|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Máy hàn có tăng áp và điều chỉnh dòng điện trơn tru. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Sổ tay thợ điện Độc giả được cung cấp một mô tả về một máy hàn dễ sản xuất và hoạt động đáng tin cậy. Nó cho phép bạn hàn cả dòng điện một chiều và xoay chiều, và trong cả hai trường hợp, không chỉ có thể chuyển bước mà còn có thể điều chỉnh trơn tru. Để tạo điều kiện đánh lửa hồ quang, tăng điện áp được cung cấp. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại máy hàn. Máy hàn di động (còn gọi là biến tần) chỉ hoạt động trên dòng điện một chiều. Các mẫu giá rẻ của họ, được thiết kế để sử dụng không chuyên nghiệp, có công suất tương đối nhỏ và không đủ tin cậy. Máy hàn trên máy biến áp tần số thấp công suất cao được sản xuất chủ yếu để sử dụng trong công nghiệp. Theo quy luật, chúng có công suất cao, trọng lượng và kích thước đáng kể, đồng thời tương đối đắt tiền. Ngoài ra, chúng cho phép khả năng hoạt động liên tục trong thời gian dài. Dòng điện hàn trong các thiết bị như vậy được điều chỉnh trơn tru hoặc theo từng bước bằng cách thay đổi độ tự cảm của cuộn cảm bổ sung hoặc độ tự cảm rò rỉ của chính máy biến áp hàn. Khối lượng lớn và giá cao khiến việc mua một thiết bị như vậy để sử dụng cá nhân (không chuyên nghiệp) là không thực tế. Ngoài ra còn có máy hàn công suất thấp giá rẻ trên máy biến áp tần số thấp được bán. Nhưng trong quá trình hình thành các đặc tính tải mong muốn, điện trở hoạt động của các cuộn dây tham gia vào chúng. Do đó, các máy hàn như vậy rất nóng trong quá trình hoạt động. Nhiều người tự chế tạo máy biến áp hàn. Tất cả những gì cần thiết cho việc này là mạch từ phù hợp và dây quấn. Nhưng để thực hiện hàn chất lượng cao, thiết bị tự chế phải cung cấp khả năng chọn loại dòng điện (trực tiếp hoặc xoay chiều) và điều chỉnh dòng hàn. Ngoài ra, để tạo điều kiện đánh lửa hồ quang ở điện áp thấp, mong muốn có một bộ tăng điện áp trong thiết bị. Sau đây là mô tả về một máy hàn đơn giản và đáng tin cậy với một máy biến áp dựa trên stato của động cơ điện ba pha không đồng bộ và đảm bảo đáp ứng các yêu cầu trên. Nó có một số tính năng quan trọng giúp cải thiện đáng kể hiệu suất và giảm độ phức tạp trong sản xuất so với những tính năng được mô tả trước đây trong tài liệu vô tuyến nghiệp dư và trên Internet. Sơ đồ của thiết bị được thể hiện trong hình. 1. Điện áp nguồn thông qua một biến trở bậc, bao gồm các điện trở dây R1-R4 và công tắc SA1, được cung cấp cho cuộn dây I của máy biến áp hàn T2. Nút, bao gồm một máy biến dòng T1, bộ chỉnh lưu trên điốt VD1, VD2 và đầu đo PA1, đo dòng điện tiêu thụ từ mạng. Điện áp từ cuộn dây II của máy biến áp T2 qua công tắc SA2 và bộ chỉnh lưu toàn sóng trên điốt vD5, VD7 và bộ ba VS1, VS2 được đưa vào mạch hàn.
Bộ chỉnh lưu được kết hợp với bộ điều chỉnh dòng hàn. Với vị trí cực bên phải của các thanh trượt của biến trở R5 và R6 theo sơ đồ, các bộ ba VS1 và VS2 mở ở giá trị điện áp tức thời hơi khác 2 trên cuộn dây II của máy biến áp T180. Trong trường hợp này, góc cắt hiện tại là gần 1 độ. và dòng điện hàn là lớn nhất. Khi di chuyển thanh trượt của các điện trở này sang trái, điện áp mở của trinistor VS2 và VS90 tăng lên và góc cắt dòng điện giảm xuống XNUMX độ. Kết quả là, dòng điện hàn giảm khoảng hai lần so với mức tối đa. Với sự gia tăng hơn nữa điện trở của các điện trở điều khiển, các bộ ba của bộ chỉnh lưu ngừng mở, do đó điện áp và dòng điện đầu ra trở nên bằng không. Transistor VT1 đóng vai trò khuếch đại dòng điều khiển. Nó có thể được loại trừ khỏi mạch, nhưng khi đó điện trở của các điện trở R5 và R6 sẽ phải giảm khoảng 30 lần. Đồng thời, một số watt điện sẽ bị tiêu tán trên các điện trở R5 và R6 ở một số chế độ. Rất khó để tìm thấy các điện trở thay đổi có công suất tiêu tán đủ lớn cho phép, vì vậy người ta quyết định sử dụng điện trở có điện trở cao với bộ khuếch đại dòng bán dẫn trong bộ điều chỉnh. Hai điện trở biến đổi nối tiếp giúp đảm bảo điều chỉnh dòng điện trơn tru trong một phạm vi rộng thay đổi của nó. Trong một số máy hàn, bộ điều khiển dòng điện trinistor được sử dụng, cung cấp sự thay đổi mượt mà ở góc cắt trong phạm vi từ 0 đến 180 độ, tương ứng với sự thay đổi dòng điện từ 90 đến tối đa. Theo quy luật, các trinistor trong các bộ điều chỉnh như vậy được điều khiển bằng các xung ngắn. Nhưng các bộ điều chỉnh này phức tạp hơn và không hoạt động đủ ổn định đối với tải có điện trở chênh lệch thấp (hồ quang hàn hoặc pin sạc). Sự không ổn định thể hiện ở chỗ với vị trí không đổi của núm điều chỉnh, dòng điện đầu ra thay đổi ngẫu nhiên so với một giá trị trung bình nhất định. Bộ điều chỉnh trong đó SCR được điều khiển bởi dòng điện trực tiếp hoạt động ổn định hơn trong các điều kiện này. Ngoài ra, bộ điều chỉnh dòng hàn phải điều chỉnh dòng điện hàn chứ không điều chỉnh biên độ điện áp đầu ra của máy hàn. Và khi bạn thay đổi góc cắt từ 0 thành XNUMX độ. biên độ của các xung điện áp ở đầu ra của bộ chỉnh lưu giảm, điều này là không mong muốn, vì các điều kiện để đánh lửa hồ quang trở nên tồi tệ hơn. Để mở rộng giới hạn của quy định dòng điện mà không làm phức tạp bộ điều chỉnh trinistor, thiết bị có một biến trở bước mạnh mẽ trên các điện trở R1-R4. Các biến trở như vậy thường được bao gồm trong mạch cuộn dây thứ cấp của máy biến áp hàn. Nhưng đặt nó nối tiếp với cái chính sẽ mang lại một số lợi thế. Đặc biệt, máy biến áp trong trường hợp này hoạt động ở điện áp thấp hơn nên ít nóng lên hơn. Ngoài ra, trong trường hợp này, việc chọn dây điện trở cao để sản xuất điện trở biến trở sẽ dễ dàng hơn và với tư cách là công tắc SA1, bạn có thể sử dụng công tắc gói điển hình cho dòng điện lên đến 30 A. Mạch tăng điện áp là một bộ chỉnh lưu nửa sóng trên điốt VD3 nối tiếp với đèn sợi đốt EL1 được kết nối như một bộ giới hạn dòng điện. Ở chế độ không tải (khi hồ quang hàn không sáng), tụ điện C1 được nạp qua diode VD3 đến điện áp khoảng 76 V tại bất kỳ vị trí nào của công tắc SA2. Vì điện trở của dây tóc lạnh của đèn là nhỏ nhất nên tụ điện C1 tích điện nhanh. Sau khi hồ quang được đốt cháy, điện áp trên tụ điện C1 trở nên nhỏ hơn. Ở chế độ này, dòng điện chạy qua diode VD3 bị giới hạn bởi điện trở của đèn EL1, điện trở này tăng lên khi dây tóc nóng lên, do đó dòng điện vẫn nằm trong phạm vi cho phép của diode và dòng điện hàn chỉ tăng nhẹ. Bộ tăng áp là một thiết bị rất hữu ích. Khi không có nó và điện áp hở mạch thấp ở đầu ra của máy hàn, hồ quang khó đánh lửa, làm giảm năng suất của thợ hàn và khiến anh ta rất mệt mỏi. Việc tăng điện áp mạch hở mà không sử dụng tăng điện áp sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất của máy hàn và tăng tải cho mạng điện. Nhưng trong nhiều trường hợp, các bộ tăng áp quá phức tạp và trong một số trường hợp không đủ hiệu quả. Ví dụ, trong [1] nút này được thiết kế sao cho khi hồ quang cháy, một dòng điện khá lớn có thể chạy qua mạch tăng điện áp, chỉ bị giới hạn bởi điện trở hoạt động của cuộn cảm. Để giữ dòng điện này trong giới hạn chấp nhận được, điện áp tăng cường được chọn ở mức nhỏ (10...12 V), làm giảm hiệu suất của nó. Điều mong muốn là tăng điện áp tăng điện áp mạch mở lên 80 ... 90 V. Ngoài ra, trong thiết bị được mô tả trong [1], dòng điện đầu ra tại thời điểm đánh lửa hồ quang bị giới hạn bởi điện trở cảm ứng của cuộn cảm, điều này càng làm phức tạp thêm sự hình thành của nó. Thực tế cho thấy rằng hồ quang được đánh lửa tốt nhất khi một tụ điện được lắp đặt ở đầu ra của bộ chỉnh lưu hàn. Kết quả tệ hơn một chút khi bộ chỉnh lưu hoàn toàn không có bất kỳ bộ lọc làm mịn nào. Nhưng hồ quang khó nhất sẽ bị đốt cháy nếu bộ lọc làm mịn chỉ bao gồm một cuộn cảm hoặc kết thúc bằng một cuộn cảm. Điện dung của tụ điện C1 phải sao cho đảm bảo chuyển nhanh quá trình phóng tia lửa điện thành hồ quang công suất thấp. Thực tế cho thấy rằng công suất 3000 microfarad của nó là đủ cho việc này. Một tụ điện như vậy không thể làm phẳng thành phần biến đổi của dòng điện hàn và không cần thiết phải làm điều này. Khi hồ quang hàn cháy, điện áp trên tụ điện C1 dao động từ 1 đến giá trị cực đại. Do đó, tụ điện C10 phải chịu được gợn điện áp với biên độ này. Trong trường hợp này, cần lưu ý rằng biên độ cho phép của gợn điện áp trên tụ oxit thường không vượt quá 20 ... XNUMX% điện áp hoạt động định mức của chúng. Câu hỏi sử dụng bộ lọc làm mịn nào tốt hơn trong bộ chỉnh lưu của máy hàn đang gây tranh cãi. Nhiều tác giả của các bài báo đăng trên tạp chí và đặc biệt là trên Internet tin rằng tốt hơn là sử dụng cuộn cảm trong bộ lọc chỉnh lưu của máy hàn. Ví dụ, có ý kiến cho rằng sự hiện diện của nó ngăn không cho điện cực dính vào phôi được hàn. Nhưng lý do bị dính thường là do nguồn hàn không đủ công suất (hoặc không hàn được). Đồng thời, hồ quang công suất thấp làm nóng chảy điện cực và bộ phận một chút, và để tạo ra hồ quang mạnh, nguồn không có đủ năng lượng. Do đó, nếu điện cực vô tình chạm vào phôi được hàn, kim loại nóng chảy của điện cực sẽ kết tinh khi tiếp xúc với phôi lạnh hơn và điện cực được hàn vào phôi. Van tiết lưu cũng không thể tạo điều kiện cho việc đánh lửa hồ quang, vì ở chế độ không tải, bản thân nó không tích trữ năng lượng. Tại thời điểm điện cực chạm vào bộ phận, dòng điện bắt đầu tăng từ XNUMX, cuộn cảm bắt đầu tích trữ năng lượng. Lúc này, năng lượng của nguồn không được sử dụng để tạo ra sự phóng hồ quang mà được tích lũy trong từ trường của cuộn cảm. Trong các mô tả về máy hàn có máy biến áp được chế tạo trên cơ sở động cơ điện không đồng bộ, thông thường nên tháo các dải vải che nằm ở bên ngoài gói tấm stato và các phần nhô ra ở bên trong các tấm này. Đồng thời, máy biến áp thành phẩm được lắp trong thân máy hàn giống như các máy biến áp công suất thấp có lõi từ hình xuyến. Nhưng máy biến áp hàn có khối lượng lớn, trong quá trình hoạt động có thể rất nóng. Trọng lượng của máy biến áp khi lắp đặt này gây áp lực lên lớp cách điện của dây quấn, có thể dẫn đến hư hỏng và ngắn mạch xen kẽ. Vấn đề này đặc biệt rõ rệt khi lớp cách điện của dây không đủ khả năng chịu nhiệt. Việc loại bỏ các dải vải che và các phần nhô ra của các tấm stato là một hoạt động rất tốn công sức và không chỉ vô ích mà thậm chí còn có hại. Tuy nhiên, người ta cân nhắc rằng các dải vải che nên được loại bỏ để chúng không làm đoản mạch các tấm stato. Việc loại bỏ các phần nhô ra là không hợp lý chút nào. Có thể họ làm vậy để tăng diện tích cửa sổ mạch từ hoặc giảm nhẹ mức tiêu thụ dây. Nhưng thực tế là kích thước của cửa sổ mạch từ thường khá đủ và tiết kiệm dây là rất nhỏ. Các phần nhô ra của tấm và băng thường được loại bỏ bằng đục và búa. Sau khi loại bỏ như vậy, nhiều điểm tiếp xúc điện được hình thành giữa các tấm, có thể tạo ra các đường dẫn cho dòng điện xoáy trong mạch từ. Từ thông trong phần hình khuyên của mạch từ của động cơ điện và máy biến áp chạy song song với các dải vải che, không cắt ngang và không thể tạo ra dòng điện xoáy trong chúng. Sự khác biệt duy nhất là trong stato động cơ, dòng chảy được chia thành hai nửa, chảy theo các phần đối diện hoàn toàn của mạch từ hình khuyên theo một hướng và trong máy biến áp, một dòng chảy duy nhất chạy qua vòng. Do đó, tiết diện hiệu dụng của cùng một mạch từ trong máy biến áp nhỏ hơn khoảng hai lần so với trong động cơ và chiều dài trung bình của đường dây điện lớn hơn. Do đó, số vòng dây cần thiết của cuộn dây máy biến áp lớn hơn cuộn dây động cơ cho cùng một điện áp. Nó là tốt hơn để xác định nó bằng thực nghiệm. Thiết kế lõi từ của máy biến áp của máy hàn được đề xuất được thể hiện trong hình. 2. Các dải băng và phần nhô ra của các tấm stato được giữ nguyên vị trí. Để các vòng quay của cuộn dây không nằm giữa các phần nhô ra của các tấm stato, hai tấm hình khuyên 5 được gắn vào các đầu của gói 3. Giữa các phần nhô ra của các tấm stato có bốn đinh tán 4 được cách ly với các tấm stato. (các miếng đệm được sử dụng đã được sử dụng trong động cơ điện để cách ly các cuộn dây). Các đinh tán được vặn vào trụ 2 bằng ren trong, cố định trên đế gỗ 1. Do đó, tải trọng từ trọng lượng của máy biến áp chỉ được truyền đến đế 1 qua trụ 2 chứ không phải qua lớp cách điện của dây dẫn. Điều này cho phép bạn tăng nhiệt độ hoạt động tối đa cho phép của máy biến áp mà không có nguy cơ biến dạng cách điện dây và đoản mạch.
Ở phần trên của mạch từ trên hai trong số bốn đinh tán 4 siết chặt gói, các giá đỡ 6 có tay cầm 7 làm bằng vật liệu không từ tính (ví dụ: nhôm) được cố định. Nên làm cả giá đỡ 6 và giá đỡ 2 từ cùng một vật liệu, nhưng điều này không cần thiết lắm. Để chừa thêm không gian cho cuộn dây, bạn chỉ có thể sử dụng ba đinh tán, đặt chúng (ở chế độ xem từ trên xuống) ở các đỉnh của một tam giác đều, nhưng sau đó bạn phải thay đổi thiết kế của tay cầm. Stator của động cơ không đồng bộ có công suất 7,5 kW được sử dụng làm mạch từ thực tế. Cuộn dây I bao gồm 305 vòng dây nhôm có tiết diện 4 mm2 trong vật liệu cách nhiệt nhựa chịu lửa. Cuộn dây II được quấn bằng hai dây nhôm APV-10 được gấp lại với nhau có tiết diện 10 mm2 mọi. Nó chứa 77 lượt. Các vòi được thực hiện từ lượt thứ 48, 58 và 69. Để xác định số vòng dây cần thiết, một cuộn dây thử nghiệm được quấn trên mạch từ và đo độ tự cảm của nó. Sau đó, số vòng dây quấn I được tính toán để thu được điện kháng cảm ứng là 220 ôm ở tần số 50 Hz. Kết quả là dòng điện không tải của máy biến áp vào khoảng 1 A. Sau đó, dựa trên tỷ số biến đổi cần thiết, số vòng dây của cuộn dây II được tính toán. Biến dòng T1 được chế tạo trên mạch từ của biến áp đầu ra quét dọc TVK-110. Cuộn sơ cấp của nó là một vòng dây lắp có tiết diện 2,5 mm2. Cuộn dây thứ cấp chứa 100 vòng dây PEV-2 có đường kính 0,5 mm. Nếu một vôn kế con trỏ có giới hạn đo là 1 A được sử dụng làm đầu đo PA0,5, thì con trỏ của nó sẽ bị lệch hoàn toàn ở dòng điện 100 A qua cuộn dây I. Thay đổi. Do đó, con trỏ của thiết bị có dòng điện lệch tổng thấp thường chạm vào các điểm dừng, dẫn đến cơ chế đo nhanh chóng bị hỏng. Đơn vị đo dòng điện có thể dễ dàng chuyển sang mạch cuộn dây II của máy biến áp T2. Nhưng không có nhu cầu lớn cho việc này. Tỷ số biến đổi đã biết, và khi biết dòng điện trong cuộn dây I, luôn có thể tính được giá trị của dòng điện hàn. Các điện trở R1-R4 của biến trở được làm bằng ba dây nichrom ghép lại với nhau từ một cuộn dây đốt nóng điện 2 kW. Các điện trở này có thể rất nóng trong quá trình vận hành máy hàn, vì vậy chúng được lắp đặt trên đế chịu nhiệt làm bằng gạch nhẹ chịu lửa có lỗ để luồn dây niken. Để làm cho bộ biến trở nhỏ gọn hơn, bạn có thể cắt viên gạch thành hai mảnh và chỉ sử dụng một nửa. Thay vì một bộ biến trở, bạn có thể sử dụng một cuộn cảm với một vài lần nhấn từ cuộn dây. Nhưng khối lượng và kích thước của cuộn cảm lớn hơn nhiều so với khối lượng và kích thước của biến trở làm bằng gạch và dây niken. Hiệu quả của việc điều chỉnh dòng điện hàn bằng cuộn cảm phụ thuộc vào một số trường hợp. Ví dụ, khi thực hiện một lượng lớn công việc hàn, cuộn cảm sẽ giảm mức tiêu thụ điện và do đó, giảm chi phí của nó, vì công suất hoạt động tiêu tán bởi nó là không đáng kể. Nếu cần hàn bằng dòng điện xoay chiều thì mạch hàn phải được đưa vào điểm đứt dây tại điểm A (xem hình 1). Trong trường hợp này, các cực của tụ điện C1 phải được đóng bằng một nút nhảy có khả năng chịu được dòng điện hàn mà không bị nóng lên đáng kể. Trong trường hợp này, bộ điều chỉnh dòng điện hoạt động như bình thường, nhưng không có sự tăng điện áp. Trước khi thực hiện công việc hàn, nên cài đặt chế độ hoạt động của máy hàn theo trình tự sau. Đầu tiên, tùy thuộc vào công suất yêu cầu của hồ quang hàn, hãy chuyển SA2 để đặt điện áp đầu ra cần thiết và di chuyển thanh trượt của biến trở R5 và R6 sang vị trí bên phải (theo sơ đồ). Sau đó, bạn nên đặt công tắc SA1 ở vị trí mong muốn và không bật thiết bị, kết nối các cực của tụ điện C1 bằng một nút nhảy. Sau khi kết nối thiết bị với mạng, sử dụng biến trở R5 và R6, đặt dòng điện ngắn mạch nhiều hơn 30 ... 50% so với dòng hàn yêu cầu. Chế độ đoản mạch phải ngắn hạn, không quá 2 ... 3 giây, sau đó bạn nên ngắt kết nối thiết bị khỏi mạng và tháo dây nối ra khỏi các cực của tụ điện C1. Bây giờ bạn có thể bật lại máy và bắt đầu hàn. Trong tương lai, các biến trở R5 và R6, nếu cần, có thể điều chỉnh dòng điện. Các chế độ hàn điển hình cho các bộ phận khác nhau được đưa ra trong tài liệu đặc biệt. Bộ điều khiển trinistor được sử dụng trong máy hàn được mô tả tương tự như mô tả trong [2] về độ ổn định dòng điện đầu ra, nhưng mạch đơn giản hơn nhiều. Điều này là do nó không có bộ chỉnh lưu bổ sung để cấp nguồn cho mạch điện cực điều khiển của trinistor. Nhưng nó có thể được giới thiệu bằng cách chế tạo một máy hàn theo sơ đồ trong Hình. 3. Dây quấn phụ III của máy biến áp T2 phải gồm 10 vòng dây lắp tiết diện 1,5 mm2 (đối với độ bền cơ học). Trong trường hợp này, điện áp được chỉnh lưu trên điện trở R5, được làm phẳng bởi tụ điện C1, sẽ vào khoảng 10 V. Dòng điện của các điện cực điều khiển của trinistor sẽ không dao động mà không đổi, tùy thuộc vào vị trí của biến trở R5 động cơ.
Văn chương
Tác giả: A. Sergeev
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Máy tính xách tay Honor MagicBook X ▪ Loạt bộ cộng hưởng thạch anh mới ▪ Chất lỏng đông đặc khi đun nóng ▪ Bít tết nhân tạo, tương tự như bít tết thật
▪ phần của trang web Truyền dữ liệu. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Thường sử. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Xe trượt ba khúc. phương tiện cá nhân ▪ bài viết Nhuộm lụa. Công thức nấu ăn đơn giản và lời khuyên ▪ bài viết Lezgin tục ngữ và câu nói. Lựa chọn lớn
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này