溶接・始動・充電に。スキーム、説明

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溶接、始動、充電用。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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私は0,6年以上、溶接、厚さ12～1,5mmの金属板の切断、スターターで車のエンジンを始動する際の電力の供給、アルカリ電池や酸電池の充電に実績のある自作装置を使用してきました。最大 XNUMX kW の DC モーター電力の始動とその後の動作を保証します。さらに、私が提示したユニバーサルは、地下室、地下室、作業場などの電気機器用の安全な電圧の優れた電源でもあります。

デバイスの主な特徴

一次電源の電圧、V ...... 220
調整可能な溶接電流、A ...... 0-120
調整可能な充電電流、A ...... 0-75
調整可能な出力電圧、V ...... 0-70
最大出力、kVA……3
全体寸法、mm ...... 590x310x300
重量、kg ...... 40

デバイスの中心にあるのは、自家製の電源トランス T です。_с - 単相ロッド（電磁鋼板製磁気回路の断面 60x80 mm）、直径 230 mm の銅線を 2 回巻いた一次巻線 I、1 つの二次巻線（II-2 および II） -32、各 32 ターン、それぞれのワイヤ断面積は XNUMX mm²）。この 25 kg の大型 (280x240x120 mm) 電気機器には、断面積 50 mm のワイヤを 40 回巻いた巻線 III が付いています。².

別の巨大でボリュームのある自家製デバイスは、L チョークです。_c - ロッドタイプのコアにも巻かれています（セクション40x30 mm - 磁気回路のセットの半分T）_с)、ただし、4 mm のガラス-テクストライトガスケットによって形成された「空気」ギャップがあります。直径 60 ～ 6 mm の絶縁銅線の 8 ターン巻線が XNUMX つだけ直列に接続されています。

スロットルを少しオフ L_c KBGI タイプのフィルタコンデンサのブロックがあり、総容量は 2000 マイクロファラッド、動作電圧は 80 V です。

Tに合わせる_c とL_c - 整流ユニット。強力な電気バルブ D200 (VD1c-VD2c) と「電気」サイリスタ T160 (VS1) のペアが含まれます。_c-VS2_c) XNUMX つのトランジスタを備えたチップ上の特別なブロックによって制御されます。もちろん、使用されているパワー半導体デバイスはすべてアルミニウム製ラジエーター上にあります。

動作中（特に金属の溶接や切断時）は大量の熱が放出されるため、

そのため、デバイスには強制冷却電動ファン (シャフトにインペラが付いた M1 電動モーター) が含まれています。放熱面のできるだけ多くが空気圧下になるように、電源トランスのすぐ近くに配置されています。

BTから50-60mm_c チョークLが付いています_c 巻き線の中心部分が電動ファンの中心軸線と一致するようにします（空気の流れをよくするため）。強制冷却空気流の残りは、パワー半導体デバイスとデバイスの他の要素およびコンポーネントの間に分配されます。サイリスタ制御ユニットもその 2 つです。別の基板に実装され、インダクタの上にその巻線に対して垂直に配置されます（図XNUMX）。

サイリスタ制御ユニットは、最大 500 A の電流定格のダイオード - サイリスタブリッジを動作させるための位相パルスコントローラにすぎません。広く使用されている無線コンポーネントや一般的な産業用ユニットに取り付けられ、高品質の調整と制御を提供します。自動モードでの信頼できる認証の可能性。

米。 1. 自作の溶接充電開始装置の概略図。

溶接、始動、充電用
米。 2. 完成したデバイス (左) と後壁を取り外したレイアウトの図 (右)。

また、コンバータには、出力パルスを瞬時にブロックすることによって作動する、標準外の状況からの電子的保護機能もあります。これは、サイリスタ VS1 をベースにした電子デバイスで、その制御電極回路には、並列接続され、サイリスタを閉じるように動作する緊急状態センサー (たとえば、電流制限器のリードスイッチ、水銀温度計の接点、および同様の小型デバイス) があります。保護回路（図1には、そのような接点の1対のみを示しています - SAXNUMX）。

緊急状態のセンサーのいずれかが閉じると、サイリスタ VS1 のロックが解除され、その後は開いたままになります。そして、これは、オペアンプの反転入力であるDA1マイクロ回路が、その非反転入力でのこぎり波電圧の可能なすべての値を超える電位を受け取ることを意味します。その結果、「オペアンプ」の出力はゼロに設定され、トランジスタ VT3 ～ VT5 は閉じたままとなり、出力パルスはサイリスタに供給されません。

ブロックの電源電圧を一時的にオフにすると、ブロックは元の状態に戻ります。

次に、無線コンポーネントの交換の可能性についていくつかの推奨事項を示します。トランジスタ VT1 および VT2 の役割としては、より現代的で普及している KT315 および KT312 が十分に受け入れられます。 4 端子三極管 (並列動作する VТЗ と VT5 ～ VT829) の代わりに、XNUMX つの半導体 KTXNUMX だけで十分です。

KD105B (VD3 - VD5) として、少なくとも 100 V の逆電圧と少なくとも 3 A の直流パルス電流を備えた任意のシリコンダイオードが適切に機能します。VD1 整流器ブリッジ (KTs402 アセンブリ) は、任意のアナログと安全に置き換えることができます。 KTs402～KTs405シリーズより。

TVK-1L70やTVK-2Lなどの既製の「Silovichok」T110を使用することをお勧めします。パルストランス T2 および T3 を選択する場合も同様に行う必要があります。もちろん、産業用 MIT-2V が優先されます。ただし、必要に応じて、直径 20 ～ 50 mm の標準的なフェライトリングに巻いた自家製の「パルス」で満足することもできます。各変圧器の一次巻線に PEV-50 ワイヤが 0,2 回巻かれていれば十分です。したがって、二次側では PEV-150 が 0,2 回転する必要があります。回路図に従ってはんだを除去するときに間違わないように、各巻線の開始部分を（たとえば、色付きのマークで）強調表示することをお勧めします。マークは条件付きでドットで示されます。

サイリスタに供給される制御パルスの持続時間は 100 ～ 200 μs です。

著者の設計では、溶接充電開始装置は、500x310 mm のスチールアングルで作られた 300x15x15 mm の金属フレーム内に取り付けられています。この設計では、強制空冷用の電動ファン、電源変圧器、チョーク、整流器ユニット、そしてその上に (すでに述べたように) サイリスタ制御ユニットがほぼ次々と配置されています。

フロントパネルには、自動保護付き主電源電圧スイッチ、ネットワーク表示灯、30 V DC 電圧計、電流計オフトグルスイッチ付き 50 A DC 電気測定ポインタ、サイリスタ制御ユニットの電圧ポテンショメータ、トグルスイッチFANとFILTER-OFF。以下では、「+」端子と「-」端子が 48 列に配置されており、車のバッテリーを充電するために接続するためと、バッテリーが放電したときに車のエンジンを始動するためのスターターに接続するためと、溶接モードで接続するためです。電極ホルダーを備えた溶接ケーブルと、溶接および金属切断中の「アース線」、端子は最大 XNUMX V です。デバイスの上部カバーの下には、溶接および充電器への追加の切り替え用の切り替え銅タイヤを備えた接点ブロックがあります。モード。

私自身の経験に基づいて、デバイスを配線する際には、電気回路図に従ってすべての電気回路で特に強固な接触を実現することをお勧めします。銅管の先端を使用して電源線を供給し、各端子の端部を平らにして半田付けし、取り付けボルト用に直径 6,5 mm の穴を開けることを強くお勧めします。さらに、すべてのボルト接続には、しっかりと締めて電気接触をしっかりさせるために、Grover ワッシャーを装備する必要があります。これは、電源トランス、インダクタ、整流器ユニットの電気接続に特に当てはまります。

溶接充電開始装置の作業順序に関しては、彼らが言うように、ここでは問題はありません。

特に、溶接作業（溶接モード）を実行するときは、電源コードのプラグをソケットに差し込む必要があります（相線が実際に回路ブレーカーに接続されていることを確認してください - 万一の場合に電気保護を迅速かつ正確に動作させるため）過負荷と短絡の防止)。マシン A1 の電源を入れると、POWER インジケーターライトが点灯します。次に、「アース線」（溶接の準備をした部分から伸びている）を「-」端子に接続し、（電極ホルダーから出ている）溶接ケーブルを「+」端子に接続する必要があります。

デバイスの空冷ファンをオンにする場合は、電流計をオフにする必要があります。オフにしないと、故障する可能性があります。電極をホルダーに挿入し、電圧ポテンショメータで必要な電流に合わせてバルブブリッジの調整を選択し、溶接に進むことが残っています。

CHARGER モードの場合、アルゴリズムは多少異なります。ここでは、バッテリーからの対応するリード線をデバイスの「+」および「-」の端子に接続し、整流器が必要な充電電流を供給できるように、電圧ポテンショメータを使用して「トロリーバス」サイリスタを調整することがすでに必要です。。

START は、車のスターターがオンになっている間、最大 50 A の増加した電流が数秒間バッテリー端子に供給されるという点で CHARGER モードとは異なります。

著者: A. シハンスキー、ヴォルスク

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