Пристрій керування
Зварювальний апарат є високовольтним силовим пристроєм. Для зручності експлуатації і безпеки йому необхідний слабкострумовий вузол керування.
Рис. 8. Пристрій керування зварювальним апаратом.
Принципова схема вузла керування зварювальним апаратом показана на рис. 8. Змінна напруга, 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 (покладемо, плюс на верхній за схемою обкладки), збільшуючись, досягне порогового рівня, пристрій спрацьовує і конденсатор розряджається через міст VD5 і керуючий перехід тріністора VS2. На цьому тріністоре в поточному напівперіод пряму напругу, тому він відкривається, пропускаючи струм до місця виникнення зварювальної дуги. Діоди VD4 і VD2 в поточному напівперіод закриті. У наступному напівперіод змінюється на зворотну полярність напруги на конденсаторі С1.
Тому після чергового спрацьовування порогового пристрою виявиться закритим діод VD3 і імпульс розрядки конденсатора відкриє тріністор VS1. Таким чином, зварювальну дугу будуть запалювати імпульси однаковою полярності.
Як вже згадано, поріг спрацьовування можна регулювати резистором R6. При підвищенні порога збільшується потужність імпульсу, який відкриває тріністори, що може знадобитися, коли апарат експлуатують при пониженій навколишнього температурі. Змінний резистор R2 дозволяє змінювати час зарядки конденсатора С1 від початку напівперіоду до моменту спрацьовування порогового пристрою, тобто регулювати крутизну падіння характеристики апарата. 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 слабкострумового стабілітрона.
Тумблер SA1 монтують на панелі управління апаратом. Для контактного зварювання цей тумблер доцільно дублювати ножним перемикачем. При масової зварюванні тонколистових деталей вмикати і вимикати апарат можна виконавчими контактами реле часу, що підключаються паралельно тумблера SA1. Якщо ж зміни порога спрацьовування не потрібно, порогове пристрій VT1VT3 можна замінити послідовної ланцюгом з резистора опором 51 Ом потужністю 0,5 Вт і діністора КН102Б, підключеної до точок А і Б. Резистор служить обмежувачем струму розрядки конденсатора С1.
В вузлі управління апаратів конденсатор С1 - МБМ або будь-який паперовий на номінальна напруга 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 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 то ж колекторне 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 обичайці від трансформатора ЛАТР. На правій стійці рами кріплять ізоляційну колодку 2 з затискачами для підключення апарата до мережі, на лівій стійці - коробку 4 з електронним вузлом і органами управління - змінним резистором R2 і тумблером SA1.
Рис. 9. Зовнішній вигляд зварювального апарата а) спереду, б) зверху.
Вторинні обмотки трансформатора перемикають на саморобній міцної текстолітової колодці 5. Зварювальні "шланги" підключають або до з'єднаним разом гнучким висновків діодів VD1 VD2 - один - і тринисторов VS1, VS2-другий,-або безпосередньо до тепловідводу 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 встановлення амплітудного значення напруги відкриваючого імпульсу, достатнього для відкривання тріністоров, змінним резистором R6 (Близько 20 ... 30 В). Для контролю амплітуди імпульсів осцилограф підключають до крапок 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.
В 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 мм2, залежно від значення зварювального струму.
Технологія електродугового зварювання добре висвітлена в літературі, слід лише зазначити, що в показаному на схемі рис. 8 підключенні деталі й електрода 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 розірваній 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 У навіть під час холостого ходу зварювального трансформатора це може призвести до нещасного випадку. Були випадки ураження електричним струмом зварників, потрапляли під напругу холостого ходу зварювального устаткування.
Постійний ток 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, електрозварювальників крім спецодягу повинні забезпечувати діелектричними рукавичками, калошами або килимками, а при ймовірності зіткнення з металом зварюваної конструкції - Наколінниками т...