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無線電子工学および電気工学の百科事典 高周波マイクロウェルディングの制御。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
高周波マイクロウェルディングは、金属、プラスチックの溶接、銅線のはんだ付けなどを目的としています。高周波電流を使用することにより、高品質の継ぎ目、安定したアーク燃焼、消費電力の削減、溶接電流のスムーズな調整が特徴となります。 従来の溶接機の電流調整は、溶接に必要な「降下」荷重特性を得るバラストレオスタットによって実行されます。このようなシステムの電力のかなりの部分は加減抵抗器の加熱に費やされます。従来の溶接の 2 番目の重大な欠点は、安定したアーク点火を生成するために電圧を増加する必要があることです。 電子スイッチとして電界効果トランジスタを備えたインバータ電源を使用することにより、他の指標を改善しながら溶接電圧を下げることが可能になります。マイクロウェルディング装置の電子回路は、電圧と電流のフィードバックにより、必要なタイプの負荷特性を自動的に生成します。 フィードバック調整により、負荷特性の傾きを任意に設定できます。この回路は、半導体コンバータの温度を自動的に監視し、主要なトランジスタの過熱に対する保護回路により負荷電流を適時に低減し、負荷に応じて溶接ワイヤの送給速度を自動調整することで、ワイヤの消費量を削減します。電子レギュレータの動作は、キー インバータを使用したデューティ サイクル調整による DC 電圧のパルス電圧への変換に基づいています。
デバイス (図 1) は次のもので構成されます。
マスター オシレーターは DA2 タイマー チップ上に組み込まれています。発電機の電源は DA3 マイクロ回路によって安定化されており、抵抗器 R2 スライダーの一番下の位置では、DA3 発電機の出力 2 のパルス幅は溶接電流と同様に最大になり、一番上の位置では最小になります。最大電力は、使用するトランス T1 と電界効果トランジスタ VT2...VT4 のグループの最大ドレイン電流によって決まります。金属の接触溶接中に発生する電流パルスの大きさは、数十アンペアに達することがあります。したがって、トランジスタは共通のラジエーターに実装されて並列接続されます。トランジスタのドレイン端子とソース端子は共通バスに接続され、出力接続は断面積が少なくとも 6 mm2 のより線で行われます。 出力電圧の安定化は負帰還回路により実現されています。電圧。 OS は溶接回路から取り外され、並列安定器 DA1 の制御入力に供給され、DA5 タイマーの制御回路 (入力 2 に) に接続されます。出力電圧が増加すると、入力 1 DA1 の制御電圧が増加し、より強く開き、入力 5 DA2 を分路します。これにより、発電機の出力パルスの持続時間が短縮され、電気溶接電圧が低下します。出力電圧が低下すると、逆のプロセスが発生します。負荷で電圧安定化モードが作成されます。溶接作業に必要な特性は抵抗R6で電圧を調整することで設定されます。 OSがDA1に到着。 負荷電流に比例するシャント抵抗 RS1 の両端の電圧降下は、分圧器 R14 を介して、VT4 スイッチのベース回路に含まれる並列安定化器 DA1 の制御入力に供給されます。過負荷になると、RS1 の電圧が上昇し、DA4 がさらに開き、ベース回路 VT1 をバイパスします。トランジスタが閉じ、マルチバイブレータからトランジスタ VT2.VT4 のゲートへのパルスの通過が停止します。これにより、溶接回路の短絡電流を制限することができます。 電界効果トランジスタ VT2...VT4 はスイッチング モードで動作し、パルスがゲートに到着すると開きます。パルスの終了後にゲート回路を閉じる速度を速めるために、ゲート回路は内部タイマー トランジスタ DA2 を介してグランドに閉じられます。パルスダイオード VD3 はトランジスタの自然なオープンを排除します。 動作電流時の電界効果トランジスタの温度は定格温度を超えてはなりません。それらの温度は、ラジエーターに取り付けられたサーミスター RK1 によって制御されます。温度が上昇すると、サーミスタの抵抗が減少し、DA1 のピン 1 の電圧が増加し、その開度が大きくなり、DA2 発生器の周波数が低下し、それに対応して出力電力も低下します。 被覆されていないバイメタルワイヤを溶接する際の酸化プロセスを排除するために、パイプラインに設置されたバルブ K1 を使用して不活性ガスが溶接現場に供給されます。 C7-L1-C8 フィルタは負荷時の干渉を排除し、パルス間の電圧降下を防ぎ、溶接アークの切断を防ぎます。出力電圧の存在を監視するには、HL1 LED を使用します。 制御ユニットのほとんどの要素は、104x65 mm のプリント基板上に配置されています (図 2)。プリント基板と電源トランスは、金属ケース内の別個のコンパートメントに配置されています。スイッチング素子と電流計を備えた電流、速度、特性レギュレータはデバイスの前面パネルにあり、ファン (取り付けられている場合) は後壁にあります。
このデバイスは、OSO-0,4 または TS320 タイプの電源トランスを使用します。変圧器を分解し、すべての二次巻線を取り外し、総断面積 3 mm2 のいくつかの巻線の束 (フレームをよりよく埋めるため) で新しい二次巻線を巻きます。巻き数はフレームの寸法 (充填前) によって決まります。巻線は直列に接続されています。ダイオード VD5 と VD6 は別の基板に取り付けられています。 50x100 mm の「フラッグ」ラジエーターが装備されています。図に太い線で示されている電源回路は、断面積が少なくとも 4 mm2 のビニル絶縁のより線で作られています。 0,6mm溶接ワイヤ（半自動）を使用して溶接する場合、送りモータとブローチ機構からなる機構により溶接ワイヤを溶接現場に送り込みます。ボタン SB1「開始」は、ワイヤーと不活性ガス供給ホースにあります。 送りモータ M1 の電源回路は、アナログスタビライザ DA5 のスピードコントローラとトランジスタ VT5 の電流アンプで構成されています。抵抗溶接を行う場合は、溶接を容易にするために尖った端を備えた 1 ～ 3 mm の丸い銅黒鉛電極とクランプ装置が必要です。 可能であれば、回路にコンピュータの電源からのファンを追加し、12V 回路に接続する必要があります。不活性ガス供給バルブは工業用で、電流計 PA1 (75 mV の外部シャントと 50 ～ 100 A のスケール付き) はタイプ M4200 です。固定抵抗器 - タイプ S2-29、可変抵抗器 - SPO-0,5; SDR。可能な素子の置換を表 1 に示し、表 2 に適切な種類の電界効果トランジスタを示します。
チョーク L1 は、直径 2000 mm のフェライト リング (42NM) 上に作成されています。巻線は、断面積 30 mm40 のより線を 4 ～ 2 回巻いたもので構成されています。 マイクロ溶接装置のセットアップは、抵抗器 R10 によるワイヤ送給速度、マイクロ溶接電流特性 - R6、電流調整 - R2、および電極固着に対する保護 - R14 の初期設定で構成されます。短期間の動作後、回路要素の加熱をチェックする必要があります; 80°Cを超える温度では、ラジエーターの面積を増やす必要があります。 開始ボタン SA1 は、最初は溶接電極に電圧がかかっていない状態で、バルブ K1 と DA2 チップ上の発電機をオンにします。コンデンサ C3 の充電時間に応じて遅れて溶接電圧が発生すると、その後、抵抗器 R1 モータの位置に応じた速度でワイヤ送給モータ M10 が回転します。 溶接アークの紫外線による目の火傷を避けるために、作業時には UV フィルター付きの保護溶接ガラスを使用します。 著者：V. コノバロフ、A. ヴァンテエフ、クリエイティブ研究所「オートメーションとテレメカニクス」、イルクーツク。
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