Princíp výstavby a prevádzku zváracích strojov meniča. Ako urobiť zvárací menič na tyristory s vlastnými rukami? Princíp prevádzkovej schémy šikmý most

Nedávno zhromaždil zvárací menič od Barmaleya, pre maximálny prúd 160 AMPS, možnosť Únie. Táto schéma je pomenovaná po jeho autorovi - Barmaley. Tu je elektrický obvod a súbor s doskou s plošnými spojmi.

Schéma invertora na zváranie

Pracovný menič: Napájanie z jednofázovej siete 220 voltov je narovnané, vyhladené kondenzátormi a dodáva sa do tranzistorových tlačidiel, ktoré vytvárajú vysokofrekvenčnú premennú dodanú do feritového transformátora z konštantného napätia. Vďaka vysokej frekvencii máme zníženie veľkosti výkonu energie a v dôsledku toho, že aplikujeme nie železo, ale ferit. Ďalšie zníženie transformátora, usmerňovača a škrtiacej klapky za ním.

Oscillies Control Field Transistors. Meral som na stabilizácii Z213B bez napájacích kľúčov, plnenie koeficientu 43 a frekvencie 33.

Vo svojej verzii, napájacie klávesy IRG4PC50U. nahradil modernejšie IRGP4063DPBF.. STABILODRON KS213B nahradený dvoma 15 voltami 1,3 wattov tie, pretože v minulosti, Ks213b bol trochu označený. Po výmene problému okamžite zmizol. Zvyšok je všetko v systéme.

Toto je oscilogram s nižším kľúčovým žiaričom (podľa schémy). Pri napájaní 310 voltov cez 150 W lampa. Osciloskop stojí 5 voltov rozdelenia a 5 prípadov ISS. Cez delič vynásobený 10.

Napájací transformátor je navinutý na jadre B66371-G-X187, N87, E70 / 33/32 EPCOS DATAING DATA: Najprv primárne podlahy, sekundy a opäť zvyšky primárneho. Drôt, ktorý na primárnom, ktorý je 0,6 mm v zásobníku - s priemerom 0,6 mm. Povolenie - 10 drôtov 0.6 skrútené 18 otáčok (celkom). V prvom rade len vlaste 9 otočí. Ďalšie, pozostatky primárneho k boku, umyjeme 6 otáčok s drôtom 0,6 zloženého v 50 kusoch ako skrútené. A potom opäť zvyšky primárneho, to znamená 9 otáčok. Nezabudnite na izolaciu medzivrstvy (použil som niekoľko vrstiev peňažného papiera, 5 alebo 6, už sa nebudú naučiť, inak sa navíjanie nezmestí do okna). Každá vrstva bola impregnovaná epoxidom.

Potom sme všetci zbierame, medzi polovicami feritu E70 potrebujete 0,1 mm klírens, na extrémnych jadrách položte tesnenie z obvyklého hotovostného potvrdenia. Všetky dotiahnuté, lepidlo.

Maľoval som čiernu matnú farbu z balóna, potom lakovaná. Áno, skoro som zabudol, každý navíjanie, keď je skrútený, vietor maľovaním, je izolovaný, takže hovoriť. Nezabudlíme na začiatku a konce vinutí, je užitočné pre ďalšie fázovanie a montáž. S nesprávnym fázovaním transformátora, zariadenie varí v polovici sily.

Keď je menič zapnutý, výstupné kondenzátory sa nabíjajú. Počiatočný prúd ich nabíjania je veľmi veľký, porovnateľný s CW a môže viesť k vyhoreniu diódového mosta. Nehovoriac o tom, že pre conted je tiež plná cesta von. Aby sa zabránilo takémuto ostrému prúdu skok v čase zaradenia, obmedzovače kondenzátorov. V schéme Barmaleya je 2 rezistory 30 ohmov, s kapacitou 5 wattov a celkom 15 ohm x 10 wattov. Rezistor obmedzuje nabíjací prúd kondenzátorov a po ich nabíjaní môžete slúžiť priamo s výkonom, obchádzanie týchto odporov, čo robí relé.

V zváracom stroji sa relé WJ115-1A-12VDC aplikovalo podľa Barmaley. Napájacia relé - 12 volt DC, vojenné zaťaženie 20 AMP, 220 voltov AC. V domácich, použitie automobilových relé o 12 voltov, 30 AMPS je veľmi časté. Nie sú však určené na spínanie prúdu až 20 zosilňovačov sieťového napätia, ale je však k dispozícii lacné a dobre sa vyrovnávajú s ich úlohou.

Rezistor obmedzujúci prúd je lepší vložiť obvyklý drôt, vydrží akékoľvek preťaženie a lacnejšie ako importované. Napríklad C5-37 pri 10 (20 ohmov, 10 wattov, drôtov). Namiesto rezistorov môžete vložiť kondenzátory obmedzujúce prúd, postupne v okruhu premenlivého napätia. Napríklad K73-17, 400 voltov, celková kapacita 5-10 μF. CHARENTERS 3 μF, nabite kapacitu 2000 μf, približne 5 sekúnd. Výpočet nabíjania kapacitu Takýto: 1 μF obmedzuje prúd pri 70 milliách. Ukazuje 3 ICF na úrovni 70x3 \u003d 210 milliam.

Nakoniec zhromaždil všetko, čo bolo spustené. Obmedzujúci prúd Dajte 165 AMPS, teraz budeme umiestniť zvárací menič v dobrom tele. Náklady na domáce menič je približne 2500 rubľov - podrobnosti objednané na internete.

Drôt v uvoľňovacom obchode. Stále môžete odstrániť vodič z televízorov z demagnetačného okruhu s kinescope (to je takmer pripravený secondér). Škrtiacej klapky E65, šírka medeného pásu 5 mm a hrúbka 2 mm - 18 otáčok. Indukčnosť zdvihol 84 μH zvýšením medzery medzi polovicami, bolo 4 mm. Je možné a nie prúžok na vietor a ten istý vodič 0,6 mm, ale bude to ťažšie dať ho. Primárny na transformátore sa môže navíjať s drôtom 1,2 mm, sada 5 kusov 18 otáčok, ale je možné vypočítať 0,4 mm. Je tiež možné vypočítať počet drôtov v časti, ktorú potrebujete, je napríklad 15 kusov 0,4 mm 18 otáčok.

Po inštalácii a nastavení okruhu na doske som zhromaždil všetko dohromady. Barmalela testy boli úspešné: Trochu tri a štvrtá elektróda ťahajú pokojne. Súčasný na obmedzenie vložil 165 AMPS. Zbierané a zažili zariadenie: ARSI. .

Diskutujte o výrobku zváracieho meniča barmalei

Pomerne často, pre konštrukciu zváracieho meniča sa používajú hlavné tri typy vysokofrekvenčných meničov, a to prevodníky zahrnuté podľa schém: asymetrický alebo šikmý mostík, polovičný most a kompletný most. V tomto prípade sú rezonančné prevodníky podmyje polodetových systémov a kompletného mosta. Na riadiacom systéme môžu byť tieto zariadenia rozdelené do: PWM (pulze-pulzná modulácia), taký (frekvenčný regulácia), fázové ovládanie a môžu mať tiež kombináciu všetkých troch systémov.

Vyššie uvedené, uvedené konvertory majú svoje výhody a nevýhody. Budeme sa zaoberať každý samostatne.

Polovičný

Bloková schéma je uvedená nižšie:

To je možno jeden z najjednoduchších, ale nie menej spoľahlivých prevodníkov dvojtaktnej rodiny. "Rack" napätia primárneho vinutia výkonového transformátora sa rovná polovici napájacieho napätia - je to nedostatok tejto schémy. Ale ak sa pozriete na druhú stranu, môžete aplikovať transformátor s menším jadrom, bez strachu z zadania zóny nasýtenia, ktorá je súčasne plus. Na zváranie meničov, ktoré majú výkon asi 2-3 kW, tento výkonový modul je pomerne podporovaný.

Keďže výkonové tranzistory pracujú v režime tvrdého spínania, musia byť ovládače inštalované pre ich normálnu prevádzku. Je to spôsobené tým, že pri práci v takomto režime, tranzistory vyžadujú vysoko kvalitný riadiaci signál. Je tiež potrebné zachovať non-tečúcu pauzu, aby sa zabránilo súčasnému objavu tranzistorov, ktorých výsledkom bude výstup.

Pekný perspektívny pohľad na polovičný menič, jeho schéma je uvedená nižšie:

Rezonančný semi-jedlý bude mierne jednoduchší ako semi-shim. Je to spôsobené prítomnosťou rezonancie indukčnosti, ktorá obmedzuje maximálny tranzistorový prúd, a prepínanie tranzistor sa vyskytuje v nulovom prúde alebo napätia. Prúd prúdiaci podľa energetického reťazca bude mať formu sínusových, čo odstráni zaťaženie filtrami kondenzátorov. S takýmto konštruktom obvodu nie sú potrebné ovládače, spínanie môže byť uskutočňované konvenčným impulzným transformátorom. Kvalita kontrolných impulzov v tejto schéme nie je tak podstatne ako v predchádzajúcom, ale pauza prenosu by mala byť stále.

V tomto prípade môžete urobiť bez súčasnej ochrany a formou volt-ampérovej charakteristiky, ktorá nevyžaduje jej parametrickú tvorbu.

Výstupný prúd bude obmedzený len indukciou magnetizácie transformátora a podľa toho bude schopný dosiahnuť pomerne významné hodnoty, v prípade, keď vznikne skrat KZ. Táto nehnuteľnosť má pozitívny vplyv na prístup a spaľovanie oblúka, ale malo by sa zohľadniť aj pri výbere výstupných diód.

Výstupné parametre sú spravidla regulované zmenou frekvencie. Ale regulácia fázy tiež poskytuje niektoré z jeho výhod a je sľubné pre zváranie meničov. To vám umožní obísť takýto nepríjemný fenomén ako náhoda režimu skratu s rezonanciou a tiež zvyšuje rozsah regulácie výstupných parametrov. Použitie nastavenia fáz môže umožniť zmenu výstupného prúdu v rozsahu od 0 do I max.

Asymetrický alebo "šikmý" most

Toto je jeden, silnejší konvertor, ktorého blok je uvedený nižšie:

Tento typ konvertora je pomerne populárny jednoduchými rádiovými amatérmi a výrobcami zváracích meničov. Veľmi prvé zváracie meniče boli založené na takýchto schémach - asymetrických alebo "šikmých" mostíku. Hluková imunita, pomerne široká škála regulácie výstupného prúdu, spoľahlivosti a jednoduchosti - tieto všetky vlastnosti stále priťahujú výrobcov.

Vysoké vysoké prúdy prechádzajú tranzistory, zvýšenú požiadavku na kvalitu kontrolného impulzu, čo vedie k potrebe používať silné ovládače na kontrolu tranzistorov a vysoké požiadavky na inštaláciu inštalácie pracuje v týchto zariadeniach a prítomnosť veľkých pulzných prúdov To zase zvyšuje požiadavky na - ide o základné nevýhody tohto typu konvertora. Aby sa zachovala normálna prevádzka tranzistorov, je potrebné pridať RCD reťazce - Snubber.

Napriek vyššie uvedenému sú uvedené nevýhody a nízka účinnosť zariadenia podľa schémy asymetrického alebo "šikmého" mosta sa stále používajú v zváracích meničov. V tomto prípade tranzistory T1 a T2 budú ovládať simfázu, ktorá je v rovnakom čase uzavretá a otvorená. V tomto prípade sa akumulácia energie nevyskytuje v transformátore, ale v cievke škrtiacej klapky DR1. To je dôvod, prečo na získanie toho istého výkonu s mostným meničom, je potrebný dvojitý prúd prostredníctvom tranzistorov, pretože pracovný cyklus nepresahuje 50%. Dovoľte nám zvážiť tento systém podrobnejšie v nasledujúcich článkoch.

Je to klasický dvojtaktný konvertor, ktorých bloková schéma je uvedená nižšie:

Táto schéma vám umožňuje získať výkon 2-krát viac, než keď je typ polostu zapnutý a 2-krát viac, než keď je typ "šikmého" mosta zapnutý, zatiaľ čo aktuálne hodnoty a teda straty v Všetky tri prípady budú rovnaké. Toto môže byť vysvetlené napájacím napájaním sa rovná napätiu "Roll" primárneho vinutia výkonového transformátora.

Aby sa získal rovnaký výkon s polo-namontovaným (napätie Rashchka 0,5U Pete.) Prúd je potrebný 2 krát! Menej ako pre prípad DEMOSTA. V schéme plného mosta s tranzistormi PWM budú striedavo pracovať - \u200b\u200bT1, T3 zahrnuté a T2, T4 vypnuté a podľa toho, naopak, keď sa zmeny polarity. Cez stopy a kontrolu hodnôt prúdu amplitúdového prúdu vyplývajúceho cez tento diagonálny. Pre svoje nariadenie sú dva najčastejšie používané spôsoby:

• NEPOUŽÍVAJTE ZNÍŽENÉ VYPNUTÉ ALEBO ZAHRNUTÉ ALEBO ZMENUJTE DÔVODOVÚ
• Vykonávať zmeny v úrovni rezacieho napätia podľa dát z aktuálneho transformátora pri ponechaní trvania kontrolného pulzu;

Obe metódy môžu umožniť zmeny výstupného prúdu v pomerne veľkých limitoch. Plný most s nevýhodami a požiadavkami PWM je rovnaký ako v demolácii PWM. (Viď vyššie).

Je to najsľubnejšia schéma vysokofrekvenčného meniča pre menič zvárania, ktorých bloková schéma je uvedená nižšie:

Rezonujúci most nie je veľmi odlišný od plného mosta s PWM. Rozdiel spočíva v tom, že s rezonančným pripojením je rezonančný LC reťazec pripojený v sérii s vinutím transformátora. Jeho vzhľad v koreňoch však mení proces pumpingu. Strata sa zníži, efektívnosť sa zvýši, zaťaženie vstupných elektrolytov a elektromagnetické rušenie sa zníži. V tomto prípade sa musia aplikovať ovládače tranzistorov výkonu len vtedy, ak sa použijú tranzistory MOSFET, ktoré majú kapacitu uzávierky viac ako 5000 pf. IGBT môže urobiť len prítomnosť impulzného transformátora. Podrobnejšie opisy systémov budú uvedené v nasledujúcich článkoch.

Ovládanie výstupného prúdu môže byť vyrobené dvoma spôsobmi - frekvencia a fázou. Obe tieto metódy boli opísané v rezonančnej semeni (pozri vyššie).

Full Bridge s rozprašovacou klapkou

Diagram sa takmer nelíši od schémy rezonančného mostíka alebo polo-suspenzie, len namiesto rezonančného reťazca LC, transformátor nezahŕňa nesemonálny LC obvod. Kapacita C, približne C≈22MKF x 63V, pracuje ako symetrizujúci kondenzátor a indukčná odolnosť škrtiacej klapky ako reaktívnej rezistencie, ktorej hodnota bude lineárne zmenená v závislosti od frekvenčnej zmeny. Prevodník je riadený metódou frekvencie. , s zvýšením frekvencie napätia sa zvýši odolnosť indukčnosti, ktorá zníži prúd v napájacom transformátore. Celkom jednoduchý a spoľahlivý spôsob. Preto je takýmto princípom obmedzením výstupných parametrov postavený pomerne veľký počet priemyselných meničov.

Základom sily nášho samoobslužného zváracieho semi-automatického typu meniča sa odoberá schéma asymetrického mostíka, alebo ako sa nazýva aj "šikmý most". Toto je jednorozmerný prevodník jazdy. Výhody takejto schémy sú jednoduchosť, spoľahlivosť, minimálny počet častí, vysoká imunita hluku. Doteraz mnohí výrobcovia produkujú svoje výrobky podľa schémy "šikmého mosta". Bez nedostatkov, to tiež nie je robiť - to sú veľké impulzné prúdy z napájania, menšie ako v iných schémach, účinnosti, veľkých prúdoch cez výkonové tranzistory.

Plán blokového diagramu "Kosya Bridge"

Bloková schéma takéhoto zariadenia je znázornená na obrázku:

Power Transistors VT1 a VT2 pracujú v tej istej fáze, t.j. súčasne otvorené a zatvorené, takže v porovnaní s plným mostíkom prúdom cez ne dvakrát. TT Transformer poskytuje aktuálnu spätnú väzbu.
Získajte viac informácií o všetkých typoch meničov meničov pre zvárací stroje z knihy.

Popis schémy meniča

Poloautomatický zvárací menič pracujúci v režimoch MMA (zváranie oblúka) a mag (zváranie so špeciálnym drôtom v plynnom prostredí).

Riadiace panel

Ovládací panel nastaví nasledujúce uzly meničov: Špecifikujúci generátor s galvanickým spojovacím transformátorom, prúdovým spätným väzbom a napäťovými blokmi, riadiacou jednotkou relé, jednotka tepelnej ochrany, anti-infekčná jednotka.

Špecifikácia generátora

Aktuálny upraviteľný uzol (pre režim MMA) a špecifikujúci generátor (ZG) sú zostavené na čipoch LM358N a UC2845. UC2845 je zvolený ako ZG, a nie bežnejší UC3845 kvôli stabilnejším parametrom prvého.

Frekvencia generácie závisí od prvkov C10 a K19 a vypočíta sa podľa vzorca: F \u003d (1800 / (R * C)) / 2, kde R a C v kilóme a nanoforades, frekvencia v Kilohertoch. V tejto schéme je frekvencia 49kHz.

Ďalším dôležitým parametrom je plniaci koeficient vypočítaný vzorcom KAP \u003d T / T. Nemôže byť viac ako 50% av praxi je 44-48%. Záleží na pomere ratingov C10 a R19. Ak kondenzátor trvá čo najmenej, a odpor - čo najviac, bude takmer 50%.

Vytvorené SG impulzy sú na kľúč VT5, pracujúce na elektrolytickom transformátore T1 (TGR), rany na jadre EE25, ktoré sa používajú v elektronických blokoch spúšťania žiariviek (elektronických predradníkov). Všetky vinutia sú odstránené a navíjajúce nové podľa schémy. Namiesto tranzistora IRF520 môžete použiť ktorúkoľvek z týchto sérií - IRF530, 540, 630, atď.

Top spätná väzba

Ako už bolo uvedené, pre oblúkové zváranie Stabilný prúd na výstupe, pre poloautomatické - nezmenené napätie. TT spätná väzba je organizovaná na aktuálnom transformátore TT, je to feritový krúžok veľkosti na 20 x 12 x 5, oblečený na nižší (podľa schémy) odobratie primárneho vinutia výkonového transformátora. V závislosti od aktuálneho navíjacieho prúdu T2 sa šírka impulzu špecifikujúceho generátora znižuje alebo sa zvyšuje, udržiavanie výstupného prúdu nezmenený.

Spätná väzba napätia

Zváranie poloautomat Typ meniča Vyžaduje operačný systém napätia, pre tento režim MAG MODE SI1.1 napätie z výstupu prívodu sa privádza do nódy nastavenia výstupného napätia zozbieraného na prvkach R55, D18, U2. Výkonný odpor K50 nastaví počiatočný prúd. A kontakty s1.2 Kľúčom na Transistor VT1 kričí regulátor R2 na maximálny prúd, a tlačidlo VT3 vypne režim "Anti-Color" (vypnutie ZG, keď elektródové tyčinky).

Blokovanie tepelnej ochrany

Domáce zváranie poloautomaticky má ochranu proti prehriatiu: to poskytuje uzol na tranzistoroch VT6, VT7. Teplotné snímače sú 75 stupňov (ich dva, normálne uzavreté, postupne pripojené) sú namontované na chladičku výstupných diód a jeden z radiátorov výkonových tranzistorov. Ak je teplota prekročená, tranzistor VT6 lode výstup 1 UC2845 na Zem a rozbije generáciu impulzov.

Riadenie reléového riadenia

Táto jednotka je zostavená na DD1 CD4069UB CHIP (561LN2) a tranzistor VT14 BC640. Tieto prvky poskytujú nasledujúci prevádzkový režim: Keď stlačíte tlačidlo okamžite zapne relé plynové ventil, približne za sekundu, Transistor VT17 umožňuje spustiť generátor a súčasne sa zapne relé červeného mechanizmu.

Priamo relé ovládanie "brokolel" a plynového ventilu, ako aj ventilátory privádzané od stabilizátora na MC7812 namontované na riadiacom doske.

SILENCE BLOKU NA HGTG30N60A4 Tranzistory

C Exit TGR impulzy, ktoré boli predtým tvorené ovládačmi na Tranzistoroch VT9 VT10, sa privádzajú na napájacie kľúče VT11, I112. Súbežne so závermi sa zberač vysielania týchto tranzistorov spojí "štandard" - reťazce z prvkov C24, D47, R57 a C26, D44, R59, ktoré slúžia na držanie výkonných tranzistorov v oblasti prípustných hodnôt. V bezprostrednej blízkosti kľúčov, C28 kondenzátor zozbieraný zo 4. 1MK X 630V kontajnerov. Stabilizátori Z7, Z8 sú potrebné na obmedzenie napätia na kľúčových uzáveroch na úrovni 16 voltov. Každý tranzistor je nastavený na radiátor z počítačového procesora s ventilátorom.

Výkon Transformer a usmerňovacie diódy

Hlavným prvkom zváracieho poloautomatického okruhu je výkonný výstupný transformátor T2. Je zostavený na dvoch jadrách E70, materiál N87 spoločnosti EPCOS.

Výpočet zváracieho transformátora

Otáčky primárneho vinutia sa vypočíta podľa vzorca: n \u003d (upit * čas) / (BDOP * SET),
kde upit \u003d 320b je maximálne napájacie napätie;
TIMP \u003d ((1000 / F) / 2) * K - Trvanie impulzu, K \u003d (KAP * 2) / 100 \u003d (0,45 * 2) / 100 \u003d 0,9 TIMP \u003d ((1000/49) / 2) * 0,9 \u003d 9.2;
Vstup \u003d 0,25 - prípustná indukcia pre materiál jadra;
Set \u003d 1400 - Core sekcia.
N \u003d (320 * 9.2) / (0,25 * 1400) \u003d 8,4, okolo až 9 otáčok.
Pomer obnovených obnoviteľov by mal byť približne 1/3, t.j. MOTHE 3 otáčky sekundárneho vinutia.

Napájací transformátor môže byť ukradnutý na iných veľkostiach, výpočet otáčok sa uskutočňuje podľa vyššie uvedeného vzorca. Napríklad pre 2 x E80 jadro pri F \u003d 49KHz sa otočí v primárnom: 16, Sekundárne: 5.

Výber sektora primárnych a sekundárnych vinutí, navíjanie transformátora

Vyberte vodiče vo výpočte 1MM.KV \u003d 10A výstupný prúd. Táto jednotka by mala byť vydaná v zaťažení približne 190A, takže si vezmeme priečny rez sekuritou 19mmm (zväzok z 61 drôtov s priemerom 0,63 mm). Primárna časť je nasledovná 3-krát menej, t.j. 6mm.kv. (postroj z 20 drôtov s priemerom 0,63 mm). Prierez drôtu v závislosti od jeho priemeru sa vypočíta ako: S \u003d D² / 1.27, kde D je priemer drôtu.

Navíjanie je vyrobené na ráme 1 mm textolit, bez bočných líca. Rám je oblečený na drevenom tŕň v veľkostiach jadra. Primárne vinutie je matné (všetky otáčky v jednej vrstve). Potom 5 vrstiev hustého transformátora papiera, na poschodí - sekundárne vinutie. Cievky sú stlačené plastovými väzbami. Potom sa rám s vinutím odstráni z tŕňa a impregnovaný lakom vo vákuovej komore. Fotoaparát bol vyrobený z litra s hustým vekom a odvodenou hadicou, oblečenou na sacej trubici kompresora z chladničky (môžete jednoducho vynechať trans v laku na jeden deň, myslím, že je tiež nasiaknutý).

Zvárací menič je pomerne populárny prístroj, ktorý je tiež potrebný v domácnosti av priemyselnom podniku. To nie je prekvapujúce, pretože tieto napájacie zdroje používané predtým (transformátory, transformátory, usmerňovače) majú mnoho nevýhod. Medzi nimi môžu byť nazývané hmotnosť a rozmery, väčšiu energetickú intenzitu, ale malý rozsah režimu zvárania a nízku frekvenciu konverzie. Po vykonaní vlastných rúk zváracieho meniča na tyristory dostanete silný zdroj energie pre potrebnú prácu. Pomôže vám tiež výrazne ušetriť peniaze, hoci to bude stále vyžadovať určité pracovné a materiálne náklady.

Zvárací menič: Vlastnosti a funkcie zariadenia

Prevádzka meniča je previesť sieťový prúd na jeho konštantný vysokofrekvenčný analóg.

To sa deje v niekoľkých etapách. Blok usmerňovača zo siete je aktuálny. Po transformácii sa napätie z premennej stane konštantným. A menič vytvára inverznú transformáciu, to znamená, že prichádzajúce konštantné napätie sa opäť premenňuje, ale s už vyššou frekvenciou. Potom sa napätie zníži transformátorom, cez výstupný usmerňovač je modifikácia tohto parametra na vysokofrekvenčné konštantné napätie.

Návrh zváracieho meniča a jeho vlastností

Vzhľadom k tomu, že v konštrukcii prístroja nie sú ťažké časti, je to veľmi kompaktné a jednoduché. Obsahuje nasledujúce komponenty:

Zariadenie jednoduchého meniča s krížikmi.

• menič;
• sieťové a výstupné usmerňovače;
• škrtiacej klapky;
• vysokofrekvenčný transformátor.

Dokonca aj začínajúci zvárači môžu pracovať s takýmito zariadeniami. Používajú sa v každodennom živote aj v stavebníctve alebo v automobile. Vzhľadom k tomu, že existuje nastavenie pracovných režimov, je možné variť tenké a hrubé kovy. A vyvýšené podmienky horiaceho oblúka a tvorba zvaru vám dávajú schopnosť variť so zváracími meničmi akékoľvek zliatiny, čierne a neželezné kovy s použitím všetkých možných technológií pre ich zváranie.

Výhody používania meniča

V oblasti zváraných zariadení majú takéto zariadenia špeciálny dopyt spôsobený mnohými ich výhodami a výhodami. Urobte si menič s vlastnými rukami, dostanete:

• schopnosť variť komplexné neželezné kovy a konštrukčnú oceľ;
• ochrana proti prehriatiu, oscilácie sieťového napätia, svetové oblečenie;
• vysoká stabilita zváraného prúdu, aj keď napätie môže kolísať v sieti;
• kvalitatívne vytvorený šev;
• s zváraním nebude takmer žiadne striekanie;
• vypaľovanie oblúka bude stabilizované v danom kľúči, aj keď existuje vonkajší nepriaznivý účinok;
• mnoho ďalších užitočných funkcií.

Systémy meniča Urob si to sami

Užívanie ako základ, ako je systém vybudovaný a ako je riadený proces transformácie meniča, existuje niekoľko typov prístrojov, ktoré sú najčastejšie používané. Varianty plného mosta a DEMOSTA sa vzťahujú na dva dvojtaktné schémy a "šikmý" most na jeden ťah. Schéma kompletného mosta, ktorý sa nazýva dvojtaktný, pracuje s dvojpolárnymi impulzmi. Sú privádzané do kľúčových tranzistorov (ktoré sú pár) a uzamknú a otvárajú elektrický obvod.

Schéma meniča "šikmý" most.

Polovičná schéma sa bude líšiť od predchádzajúcej verzie skutočnosti, že má zvýšený prúd. Ako sú kľúče tranzistory pracujúce na rovnakom dvojtaktnom modeli. Každý z nich slúži polovicu vstupného napätia siete. Sila meniča je v porovnaní s celkovým mostom polovica hodnoty. Podobná schéma má svoje výhody v nízko napájacích zariadeniach. Okrem toho môžete použiť skupinu tranzistorov a nie jednu mocnú.

Poslednou možnosťou je "šikmý" most. Toto sú meniče, ktoré pracujú v rovnakom princípe. Tu sa budete zaoberať unipolárnymi impulzmi. Simultánny objav tranzistorových tlačidiel vylučuje skrat. Ale medzi nedostatkami tohto systému sa rozlišuje pridanie magnetického potrubia transformátora.

Pozrite sa na jeden zo štandardných systémov meniča. Toto je návrh projektu Yu. NegaleEEV. Ak chcete zostaviť také zariadenie doma, vaša túžba bude potrebovať, pripravenosť na prácu a potrebnú základňu prvok, ktorý môžete buď nájsť na rádiovom stroji, alebo vypadnúť zo starých domácich spotrebičov.

Pokyny na montáž zariadenia

Štandardná schéma invertora pre projekt YU. NEGULEEVA

Vezmite 6 mm Duralical Slab. Pripojte k nemu všetky vodiče a vodiče. Všimnite si, že drôt nemusí byť uvoľnený s tepelným izolačným materiálom. Používanie starej schémy (napríklad počítača), nemusíte oddeliť tranzistory a tyristory samostatne.

Ďalej pripravte špeciálny vysoko výkonný ventilátor (môžete využiť aj automobilový radiátor). Bude to vyhodiť všetko, vrátane rezonančného tlmivky. Nezabudnite stlačiť tlačidlo Poslednú základňu pomocou tesnenia tesnenia.

Na výrobu škrtiacej klapky užívajte šesť medených jadier. Môžu byť nájdené na trhu alebo z nej z nepotrebnej starej televízie. Stlačte diódy na základňu schémy a potom sa pripojte k nim stabilizátory napätia a izolačné tesnenia.

Inštaláciou transformátora izolujte vodivé lúče pomocou pásky alebo fluóroplastického pásu. Rozdeľte vodiče v rôznych smeroch, aby nemali kontacovať a nespôsobili neúspechy v práci. Na poli tranzistor budete musieť nainštalovať pole Power, aby ste rozšírili výkon vášho meniča. Urobte to, vezmite medený drôt sekcie 2 mm. Načítanie, obal v niekoľkých vrstvách bežným vláknom. Takže chránite svoj vodič z rôznych škôd a pri spájkovaní a pri zváraní. Na zabezpečenie inštalácie použite izolačnú pätu. Takže si na nich beriete aj zaťaženie z tranzistorov.

Transformer je nevyhnutným prvkom akéhokoľvek zdroja zvárania. Znižuje sieťové napätie na úroveň oblúkového napätia a tiež vykonáva galvanickú sieťovú a zváraciu reťaz. Je známe, že veľkosť transformátora je určená jeho prevádzkovou frekvenciou, ako aj kvalitou magnetického materiálu jadra.

Poznámka.

S poklesom frekvencie sa veľkosť transformátora zvyšuje a pri zvyšovaní - zníženie.

Transformátory klasických zdrojov pracujú na relatívne nízkej frekvencii siete. Preto bola hmotnosť a rozmery týchto zdrojov určená hlavne hmotnosťou a objemom zváracieho transformátora.

Nedávno boli vyvinuté rôzne vysoko kvalitné magnetické materiály, ktoré vám umožňujú mierne zlepšiť parametre masového kotla transformátorov a zdrojov zvárania. Významné zlepšenie týchto parametrov je však možné dosiahnuť len zvýšením prevádzkovej frekvencie transformátorov. Vzhľadom k tomu, frekvencia sieťového napätia je štandard a nie je možné zmeniť, je možné zvýšiť prevádzkovú frekvenciu transformátora pomocou špeciálneho elektronického meniča.

Diagram toku Diagram Inverter Zvarovací zdroj

Zjednodušená bloková schéma zdroja zvárania meniča (ICI) je zobrazená na obr. jeden. Zvážte systém. Sieťové napätie je narovnané a vyhladené a potom privádzané do elektronického meniča. Konvertuje konštantné napätie na premenlivú vysokú frekvenciu. Variabilné napätie vysokej frekvencie sa transformuje s malým veľkým vysokofrekvenčným transformátorom, potom narovnaný a privádzaný do zváracieho reťazca.

Typy transformátorov

Prevádzka elektronického meniča je úzko súvisí s cyklom nabíjania transformátora. Pretože feromagnetický materiál jadra transformátora má nelinearitou a je nasýtený, indukcia v jadre transformátora môže rásť len na určitú maximálnu hodnotu VM.

Po dosiahnutí tejto hodnoty musí byť jadro nenabité na nulu alebo zväčšiť v opačnom smere na hodnotu - VM. Energia môže byť prenášaná cez transformátor:

• v magnetizačnom cykle;
• v cykle reclamácie;
• v oboch cykloch.

Definícia.

Meniče poskytujúce prenos energie v jednom cykle magnetizácie transformátora sa nazývajú upraviť.

V súlade s tým, prevodníky, ktoré zabezpečujú prenos energie v oboch rekuractizačných cykloch transformátorov dvojhodu.

Single SPEAT snímač

Výhody jednotlivých prevodníkov. Jednotlivé prevodníky boli najbežnejšie v lacných a nízko-výkonových zváracích zdrojoch určených na prácu z jednofázovej siete. Za podmienok ostrého variabilného zaťaženia, ktorý je zvárací oblúk, jednostranné prevodníky sú prospešné pre rôzne dvojtaktné prevodníky:

• nevyžadujú symetrizáciu;
• nepodliehajú takejto chorobe, ako je napríklad prúdy.

Preto je potrebné spravovať tento konvertor, vyžaduje sa jednoduchší riadiaci obvod v porovnaní s tým, ktorý je potrebný pre dvojtaktný konvertor.

Klasifikácia jednotlivých prevodníkov. Podľa spôsobu prenosu energie k zaťaženiu sa jednostupňové snímače sú rozdelené do dvoch skupín: spevák a inverzné ( obr. 2.). V prísnostných prevodníkoch sa energia v zaťažení prenáša v čase uzavretého stavu a v reverzných snímačoch - v čase otvoreného stavu kľúčového tranzistora VT. V tomto prípade, v opačnom prevodníku, energia sa zintenzívňuje v indukčnosti transformátora T počas uzavretého stavu kľúča a prúdový prúd má tvar trojuholníka so zvyšujúcim sa predným a strmým plášťom.

Poznámka.

Ak zvolíte Typ prevodníka ICI medzi reproduktorom a reproduktorom, uprednostňuje sa prevodník Spear reproduktor s jedným displejom.

Koniec koncov, napriek svojej väčšej zložitosti, sektorový konvertor, na rozdiel od inverznej, má veľký špecifický výkon. To je vysvetlené skutočnosťou, že v konvertorovom meniči cez kľúč tranzistor prúdi trojuholníkový tvar a v tuhom obdĺžnikovom. V dôsledku toho je s rovnakým maximálnym kľúčovým prúdom, priemerná aktuálna hodnota snímača priechodov je dvakrát tak vysoká.

Hlavné výhody Reverzný prevodník je:

• nedostatok škrtiacej klapky v usmerňovači;
• schopnosť zoskupovať stabilizáciu niekoľkých stresov.

Tieto výhody zabezpečujú výhodu záznamových prevodníkov v rôznych nízkonákladových aplikáciách, ktoré sú napájacie zdroje rôznych televíznych a rádiových zariadení pre domácnosť; Rovnako ako zdroje servisných zdrojov napájacích reťazcov samotných zváracích zdrojov.

Transformátor Singleransmistória Spectrix Converter (OPP)zobrazené obr. 2, B., má špeciálne demagnetizačné vinutie III. Toto vinutie sa používa na demagnetizáciu jadra transformátora T, ktorý je magnetizovaný počas uzavretého stavu tranzistora VT.

V tomto čase sa napätie na vinutí III aplikuje na diódu VD3 v polarite. Vzhľadom k tomu, demagnetizačné vinutie nemá žiadny vplyv na proces magnetizácie.

Po zatvorení tranzistora VT:

• napätie na navíjanie III zmení svoju polaritu;
• odomknutia diódy VD3;
• energia akumulovaná v transformátore T sa vráti do primárneho napájania.

Poznámka.

V praxi však vzhľadom na nedostatok komunikácie medzi vinutiam transformátora, časť magnetizačnej energie sa nevráti do primárneho zdroja. Táto energia sa zvyčajne rozptýluje v Tranzistorických a tlmiacich reťazcoch VT (ďalej obr. 2. Nezobrazuje), zhoršenie celkovej efektívnosti a spoľahlivosti konvertora.

Šikmý most. Špecifikovaná nevýhoda chýba two-Stri-Explosive Spewrouse Converter (DPP)Často sa volá "Skitový most" (obr. 3, A.). V tomto meniči (vďaka zavedeniu dodatočného tranzistora a diódy) sa primárne vinutie transformátora používa ako demagnetívne vinutie. Keďže samotné vinutie je s ním úplne spojené, problémy s úplným návratom magnetizačnej energie sú úplne vylúčené.

Podrobnejšie zvážte podrobnejšie procesy, ktoré sa vyskytujú v čase zväčšenia jadra transformátora.

Celková vlastnosť všetkých disponibilných snímačov je, že ich transformátory pracujú za podmienok s jednostranným magnichívattom.

Magnetická indukcia v (v jednostrannom magnetizačnom transformátore) sa môže meniť len z maximálneho VM na zvyškový RR, opisujúcu súkromnú hysterézu slučku.

Keď sú tranzistory VT1, VT2 konvertor otvorený, napájanie zdroja napájania hore cez T transformátor sa prenáša na zaťaženie. V tomto prípade sa jadro transformátora magnetizuje v smere dopredu (časť A-B na obr. 3., b).

Keď sú tranzistory VT1, VT2 uzamknuté, prúd v zaťažení sa udržiava v dôsledku energie uloženej v škrtiacej klapke L. Zároveň sa prúd zatvára cez VD0 diódu. V tomto bode, pod pôsobením eds navíjania і, VD1, VD2 diódy sa otvoria a prúd demagnetizácie jadra transformátora v opačnom smere prúdi cez ne (časť B-A na obr. 3, B.).

Zmena v indukčnej ΔB v jadre sa vyskytuje takmer z VM do V a významne menšie ako hodnota Δb \u003d 2 · VM je možné pre dvojtaktný konvertor. Niektoré zvýšenie ΔB sa môžu získať zavedením nemagnetickej vôle do jadra. Ak má jadro non-magnetickú medzeru δ, potom sa zvyšná indukcia stáva nižšou ako V. V prípade nepagnetickej medzery v jadre, nová hodnota zvyškovej indukcie možno nájsť v bode priesečníka priameho, uskutočňovaného z pôvodu v uhle ѳ, na rekultiváciu krivku (bod B1 na obr. 3, B.):

tGѳ \u003d μ 0 · l C./δ,

kde μ 0. – magnetická permeabilita;

l C. – dĺžka priemernej výkonovej magnetickej línie magnetického jadra, m;

δ – Dĺžka magnetického klírensu, m.

Definícia.

Magnetická permeabilita - Toto je pomer indukcie v napätí H pre vákuum (platí aj pre ne-magnetickú vzduchovú medzeru) a je fyzická konštanta, číselne rovná μ 0 \u003d 4π · 10 -7 GN / m.

Veľkosť TGѳ je možné zobraziť ako negatívny klírensna dĺžku jadra. Zavedenie non-magnetickej medzery je teda ekvivalentné zavedeniu negatívneho sily magnetického poľa:

H1 \u003d -B1 / TGѳ.

Dvojtaktný most konvertor

Výhody dvojtaktných prevodníkov. Dvojtaktné prevodníky obsahujú väčší počet prvkov a vyžadujú zložitejšie kontrolné algoritmy. Tieto konvertory však poskytujú menšiu vstupnú pulzáciu a tiež umožňujú získať veľký výstupný výkon a účinnosť, s rovnakou silou diskrétnych kľúčových komponentov.

Diagram dvojtaktného mostného prevodníka. Na obr. 4, A. Diagram dvojtaktného mostného konvertora je zobrazený. Ak porovnáte tento menič s jednorozmerným, potom je najbližšie k dvojstranne-výbušnej jazde snímačom ( obr. 3.). Dvojtaktný konvertor sa na ňu ľahko prevedie, ak odstráni pár tranzistorov a dvojice diód umiestnených uhlopriečne (VT1, VT4, VD2, VD3 alebo VT2, VT3, VD1, VD4).

Teda dvojtaktný mostový menič je kombináciou dvoch otočných prevodníkov pracujúcich striedavo. Zároveň sa energia v zaťažení prenáša počas celého obdobia prevádzky konvertora a indukcia v jadre transformátora sa môže líšiť od -BM do + VM.

Podobne ako vo DPP, diódy VD1-VD4 slúžia na vrátenie energie akumulovanej v indukcii rozptylu LS transformátora T, na primárny napájací zdroj hore. Ako tieto diódy môžu byť použité vnútorné diódy MOSFET.

Prevádzkový princíp. Podrobnejšie zvážte podrobnejšie procesy, ktoré sa vyskytujú v čase zväčšenia jadra transformátora.

Poznámka.

Celková vlastnosť dvojtaktných prevodníkov je, že ich transformátory pracujú za podmienok so symetrickou magnetizáciou.

Magnetická indukcia V Transformátorovom jadre so symetrickou magnetizáciou sa môže líšiť od negatívne -TM na pozitívnu + maximálnu indukciu VM.

V každom polovičnom období DMPS Otvorte dva tlačidlá umiestnené uhlopriečne. V pozastavení sú všetky tranzistory meniča zvyčajne zatvorené, aj keď existujú riadiace režimy, keď niektoré tranzistory konvertora zostanú otvorené a pozastavené.

Zameriavame sa na riadiaci režim, podľa ktorého sú DMP tranzistory zatvorené v pauze.

Keď sú tranzistory VT1, VT4 Converter sú otvorené, napájanie zdroja napájania hore cez T transformátor sa prenáša na zaťaženie. V tomto prípade je jadro transformátora magnetizované v bežnom opačnom smere (časť B - a na obr. 4, B.).

V pozastavení, keď sú tranzistory VT1, VT4 zatvorené, prúd v zaťažení je udržiavaný v dôsledku energie uloženej v škrtiacej klapke L. Zároveň sa prúd uzatvára cez VD7 diódu. V tomto bode je jedna zo sekundárnych vinutí (IIA alebo IIb) T transformátora uzavretá v krátkosti cez otvorenú diódu VD7 a jedným z usmerňovacích diód (VD5 alebo VD6). Výsledkom je, že indukcia v jadre transformátora sa prakticky nezmení.

Po dokončení pauzy sa tranzistory VT2, VT3 meniča otvárajú a energia zdroja napájania nahor cez T transformátor sa prenáša na zaťaženie.

V tomto prípade je jadro transformátora magnetizované v podmienenom priamom smere (časť A-B na obr. štyri). V pozastavení, keď sú tranzistory VT2, VT3 zatvorené, prúd v zaťažení je udržiavaný v dôsledku energie uloženej v škrtiacej klapke L. Zároveň sa prúd uzavrie cez VD7 diódu. V tomto bode sa indukcia v jadre transformátora prakticky nezmení a fixuje na dosiahnutú pozitívnu úroveň.

Poznámka.

Kvôli fixácii indukcie v pauzach, jadro transformátora T je schopné znovuzložiť len na momentoch otvoreného stavu diagonálne usporiadaných tranzistorov.

Aby sa zabránilo jednostrannému nasýteniu v týchto podmienkach, je potrebné zabezpečiť rovnaký čas otvoreného stavu tranzistorov, ako aj symetriu výkonovej schémy konvertora.