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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA A soldagem é controlada pela eletrônica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / equipamento de solda Muitas estruturas metálicas são montadas por soldagem elétrica. Fiz vários dispositivos para isso, e um acabou sendo o mais bem-sucedido e fácil de usar. Chamo a sua atenção para um transformador de soldagem com controle eletrônico de corrente. Não possui peças móveis que exijam montagem de alta qualidade e estejam sujeitas a vibrações. A unidade de controle permite regular suavemente a corrente de soldagem girando o botão do potenciômetro. Ao mesmo tempo, o arco queima de forma estável durante toda a gama de mudanças. Características técnicas de um transformador de soldagem com regulação eletrônica de corrente:
A Figura 1 mostra o circuito elétrico da máquina de solda. Inclui: transformador de soldadura T3; retificador de potência usando tiristores VS3, VS4; retificador para alimentação do arco piloto utilizando diodos VD6 - VD9, bobina de suavização L1; unidade de controle para tiristores de potência nos transistores VT1 - VT5.
O arco principal é alimentado por um retificador utilizando tiristores VS3, VS4; o valor da corrente de soldagem muda alterando o ângulo de comutação dos tiristores. Quando os tiristores de potência estão fechados, a corrente do arco de soldagem é fornecida pelo circuito de alimentação dos diodos VD6 - VD9 e do indutor L1. O retificador de potência possui uma característica externa de queda. O retificador de arco piloto possui uma característica externa acentuada e, devido ao indutor L1, uma corrente contínua é mantida no circuito do arco, o que garante a queima estável do arco e evita o derramamento do revestimento do eletrodo. O circuito de controle consiste em uma fonte de alimentação no transformador T1, um retificador nos diodos VD1, um circuito de sincronização nos transistores VT1 e VT5, um dispositivo de mudança de fase nos transistores VT3, VT4, uma unidade de comparação no transistor VT2, um circuito medidor de corrente de soldagem no transformador de corrente T4, um circuito de controle para tiristores de potência nos tiristores VS1 e VS2. O circuito de sincronização nos transistores VT1, VT5 é projetado para descarregar a capacitância C3 do dispositivo de mudança de fase no início de cada meio ciclo da tensão de alimentação da rede. No momento em que a tensão da rede for 0, na base do transistor VT1 haverá 0 (está fechado), e VT5 estará aberto e C3 estará descarregado; em todos os outros casos, o VT5 está fechado. No início de cada meio ciclo da tensão de alimentação, o capacitor C3 é carregado através de VT2 e R8; no momento em que a tensão em C3 é igual à tensão na base do transistor VT4, ele abre, VT3 e C2 são descarregados para o enrolamento I do transformador de pulso T1. Dos enrolamentos II e III, um pulso de corrente abre o tiristor VS2 ou VS1 (o tiristor abre, em cujo ânodo existe uma tensão positiva de meia onda). A corrente de controle do enrolamento III ou IV do transformador T1 através de um tiristor aberto VS2 ou VS3 é fornecida ao tiristor de potência VS4 ou VS14. Destes tiristores, aquele através do qual o eletrodo de controle flui a corrente de controle se abre. Este último é limitado pelos resistores R15 ou RXNUMX. A corrente do arco de soldagem flui através do tiristor aberto VS3 (VS4), é medida pelo transformador de corrente T4 e através do circuito de feedback VD5, R17, C4, R18, R20, R7 é fornecida ao circuito de comparação no transistor VT2. A tensão do motor do resistor R20 é comparada com a tensão no ponto “A” do circuito de comparação. O transistor VT2 altera sua resistência interna (opera em modo ativo) dependendo da diferença de tensão no ponto “A” e no resistor R20. Se a corrente através do arco de soldagem aumentou mais do que a definida pela unidade de controle, a resistência interna VT2 aumenta, o capacitor C1 carrega mais lentamente, o ângulo de comutação dos tiristores de potência aumenta e, portanto, a corrente através do arco de soldagem diminui. Se a corrente de soldagem diminuir abaixo daquela definida pela unidade de controle, ocorrem processos inversos: o ângulo de comutação dos tiristores de potência diminui e, consequentemente, a corrente do arco aumenta. Desta forma, a corrente de soldagem é regulada. A corrente do arco de soldagem é definida no painel de controle girando o controle deslizante do resistor R20. À medida que o arco queima, a distância entre a extremidade do eletrodo e o produto de soldagem muda, portanto, a tensão no arco também muda. Em alguns casos (com um grande intervalo), torna-se maior que a tensão de circuito aberto do retificador de potência, e então o arco começa a ser alimentado pelo retificador de arco piloto e os tiristores de potência fecham. Se o comprimento do arco de soldagem diminuir, os tiristores de potência abrirão novamente, pois a corrente de controle flui através do eletrodo de controle do tiristor durante todo o meio ciclo. O transformador T1 pode ter qualquer potência, mas não inferior a 20 W, enrolamento primário I - 220 volts, enrolamento II - 24 volts, diâmetro do fio não inferior a 0,13 mm, enrolamentos III e IV - 12 volts, diâmetro do fio não inferior a 0,25 milímetros. O transformador T2 é enrolado em um núcleo K20x10x5 feito de ferrite 2000NM. Seus enrolamentos I, II, III são cada um com 50 voltas de fio PEV-1 com diâmetro de 0,2 mm. O núcleo do transformador T3 é feito de aço elétrico laminado a frio grau 3404 com espessura de 0,35 mm (as dimensões são mostradas na Fig. 2). Enrolamento I - 162 voltas: duas seções de 81 voltas de fio de cobre com seção transversal de 8 mm2 (2x4 mm). Cada enrolamento II e III - 32 voltas: consiste em duas seções de 16 voltas de fio de cobre com seção transversal de 15 mm2 (3x5 mm). Os enrolamentos I, II, III possuem isolamento de fibra de vidro impregnado com verniz resistente ao calor. Enrolamento IV, V - 93 voltas de fio esmaltado com diâmetro de 1,7 mm.
Como transformador de corrente T4, foi utilizado um núcleo de um transformador de corrente TK 200, 100/5. Possui dois principais enrolamentos de uma volta com seção transversal de 15 mm2. Como fio, você pode usar um cabo de soldagem ou outro fio trançado isolado. O enrolamento secundário é composto por 400 voltas de fio esmaltado com diâmetro de 0,5 mm. Ele é enrolado na estrutura a partir do antigo enrolamento secundário. O núcleo do acelerador L1 é feito de aço elétrico; a seção transversal do núcleo magnético (passando pelo enrolamento) é de pelo menos 12 cm2 com uma folga não magnética de 1 mm. O número de voltas de fio esmaltado com diâmetro de 2,24 mm é 68. O circuito eletrônico não é crítico para elementos de rádio, com exceção de VTZ e VT4 (um par desses transistores deve ser análogo a um dinistor). O resistor R20 deve possuir um botão para regular a corrente de soldagem. Resistor R16 - PEV 10. O resistor R15 (R14) é montado a partir de três resistores de um watt conectados em paralelo de 47 Ohms cada. A depuração do transformador de soldagem é realizada bloco por bloco. Primeiramente é montado e conectado à rede através de um fusível de no mínimo 30 A. Em seguida é verificada a tensão nos enrolamentos secundários: em II e III - até 45 volts, devendo ser ligados conforme; nos enrolamentos IV e V - até 90 volts (ligação também conforme). Os enrolamentos de volta única do transformador de corrente T4 são conectados em série com os tiristores de potência para que ele opere no modo de reversão de magnetização. Após a montagem da central, verifique os pulsos na saída T2 e o funcionamento do circuito de sincronização. Para facilitar o teste, ao invés do transistor VT2 em paralelo com R9, deve-se instalar uma resistência variável de 20 kOhm e, alterando seu valor, verificar a alteração no ângulo de comutação do dinistor analógico. Então todo o circuito é montado. No circuito do arco de soldagem é colocado um amperímetro com corrente de deflexão total de 150 - 200 A. Ao soldar metal, é necessário ajustar o resistor R18 para que quando o manípulo do resistor variável R20 for girado, a corrente de soldagem mude de 45 a 140 A. Os tiristores de potência são montados em radiadores padrão; os diodos VD6 - VD9 são instalados em quatro radiadores com área de 30 cm2 cada. O transformador de soldagem tem sido operado com sucesso e confiabilidade desde 1993 até hoje; o controle eletrônico da corrente de soldagem é muito conveniente durante o trabalho de soldagem, especialmente em diferentes posições espaciais da costura de soldagem. Literatura:
Autor: N. Zyzlaev, Samara
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