- Таблица электрических параметров дросселей Д1-Д69
- Принцип работы
- Блок управления стабилизатора
- Материалы для изготовления
- Последовательность действий
- Считаем по формулам
- Как сделать дроссель и намотать его правильно?
- Способы регулирования тока сварочной дуги
- Расчет сечения проводов вторичной обмотки трансформатора
- Предназначение
- Наладка и настройка стабилизатора
- Выпрямитель для сварочного аппарата
- Таблица электрических параметров дросселей Д101…Д179
- Детали
Таблица электрических параметров дросселей Д1-Д69
Тип
педаль газа |
Основной | Индуктивность
по ном. настоящее время, Гн |
Номинальный
ток А |
Сопротивление обмотки, Ом | |
Выводы 1-2 | Выводы 3-6 | ||||
Д1 | ШЛ6 х 12,5 | 0,08 | 0,32 | 19,0 | 0,95 |
Д 2 | ШЛ6 х 12,5 | 0,16 | 0,22 | 35,5 | 1,50 |
Д3 | ШЛ6 х 12,5 | 0,3 | 0,16 | 63,5 | 3,50 |
Д4 | ШЛ6 х 12,5 | 0,6 | 0,12 | 120 | 6.50 |
Д5 | ШЛ6 х 12,5 | 1,2 | 0,075 | 300 | 16,5 |
Д6 | ШЛ6 х 12,5 | 2,5 | 0,06 | 455 | 24,0 |
Д 7 | ШЛ6 х 12,5 | 5 | 0,04 | 1023 | 133 |
Д8 | ШЛ8 х 16 | 0,08 | 0,56 | 8,60 | 0,48 |
Д9 | ШЛ8 х 16 | 0,16 | 0,4 | 19,0 | 1,00 |
Д10 | ШЛ8 х 16 | 0,3 | 0,28 | 33,0 | 3:00 утра |
Д11 | ШЛ8 х 16 | 0,6 | 0,2 | 80,0 | 4:00 утра |
Д12 | ШЛ8 х 16 | 1,2 | 0,14 | 132 | 7.00 |
Д13 | ШЛ8 х 16 | 2,5 | 0,1 | 220 | 10,0 |
Д14 | ШЛ8 х 16 | 5 | 0,07 | 535 | 54,0 |
Д15 | ШЛ8 х 16 | 10 | 0,05 | 1100 | 120 |
Д16 | ШЛ10 х 20 | 0,08 | 0,8 | 4,65 | 0,26 |
Д17 | ШЛ10 х 20 | 0,16 | 0,56 | 10,6 | 0,56 |
Д18 | ШЛ10 х 20 | 0,3 | 0,4 | 19,0 | 1,26 |
Д19 | ШЛ10 х 20 | 0,6 | 0,28 | 36,0 | 3:00 утра |
Д20 | ШЛ10 х 20 | 1,2 | 0,2 | 63,0 | 3,50 |
Д21 | ШЛ10 х 20 | 2,5 | 0,14 | 152 | 8.2 |
Д22 | ШЛ10 х 20 | 5 | 0,1 | 290 | 36 |
Д23 | ШЛ10 х 20 | 10 | 0,07 | 628 | 84 |
Д24 | ШЛ10 х 20 | 20 | 0,05 | 1056 | 141 |
Д25 | ШЛ12 х 25 | 0,08 | 1.1 | 4:00 утра | 0,15 |
Д26 | ШЛ12 х 25 | 0,16 | 0,8 | 7.00 | 0,35 |
Д27 | ШЛ12 х 25 | 0,3 | 0,56 | 14,0 | 0,70 |
Д28 | ШЛ12 х 25 | 0,6 | 0,4 | 28,0 | 1,50 |
Д29 | ШЛ12 х 25 | 1,2 | 0,28 | 57,5 | 3:00 утра |
Д30 | ШЛ12 х 25 | 2,5 | 0,2 | 139 | 7,0 |
Д31 | ШЛ12 х 25 | 5 | 0,14 | 200 | 23,5 |
Д32 | ШЛ12 х 25 | 10 | 0,1 | 410 | 56,0 |
Д33 | ШЛ12 х 25 | 20 | 0,07 | 800 | 100 |
Д34 | ШЛ16 х 16 | 0,08 | 1,4 | 2,60 | 0,15 |
Д35 | ШЛ16 х 16 | 0,16 | один | 5.30 | 0,30 |
Д36 | ШЛ16 х 16 | 0,3 | 0,8 | 10,5 | 0,60 |
Д37 | ШЛ16 х 16 | 0,6 | 0,51 | 22,0 | 1,25 |
Д38 | ШЛ16 х 16 | 1,2 | 0,4 | 39,0 | 2.20 |
Д39 | ШЛ16 х 16 | 2,5 | 0,26 | 85,0 | 5.00 |
Д40 | ШЛ16 х 16 | 5 | 0,18 | 185 | 26,0 |
Д41 | ШЛ16 х 16 | 10 | 0,13 | 350 | 50,0 |
Д42 | ШЛ16 х 16 | 20 | 0,09 | 675 | 95,0 |
Д43 | ШЛ20 х 20 | 0,08 | 2.2 | 1,85 | 0,076 |
Д44 | ШЛ20 х 20 | 0,16 | 1,6 | 3,70 | 0,22 |
Д45 | ШЛ20 х 20 | 0,3 | 1.1 | 7,0 | 0,35 |
Д46 | ШЛ20 х 20 | 0,6 | 0,8 | 15,0 | 0,89 |
Д47 | ШЛ20 х 20 | 1,2 | 0,56 | 37,0 | 1,69 |
Д48 | ШЛ20 х 20 | 2,5 | 0,4 | 51,0 | 2,70 |
Д49 | ШЛ20 х 20 | 5 | 0,28 | 130 | 13,0 |
Д50 | ШЛ20 х 20 | 10 | 0,2 | 200 | 20,0 |
Д51 | ШЛ20 х 20 | 20 | 0,14 | 440 | 49,0 |
Д52 | ШЛ25 х 40 | 0,01 | 12,5 | 0,086 | — |
Д53 | ШЛ20 х 20 | 0,02 | 4.4 | 0,35 | 0,02 |
Д54 | ШЛ8 х 16 | 0,02 | 1.1 | 2.08 | 0,10 |
Д55 | ШЛ6 х 6,5 | 0,02 | 0,56 | 4.20 | 0,20 |
Д56 | ШЛ12 х 25 | 0,0005 | 16,5 | 0,017 | — |
Д57 | ШЛ20 х 40 | 1,2 | 0,8 | 26 | 2,60 |
Д58 | ШЛ10 х 20 | 40,0 | 0,035 | 3000 | 300 |
Д59 | ШЛ12 х 16 | 0,0043 | 2,9 | 0,30 | — |
Д60 | ШЛ16 х 20 | 0,0005 | 10,0 | 0,015 | 0,015 |
Д61 | ШЛ16 х 16 | 0,02 | 0,3 | 0,60 | 0,085 |
Д62 | ШЛ32 х 40 | 0,05 | 2,5 | 0,55 | — |
Д63 | ШЛ6 х 6,5 | 0,00125 | 0,56 | 0,12 | — |
Д64 | ШЛ6 х 6,5 | 0,08 | 0,1 | 12,0 | — |
Д65 | ШЛ6 х 6,5 | 0,0025 | 0,56 | 0,36 | — |
Д66 | ШЛ10 х 10 | 0,05 | 0,02 | 1.10 | — |
Д67 | ШЛ6 х 12,5 | 0,002 | 2.0 | 0,40 | — |
Д68 | ШЛ6 х 12,5 | 0,008 | 1,0 | 1.10 | — |
Д69 | ШЛ16 х 16 | 0,005 | 5.6 | 0,17 | — |
Значения индуктивностей дросселей Д1 — Д61 указаны согласующим соединением обмоток: выводы дросселя: 1 и 6, перемычка: 2-3. Сопротивление обмотки указано в омах. Дроссель Д60-0,0005-10 содержит три обмотки, каждая сопротивлением 0,015 Ом. Также выпускаются чокеры с буквой «Н» (например, Д48-Н), добавляемой к номеру через дефис. Такие дроссели имеют две одинаковые симметричные обмотки, которые могут быть соединены последовательно для максимальной индуктивности или параллельно для увеличения рабочего тока.
Существует также специальная серия дросселей с подобными обмотками. Это дроссели Д201Т-Д274Т
Компенсационная и другие обмотки могут быть соединены последовательно с основной обмоткой так, чтобы направления их намагничивающих сил совпадали (согласованное соединение) или были направлены в противоположную сторону (несогласованное соединение). При согласном соединении индуктивность индуктора увеличивается, при несогласии — уменьшается.
Принцип работы
Основным свойством индуктора, представляющего собой магнитопровод, намотанный при определенных условиях на ферромагнитный сердечник, является стабилизация силы тока во времени.
Проще говоря, напряжение, подаваемое на катушку, вызывает постоянное увеличение выходного тока. Смена полярности приводит к такому же устойчивому снижению силы тока.
Основным фактором является условие, что ток, проходящий через индуктор, не может резко увеличиваться или уменьшаться. Этим и определяется ценность использования дросселя для сварки – компенсация сопротивления позволяет избежать резких скачков силы тока.
Это позволяет обеспечить от случайного прожога свариваемых деталей, уменьшить разбрызгивание расплавленного металла и точно подобрать применимые параметры сварки по заданной толщине металла. Шансов получить хороший шов со сварочным дросселем гораздо больше.
Параметром, определяющим коэффициент изменения тока, является индуктивность. Измеряется в Гн (генри) — за 1 секунду при напряжении 1 В через дроссель с индуктивностью 1 Гн может пройти только 1 А.
Количество витков на катушке напрямую влияет на величину индуктивности. Он прямо пропорционален числу оборотов в квадрате. Но если вам нужно сделать сварочный дроссель своими руками, нет необходимости рассчитывать точное количество витков.
Так как параметры бытовых сварочных аппаратов в большинстве своем стандартны и общеизвестны, то сварщику будет достаточно сделать газ своими руками по приведенной ниже инструкции.
Блок управления стабилизатора
Принципиальная схема блока управления стабилизатором показана на рисунке 4.
Рисунок 4 | Принципиальная схема блока
управление стабилизатором. |
Функциональная схема блока управления стабилизатором соответствует схеме, представленной на рисунке 1. Выходное напряжение стабилизатора UN через разъем ХР3 поступает на вход делителя напряжения R9, R15 и интегратора, выполненного в виде RC-цепочка на элементах R28 и С11. Диоды VD2 и VD5 ограничивают амплитуду выходного напряжения делителя напряжения, а диоды VD8 и VD11 ограничивают амплитуду выходного напряжения интегратора.
Выходное напряжение интегратора с конденсатора С11 поступает на вход выпрямителя В1. Узел В1 представляет собой двухполупериодный выпрямитель 3, собранный на двух операционных усилителях (ОУ) DA1.3 и DA1.4, а также на элементах VD9, VD10, C9, R21, R22, R30. При положительном входном напряжении диод VD9 закрыт, а диод VD11 открыт, а цепь выпрямителя охвачена общей отрицательной обратной связью через резисторы R21 и R22. За счет действия обратной связи напряжение UВ1 на выходе DA1.4 поддерживается равным входному напряжению выпрямителя. Если вход выпрямителя имеет отрицательное входное напряжение, диод VD10 закрыт, а диод VD9 открыт. В этом случае операционный усилитель DA1.3 действует как повторитель, а операционный усилитель DA1.4 действует как преобразователь с единичным коэффициентом усиления. В результате выходное напряжение выпрямителя равно абсолютной величине входного, но имеет обратную, т е положительную полярность. Конденсатор С9 предотвращает возбуждение выпрямителя.
С выхода делителя напряжения R9, R15 напряжение поступает на вход двухполупериодного выпрямителя В2, собранного на двух операционных усилителях DA1.1 и DA1.2, а также на элементах VD3, VD4, С3, Р2, Р3, Р16. Выпрямитель B2 полностью аналогичен выпрямителю B1. Выходное напряжение UВ2 выпрямителя В2 поступает на ФНЧ Саллена-Кея 3, установленный на ОУ DA2.1 и элементах С2, С7, R4, R10, R11, R17. Частота среза этого фильтра составляет 10 Гц. В результате фильтр выделяет из напряжения UВ2 постоянную составляющую и активно подавляет пульсации, равные удвоенной частоте сети (100 Гц).
С выхода фильтра сглаженное напряжение, пропорциональное выходному напряжению стабилизатора, поступает на вход пропорционально-интегрального (ПИ) регулятора, установленного на управляемом стабилитроне DA3 и элементах VD16, C1, R5, R6, R12, Р18, Р23. Входное напряжение регулятора через делитель напряжения R5, R12, R18 подается на управляющий электрод DA3, где сравнивается с внутренним опорным напряжением UOP = 2,5 В. Это опорное напряжение задает номинальное значение выходного напряжения регулятора стабилизатора UN = 220 В. Если выходное напряжение стабилизатора выше номинального, то выходное напряжение регулятора УПОР уменьшается, а если ниже — увеличивается. Резистор R23 играет двойную роль. Во-первых, он выполняет нагрузку для DA3, а во-вторых, вместе со стабилитроном VD16 мы образуем параметрический стабилизатор, ограничивающий максимальное значение Uпор до 5 В. Цепочка R6, C1 определяет настройки регулятора.
Пороговый блок собран на ОУ DA2.3, работающем в режиме компаратора. Импульс управления УПР должен формироваться по переднему фронту импульсов выпрямленного напряжения УВ1. Для этого напряжение UВ1 подключается к прямому входу DA2.3, а УПОР — к инвертирующему. Как только значение UВ1 превышает пороговое значение UPOR, на выходе DA2.3 формируется положительный фронт напряжения, который с помощью схемы дифференцирования С10, R32 превращается в короткий импульс. Этот импульс поступает на формирователь, установленный на ОУ DA2.4 и элементах VT2, VD7, VD12, VD13, R24, R25, R33, R34. Формирователь обеспечивает необходимую форму и длительность управляющего импульса.
Управляющий импульс через диод VD13 поступает на вход усилителя мощности, смонтированного на элементах VT5, R38-R40. Усилитель мощности обеспечивает величину и полярность управляющего напряжения УПР, необходимые для надежной отпирания симистора ВС1 (рис. 3). Резисторы R36, R37 преобразуют управляющее напряжение УПР в управляющий ток, который через контакт ХР2 подается на управляющий электрод симистора VS1.
Первый блок запуска собран на операционном усилителе DA2.2 и элементах VT3, VD1, VD14, C4, R7, R8, R19, R20, R26, R35. Выходное напряжение делителя R7, R19 подается на прямой вход DA2.2, а конденсатор С4 подключен к инвертирующему выходу. Сразу после включения стабилизатора конденсатор С4 разряжается, в связи с чем на выходе ОУ DA2.2 присутствует высокий уровень, который подается на усилитель мощности через транзисторный каскад VT3, R26, R35 и диод VD14. В результате симистор VS1 (рис. 1) остается открытым, а на выходе стабилизатора фиксируется минимальное напряжение. Это состояние длится ок. 0,6 с и требуется для завершения переходных процессов в горловинах стабилизатора.
Узел плавного пуска смонтирован на элементах VT1, VT4, VD6, C8, R13, R14, R27, R29. Сразу после включения стабилизатора высокий уровень с выхода DA2.2 через делитель напряжения R27, R29 поступает на базу транзистора VT4. Транзистор VT4 открывается и шунтирует конденсатор плавного пуска С8, фиксируя на нем низкий уровень напряжения. Низкий уровень с конденсатора С8 через эмиттерный повторитель VT1 и диод VD6 поступает на выход регулятора. При этом напряжение Uпор имеет минимальное значение, что обеспечивает практически непрерывное удержание симистора VS1 в открытом состоянии. После окончания первого пускового цикла на выходе DA2.2 формируется низкий уровень, транзистор VT3 закрывается и конденсатор плавного пуска С8 начинает устойчиво заряжаться. Одновременно с зарядкой конденсатора С8 начинается рост порогового напряжения Uпор. При этом ток в дросселе L2 уменьшается (рис. 3), и стабилизатор включается в работу плавно, без толчков.
Светодиод HL1 «Работа» загорается после завершения первоначального запуска и служит для индикации рабочего состояния стабилизатора.
Блок питания стабилизатора формирует двухполярное стабилизированное напряжение ±10 В и смонтирован на элементах Т1, DA4, DA5, VD15, С13-С16, ФУ1.
Материалы для изготовления
Дроссель для дооснащения полуавтомата или преобразователь можно собрать своими руками, используя конструктивные элементы старой техники – ламповые телевизоры, уличные фонари старой конструкции и другие устройства, имеющие трансформатор.
Конструктивно это сердечник из материала, проводящего магнитное поле, но не проводящий электрический ток или надежно изолированный, и три слоя обмоток, разделенных диэлектриком.
В качестве основы для сердечника подойдет либо специальный материал — феррит, обладающий этими свойствами, либо ярмо (подкова) от старого трансформатора. Обмотка агрегата под сварку производится алюминиевым или медным проводом сечением 20-40 мм.
Если используется алюминий, сечение провода должно быть не менее 36 мм, медный провод может быть тоньше. Подойдет плоская медная шина сечением 8 мм.
Размеры сердечника должны позволять наматывать примерно 30 витков шины на заданное сечение с учетом диэлектрических прокладок. Рекомендуется сердечник от повышающего трансформатора советского телевизора ТСА 270-1.
Последовательность действий
Когда необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению дросселя под сварку. Алгоритм действий следующий:
- разобрать трансформатор, очистить катушки от следов старых обмоток;
- из стеклоткани, картона, пропитанного бакелитовым лаком или другими подходящими диэлектрическими веществами, сделать прокладки, которые в дальнейшем будут играть роль индуктивного (воздушного) зазора. Их можно просто приклеить к соответствующим поверхностям катушек. Толщина прокладки должна быть 0,8-1,0 мм;
- намотайте каждый виток толстой медной или алюминиевой проволоки. Ориентироваться следует на круглый провод из алюминия сечением 36 мм или меди с эквивалентным омическим сопротивлением. На каждую «подкову» наносится 3 слоя по 24 оборота;
- между слоями положить диэлектрический материал – стеклохолст, картон или другой диэлектрик, пропитанный бакелитовым лаком. Прокладки должны быть надежными, так как дроссель такой конструкции склонен к самопробою между обмотками. Если сопротивление между обмотками меньше сопротивления воздуха между электродом и присадкой, то пробой произойдет именно между обмотками, и сварочный аппарат будет необратимо поврежден.
Намотку нужно делать равномерно, без нахлеста, строго в одном направлении, чтобы «перемычка» между витками была с одной стороны будущего дросселя, а входные и выходные контакты — с другой.
В случае неисправности перемычку также можно установить под углом. Важно, чтобы установка превращала катушки с разным направлением намотки в катушки с одинаковым направлением.
Считаем по формулам
количество витков = 1000 * индуктивность, мГн * [максимально возможный ток, А] / [площадь поперечного сечения магнитопровода, кв мм] / [максимально допустимая индукция, Тл]
[зазор сердечника, мм] = [1,257E-3] * [максимально возможный ток, А] * количество витков / [максимальное значение индуктивности, Тл]
[максимально возможный ток, А] = [рабочий ток дросселя, А] + [Амплитуда пульсаций тока, А] / 2
[количество проводов в жгуте] = [рабочий ток дросселя, А] / 0,25
Как сделать дроссель и намотать его правильно?
Для намотки дроссельной катушки можно использовать магнитопровод серии УИ. В таблице 1 приведены размеры, соответствующие максимальным значениям параметров а и b.
Имя | а и т д | б и т.д. | в и т д | д и т д | е и т д | так далее | ч и т д | в и т д | к1 и т д | к2 и т.д. | Отверстия и т д |
Пользовательский интерфейс 90 | 90 | 120 | 90 | тридцать | тридцать | тридцать | 7,8 | 60 | пятнадцать | 105 | четыре |
Пользовательский интерфейс 120 | 120 | 160 | 120 | 40 | 40 | 40 | 11,0 | 80 | 20 | 140 | четыре |
Перед намоткой необходимо изолировать ярмо. В процессе намотки направление не меняется. Следующий слой изолирован от предыдущего хлопковым утеплителем. Можно использовать стекловолокно или картон, предназначенные для утепления. Изолирующая прокладка пропитана бакелитовым лаком. Если при намотке будут сделаны выводы, их следует сразу отметить.
Ступенчатое регулирование тока сварочной дуги может осуществляться включением выхода сопротивления омической нагрузки в виде нихромовой спирали с периодическими нажатиями. Однако этот способ нецелесообразен из-за возможного сильного нагрева проволоки (даже докрасна).
Для плавной регулировки созданы подвижные обмотки трансформатора. При изменении расстояния между первичной и вторичной обмотками изменяется величина магнитного потока и, следовательно, сопротивление во вторичной обмотке трансформатора.
А вот для сварочного аппарата, который используется в быту, наиболее подходящим методом является плавная регулировка с помощью газа.
Дроссель — это промышленное название электрического элемента, такого как индуктор. Это приспособление имеет широкий спектр применения, в частности мощный дроссель можно использовать для повышения производительности полуавтомата или инвертора для сварки.
Способы регулирования тока сварочной дуги
Рассмотрим один из способов управления током сварочной дуги, основанный на использовании дросселя во вторичной обмотке трансформатора. Ток дуги регулируется изменением воздушного зазора в сердечнике, на который наматывается шина.
Рассмотрим три режима, в которых может находиться трансформатор.
Схема холостого хода и короткого замыкания трансформатора.
- Режим сна. На вход трансформатора подается переменное напряжение. Во вторичной обмотке наводится ЭДС, но тока в выходной цепи нет.
- Режим загрузки. В результате зажигания дуги замыкается выходная цепь, состоящая из вторичной обмотки трансформатора и обмотки индуктора. Течет ток, величина которого определяется индуктивным сопротивлением этих обмоток. Если бы не было дросселя, ток был бы максимальным. Степень влияния зависит от величины воздушного зазора в стержне, на который намотана обмотка.
- Режим короткого замыкания. Это момент, когда электрод касается свариваемых частей заготовки. В сердечнике трансформатора создается переменный магнитный поток, а во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. Ток в цепи определяется величиной индуктивного сопротивления дросселя и вторичной обмотки трансформатора.
Читайте также: Автоматическая защита двигателя — как правильно выбрать?
По мере увеличения зазора сопротивление увеличивается. Это приводит к уменьшению магнитного потока и, следовательно, к уменьшению индуктивного сопротивления катушки индуктивности и общего сопротивления цепи. Ток дуги увеличивается. Этот метод позволяет плавно регулировать силу тока.
Схема сборки трансформатора.
Однако недостатком подвижной системы является то, что в результате вибрации металла при прохождении через катушку переменного тока она становится ненадежной.
Можно, пожертвовав плавностью регулировки, сделать ее ступенчатой. Для этого необходимо сделать дроссель, чтобы в магнитопроводе не было воздушного зазора. В процессе намотки необходимо делать отводы через определенное количество витков. В этом варианте ток можно регулировать ступенчато, через контакты, которые надо сделать мощными, из расчета на прохождение тока в сотни ампер.
Есть еще одна причина, по которой необходимо включать дроссель для создания нормальных условий ручной сварки.
Характеристика зависимости напряжения дуги от ее тока называется падением. Неопытный сварщик должен был бы поверить, что такое соотношение полезно при сварке, если трудно выдержать постоянное расстояние между электродом и свариваемыми деталями. Для обеспечения такой характеристики недостаточно индуктивного сопротивления только вторичной обмотки трансформатора. Ближайшая задача газа для сварочного аппарата — добавить недостающее сопротивление.
Расчет сечения проводов вторичной обмотки трансформатора
Схема трансформатора с первичной и вторичной обмотками.
Напряжение на выходе трансформатора сварочного аппарата при отсутствии сварочной дуги (режим холостого хода) обычно составляет 60-80 В. Чем выше напряжение холостого хода, тем надежнее зажигание дуги. Напряжение сварочной дуги обычно в 1,8-2,5 раза меньше напряжения холостого хода.
Обратите внимание на следующее. О том, что при отсутствии дуги напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни, нужно всегда помнить.
Для бытовой сварки обычно используется электрод диаметром 3 мм, что достаточно для обеспечения тока дуги ок. 150 А. При напряжении холостого хода 70 В напряжение дуги будет ок. 25 В, а потребляемая мощность P сварочного аппарата должна быть не менее
Р = 25 × 150 = 3750 Вт = 3,75 кВт.
Трансформатор целесообразно рассчитывать на большую мощность, то есть больший ток сварочной дуги. Например, при токе дуги 200 А потребляемая мощность составит примерно 5 кВт. Именно на эту мощность и нужно рассчитывать трансформатор.
Напряжение однофазной сети в доме должно быть равно 220 В, но может варьироваться в пределах ±22 В. Это одна из причин, по которой ток дуги может изменяться и его необходимо регулировать.
Сечение провода во вторичной обмотке трансформатора определяется исходя из плотности тока, равной 5 А/мм 2 . Для тока 200 А сечение провода равно 40 мм 2 , т е может быть только шина, намотанная с послойной изоляцией. По существующим стандартным размерам есть возможность подобрать нужную покрышку как по длине, так и по сечению.
Стандартные размеры медных прутков, выпускаемых промышленностью:
Схема изготовления сварочного дросселя
- длина от 0,5 до 4 м с интервалом 0,5 м;
- шириной от 2 до 60 см с интервалом 1 см (при ширине от 4 до 10 см) и с интервалом 5 см (при ширине от 10 до 60 см);
- толщиной от 3 до 10 мм.
Также можно использовать многожильный провод, сечение которого соответствует расчетному значению. Для увеличения сечения проволоку можно сложить в два-три раза. Для алюминиевого провода сечение необходимо увеличить в 1,6-1,7 раза.
Для дросселя, включаемого на выходе трансформатора, сечение провода должно быть таким же, как и во вторичной обмотке трансформатора.
Предназначение
В сварочном инверторе дроссель необходим для создания электрической дуги на электроде. Зажигание происходит при достижении определенного уровня напряжения.
Сварочный дроссель увеличивает сопротивление, что сдвигает фазы между током и напряжением и обеспечивает более плавное зажигание. Сам по себе этот факт часто позволяет избежать прожога заготовки, особенно если свариваются детали из тонких металлических листов.
Плавное изменение силы тока позволяет не разрушать заготовку при резком приложении чрезмерной силы, оптимально устанавливать температуру дуги и, следовательно, предотвращать разбрызгивание металла при сохранении заданной глубины обработки.
Другая его ценная особенность — частичная защита от нестабильного напряжения в сети.
Дроссель сварочного инвертора значительно облегчает зажигание электрода, который должен загораться с более высоким напряжением, чем выдает инвертор.
Примером может служить электрод МП-3, который должен зажигаться при напряжении 70 В. Выходной дроссель для сварки может значительно облегчить работу с этим электродом для инвертора, который выдает только 48 В на холостом ходу.
Это связано с явлением самоиндукции. Аппарат индуцирует ЭДС (электродвижущую силу), которая вызывает пробой воздуха и вспышку сварочной дуги, как только присадка подносится на несколько миллиметров от поверхности металла.
Дроссель для сварки подключается ко вторичной обмотке трансформатора в машине. Его можно использовать в устройствах любого типа — как самодельных, так и заводских, которые работают по любому принципу — инверторные, с понижающим трансформатором и подобные.
Наладка и настройка стабилизатора
Правильно установленный стабилизатор не нуждается в регулировке. После включения стабилизатора в сеть необходимо с помощью подстроечного резистора R18 установить номинальное выходное напряжение 220 В.
Выпрямитель для сварочного аппарата
Электрическая схема выпрямителя сварочного аппарата.
Для сварки постоянным током преобразователь переменного тока в постоянный должен быть подключен к выходной обмотке трансформатора. Такое устройство называется выпрямителем, поэтому сварочный аппарат с этим устройством также называют выпрямителем.
Верхний график представляет синусоидальное напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора. Горизонтальная ось t — ось времени. Интервал времени между нулевыми значениями напряжения определяется периодом колебаний. Он состоит из положительных и отрицательных полупериодов.
Видно, что ток не постоянный, а пульсирующий. Единственный способ уменьшить пульсации — увеличить емкость конденсатора.
Для регулирования тока дуги необходимо подключить дроссель между выходом трансформатора и точкой 3 выпрямителя.
Таблица электрических параметров дросселей Д101…Д179
Тип
педаль газа |
Основной | Индуктивность
по ном. настоящее время, Гн |
Номинальный
ток А |
Сопротивление
обмотки, Ом |
Д101 | ШЛ6 х 6,5 | 0,01 | 0,40 | 1,7 |
Д102 | ШЛ6 х 6,5 | 0,02 | 0,28 | 3.17 |
Д103 | ШЛ6 х 6,5 | 0,04 | 0,2 | 5,90 |
Д104 | ШЛ6 х 8 | 0,005 | 0,8 | 1,02 |
Д105 | ШЛ6 х 8 | 0,01 | 0,56 | 1,77 |
Д106 | ШЛ6 х 8 | 0,02 | 0,4 | 3,70 |
Д107 | ШЛ6 х 8 | 0,04 | 0,28 | 8.20 |
Д108 | ШЛ6 х 8 | 0,08 | 0,2 | 15,3 |
Д109 | ШЛ8 х 8 | 0,0025 | 1,6 | 0,30 |
Д110 | ШЛ8 х 8 | 0,005 | 1.1 | 0,52 |
Д111 | ШЛ8 х 8 | 0,01 | 0,8 | 1,32 |
Д112 | ШЛ8 х 8 | 0,02 | 0,56 | 2,37 |
Д113 | ШЛ8 х 8 | 0,04 | 0,4 | 5,9 |
Д114 | ШЛ8 х 8 | 0,08 | 0,28 | 12.3 |
Д115 | ШЛ8 х 8 | 0,16 | 0,2 | 21,9 |
Д116 | ШЛ8 х 12,5 | 0,0012 | 3.2 | 0,115 |
Д117 | ШЛ8 х 12,5 | 0,0025 | 2.2 | 0,234 |
Д118 | ШЛ8 х 12,5 | 0,005 | 1,6 | 0,484 |
Д119 | ШЛ8 х 12,5 | 0,01 | 1.1 | 0,825 |
Д120 | ШЛ8 х 12,5 | 0,02 | 0,8 | 2:00 утра |
Д121 | ШЛ8 х 12,5 | 0,04 | 0,56 | 3,80 |
Д122 | ШЛ8 х 12,5 | 0,08 | 0,4 | 8.15 |
Д123 | ШЛ8 х 12,5 | 0,16 | 0,28 | 14.16 |
Д124 | SL10 х 12,5 | 0,32 | 0,2 | 17,8 |
Д125 | SL10 х 12,5 | 0,0006 | 6.3 | 0,04 |
Д126 | SL10 х 12,5 | 0,0012 | 4.3 | 0,083 |
Д127 | SL10 х 12,5 | 0,0025 | 3.2 | 0,179 |
Д128 | SL10 х 12,5 | 0,005 | 2.2 | 0,386 |
Д129 | SL10 х 12,5 | 0,01 | 1,6 | 0,643 |
Д130 | SL10 х 12,5 | 0,02 | 1.1 | 1,57 |
Д131 | SL10 х 12,5 | 0,04 | 0,8 | 2,78 |
Д132 | SL10 х 12,5 | 0,08 | 0,56 | 5,63 |
Д133 | ШЛ10 х 20 | 0,16 | 0,4 | 6,60 |
Д134 | ШЛ10 х 20 | 0,32 | 0,28 | 13,4 |
Д135 | ШЛ10 х 20 | 0,65 | 0,2 | 28,7 |
Д136 | ШЛ10 х 20 | 0,0003 | 12,5 | 0,012 |
Д137 | ШЛ10 х 20 | 0,0006 | 9,0 | 0,032 |
Д138 | ШЛ10 х 20 | 0,0012 | 6.3 | 0,07 |
Д139 | ШЛ10 х 20,5 | 0,0025 | 4,5 | 0,152 |
Д140 | ШЛ10 х 20,5 | 0,005 | 3.2 | 0,284 |
Д141 | ШЛ10 х 20,5 | 0,01 | 2.2 | 0,54 |
Д142 | ШЛ10 х 20,5 | 0,02 | 1,6 | 1,20 |
Д143 | ШЛ10 х 20 | 0,04 | 1.1 | 2,26 |
Д144 | ШЛ12 х 25 | 0,02 | 0,8 | 2.14 |
Д145 | ШЛ12 х 25 | 0,16 | 0,56 | 4.09 |
Д146 | ШЛ12 х 25 | 0,32 | 0,4 | 8.20 |
Д147 | ШЛ12 х 25 | 0,65 | 0,28 | 19.2 |
Д148 | ШЛ12 х 25 | 1,3 | 0,2 | 34,5 |
Д149 | ШЛ12 х 25 | 0,00015 | 25,0 | 0,0024 |
Д150 | ШЛ12 х 25 | 0,0003 | 18,0 | 0,0075 |
Д151 | ШЛ12 х 25 | 0,0006 | 12,5 | 0,017 |
Д152 | ШЛ12 х 25 | 0,0012 | 9,0 | 0,038 |
Д153 | ШЛ12 х 25 | 0,0025 | 6.3 | 0,096 |
Д154 | ШЛ12 х 25 | 0,005 | 4,5 | 0,184 |
Д155 | ШЛ12 х 25 | 0,01 | 3.2 | 0,338 |
Д156 | ШЛ12 х 25 | 0,02 | 2.2 | 0,715 |
Д157 | ШЛМ20 х 25 | 0,04 | 1,6 | 0,68 |
Д158 | ШЛМ20 х 25 | 0,08 | 1.1 | 1,35 |
Д159 | ШЛМ20 х 25 | 0,16 | 0,8 | 2,85 |
Д160 | ШЛМ20 х 25 | 0,32 | 0,56 | 6.15 |
Д161 | ШЛМ20 х 25 | 0,65 | 0,4 | 11,9 |
Д162 | ШЛМ25 х 25 | 1,3 | 0,28 | 22,4 |
Д163 | ШЛМ25 х 25 | 0,0003 | 25 | 0,0053 |
Д164 | ШЛМ25 х 25 | 0,0006 | 18 | 0,01 |
Д165 | ШЛМ25 х 25 | 0,0012 | 12,5 | 0,212 |
Д166 | ШЛМ25 х 25 | 0,0025 | 9 | 0,05 |
Д167 | ШЛМ25 х 25 | 0,005 | 6.3 | 0,12 |
Д168 | ШЛМ25 х 25 | 0,01 | 4,5 | 0,26 |
Д169 | ШЛМ25 х 25 | 0,02 | 3.2 | 0,5 |
Д170 | ШЛМ25 х 25 | 0,04 | 2.2 | 0,28 |
Д171 | ШЛМ25 х 25 | 0,08 | 1,6 | 1,02 |
Д172 | ШЛМ25 х 25 | 0,16 | 1.1 | 1,94 |
Д173 | ШЛМ25 х 25 | 0,32 | 0,8 | 4,52 |
Д174 | ШЛМ25 х 25 | 0,65 | 0,56 | 8.50 |
Д175 | ШЛМ25 х 25 | 0,0006 | 25 | 0,0075 |
Д176 | ШЛМ25 х 25 | 0,0012 | 18 | 0,02 |
Д177 | ШЛМ25 х 25 | 0,0025 | 12,5 | 0,053 |
Д178 | ШЛМ25 х 25 | 0,005 | 9 | 0,085 |
Д179 | ШЛМ12 х 25 | 0,01 | 6.3 | 1,48 |
Ниже представлена таблица электрических параметров дросселей типов Д201Т — Д274Т.
В таблице приведены параметры горловины при параллельном соединении обмоток.
При последовательном соединении обмоток индуктивность и сопротивление конечной обмотки будут в четыре раза больше, ток смещения уменьшится вдвое и максимальное значение переменного напряжения удвоится.
Фигура 2.
Форма для обмоток дросселей Д201Т-Д274Т.
Детали
В качестве резонансного конденсатора С1 (рис. 3) можно использовать компенсационные конденсаторы типа К78-99 или аналогичные, предназначенные для коррекции коэффициента мощности электромагнитных дросселей газоразрядных ламп. Например, можно использовать два соединенных параллельно конденсатора К78-99 емкостью 50 мкФ, рассчитанных на напряжение 250 В переменного тока. Для этой же цели можно использовать конденсатор типа МБГВ 100 мкФ на 1000 В. Подобные конденсаторы, еще советского производства, достаточно распространены на различных бытовых и радиолюбительских рынках.
Дроссель L1 намотан на ленточном сердечнике ШЛ32×64. Обмотка индуктора содержит 440 витков медного провода d=1,68 мм. При сборке сердечника необходимо в каждое из соединений поставить немагнитную прокладку толщиной 5 мм. После намотки и монтажа дросселя необходимо получить требуемую индуктивность, указав толщину немагнитной прокладки.
Примечание: В качестве дросселя L1 можно использовать готовый дроссель из арматуры с газоразрядными лампами. В этом случае можно использовать два дросселя типа 1И-400ДНаТ46, рассчитанные на совместную работу с натриевой лампой мощностью 400 Вт. Дроссели должны быть подключены параллельно.
Дроссель L2 намотан на ленточном сердечнике ШЛ32×40. Обмотка индуктора содержит 280 витков медного провода d=2,02 мм. При сборке сердечника необходимо в каждое из соединений поставить немагнитную прокладку толщиной 4 мм. После намотки и монтажа дросселя необходимо получить требуемую индуктивность, указав толщину немагнитной прокладки.
Дроссель L3 намотан на ленточном сердечнике ШЛ25×32. Обмотка индуктора содержит 205 витков медного провода d=1,81 мм. При сборке сердечника необходимо в каждое из соединений поставить немагнитную прокладку толщиной 2,5 мм. После намотки и монтажа дросселя необходимо получить требуемую индуктивность, указав толщину немагнитной прокладки.
Линейные дроссели при работе стабилизатора формируют переменное магнитное поле большой напряженности. В этом случае даже хорошо собранный дроссель может быть источником шума. Правда, шуметь будет не сам газ, а окружающие его железные предметы, например крышка корпуса стабилизатора. Для уменьшения внешнего поля дроссель необходимо поместить в короб из малоуглеродистой стали толщиной 1 мм, заполненный композитом. При этом внутренние расстояния от стенок короба до газа должны быть не менее 20 мм.
В процессе работы симистор VS1 нагревается, в связи с чем его необходимо устанавливать на охладитель типа О141 или аналогичный, площадью не менее 400 см2. Так как симистор БТА40-800 изолирован от корпуса, то изолировать кулер от корпуса стабилизатора не нужно. Вместо БТА40-800 можно использовать симисторы БТА41-800 или БТБ41-800. В отличие от BTA40-800 и BTA41-800 симистор BTB41-800 не изолирован от корпуса. Поэтому при его использовании необходимо принять меры по надежной изоляции кулера с установленным симистором от корпуса стабилизатора. При отсутствии этих симисторов можно использовать другие с аналогичными параметрами. Например, можно использовать отечественный симистор типа ТС132-40-8-6.
В качестве трансформатора Т1 (рисунок 4) можно использовать любой трансформатор мощностью 5-10 Вт, рассчитанный на работу при повышенном до 260 В напряжении сети. Трансформатор должен иметь одну вторичную обмотку на 36 В с отводом от центра (18 В + 18 В).
Обратите внимание на следующее!
При установке стабилизатор необходимо заземлить с помощью клеммы Х3 (рисунок 3). В свою очередь вывод Х3 должен иметь надежный электрический контакт с корпусом стабилизатора.