용접은 전자 장치에 의해 제어됩니다. 계획, 설명

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용접은 전자적으로 제어됩니다. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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많은 금속 구조물은 전기 용접을 사용하여 조립됩니다. 이를 위해 여러 장치를 만들었고 그 중 하나가 가장 성공적이고 사용하기 쉬운 것으로 판명되었습니다. 전자 전류 제어 기능을 갖춘 용접 변압기에 주목하겠습니다. 고품질 조립이 필요하고 진동에 취약한 움직이는 부품이 없습니다. 제어 장치를 사용하면 전위차계 손잡이를 돌려 용접 전류를 원활하게 조절할 수 있습니다. 동시에 아크는 전체 변화 범위에서 안정적으로 연소됩니다.

전자 전류 조절 기능을 갖춘 용접 변압기의 기술적 특성:

공급 전압, V 220
용접 전류 조절 한계, A 45 - 140
전원 아크의 개방 회로 전압, V 42
듀티 아크의 개방 회로 전압, V 87
보충 전류, A 15

그림 1은 용접기의 전기 회로를 보여줍니다. 여기에는 용접 변압기 T3이 포함됩니다. 사이리스터 VS3, VS4를 사용하는 전력 정류기; 다이오드 VD6 - VD9를 사용하여 파일럿 아크에 전원을 공급하기 위한 정류기, 초크 L1 평활화; 트랜지스터 VT1 - VT5의 전력 사이리스터 제어 장치.

전자 장치로 제어되는 용접
쌀. 1. 전자 전류 제어 및 220V 주전원 전압의 전원 공급 장치를 갖춘 용접기의 개략도

메인 아크는 사이리스터 VS3, VS4를 사용하는 정류기에 의해 전원이 공급됩니다. 사이리스터의 스위칭 각도를 변경하면 용접 전류 값이 변경됩니다.

전력 사이리스터가 닫히면 용접 아크 전류가 다이오드 VD6 - VD9 및 인덕터 L1의 공급 회로에 의해 제공됩니다.

전력 정류기는 외부 특성이 떨어지는 특성이 있습니다. 파일럿 아크 정류기는 가파른 외부 특성을 가지며 인덕터 L1로 인해 아크 회로에 지속적인 전류가 유지되어 안정적인 아크 연소를 보장하고 전극 코팅의 벗겨짐을 방지합니다.

제어 회로는 변압기 T1의 전원, 다이오드 VD1의 정류기, 트랜지스터 VT1 및 VT5의 동기화 회로, 트랜지스터 VT3, VT4의 위상 편이 장치, 트랜지스터 VT2의 비교 장치, 용접 전류 측정기 회로로 구성됩니다. 변류기 T4에는 사이리스터 VS1 및 VS2의 전력 사이리스터용 제어 회로가 있습니다.

트랜지스터 VT1, VT5의 동기화 회로는 네트워크 공급 전압의 각 반주기가 시작될 때 위상 변이 장치의 커패시턴스 C3을 방전하도록 설계되었습니다. 네트워크 전압이 0이되는 순간 트랜지스터 VT1의베이스에는 0이되고 (닫혀 있음) VT5가 열리고 C3이 방전됩니다. 다른 모든 경우에는 VT5가 닫힙니다.

공급 전압의 각 반주기가 시작될 때 커패시터 C3은 VT2 및 R8을 통해 충전됩니다. C3의 전압이 트랜지스터 VT4의 베이스 전압과 같아지는 순간에 트랜지스터가 열리고 VT3와 C2은 펄스 변압기 T1의 I 권선으로 방전됩니다. 권선 II 및 III에서 전류 펄스는 사이리스터 VS2 또는 VS1를 엽니다(양의 반파 전압이 있는 양극에서 사이리스터가 열립니다). 개방형 사이리스터 VS1 또는 VS2를 통해 변압기 T3의 권선 III 또는 IV에서 제어 전류가 전력 사이리스터 VS4 또는 VS14에 공급됩니다. 이 사이리스터 중 제어 전류가 흐르는 제어 전극이 열리는 사이리스터입니다. 후자는 저항 R15 또는 RXNUMX에 의해 제한됩니다.

용접 아크 전류는 개방형 사이리스터 VS3 (VS4)을 통해 흐르고 변류기 T4에 의해 측정되며 피드백 회로 VD5, R17, C4, R18, R20, R7을 통해 트랜지스터 VT2의 비교 회로에 공급됩니다. 저항 R20 모터의 전압은 비교 회로의 "A"지점의 전압과 비교됩니다. 트랜지스터 VT2는 "A"지점과 저항 R20의 전압 차이에 따라 내부 저항을 변경합니다(활성 모드에서 작동). 용접 아크를 통과하는 전류가 제어 장치에 의해 설정된 것보다 더 증가하면 내부 저항 VT2가 증가하고 커패시터 C1이 더 느리게 충전되며 전력 사이리스터의 스위칭 각도가 증가하여 용접 아크를 통과하는 전류가 감소합니다.

용접 전류가 제어 장치에 의해 설정된 값 아래로 감소하면 반대 프로세스가 발생합니다. 전력 사이리스터의 스위칭 각도가 감소하고 결과적으로 아크 전류가 증가합니다. 이러한 방식으로 용접 전류가 조절됩니다.

용접 아크 전류는 저항 R20 슬라이더를 돌려 제어판에서 설정됩니다. 아크가 타면서 전극 끝과 용접 제품 사이의 간격이 변하므로 아크의 전압도 변합니다. 어떤 경우에는 (큰 간격으로) 전력 정류기의 개방 회로 전압보다 커지며 파일럿 아크 정류기에 의해 아크에 전력이 공급되기 시작하고 전력 사이리스터가 닫힙니다. 용접 아크의 길이가 감소하면 전체 반주기 동안 제어 전류가 사이리스터의 제어 전극을 통해 흐르기 때문에 전력 사이리스터가 다시 열립니다.

변압기 T1은 모든 전력이 가능하지만 20W 이상, 220차 권선 I - 24V, 권선 II - 0,13V, 와이어 직경 12mm 이상, 권선 III 및 IV - 0,25V, 와이어 직경 XNUMX 이상일 수 있습니다. mm.

Transformer T2는 20NM 페라이트로 제작된 K10x5x2000 코어에 감겨 있습니다. 권선 I, II, III은 직경이 50mm인 PEV-1 와이어의 각 0,2회전입니다.

T3 변압기의 코어는 두께 3404mm의 전기 냉간 압연 강철 등급 0,35로 만들어집니다(치수는 그림 2에 표시됨). 권선 I - 162회전: 단면적 81mm8(2x2mm)의 구리선 4회전으로 구성된 두 섹션. 각 권선 II 및 III - 32회전: 단면적 16mm15(2x3mm)의 구리선 5회전으로 구성된 두 섹션으로 구성됩니다. 권선 I, II, III에는 내열성 바니시가 함침된 유리섬유 단열재가 있습니다. 권선 IV, V - 직경 93mm의 에나멜 와이어 1,7회전.

전자 장치로 제어되는 용접
쌀. 2. 용접 변압기 T3(자기 회로의 권선의 전기적(a) 및 물리적(b) 레이아웃): 1 - 권선 I(단면적이 81mm8인 구리선 2개 턴의 두 섹션); 2,3 - 권선 II 및 III(단면적이 16mm15인 구리선 2개 턴의 두 섹션 각각) 4,7 - 권선 V 및 IV (직경 93의 에나멜 와이어 1,7 턴); 5 - 코어(냉간 압연 강종 3404, 시트 s0,35); 6 - 자기 션트

변류기 T4로는 변류기 TK 200, 100/5의 코어를 사용했습니다. 그것은 두 가지 기본을 가지고 있습니다

단면적 15mm2의 400회전 권선. 와이어로는 용접 케이블이나 기타 연선을 절연체로 사용할 수 있습니다. 0,5차 권선은 직경 XNUMXmm의 에나멜선 XNUMX회전입니다. 오래된 XNUMX차 권선에서 프레임에 감겨 있습니다.

스로틀 코어 L1은 전기 강철로 만들어졌습니다. (권선을 통과하는) 자기 코어의 단면적은 12mm의 비자기 간격으로 최소 2cm1입니다. 직경 2,24mm의 에나멜선의 감은 수는 68개입니다.

전자 회로는 VTZ 및 VT4를 제외하고 무선 요소에 중요하지 않습니다(이러한 트랜지스터 쌍은 디니스터와 유사해야 함). 저항 R20에는 용접 전류를 조절하는 손잡이가 있어야 합니다. 저항 R16 - PEV 10. 저항 R15(R14)는 각각 47옴의 병렬 연결된 XNUMX와트 저항 XNUMX개로 조립됩니다.

용접 변압기의 디버깅은 블록별로 수행됩니다. 먼저 최소 30A의 퓨즈를 통해 조립하고 네트워크에 연결합니다. 그런 다음 45차 권선의 전압을 확인합니다. II 및 III에서 최대 90V이며 다음에 따라 켜져야 합니다. 권선 IV 및 V - 최대 4V (켜는 것도 다음에 따라 다름). 변류기 TXNUMX의 단일 회전 권선은 전력 사이리스터와 직렬로 연결되어 자화 반전 모드에서 작동합니다.

제어 장치를 조립한 후 T2 출력의 펄스와 동기화 회로의 작동을 확인하십시오. 테스트를 쉽게 하려면 R2와 병렬로 연결된 트랜지스터 VT9 대신 20kOhm의 가변 저항을 설치하고 해당 값을 변경하여 디니스터 아날로그의 스위칭 각도 변화를 확인해야 합니다. 그런 다음 전체 회로가 조립됩니다. 용접 아크 회로에는 총 편향 전류가 150-200A 인 전류계가 배치되어 있으며 금속 용접시 가변 저항 R18의 핸들을 돌릴 때 용접 전류가 다음과 같이 변경되도록 저항 R20을 조정해야합니다. 45~140A

전력 사이리스터는 표준 라디에이터에 장착됩니다. 다이오드 VD6 - VD9는 각각 30cm2 면적의 라디에이터 XNUMX개에 설치됩니다.

용접 변압기는 1993년부터 오늘날까지 성공적이고 안정적으로 작동해 왔으며 용접 전류의 전자 제어는 용접 작업 중, 특히 용접 이음새의 다양한 공간 위치에서 매우 편리합니다.

문학:

D. 프리막. 라디오 서클을 돕기 위해 - 라디오. 1989. 5번. 와 함께. 79.
M.I.Zaks, B.A.Kagansky, A.A.Pechenin. 전기 아크 용접용 변압기. 레닌그라드: Energoatomizdat. 1988년
VM 리바코프. 아크 및 가스 용접. - 모스크바: "고등 학교", 1986

저자: N. Zyzlaev, 사마라

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