Пристрій керування

Зварювальний апарат є високовольтним силовим пристроєм. Для зручності експлуатації і безпеки йому необхідний слабкострумовий вузол управління.

Мал. 8. Пристрій керування зварювальним апаратом.

Принципова схема вузла керування зварювальним апаратом показана на рис. 8. Змінна напруга, що надходить з обмотки II мережевого трансформатора, перезаряджати конденсатор С1 в кожен напівперіод з постійною часу, яка визначається опором резисторів R1, R2. До висновків конденсатора С1 підключена послідовна ланцюг, що складається з діодного моста VD5 і керуючих переходів тринисторов VS1 і VS2 з розв'язують діодами VD3, VD4. На транзисторах VT1, VT3 зібрано порогове пристрій з регульованим підлаштування резистором R6 порогом спрацьовування.

Як тільки напруга на конденсаторі С1 (між іншим, плюс на верхній за схемою обкладанні), збільшуючись, досягне порогового рівня, пристрій спрацьовує і конденсатор розряджається через міст VD5 і керуючий перехід тріністора VS2. На цьому тріністоре в поточному напівперіоді пряму напругу, тому він відкривається, пропускаючи струм до місця виникнення зварювальної дуги. Діоди VD4 і VD2 в поточному напівперіоді закриті. У наступному напівперіоді змінюється на зворотну полярність напруги на конденсаторі С1.

Тому після чергового спрацьовування порогового пристрою виявиться закритим діод VD3 і імпульс розрядки конденсатора відкриє тринистор VS1. Таким чином, зварювальну дугу будуть запалювати імпульси однакової полярності.

Як уже згадано, поріг спрацьовування можна регулювати резистором R6. При підвищенні порога збільшується потужність імпульсу, який відкриває тріністори, що може знадобитися, коли апарат експлуатують при зниженій температурі навколишнього середовища. Змінний резистор R2 дозволяє змінювати час зарядки конденсатора С1 від початку напівперіоду до моменту спрацьовування порогового пристрою, т. Е. Регулювати крутизну падіння характеристики апарату. Резистор R3 обмежує струм розрядки конденсатора С1 і визначає тривалість імпульсів, які відкривають тріністори VS1, VS2; конденсатор С2 сприяє формуванню фронту і спаду імпульсів. Діод VD6 захищає емітерний перехід транзистора VT3 від перевантаження в момент спаду імпульсу. Транзистор VT2 грає роль слаботочного стабилитрона.

Тумблер SA1 монтують на панелі управління апаратом. Для контактного зварювання цей тумблер доцільно дублювати ножним перемикачем. При масової зварюванні тонколистових деталей включати і вимикати апарат можна виконавчими контактами реле часу, що підключаються паралельно тумблера SA1. Якщо ж зміни порога спрацьовування не потрібно, граничний пристрій VT1VT3 можна замінити послідовним колом з резистора опором 51 Ом потужністю 0,5 Вт і динистора КН102Б, підключеної до точок А і Б. Резистор служить обмежувачем струму розрядки конденсатора С1.

У вузлі управління апаратів конденсатор С1 - МБМ або будь-який паперовий на номінальну напругу 160 В і більше; конденсатор С2 - КМ-6. Змінний резистор R2 - ППБ-2 з характеристикою А; підлаштування R6 - СП5-16ВА. Тумблер SA1 -МТ-1. Діоди Д237А можна замінити будь-якими, які витримують імпульси струму в 1А. Таким же критерієм визначено вибір діодного моста VD5. Замість КД513А підійде будь-який малопотужний кремнієвий з малим зворотним струмом. Діоди VD1 і VD2 повинні мати гранично допустимий прямий струм не менше значення зварювального струму для обраної конструкції. Те ж саме відноситься і до вибору тринисторов VS1 і VS2. Замість КТ807Б підійде будь-який npn транзистор, що витримує імпульсний струм колектора не менше 1 А при напрузі колектор-емітер не менше 40 В, а замість КТ502В-будь, структури pnp на струм колектора не менше 0,35 А на той же коллекторное напруга.

Загальний пристрій зварювального апарату

На рис. 9 схематично показано пристрій апарату. Його основою служить рама 1, зібрана з дюралюмінієвих планок уголкового профілю або, в крайньому випадку, з дерев'яних рейок, посилених дюралюмінієвий куточками. У нижній частині рами закріплений мережевий трансформатор 3 в обечайке від трансформатора ЛАТР. На правій стійці рами кріплять ізоляційну колодку 2 з зажимами для підключення апарату до мережі, на лівій стійці - коробку 4 з електронним вузлом і органами управління - змінним резистором R2 і тумблером SA1.

Мал. 9. Зовнішній вигляд зварювального апарату а) спереду, б) зверху.

Вторинні обмотки трансформатора перемикають на саморобній міцної текстолітової колодці 5. Зварювальні "шланги" підключають або до з'єднаних разом гнучким висновків діодів VD1 VD2 - один - і тринисторов VS1, VS2-другий, -небудь безпосередньо до теплоотводу 8 (для так званого максимального режиму контактного зварювання необхідно забезпечити мінімальне падіння напруги на підвідних провідниках).

Потужні діоди 7 і тріністори 6 (VD1, VS1 і VD2, VS2) розташовують на двох ізольованих тепловідведення 8 площею не менше 100 см2 кожний. У потужному апараті тепловідвід встановлені на додаткових поперечних рейках. Для захисту трансформатора від механічних пошкоджень і дотику до струмоведучих деталей передбачений загальний циліндричний кожух з листової сталі, що прикріплюється до несучої рами (на малюнку не показаний).

Налагодження апарату зводиться до установки амплітудного значення напруги відкриває імпульсу, достатнього для відкривання тринисторов, змінним резистором R6 (близько 20 ... 30 В). Для контролю амплітуди імпульсів осцилограф підключають до точок А і Б (рис. 8). При синхронізації осцилографа від мережі можна провести перевірку і коригування меж регулювання кута відсічення, маючи на увазі, що збільшення номіналів R1, R2, С1, а також збільшення амплітуди відкривають імпульсів призводить до збільшення часу Тз. Оптимізують режим зварювання змінним резистором R2, обмежити кут відсічення можна підбіркою резистора R1.

На закінчення повідомимо, що апарати забезпечують два режими контактного зварювання - максимальний і регульований (з'єднання тонких листових деталей). При максимальному режимі електронний вузол виключають з роботи. Зварювальні "шланги" - це відрізки гнучкого багатодротяна ізольованого кабелю перетином 10 ... 15 мм 2, в залежності від значення зварювального струму.

Технологія зварки добре освітлена в літературі, слід лише зазначити, що в показаному на схемі рис. 8 підключенні деталі і електроду краще зварювати тонкі вироби, а масивні - при зворотній полярності підключення.

Обмежувач напруги холостого ходу

Багато зварювальні трансформатори на холостому ходу мають напругу на вторинній обмотці 40В і більше. При зварюванні в особливо небезпечних приміщеннях це напруга є небезпечним для зварника. Тому необхідно обмежити напруга холостого ходу при розірваної ланцюга зварювальної дуги. Пристрій обмеження повинно володіти високою швидкодією.

Загальна інформація

Електрозварювальна апаратура належить до обладнання підвищеної небезпеки, так як при її експлуатації не виключається дотик зварника до робочого електроду апарату. У разі роботи у вологих місцях з електродами під напругою 40-80 В навіть під час холостого ходу зварювального трансформатора це може призвести до нещасного випадку. Були випадки ураження електричним струмом зварників, які потрапляли під напругу холостого ходу зварювального устаткування.

Постійний струм за своїм вражаючій дії приблизно в 3-5 разів безпечніше, ніж змінний струм частотою від 15 до 400 Гц. Тому при ручного дугового зварювання покритими електродами на постійному струмі застосування обмежувачів напруги холостого ходу не обов'язково. Якщо зварювання на постійному струмі виконують в умовах підвищеної небезпеки ураження електричним струмом, електрозварників крім спецодягу повинні забезпечувати діелектричними рукавичками, калошами або килимками, а при ймовірності зіткнення з металом свариваемой конструкції - наколінниками та наплічниками.

Підвищена небезпека ураження електричним струмом характерна в таких випадках.

приміщення або робоче місце обмежує свободу рухів, через що робітник повинен виконувати зварювання в незручному положенні (на колінах, сидячи, лежачи і т. д.);

мокре, вологе (відносна вологість 75% при температурі 20 ° С) або нагріте приміщення (температура повітря вище 30 ° С), де вологість або конденсат вологи істотно знижують опір шкіри і тіла людини, ізолюючі властивості допоміжних засобів і засобів індивідуального захисту.

Замкнутими просторами (приміщеннями) вважають простору, обмежені поверхнями, що мають люки (лази), з розмірами, які перешкоджають вільному і швидкому проходу через них працівника та обмежують вільний повітрообмін; важкодоступними слід вважати такі простору (приміщення), в яких через малі розміри ускладнюється виконання робіт, а природний повітрообмін недостатній.

Відповідно до вимог ГОСТ 12.2.007.8-75 "Пристрої електрозварювальні і для плазмової обробки. Вимоги безпеки" обладнання для ручного дугового зварювання з джерелом змінного струму необхідно забезпечувати обмежувачами напруги холостого ходу.

Також, зважаючи на зростання кількості травм, що сталися при використанні зварювальних трансформаторів, Держнаглядохоронпраці листом від 16.12.97 р № 08-6 / 5063 заборонив з 1 березня 1998 р експлуатацію обладнання для ручного дугового зварювання з джерелом змінного струму без обмежувачів напруги холостого ходу. Пристрій зниження напруги холостого ходу має забезпечити на вихідних клемах джерела живлення напруга не вище 12 В протягом не більше 1 с після припинення зварювання або збільшення опору зовнішньої зварювального кола більш 2000м.

Промисловість налагодила випуск обмежувачів напруги холостого ходу для зварювальних трансформаторів різних модифікацій.

Трансформаторний обмежувач напруги холостого ходу (ТОН) забезпечує автоматичне зниження напруги на електродах електрозварювального апарату з 60 ~ 80 В до 6-12 В після згасання дуги. При зіткненні робочого електрода зі зварювальної поверхнею обмежувач автоматично відновлює робочий (підвищений) напруга на електродах для стійкого запалювання дуги і виконання зварювання.

Сучасний обмежувач напруги холостого ходу повинен відповідати всім вимогам, що висуваються до подібних захисним апаратів. Він забезпечує: перевірку справності самого захисного пристрою, припинення роботи зварювального трансформатора при втраті працездатності ТОН; обмеження напруги на вторинній обмотці зварювального трансформатора під час холостого ходу до безпечного рівня з фіксованою (не більше 1 с) витримкою часу після розмикання зварного ланцюга; стійке запалювання зварювальної дуги на початку зварювання; сигналізацію в аварійних ситуаціях в разі, якщо напруга холостого ходу зварювального трансформатора більше 12 В при роз'єднаних електродах, або коли є порушення цілісності зварювального кола (зворотного провідника виріб - зварювальний трансформатор). ТОН дозволяє знизити витрату електроенергії при холостому ході зварювального трансформатора.

Обмежувач напруги холостого ходу додатково може бути оснащений стабілізатором зварювальної дуги, який значно розширює функціональні можливості зварювального трансформатора.

Стабілізатор зварювальної дуги забезпечує:

аргонно-дугове зварювання алюмінію і його сплавів плавкими електродами на змінному струмі;

зварювання плавкими електродами, призначеними як для змінного, так і для постійного струму;

стійке запалювання зварювальної дуги в несприятливих умовах (наявність на поверхні виробу шлаку, іржі, окалини);

підвищену якість зварного шва;

зменшення розбризкування металу при зварюванні.

За своїми експлуатаційними показниками зварювальний трансформатор змінного струму, оснащений обмежувачем напруги холостого ходу і стабілізатором дуги, практично відповідає аналогічним показникам більш дорогих джерел постійного струму. Застосування зварювальних трансформаторів разом з обмежувачами напруги холостого ходу істотно покращує умови праці персоналу, особливо якщо зварювальні роботи виконуються на порівняно великій відстані від місця розташування зварювальних трансформаторів. Наприклад, при будівництві та реконструкції будівель зварювальні роботи часто виконуються на лісах, на дахах, тобто в умовах, коли персоналу важко робити часті включення / відключення зварювальних трансформаторів. В таких умовах зварювальні трансформатори набагато довше працюють на холостому ходу і споживають значну кількість електроенергії тільки внаслідок незручності їх відключення. У разі встановлення обмежувача напруги холостого ходу необхідність в оперативному відключенні зварювального трансформатора відпадає. Досить тільки "розірвати" зварену ланцюг, закріпити робочий електрод, і можна вести підготовку до зварювальних робіт. На час проведення підготовчих робіт (заміна електродів, перестановка виробів, що зварюються) в зварювальному трансформаторі буде відсутній струм холостого ходу індуктивного походження, який викликає значні втрати потужності на первинній обмотці трансформатора і кабелю живлення. Тобто установка ТОН є енергозберігаючої мірою, так як при існуючих цінах на електроенергію економія коштів на рік буде досить значною.

Фактори ураження електричним струмом

При експлуатації і ремонту електричного обладнання та мереж людина може виявитися в сфері дії електричного поля або безпосередньому зіткненні з знаходяться під напругою проводками електричного струму. В результаті проходження струму через людину може статися порушення його життєдіяльності функцій.

Небезпека ураження електричним струмом посилюється тим, що, по-перше, струм не має зовнішніх ознак і як правило людина без спеціальних приладів не може завчасно виявити що загрожує йому небезпека; по-друге, дії струму на людину в більшості випадків призводить до серйозних порушень найбільш важливих життєдіяльні систем, таких як центральна нервова, серцево-судинна і дихальна, що збільшує тяжкість ураження; по-третє, змінний струм здатний викликати інтенсивні судоми м'язів, що призводять до не відпускає ефекту, при якому людина самостійно не може звільнитися від дії струму; по-четверте, вплив струму викликає у людини різку реакцію отдергивания, а в ряді випадків і втрату свідомості, що при роботі на висоті може призвести до травмування в результаті падіння.

Електричний струм, проходячи через тіло людини, може мати біологічне, теплове, механічне і хімічне дії. Біологічна дія полягає в здатності електричного струму дратувати і порушувати живі тканини організму, теплове - у здатності викликати опіки тіла, механічне - призводити до розриву тканин, а хімічна - до електролізу крові.

Дія електричного струму на організм людини може з'явитися причиною електротравми. Електротравма - це травма, викликана впливом електричного струму або електричної дуги. Умовно електротравми ділять на місцеві та загальні. При місцевих електротравма виникає місцеве ушкодження організму, що виражаються в появі електричних опіків, електричних знаків, в металізації шкіри, механічних пошкодженнях і електроофтальмія (запалення зовнішніх оболонок очей). Загальні електротравми, або електричні удари, призводять до поразки всього організму, що виражається в порушенні або повне припинення діяльності найбільш життєво важливих органів і систем - легенів (дихання), серця (кровообігу).

За величиною струму, струми поділяються на:

неощущаемое (0,6 - 1,6мА);

відчуваються (3мА);

відпускають (6мА);

неотпускающих (10-15мА);

задушливі (25-50мА);

фібрілляціонние (100-200мА);

теплові впливи (5А і вище).

За ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ "Гранично допустимі величини напруг і струмів. Електробезпека". Фактори величини напруги і час впливу електричного струму, наведені в табл. 2.

Таблиця 2. Допустимі величини не дивується напруг і струмів.

Час дії, сек.

Тривалість (с)

до 30

1

0,5

0,2

0,1

Величина струму, мА.

1

6

50

100

250

500

Величина напря-вання, В.

6

36

50

100

250

500

При короткочасному впливі (0,1-0,5с) струм порядку 100мА не викликає фібриляції серця. Якщо збільшити тривалість впливу до 1с, то цей же струм може привести до смертельного результату. Зі зменшенням тривалості впливу значення допустимих для людини струмів істотно збільшується. При зміні часу впливу від 1 до 0,1 с допустимий струм зростає в 16 разів. Крім того, скорочення тривалості впливу електричного струму зменшує небезпеку ураження людини виходячи з деяких особливостей роботи серця.

Постійний и змінний Струм Надаються різний Вплив на організм, головні чином, при напрузі до 500 В. При таких напругах степень Ураження постійнім Струм менше, чем зміннім тієї ж величини. Вважають, що напруга 120В постійного струму при однакових умовах еквівалентно за небезпекою напругою 40В змінного струму промислової частоти. При напрузі 500В і вище відмінностей у впливі постійного і змінного струмів практично не спостерігаються.

Дослідження показали, що найбільш несприятливими для людини є струми промислової частоти (50 Гц). При збільшенні частоти (більше 50Гц) значення неминучий струму зростає. Зі зменшенням частоти (від 50Гц до 0) значення неминучий струму теж зростає і при частоті, рівній нулю (постійний струм - больовий ефект), вони стають більше приблизно в три рази.

Значення фібрілляціонного струму при частотах 50-100Гц рівні, з підвищенням частоти до 200Гц цей струм зростає приблизно в 2 рази, а при частоті 400Гц - майже в 3,5 рази.

Величина струму походять через який-небудь ділянку тіла людини, залежить від прикладеної напруги (напруги дотику) та електричного опору чиниться току даною ділянкою тіла.

Тим впливає струмом і напругою існує нелінійна залежність: зі збільшенням напруги струм зростає швидше. Це пояснюється головним чином нелінійністю електричного опору тіла людини. На ділянці між двома електродами електричний опір тіла людини в основному складається з опорів двох тонких зовнішніх шарів шкіри, що стосуються електродів, і внутрішнього опору іншої частини тіла. Погано проводить струм зовнішній шар шкіри, що прилягає до електрода, і внутрішня тканина, що знаходиться під погано проводять шаром, як би утворюють обкладки конденсатора ємністю С і опором його ізоляції R (рис.10). Зі збільшенням частоти струму опір тіла людини зменшується і при великих частотах практично стає рівним внутрішньому опору.

Мал. 10. Еквівалентнаопір верхнього шару шкіри.

При напрузі на електродах 40-45В в зовнішньому шарі шкіри виникають значні напруженості поля, які повністю або частково порушують полупроводящіе властивості цього шару. При збільшенні напруги опір тіла зменшується і при напрузі 100-200В падає до значення внутрішнього опору тіла. Це опір для практичних розрахунків може бути прийнято рівним 1000 Ом.

зварювальний осцилятор

У домашньому господарстві мастерового господаря завжди знайдеться зварювальний апарат. Як правило, це звичайний трансформатор потужністю близько 3 кВт, з вторинною обмоткою з мідного або алюмінієвого шини з перетином 25 ... 30 мм 2 і напругою холостого ходу 60 ... 70 В.

Для зварювання застосовуються електроди змінного струму, які стали відносно дефіцитними. Більш переважними є електроди постійного струму, але зварювальний апарат постійного струму, що працює від однофазної мережі поки досить рідкісний. Причина тому - необхідність використання потужного дроселя, габарити якого співмірні з самим зварювальним трансформатором. Крім того, обов'язковими є дорогі потужні діоди, встановлені на великих радіаторах. Маса такого апарату ледь не в два рази більше звичайного. Звичайно, масу зварювального апарату можна зменшити - для цього застосовують трансформатори і дроселі меншої потужності і обмотки з меншим перетином, а потім обдувають потужним вентилятором.

Для поліпшення обдування обмоток трансформатор і дросель розташовуються в закритому з боків корпусі, з торця якого встановлений потужний вентилятор, повітряний потік якого проходить в зазорі між обмотками і залізом і виходить з іншого торця. Але існує спосіб, який дозволяє утримувати зварювальну дугу при використанні електродів постійного струму на зварювальних апаратах змінного струму. Для цього на дугу подається потужний короткий імпульс напругою близько 200 В, зрушений щодо початку напівперіоду приблизно на 15 ... 20 градусів. Такий пристрій називається зварювальним осциллятором.

Схема пристрою дуже проста, не містить активних елементів, а тому дуже надійна. Вихід осцилятора підключається паралельно зварювального кола, а мережевий шнур безпосередньо на мережеві клеми зварювального трансформатора. Категорично не допускається підключати мережевий шнур осцилятора ні до зварювального трансформатора, а в розетку - в цьому випадку, при відключенні зварювального трансформатора від мережі, що не відключивши осцилятор, можна отримати ураження електричним струмом, тому що на мережевий обмотці виникають дуже потужні імпульси напругою в кілька тисяч вольт.

При роботі з осциллятором потрібно бути особливо обережними. При зміні зварювального електрода обов'язково вимикати пристрій. З осцилятора і зварювального апарату змінного струму можна вести зварювання не тільки звичайними електродами постійного струму, але і електродами для нержавійки, а також використовувати обладнання в апараті аргоновой зварювання.

Роботу з осциллятором можна кілька убезпечити, якщо застосувати схему з автоматичним відключенням імпульсу при відсутності дуги. Для контролю наявності дуги застосовують трансформатор струму, через який подається зварювальний струм. Осцилятори включається автоматично при появі струму зварювання, і відключається при його зникненні через 2,3 сек.

Промислові обмежувачі холостого ходу

ВАТ "ЕЛМІЗ" (Київ) приступило до виробництва обмежувача-стабілізатора зварювальної дуги ТОН-2СД, що забезпечує стійке горіння зварювальної дуги, автоматичне зниження напруги холостого ходу (до 12 В) після розмикання зварювального кола. Можливо його використання з будь-яким серійно випускається трансформатором для ручного дугового зварювання з напругою холостого ходу 45-80 В.

Обмежувач-стабілізатор зварювальної дуги ТОН-2СД дає можливість:

зменшити споживання електроенергії зварювальним трансформатором в режимі холостого ходу;

поліпшити запалювання зварювальної дуги;

забезпечити стабільне горіння дуги змінного струму;

зменшити розбризкування електродного металу при зварюванні;

виконувати зварювання змінним струмом покритими електродами (типу УОНИ, ОЗЛ, ЦЛ і т. п.), призначеними для зварювання постійним струмом.

ІІПТ НАН України пропонує новий універсальний блок зниження напруги холостого ходу ОНХХ-500 для змінного і постійного струму. Блок призначений для підвищення електробезпеки зварювальних робіт і необхідний при зварюванні в умовах підвищеної небезпеки і особливо небезпечних умовах експлуатації (в замкнутих і обмежених умовах - тунелях, колодязях і т.п.). Блок повинен експлуатуватися спільно із зварювальними трансформаторами, що мають напругу холостого ходу не більше 80В і номінальним струмом до 500А або зі зварювальними випрямлячами з напругою холостого ходу не більше 100В і номінальним струмом до 500А.

Підприємство "ЮжНІІМФелектро" (Київ) за завданням Держнаглядохоронпраці розробило і освоїло серійний випуск енергозберігаючих обмежувачів напруги холостого ходу. Вони забезпечують необхідний рівень електробезпеки під час виконання зварювальних робіт із застосуванням зварювальних трансформаторів і випрямлячів, що мають напругу холостого ходу трансформатора в межах від 42 до 80 В і номінальний (вторинний) зварювальний струм до 500 А. Ці пристрої мають найменування "Вимикач напруги холостого ходу джерел зварювального струму типу "ВІСТ-1" і випускаються по ТУ У З1. 22505634.001 - 98.

Застосування вимикачів типу "ВІСТ-1" дозволяє істотно економити електроенергію, так як при розмиканні зварювального ланцюга вимикач повністю відключає зварювальне обладнання від електричної мережі, тим самим виключається режим холостого ходу зварювального трансформатора, який забирає приблизно 80% усього робочого часу.

Конструктивне виконання вимикачів типу "ВІСТ-1" дозволяє застосовувати їх з одно-, дво- і трифазним зварювальним устаткуванням, в тому числі мають в своєму складі тиристорний випрямний блок. Швидка дія вимикачів при замиканні зварювального кола дозволяє виконувати всі види електрозварювальних робіт.

розрахунок обмежувачів

Як відомо небезпеку для життя людини становить не напруга, а струм. Тому для забезпечення безпеки при роботі зі зварювальним трансформатором можна запропонувати 2 схеми рішення. Перший вихід - обмежити струм, який може пройти через тіло людини, при дотику на холостому ходу до обох електродів.

Другий - обмежити напруга холостого ходу. Тому в роботі запропоновано 2 схеми.

Перша схема - обмежувач струму, друга обмежувач напруги холостого ходу.

обмежувач струму

Схема обмежувача струму приведена на рис. 11. Принцип роботи схеми наступний: при замиканні ланцюг вторинної обмотки по гілці 2а піде струм. Його значення обмежується конденсатором С1. На вторинній обмотці трансформатора ТP2 за законом Фарадея з'являється е.р.с. індукції 5В. Напруга з вторинної обмотки випрямляється доданими мостом D1, конденсатором С2 згладжуються пульсації. У підсумку на стабілітроні D2 отримуємо стабільну напругу 4В, яке надходить на затвор транзистора Т1. Транзистор Т1 відкривається і на резисторі R1 з'являється напруга, достатню щоб відкрити потужний IGBT транзистор T2. Після цього струм йде по гілці 2б. При розмиканні ланцюга транзистор T2 закриється.

Мал. 11. Схема обмежувача струму.

, Де I = 5 мА-безпечний для людини струм, згідно таб. 2, U = 60 В-напруга на вторинній обмотці трансформатора T1, , Де f = 50 Гц-частота змінного струму в мережі.

D1-діодний міст КЦ405А, максимально допустимий струм якого набагато перевищує поточний по ньому в схемі.

С2 = 200мкФ, (20V).

, Резистор потрібен для завдання потрібного режиму роботи стабілітрона. В даному випадку режим роботи задається струмом в 10мА.

D2-стабілітрон 2С139А

R1 = 100 , Падіння напруги на нам подається на затвор Т2.

T1-транзистор КТ504А.

T2-потужний IGBT транзистор IPT30GT60AR (фірма Advanced Power Technology), максимальний постійний струм до 80А, струм поточний в схемі залежить потужності трансформатора і зазвичай не перевищує 70А.

Rn - ефективний опір плазмового каналу дуги, становить одиниці Ом.

обмежувач напруги

Схема обмежувача напруги наведена на рис.12. Принцип роботи наступний: поки вторинне коло трансформатора не замкнута ток по первинному ланцюзі йде через конденсатор С2, тому е.р.с. індукції, наведене у вторинній обмотці буде дорівнює , Що, згідно з табл. 2, становить безпечне значення 5В. Для цього ток первинної обмотки відповідно до закону Фарадея необхідно зменшити в k раз, де , Де 60В це значення напруги у вторинній обмотці без обмеження, 5В це значення напруги у вторинній обмотці після обмеження.

Конденсатором С3 обмежений максимальний допустимий струм в низьковольтної ланцюга. Максимальне значення струму становить I = 40мА, цього цілком достатньо для відкриття стабілітрона і транзисторів. Отже, значення ємності не повинно перевищувати

Висновок

Ми розглянули принцип роботи зварювального апарату, види і типи сучасного зварювання, деякі особливості роботи зі зварювальним устаткуванням. Звернули увагу на технологію виготовлення тих чи інших зварювальних приладдя, і з'ясували умови безпечної роботи з електрозварювальним обладнанням. Ознайомилися з зварювальної термінологією і дізналися, як правильно провести розрахунок зварювального трансформатора. Розробили кілька схем, зачищають зварника від ураження електричним струмом.

список літератури

1. Вересов Г. П. Електроживлення побутової РЕА. М., 1983.

2. Білопільський І. І., Пікалова Л. Г. Розрахунок трансформаторів і дроселів малої потужності. М.-Л .: Госенергоіздат, 1963. - 272с.

3. Сидоров І. Н., Скорняков С. В. Трансформатори побутової РЕА. М .: Радио и связь, 1994. - 367с.

4. Каретников К. А. Розрахунок трансформаторів і дроселів. М ..:, 1973. - 272с.

5. Ераносян С. А. Мережеві блоки живлення з високочастотним перетворенням. Л.: Вища школа, 1991.

6. А. С. 1317420 СРСР, МКІ 05 1/569 Джерело живлення з бестрансформаторним входом.

7. Простаков В. Г. Відкриття, винаходи. 1987.N22.

8. Петров А. Ефективний імпульсний стабілізатор напруги. Радіоаматор. N1, 1993, с. 29,

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://academout.ru/

Дата додавання: 21.01.2007