Меню

Сварка регулировка тока реостат



Как сделать простой регулятор тока для сварочного трансформатора

Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. В промышленных аппаратах используют разные способы регулировки тока: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов. К недостаткам такой регулировки надо отнести сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальный вариант — еще при намотке вторичной обмотки сделать ее с отводами и, переключая количество витков, изменять ток. Однако использовать такой способ можно для подстройки тока, но не для его регулировки в широких пределах. Кроме того, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами.

Так, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что приводит к его громоздкости, а для вторичной цепи практически невозможно подобрать столь мощные стандартные переключатели, чтобы они выдерживали ток до 200 А. Другое дело — цепь первичной обмотки, где токи в пять раз меньше.

После долгих поисков путем проб и ошибок был найден оптимальный вариант решения проблемы — широко известный тиристорный регулятор, схема которого изображена на рис.1.

При предельной простоте и доступности элементной базы он прост в управлении, не требует настроек и хорошо зарекомендовал себя в работе — работает не иначе, как «часы».

Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается.

Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2. При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора.

Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети. После начала следующего, противоположного по знаку полупериода переменного тока тиристор закрывается, и начинается новый цикл зарядки конденсаторов, но уже в обратной полярности. Теперь открывается второй транзистор, и второй тиристор снова подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления переменного резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами. Аноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4. Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А.

В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308. Вполне реальна замена их более современными маломощными высокочастотными, имеющими близкие параметры.

Переменный резистор типа СП-2, остальные типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или МБТ на рабочее напряжение не менее 400 В.

Правильно собранный регулятор не требует налаживания. Необходимо лишь убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме (или в стабильном включении динисторов).

Внимание! Устройство имеет гальваническую связь с сетью. Все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

Источник

Балластный реостат

Балластный реостат – устройство, которое используется для регулировки уровня тока при выполнении сварочных работ. Его устройство представляет собой набор нескольких элементов сопротивления. Они выполнены из специальной проволоки из константана. Это позволяет добиться максимального омического сопротивления. В сварочную цепь данный агрегат подключается с помощью специальных рубильников.

Его подключение следует выполнять последовательно в цепь, при этом регулировка уровня сопротивления выполняется путем включения и отключения рабочих секций. Сварочные работы при подключенном реостате можно выполнять с силой тока с шагом 5-10А.

Устройство

Устройство балластного реостата довольно таки простое: он состоит из рабочих секций, помещенных в корпус аппарата. На каждой секции установлен рубильник сопротивления, с помощью которого можно включать и выключать секции. Также в устройство входят клеммы для подключения к сварочной цепи.

Каждая секция представляет собой ленту из специального металла, для чего обычно используют проволоку из константана или нихрома. Также большинство аппаратов оборудованы блоком включения, позволяющего регулировать сварочный диапазон на необходимом уровне.

Все элементы управления, в том числе блок включения и тумблеры, обычно расположены на одной панели аппарата.

Следует отметить, что большинство современных моделей реостата оборудованы кулерной системой для охлаждения устройства, представленной встраиваемыми вентиляторами. Такая система помогает избегать перегрева при длительной работе устройства. Это позволяет работать при больших токах без необходимости подключения дополнительного реостата.

Читайте также:  Пробуксовывает вом на мтз как отрегулировать

Схема балластного реостата

Следует отметить, что при перегрузе этому аппарату свойствен значительный нагрев, который возникает при силе тока в 225 А. Поэтому рекомендуется, во избежание конфузов и возникновения неисправностей, включать в цепь два реостата.

Назначение

Назначение балластного реостата довольно простое, но выполнение сварочных работ без его функции в некоторых случаях невозможно. Этот аппарат необходим для регуляции силы тока в необходимом диапазоне с помощью тумблеров и компенсации постоянной составляющей. Такой эффект возникает в тех случаях, когда сварочные работы выполняются от трансформатора.

Эффективность и стоимость реостата зависит от количества секций, с помощью каждой из которых можно определенным способом регулировать уровень сопротивления. Рубильник позволяет механическим способом разорвать цепь.

Параллельное соединение секций позволяет оптимально комбинировать работу каждой, что очень важно для сварочного аппарата, которым выполняются соответствующие работы. Шаг регулировки силы тока обычно находится в диапазоне от 5 до 10 А.

На сегодняшний день следует выделить линейку наиболее популярных типов реостатов под названием РБ. Маркировка каждого аппарата указывает на диапазон силы тока, в пределах которого можно выполнять сварочные работы.

Балластный реостат РБ-302

РБ-302 – один из наиболее распространенных типов реостатов, технические характеристики которого позволяют работать при силе тока от 10 до 315 А. Данное устройство можно использовать при выполнении различных типов сварочных работ, в том числе ручных операций или при работе с полуавтоматом. Его можно применять совместно с выпрямителями и генераторами.

Балластный реостат РБ-302

РБ-302 оснащен системой воздушного охлаждения, что позволяет значительно расширить сферу его применения. Аппарат работает от сети 380 В. Может использоваться при подключении к различным типам источников питания, кроме некоторых типов трансформаторов. При работе с ними рекомендуют параллельно подключать несколько реостатов.

Это устройство, как и большинство аналогов, позволяет работать в двух диапазонах, 5 и 10 А. Состоит из шести рабочих секций, регулировка которых выполняется с помощью специальных контактных ножей. Диаметр проволоки, используемой в секциях, составляет 2,2 мм. Изоляция состоит из керамических пластин.

При использовании данного аппарата следует проводить периодический контроль, который выполняется путем измерения фактического сопротивления изоляции и сравнения с показателями корпуса.

Балластный реостат РБ-306

РБ-306 – следующее поколение из известной линейки реостатов. Данный вид призван стать решением проблем, которые часто возникают при использовании РБ-302. Среди них можно выделить частые поломки резисторов и перегрев самого аппарата. При разработке новой модели все недостатки предыдущего устройства были исправлены.

Новый корпус был разработан с увеличенным количеством отверстий, предназначенных для ускоренного охлаждения. Проволока секций изготовлена из фехрали.

Усовершенствованная схема расположения рабочих элементов позволяет быстро и беспроблемно проверять и заменять их.

Балластный реостат РБ-306

Данное устройство позволяет проводить резку металла. Для этого нужно собрать блок вышеуказанных реостатов, который используется вместе с выпрямителем.

Для эффективного использования реостата следует придерживаться определенных правил, среди которых следует выделить соблюдение климатических условий, чистоты рабочей зоны, а также постоянную диагностику аппарата на исправность. Это лучше делать в специальных сервисных лабораториях.

Источник

Способы регулировки сварочного тока

Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.

Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.

Способы регулирования

Управлять током можно по-разному. Основные способы регулирования такие:

  • введение резистивной или индуктивной нагрузки во вторичную обмотку сварочного аппарата;
  • изменение количества витков во вторичной обмотке;
  • изменение магнитного потока аппарата для сварки;
  • использование полупроводниковых приборов.

Схематических реализаций этих способов множество. При изготовлении аппарата для сварки своими руками каждый может выбрать себе регулятор по вкусу и возможностям.

Резистор или индуктивность

Регулировка сварочного тока с использованием сопротивления или катушки индуктивности является самой простой и надежной. К держателю сварочных электродов последовательно подключают мощный резистор или дроссель. За счет этого меняется активное или индуктивное сопротивление нагрузки, что приводит к падению напряжения и изменению сварочного тока.

Регуляторы в виде резисторов применяют для улучшения вольтамперной характеристики сварочного аппарата. Используется набор мощных проволочных сопротивлений или один резистор, выполненный из толстой нихромовой проволоки в виде спирали.

Для изменения сопротивления специальным зажимом их подключают к определенному витку провода. Резистор выполняется в виде спирали для уменьшения габаритов и удобства использования. Номинал резистора не должен превышать 1 Ом.

Переменный ток в определенные моменты времени имеет нулевые или близкие к нему значения. В это время получается кратковременное гашение дуги. При изменении промежутка между электродом и деталью может произойти прилипание или полное ее гашение.

Читайте также:  Регулировка сход развала квадроцикла

Для смягчения режима сваривания и соответственно получения качественного шва применяют регулятор в виде дросселя, который включается последовательно с держаком в выходной цепи аппарата.

Дополнительная индуктивность вызывает сдвиг фаз между выходным током и напряжением. При нулевых или близких к нему значениях переменного тока напряжение имеет максимальную амплитуду и наоборот. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и обеспечивает надежное ее зажигание.

Дроссель можно изготовить из старого трансформатор. Используется только его магнитопровод, все обмотки удаляются. Вместо них наматывают 25-40 витков толстого медного провода.

Данный регулятор был широко распространен при использовании трансформаторных аппаратов переменного тока благодаря своей простоте и наличию комплектующих. Недостатками дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон управления.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Изменение магнитного потока

Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.

Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.

На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.

Полупроводниковые приборы

Создание мощных полупроводниковых приборов, способных работать с большими токами и напряжениями, позволило разработать сварочные аппараты нового типа.

Они стали способны менять не только сопротивление вторичной цепи и фазы, но и изменять частоту тока, его форму, что также влияет на характеристики сварочной дуги. В традиционном трансформаторном сварочном аппарате используется регулятор сварочного тока на базе тиристорной схемы.

Регулировка в инверторах

Сварочные инверторы – это самые современные аппараты для электродуговой сварки. Использование мощных полупроводниковых выпрямителей на входе устройства и последующей трансформации переменного тока в постоянный, а затем в переменный высокой частоты позволил создать устройства компактные и мощные одновременно.

В инверторных аппаратах основным регулятором является изменение частоты задающего генератора. При одном и том же размере трансформатора мощность преобразования напрямую зависит от частоты входного напряжения.

Чем меньше частота, тем меньшая мощность передается на вторичную обмотку. Ручка регулировочного резистора выводится на лицевую панель инвертора. При ее вращении изменяются характеристики задающего генератора, что приводит к изменению режима переключения силовых транзисторов. В итоге получается требуемый сварочный ток.

При использовании инверторных сварочных полуавтоматов настройка происходит так же, как и при использовании ручной сварки.

Кроме внешних регуляторов в блоке управления инвертором предусмотрены еще много различных управляющих элементов и защит, обеспечивающих стабильную дугу и безопасную работу. Для начинающего сварщика лучшим выбором будет инверторный аппарат для сварки.

Применение тиристорной и симисторной схемы

После создания мощных тиристоров и симисторов их стали использовать в регуляторах силы выходного тока в сварочных аппаратах. Они могут устанавливаться в первичной обмотке трансформатора или во вторичной. Суть их работы заключается в следующем.

На управляющий контакт тиристора со схемы регулятора поступает сигнал, открывающий полупроводник. Длительность сигнала может изменяться в больших пределах, от 0 до длительности полупериода тока протекающего через тиристор.

Управляющий сигнал синхронизирован с регулируемым током. Изменение длительности сигнала вызывает обрезание начала каждого полупериода синусоиды сварочного тока. Увеличивается скважность, в результате средний ток уменьшается. Трансформаторы очень чувствительны к такому управлению.

Такой регулятор имеет существенный недостаток. Время нулевых значений увеличивается, что приводит к неравномерности дуги и ее несанкционированному гашению.

Для уменьшения негативного эффекта дополнительно приходится вводить дроссели, которые вызывают фазовый сдвиг между током и напряжением. В современных аппаратах данный метод практически не используются.

Источник

Балластный реостат. Настройка сварочного тока

Основой стабильного протекания сварочного процесса является поддержание требуемой вольтамперной характеристики дугового разряда. В инверторных сварочных установках это достигается вследствие двухстадийного преобразования рабочего тока и определённой периодичности включения и выключения аппарата. Для остальных случаев в схеме должен присутствовать балластный реостат.

Назначение и устройство балластного реостата

Для формирования крутопадающей вольтамперной характеристики рабочего тока во время сварки, балластный реостат должен выполняет две функции: дискретно регулировать силу тока, и компенсировать его постоянную составляющую, которая возникает при питании сварочного поста от трансформатора.

Читайте также:  Регулировка света фар toyota rav4

Эффективность балластного реостата определяется числом его рабочих секций, каждая из которых представляет собой последовательную электрическую цепь из резистора с определённым сопротивлением и рубильника, механически разрывающего эту цепь. Соединение секций – параллельное, что создаёт наилучшие возможности для комбинированного включения в работу каждой из них. В результате регулировка тока может выполняться с шагом 5…10 А, чего в большинстве случаев бывает вполне достаточно. В общую цепь сварочного поста балластный реостат подключается последовательно источнику тока.

Конструктивно балластный реостат представляет собой агрегат, состоящий из:

  1. Закрытого обдуваемого корпуса.
  2. Нескольких плат из нихромовых или константановых лент.
  3. Прерывателей, число которых соответствует числу ступеней регулирования.
  4. Клемм, к которым подключаются кабеля сварочного аппарата.
  5. Блока включения нужного сварочного диапазона.

Все элементы управления выводятся на одну из внешних панелей корпуса. В наиболее современных конструкциях балластных реостатов в корпус встраиваются вентиляторы, устраняющие перегрев аппарата при длительной работе на больших токах (в противном случае для этого приходится последовательно подключать несколько балластных реостатов), а также конденсаторные батареи, которые компенсируют постоянную составляющую тока, возникающую при специальных процессах сварки, в частности, алюминия.

Линейка РБ наиболее распространённых балластных реостатов, выполненных по вышеописанной схеме, включает в себя следующие типоразмеры:

  • РБ-201 – регулирует ток в пределах от 10 до 200 А;
  • РБ-300 – регулирует ток в пределах от 10 до 300 А;
  • РБ-302 – регулирует ток в пределах от 10 до 315 А;
  • РБ-306 – регулирует ток в пределах от 6 до 315 А;
  • РБ-501 – регулирует ток в пределах от 10 до 500 А.

Балластный реостат РБ-302

Используется для ступенчатого управления силой сварочного тока в операциях ручной и полуавтоматической сварки или наплавки покрытий при помощи металлических электродов. Работает совместно с генераторами и многопостовыми сварочными выпрямителями. Рассчитан на поддерживание напряжения на дуге в пределах 27…30 В, предельное напряжение не может превышать 70 А при критическом падении на зажимах – 30 А. Охлаждение – воздушное, рекомендуемое значение ПВ — продолжительности включения составляет 60…65 % (если продолжительность сварочного цикла превышает 10 мин, то значение ПВ необходимо уменьшать).

Реостат РБ-302 может работать от сети напряжением 220 и 380 В, и с любым основным источником сварочного тока, кроме сварочных трансформаторов ТСД-300 и сварочных выпрямителей ВС-400 и ВС-600. В этих случаях необходимо подключать два балластных реостата, которые соединяются параллельно. Сила тока при этом увеличится вдвое.

Балластный реостат модели РБ-302 имеет два рабочих диапазона сварочных токов: 5 А и 10 А, при этом наименьшее значение разности токов в различных ступенях составляет 10 А. Число ступеней регулировки – 6, их включение и выключение производится при помощи контактных ножей. Плата веток регулирования собрана на фехралевых жаропрочных проволоках диаметром 2,2 мм, для электроизоляции используются профилированные керамические пластины.

Периодический контроль за работой балластного реостата РБ-302 производится путём измерения фактического сопротивления изоляции относительно заземлённого корпуса агрегата: соответствующее значение должно быть не меньше 500 кОм.

Разновидностью указанной модели является балластный реостат типа РБ-302У2, который снабжён дополнительной изолирующей крышкой и улучшенной электроизоляцией. Это позволяет использовать аппарат вне помещений, и вести безопасную сварку в условиях повышенной влажности окружающего воздуха, либо при активном ультрафиолетовом излучении.

Балластный реостат РБ-306

Эксплуатация модели РБ-302 выявила ряд ограничений. Быстрый выход из строя резисторов вследствие их перегрева и недостаточную точность регулировки по току. В частности, при длительных ПВ реостат сильно перегревается, что вынуждает применять аналогичный аппарат, подключаемый параллельно основному.

Модель РБ-306 лишена этих недостатков. Корпус аппарата выполнен с увеличенным количеством жалюзи, которые улучшают обдув элементов резисторных плат, а в качестве материала проволок использованы фехралевые пружины диаметром 3 мм. Первая ветка – на 6 А – собрана в виде трубчатого электронагревателя.

Модульная схема размещения элементов сопротивления облегчает их диагностику и замену. В результате указанных конструктивных изменений при тех же размерах и весе агрегата удалось расширить диапазон управления токами сварки и повысить точность регулировки.

На базе РБ-306 собираются блоки балластных реостатов (маркируются ББР), которые используют при электродуговой резке металлов. ББР эффективны в случае многопостовой сварки, применяются и для управления сварочным током от выпрямителей автоматических сварочных аппаратов.

При использовании балластных реостатов следует придерживаться следующих правил эксплуатации:

  • Работать при условиях, которые указаны в паспорте на аппарат (климатическое исполнение всех типов балластных реостатов – от -40 до +45ºС);
  • Запрещается эксплуатация в атмосфере, загрязнённой пылью и вблизи с источниками газа и пара, которые способствуют разрушению электроизоляции;
  • Используемый балластный реостат должен проходить периодическую поверку в специализированной электролаборатории. Сроки и содержание такой поверки определяются положениями РД 03-614-03.

Источник

Adblock
detector