Небезпечним в електромережі вважається напрузі понад 36 вольт. Вторинна напруга холостого ходу зварювальних трансформаторів досягає 80 вольт і при проведенні електрозварювальних робіт зварювальник може отримати електротравму а в сирих приміщеннях і з летальним результатом.
Вторинна напруга холостого ходу в процесі зварювання знижується по крутопадающей навантажувальної характеристиці.
Використання коштів первинної захисту при виробництві зварювальних робіт, у вигляді гумових рукавичок і бот створюють додаткові незручності і не завжди захищають від ураження електрострумом.
Застосування зварювальних апаратів з низькою напругою вторинної ланцюга призведе до нестійкого запалювання зварювальної дуги, тривалість часу запалювання не менше 20 мсек - не нижче часу зіткнення зварювального електрода з виробом. Практично всі заводські зварювальні трансформатори мають напругу холостого ходу в межах 80 вольт і робоча напруга в 36-46 вольт змінного струму при максимальному струмі зварювальної дуги.
Використання стаціонарних пристроїв по зниженню напруги холостого ходу зварювальних апаратів в переносному варіанті неможливо по ряду причин: великі габарити і вага, обов'язкове вторинне заземлення, збої в роботі від нечіткого включення при застосуванні релейного комутації.
Цілі пристрої:
Знизити вторинна напруга зварювального апарату можливо простими методами:
1. Встановити в первинну ланцюг резистор - реостат з плавним регулюванням опору. Недолік такого пристрою - великі габарити і втрати електроенергії на нагрів опору, неможливість автоматично підтримувати напругу вторинної ланцюга в заданих межах.
2. Позбутися від теплових втрат можна другим методом - харчуванням первинної обмотки через розділовий конденсатор, недолік такого включення полягає в тому, що при певних умовах створюється резонанс напруг і їх майже двократне зростання на конденсаторі і обмотках трансформатора.
Це може привести до виходу з ладу цих елементів і навіть загоряння.
3.Третій спосіб зниження напруги холостого ходу простий по реалізації, але вимагає додаткових витрат на виконання схеми обмеження холостого ходу зварювального апарату, дозволяє підтримувати вторинна напруга на безпечному рівні скільки завгодно тривалий час, автоматично, майже миттєво, запалює дугу при будь-якому стані поверхні зварюваного металу .
Характеристики пристрою:
Напруга електромережі -220/380 В.
Потужність зварювального апарату - не обмежена.
Зварювальний струм - не обмежений.
Напруга холостого ходу зварювального кола - 16-36 Вольт змінного струму.
Напруга запалювання зварювальної дуги -80 -120 вольт.
Час запалювання зварювальної дуги 8-16 мсек.
Частота мережі 50 Гц.
Економія електроенергії при ПВ 30% до 62%.
Регулювання струму 36%.
Цілі використання пристрою:
1) захист персоналу при виробництві зварювальних роботах в небезпечних промислових і побутових умовах
2) зниження напруги зварювального кола до допустимих меж
3) обмеження завантаження електромережі струмами холостого ходу
4) зниження температури зварювального трансформатора при роботі
5) поліпшення якості зварювання за рахунок можливого регулювання зварювального струму та сталого запалювання дуги
6) економія електроенергії витрачається агрегатом на холостий хід.
Принцип роботи пристрою полягає в попередньому обмеження напруги холостого ходу зварювального кола, автоматичного, стійкого, запалювання зварювальної дуги, шляхом короткочасної подачі підвищеної напруги в зварювальну ланцюг і підтримку зварювального струму в встановлених межах.
Схема пристрою обмеження холостого ходу зварювального апарату складається з бюджетного силового зварювального трансформатора Т 3 (Рис.1) з ланцюгами захисту FU1 і комутації SA1 первинної ланцюга і елементів вторинної ланцюга - діодного моста VD 7, дроселя L 1 і конденсатора фільтра C7.
В розрив первинної ланцюга зварювального трансформатора включений потужний симистор VS1 з ланцюгами захисту від перешкод С6, R15.
У вторинному ланцюзі зварювального трансформатора Т3 встановлений трансформатор струму Т2 для зняття сигналу зворотного зв'язку, необхідного для запуску схеми і регулювання зварювального струму.
Для гальванічного розв'язки схеми блоку управління від небезпечного впливу електромережі, харчування електронної схеми виконано через силовий трансформатор Т1, а управління симистором VS1 відбувається через діністорную оптопару DA2 включену в колекторний ланцюг підсилювача на транзисторі VT2. Світлодіодний індикатор HL1 вказує на робочий стан пристрою.
Програмований аналоговий таймер на мікросхемі DA1 дозволяє встановити необхідні режими роботи пристрою за часом.
Вхідний підсилювач сигналу зворотного зв'язку на транзисторі VT1 дозволяє попередньо посилити слабкий сигнал до рівня достатнього для перемикання таймера в робочий режим, з відпрацюванням функцій - обмеження напруги холостого ходу, імпульсного запалювання зварювальної електродуги і установки робочого струму в залежності від перетину зварювального електрода.
При проходженні зварювального струму на обмотці (1) трансформатора струму Т2 виникає невелика напруга, яке після випрямлення доданими мостом VD4 згладжується конденсатором С4 і стабілізується на рівні трьох вольт стабілізатором VD3. C установочного резистора R7 через зворотний діод VD2 напруга зворотного зв'язку надходить на вхід попереднього підсилювача на транзисторі VT1. Коефіцієнт посилення залежить від властивостей транзистора і номіналів резисторів R1, R2, R3. Початкова напруга на колекторі величиною в 2/3 Uп забороняє запуск таймера DA1, а при наявності вхідного сигналу зворотного зв'язку транзистор VT1 миттєво переключається і напруга на колекторі знижується до 1/3 Uп, що створює умови для запуску таймера. Конденсатор С2 покращує умови перемикання і затримує відключення на частки секунди при розриві зварювального електрода, захищаючи від втрати дуги.
Низький рівень на вході 2DA1 нижнього компаратора таймера знаходиться в стані чекає мультивібратора дозволяє його роботу і на виході (3) з'являється високий рівень.
Режим мультівібратор на таймері починає генерувати на виході імпульс прямокутної напруги тривалістю Т1 = 1,1 (R4 + R5) C1, по закінченню цього процесу і по досягненню напруги на конденсаторі величини 2 / 3U спрацьовує верхній компаратор по входу (6) DA1, вихід мікросхеми перемикається в нульовий стан, внутрішній транзистор таймера відкриється і розрядить конденсатор С1 з часом Т2 = С1R6. При наявності сигналу зворотного зв'язку процес генерування прямокутних імпульсів продовжиться.
Харчування мікросхеми і попереднього підсилювача виконано від параметричного стабілізатора на стабілітроні VD1 і обмеженому резисторі R8.
Імпульси позитивної полярності через резистор R9 з виходу 3 DA1 таймера надходять на базу VT2 підсилювача на транзисторі, а резисторами R7 встановлюється напруга холостого ходу вторинної обмотки зварювального трансформатора.
Транзистор VT2 з частотою певної параметрами зовнішніх елементів таймера DA1 через оптопару DA2 відкриває симистор VS1 в обох полярностях змінного струму мережі.
Радіодеталі в схемі встановлені заводського виконання: резистори МЛТ -0,125 або С-29 -0,12, резистор R16 потужністю не менше двох ват. Конденсатори типу КМ і К50. Транзистори зворотного провідності з коефіцієнтом підсилення не менше В -100 типу КТ315 і КТ815Б відповідно до схеми. Замість таймера DA1 можна встановити аналог серії 555 або 7555.
Тип застосовуваного симистора залежить від зварювального трансформатора. Трансформатор струму Т2 типу ТК 20 -100 / 5.
Трансформатор харчування Т1 - ТПП -112 на напругу 8-10 вольт і струм не менше 100 мА, потужністю 8-15 ват.
Плата пристрою обмеження холостого ходу зварювального трансформатора встановлена в корпусі відповідного розміру, окремо розміщений трансформатор струму Т2, можливий варіант установки пристрою поза корпусу зварювального апарату.
Наладку пристрою починають з контролю напруги на резисторі R8. Верхній висновок резистора R7 попередньо від схеми відключити. Резистором R5 при тимчасово замкнутих висновках 2,6 DA1 встановити вторинна напруга зварювального трансформатора не нижче 16 вольт і не вище 36 вольт в залежності від умов експлуатації. Далі замкнувши зварювальну ланцюг електродом діаметром 3 мм встановити резистором R7 момент перемикання таймера DA1 по підвищенню яскравості контрольного світлодіода HL1 і по появі повної напруги на вторинній обмотці трансформатора Т3. Резистором R4 виконується регулювання зварювального струму в невеликих межах. Схема пристрою виконана на платі розмірами 140 * 35 мм з одностороннього фольгованого склотекстоліти.
література:
1.С.Замковой. Обмежувач напруги зварювального трансформатора. "Радіо" №8,1984 р стр.55-56.
список радіоелементів
Завантажити список елементів (PDF)
винагородити Я зібрав 0 0
x
оцінити статтю
- Технічна грамотність
- актуальність матеріалу
- виклад матеріалу
- корисність пристрої
- повторюваність пристрої
- Орфографія
0
оцінити Скинути
Середній бал статті: 0 Проголосувало: 0 чол.