Как сделать сварочный полуавтомат

Многие задаются вопросом, как же сделать сварочный полуавтомат своими руками и что бы он обладал хорошими характеристиками, имел достаточно функционала и работал надёжно долгие годы.

На в самом деле всё просто. Для этого нужно знать немного о принципе работы сварочного полуавтомата и немного терпения.
Итак начнем.

Для начала определимся с типом и мощностью сварочного трансформатора применяемого в сварочных полуавтоматах.

Как нам известно при использовании сварочной проволокой диаметром 0,8 мм сварочный ток достигает

160 ампер. Отсюда следует, что трансформатор должен быть мощностью от 3000 вт.

Далее определяемся с типом трансформатора. Самыми лучшими характеристика обладают сварочные трансформаторы намотанные на тороидальном сердечнике (кольцо, бублик, тор)

Выбираем этот тип сварочного трансформатора, в отличии от П и Ш образных трансформаторов при одинаковой мощности они имеют меньший вес, что важно для такой конструкции, как сварочный полуавтомат.

Далее определяемся с регулированием сварочного тока . Есть два способа регулирования, по первичной и вторичной обмотке сварочного трансформатора.

Регулирование сварочного тока по первичной обмотке трансформатора с использованием тиристорной схемы регулирования имеет ряд недостатков, такие как повышенная пульсация сварочного напряжения в момент перехода фаз через тиристоры в первичной обмотке. (лечится установкой дросселя и конденсатора большой емкости в цепь сварочного тока)

Регулирование тока по первичной обмотке с использованием коммутирующих элементов (реле, галетные переключатели) не имеет таких недостатков, как тиристорная схема управления, и предпочтительней для использования в подобных схемах сварочных аппаратов.

Регулирование тока по вторичной обмотке сварочного трансформатора имеет также повышенную пульсацию сварочного напряжения в схемах с применением тиристоров. Применение коммутирующих схем (переключатели, мощные реле) ведет к дороговизне элементов и утяжелении конструкции сварочного аппарата в целом.

Отсюда следует, что регулировку тока нужно реализовывать по первичной обмотке (какую именно, решать вам)

В цепи питания сварочной дуги (вторичная обмотка) нужно обязательно устанавливать сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор повышенной емкости от 50000 Мкф. для сглаживания пульсаций сварочного тока, не зависимо от применяемой схемы регулирования сварочного напряжения.

Дальше определяемся с регулятором подачи сварочной проволоки. Для сварочного полуавтомата рекомендуется использовать ШИМ регулятор с обратной связью.

Для чего нужен ШИМ? Во первых он стабилизирует скорость проволоки(на заданном уровне) в зависимости от нагрузки оказываемой трением проволоки в рукаве и реагирует на просадку (уменьшение) сетевого напряжения во время сварки.

Откуда запитать ШИМ регулятор, от отдельного трансформатора или намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор? Тут разницы особой нет, если запитывать от отдельного трансформатора, то это увеличит вес аппарата. А если намотать дополнительную обмотку на сварочный трансформатор, то вы выиграете в весе и немного с экономите.

Возьмем к примеру такую ситуацию, вы варите на самом маленьком токе, значит и скорость проволоки тоже маленькая и напряжение нужное для регулирования двигателя подачи проволоки тоже незначительное, если варите на максимальном токе, то и напряжение нужное для двигателя максимальное, тем самым намотав обмотку запитывающую цепь регулятора подачи проволоки на сварочном трансформаторе, мы обеспечим нужный режим работы для регулятора. И отсюда следует, что потребности в дополнительном трансформаторе для двигателя подачи сварочной проволоки нет.

Какой выбрать редуктор для подачи сварочной проволоки? Вариантов много, самый распространенный это редуктор стеклоочистителя от автомобилей семейства ВАЗ.

Расчет диаметра ведущего колеса механизма подачи сварочной проволоки. Как нам известно, что скорость подачи сварочной проволоки в сварочном аппарате должна быть в пределах 0,7…11 метров в минуту при сварке проволокой 0.8 мм .

Так как передаточное отношение выбранного редуктора и скорость вращения якоря двигателя нам не известна, нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки, что бы он обеспечивал необходимую скорость подачи проволоки.

Делается это опытным путем. На вал редуктора с помощью пластилина прикрепляется спичка. Потом на двигатель редуктора подается максимальное напряжение, которое выдает ШИМ регулятор, например 20 вольт. Подсчитываем количество оборотов, которые сделал двигатель за 1 минуту.

Например двигатель сделал 100 оборотов, подставив в формулу, мы рассчитаем нужный размер (радиус) ведомого колеса механизма подачи проволоки:

100 – количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

1100 – 11 метров переведенные в см.

Или упрощенная формула для скорости 11 м/мин:

где N количество оборотов двигателя, сделанных за 1 минуту.

Таким образом у нас получилось, что радиус ведомого колеса равен 1.75 см или диаметр равен 3,5 см, при котором обеспечивается нужная максимальная скорость подачи проволоки (11 метров в минуту) при данном напряжении (20 вольт).

В качестве клапана газа для нашего сварочного аппарата . рекомендуем использовать клапан подачи воды на омыватель заднего стекла ВАЗ2108, так как он зарекомендовал себя очень надежным.

Каким должен быть функционал сварочного полуавтомата . Сварочный полуавтомат должен обязательно иметь самый минимум функций, а именно:

при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и подача проволоки.
после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки и сварочный ток (одновременно).
затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании.

Читайте так же:

Регулировка дискового тормоза горного велосипеда

Как видите, из выше изложенного видно, что сварочный полуавтомат – это просто, было бы желание и возможность реализовать все это в домашних условиях.

P.S. На нашем сайте опубликовано много схем сварочных полуавтоматов. Все они разные и различаются по принципу регулирования сварочного тока, функциональности, простоте (сложности) повторения.
В связи с этим хотелось бы добавить, что каждый сам для себя может выбрать, что ему действительно нужно, и сделать, что то свое на основе приведенных здесь схем сварочных аппаратов.

Ответ на комментарий :

Регулятор подачи сварочной проволоки на TL494

Схема из журнала «Радиоаматор-Электрик» №3 2006 г. стр 28-29 Схема похоже не рабочая.

Схема торможения двигателя.

Реле К1 подключаем в цепь коммутации подачи проволоки.

Еще одна схема регулятора подачи проволоки на TL494 (доработанный вариант схемы из журнала «Радиоаматор-Электрик»)

Повторил эту схему. не работает. © Admin

У кого работает, пишите в комментарии.

31. Комментарий написал: Вова — 14.06.2011 в 5:12 Цитировать

Доброва времени суток недавно собирал регулятор оборотов для сварочного полуавтомата Широтно – Импульсный модулятор с обратной связю по току работает прекрасно под нагрузкой оборты не падают (чтобы не падали обороты нужно подобрать резистор р9)и соответствено выходной транзистор поставить на хароший радиатор с термопастой.Вот сылка на форум где я ево нарыл http://www.foar.ru/topic.php?forum=30&topic=5&p=1 .Удачи в повторении.

32. Комментарий написал: Вова — 14.06.2011 в 5:16 Цитировать

Да и ещо в место указаного транзистора ставил IRF640 тоже нормально работал все детали мне обошлись около 35 гривен дешево и по надежности хорошо .

33. Комментарий написал: Dev — 22.08.2011 в 18:02 Цитировать

А кто-нибудь пробовал использовать в качестве привода – шаговые двигатели? Думаю, какой выбрать. Основная характеристика как мне видится – крутящий момент, хватит ли 6 кг/см?

34. Комментарий написал: idea — 12.09.2011 в 16:10 Цитировать

народ помогите! хочу собрать углекислотку на основе инвертора
есть инвертор ARC160, рукав, балон с редуком, протяжку сделаю из механизма дворников.
хочется иметь универсал — отсоединил и пошол варить электродами +сэкономить финансы
вопрос получится ли добиться жосткой характеристики (сеичас круто падающая)
если поставить кандеры?
протяжку клапан и кандеры если да то поставлю в отдельную коробку

35. Комментарий написал: Botos — 10.11.2011 в 21:02 Цитировать

А какой номинал р9 для мотора от жигулёского стеклоочистителя?

36. Комментарий написал: Botos — 04.12.2011 в 21:37 Цитировать

Собрал сегодня схему но регулирует напряжение только до 17 вольт.Как сделать регулировку до 25 вольт?

37. Комментарий написал: admin — 05.12.2011 в 16:37 Цитировать

Botos
Собирал 2 схемы на TL494 и ни одна как положено не работала.
Возможно нужно прибавить сопротивление переменного резистора, также поиграться с номиналами R14, C13, С15

С13 у вас 100n? Может по запарке 10n поставили.

Если поможет, напишите какие номиналы установили.

38. Комментарий написал: Сергей — 16.03.2012 в 17:02 Цитировать

Здравствуйте! Имеется 3х фазный сварочный полуавтомат, как известно в 3х фазных сварочных аппаратах применяют питание без рабочего нуля. Вопрос, как мне подключить диодные мосты кврс5010, если имеется только подвод фаз. Заранее благодарен

39. Комментарий написал: Вова — 20.04.2012 в 6:16 Цитировать

Всем добрый вечер скажыте кто делал ету схему и укаво есть печатка тоже хочу сделать)))

40. Комментарий написал: admin — 20.04.2012 в 21:00 Цитировать

41. Комментарий написал: Вова — 26.04.2012 в 2:34 Цитировать

42. Комментарий написал: and — 05.05.2012 в 2:23 Цитировать

43. Комментарий написал: admin — 05.05.2012 в 19:11 Цитировать

and
Что передалать, во что?

44. Комментарий написал: and — 06.05.2012 в 1:45 Цитировать

ДУГА-315например в полуавтомат,или тут тема другая?

45. Комментарий написал: admin — 06.05.2012 в 2:07 Цитировать

and
Тема та, только я не могу вам посоветовать что и как переделывать, потому что эту дугу315 я в глаза не видел, понимаете?

46. Комментарий написал: and — 11.05.2012 в 5:13 Цитировать

Читайте так же:

Регулировка температуры отключением насоса

Понимаю,но в любом сварочном аппарате постоянного тока,это всё есть-сглаживающий сварочный дроссель и конденсатор ,но не варит.

47. Комментарий написал: александр — 04.06.2012 в 4:52 Цитировать

возвращаясь к регулятору РА-ЭЛЕКТРИК 2006 N3 стр28 то мной он был повторен,двигатель шел рывками пока я неизменил кондер толи с4 толи с2,было давно непомню причем уменьшил намного.Подобрал и дело пошло ,стабилизация отличная.напряжение питания 28в-непревышать так как вылетает кп103. поэтому рекомендую питать от отдельного транса.схема работает с 2008 г по сей день

48. Комментарий написал: admin — 04.06.2012 в 15:21 Цитировать

александр
Сколько я не пытался запустить этот регулятор так и не получилось. Возможно микросхема была не исправной. В общем больше не возвращался к этой схеме.

49. Комментарий написал: belopolyy — 10.08.2012 в 22:02 Цитировать

Собрал больше двух десятков схем управления двигателем из журнала Радиоаматор-электрик. Первая не заработала. Устранил неточности, теперь всё ОК.

Прошу помощи по схеме стабилизатора оборотов двигателя

Уважаемые специалисты подскажите что не правильно сделал и верна ли схема, собрал стабилизатор оборотов двигателя для полуавтомата, но он не регулирует обороты мотор всегда работает на полной скорости, выходной транзистор IRF 9540 (оба) греется при повышении нагрузки . и не могу для чего столько переменных резисторов

Комментарии 36

а 13 ножка где на схеме? ))

Висит в воздухе не подключена

а ведь это —-Вывод внешней блокировки и выбора режима работы (однотактный/двухтактный).Висеть в воздухе не должен!

16 ногу tL494 на землю, а вот 15-ю на +питания, т.е на 14 ногу повесить нужно.

Спасибо сейчас переделаю

Ой извиняюсь, только наоборот! 15 на +, можно с 14 соединить. А 16 на землю. Но если успели спутать — не страшно — не сгорит ничего.

хорошо паяльник долго греется))

Короче в топку эту схему, ничего не поменялось, максимальные обороты и не на один подстроечник не реагирует

Спасибо сейчас переделаю

Так что у тебя получилось?

Нет, сделаю на ne555 и не буду мудрить, это хоть проверено

nice.artip.ru/shim-kontro…bolshoy-tokovoy-nagruzkoy Попробуй эту, более правдоподобна. В твоей странно опорное напряжение подключено.

я к тому, что нужен регулятор, и его достаточно.

в полуавтомате нужен регулятор подачи проволоки, а не стабилизатор оборотов мотора… как бы это немного разные вещи…

почему разные то, нужна стабильная скорость вращения при просадке напряжения

Так а всё таки схема то рабочая, кто нибудь знает ? или я хер.й маялся пол дня))))?

Двигатель чего стабилизируем? Ориентации космической станции, фекального насоса?

Подачи сварочной проволоки полуавтомата

Как выполнен механизм подачи, привод стеклоочистителя в качестве привода или мотор с редуктором?

Заводской мотор от полуавтомата 24в, принцип такой же как и на дворниках,

Собирается новый полуавтомат, или вносятся изменения в работающий?
Чем вызваны эти изменения?

Можно сказать новый собираю, прошлая схема на 2-х транзисторах не понравилось, не стабильная подача проволоки в момент сварки .

Двигатель привода щеток стеклоочистителя, как и стартер автомобиля — электрические машины с насыщенным магнитопроводом, которые не изменяют скорость вращения в зависимости от нагрузки до трехкратного превышения от номинальной. Т.е. говоря русским языеом, стабилизато оборотов для стеклоочистителя нахрен не нужен. Прекрасно работает даже при регулировке скорости реостатом.
А плавать обороты начинают от того, что юные сварщики забывают, в рукаве есть расходный элемент, в обиходе "жилка", по которой движется проволока. Так вот ея нужно смело выбрасывать после расходования 20 -30 кГ проволоки. Это если проволоку смазывали, на сухую — 3-4 катушки.Проволока пропиливает в ней канавы и клинит. И для продления службы оной "жилки" проволоку нужно смазывать, простейший вариант — кусок поролона пропитанный маслом надетый на проволоку между катушкой и подающим механизмом.
Так что займитесь ревизией рукава.

Рукав новый покупал, да и вы вообще пробовали варить промасленной проволокой ))?

Значит жилка с большим отверстием. В паспорте на рукав написано под какой диаметр проволоки он расчитан? А промасленной проволокой варят все мои знакомые железячники, которым я ремонтирую полуавтоматы. И промасленная проволока — это не покрытая слоем солидола, а всего несколько микрон смазки.

Рукав новый покупал, да и вы вообще пробовали варить промасленной проволокой ))?

И сделайте ревизию приводу. Разберите, вычистите грязь, смажъте подшипники двигателя, посмотрите на щетки, вал на котором сидит подающий ролик не проел ли там в корпусе яму. Червячная шестерня от перекоса начинает цеплятся об корпус и клинит.

Регулятор скорости двигателя сварочного полуавтомата с защитой от КЗ и стабилизацией напряжения

В некоторых случаях необходимо регулировать скорость двигателя постоянного тока с питанием от источника с напряжением, изменяющимся в широких пределах. Например от источника сварочной дуги в сварочном полуавтомате. Обычно применяют ШИМ регуляторы на микросхеме 555, получается просто и не дорого. Однако при изменении напряжения питания, напряжение на моторе так же будет изменятся, что может быть не желательным. В таких случаях можно применить стабилизированный источник питания, или отдельный трансформатор, но это приведет к резкому удорожанию конструкции.
Также, у простых регуляторов отсутствует защита от превышения тока ключа, что в случае заклинивания двигателя или короткого замыкания в проводах приводит к мгновенному выходу из строя транзистора, управляющего током двигателя.

Читайте так же:

Регулировка клапанов омакс 125

В статье рассмотрим схему регулятора на специализированной микросхеме, ШИМ-контроллере UC3843. Микросхема имеет контроль тока ключа, стабилизатор выходного и источник опорного напряжений, мощный драйвер затвора внешнего ключевого транзистора. По стоимости устройство получается не намного дороже регулятора на 555 таймере.

Параметры устройства представлены в таблице:

Входное напряжение (макс)	10-55В
Потребляемый ток	25мА
Выходное напряжение	0-55В
Рабочий ток двигателя(Uвых>5В)	0-7А
Ток КЗ (Uвых<1)	30А

Рассмотрим принципиальную схему устройства:

Напряжение источника питания поступает на стабилизатор напряжения через защитный диод D1. Диод этот необходим для предотвращения выхода из строя стабилизатора IC2 LM317 от просадок входного напряжения ниже выходного. Выбор этого стабилизатора обусловлен широким диапазоном его входных напряжений. IC2 работает с максимальной разницей входного и выходного напряжений 40В и с минимальной разницей 1,5В. При выходном напряжении 15В. входное может достигать 15В+40В=55В. Так как ШИМ контроллер IC1 работает при снижении напряжения питания до 8,5В., то питание регулятора может снижаться до 10В (8,5В UC3843 + 1,5В. LM317). Однако, при работе от автомобильного аккумулятора, не стоит использовать стабилизатор IC2, и лучше подключить питание без него, напрямую к D1, C5. Микросхема IC1 включена по типовой схеме из документации, предоставляемой производителем. Частота опорного генератора задается R3, C2. Пилообразное напряжение, формируемое этим генератором, через эмиттерный повторитель Q1 поступает на 3 выв. IC1, туда же подается напряжение с токоизмерительного резистора R11. Обратная связь по напряжению двигателя сформирована с помощью токового зеркала по простейшей схеме. Напряжение на двигателе преобразуется во входящий ток Q2, и регулируется резистором R8. Температурная компенсация обеспечена транзистором Q3. Выходящий ток поступает на вход усилителя ошибки (2 выв. IC1), туда же поступает напряжение с переменного резистора, через делитель R1, R2. Выходное напряжение ШИМ, через токоограничивающий резистор R10 поступает на затвор полевого транзистора Q4, коммутирующего нагрузку. Обратный диод поглощает ЭДС самоиндукции обмоток мотора.

Диапазон регулировки напряжения на двигателе определяет резистор R8, совместно с коэффициентом передачи по току (h21э) Q2 в максимуме, и делитель R1, R2 в минимуме. Так как h21э у транзистора Q2 может быть различным, рассчитать сопротивление резистора R8, для требуемого значения максимального напряжения на моторе, проблематично. Однако, его очень просто настроить в ручную подстроечным резистором R8. Минимальное значение напряжения на моторе (Ummin) можно изменить резистором R1. Его значение, зависящее от максимального (Ummax), можно рассчитать:

Ummin=Ummax(2*R1/(R1+R2)-1)

Для показанной на рисунке схемы, напряжение на моторе в минимальном положении переменного резистора — 0 вольт:

Ummin=Ummax(2*20k/(20k+20k)-1)=0В

Значения резисторов R1, для двух вариантов максимального напряжения (Ummax), приведены на графике (созданы в [1]):

Для регулировки минимума, можно установить подстроечный резистор, последовательно с резистором R1.

До первого включения, нужно проверить монтаж и установить подстроечный резистор R8 в среднее положение. Резистор R11 изготовить из отрезка монтажного провода 0,2-0,35мм 2 длинной 30см. Определиться с минимальным напряжением регулировки и установить соответствующий резистор R1, или оставить его как указано на схеме, для регулировки от нуля. После этого подать напряжение питания, проверить работу стабилизатора — наличие напряжения 12-17В. на 7 выв. IC1. На выв. 8 IC1, должно быть напряжение внутреннего стабилизатора 5В. Подключив двигатель, вращением резистора регулировки скорости установить средние обороты двигателя. Проверить нагрев элементов, он должен быть не значительный. Увеличивая ток потребления двигателя (нагружая его) убедится в уменьшении скорости — работе ограничителя тока. Уменьшить сопротивление R11 (длину провода) до тех пор, пока ограничение не перестанет влиять на работу двигателя на максимальной нагрузке. Проверить на малых оборотах. Не допустимо включать схему с отключенным резистором R11. Резистором R8 установить максимальное напряжение на двигателе. Помните, что напряжение на выходе не может быть выше напряжения питания. А напряжение питания может «проседать» под нагрузкой. После этого настройка окончена.

В регуляторе использованы распространенные и недорогие радиоэлементы. Многие из них, могут быть заменены российскими. Транзистор Q1 — любой маломощный n-p-n: кт315, кт3102, S8050, S9014. Транзисторы Q2, Q3 должны быть одинаковы, структуры p-n-p: кт361, кт3107 или другие, с допустимым обратным напряжением не менее 60В. Q2 и Q3 можно склеить корпусами для баланса температур (не обязательно). Стабилизатор IC2 заменим на отечественный КРЕН22. Обратный диод КД213 можно заменить на КД2997, или другой быстродействующий на ток, не менее рабочего тока мотора. Диод D1 — любой с обратным напряжением не менее питающего и током больше 0,5А, например 1N4002-1n4007, КД226 и др. Транзистор Q4 можно заменить транзисторами IRFZ34, IRF540, IRF640 или любым другим с подходящими параметрами. Переменный резистор любого удобного типа с номиналом 1-6,8кОм. Резистор шунта изготовлен из отрезка монтажного провода 0,35мм 2 длиной 3-10см.

Читайте так же:

Как отрегулировать сцепление на фиате добло

Монтаж регулятора выполнен выводными элементами на печатной плате. Стабилизатор IC2, транзистор Q4 и обратный диод, необходимо установить на радиатор через изолирующие прокладки. Причем больше всего нагревается обратный диод.

У регулятора есть потенциал для улучшения характеристик и доработок:
1. Схема легко масштабируется в сторону увеличения мощности двигателя. При питании IC1 от отдельного источника, максимальное напряжение питания регулятора ограничено максимальным напряжением транзисторов Q2, Q3 (65В) и ключевого транзистора Q4 (60В). Выходной ток регулятора ограничен током ключевого транзистора Q4, током обратного диода и выходным током IC1 (1А) для управления затвором мощного транзистора с большой емкостью. К примеру, можно установить транзисторы Q2, Q3 — 2N5401, Q4 — IRFP2341, обратный диод 150EBU02 и стабилизировать скорость двигателя на пару киловатт напряжением до 150В, к примеру — питанием от солнечной батареи. Конечно, для работы с бОльшим током, следует уменьшить сопротивление токоограничительного резистора R11.
2. Рассчитав и установив на выходе подходящий дроссель со сглаживающим выходным конденсатором, получим импульсный понижающий DC/DC с общим плюсом. Стабилизировать напряжение на выходе, подключив цепь измерения (правый по схеме вывод R8), к выходному конденсатору.
3. Уменьшением частоты ШИМ можно понизить потери в силовом ключе и обратном диоде, правда работа станет слышна ухом.
4. Можно попробовать уменьшить скорость закрытия ключевого транзистора RD цепью, для облегчения токового режима обратного диода. Установить снабберные RC или RDC цепи параллельно силовому транзистору.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана проходя через вращающиеся ролики поступает в шланг для подачи проволоки, на выходе проволока входит в контакт с заземлённым изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них выявлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки — сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских — наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

Характеристики устройства:
1. Напряжение питания 12-16 вольт.
2. Мощность электродвигателя — до 100 ватт.
3. Время торможения 0,2 сек.
4. Время пуска 0,6 сек.
5. Регулировка оборотов 80 %.
6. Ток пусковой до 20 ампер.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щёток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.
Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.
В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введён конденсатор фильтра C1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.
Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащён цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Читайте так же:

Черные свечи зажигания регулировка карбюратора

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, возникающих при искрении щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении — вращение, при красном свечении — торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины — лишь для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R8. Режим рекуперации — передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора C5. Второе назначение конденсатора С5 — устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.

Схема регулятора подачи проволоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм, кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50 *20.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 — проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, габариты у них одинаковые и применяются в автомобилях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно удалить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431 CLP иностранного производства.
Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 — штатный, на напряжение питания 12 вольт.

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характерным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3, если этого не происходит минимальные обороты откорректировать резистором R5 — предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора К5, двигатель должен набрать минимальные обороты.

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряжении источника питания 12-13 Вольт из схемы можно исключить.

Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60 градусов Цельсия.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя — R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами : включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.

Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот

DA1
Линейный регуляторMC78L06A1
DA2
МикросхемаКР142ЕН191
VT1
MOSFET-транзисторIRFP2601
VD1
ДиодКД512Б1
VD2
Выпрямительный диод1N40031
VD3
Диодный мостKVJ25M1
С1, С2
Электролитический конденсатор100мкФ 16В2
С3, С4
Конденсатор0.1 мкФ2
на 63ВС5
Электролитический конденсатор10 мкФ1
на 25ВС6
Электролитический конденсатор470мкФ1
на 25ВR1, R2, R4, R6, R10
Резистор1.2 кОм4
0,25ВтR3
Переменный резистор3.3 кОм1
R5
Подстроечный резистор2.2 кОм1
R7
Резистор470 Ом1
0,25ВтR8
Подстроечный резистор6.8кОм1
R9
Резистор прецизионный0.1 Ом1
С5-5ВR11
Резистор прецизионный0.331
С5-5ВR12
Резистор120 Ом1
1ВтHL1
СветодиодАЛ307Б1
HL2
СветодиодКИПД45Б-М1
К1
РелеJD2912-12VDC-1Z 40A/12В1
Т1
ТрансформаторXL15PEC1
Em.1
Электромагнитный клапанна 12 В1
F1
Предохранитель1А1
Добавить все

голоса

Рейтинг статьи