溶接は電子制御です。スキーム、説明

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溶接は電子的に制御されます。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの金属構造物は電気溶接を使用して組み立てられます。このためにいくつかのデバイスを作成しましたが、そのうちの XNUMX つが最も成功し、使いやすいことがわかりました。電子電流制御を備えた溶接変圧器について説明します。高品質の組み立てが必要で振動の影響を受ける可動部品はありません。コントロールユニットでは、ポテンショメータノブを回すことで溶接電流をスムーズに調整できます。同時に、アークは変化範囲全体にわたって安定して燃焼します。

電子電流調整機能を備えた溶接変圧器の技術的特徴:

供給電圧、V 220
溶接電流の規制の限界、A 45 - 140
パワーアークの開回路電圧、V 42
デューティアークの開回路電圧、V 87
メイクアップ電流、A 15

図 1 に溶接機の電気回路を示します。これには次のものが含まれます。溶接トランス T3。サイリスタVS3、VS4を使用した電力整流器。ダイオード VD6 ～ VD9、平滑チョーク L1 を使用してパイロットアークに電力を供給するための整流器。トランジスタ VT1 ～ VT5 のパワーサイリスタ用の制御ユニット。

電子機器によって制御される溶接
米。 1. 電子電流制御と 220 V 主電圧からの電力供給を備えた溶接機の概略図

メインアークは、サイリスタ VS3、VS4 を使用した整流器によって電力が供給されます。サイリスタのスイッチング角度を変えると溶接電流の値が変わります。

電力サイリスタが閉じると、ダイオード VD6 ～ VD9 およびインダクタ L1 の給電回路によって溶接アーク電流が供給されます。

電源整流器には立ち下がりの外部特性があります。パイロットアーク整流器は急峻な外部特性を持ち、インダクタL1によりアーク回路に連続電流が維持され、安定したアーク燃焼が保証され、電極皮膜の剥離が防止されます。

制御回路は、変圧器 T1 の電源、ダイオード VD1 の整流器、トランジスタ VT1 および VT5 の同期回路、トランジスタ VT3、VT4 の移相装置、トランジスタ VT2 の比較ユニット、溶接電流計回路で構成されます。変流器 T4、サイリスタ VS1 および VS2 のパワーサイリスタの制御回路。

トランジスタ VT1、VT5 の同期回路は、ネットワーク電源電圧の各半サイクルの開始時に移相デバイスの容量 C3 を放電するように設計されています。ネットワーク電圧が 0 の瞬間、トランジスタ VT1 のベースは 0 (閉じています)、VT5 は開き、C3 は放電されます。それ以外の場合はすべて、VT5 は閉じられます。

電源電圧の各半サイクルの開始時に、コンデンサ C3 は VT2 と R8 を通じて充電されます。 C3の電圧がトランジスタVT4のベースの電圧と等しくなった瞬間にトランジスタVT3が開き、VT2とC1がパルストランスT2のI巻線に放電されます。巻線 II および III から電流パルスがサイリスタ VS1 または VS1 を開きます (サイリスタが開き、そのアノードに正の半波電圧がかかります)。トランス T2 の巻線 III または IV から開放サイリスタ VS3 または VS4 を介して制御電流が電力サイリスタ VS14 または VS15 に供給されます。これらのサイリスタのうち、制御電極に制御電流が流れるサイリスタが開きます。後者は抵抗 RXNUMX または RXNUMX によって制限されます。

溶接アーク電流はオープンサイリスタ VS3 (VS4) を流れ、変流器 T4 によって測定され、フィードバック回路 VD5、R17、C4、R18、R20、R7 を介してトランジスタ VT2 の比較回路に供給されます。抵抗器 R20 モーターからの電圧は、比較回路の「A」点の電圧と比較されます。トランジスタ VT2 は、点「A」と抵抗 R20 の両端の電圧差に応じて内部抵抗を変化します (アクティブモードで動作します)。溶接アークを流れる電流が制御ユニットによって設定された値よりも増加すると、内部抵抗 VT2 が増加し、コンデンサ C1 の充電が遅くなり、パワーサイリスタのスイッチング角度が増加するため、溶接アークを流れる電流が減少します。

溶接電流が制御ユニットによって設定された値よりも減少すると、逆のプロセスが発生します。つまり、パワーサイリスタのスイッチング角度が減少し、その結果、アーク電流が増加します。このようにして、溶接電流が調整されます。

溶接アーク電流は、抵抗器 R20 スライダーを回すことによってコントロールパネルから設定されます。アークが燃焼すると、電極の端と溶接製品の間のギャップが変化し、したがってアークにかかる電圧も変化します。場合によっては（ギャップが大きい場合）、電力整流器の開回路電圧よりも大きくなり、パイロットアーク整流器によってアークに電力が供給され始め、電力サイリスタが閉じます。溶接アークの長さが減少すると、半サイクル全体にわたって制御電流がサイリスタの制御電極を流れるため、パワーサイリスタは再び開きます。

変圧器 T1 は任意の電力にすることができますが、20 W 以上、一次巻線 I - 220 ボルト、巻線 II - 24 ボルト、線径 0,13 mm 以上、巻線 III および IV - 12 ボルト、線径 0,25 以上んん。

トランス T2 は 20NM フェライト製の K10x5x2000 コアに巻かれています。その巻線 I、II、III はそれぞれ、直径 50 mm の PEV-1 ワイヤを 0,2 回巻いたものです。

T3 変圧器のコアは、厚さ 3404 mm の電気冷間圧延鋼グレード 0,35 で作られています (寸法は図 2 に示されています)。巻線 I - 162 ターン: 断面積 81 mm8 (2x2 mm) の銅線の 4 ターンの 32 つのセクション。各巻線 II および III - 16 ターン: 断面積 15 mm2 (3x5 mm) の銅線の 93 ターンの 1,7 つのセクションで構成されます。巻線 I、II、III には、耐熱ワニスが含浸されたグラスファイバー絶縁体が施されています。巻線IV、V - 直径XNUMX mmのエナメル線をXNUMX回巻きます。

電子機器によって制御される溶接
米。 2. 溶接変圧器 T3 (磁気回路上の巻線の電気的 (a) および物理的 (b) レイアウト): 1 - 巻線 I (断面積 81 mm8 の銅線 2 巻の 2,3 つのセクション)。 16 - 巻線 II および III (断面積 15 mm2 の銅線 4,7 巻の 93 つのセクションのそれぞれ)。 1,7 - 巻線 V および IV (直径 5 のエナメル線 3404 巻)。 0,35 - コア（冷間圧延鋼グレード 6、シート sXNUMX）。 XNUMX - 磁気シャント

変流器 T4 として、変流器 TK 200、100/5 のコアが使用されました。プライマリが XNUMX つあります

断面積 15 mm2 の 400 ターンの巻線。ワイヤとしては、溶接ケーブルまたは絶縁体の他のより線を使用できます。二次巻線は直径 0,5 mm のエナメル線を XNUMX 回巻いたものです。古い二次巻線からフレームに巻かれます。

スロットルコア L1 は電磁鋼板製です。磁気コアの断面積 (巻線を通過する) は少なくとも 12 cm2 で、非磁性ギャップは 1 mm です。直径2,24mmのエナメル線の巻き数は68巻きです。

電子回路は、VTZ と VT4 を除いて、無線要素にとって重要ではありません (これらのトランジスタのペアは、ディニスタのアナログである必要があります)。抵抗 R20 には溶接電流を調整するためのノブが必要です。抵抗器 R16 - PEV 10。抵抗器 R15 (R14) は、それぞれ 47 オームの XNUMX つの並列接続された XNUMX ワット抵抗器から組み立てられます。

溶接トランスのデバッグはブロックごとに実行されます。まず、組み立てられ、少なくとも30 Aのヒューズを介してネットワークに接続されます。次に、二次巻線の電圧がチェックされます。IIおよびIIIでは最大45ボルトであり、次に従ってオンにする必要があります。巻線IVおよびV - 最大90ボルト（スイッチオンもによる）。変流器 T4 の XNUMX 回巻線は、磁化反転モードで動作するようにパワーサイリスタと直列に接続されています。

コントロールユニットを組み立てた後、T2出力のパルスと同期回路の動作を確認してください。テストを容易にするために、R2 と並列のトランジスタ VT9 の代わりに、20 kOhm の可変抵抗を取り付け、その値を変更することによって、ダイニスターアナログのスイッチング角度の変化をチェックする必要があります。次に、回路全体が組み立てられます。溶接アーク回路には偏向電流の合計が 150 ～ 200 A の電流計が設置されており、金属を溶接する場合、可変抵抗器 R18 のハンドルを回したときに溶接電流がから変化するように抵抗器 R20 を調整する必要があります。 45～140A。

パワーサイリスタは標準ラジエーターに取り付けられています。ダイオード VD6 - VD9 は、それぞれ 30 cm2 の面積を持つ XNUMX つのラジエーターに取り付けられます。

溶接変圧器は 1993 年から今日に至るまで安定して動作しており、溶接電流の電子制御は溶接作業中、特に溶接シームの異なる空間位置で非常に便利です。

文学:

D.プリマック。ラジオサークルを助けるために - ラジオ。 1989年第5号。と。 79.
M.I.ザックス、B.A.カガンスキー、A.A.ペチェニン。電気アーク溶接用変圧器。レニングラード：エネルギーアトミズダット。 1988年
V.M.リバコフアーク溶接とガス溶接。 -モスクワ：「高等学校」、1986年

著者: N. ジズラエフ、サマラ

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