Power Electronics

Собрал сварочный аппарат ААС300, универсальный аппарат с мягкой характеристикой (с обратной связью по току) для сварки в защитных газах неплавящимся вольфрамовым электродом(аргон, смесь гелия с аргоном, углекислота), а также для ручной дуговой сварки плавящимся электродом. В основном аппарат предназначен для сварки алюминия и его сплавов переменным током (при создании схемы особое внимание уделялось именно этому варианту), но можно варить и постоянным током нержавейку, титан и т. д. (выложен на http://valvolodin.narod.ru/articl7.html). Схему за последние два года немного доработал.
Сварочный ток от 30 до 280А (практически уже варил и радиатор испарителя от холодильника, и головку от двигателя внутреннего сгорания автомобиля). Вес около 75Кг. Вес аппарата, наверное, пугает. Сравните с промышленным аналогом ТИР-300. Форма переменного тока почти прямоугольная (это позволяет особенно на больших токах снизить расход вольфрамовых электродов). Холостое напряжение 65В. Питается от 380 или 220В (переключатель). Осциллятор (с повышенным током разряда) разряжается с частотой 1000Гц.
Последний вариант схемы еще не делал (со временем есть некоторые сложности). Самая новая это плата (смотри: стр.13, aac-300.djvu, http://valvolodin.narod.ru/schems.html).
Может, кто интересуется?
Руслан.

Вопрос:

Здравствуйте Руслан я собираю свар аппарат по вашей схеме прошу вас расставить номиналы переменных резисторов на схеме указать диоды и стабилитроны в схеме управления и транзисторы диоды стабилитроны в блоке питания какие реле уст на плате. марка конденсаторов диодов и тиристоров использованных в осцилляторе еще как сделан транс. тока
буду благодарен за помощь



Ответ:

Будут большие трудности с настройкой. (Без осциллографа настроить почти невозможно.)

Диодные мосты КЦ405В, диоды на выпрямителе 110В типа Д226Б или КД209А остальные диоды должны выдержать напряжение 40В ток 0,5А .
Переменные резисторы Ogr Tok – 4,7Ком, Zavarka Kratera – 10Ком, Max Tok – 1Ком * 5ВТ(проволочный), Ogr ”V” -2,2КОм
Реле РЭС9 РС4524 200

По осциллятору.
Т6 – ТЧ63 -9, Т7 – три таких же параллельно, или, таблеточный (марку не помню, его видно на фотографии, должен выдерживать 1000В частоту 1000Гц, импульсный ток 1000А).
Конденсаторы 20Мкф*600В – МБГ, 0,5*1000В – пять параллельных 0,1*1000В (применяются в телевизорах, может К78-2)
Транс тока выполнен на ленточном кольцевом сердечнике, (в принципе подойдет любой железный, лишь бы осталось окно, чтобы продеть силовой провод) содержит 1000 витков проволоки 0,1…0,2мм.

Хочу предупредить. После сборки схемы, сразу не подключай силовые тиристоры.
Надо настроить кривые пилообразного напряжения Grafik, они должны быть одинаковые, каждая в своей половине. И это еще не всё.

вопрос
по блоку питания транзисторы ? резисторы? стабилитроны ? и сопротивление проволочного резистора в осциляторе ?. оптотиристоры для управления тиристорами выпр моста пойдут то125-12,5?

ОТВЕТ
Блок питания очень примитивный (поэтому поленился подписывать детали). Можно заменить любым с выходами +8В*1А, -8В*1А. У меня очень не экономичный вариант исполнения (с 40В остается 8В, остальное греет транзисторы), но стабильно держит напряжение, даже при падении напряжения в сети до 110В.
Теперь детали
Транзисторы:
Силовые КТ808 (на радиаторах!!!), остальные КТ817Г (со стороны +8В), КТ816Г (со стороны -8В).
Стабилитроны Д814А.
Резисторы 2КОм (три верхних и два параллельно стабилитронам), 100 Ом (два последовательно стабилитронам и два остальные)
Позже внесу исправления на плате и в схеме

По осциллятору
Резистор проволочный 5…10 Ом, 30 Вт. Он значительно снижает броски тока тиристора Т6 и позволяет использовать один ТЧ63

В осцилляторе могут быть ТО125-12,5-10 (напряжение не менее 1000В) замена ТО325-12,5-11
Для управления мощными силовыми тиристорами можно применить ТО125-12,5-3 (напряжение не менее 300В)
Если будешь заказывать или покупать бери все 4 шт на 1000В. У них стоимость одинаковая.

Руслан какая частота в мультивибраторе осцилятора верняя граница у меня 2 килогерца получилась нужно убавлять? для транса у меня 4 сердечника от строчников первичка 2 витка вторичка 6 пойдет так или нет?

2 килогерца многовато, хотя может и работать.
А вот по трасу слишком мало витков. У меня два транса соединенных последовательно. Каждый из двух сердечников от строчника. Сначала наматывал вторичку - полоса толщиной 1мм на всю ширину окна (минус зазоры по 4...5 мм) витки (25 на каждом) изолированы фторопластовой полосой (на всю ширину окна) Внутренние вывода обмотки выходят под углом 90 градусов, соединяются вместе.
Первичка из 3 витков (можно потом поэксперементировать и подобрать оптимальное количество) на каждом, соединяется паралельно (не перепутай направление)
Сердечники без зазоров.
Предупреждаю сразу: такой осциллятор для бизнеса не годится, слишком дорогой (почти инвертор). Для постоянки также желательно сделать попроще (http://www.electrik.org/image/oszil/clip_image004.gif).
Если делать, то только для себя, для переменного тока(50Гц), неплавящимся электродом.
смотри фотку на страничке http://valvol.flyboard.ru/topic127-15.html
Добавил описание аппарата:
http://zulkov-ru.mylivepage.ru/file/?fileid=6835

у тебя есть схема с обозначениями элементов? интересует осциллятор и преобразование DC-AC

_________________
С приветом!

Старая схема: http://valvolodin.narod.ru/schems/aac-300.gif
Окончательную схему пока не делал, самая новая пока только плата
http://valvolodin.narod.ru/articles/aac-300.djvu (последняя страница)
Делать новую схему почему-то не хочется: аппарат ААС, не смотря на хорошую работоспособность, особой популярностью не пользуется, а мне хватает старой (может будет больше заинтересованных - тогда придется ваять).
Осциллятор (http://valvol.flyboard.ru/viewtopic.php?p=20176#20176)хорош в основном только для ААС (переменка 50гц) можно применить и для постоянки, но есть осцилляторы и попроще, а к инверторам цеплять осциллятор я не советую (надо очень хорошо перестраховаться).
Вопрос по преобразованию DC-AC, скорее всего не ко мне. Если у тебя уже есть инвертор и хочешь собрать приставку DC-AC, то это пока в разработке см. тему: http://valvol.flyboard.ru/topic532.html

а какая шинка в трансе осцилятора сечение и профиль я уместил из того что было 24 витка в два транса но разряд короткий 2мм надо витков больше а шинки нет попробую эмальпроводом набрать сечение и еще что будет если проволочный резистор убрать из схемы осцилятора

У меня полоса толщиной 1мм на всю ширину окна (минус зазоры по 4...5 мм - получается где-то 22мм, это 22 квадрата) витки (25 на каждом) изолированы толстой фторопластовой полосой на всю ширину окна (выступают по 3мм), чтобы не пробило где не надо (может прошивать на сердечник ). Прокладывай провода так, чтобы между ними не проходили никакие другие провода, особенно на управление тиристоров моста! Разряда 2мм вполне достаточно для аргона (в аргоне длина разряда будет все 5мм). Сколько у тебя витков первички (которые параллельно)? Если увеличить количество витков первички будет длина разряда меньше, зато ток разряда увеличится и можно зажечь дугу в аргоне даже с х.х. 40 вольт!
Посмотри: при разряде на защитном разряднике 1мм http://valvolodin.narod.ru/articles/razriad2.avi , разряд в аргоне в два а то и более больше http://valvol.qrz.ru/articles/razriad1.avi и светится почти как сварка (снимал специально для демонстрации при х.х. равном 0 вольт!)
Думаю добавлять сечение эмальпроводом не надо, рискуешь, может пробить на корпус. Защитный разрядник обязателен, на нем хорошо видно качество работы осциллятора в холостом режиме. Если на нем (зазор 1...1,5 мм) искра стабильная то все в порядке.
Проволочный резистор играет две важные роли:
1 Снижает ток и позволяет применить один из тиристоров ТЧ40 или ТЧ63
2 В случае перегрева таблеточного тиристора (а у нас сейчас днем в тени 36 градусов) он может не успеть закрываться. Так в таком случае просто срывается разряд (слышно по звуку, и ничего не сгорает), - подкручиваю частоту разряда поменьше (300...500Гц) и еще можно поработать.
Обрати внимание, сигнал на тиристоры немного ассиметричный: на срабатывание таблеточного короче, на ТЧ63 – длиннее (по времени).

я начал переделывать транс уже сделаю витков 60 вторичку а тиристоры у меня два тч40 или 43 не помню паралельно и таблетка она побольше чем у вас , у вас т133-320 а я поставил т143-400 ампераж точно не помню но в умножителе по 16 мкф негде больше взять кондеры а вот мультивибратор симетричный правда номиналы кондеров пришлось увеличить аж до 220n частота 550 верхняя звук поприятней чем у простого осцилятора с тс 180 но и сделать посложней

Я начинал с восьми трансформаторов в одной упряжке. Вот здесь описание:
http://podelkimetall.ru/1080-trinistorn ... -dugi.html
Ох и намучился с намоткой (несколько раз обмотка прошивала между соседними витками, переделывал).
Что интересно - там в схеме до сих пор грубая ошибка в умножителе (правый диод Д2 смотрит не в ту сторону)
Как оказалось с холостым ходом в 65 вольт вполне достаточно и четырех трансформаторов. Дуга в аргоне зажигалась прекрасно, только на постоянном токе. Тогда и решил – для переменки и алюминия искра нужна не один раз за полупериод, а хотя бы пять, восемь. Сначала лепил динисторы, потом все-таки собрал мультивибратор (если что, поменял частоту и все в порядке). Потом поставил на ААС новый силовой трансформатор на 380В (включил между двух фаз, а все потребители 220 питаются от вывода на нем с первички, вторичка 35 квадратов). Захотелось увеличить выходной ток . Пришлось переделывать транс осциллятора. Вот тогда и решил - вместо четырех отдельных достаточно двух с сдвоенными сердечниками. Чтобы вместить 25 витков с сечением шинки 25 квадратов и облегчить намотку – выбрал шинку почти на всю ширину окна (пригодился опыт по ремонту электрошоккера). Потом досталась в наследство промышленная приставка с осциллятором и охлаждением горелки. Осциллятор типа (http://www.electrik.org/image/oszil/clip_image004.gif) с частотой 100Гц выбросил. Оставил только охлаждение, но и его надо переделывать. Насос никудышный, гудит как вертолет. Но сейчас очередь дросселя. Надо увеличить размер до размера силового трансформатора.

А ты на какой выходной ток рассчитываешь? 60 витков в таком окне... шинка в 25 квадратов не поместится.

так диод надо развернуть ? вроде и так работает
транса будет 2 как и у вас только по 32 витка шинку не мерил 21-24 мм кв ток 130 ампер вчера пытался 50 проводов 0,7мм уложить в один слой намучился плюнул а сегодня взял шинку три с лишним метра в середине изогнул ступенькой так ту ступеньку приложил к оправке и начал мотать концы в противоположные стороны получилось две обмотки рядом но на самом деле одна 16 витков а на сердечник таких можно две одеть будет 32 витка и место под первичку остается
у меня без осцилятора дуга в аргоне не горит я имею в виду переменку однофазную так должно быть ?

Диод Д2 который в схеме: http://podelkimetall.ru/uploads/posts/2 ... 126267.jpg
надо развернуть, тогда заработает нормально.
По поводу шинки на транс осциллятора. Купил лист меди толщиной 1 мм , порезал на полоски шириной 25 мм, сварил. Получилась длинная шинка. На одном конце приварил вывод (буквой Г) который внутри, с одной стороны приклеил скотчем фторопластовую полоску шириной 35 мм. На оправку намотал как спиральную пружину от часов. Получился «бублик» хорошо укладывается в сердечник с зазорами в 5 мм (надо для перестраховки, а то потом пыли набьется и начнет прошивать).
Тебе же придется хорошо изолировать твои две катушки друг от друга и от сердечника какими-то пластинками (можно из стеклотекстолита), а это потом плохое охлаждение. Но думаю на 160А должно хватить.
Варить алюминий на обычном сварочнике переменного тока( без осциллятора) можно, но очень плохо. Там требования: вольфрам всегда затачивать и алюминий перед сваркой чистить ортофосфорной кислотой до блеска......
А тут варит даже по грязи (только масло выжег газовой горелкой, заодно и подогрел).

это не та схемка

А я и не предлагаю делать всё по схеме: http://podelkimetall.ru/uploads/posts/2 ... 126267.jpg
Только говорю, что это тот прототип с которого я начинал.
Теперь у меня в схеме два тиристора, оптроновые тиристоры и мультивибратор.

Моя аська: 570353591

Обновил плату управления, добавил обозначения и надписи на русском:
http://zulkov-ru.mylivepage.ru/file

Вот нарисовал силовую часть осциллятора:
http://s52.radikal.ru/i135/0906/c4/3cbf5a6afc2c.gif