі включається окремий блок подачі дроту, відкривається клапан подачі інертного газу і при торканні дротом зварюваної деталі, що виходить зі шланга, утворюється електрична дуга, починається процес зварювання.

Трансформатор Т1 використовується для живлення електронної схемипуску зварювального трансформатора.

При подачі напруги на аноди симісторів через автоматичний трифазний автомат SA1 до лінії підключається трансформатор Т1 живлення електронної схеми пуску, симістори в цей час знаходяться в закритому стані. Випрямлене діодним мостом VD1 напруга вторинної обмотки Т1 трансформатора стабілізується аналоговим стабілізатором DA1, для стійкої роботи схеми управління.

Конденсатори С2, ЗЗ згладжують пульсації випрямленої напруги живлення пускової схеми. Увімкнення симісторів виконується за допомогою ключового транзистора VT1 та симісторних оптопарів U1.1. U1.3.

Транзистор відкривається напругою позитивної полярності аналогового стабілізатора DA1 через кнопку «Пуск». Використання на кнопці низької напруги знижує ймовірність ураження оператора високою напругою електромережі у разі порушення ізоляції проводів. Регулятором струму R5 регулюється зварювальний струм в межах 20 В. Резистор R6 не дозволяє знижувати напругу на мережевих обмотках зварювального трансформатора більше 20, при якому різко підвищується рівень перешкод в електромережі через спотворення синусоїди напруги симисторами.

Симисторні оптопари U1.1. U1.3 виконують гальванічну розв'язку електромережі від електронної схеми управління, дозволяють простим методом регулювати кут відкриття симістора: чим більше струм в ланцюзі світлодіода оптопари, тим менший кут відсічення і більше струм зварювального ланцюга.
Напруга на керуючі електроди симисторів надходить з анодного ланцюга через симистор оптопари, обмежувальний резистор і діодний міст, синхронно з напругою фази мережі. Резистори в ланцюгах світлодіодів оптопар захищають їх від навантаження при максимальному струмі. Вимірювання показали, що при пуску за максимального зварювального струму падіння напруги на симісторах не перевищувало 2,5 В.

При великому розкиді крутості включення симисторів їх ланцюга управління корисно зашунтувати на катод через опір 3. 5 кОм.
На один із стрижнів силового трансформатора намотана додаткова обмотка для живлення блоку подачі дроту напругою змінного струму 12, напруга на який має надходити після включення зварювального трансформатора.

Вторинний ланцюг зварювального трансформатора підключений до трифазного випрямляча постійного струму на діодах VD3. VD8. Встановлення потужних радіаторів не потрібне. Ланцюги з'єднання діодного мосту з конденсатором С5 виконати мідною шиною перетином 7*3 мм. Дросель L1 виконаний на залозі від силового трансформатора лампових телевізорів типу ТС-270, обмотки попередньо видаляються, а на їх місце намотується обмотка перетином не нижче 2-х вторинної, до заповнення. Між половинками трансформаторного заліза дроселя прокласти прокладку з електрокартону.

Крок 2. Монтаж схеми запуску зварювального напівавтомата

Пускову схему (рис. 3) змонтовано на монтажній платі (рис. 4) розміром 156*55 мм, крім елементів: VD3. VD8, Т2, С5, SA1, R5, SA2 та L1. Ці елементи закріплені на корпусі напівавтомата зварювального. Схема не містить елементів індикації, вони входять до блоку подачі дроту: індикатор включення та індикатор подачі дроту.

Силові ланцюги виконані ізольованим дротом перетином 4. 6 мм2, зварювальні - мідною або алюмінієвою шиною, решта - дротом у вінілової ізоляції діаметром 2 мм.

Полярність підключення держака слід вибрати, виходячи з умов зварювання або наплавлення під час роботи з металом товщиною 0,3. 0,8мм.

Крок 3. Налагодження схеми запуску зварювального напівавтомата

Налагодження пускової схеми зварювального напівавтомата починають із перевірки напруги 5,5 В. При натисканні кнопки «Пуск» на конденсаторі С5 напруга холостого ходу повинна перевищувати 50 В постійного струму, під навантаженням – не менше 34 В.

На катодах симісторів щодо нуля мережі напруги не повинно відрізнятися більш ніж на 2. 5 від напруги на аноді, в іншому випадку замінити симістор або оптопару ланцюга управління.

При низькій напрузі мережі живлення переключити трансформатор на відводи низької напруги.

При налагодженні слід дотримуватися техніки безпеки.

Завантажити друковані плати:

Джерело: Радіоаматор 7"2008

Льотчик (вчора, 01:32) писав:

перевагу слід віддати двигуну з постійними магнітами,оскільки в нього яскраво виражена залежність ЕРС від оборотів ротора.

Я навіть сказав би не просто яскраво виражена, а лінійна.

Якщо ми обертатимемо двигун чимось стороннім, як генератор, то на його висновках з'явиться якась напруга. Якщо ми подамо таку ж напругу на цей двигун, то він буде обертатися приблизно з такою ж швидкістю, як ми його обертали. При обертанні двигуна, проти-ЕРС, що виникає в якорі, спрямована зустрічно напругі живлення і вони компенсуються.

У реальному двигуні, при навантаженні на вал, обороти зменшуються рахунок падіння напруги на омическом опорі обмотки, цей опір як би послідовно включено між джерелом живлення і ідеальним двигуном. До речі, якщо живити ДПТ із постійними магнітами від джерела струму, ми отримуємо стабільний момент на валу, це теж буває корисно. Так, та ось опір обмоток того ж моторчика від двірників, дуже мало і значно менше, ніж вихідний опір примітивного джерела. При хорошому стабілізаторі напруги їм можна знехтувати. Можна зробити джерело з негативним вихідним опором, рівним опору обмоток, так зроблено, наприклад, в касетних магнітофонах, стабільність буде кращою, але для нашого завдання це ІМХО, зайве. Що стосується зворотного зв'язку від тахогенератора, то це завдання не таке просте, як здається на перший погляд.

Блін, якийсь потік свідомості вийшов, вибачте.

А схема в топіці мені не вселяє довіри.

#17 Літчик

• Місто: Черкаська обл. м.Тальне

Стабілізація подачі дроту - схема

Практика річ хороша, але без теорії вона марна. Спробую спрощено пояснити, чому двигун при збільшенні навантаження на валу, зменшує оберти? Відповідно до законів фізики, для того, щоб двигун віддав певну потужність, він повинен споживати таку ж потужність від джерела живлення, з урахуванням ККД двигуна. Так як навантаження на двигуні має непостійний за часом характер (вигин рукава, залипання дроту і тп.), то з цього можна зробити висновок, що напруга живлення повинна пропорційно змінюватися, залежно від навантаження і стабільних оборотах ротора. Стабілізоване джерело напруги цим умовам не відповідає. Виходячи від вищевикладеного, мною був розроблений ШІМ-стабілізатор оборотів двигуна з жорстким зворотним зв'язком, який відповідає всім цим вимогам. Схема досить проста, хоча трохи складна в налаштуванні. Подробиці можна переглянути тут http://www.chipmaker. __1#entry709142

#18 dan_ko

• Місто Дніпропетровськ

Стабілізація подачі дроту - схема

Льотчик (сьогодні, 14:42) писав:

з цього можна зробити висновок, що напруга живлення повинна пропорційно змінюватися, залежно від навантаження

Я б такого висновку не зробив.

Залежно від навантаження змінюється струм, що споживається двигуном. Таким чином змінюється споживана потужність. Навіть якщо зробити повноцінний зворотний зв'язок від таходатчика, ми з подивом виявимо, що у всьому діапазоні навантажень, за постійної швидкості, напруга на двигуні буде змінюватися дуже незначно.

Схему Вашу обговорювати не буду, щоб не плодити флуд і флейм.

Що таке схема напівавтомата зварювального?

Деякі замислюються над тим, що не варто купувати дорогі установки, коли їх можна зібрати своїми руками. При цьому такі установки можуть працювати не гірше за заводські і мати досить хороші якісні показники. До того ж, при поломці такого агрегату є можливість самостійно і швидко усунути поломку. Але для того, щоб зібрати такий прилад, слід добре ознайомитися з основними принципами роботи і складовими елементаминапівзварювального автомата.

Влаштування зварювального напівавтомата.

Трансформатор напівзварювального автомата

Насамперед необхідно визначитися з типом зварювального напівавтомата та його потужністю. Потужність напівавтомата визначатиметься роботою трансформатора. Якщо в зварювальному апараті будуть використовуватися нитки з діаметром 0,8 мм, то струм, що протікає в них, може бути на рівні 160 ампер. Зробивши деякі підрахунки, приймаємо рішення зробити трансформатор потужністю 3000 Ватт. Після того як потужність трансформатора буде підібрана, слід вибрати його тип. Найкраще для такого апарату підійде трансформатор з тороїдальним сердечником, на який і намотуватимуться обмотки.

Якщо застосовувати найбільш популярний Ш-подібний сердечник, то напівавтомат стане значно важчим, що буде мінусом для зварювального апарату в цілому, який потрібно постійно переносити на різні об'єкти. Для того щоб зробити трансформатор з потужністю 3 кіловати, вам потрібно намотати обмотку на кільцевому магнітопроводі. Спочатку слід намотати первинну обмотку, яка починається з напруги 160 В з кроком 10 В і закінчується на 240 В. При цьому провід повинен бути перетином не менше 5 кв. мм.

Після того як завершено намотування первинної обмотки, слід поверх неї намотати і другу, але цього разу треба використовувати дріт із перетином 20 кв.мм. Значення напруги на даній обмотці буде показано в 20 В. Шляхом такого створення можна забезпечити 6 ступенів регулювання струму, один режим стандартної роботитрансформатора та два типи пасивної роботи трансформатора.

Регулювання напівзварювального автомата

Зварювальний напівавтомат із тиристорним керуванням.

На сьогоднішній день існує 2 види регулювання струму по трансформатору: на первинній та вторинній обмотці. Перша – це регулювання струму на первинній обмотці, що здійснюється за допомогою тиристорної схеми, яка часто має безліч недоліків. Одним з таких є періодичне підвищення пульсації зварювального апарату і перехід фаз такої схеми з тиристора в первинну обмотку. Регулювання струму за вторинною обмоткою має ряд недоліків при застосуванні тиристорної схеми.

Для того, щоб їх усунути, доведеться застосовувати компенсуючі матеріали, які зроблять складання значно дорожчим, та й до того ж апарат стане значно важчим. Проаналізувавши всі ці чинники, можна зробити висновок, що регулювання струму слід проводити за первинною обмоткою, а вибір схеми, яку слід застосувати, залишається за творцем. Для забезпечення потрібного регулювання по вторинній обмотці потрібно встановити дросель, що згладжує, який буде поєднуватися з конденсатором ємністю в 50 мФ. Цю установку слід робити незалежно від застосовуваної вами схеми, що забезпечить ефективну та безперебійну роботу зварювального автомата.

Регулювання подачі зварювального дроту

Схема трансформатора з первинною та вторинною обмоткою.

Як і в багатьох інших зварювальних апаратах, тут краще застосовувати широтно-імпульсну модуляцію з регуляцією зворотного зв'язку. Що дає ШІМ? Даний тип модуляції дозволить нормалізувати швидкість дроту, яка налаштовуватиметься і встановлюватиметься залежно від тертя, яке створюється дротом та посадкою апарату. При цьому стоїть вибір між підживленням ШІМ-регулятора, яке може здійснюватися шляхом окремого намотування або живити його від окремого трансформатора.

При останньому варіанті вийде дорожча схема, але ця різниця у вартості буде незначною, але водночас апарат трохи додасть у вазі, що є значним мінусом. Тому найкраще застосувати перший варіант. Але якщо необхідно зварювати вкрай акуратно, на маленькому струмі, то, отже, напруга та струм, що проходять у дроті, будуть такі ж маленькі. У разі великого значення струму обмотка повинна створювати відповідне значення напруги і передавати його вашому регулятору.

Тим самим додаткова обмотка може повною мірою задовольнити потреби потенційного користувача максимальному значенніструму. Ознайомившись з цією теорією, можна дійти невтішного висновку, що установка додаткового трансформатора є зайвою витратоюгрошей, а потрібний режимможна завжди підтримувати додатковою обмоткою.

Підрахунки діаметра ведучого колеса для механізму подачі зварювального дроту.

Схема розрахунку зварювального трансформатора.

Шляхом практики було визначено, що швидкість розмотування зварювального дроту може досягати значення від 70 сантиметрів до 11 метрів за хвилину, при діаметрі самого дроту 0,8 мм. Додаткове значення та швидкість обертання деталей нам невідома, тому слід вести підрахунки за даними по швидкості розмотування. Для цього краще зробити невеликий експеримент, після виконання якого є можливість визначити потрібна кількістьоборотів. Увімкніть апаратуру на повну потужністьі підрахуйте, скільки оборотів вона робить за хвилину.

Щоб точно вловити оберт, закріпіть сірник або стрічку на якір, щоб знати, де закінчилося і почалося коло. Після того, як ваші розрахунки зроблені, ви можете дізнатися радіус за знайомою зі школи формулою: 2пиR=L, де L-довжина кола, тобто якщо апарат зробить 10 оборотів, необхідно поділити 11 метрів на 10, і вийде розмотування в 1.1 метр. Це і буде довжиною розмотування. R – радіус якоря, його треба підрахувати. Число «пі» має бути відоме зі школи, його значення дорівнює 3,14. Наведемо приклад. Якщо нарахували 200 оборотів, то шляхом розрахунку визначаємо число L=5.5 см. Далі робимо підрахунок R=5.5/3.14*2= 0.87 см. Отже, необхідний радіус становитиме 0,87 см.

Функціональність напівзварювального автомата

Характеристики зварювальних трансформаторів.

Найкраще робити його з мінімальним наборомфункцій, такими як:

1. Початкова подача вуглекислого газу в трубку, що дозволить спочатку наповнити трубку газом і лише потім підбивати іскру.
2. Після натискання кнопки слід почекати близько 2 секунд, після чого автоматично включається подача дроту.
3. Одночасне відключення струму з подачею дроту, коли відпускаєте кнопку керування.
4. Після всього виконаного вище необхідно із затримкою у 2 секунди припинити подачу газу. Це робиться для того, щоб не дозволити окислитися металу після остигання.

Для того, щоб зібрати двигун подачі зварювального дроту, можна застосувати редуктор склоочисника від багатьох вітчизняних автомобілів. При цьому не забувайте про те, що мінімальна кількість дроту, яка має вимотуватись за хвилину, становить 70 сантиметрів, а максимальна – 11 метрів. Цими значеннями необхідно керуватися при виборі якоря для вимотування дроту.

Клапан для подачі газу краще вибрати серед механізмів подачі води все з тих же вітчизняних автомобілів. Але дуже важливо стежити за тим, щоб даний клапан через деякий час не почав пускати витік, що дуже небезпечно. Якщо виберете все правильно і правильно, апарат при нормальному режимі роботи зможе прослужити близько 3 років, при цьому не треба буде багато разів ремонтувати його, оскільки він досить надійний.

Зварювальний напівавтомат: схема

Схема зварювального напівавтомата забезпечує всі пункти функціональності та зробить зварювальний напівавтомат дуже зручним у роботі. Для встановлення ручного режиму реле перемикача SB1 повинно бути замкненим. Після того як натиснули кнопку управління SA1, задієте перемикач К2, який за допомогою своїх зв'язків К2.1 і К2.3 включить перший і третій ключ.

Далі перший ключ задіяє подачу вуглекислого газу, при цьому ключ К1.2 починає включати ланцюги живлення зварювального напівавтомата, а К1.3 повністю вимикає гальмо двигуна. При цьому під час цього процесу реле К3 починає проводити процес взаємодії зі своїми контактами К3.1 який своєю дією відключає ланцюг живлення двигуна, а К3.2 розгинає К5. К5 у розімкнутому стані забезпечує затримку включення апарата на дві секунди, які потрібно підібрати за допомогою резистора R2. Всі ці події відбуваються з вимкненим двигуном, і лише газ подається в трубку. Після цього другий конденсатор своїм імпульсом відключає другий ключ, який служить для затримки подачі струму зварювання. Після цього і починається сам процес зварювання. Зворотний процес при відпусканні SB1 аналогічний першому, забезпечується затримка в 2 секунди на відключення подачі газу зварювального напівавтомата.

Забезпечення автоматичного режиму зварювального напівавтомата

Схема влаштування зварювального інвертора.

Для початку слід ознайомитися, для чого потрібен автоматичний режим. Наприклад, необхідно приварити прямокутний пласт металевого сплаву, при цьому робота має бути ідеально рівною та симетричною. Якщо будете використовувати ручний режим, то пластина по краях матиме шов різною товщиною. Це викличе додаткові складнощі, оскільки необхідно вирівнювати його до потрібного розміру.

Якщо використовувати автоматичний режим, то можливості трохи зростають. Для цього необхідно налаштувати час зварювання та силу струму, після чого спробуйте своє зварювання на якомусь непотрібному об'єкті. Після перевірки можна впевнитись, що шов підходить для зварювання конструкції. Після знову вмикаємо потрібний режим і починаємо зварювання вашого металевого листа.

При включенні автоматичного режимузадієте все ту ж кнопку SA1, яка буде проводити всі процеси подібно ручне зварювання, з однією лише невідповідністю, що для введення в роботу потрібно не утримувати цю кнопку, а все включення забезпечуватиметься ланцюжком С1R1. На повну працездатність такого режиму потрібно від 1 до 10 секунд. Робота цього режиму дуже проста, для цього необхідно натискати кнопку керування, після чого вмикається зварювання.

Після того як час, заданий резистором R1, буде пройдено, зварювальний апарат сам вимкне полум'я.

visibility 891 перегляд

У продажу можна побачити безліч зварювальних напівавтоматів вітчизняного та зарубіжного виробництва, що використовуються під час ремонту кузовів автомобілів. За бажання можна заощадити на витратах, зібравши зварювальний напівавтомат у гаражних умовах.

Регулятор швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата

У комплект зварювального апарату входить корпус, в нижній частині якого встановлюється силовий трансформатор однофазного або трифазного виконання, вище розташовується пристрій протягування зварювального дроту.

До складу пристрою входить електродвигун постійного струму з передавальним механізмом зниження обертів, як правило, тут використовується електродвигун з редуктором від склоочисника а/м УАЗ або Жигулі. Сталева дріт з мідним покриттям з подавального барабана, проходячи через ролики, що обертаються, надходить у шланг для подачі дроту, на виході дріт входить в контакт із заземленим виробом, що виникає дуга зварює метал. Для ізоляції дроту від кисню повітря зварювання відбувається серед інертного газу. Для ввімкнення газу встановлено електромагнітний клапан. При використанні прототипу заводського напівавтомата у них виявлено деякі недоліки, що перешкоджають якісному проведенню зварювання. Це передчасний вихід від навантаження з ладу вихідного транзистора схеми регулятора оборотів електродвигуна та відсутність у бюджетній схемі автомата гальмування двигуна за командою зупинки. Зварювальний струм при відключенні зникає, а двигун продовжує подавати дріт деякий час, що призводить до перевитрати дроту, небезпеки травматизму, необхідності видалення зайвого дроту спеціальним інструментом.

У лабораторії «Автоматика і телемеханіка» Іркутського обласного ЦДТТ розроблена найсучасніша схема регулятора подачі дроту, важлива відмінність якої від заводських- наявність схеми гальмування та дворазовий запас комутаційного транзистора по пусковому струму з електронним захистом.

До складу принципової схеми регулятора подачі дроту входить підсилювач струму потужному польовому транзисторі. Стабілізований ланцюг установки обертів дозволяє підтримувати потужність у навантаженні незалежно від напруги живлення електромережі, захист від перевантаження знижує підгорання щіток електродвигуна при пуску або заїданні в механізмі подачі дроту та виходу з ладу силового транзистора.

Схема гальмування дозволяє майже миттєво зупинити обертання двигуна.

Напруга живлення використовується від силового або окремого трансформатора з споживаною потужністю не нижче максимальної потужності електродвигуна протягування дроту.

У схему введено світлодіоди індикації напруги живлення та роботи електродвигуна.

Характеристика пристрою:

• напруга живлення, В - 12 ... 16;
• потужність електродвигуна, Вт - до 100;
• час гальмування, сік - 0,2;
• час пуску, сік - 0,6;
• регулювання
• оборотів, % - 80;
• струм пусковий, А - до 20.

Крок 1. Опис схеми регулятора зварювального напівавтомата

Схема електрична важлива устрою наведена на рис. 1. Напруга з регулятора обертів електродвигуна R3 через обмежувальний резистор R6 надходить на затвор потужного польового транзистора VT1. Живлення регулятора оборотів виконано від аналогового стабілізатора DA1 через струмообмежувальний резистор R2. Для усунення перешкод, можливих від повороту повзунка резистора R3, у схему введений конденсатор фільтра С1.
Світлодіод HL1 вказує на стан схеми регулятора подачі зварювального дроту.

Резистором R3 встановлюється швидкість подачі зварювального дроту місце дугового зварювання.

Підстроювальний резистор R5 дозволяє вибрати оптимальний варіант регулювання обертів двигуна в залежності від його модифікації потужності та напруги джерела живлення.

Діод VD1 в ланцюзі стабілізатора напруги DA1 захищає мікросхему від пробою при неправильній полярності напруги живлення.
Польовий транзистор VT1 оснащений ланцюгами захисту: в ланцюзі витоку встановлено резистор R9, падіння напруги на якому використовується для керування напругою на транзисторі затвора, за допомогою компаратора DA2. При критичному струмі в ланцюзі витоку напруга через підстроювальний резистор R8 надходить на керуючий електрод компаратора 1 DA2, ланцюг анод-катод мікросхеми відкривається і знижує напругу на затворі транзистора VT1, обороти електродвигуна М1 автоматично знизяться.

Для усунення спрацьовування захисту від імпульсних струмів, що виникають при іскрінні щіток електродвигуна, у схему введений конденсатор С2.
До ланцюга транзистора VT1 підключений електродвигун подачі дроту з ланцюгами зниження іскріння колектора СЗ, С4, С5. Ланцюг, що складається з діода VD2 з навантажувальним резистором R7, усуває імпульси зворотного струму електродвигуна.

Двоколірний світлодіод HL2 дозволяє контролювати стан електродвигуна: при зеленому світінні - обертання, при червоному світінні - гальмування.

Схема гальмування виконана електромагнітному реле К1. Ємність конденсатора фільтра С6 обрана невеликої величини - тільки зниження вібрацій якоря реле К1, велика величина буде створювати інерційність при гальмуванні електродвигуна. Резистор R9 обмежує струм через обмотку реле при підвищеній напрузі джерела живлення.

Принцип дії сил гальмування, без застосування реверса обертання, полягає у навантаженні зворотного струму електродвигуна при обертанні за інерцією, при відключенні напруги живлення на постійний резистор R11. Режим рекуперації - передачі енергії назад у мережу дозволяє за короткий час зупинити двигун. При повній зупинці швидкість та зворотний струм встановляться в нуль, це відбувається майже миттєво і залежить від значення резистора R11 та конденсатора С5. Друге призначення конденсатора С5 – усунення підгоряння контактів К1.1 реле К1. Після подачі напруги на схему управління регулятора, реле К1 замкне ланцюг К1.1 живлення електродвигуна, протяжка зварювального дроту відновиться.

Джерело живлення складається з мережевого трансформатора Т1 напругою 12...15 і струм 8...12 А, діодний міст VD4 обраний на двократний струм. За наявності на зварювальному трансформаторі напівавтомата вторинної обмотки відповідної напруги живлення виконується від неї.

Крок 2. Деталі схеми регулятора зварювального напівавтомата

Схема регулятора подачі дроту виконана на друкованій платі з одностороннього склотекстоліту розміром 136*40 мм (рис. 2), крім трансформатора та двигуна всі деталі встановлені з рекомендаціями щодо можливої ​​заміни. Польовий транзистор встановлений на радіатор розміром 100*50*20 мм.

Польовий транзистор аналог IRFP250 зі струмом 20...30 А і напругою вище 200 В. Резистори типу МЛТ 0,125; резистори R9, R11, R12 - дротяні. Резистори R3, R5 встановити типу СП-ЗБ. Тип реле К1 вказаний на схемі або №711.3747-02 на струм 70 А та напруга 12 В, габарити у них однакові та застосовуються в автомобілях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при зниженні стабілізації обертів та захисту транзистора, із схеми можна видалити або замінити на стабілітрон КС156А. Діодний міст VD3 можна зібрати на російських діодах типу Д243-246 без радіаторів.

DA2 має повний аналог TL431CLP іноземного виробництва.

Електромагнітний клапан подачі інертного газу Em.1 - штатний, на напругу живлення 12 Ст.

Крок 3. Налагодження схеми регулятора напівавтомата зварювального

Налагодження схеми регулятора подачі дроту зварювального напівавтомата починають з перевірки напруги живлення. Реле К1 у разі появи напруги має спрацьовувати, володіючи характерним клацанням якоря.

Підвищуючи регулятором оборотів R3 напругу на затворі польового транзистора VT1 проконтролювати, щоб обороти починали зростати при мінімальному положенні двигуна резистора R3; якщо цього не відбувається, мінімальні обороти відкоригувати резистором R5 - попередньо двигун резистора R3 встановити в нижнє положення, при плавному збільшенні номіналу резистора R5 двигун повинен набрати мінімальні обороти.

Захист від навантаження встановлюється резистором R8 при примусовому гальмуванні електродвигуна. При закритті польового транзистора компаратором DA2 під час навантаження світлодіод HL2 згасне. Резистор R12 при напрузі джерела живлення 12...13 зі схеми можна виключити.
Схема випробувана на різних типах електродвигунів, з близькою потужністю, час гальмування переважно залежить від маси якоря, через інерцію маси. Нагрів транзистора та діодного мосту не перевищує 60°С.

Друкована плата закріплюється всередині корпусу зварювального напівавтомата, ручка регулятора обертів двигуна - R3 виводиться на панель управління разом з індикаторами: включення HL1 та двоколірного індикатора роботи двигуна HL2. Живлення на діодний міст подається з окремої обмотки зварювального трансформатора напругою 12...16 В. Клапан подачі інертного газу можна підключити до конденсатора С6, він також буде включатися після подачі напруги. Живлення силових мереж та ланцюгів електродвигуна виконати багатожильним проводом у вінілової ізоляції перетином 2,5…4 мм2.

Пускова схема зварювального напівавтомата

Характеристики зварювального напівавтомата:

• напруга живлення, В - 3 фази * 380;
• первинний струм фази, А - 8 ... 12;
• вторинна напруга холостого ходу, В - 36 ... 42;
• струм холостого ходу, А - 2 ... 3;
• напруга холостого ходу дуги, В - 56;
• струм зварювання, А - 40 ... 120;
• регулювання напруги, % - ±20;
• тривалість включення, % - 0.

Подача дроту в зону зварювання в зварювальному напівавтоматі відбувається за допомогою механізму, що складається з двох сталевих роликів, що обертаються в протилежних напрямках електродвигуном. Для зниження обертів електродвигун оснащений редуктором. З умов плавного регулювання швидкості подачі дроту швидкість обертання електродвигуна постійного струму додатково змінюється напівпровідниковим регулятором швидкості подачі дроту зварювального напівавтомата . У зону зварювання також подається інертний газ - аргон, для усунення на процес зварювання кисню повітря. Мережеве живлення зварювального напівавтомата виконано від однофазної або трифазної електромережі, в даній конструкції застосований трифазний трансформатор, рекомендації щодо живлення від однофазної мережі вказані у статті.

Трифазне живлення дозволяє використовувати намотувальний дріт меншого перерізу, ніж при використанні однофазного трансформатора. Під час експлуатації трансформатор менше нагрівається, знижуються пульсації напруги на виході випрямного мосту, не перевантажується силова лінія.

Крок 1. Робота схеми пуску зварювального напівавтомата

Комутація підключення силового трансформатора Т2 до електромережі відбувається зі місторними ключами VS1 …VS3 (рис. 3). Вибір симісторів замість механічного пускача дозволяє усунути аварійні ситуації при поломці контактів та усуває звук від «хлопань» магнітної системи.
Вимикач SA1 дозволяє вимкнути зварювальний трансформатор від мережі під час профілактичних робіт.

Використання симісторів без радіаторів призводить до їх перегріву та довільному включенню зварювального напівавтомата, тому симістори необхідно забезпечити бюджетними радіаторами 50*50 мм.

Рекомендується зварювальний напівавтомат оснастити вентилятором з живленням 220 В, підключення його паралельно мережевої обмотці трансформатора Т1.
Трифазний трансформатор Т2 можна використовувати готовий, на потужність 2…2,5 кВт або купити три трансформатори 220*36 В 600 ВА, що використовуються для освітлення підвалів та металорізальних верстатів, з'єднати їх за схемою «зірка-зірка». При виготовленні саморобного трансформатора первинні обмотки повинні мати 240 витків дроту ПЕВ діаметром 1,5...1,8 мм, з трьома відводами через 20 витків від кінця обмотки. Вторинні обмотки намотуються мідною або алюмінієвою шиною перетином 8…10 мм2, кількість дроту ПВЗ — 30 витків.

Відведення на первинній обмотці дозволяють регулювати зварювальний струм залежно від напруги електромережі від 160 до 230 Ст.
Використання в схемі однофазного зварювального трансформатора дозволяє застосовувати внутрішню електромережу, що використовується для живлення домашніх електропечей з установчою потужністю до 4,5 кВт - провід, що підходить до розетки, витримує струм до 25 А, є заземлення. Перетин первинної та вторинної обмотки однофазного зварювального трансформатора порівняно з трифазним виконанням слід збільшити у 2…2,5 рази. Наявність окремого дроту заземлення є обов'язковою.

Додаткове регулювання струму зварювання здійснюється зміною кута затримки увімкнення симисторів. Використання зварювального напівавтомата в гаражах та дачних ділянках не потребує спеціальних мережевих фільтрів для зниження імпульсних перешкод. При використанні зварювального напівавтомата в побутових умовах його слід оснастити фільтром виносним перешкод.

Плавне регулювання зварювального струму виконується за допомогою електронного блоку на крем'яному транзисторі VT1 при натиснутій кнопці SA2 "Пуск" - регулюванням резистора R5 "Струм".

Підключення зварювального трансформатора Т2 до електромережі виконується кнопкою SA2 "Пуск", що знаходиться на шлангу подачі зварювального дроту. Електронна схема через оптопари відкриває силові симістори, і напруга електромережі надходить на обмотки зварювального трансформатора. Після появи напруги на зварювальному трансформаторі включається окремий блок подачі дроту, відкривається клапан подачі інертного газу і при торканні дротом зварюваної деталі, що виходить зі шланга, утворюється електрична дуга, починається процес зварювання.

Трансформатор Т1 використовується для живлення електронної схеми запуску зварювального трансформатора.

При подачі напруги на аноди симісторів через автоматичний трифазний автомат SA1 до лінії підключається трансформатор Т1 живлення електронної схеми пуску, симістори в цей час знаходяться в закритому стані. Випрямлене діодним мостом VD1 напруга вторинної обмотки Т1 трансформатора стабілізується аналоговим стабілізатором DA1, для стійкої роботи схеми управління.

Конденсатори С2, ЗЗ згладжують пульсації випрямленої напруги живлення пускової схеми. Увімкнення симісторів виконується за допомогою ключового транзистора VT1 та симісторних оптопарів U1.1 … U1.3.

Транзистор відкривається напругою позитивної полярності аналогового стабілізатора DA1 через кнопку «Пуск». Використання на кнопці низької напруги знижує ймовірність ураження оператора високою напругою електромережі у разі порушення ізоляції проводів. Регулятором струму R5 регулюється зварювальний струм в межах 20 В. Резистор R6 не дозволяє знижувати напругу на мережевих обмотках зварювального трансформатора більше 20, при якому різко підвищується рівень перешкод в електромережі через спотворення синусоїди напруги симисторами.

Симісторні оптопари U1.1…U1.3 виконують гальванічну розв'язку електромережі від електронної схеми управління, дозволяють простим методом регулювати кут відкриття симістора: чим більше струм у ланцюзі світлодіода оптопари, тим менше кут відсічення і більше струм зварювального ланцюга.
Напруга на керуючі електроди симисторів надходить з анодного ланцюга через симистор оптопари, обмежувальний резистор і діодний міст, синхронно з напругою фази мережі. Резистори в ланцюгах світлодіодів оптопар захищають їх від навантаження при максимальному струмі. Вимірювання показали, що при пуску за максимального зварювального струму падіння напруги на симісторах не перевищувало 2,5 В.

При великому розкиді крутості включення симисторів їх ланцюга управління корисно зашунтувати на катод через опір 3 ... 5 кОм.
На один із стрижнів силового трансформатора намотана додаткова обмотка для живлення блоку подачі дроту напругою змінного струму 12, напруга на який має надходити після включення зварювального трансформатора.

Вторинний ланцюг зварювального трансформатора підключений до трифазного випрямляча постійного струму на діодах VD3…VD8. Встановлення потужних радіаторів не потрібне. Ланцюги з'єднання діодного мосту з конденсатором С5 виконати мідною шиною перетином 7*3 мм. Дросель L1 виконаний на залозі від силового трансформатора лампових телевізорів типу ТС-270, обмотки попередньо видаляються, а на їх місце намотується обмотка перетином не нижче 2-х вторинної, до заповнення. Між половинками трансформаторного заліза дроселя прокласти прокладку з електрокартону.

Крок 2. Монтаж схеми запуску зварювального напівавтомата

Пускова схема (рис. 3) змонтована на монтажній платі (рис. 4) розміром 156*55 мм, крім елементів: VD3…VD8, Т2, С5, SA1, R5, SA2 та L1. Ці елементи закріплені на корпусі напівавтомата зварювального. Схема не містить елементів індикації, вони входять до блоку подачі дроту: індикатор включення та індикатор подачі дроту.

Силові ланцюги виконані ізольованим дротом перетином 4...6 мм2, зварювальні - мідною або алюмінієвою шиною, решта - дротом у вінілової ізоляції діаметром 2 мм.

Полярність підключення держака слід вибрати, виходячи з умов зварювання або наплавлення під час роботи з металом товщиною 0,3...0,8 мм.

Крок 3. Налагодження схеми запуску зварювального напівавтомата

Налагодження пускової схеми зварювального напівавтомата починають із перевірки напруги 5,5 В. При натисканні кнопки «Пуск» на конденсаторі С5 напруга холостого ходу повинна перевищувати 50 В постійного струму, під навантаженням – не менше 34 В.

На катодах симісторів щодо нуля мережі напруги не повинно відрізнятися більш ніж на 2…5 від напруги на аноді, в іншому випадку замінити симистор або оптопару ланцюга управління.

При низькій напрузі мережі живлення переключити трансформатор на відводи низької напруги.

При налагодженні слід дотримуватися техніки безпеки.

Завантажити друковані плати: