Негуляев В.Ю. — Сварочный инвертор
Естественно определившись с током нельзя забывать и о рабочем напряжении, в мостовой схеме на транзисторах напряжение не превышает напряжение питания,
или проще говоря не может быть больше 310 вольт, при питании от сети
220 вольт. Исходя из этого выбираем транзисторы с допустимым напряжением
не ниже 400 вольт. Многие могут сказать, что мы поставим сразу на 1200, это мол
будет над¸жнее, но это не совсем так, транзисторы одного вида, но
на разные напряжения могут очень сильно отличаться! Приведу пример: IGBT
транзисторы фирмы IR типа IRG4PC50UD — 600В — 55А, а такие же транзисторы на 1200 вольт IRG4PH50UD — 1200В — 45А, и это ещ¸ не все отличия, при равных токах на этих транзисторах различное падение напряжения, на первом 1,65В, а на втором 2,75В! А при токах в 20 ампер это лишние ватты потерь, мало того, это мощность которая выделяется в виде тепла, е¸ необходимо
отвести, значит нужно увеличивать радиатор почти в два раза! А это дополни —
тельный не только вес, но и объ¸м! И вс¸ это необходимо помнить
при выборе силовых транзисторов, но и это ещ¸ только первый прикид! Следующий этап, это подбор транзисторов по рабочей частоте, в нашем случае
параметры транзисторов должны сохраняться как минимум до частоты 100 кГц!
Есть один маленький секрет, не все фирмы дают параметры граничной частоты для работы в резонансном режиме, обычно только для силового переключения,
а это частоты, как минимум в 4 — 5 раз ниже, чем граничная частота при
использовании этого | же самого транзистора в резонансном режиме. |
Это немного расширяет | район наших поисков, но и с такими параметрами имеется |
несколько десятков транзисторов разных фирм. Самые доступные из них, и по цене и по наличию в продаже это транзисторы фирмы IR. В основном это IGBT но
есть и хорошие полевые транзисторы с допустимым напряжением 500 вольт, они хорошо работают в подобных схемах, но не очень удобны в крепеже, нет отверстия в корпусе. Я не буду рассматривать параметры включения и выключе — ния этих транзисторов, хотя это тоже очень важные параметры, коротко скажу, что
для нормальной работы IGBT транзисторов необходима пауза между закрытием и
открытием, чтобы завершились все процессы внутри транзистора, не менее 1,2 микросекунды! Для MOSFET транзисторов, это время не может быть менее 0,5 микросекунды! Вот собственно все требования к транзисторам, и если все они будут выполнены, то Вы получите над¸жный сварочный аппарат! Исходя из всего
выше изложенного — лучший выбор это транзисторы фирмы IR типа IRG4PC50UD,
IRG4PH50UD, полевые транзисторы IRFPS37N50A, IRFPS40N50, IRFPS43N50K. Эти транзисторы были опробованы и показали свою над¸жность и долговечность при
работе в резонансном сварочном инверторе. Для маломощных преобразователей,
мощность которых не превышает 2,5 кВт можно смело использовать IRFP460.
Сварочный инвертор своими руками.
Сварочный инвертор своими руками.За несколько лет исследований схемных решений построения сварочных инверторов, радиолюбительских и промышленных конструкций я пришел к некоторым выводам с которыми я и хочу поделится. При построении инвертора в основном используется схема косого или полного моста. Схемных решений косого моста предостаточно. Одна из них выложена на сайте
Вот по этой схеме и хочется порассуждать. Ну во первых это не резонансный инвертор, а квазирезонансный. В чем разница можно почитать в интернете. И столько хвалебных слов написано в адрес этой схемы. Давайте попробуем разобраться, так ли все хорошо, или господин Негуляев не все договаривает. Или сам того не знает. Резонансная схема настраивается под конкретную нагрузку, о чем сам автор и пишет в рекомендациях по его настройке. Кстати сама настройка требует иметь сопротивление 0.13 ома и мощности в несколько киловатт, а это вопрос не такой уж и простой. И все это в итоге ради более высокого кпд на 160 или 200х амперах? Но мы же не будем варить только таким током. Весь фокус в том, что как только я изменю или нагрузку (сменю электрод 4ку на 3ку ) или частоту задающего генератора при помощи которого регулируется сварочный ток, все свойства резонансной схемы теряются. Транзисторы переходят в режим жесткого переключения, как и в любой другой схеме. В итоге, мы на этом аппарате практически не будем пользоватся резонансными свойствами данного инвертора, и стоит ли тогда городить огород? Далее у него нет на выходе дросселя, якобы резонансный дроссель включенный последовательно с первичной обмоткой силового транса, играет роль и резонансного дросселя и выходного. Надо же так извратится. Видимо все, и радиолюбители и промышленные разработчики глупцы, раз на выходе инвертора, будь тот хоть прямоходовой или квазирезонансный ставят дроссель. В различных публикациях он приводит много различных схем для усовершенствования своего аппарата. Если их все собрать воедино то боюсь его 2х корпусов не хватит. А ведь UC3825 позволяет сделать нормальный аппарат обеспечивающий хорошие характеристики. Осуществлять обратную связь по току, чего Негуляев в своей схеме не предусмотрел, и следствие большие токи при залипании электрода. Да и сечение провода которым мотается силовик и дроссель у него явно занижено. В описании своего инвертора господин Негуляев приводит ещё одну схему регулирования тока при помощи ШИМ см.сх.
Интересно, а сам Негуляев пробовал собирать по данной схеме, я сильно сомневаюсь иначе он не стал бы её предлагать широкой аудитории. Меняя напряжение на 8 ноге UC3825 мы меням скважность изначально, а следовательно выходное напряжение на выходе сварочного аппарата, это легко проверяется подключением любой лампочки на выход сварочника.
Меням скважность и меняется напряжение на лампочке, и если я захочу варить 2кой и установлю ток якобы для сварки 80 амперами, то из низкокого напряжения на выходе я сомневаюсь что легко будет зажечь дугу. Мы прекрасно знаем, что у сварочника должна быть падающая характеристика, и изначально напряжение должно быть порядка 60 вольт. И вот чтобы в полной мере получить эти харктеристики и получить стабильный ток, у микросхемы UC3825 существуют 2 входа 1 и 2 нога. 2 нога это прямой вход , а 1 нога инверсный. Используя эти входа мы легко осуществляем обратную связь по току. Позднее я приведу схему где и осуществленна эта регулировка, кстати все промыщленные инвертора построенны по такому принципу, кроме тех где управляются контроллером. Пляшем дальше. Господин Негуляев предлагает мотать силовой транс на одном сердечнике, правда признается что после 5 минут работы транс разогревается до 90 градусов, зато экономия веса 0.5 кг. Интересно кому нужна такая экономия? Другое дело если бы речь шла между пяти и пятьюдесяти килограммами. 5 минут варить полчаса курить. Не думаю что кто то захочет иметь такой сварочник. Да еще паражает где он нашел такую хитрую формулу расчета импульсных трансформаторов, в которой количество витков что с одним сердечником что с двумя почти одно и тоже. Вот выдержка из его рекомендаций.
Негуляев В.Ю. — Сварочный инвертор — это просто
при 40В, а отключение при 10В. Так как цепочка релле — резистор, включена
параллельно дуге, а как мы знаем дуга горит в диапазоне 18 — 28В, то и релле находится во включенном состоянии, если на выходе возникает КЗ (залипание
электрода), то напряжение резко падает до 3-5В, учитывая падение на кабелях
èэлектроде. При таком напряжении релле не может больше удерживаться во
включенном состоянии и размыкает силовую цепь, включается RC — цепочка, но пока сохраняется режим КЗ в выходной цепи силовое релле будет разомкнуто.
После устранения режима КЗ, напряжение на выходе начинает повышаться, срабатывает силовое релле и аппарат снова готов к работе, весь это процесс
занимает 1-2 секунды, и практически не заметен, и оторвав электрод, можно сразу приступать к новым попыткам зажечь дугу. :-))) Обычно дуга плохо зажига —
ется, если неправильно выбран ток, сырые или некачественные электроды,
обсыпалась обмазка. И вообще следует помнить, что сварка на постоянном токе, если напряжение ХХ не превышает 65В требует идеально сухих электродов!
Обычно на упаковке электродов пишут напряжение ХХ для сварки на постоянном
токе при котором должен стабильно гореть электрод! Для АНО21 напряжение ХХ должно быть больше 50 Вольт! Но это для прокаленных электродов! А если они
хранились годами в сыром подвале, то естественно гореть будут плохо, и лучше если напряжение ХХ будет выше. При 14 витках в первичной обмотке, напряжение
ХХ около 66В. При таком напряжении большинство электродов горит нормально.
Ещ¸ для уменьшения веса, вместо трансформатора на 15В , примен¸н
преобразователь на микросхеме IR53HD420, это очень над¸жная микросхема,
èна ней легко создать блок питания мощностью до 50Вт. Трансформатор в
БП намотан в чашке Б22 — 2000НМ, первичная обмотка 60 витков, провод ПЭВ-2, диаметром 0,3мм, вторичная 7+7 витков, проводом диаметром 0,7мм. Частота
преобразования 100 -120кГц, рекомендую ставить в качестве частотозадающего
резистора подстроечник, чтобы в случае возникновения биений с силовым блоком
иметь возможность изменить частоту! Возникновение биений — смерть аппарата!
На Рис.6 показана конструкция резонансного и выходного дросселя.
На Рис.7 показана конструкция силового блока, такой себе “сло¸ный пирог”,
это для ленивых :-)))
Рис.8 -11 разводка блока управления, для тех кому вообще вс¸ в лом :-))). Хотя разобраться, что и куда вед¸т, необходимо!
Рис.12 система мягкого поджига, очень эффективна при работе на малых токах. Не зажечь дугу практически не возможно, просто ставишь электрод на металл, и постепенно начинаешь отводить, возникает малоамперная дуга, она не может приварить электрод, не хватает мощности, но горит и тянется отлично, зажигается как спичка, очень красиво! Ну а когда загорелась эта дуга, парал — лельно подключается силовая, если вдруг электрод залип, то мгновенно отключается силовой ток, оста¸тся только ток поджига. И пока не загорится дуга, силовой ток не включается! Советую поставить, дуга будет при любых условиях, силовой блок не перегружается и всегда работает в оптимальном режиме, токи
КЗ практически исключаются! Блок управления силовой дугой показан на Рис.13.
Работает так — меряет напряжение на выходном резисторе системы поджига, и
да¸т сигнал на запуск силового блока только в диапазоне напряжений 55 — 25V, тоесть только в тот момент когда горит дуга! Схема абсолютно автономная, но при несложной доработке, е¸ можно использовать одновременно как блок питания (12V) для схемы управления, мощность этого преобразователя не более
200Вт. На транзисторы и диоды необходимо поставить радиаторы. Выходные ¸мкости и выходной дроссель в силовом блоке, при подключении “МП”, вообще
исключить. На Рис.14 показана полная схема сварочного инвертора с системой мягкого поджига.
Сварочный инвертор – это просто. В.Ю. Негуляев. 2005
Внимание покупателей подшипников Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас: +7(499)403 39 91
Доставка подшипников по РФ и зарубежью. Каталог подшипников на сайте themechanic.ru
|
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
Внимание покупателей подшипников
Уважаемые покупатели, отправляйте ваши вопросы и заявки по приобретению подшипников и комплектующих на почту или звоните сейчас:
tel:+7 (495) 646 00 12
[email protected]
Доставка подшипников по РФ и зарубежью.
Каталог подшипников на сайте
Сварочные работы в настоящее время очень востребованы как в быту, так и в небольших ремонтных мастерских. Купить хороший надежный сварочный инвертор большинству мастеров попросту не по карману, пользоваться техникой, которая в любой момент может выйти из строя, причем ее ремонт будет стоить более половины её цены, нет резона. Выход один — изготовить надёжный инвертор своими руками, используя такое вот пособие. Оно небольшое, но достаточно ёмкое и информативное.
Как и в каждом пособии, здесь представлена теоретическая часть, что бы понять, что собой представляет инвертор, который вы собираетесь собрать, каким требованиям он должен отвечать – мощность, плавную регулировку выходного тока, легко зажигать дугу, работать от сети 220 В и остальным требованиям, какие имеет оборудование покупное. Выбираем технические характеристики, которые оно должно иметь.
В пособии дается электрическая схема, по которой нужно собирать описанный здесь инвертор, затем нужно выбрать силовые транзисторы под него. После чего, собственно, дается описание и метод настройки узлов нашей техники, кстати, очень подробное и понятное даже человеку, имеющему средние познания в электронике. Далее автор дает свои личные расчеты и свои разработки по его изготовлению, приводит свою схему.
Вконтакте
Google+
| Файл | Размер файла | Кол-во скачиваний |
|---|---|---|
| Сварочный инвертор.Негуляев Ю.В., 2005 | 5 MB | 67 |