Регулировка тока трансформатора: Регулятор тока для сварочного аппарата

Регулятор тока для сварочного аппарата

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Так и на выходе, после вторичной обмотки:

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

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

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

В его состав входят пара диодов и пара тиристоров:

Далее идет система управления тиристорами:

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

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

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

Тиристор можно использовать любой с током не менее 1А.

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

Верхний регулятор позволят настраивать пределы выходного тока.

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

Изначально автор установил вот такого монстра:

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

А сейчас давайте рассмотрим силовой выпрямитель:

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

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

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

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

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

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

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

Центральную катушку автор исключил.

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

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

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

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

Видеоролик автора:

Источник (Source)

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

способы регулирования вольтамперной характеристики сварочных полуавтоматов

Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.

Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.

Способы регулирования

Управлять током можно по-разному. Основные способы регулирования такие:

• введение резистивной или индуктивной нагрузки во вторичную обмотку сварочного аппарата;
• изменение количества витков во вторичной обмотке;
• изменение магнитного потока аппарата для сварки;
• использование полупроводниковых приборов.

Схематических реализаций этих способов множество. При изготовлении аппарата для сварки своими руками каждый может выбрать себе регулятор по вкусу и возможностям.

Резистор или индуктивность

Регулировка сварочного тока с использованием сопротивления или катушки индуктивности является самой простой и надежной. К держателю сварочных электродов последовательно подключают мощный резистор или дроссель. За счет этого меняется активное или индуктивное сопротивление нагрузки, что приводит к падению напряжения и изменению сварочного тока.

Регуляторы в виде резисторов применяют для улучшения вольтамперной характеристики сварочного аппарата. Используется набор мощных проволочных сопротивлений или один резистор, выполненный из толстой нихромовой проволоки в виде спирали.

Для изменения сопротивления специальным зажимом их подключают к определенному витку провода. Резистор выполняется в виде спирали для уменьшения габаритов и удобства использования. Номинал резистора не должен превышать 1 Ом.

Переменный ток в определенные моменты времени имеет нулевые или близкие к нему значения. В это время получается кратковременное гашение дуги. При изменении промежутка между электродом и деталью может произойти прилипание или полное ее гашение.

Для смягчения режима сваривания и соответственно получения качественного шва применяют регулятор в виде дросселя, который включается последовательно с держаком в выходной цепи аппарата.

Дополнительная индуктивность вызывает сдвиг фаз между выходным током и напряжением. При нулевых или близких к нему значениях переменного тока напряжение имеет максимальную амплитуду и наоборот. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и обеспечивает надежное ее зажигание.

Дроссель можно изготовить из старого трансформатор. Используется только его магнитопровод, все обмотки удаляются. Вместо них наматывают 25-40 витков толстого медного провода.

Данный регулятор был широко распространен при использовании трансформаторных аппаратов переменного тока благодаря своей простоте и наличию комплектующих. Недостатками дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон управления.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Изменение магнитного потока

Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.

Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.

На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.

Полупроводниковые приборы

Создание мощных полупроводниковых приборов, способных работать с большими токами и напряжениями, позволило разработать сварочные аппараты нового типа.

Они стали способны менять не только сопротивление вторичной цепи и фазы, но и изменять частоту тока, его форму, что также влияет на характеристики сварочной дуги. В традиционном т

РадиоКот :: Секреты классического трансформатора.

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Секреты классического трансформатора.

                  «Спотер» это не порода собак, это сварочный аппарат автомеханика.»

                                                                            Из разговора на автофоруме.

В электротехнике есть специфические ниши, где без классических 50гц трансформаторов не обойтись. Одна из таких ниш это аппараты контактной сварки. Сегодня пока очень и очень дорого изготовить инверторный агрегат для такой, казалось бы, простой задачи.

Агрегат действительно кажется элементарно простым. Мощный трансформатор, механизм подающий сварочные электроды и устройство формирующее необходимый импульс сварочного тока. Увлекаюсь аппаратам контактной сварки, конкретно «Спотером» — аппаратом односторонней контактной сварки для нужд автомастерской. Обьяснять на пальцах трудно назначение этого аппарата, ролик посмотреть удобнее: https://www.youtube.com/watch?feature=player_detailpage&v=ZZ_PKDwYuZM

Я расскажу об этом агрегате, но основной целью этой статьи показать, что простыми средствами и простыми приборами самодельщику можно раскопать темные и практически не освещенные моменты в теме, которая жевана, пережевана еще в XIX и XX веке, такой например как классический трансформатор на 50Гц. О его работе и проектировании написано столько, что каравана верблюдов не хватит эту литературу везти.

Проектирование аппарата началось с вскрытия фирменных существующих аналогов, поиском информации, спорами и советами на одном из популярных форумов автомаляров и рихтовщиков.

Сопоставление различных марок привело к двум противоположностям. Это супер Китайская дешевка с электронным таймером и управлением силовым трансформатором с помощью реле (пускателя) и навороченными электроникой европейским агрегатам. Разработав блок схему, пришел к выводу, что в хороших аппаратах не так все просто, как написано в популярной и учебной литературе по проектированию контактных сварок. Слишком много, на первый взгляд, электроники было лишней. Фирмы своих know how  не откроют, пришлось начать путь с первой ступени.

Задача стояла одна: повысить КПД агрегата, так как сварка нагружает сеть 30-60Амперным рабочим током. Больше из сети 220в реально не высосать.

Наш «кролик» выглядит так:

Сечение железа 25см2, первичка «укорочена» до тока ХХ=2Амперам, вторичка на 6вольт, сечением S=90мм2 

Специфика трансформатора этого агрегата, это «укороченная» первичная обмотка, для уменьшения веса и габаритов. Трансформатор имеет, минимальный ПВ (период включения) и это выход из положения. Замерять Вольт-Амперную Характеристику тока ХХ классически долго и нудно. Существует метод по визуализации петли Гистерезиса:

 Но для 220вольт делать так опасно.  Сделал с помощью датчика тока на ACS715 (см. статью «Измерение больших токов»), миниатюрного трансформатора и осциллографа с функцией X/Y. Не обязательно иметь «железный» двулучевой прибор. Осциллограф на звуковой карте прекрасно с этим справится.

Установка крайне простая:

Датчик тока:

Трансформатор 380в/20в 3Вт (что бы сам разделительный трансформатор не попадал в насыщение):

Получил результат при  напряжении 220в:

Цифры не волнуют, на вольтметре их смотрим, главное форма графика. А она явно показывает, что трансформатор попадает в зону насыщения. По другому и не может быть, слишком большой ток (2А) Холостого Хода.

Увеличил напряжение ЛАТРом на трансформаторе до 235в:

Отчетливо виднен рост насыщения трансформатора. Этим методом мгновенно можно определить напряжение насыщения сердечника трансформатора. Собрать установку для этого опыта — минутное дело.

Решил проверить ток ХХ во время пуска трансформатора, так называемого «переходного процесса при включении его в сеть». В нескольких публикациях этот процесс смутно упоминается, но без цифр и фактических данных. Типа: «присутствует, учтите, такое существует, индуктивности не любят когда их включают при переходе фазы через ноль», и все. Результаты опытов не приводятся. 

С реальным, мощным трансформатором Спотера ничего не получилось. Пусковые токи были настолько огромны, что определять их не имело смысла. Сеть 220в  проседала катастрофически, фактические данные были крайне искажены.

Трансформатор, он и в Африке трансформатор, решил взять меньшего габарита и провести апроксимацию. Использовал приличный, заводской трансформатор с током ХХ равным 0.12Ампер.

 Замерен ток холстого хода при включении его в сеть:

 Не удивляйтесь, я сам был шоке, по этому опыт был проведен не один раз. Трансформатор, имеющий в установившемся режиме ток ХХ = 0.12А, потребляет в пусковом режиме 11Ампер!!! Манюнька с габаритами 100Вт. А какие токи гуляют в дебелом трансформаторе спотера? Что самое неприятное, этот процесс длится дольше, чем имульс сварочного тока Спотера! Получается что сеть и трансформатор мы грузим не только рабочим током, но и огромным током холостого хода, сопоставимым с рабочим. Отсюда недопустимые потери в самом трансформаторе и подводящей сети итд итп. Одновременно перекос тока на разных полуволнах со всеми вытекающими гадостями итд итп. 

 Но практика это практика, а теория на то и существует, что бы её под факт подогнать. Посмотрим отчего это происходит.

Стандартное (правильное) представление петли гистерезиса: 

                   Часто публикуемый и совершенно неправильный рисунок, приводящий к                                           ложным выводам:

Понятие «гистерезис» это: «свойство систем , мгновенный отклик которых на приложенные к ним воздействия зависит в том числе и от их текущего состояния, а поведение системы на интервале времени во многом определяется её предысторией.» Вот это «историческое наследие» и создает такие огромные токи в трансформаторе. Популярно об этом написано в документе STMicroelectronics AN307 – «Применение симисторов на индуктивных нагрузках».  Сомневающимся и заинтересованным рекомендую обязательно его прочесть. Уже после проведенных опытов я нашел  на дне инета статью «Переходные процессы при включении трансформатора в сеть» инженеров Тульского трансформаторного завода с фактическими данными, совпадающими с моими. Но ни один документ не говорит, что 75% включений в сеть приводят к такой гадости. В бытовой технике с 50Гц трансформаторами этот эффект не заметен из-за своего быстродействия, но в Спотере это уже огромная проблема.

Следующим встал вопрос как долго трансформатор сохраняет остаточную намагниченность. Консультация на кафедре сварки одного из ВУЗов этот вопрос не прояснила. Прикинул, что микросхема моего токового датчика ACS715 это датчик Холла и реагирует на внешнее магнитное поле. Снял заднюю крышку коробочки датчика и приложил к трансформатору.

Получил регистратор напряженности магнитного поля. Замерил напряжение на выходе датчика сразу и через 30сек после отключения трансформатора. Оно оказалось одинаковым. Получилось, что остаточная намагниченность сохраняется достаточно долго. Дольше, чем длится пауза в работе Спотера.

Решение этой проблемы в нашем отечестве предлагалось крайне простое: «необходимо применять трансформатор с завышенной индуктивностью первичной обмотки». Переводя это с профессорского языка на инженерный: «бери дебелый трансформатор , не жалей провода на катушки, без капризной электроники и будете не иметь проблем». Но это предлагалось когда всё было даром и всего было много. Сегодня это не наш метод. 

Заканчивая лабораторно-теоретическую часть, хочу обратить внимание, что простой в изготовлении прибор как «датчик тока» открыл для меня многое в работе такого консервативного, 50Гц трансформатора и дополнительно дал возможность исследовать некоторые характеристики непосредственно, а не косвенным путем. 99.9% лабораторных опытов в статье приводить нет смысла, они не привели к желаемому результату. Но не стукнув дубиной по голове мамонта, «закон сохранения момента» не откроеш. Сегодня многие тонкости хороших фирменных приборов скрыты за патентами и «ноу-хау» и в открытом доступе выложены не будут, приходиться изобретать велосипед заново.

Практическая часть.     Тяжелая железяка.

Технические характеристики:

Габариты: 330 х 200 х 260мм

Вес: 17кг

Выходное напряжение:   6.3 Вольт

Рабочая сила тока (мах):   1300 Ампер

Долговременная память: 6 режимов

Регулирование мощности: 25-100%

Время импульса: 0.1-2Сек + Off/On режим

Время паузы АвтоСтарта: 0.3-2сек.

Конструкция агрегата состоит из четырех плат:

1. Платы индикации и управления.

2. Основной платы на контроллере Mega16

3. Силовой платы. На ней сделан  блок питания и силовой симисторный блок.

4 Платы АвтоСтарта на Tiny13.

Плата индикации и контроллера составлены бутербродом и крепятся на фейсе агрегата,

Силовая плата и автостарт закреплены на задней стенке.

                Плата Автостарта:

                   Силовая плата:

Трансформатор установлен на 1.5мм фальшпол, чтобы не промять днище. На задней стенке находится вентилятор охлаждения, на передней высокотоковые быстросьемы для кабелей, выключатель автостарта и фишка для кнопки ручного старта. Это всё, я поклонник минимализма. Оригинально выполнена вентиляция, отверстия  расположены в нижней части корпуса, под фальшполом. Нагнетаемый вентилятором воздух проходит через щель между фальшполом и полом корпуса. Доступа абразивной пыли нет, от неё и дохнет вся электроника в автомастерских. Природным путем попасть ей в корпус невозможно. Корпус заказной. Расчитан, порезан лазером на фирме и там же погнут. Пыжу спасибо за это большое. 

Высокий КПД сварочного аппарата добиваемся двумя путями:

1. Механика.

Токи в обмотках огромные, надо выполнять все требования по изготовлению силовых трансформаторов. Заранее расчитываем диаметры провода обмоток до полного заполнения окна трансформатора. Провод только медь. Стараемся приблизиться к расчитанной индукции рассеяния. Она получается маленькой, но при токах 30-60Ампер её сопротивление уже сопоставимо с активным сопротивлением катушек. Трудно намотать дома вторичку, она должна быть 70-120мм2. Я ее выполнил сварочным кабелем. Удалил резиновую изоляцию и сделал новую, матерчатой изолентов. Но все равно, трудно было без оснастки.

 Замерил основные параметры трансформатора: Активное сопротивление первички = 0,64 Ом, сопротивление вторички = 0.00033 Ом  (приведенное к первичке  0.44 Ом). Индукция рассеяния первички 2.03mГн при расчетной 1.8 mГн. Вполне нормально для кустарного изготовления. С помощью молотка и газового паяльника отформовал клеммы на быстросьёмы. Заодно проверил полное сопротивление этого узла. Получилось в среднем 0.00012 Ом. Многовато, но этот узел куплен лучший из лучшего.

Сделаю медные болты крепления вторички к быстросьёму, должно стать меньше сопротивление. Как я измерял такие малые сопротивления? Методикой самого Ома, с помощью пояса Роговского, лабораторного вольтметра и тока силой 500Ампер. Как уменьшить потери в «железе» и коту понятно, хотя и дорого выходит в реалии. Но «какая рыбка, такая и уха».

Из первой части статьи понятно, что для увеличения КПД аппарата огромный эффект  принесет правильное управление силовым трансформатором. КПД нас волнует не для экономии энергии, а для уменьшения потерь в самом агрегате и что очень важно в подводящей силовой линии.

2. Электроника и виртуальная часть.

Силовая плата. 

Состоит из двух блоков. Блока вторичного питания электроники и блока управления симистором. Блок питания стандартный на импульсном стабилизаторе LM2574. На схеме перед трансформатором TR1 сделан антипомеховый фильтр. Его задача не пропускать помехи от силового трансформатора TR2. Стабилизатор IC2 запитывает небольшой вентилятор.

Блок управления симистором стандартный и слизан с брендового аппарата, те в свою очередь применили рекомендации производителей электронных компонентов. М.схема OK3 для перестраховки.

Нижняя часть схемы на реле К1 в натуре не сделана. Это «выключатель» питания аппарата, так как дебелый рубильник ставить на фейс аппарата не хотелось. В качестве реле предполагалось поставить малогабаритный пускатель, управляемый слаботочным выключателем.

Плата Индикации и управления + плата контроллера Mega16

 Схема заведомо делалась для повторения любителем начального уровня, по этому и применил контроллер AtMega16, из-за его многолапковости. Прошивать какой контроллер, разницы нет, за то количество остальных радиодеталей сведено к предельному минимуму. Разъясню назначение только отдельных специфических узлов:

Мсхема ОК1 гальванически развязывает кнопку «Старт» рабочего инструмента от электроники.

R4 и R5 обычные механические термостаты 80гр. Цельсия (на размыкание). Расположены на трансформаторе и еще где греется. У меня он только один. При перегреве на табло загорается «tttt», блокируется работа и аппарат попискивает.

Кнопками S1-S11 выбираем режим работы из памяти, оперативно уменьшаемувеличиваем время и мощность импульса сварочного тока, сохраняем в энергонезависимой памяти при необходимости внесенные коррективы. На фотографии приведенной выше наглядно и понятно.

LED1-LED4 показывает время и мощность сварочного импульса.

LED5-LED10 индицирует из памяти номер режима работы.

Транзистор Q1 развязывает и согласует уровень рабочего импульса уходящий на силовую плату, он подключен к точке Х3-2 на силовой плате.

Остановлюсь на специфических узлах.

Узел Q3 + VR2 формирует управляющий сигнал начала положительной (неграмотно звучит?) полуволны сетевого напряжения. Подключается к выходу (любому) сетевого трансформатора TR1. Узел появился в процессе конструирования, на схеме силовой части контакт не показан. Узел VR1 формирует управляющий сигнал, начала каждой полуволны сетевого напряжения, подключен к точке Х1-1 силовой платы. Эти два сигнала дали возможность включать и выключать трансформатор в определенном, наиболее оптимальном режиме, в режиме, когда индукция в железе трансформатора будет минимальной из множества возможных вариантов. По науке это звучит так: «пуск трансформатора с определенной полуволны и работа его четными полупериодами.» Этот алгоритм дает возможность получить вариант с наиболее малым током ХХ из возможного, что и хотелось сделать. В этом алгоритме вся изюминка аппарата.

Остальное все виртуально и исполняется программой контроллера Mega16. Индикация, опрос кнопок управления,хранение в памяти, корректировка памяти, температурная защита итд итп.  На пальцах описывать, равносильно сексу по телефону. Да и стандартно все это. 

3. АвтоСтарт

Идею такого вида Автостарта придумал не я, а один из талантливых автомехаников. Он его разработал на рассыпухе и обкатал. Я вложил алгоритм в контроллер с дополнительными функциями. Смысл простой этого узла. Коснулся привариваемым инструментом дефектного места и через определенное время проходит сварочный импульс. Не нужна кнопка «Старт», которая в некоторых видах инструмента крайне неудобна. 

Конструкция на контроллере Tiny13. Принцип работы:

Последовательно с силовым трансформатором устанавливается небольшая индуктивность в обход симистора, во вторичке появляется небольшое напряжение, которое отслеживаем. При замыкании рабочим инструментом корпуса напряжение становится = 0. Запускается в этот момент алгоритм старта. Выдерживается необходимая (регулируемая) пауза, во время её постоянно проверяется  положение инструмента и если все ОК и контакт есть, проходит сварочный импульс. Ждем пока проводятся все работы с инструментом и после отрыва инструмента и небольшой паузы  возврат к началу программы. Автостарт появился последним, по этому просто сделал его электронной кнопкой. Транзистор Q1 имитирует нажатие кнопки. Этот узел подойдет к любому заводскому или самопальному аппарату. 

L1- дополнительная индуктивность. TR1 — рабочий трансформатор. R4 — регулятор времени паузы (0.3 — 2сек) задействован АЦП контроллера. Светодиоды остались от настройки программы, они распаяны на плате. KEI подключаем паралельно кнопке, Switch-выключатель автостарта, этот узел продублирован в фишке подключения провода кнопки на рабочем инструменте. Поставили инструмент без кнопки — автостарт включился автоматически. R4 выведен на заднюю стенку агрегата «под отвертку», отрегулировал под себя и забыл.

Контакты Х-1 подключены к вторичной обмотке.

Этот агрегат повторили многие автомеханики-радиолюбители. Даже по желанию человека, который придумал Автостарт, подправил программу и получились у него сварочные клещи.

Статья большая вышла, даже без описания деталей и мелочей. На форуме что непонятно опишу.

РS

На базе этой любительской конструкции уже разработаны два других, для производства в железе:

1. Тина

Это блок управления без кнопок и выключателей. Регулятором времени импульса и времени паузы автостарта являются переменные сопротивления. Оригинальность этого блока в этих регуляторах. Они работают как дискретные переключатели на 27 положений с антилогарифмической зависимостью. Но и это не все, в крайних положениях они выполняют функцию переключателей режимов. Например для перехода из Автостарта к ручному пуску (кнопкой расположенной на инструменте), надо повернуть ручку регулятора Автостарта в крайнее левое положение. Автостарт блокируется, включается слежение за кнопкой на инструменте.  Один двухцветный светодиод индицирует 8 режимов работы аппарата! Итд итп. Аппарат конструировался для души, с креативным управлением. И юмором. В стиле фундаментального минимализма. Все секреты пока не буду выдавать. Но  алгоритм обработки импульса остался от старшего брата, без упрощения.

2. Макс Навороченный агрегат. Внешне близнец представленному. Но координально переписана программа в связи с огромными проблемами с качеством отечественной сети 220в. Пользователю можно переключать аппарат на 3 разные программы управления сварочным импульсом: Maxi, Midi и Mini. Это хорошая, средняя и поганая подводящая сеть. На этот алгоритм оформляется патент на полезную модель и он преобретается производителем на условиях роялти. Так, что без обид, ноу-хау выдавать не имею права.

Спасибо за внимание. 

Файлы:
Схема АвтоСтарта
Схема силовой части
Схема контроллера
Плата АвтоСтарта
Плата контроллера
Плата силовая и блок питания
Fuse
График тока ХХ
Шестнадцатеричный файл прошивки

Все вопросы в
Форум.

Устройство и принцип работы сварочного трансформатора. Регулировка тока

Для дуговой сваркииспользуют как переменный, так и постоянный сварочный ток. В качестве источника переменного сварочного тока применяют сварочные трансформаторы.Сварочный трансформаторслужит для понижения напряжения сети с 220 или 380В до безопасного, но достаточного для легкого зажигания и устойчивого горения электрической дуги (не более 80В), а также для регулировки силы сварочного тока. Трансформаторимеет стальной сердечник (магнитопровод) и две изолированные обмотки. Обмотка, подключенная к сети, называется первичной, а обмотка, подключенная к электрододержателю и свариваемому изделию, — вторичной. Для надежного зажигания дуги вторичное напряжение сварочных трансформаторов должно быть не менее 60-65В; напряжение при ручной сварке обычно не превышает 20-30В. В нижней части сердечника находится первичная обмотка, состоящая из двух катушек, расположенных на двух стержнях. Катушки первичной обмотки закреплены неподвижно. Вторичная обмотка, также состоящая из двух катушек, расположена на значительном расстоянии от первичной. Катушки как первичной, так

и вторичной обмоток соединены параллельно. Вторичная обмотка — подвижная и может перемещаться по сердечнику при помощи винта, с которым она связана, и рукоятки, находящейся на крышке кожуха трансформатора. Регулирование сварочного тока производится изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. При вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вторичная обмотка приближается к первичной, магнитный поток рассеяния и индуктивное сопротивление уменьшаются, сварочный ток возрастает. При вращении рукоятки против часовой стрелки вторичная обмотка удаляется от первичной, магнитный поток рассеяния растет (индуктивное сопротивление увеличивается) и сварочный ток уменьшается. Пределы регулирования сварочного тока — 65-460 А. Последовательное соединение катушек первичной и вторичной обмоток позволяет получать малые сварочные токи с пределами регулирования 40-180 А.

Практические примеры | Электрознайка. Домашний Электромастер.

♦Динистор и тиристор в цепях постоянного тока.

♦     Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического вентиля. Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод), это динистор. Тиристор с тремя выводами (А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод), это тринистор, или в обиходе его называют просто тиристор.

♦      С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается в случае, если приложенное напряжение между анодом и катодом превысит величину U = Uпр, то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр между анодом и катодом (U < Uпр), если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

♦     В открытом состоянии тиристор может находиться сколько угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:

• — если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U = 0;
• — если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше тока удержания Iуд.
• — подачей запирающего напряжения на управляющий электрод, (только для запираемых тиристоров).

Тиристор может также находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример применения динистора, это релаксационный генератор звуковых сигналов.

В качестве динистора используем КН102А-Б.

♦     Работает генератор следующим образом.
При нажатии кнопки Кн, через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор С (+ батареи – замкнутые контакты кнопки Кн – резисторы – конденсатор С – минус батареи).
Параллельно конденсатору подключена цепочка из телефонного капсюля и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не протекает, так как динистор еще «заперт».
♦     При достижении на конденсаторе напряжения, при котором пробивается динистор, через катушку телефонного капсюля проходит импульс тока разряда конденсатора (С – катушка телефона – динистор — С). Слышен щелчок из телефона, конденсатор разрядился. Далее снова идет заряд конденсатора С и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и R2.
♦     При указанных на схеме номиналах напряжения, резисторов и конденсатора, частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно менять в пределах 500 – 5000 герц. Телефонный капсюль необходимо использовать с низкоомной катушкой 50 – 100 Ом, не более, например телефонный капсюль ТК-67-Н.
Телефонный капсюль необходимо включать с соблюдением полярности, иначе не будет работать. На капсюле есть обозначение +(плюс) и – (минус).

♦     У этой схемы (рис 1) есть один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102  (разное  напряжение пробоя), в некоторых случаях, нужно будет увеличить напряжение источника питания до 35 – 45 вольт, что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления, собранное на тиристоре, для включения – выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис 2.

Устройство работает следующим образом.
♦     В исходном состоянии тиристор закрыт и лампочка не горит.
Нажмем на кнопку Кн в течении 1 – 2 секунды. Контакты кнопки размыкаются, цепь катода тиристора разрывается.

В этот момент конденсатор С заряжается от источника питания через резистор R1. Напряжение на конденсаторе достигает величины U источника питания.
Отпускаем  кнопку Кн.
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 – управляющий электрод тиристора – катод — замкнутые контакты кнопки Кн – конденсатор.
В цепи управляющего электрода потечет ток, тиристор «откроется».
Загорается лампочка по цепи: плюс батареи – нагрузка в виде лампочки – тиристор — замкнутые контакты кнопки – минус батареи.
В таком состоянии схема будет находиться сколько угодно долго.
В этом состоянии конденсатор разряжен: резистор R2, переход управляющий электрод – катод тиристора, контакты кнопки Кн.
♦     Для выключения лампочки необходимо кратковременно нажать на кнопку Кн. При этом основная цепь питания лампочки обрывается. Тиристор «закрывается». Когда контакты кнопки замкнутся, тиристор останется в закрытом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Мною опробованы и надежно работали в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208.

♦     Как уже упоминалось, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог.

Схема аналога тиристора состоит из двух транзисторов и изображена на рис 3.
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Тр 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевые, так и кремниевые.

Аналог тиристора имеет два управляющих входа.
Первый вход: А – Уэ1 (эмиттер — база транзистора Тр1).
Второй вход: К – Уэ2 (эмиттер – база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А – анод, К — катод, Уэ1 – первый управляющий электрод, Уэ2 – второй управляющий электрод.

Если управляющие электроды не использовать, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод.

♦     Пару транзисторов, для аналога тиристора, надо подбирать одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем необходимо для работы устройства. Параметры аналога тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд), будут зависеть от свойств применяемых транзисторов.

♦     Для более устойчивой работы аналога в схему добавляют резисторы R1 и R2.  А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Uпр и ток удержания Iyд аналога динистора – тиристора. Схема такого аналога изображена на рис 4.

 Если в схеме генератора звуковых частот (рис 1), вместо динистора КН102 включить аналог динистора, получится устройство с другими свойствами (рис 5).

Напряжение питания такой схемы составит от 5 до 15 вольт. Изменяя величины резисторов R3 и R5 можно изменять тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Переменным резистором R3 подбирается напряжение пробоя аналога под используемое напряжение питания.

Потом можно заменить его на постоянный резистор.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.

♦     Интересна схема стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис 6).

Если ток в нагрузке превысит 1 ампер, сработает защита.

Стабилизатор состоит из:

• — управляющего элемента– стабилитрона КС510, который определяет напряжение выхода;
• — исполнительного элемента–транзисторов КТ817А, КТ808А, исполняющих роль регулятора напряжения;
• — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4;
• — исполнительным механизмом защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503.

♦     На входе стабилизатора в качестве фильтра стоит конденсатор С1. Резистором R1 задается ток стабилизации стабилитрона КС510, величиной 5 – 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт.
Резистор R5 задает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом, включен последовательно в цепь нагрузки.Чем больше ток нагрузки, тем больше на нем выделяется напряжение, пропорциональное току.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, аналог тиристора закрыт.  Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) не хватает для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 почти равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, будет увеличиваться падение напряжения на резисторе R4. При определенном напряжении на R4, аналог тиристора пробивается и установится напряжение, между точкой Тчк1 и общим проводом, равное 1,5 — 2,0 вольта.
Это есть напряжение перехода анод — катод открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод Д1, сигнализируя об аварийной ситуации. Напряжение на выходе стабилизатора, в этот момент, будет равно 1,5 — 2,0 вольта.
Чтобы восстановить нормальную работу стабилизатора, необходимо выключить нагрузку и нажать на кнопку Кн, сбросив блокировку защиты.
На выходе стабилизатора вновь будет напряжение 9 вольт, а светодиод погаснет.
Настройкой резистора R3, можно подобрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более. Транзисторы Т1 и Т2 можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам же радиатор изолировать от корпуса.

/span

Сварка своими руками | Сварка своими руками

Cегодня поговорим о сварочных аппаратах. Кто-то уже практикуется и занимается сваркой вовсю, а кто-то еще только собирает деньги, чтобы ее приобрести. Хотя есть еще один вариант – собрать сварку своими руками.
Что нужно для элементарного сварочника: как минимум трансформатор. Задача состоит в том, чтобы подать напряжение на первичную обмотку и получить на вторичной многократно увеличенный ток и меньшее напряжение.
Рассмотрим схему простого сварочного аппарата постоянного тока. Рис.1.

Рис.1

Схема имеет свои достоинства и недостатки, но она очень проста в отличие от схемы современного инвертора Чтобы собрать последний необходимы серьезные знания и оборудование, а чтобы собрать сварочник по приведенному рисунку – достаточно просто желания и возможность купить элементы.
На рис.1 показаны
• сердечник, на который мотается первичная и вторичная обмотки;
• диодный мост из четырех диодов;
• дроссель;
• конденсатор (на любителя) подключен параллельно с дугой. Так делать не следует, потому что конденсатор накапливает энергию и в процессе поджига дуги, она будет «клацать». Если в схему ввести резистор на 10 W сопротивлением 1-2 Ом, это позволит уменьшить ток зарядки/разрядки. В результате и конденсатор останется цел и электрод залипать не будет.

Какие бывают трансформаторы для сварочных аппаратов:

• Можно взять тор. Такой вот «бублик» как показано на фото. КПД у него 100%, габариты небольшие, на первый взгляд одни плюсы, но не все так просто. Тороид мотать сложнее, чем Ш-образный трансформатор, который имеет всего одну катушку, на которую мотаются все обмотки. Или двухкатушечный трансформатор, который правда имеет КПД поменьше.

Итак, допустим, Вы собрали трансформатор и получили 50В на его выходе (см рис.1), подсоединили диодный мост, дроссель, конденсатор и т.д. по схеме. «Чиркаем» электродом, зажигаем дугу – и получаем ток 150 … 200А. И хорошо, скажете Вы, но не так все просто! Берет-то наш трансформатор из розетки слишком много… Например, при токе 100А на вторичной обмотке мы будем тянуть 5кВт (≈25А) из домашней розетки. Если утром и даже
днем такой вариант может и пройти, то вечером будут сюрпризы, потому что к вечеру напряжение начинает просаживаться, соответственно, свет начинает «моргать» — и ждите недовольных соседей к себе в гости.

50В на выходе мы получили переменного тока, чтобы его выпрямить, подключается диодный мост, который срезает отрицательную кривую тока и перебрасывает его в положительную систему ординат без потери мощности.

Дроссель служит для подавления пульсаций (сглаживания «рывков» тока). Он накапливает энергию и делает ток более «постоянным», соответственно дуга будет гореть более плавно, без рывков. Он накапливает энергию и превращает ток в более «постоянный», что позволит дуге гореть более плавно, без рывков. У данного дросселя, кроме R индукции есть активное сопротивление, благодаря чему наблюдается некоторое падение напряжения. «На холостом ходу» конденсатор заряжается «на корень из двух»: если на вторичной обмотке 50В, на конденсаторе будет около 70в. В сварке он не участвует, но зато облегчает поджиг дуги, тем более если попался ржавый металл, который нужно «пробить».

Теперь о том, как разгрузить электрическую систему дома. Можно поставить балластный резистор (сопротивление), что уменьшит ток, который проходит по цепи, но на нем  выделится тепло, которое будет греть улицу. Нам такое не выгодно. При токе 100А получится двухкилловатный обогреватель.

 Для того, чтобы потери были меньше, и соседи не ругались, нужно уменьшить потребление. Как этого добиться?

   При жесткой ВАХ наматывается первичная обмотка как это показано на рис.2. (две половинки образуют полную обмотку 220В.) Сверху на нее наматывается вторичная и соединяется с предыдущей параллельно или последовательно.

Рис.2

Либо мы наматываем обмотки тонким проводом и соединяем их параллельно, но с большим числом витков, либо толстым проводом и соединяем последовательно. (Рис.3).По сути, получаем одно и тоже в обоих случаях: жесткую ВАХ, когда на одной катушке у нас намотана половинка первички и половинка вторички. Для сварочного аппарата такой транс НЕ ГОДИТСЯ!

Рис.3

Можно установить дроссель на выходе, но это как «костыль».

Лучше возьмите двухкатушечный трансформатор. Чем больше расстояние между его обмотками (насколько они сильно разнесены), тем меньше получаемый ток. Но можно пойти еще на одну «хитрость»: накрутить часть вторичной обмотки поверх первичной – за счет этого снизятся потери и увеличится ток на выходе. Понятно, что потери на катушках будут разными и один участок будет жестко связан по напряжению, а 2-й получится «плавающий». По этому принципу можно построить регулировку сварного тока. Накручивается первичная обмотка как есть, потом вторичная 60-65%, а остаток ее доматывается на «первичку». Такой аппарат имеет пологопадающую ВАХ. Чем она хороша. Так как варить Вы будете не самим трансформатором, а подключив к нему выпрямитель и дроссель, нужно компенсировать потери. Если характеристика крутопадающая то, например, со 100А на выходе получится 60А, если пологопадающая – потери компенсируются (можно выбирать из более широкого ассортимента электродов, использовать прямую и обратную полярность).

При поиске элементов учитывайте, что диоды нужно использовать на ток минимум 100А, но лучше 200А, поставьте их на радиаторы. Опыт показывает, что «привинчивание» дешевых китайских мостиков на 50А оправдано. Только если на выходе нужно получить 200А, таких мостов нужно цеплять не 4 шт, а не менее 8шт. Если вы возьмете с запасом, только тогда все будет хорошо работать.

Дроссель можно накрутить практически на любом подходящем магнитопроводе, главное чтобы у него была площадь поперечного сечения не менее 10 кв. см. Если взять 20 кв. см – это будет даже лучше имеди мотать нужно будет меньше. Нужно так же выполнить следующее условие: сердечник не должен быть полностью замкнутым.

Величиной зазора дросселя определяется его индуктивность. С малым зазором он хорошо будет работать на малых токах, если увеличивать – получится легкая сварка на больших токах. Поэтому нужно искать компромисс.

Рассмотрим еще несколько схем для «пытливых умов»

Рис.4

На рис.4 используется трансформатор с жесткой характеристикой. Выходное напряжение у него 36В. Здесь устанавливается конденсатор, который увеличивает напряжение до 45В и позволяет зажечь дугу. В обязательном порядке должен стоять резистор. На схеме не показан дроссель, но поставить его нужно в любом случае, потому что с ним варить гораздо приятней и удобней.

На рис. 5 показана схема продвинутого сварАппа. Здесь используется свойство резонанса. То есть получаем «LC-контур»: индуктивность вторичной обмотки и емкость последовательно включенных конденсаторов. А замыкается это все на дуге. Получается трансформатор относительно малых габаритов и высокая мощность.

Рис.6

Зверя этого собрать – задача интересная, но очень затратная! Конденсаторы С1-С20 дорогие. Если поставить какой-нибудь шлак, такой как Chang  он вылетит сразу же, а хороший кондер типа JAMICON или JAVA — стоят денег. Обращайте внимание на наличие жестких выводов.

Если на вторичной обмотке трансформатора напряжение будет, допустим 30-40В, то нужно брать кондеры по схеме на U в 1,5 -2 раза больше. Если не соблюдать это условие конденсаторы пробъет и они сгорят.

Есть схема тиристорного регулятора (Рис. 7), у него наматывается первичная обмотка, вторичная и обмотка управления. Так же используется по паре мощных тиристоров и диодов. Обмотка III рассчитана на U от 30В до 40В, ток около 1 А.

Рис.7 Щелкните по картинке , чтобы открыть

Резистор R1 предназначен подстройки сварочного тока, т.е. если нужно задать минимальный диапазон. R2 работает как основной (тоесть R1 можно убрать).

R3 ограничивает ток управления тиристорами.

Стабилитрон V06 можно ставить как отечественного, так и импортного производства.

Вместо тиристора КУ101 можно брать 202-й, начинающийся практически с любой буквы.

Диоды КД209 можно заменить на любые на ток до 1 А

Управление углом открытия тиристора регулируется мощность: чем меньше он открыт, тем меньше ток на выходе. Если открыть тиристоры полностью, они будут работать как диоды и получится полноценный диодный мост – сварка при таком условии будет проходить хорошо, но если мощность уменьшить больше чем на половину – пульсации тока увеличатся, и варить будет довольно трудно. Поэтому в схему лучше добавить дроссель.

Сильноточная бестрансформаторная цепь питания

Простая конфигурация бестрансформаторной цепи питания, представленная ниже, способна обеспечить высокий ток при любом заданном фиксированном уровне напряжения. Идея, похоже, решила проблему получения высокого тока от емкостных источников питания, что раньше казалось трудным. Я предполагаю, что я первый, кто это изобрел.

Введение

В этом блоге я обсуждал несколько бестрансформаторных цепей питания, которые подходят только для приложений с низким энергопотреблением и имеют тенденцию становиться менее эффективными или бесполезными при сильноточных нагрузках.

В вышеуказанной концепции используются высоковольтные полипропиленовые конденсаторы для понижения сетевого напряжения до требуемого уровня, однако она не может повысить уровни тока в соответствии с любым желаемым конкретным применением.

Хотя, поскольку ток прямо пропорционален реактивному сопротивлению конденсаторов, это означает, что ток можно снять, просто подключив несколько конденсаторов параллельно. Но это создает риск возникновения высоких начальных импульсных токов, которые могут мгновенно разрушить задействованную электронную схему.

Добавление конденсаторов для увеличения тока

Таким образом, добавление конденсаторов может помочь увеличить текущие характеристики таких источников питания, но сначала необходимо позаботиться о коэффициенте перенапряжения, чтобы схема была пригодной для практического использования.

Схема сильноточного бестрансформаторного источника питания, описанная здесь, мы надеемся, эффективно справляется с перенапряжениями, возникающими из-за переходных процессов питания, таким образом, что выход становится свободным от опасностей, и обеспечивает необходимую подачу тока при номинальных уровнях напряжения.

Все в цепи остается таким же, как и ее старый аналог, за исключением включения симистора и стабилитрона, который на самом деле представляет собой ломовую сеть, используемую для заземления всего, что превышает номинальное напряжение.

В этой схеме выход, как мы надеемся, обеспечит стабильное напряжение около 12+ вольт при токе около 500 мА без опасности случайного проникновения напряжения или тока.

ВНИМАНИЕ: ЦЕПЬ НЕ ИЗОЛИРОВАНА ОТ СЕТИ И ПОЭТОМУ ПРЕДНАЗНАЧЕНА ПОВЫШЕННЫЙ РИСК ПОРАЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ, НЕОБХОДИМО ПРИНЯТЬ СООТВЕТСТВУЮЩИЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ.

ОБНОВЛЕНИЕ: лучшая и более продвинутая конструкция может быть изучена в этой цепи бестрансформаторного источника питания с контролируемым переходом через нуль

Список деталей

• R1 = 1M, 1 / 4W
• R2, R3 = 1K, 1/4 WATT
• C1 —- C5 = 2 мкФ / 400 В PPC, КАЖДЫЙ
• C6 = 100 мкФ / 25 В
• Все ДИОДЫ = 1N4007
• Z1 = 15 В, 1 Вт
• TRIAC = BT136

Аккуратно нарисованная печатная плата для Вышеупомянутый сильноточный бестрансформаторный источник питания можно увидеть ниже, он был разработан Mr.Патрик Брюн, один из заядлых последователей этого блога.

Обновление

Более глубокий анализ схемы показал, что симистор сбрасывает значительную величину тока, ограничивая выбросы и контролируя ток.

Подход, используемый в приведенной выше схеме для управления напряжением и выбросом, является отрицательным с точки зрения эффективности.

Чтобы получить желаемые результаты, как предложено в приведенной выше схеме, и без шунтирования драгоценных усилителей, необходимо реализовать схему с прямо противоположным откликом, как показано выше.

Интересно, что здесь симистор не настроен на сброс мощности, а подключен таким образом, что он отключает питание, как только выход достигает указанного безопасного предела напряжения, который определяется каскадом BJT.

Новое обновление:

В приведенной выше модифицированной конструкции симистор может не работать должным образом из-за его довольно неудобного расположения. На следующей диаграмме предлагается правильно настроенная версия вышеуказанного, которая, как можно ожидать, будет работать в соответствии с ожиданиями. В этой конструкции мы включили тиристор вместо симистора, так как устройство расположено после мостового выпрямителя, и поэтому на входе присутствует пульсация постоянного тока, а не переменного тока.

Улучшение вышеуказанной конструкции:

В вышеупомянутой схеме бестрансформаторного источника питания на основе SCR выход защищен от перенапряжения через SCR, но BC546 не защищен.Чтобы обеспечить полную защиту всей схемы вместе с каскадом драйвера BC546, к каскаду B546 необходимо добавить отдельный каскад запуска с низким энергопотреблением. Измененный дизайн можно увидеть ниже:

Вышеупомянутый дизайн может быть дополнительно улучшен путем изменения положения SCR, как показано ниже:

До сих пор мы изучили несколько конструкций бестрансформаторных источников питания с сильноточными характеристиками, а также узнали относительно их различных режимов конфигурации.

Ниже мы пойдем немного дальше и узнаем, как создать схему с переменной версией, используя SCR.Объясненная конструкция не только обеспечивает возможность получения постоянного переменного тока

Принцип работы с переключением ответвлений трансформатора

Обмотка имеет отводы в разных точках. Поскольку отводы предусмотрены в разных точках обмотки, один отвод необходимо подключать одновременно, иначе это приведет к короткому замыканию. Следовательно, селекторный переключатель приводится в действие после отключения нагрузки. Чтобы предотвратить несанкционированное включение устройства РПН, предусмотрена механическая блокировка. Для предотвращения непреднамеренного срабатывания предусмотрены электромеханические фиксирующие устройства для управления автоматическими выключателями и обесточивания трансформатора при перемещении ручки переключателя ответвлений.

2. РПН под нагрузкой

Устройства РПН используются для изменения передаточного числа без отключения от него нагрузки. Переключение ответвлений может быть выполнено, даже когда трансформатор передает нагрузку. Устройства РПН значительно повышают эффективность системы. В настоящее время почти все крупные силовые трансформаторы снабжены переключателями ответвлений под нагрузкой. Причиной использования переключателей ответвлений в силовых трансформаторах являются 1. Во время работы устройств РПН главная цепь остается неизменной.2. Предотвращается опасное искрение. Отводы на обмотках вынесены в отдельный масляный отсек, в котором находится переключатель РПН. Переключатель ответвлений представляет собой механический селекторный переключатель, который приводится в действие двигателем с помощью местного или дистанционного управления.

Ручка, предназначенная для ручного управления в случае аварии. Селекторный переключатель представляет собой форму замыкающего переключателя перед размыканием, и во время переключения устройств РПН с одного ответвления на другое необходимо мгновенное соединение между соседними ответвлениями.Это приводит к короткому замыканию между соседними отводами. Ток короткого замыкания должен быть ограничен включением резистора или реактора. Следовательно, все типы переключателей ответвлений под нагрузкой имеют сопротивление для ограничения тока короткого замыкания во время переключения ответвлений. Импеданс может быть сопротивлением или реактивным сопротивлением с отводом от центра. В современных конструкциях это неизменно осуществляется парой резисторов.

Руководство по выбору трансформатора тока (ТТ)

Падение напряжения (однофазное)

Падение напряжения (однофазное). Найти: Найти формулу падения напряжения: 2 x K x L x I В.D. = ——————- C.M. Переменные: C.M. = Площадь круговой мельницы (глава 9, таблица 8) для определения процента падения напряжения

Подробнее

ОПАСНОСТЬ! ОПАСНОСТЬ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Инструкции по подключению датчика импульсов WattNode, кВт · ч Для использования с регистраторами данных серий HOBO h31, h32, U30, UX90 и UX120 и узлами данных HOBO. Применяется к этим датчикам импульсов WattNode, кВт · ч: Начало, часть

Подробнее

Руководство по ограничению экспорта SolarEdge

Руководство по ограничению экспорта SolarEdge в Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе, версия 2.0 Отказ от ответственности Отказ от ответственности Важное примечание Авторские права SolarEdge Inc. Все права защищены. Воспроизведение любой части этого документа, хранящегося в

, запрещено.

Подробнее

Руководство по установке Solar Connect-11

Руководство по установке Solar Connect-11 Версия 1.1 Содержание Важная информация о продукте 3 Форма регистрации системы 4 Обзор Solar Connect-11 5 Подключение к Интернету и источникам питания 6 Подключение однофазного трансформатора тока

Подробнее

ДОКУМЕНТАЛЬНЫЕ СТАНЦИИ ГЕНЕРАТОРА

ДОК-СТАНЦИИ для генератора Портативный силовой кабель TRYSTAR Удлинители кабеля от кулачка до кулачка 2000 В, 100A-400A, в соответствии с таблицей 400 NEC.5 (B) Все продаваемые портативные силовые кабели очень гибкие и внесены в списки UL и C-UL или CSA

.

Подробнее

Трансформаторы тока

Заменяет декабрь 2002 г. Общее описание Низковольтные трансформаторы тока Eaton доступны как с твердым сердечником, так и с разъемным сердечником. Разработан для приложений электронного измерения, все твердые

Подробнее

Трансформаторы тока

Tyco Electronics Corporation Crompton Instruments 1610 Cobb International Parkway, Unit # 4 Kennesaw, GA 30152 Тел.770-425-8903 Факс. 770-423-7194 Трансформаторы тока Трансформаторы тока (ТТ) обеспечивают

Подробнее

Цифровой настенный модуль T7560A, B, C

T7560A, B, C Цифровой настенный модуль HONEYWELL EXCEL 5000 ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА ПЕРЕД УСТАНОВКОЙ Вся проводка должна соответствовать местным электротехническим нормам и правилам или как указано на монтажных схемах. Цифровой

Подробнее

Как получить удлинитель линии электропередачи

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ КОММЕРЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ЭЛЕКТРОСЛУЖБЫ 1 Шаги к коммерческому обслуживанию Оплата расчетного депозита Коммерческие здания: до 1 кв.1, 5, кв.фут = 2 доллара. Более 5 кв. Футов = 3 доллара США. Коммерческие вакансии

Подробнее

Расчет тока короткого замыкания

Введение Несколько разделов Национального электротехнического кодекса относятся к надлежащей защите от сверхтоков. Безопасное и надежное применение устройств защиты от сверхтоков на основе этих разделов требует, чтобы

Подробнее

Интегрированный солнечный удлинитель RAY-MAX

Интегрированный удлинитель солнечной энергии RAY-MAX 600008, 600009, 600010, 600208, 600209, 600210 Руководство пользователя NEXTRONEX, INC.Дата редакции: 27.10.14 Содержание 1. Инструкции по технике безопасности … 3 2. Общие предупреждения по оборудованию …

Подробнее

ОБЩИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИЕМНИКУ РАССТОЯНИЕ ПРИЕМНИКОВ В пределах 6 футов от края любой двери ЖИЛЬЕ Не более чем на 12 футов вдоль стены КОМНАТЫ: На всех стенах шириной 24 или более В пределах 24 от края

Подробнее

Системы кормления.Эффективное обращение

Системы подачи Эффективное управление СПОСОБ ОПТИМИЗАЦИИ Автоматические станки для обработки проволоки последнего поколения работают с высокими показателями ускорения и скорости. Это предъявляет максимальные требования к

.

Подробнее

Сервисы. Трехфазное обслуживание

Услуги Первичное обслуживание и вторичное обслуживание Накладные расходы по сравнению с подземными типами общих услуг Трехфазная звезда, закрытая, разомкнутый, треугольник, угол, заземленный, центральный, разомкнутый, однофазный, трехфазный, треугольник, треугольник

Подробнее

МИДНИТ СОЛНЕЧНЫЙ И СОЛНЕЧНЫЙ ВАШИНГТОН

MIDNITE СОЛНЕЧНЫЕ И СОЛНЕЧНЫЕ КОНТРОЛЛЕРЫ ЗАРЯДА ВАШИНГТОН 30 А MPPT с контролем нагрузки для небольших систем, лодок и жилых автофургонов РЕЖИМЫ СВЕТОДИОДНЫХ РЕЖИМОВ KID KID KID имеет три столбчатых индикатора и четыре светодиода состояния, которые

Подробнее

Замечания по установке сети M-Bus

Замечания по установке сети M-Bus 1 Замечания по установке сети M-Bus В этом руководстве объясняется, как рассчитать максимальную длину кабеля M-Bus в зависимости от технических параметров используемого кабеля и количества M-Bus

Подробнее

Инструкция по установке LIEBERT VNSA

Инструкция по установке LIEBERT VNSA Описание Сетевой коммутатор Liebert vnsa разработан для подключения нескольких устройств с поддержкой Ethernet и поставляется в различных моделях.Устройство может иметь: Дисплей Liebert icom

.

Подробнее

Руководство пользователя ИБП 1K / 2K / 3K Online

Руководство пользователя Система бесперебойного питания ИБП 1K / 2K / 3K Online Содержание 1. Важное предупреждение по безопасности … 1 1-1. Транспортировка … 1 1-2. Подготовка … 1 1-3. Установка … 1 1-4. Эксплуатация …

Подробнее

ГЛАВА 2 ПРИМЕРЫ И ТАБЛИЦЫ

ГЛАВА 2 ПРИМЕРЫ И ТАБЛИЦЫ КОММЕНТАРИЙ НА 210.20 (A) ИСКЛЮЧЕНИЕ Устройство максимального тока, которое подает постоянные и прерывистые нагрузки, должно иметь номинал, который не меньше суммы 100 процентов от

.

Подробнее

Основы власти

Основы энергетики. Основы энергетики, 2008 г., American Power Conversion Corporation. Все права защищены. Все представленные товарные знаки являются собственностью соответствующих владельцев. Цели обучения на

Подробнее

LocoNet — отличия Digitrax

LocoNet, Digitrax Difference LocoNet — это метод Digitrax для связи между устройствами, совместимыми с LocoNet, на макете модели железной дороги.Совместимые с LocoNet устройства предназначены для совместной работы на

.

Подробнее

HM-W536 Руководство по установке

HM-W536 Руководство по установке 13.09.2013 ВАЖНЫЕ ИНСТРУКЦИИ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ Предупреждение. При использовании электрических устройств следует соблюдать основные меры безопасности, чтобы снизить риск возгорания, поражения электрическим током или травм.

Подробнее

Руководство по кодам неисправности.содержание

Содержание руководства по кодам неисправности 一 настенная серия AC 2 напольная серия AC. 4 三 переносная серия переменного тока .. 5 四 осушитель 6 инвертор постоянного тока одинарная сплит-серия … 7 инвертор постоянного тока серия мульти сплит 10 1 一

Подробнее

Приложение №2 Контракт УК-11-13

Приложение № 2 Контракт UK-11-13 для коммунальных предприятий Закупка и замена распределительного устройства на гидроподстанции Kingston MS11 25 марта 2011 г. Доставлено: всем получателям запроса предложений Общее количество страниц: Девять (9)

Подробнее

Введение.Страница 2/9

Руководство по установке на английском языке, США, версия 1.1, от 13 ноября 2015 г. 2015 Smappee NV. Все права защищены. Технические характеристики могут быть изменены без уведомления. Все названия продуктов являются товарными знаками их

Подробнее

Падение напряжения. Падение напряжения 1

Падение напряжения. Техническая информация, представленная здесь, предназначена для помощи квалифицированным специалистам в планировании и установке электроснабжения на фермах и в жилых домах.Квалифицированное лицо определено в статье 100 закона

.

Подробнее

Мониторинг солнечной фотоэлектрической мощности

Мониторинг мощности фотоэлектрических солнечных батарей Введение Мониторинг мощности фотоэлектрических солнечных батарей полезен для просмотра фактических результатов. Его можно измерить от инвертора и / или сети с помощью токоизмерительных клещей или счетчиков импульсов

.

Подробнее

.