Carsevolution.ru

КАРС Эволюшн
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Регулятор тока для сварочного аппарата

Регулятор тока для сварочного аппарата

Регуляторы для сварки

ОБОРУДОВАНИЕ

Введение в схему аппарата регуляторов для сварки положительно влияет на работу оборудования. Однако каждое устройство имеет недостатки, которые необходимо изучить заранее.

Любое отклонение настроек агрегата от нормы негативно сказывается на качестве шва. Существуют регуляторы, меняющие силу тока, направление магнитного потока, напряжение.

Аппарат

Особенности работы и расчеты

Несмотря на существенные преимущества, внимательные пользователи рекомендуют обращать внимание на существенные недостатки светодиодных приборов:

  • полупроводниковые технологии определяют нелинейные вольт-амперные характеристики (ВАХ);
  • повышение напряжения выше определенного порога сопровождается деградацией p-n перехода;
  • на определенном уровне (при прямом или обратном включении) резкое увеличение силы тока повреждает изделие.

Особое значение имеет собственное небольшое сопротивление в рабочем режиме. Относительно небольшое изменение основных параметров источника питания способно повредить полупроводниковый переход. По этой причине в цепь добавляют токоограничительный резистор.

Дополнительный пассивный элемент увеличивает потребление энергии. По этой причине рекомендуется применять такие решения в комбинации со светодиодами небольшой мощности, либо для создания устройств с небольшими рабочими циклами.

Математический расчет

В простейшей цепи к источнику постоянного тока (I) с определенным напряжением (Uи) на выходных клеммах подключают последовательно токоограничивающий резистор (R) и светодиод. Рассчитать электрическое сопротивление можно с применением известной формулы закона Ома (I = U/R).

Также пригодится второй постулат Кирхгофа. В данном примере он определяет следующее равенство: Uи = Ur + Uc, где Ur (Uc) – напряжение на резисторе (светодиоде) соответственно. Простым преобразованием этих выражений можно получить базовые зависимости:

  • Uи = I*R + I*Rc;
  • R = (Uи — Uc)/ I.

Здесь Rc обозначает дифференциальное сопротивление полупроводникового прибора, которое изменяется по нелинейному закону в зависимости от напряжения и тока. На обратной части вольт-амперной характеристики можно выделить область запирания. Существенное увеличение Rc на этом участке предотвращает движение электронов (Iобр = 0). Однако при последующем увеличении напряжения на определенном уровне (Uобр-м) возникает пробой p-n перехода.

Так как драйвер обеспечивает питание постоянным током, особо внимательно нужно изучить соответствующее «прямое» включение. Особенности ВАХ:

  • на первом участке до плавно уменьшается сопротивление и соответствующим образом увеличивается ток;
  • от до – рабочая зона (излучение в световом диапазоне);
  • далее – резкое уменьшение сопротивление провоцирует экспоненциальный рост силы тока с последующим выходом изделия из строя.

Расчет светодиодов выполняют на основе значения рабочего напряжения Uc. Этот параметр производители указывают в сопроводительной документации. Для вычисления электрического сопротивления подходящего токоограничивающего резистора применяют формулу: R = (Uи — Uc)/ I.

Графический расчет

Если взять ВАХ, можно применить графическую методику. Исходную графическую и цифровую информацию берут из паспорта, либо на официальном сайте производителя. Алгоритм действий (пример):

  • по исходным данным номинальный ток светодиода (In) составляет 25 мА;
  • от соответствующей точки (1) на вертикальной оси ординат проводят пунктир до пересечения с кривой ВАХ (2);
  • отмечают напряжение источника питания (Uи = 5,5 V) на оси абсцисс (3);
  • проводят линию через точки (2) и (3);
  • пересечение с осью ординат покажет значение максимально допустимого тока (Im = 60 мА).
Читайте так же:
Какое положение гидрокорректора должно быть при регулировке фар

Далее по классической формуле не сложно рассчитать, какой резистор нужен для светодиода в этом случае: R = Uи /Im = 5,5/ 0,06 ≈ 91,7. В серийном ряду надо выбрать ближайший номинал с небольшим запасом – 100 Ом. Это решение несколько уменьшит КПД. Но в щадящем режиме функциональные компоненты будут меньше греться. Соответствующим образом снизятся нагрузки на полупроводниковый переход. Следует рассчитывать на увеличение длительности срока службы источника света.

Для корректного выбора резистора надо знать мощность (P). Стандартные значения (Вт): 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5. Вычисления можно сделать по любым известным параметрам с применением формул: P = Im2 * R = Ur2 / R. Если взять исходные данные рассматриваемого примера: P = 0,06 * 0,06 * 100 = 0, 36 Вт. С учетом типового модельного ряда выбирать надо резистор сопротивлением 100 Ом с мощностью рассеивания 0,5 Вт.

Допуски по точности электрического сопротивления резисторов составляют от 0,001 до 30% от номинала. В маркировке по международным стандартам соответствующие классы обозначают латинскими буквами (D – 0,5%; G – 2%; J – 5%).

Способы регулирования напряжения трансформатора под нагрузкой

Регулирование напряжения трансформаторов способом РПН производится в принципе так же, как и способом ПБВ, но число ответвлений обмотки, т. е. число регулировочных ступеней, обычно бывает больше, а диапазон регулирования — шире. Так, ГОСТ 12022—76 для трансформаторов мощностью 63—630 кВА установил диапазон регулирования напряжения относительно номинального ±10% ступенями по 1,67% (±6X1,67%). ГОСТ 11920—73 разрешил для трансформаторов мощностью 1000—80000 кВА иметь различные диапазоны регулирования: ±9, ±10, ±12%. Существуют серии трансформаторов с еще большим диапазоном: ±16, ±22, ±36. Еще более «глубокое» регулирование требуется для некоторых специальных трансформаторов, например электропечных, где отношение пределов регулирования напряжения обмотки НН нередко составляет 1 : 2, 1 : 3 и даже 1 : 5.

Рассмотрим наиболее распространенную схему работы переключающего устройства с токоограничивающим реактором (рисунок 2). Переключающее устройство имеет следующие основные части: избиратель ответвлений, контактор, токоограничивающий реактор, привод устройства. В схеме имеется два отводящих (токосъемных) контакта избирателя П1 и П2, два контактора К1 и К2, токоограничивающий реактор Р (Iн — номинальный ток трансформатора).

  • а — положение «два вместе»;
  • б — разомкнут контакт ФК2;
  • в — положение «мост»;
  • г — разомкнут контакт К1
Читайте так же:
Регулировка фар в кемерово дром

На рисунке 2, а оба отводящих контакта установлены на одном ответвлении обмотки. Такое положение контактов называют «два вместе». Номинальный ток нагрузки делится поровну между двумя половинами переключающего устройства. При необходимости перейти на другое ответвление (ступень) обмотки привод в первую очередь размыкает контакты контактора К2 (рисунок 2, б). Эти контакты разрывают ток, равный половине номинального, и между ними возникает электрическая дуга. После гашения дуги весь ток проходит только через вторую (верхнюю) половину переключающего устройства. Отводящий контакт избирателя (П2) при отсутствии тока (цепь разорвана) переходит на другое ответвление обмотки, после чего контакты К2 вновь замыкаются (рисунок 2, в).

Такое положение переключающего устройства обычно называют положением «мост». Как и в положении «два вместе», номинальный ток нагрузки делится пополам между каждой половиной переключающего устройства. Однако в положении «мост» кроме нагрузочного тока возникает циркулирующий ток, замыкающийся внутри контура, образованного частью обмотки трансформатора и реактором (рисунок 2, в). Величина циркулирующего тока ограничивается сопротивлением контура — в основном сопротивлением реактора. Обычно сопротивление реактора подбирают так, чтобы величина циркулирующего тока была равна половине номинального. В этом случае ток, проходящий через отводящие контакты П1 и П2, не будет больше номинального и нет опасности их чрезмерного нагрева.

Далее размыкаются контакты К1, разрывающие номинальный ток (рисунок 2, г). После гашения дуги весь ток проходит уже через другую половину переключающего устройства. Отводящий контакт П1 избирателя при отсутствии тока переходит на ответвление, где уже стоит контакт П2, контакт К2 вновь замыкается и переключение заканчивается.

Из рассмотрения работы переключающего устройства РПН можно сделать следующие выводы:

  • контакты контактора К1 и К2 замыкают и размыкают ток, т.е. подвергаются воздействию электрической дуги;
  • контакты избирателя П1 и П2 замыкаются и размыкаются без разрыва тока, т. е. при отсутствии дуги;
  • привод должен обеспечить описанную последовательность работы контактов;
  • реактор служит для ограничения циркулирующего тока до необходимой величины (например, до половины номинального тока нагрузки);
  • в положениях контактов избирателя «два вместе» и «мост» ток нагрузки распределяется поровну между двумя обмотками реактора, установленными на одном сердечнике. Эти токи направлены навстречу друг другу и в положение «два вместе» не создают возбуждающего поля в сердечнике и падения напряжения.

Достоинство переключающих устройств с токоограничивающий реактором заключается в возможности длительно работать в промежуточном положении «мост», поэтому для привода этих устройств не требуется специальных быстродействующих механизмов, значит, они могут быть относительно простыми и дешевыми.

В последние годы широкое распространение получили и другие переключающие устройства — с активными токоограничивающими сопротивлениями. Не рассматривая подробно эти устройства, отметим, что их конструкция получается более сложной и дорогой, чем у переключающих устройств с реакторами. Однако они обладают рядом весьма существенных достоинств: громоздкий и тяжелый реактор заменен сравнительно легкими активными сопротивлениями; конструктивно эти устройства более компактны; условия гашения дуги более благоприятны.

Читайте так же:
Таблица регулировки фар на все автомобили

Существует много схем регулируемых обмоток трансформаторов. На рисунке 3 показана в качестве примера схема обмотки ВН однофазного трансформатора, регулируемой переключающим устройством с реактором.

Рисунок 3 — Схема обмотки ВН однофазного трансформатора, регулируемой переключающим устройством с реактором

Индикатор для блока питания

Провёл у себя ревизию, нашёл пару простеньких стрелочных головок М68501 для этого БП. Просидел пол дня над созданием экрана для него, но таки нарисовал его и точно настроил под требуемые выходные напряжения.

Индикатор для блока питания стрелочный

Сопротивление используемой головки индикатора и применённый резистор указаны в прилагаемом файле на индикаторе. Выкладываю переднюю панель блока, если кому понадобится для переделки корпус от блока питания АТХ, проще будет переставить надписи и что-то добавить, чем создавать с нуля. Если потребуются другие напряжения, шкалу можно просто подкалибровать, это уже проще будет. Вот готовый вид регулируемого источника питания:

Делаем простой БП С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Плёнка — самоклейка типа "бамбук". Индикатор имеет подсветку зелёного цвета. Красный светодиод Attention указывает на включившуюся защиту от перегрузки.

БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Дополнения от BFG5000

Максимальный ток ограничения можно сделать более 10 А. На кулер — кренка 12 вольт плюс температурный регулятор оборотов — с 40 градусов начинает увеличивать обороты. Ошибка схемы особо не влияет на работу, но судя по замерам при КЗ — появляется прирост проходящей мощности.

БП С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ своими руками

Силовой транзистор установил 2n3055, все остальное тоже зарубежные аналоги, кроме BC548 — поставил КТ3102. Получился действительно неубиваемый БП. Для новичков-радиолюбителей самое-то.

БП С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Выходной конденсатор поставлен на 100 мкФ, напряжение не скачет, регулировка плавная и без видимых задержек. Ставил из расчёта как указано автором: 100 мкф ёмкости на 1 А тока. Авторы: Igoran и BFG5000.

Форум по обсуждению материала БЛОК ПИТАНИЯ С РЕГУЛИРОВКОЙ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Простой переходник для корпусов TQFP с самоцентрированием микросхемы, собранный своими руками.

Как работает литий-ионный аккумулятор и чем он отличается по физико-химическим свойствам от других типов. Занимательная теория.

Умный аварийный резервный светодиодный источник света — простая схема автоматически включающейся LED подсветки.

Как правильно выбрать резистор для LED, а также способы питания светодиодов.

Управление частотой

ПЧ может управлять скоростью несколькими способами в зависимости от конкретного оборудования.

  1. Управление скоростью при помощи переменного резистора, установленного на клавиатуре (панели управления) ПЧ.
  2. Дискретное изменение при помощи клавиш панели управления Вверх/Вниз.
  3. Дискретное изменение при помощи контактов (любых двух), подключенных ко входам DI1…DI6. При активации соответствующего дискретного входа происходит уменьшение либо увеличение скорости в заданных пределах с заданным шагом.
    Примечание. В вариантах 2 и 3 при включении питания двигатель запускается на частоту, установленную в параметре Р005. В процессе работы частоту можно оперативно изменять. Если измененное значение частоты необходимо запомнить, используется параметр Р155.
  4. Задание скорости при помощи аналоговых сигналов напряжения или тока, поступающих на входы AI1, AI2. Аналоговые сигналы могут комбинироваться в разных вариантах.
  5. Задание в соответствии с частотой импульсов на входе DI6.
  6. Через интерфейс RS-485 от контроллера. Выбор канала управления частотой осуществляется параметром Р004. Верхняя и нижняя рабочие частоты устанавливаются в параметрах Р009 и Р010. Скорость работы двигателя в импульсном (толчковом) режиме JOG задается параметром Р052.
Читайте так же:
Volkswagen polo регулировка клапанов

В электронных цепях питания

В некоторых электронных схемах используется активное ограничение тока, поскольку плавкий предохранитель может не защитить твердотельные устройства.

На изображении показан один из типов схемы ограничения тока. Схема представляет собой простой механизм защиты, используемый в регулируемых источниках постоянного тока и усилителях мощности класса AB .

Q1 — проходной или выходной транзистор. R sens — датчик тока нагрузки. Q2 — это защитный транзистор, который включается, как только напряжение на R sens становится около 0,65 В. Это напряжение определяется значением R sens и током нагрузки через него (I load ). Когда Q2 включается, он снимает базовый ток с Q1, тем самым уменьшая ток коллектора Q1. что очень близко к току нагрузки. Таким образом, R sens фиксирует максимальный ток на уровне 0,65 / R sens . Например, если R sens = 0,33 Ом, ток ограничивается примерно до 2 А, даже если R нагрузка становится короткой (и V o становится равным нулю).

Кроме того, это рассеяние мощности будет сохраняться до тех пор, пока существует перегрузка, а это означает, что устройства должны быть способны выдерживать ее в течение значительного периода времени. Эта рассеиваемая мощность будет значительно меньше, чем при отсутствии схемы ограничения тока. В этом методе за пределами ограничения по току выходное напряжение будет уменьшаться до значения, зависящего от ограничения по току и сопротивления нагрузки.

Чтобы уменьшить тепло, которое должно рассеиваться проходными устройствами при коротком замыкании, используется ограничение тока обратной связи , которое снижает ток в случае короткого замыкания. При коротком замыкании , когда выходное напряжение упало до нуля, ток обычно ограничивается небольшой долей максимального тока.

Основная цель ограничения тока обратной связи в линейных источниках питания — удерживать выходной транзистор в пределах безопасного предела рассеиваемой мощности . Линейный регулятор рассеивает разницу между входным и выходным напряжениями в виде тепла. В условиях перегрузки выходное напряжение падает, поэтому разница становится больше, что увеличивает рассеяние. Foldback помогает удерживать выходной транзистор в безопасной рабочей зоне в условиях сбоя и перегрузки . Foldback также значительно снижает рассеиваемую мощность в нагрузке в условиях отказа, что может снизить риски возгорания и теплового повреждения.

Читайте так же:
Нужно ли регулировать форсунки при замене одной

Многие источники питания используют защиту с ограничением постоянного тока ; Функция foldback делает еще один шаг вперед, линейно уменьшая предел выходного тока по мере уменьшения выходного напряжения. Однако это усложняет источник питания и может вызывать условия «блокировки» с неомическими устройствами, потребляющими постоянный ток независимо от напряжения питания (например, операционные усилители). Ограничитель тока с обратной связью может также использовать временную задержку, чтобы избежать блокировки и ограничить локальный нагрев при коротком замыкании.

Импульсный стабилизатор напряжения , работающих на предельном токе с выхода короткое замыкание не увеличили рассеивание мощности в транзисторе мощности (ы), так что Foldback ограничение тока является функция приложения только , а не тот , который также предотвращает ошибку нагрузки от также разрушение источника питания. Преимущество безопасности за счет уменьшения мощности, передаваемой при коротком замыкании в нагрузке, пропорционально пределу рабочего тока. Ограничение обратного тока чаще всего встречается в импульсном блоке питания, когда он является компонентом продукта, который прошел независимую сертификацию в соответствии с региональными стандартами безопасности.

Ограничитель мощности трехфазный ОМ-310

Этот прибор обладает самым широким функционалом среди аналогов.

  • Традиционная защита от перепадов по вольтажу. Ограничитель может заменить цифровое реле контроля напряжения.
  • Защита от перегрузки по максимальному значению тока, при этом параметры можно настраивать линейно либо дифференциально.
  • Полноценные функции УЗО с тонко настраиваемыми параметрами. По сути, это дифференциальный автомат в одном корпусе с ограничителем мощности.
  • Поскольку ограничитель трехфазный, с его помощью можно контролировать перекосы линейных напряжений и даже порядок чередования фазы. При неправильном сдвиге, также срабатывает защита.

Схема подключения достаточно сложная, и сильно отличается в зависимости от вариантов использования. Мы рассмотрим типовое включение с разными приоритетами потребителей. Разумеется, используются внешние магнитные контакторы для силовых линий нагрузки.

Ограничитель мощности однофазный 13

Как и любой другой профессиональный прибор, ОМ-310 программируется с помощью компьютера, используется формат интерфейса «COM порт». При этом, подобные ограничители мощности могут быть объединены в сеть собственного формата. В этом случае один оператор осуществляет контроль за целой системой объектов.

Ограничитель мощности однофазный 14

Для простоты восприятия, рассмотрим иллюстрацию с расшифровкой основных органов управления и клеммных групп ограничителя мощности ОМ-310:

Ограничитель мощности однофазный 15

Несмотря на кажущуюся сложность конструкции, даже начинающий электрик легко разберется в схеме.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector