pozdravy obyvateľov našej stránky!
Nie je to tak dávno, autorka kanála YouTube „AKA KASYAN“ ukázala, že má taký trojfázový výkonový transformátor z hlbokého vibrátora na kladenie betónu.
Nevýhodou tohto transformátora je to, že jeho vinutia sú navinuté hliníkovým drôtom. A plus je, že napätie sekundárnych vinutí je asi 36V.
Autor sa vo všeobecnosti rozhodol vyrobiť z tohto transformátora domáci zvárací stroj. Výstupné napätie je dostatočné pre normálne zapálenie oblúka.
Transformátorové zváracie stroje boli nahradené kompaktnejšími invertorovými zváracími strojmi s nižšou hmotnosťou. Nespornou výhodou transformátorových zváracích strojov je však mimoriadne vysoká spoľahlivosť a dlhodobé konštantné zaťaženie.
Samotný zvárací stroj sa skladá z 2 hlavných častí: výkonového transformátora a systému riadenia zváracieho prúdu.
Ak ide o jednosmerný prúd, potom obsahuje aj usmerňovač.
Nižšie je uvedený pomerne dobre známy obvod na reguláciu zváracieho prúdu založený na tyristoroch:
Zvárací prúd sa dá nastaviť niekoľkými spôsobmi, napríklad záťažou alebo odporom, prepnutím kohútikov na primárne vinutie transformátora a nakoniec elektronický metóda nastavenia, spravidla vykonávaná pomocou tyristorov.
Regulátory prúdu na tyristore sú mimoriadne spoľahlivé a vďaka princípu impulznej regulácie majú vysokú účinnosť. Dôležité je tiež to, že pri nastavovaní výkonu zostáva výstupné napätie zváracieho stroja bez zaťaženia nezmenené, čo znamená, že v ľubovoľnom rozsahu výstupného prúdu dôjde k istému zapáleniu oblúka.
Regulátory výkonu môžu byť inštalované ako na vstupe do primárneho okruhu:
Takže na výstupe, po sekundárnom vinutí:
Problém je v tom, že princíp riadenia výkonu pri tomto type regulátora je založený na prerušení počiatočného sínusového signálu, to znamená, že časti sínusoidu sa privádzajú do záťaže, a ak je ovládač nainštalovaný na primárnom okruhu, nepravidelne tvarované impulzy pôjdu do transformátora, čo vedie k vytvoreniu akýsi zvuk, ďalšie vibrácie a prehrievanie vinutí.
Ale napriek všetkému sa tieto systémy celkom úspešne vysporiadajú s indukčnou záťažou a ak je navyše k dispozícii dobrý a dostatočne spoľahlivý transformátor, potom si myslím, že stojí za to to skúsiť znova.
V tomto príklade je systém riadenia prúdu nainštalovaný na sekundárnom okruhu.
To nám umožňuje priamo riadiť zvárací prúd. Okrem toho bude taký systém, okrem nastavovania zváracieho prúdu, slúžiť aj ako usmerňovač, to znamená, že po doplnení zváracieho transformátora takým regulátorom získate zváranie jednosmerným prúdom s možnosťou nastavenia.
Teraz budeme podrobnejšie analyzovať schému budúceho zariadenia. Pozostáva z nastaviteľného usmerňovača:
Pozostáva z dvojíc diódy a dvojice tyristorov:
Ďalej je tyristorový riadiaci systém:
Riadiaci systém v tomto príklade je napájaný samostatným nízkoenergetickým transformátorom so sekundárnym napätím 24 až 30V s prúdom najmenej 1A.
Samozrejme bolo možné navinutie vinutia s potrebnými charakteristikami na hlavný výkonový transformátor a použiť ho na napájanie riadiaceho systému.
Samotný obvod je vyrobený na malej doske s plošnými spojmi. Môžete si ho stiahnuť spolu so všeobecným archívom projektu.
Tyristor môže byť použitý s akýmkoľvek prúdom najmenej 1A.
V tomto príklade autor použil 10 ampér, ale to nedáva zmysel, bolo to len po ruke. To isté platí pre diódy, 1 ampér je dosť, ale súčasný okraj nebude nikdy zbytočný.
Horný gombík umožňuje nastaviť limity výstupného prúdu.
Druhý regulátor sa používa na nastavenie hlavného zváracieho prúdu, tu je už potrebné použiť drôtové premenné odpory, výhodne 10 alebo viac wattov.
Autor pôvodne nainštaloval toto monštrum:
Potom to však bolo nahradené menej výkonným:
Teraz sa pozrime na usmerňovač napájania:
Diódy a tyristory, ktoré sa tu používajú, aj napriek obludnému vzhľadu a vynikajúcim vlastnostiam, sa kúpili na blší trh doslova za cent.
Tieto diódy sú typu B200 s prúdom 200A, spätné napätie závisí tiež od indexu. V tomto prípade 1 400 V. Ale tyristory sú výkonnejšie T171-320.
Takéto tyristory sú navrhnuté pre prúdy vysoké až 320A. Prúd v šokovom režime môže dosiahnuť až 10 000 A. Tieto diódy a tyristory sú, samozrejme, schopné viac a nebudú horieť ani pri prúdoch 300-400A. A tiež tieto komponenty boli vyrobené späť v ZSSR, to znamená, že ich vlastnosti nie sú nadhodnotené výrobcom.
Nevýhody takého regulátora možno pripísať iba veľkej váhe a slušnej veľkosti.
Na všetky elektrické pripojenia autor použil pocínované medené svorky. Takéto je možné ľahko kúpiť takmer v každom železiarstve, nie sú drahé.
Drôty 2 až 6 štvorcov súbežne, samozrejme nie dosť, sú však medené.
Autor našiel držiak elektród v najbližšom železiarstve, čo samozrejme nebolo príliš pohodlné a spracovanie bolo zlé, ale čo to bolo.
Teraz späť k transformátoru. Keďže máme trojfázový výkonový transformátor a bude musieť pracovať v jednofázovej sieti, budeme musieť prepínať vinutia. Každá cievka má svoje vlastné primárne a sekundárne vinutie.
Autor vylúčil centrálnu cievku.
Paralelne sú pripojené dve extrémne cievky na primárnom aj sekundárnom vinutí na prevádzku z jednofázovej siete.
Ale počas experimentov sa ukázalo, že pri zohľadnení strát na usmerňovači nie je napätie dostatočné na normálne zapálenie oblúka, takže sekundárne vinutia museli byť zapojené do série, aby sa zvýšilo celkové napätie, prúd by bol dvakrát menší, ale čo treba robiť.
Pri prúdoch 75 - 80 A sa tento transformátor začína prehrievať a zapáchať, a tak je možné riadiaci systém v tejto konštrukcii ľahko použiť pre prúdy 200 alebo viac ampérov.
Po vypálení 3 elektród si autor uvedomil, že transformátor bol veľmi horúci, napriek tomu nebol navrhnutý na takéto úlohy, ale v tomto prípade sme skontrolovali súčasný riadiaci systém a funguje to dobre.
To je všetko. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
Video autora: