Наша сеть партнеров Banwar
СХЕМА зварювальний інвертор І ОПИС ПРИНЦИПУ РОБОТИ
НА ПРИКЛАДІ ЗВАРЮВАЛЬНОГО АПАРАТУ РЕСАНТА САИ 140
Основних схем зварювального інвертора Ресанта САІ 140 вдалося знайти дві. Управління у них дуже схоже, а ось технологічно вони відрізняються досить сильно.
НАТИСНІТЬ МАЛЮНОК ДЛЯ ПЕРЕГЛЯДУ В ПОВНОМУ РОЗМІРІ
Перший варіант принципової схеми зварювального інвертора виконаний з використанням керуючого трансформатора, а другий - з використанням оптодрайверов для силових транзисторів. Є відмінності і в харчуванні управління. Перший з самозапітом, а другий використовує окреме джерело живлення. Оскільки перший схожий на те, що є у мене, тобто використовується керуючий трансформатор, то з нього і почнемо.
ДВА ВАРІАНТИ ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ зварювальний інвертор РЕСАНТА САИ 140
НАТИСНІТЬ НА МАЛЮНОК ДЛЯ ПЕРЕГЛЯДУ В ПОВНОМУ РОЗМІРІ
Отже, подаємо харчування і дивимося що буде відбуватися.
Напруга 220 вольт проходить фільтр на С3 і L ... Пардон, на схемі чомусь ЦЕ позначено трансформатором Т1 і доходить конденсаторів С1 і С2. Ємність цих конденсаторів для частоти 50 Гц занадто мала, але ось статику вони на корпус спускають відмінно і саме з цієї причини вкрай бажано для трансформатора використовувати з заземлення, тільки з реальним, а не мати розетку в якій є ні куди не підключена клема заземлення.
Вгорі є точка №1, якраз на лівому виведення термистора РТС, а на правому виведення резистора R2 є точка №2. Ці нумерние точки йдуть на контакти реле RL1, яке зараз не включено - ми тільки що подали напругу харчування і поки що заряджаються конденсатори С4 і С5 через термістор і R2, зрозуміло пройшовши діодний міст.
У міру зарядки конденсаторів напруга + 300VDC починає збільшуватися і починає протікати струм через резистор R21 заряджаючи С18 і С19.
Тут слід звернути увагу на використовуваний операційний підсилювач LM324 який вже починає працювати при напрузі живлення +3 вольта, тобто при досягненні напруги на верхньому виведення С19 трьох вольт операційний підсилювач вже починає виконувати свої функції.
Тепер дивимося дуже уважно не забувши перевести мозок в стан ВКЛ.
Опір R21 менше суми опорів R22 і R23 в 20 разів, а ємність С19 більше ємності С20 в 4700 разів, отже напруга на верхньому виведення С20 буде більше напруги на верхньому виведення на 0,6 вольта - напруга падіння на діоді D24. Це в свою чергу однозначно переведе компаратор на U2A в стан, коли на його виході буде напруга близьке до напруги харчування, отже LED2 буде світиться, а транзистор Q8 буде відкритий і поки він відкритий на виході U2D буде напруга близьке до нуля. Це в свою чергу імітує перевищення порога спрацьовування компаратора контролера U1A і якби він працював, то на виході у нього був би нуль. Але він не працює, оскільки подає на нього живлення транзистор Q7 ще закритий.
Тим часом конденсатор С19 продовжує заряджатися і напруга на ньому збільшується. Як тільки воно перевищить 5 вольт в справу вступає формувач опорного напруги на D25 - він не дає напрузі на виводі 2 U2A і виведення 5 U2B стати вище 4,7 вольта.
На виводі 3 U2A напруга як і раніше більше, ніж на виводі 2 і напруга на виході компаратора продовжує утримуватися близьким до напруги харчування.
Напруга на виводі 6 продовжує збільшуватися, оскільки цей висновок підключений до дільнику напруги на резисторах R49 і R50. І поки напруга на 6-му виведення менше опорного 4,7 вольта компаратор U2B тримає на своєму виході напругу близьке до напруги харчування, а це утримує транзистор Q7 в закритому стані.
Як тільки напруга на верхньому виведення С19 стане рівним 12 вольт на дільнику сформується напруга рівне 4,9 вольта, а це більше опорного напруги 4,7 вольта і компаратор U2B сформує на своєму виході напругу близьке до нуля, транзистор Q7 відкривається і подає харчування на контролер UC3845.
Контролер починає видавати керуючі імпульси і силові транзистори починають відкриватися. Але роблять вони це на дуже короткий проміжок часу, оскільки на контролері формується імітація перевищення вихідного струму все ще відкритим транзистором Q8.
На обмотці харчування управління з'являється напруга і тепер все управління може споживати набагато більший струм. Ця напруга стабілізується імпульсним стабілізатором U1 і тут стає наочною одна проблема - якщо спочатку напруга з лівого виведення R21 буде йти відразу на всю схему, то запуску у нас не відбудеться ніколи - вентилятор споживає занадто багато і напруга не збільшуватиметься на верхньому виведення С19. Автор схеми врахував цей момент і зробив на схемі поправку - тільки після початку роботи стабілізатора напруги для управління харчування подається і на вентилятор і на реле софтстарта і на верхній висновок трансформатора управління. Що до позначки на підсвічування LED1, то це виключено - напруга там чи не з'явиться поки не запуститися UC3845, а він не запуститься, оскільки не буде на нього харчування.
Тим часом конденсатор С13 заряджається до напруги, що перевищує 5 вольт і стабілітрон D19 пропускає струм на базу Q6, той відкривається і включає реле RL1, яке своїми контактами шунтує струмообмежувальним термистор і резистор R2.
Тим часом на виході інвертора з'являється напруга і воно пройшовши обмежувач струму засвічує світлодіод ISO1. Транзистор оптрона відкривається і різко зменшує напругу на виводі 3 компаратора U2A. Оскільки напруга на вході інвертується тепер більше, ніж на НЕ инвертирующем компаратор перекидається в стан коли на виході у нього нуль. Світлодіод LED2 гасне, а транзистор Q8 закривається розблокуе підсилювач регулює напруги для контролера UC3845 і контролер вже формує імпульси максимальної тривалості, оскільки навантаження ще немає і ток обмежувати не потрібно.
При роботі, тобто при зварюванні регулювання струму проводиться шляхом порівняння напруги з трансформатора струму з напругою управління, яке формується підсилювачем U2D. Детально про принцип роботи UC3845 є окреме відео і стаття, посилання в описі.
НАТИСНІТЬ МАЛЮНОК ДЛЯ ПЕРЕГЛЯДУ В ПОВНОМУ РОЗМІРІ
Тому розглянемо лише решта вузли.
Управління силовими транзисторами відбувається за допомогою керуючого трансформатора, вторинні обмотки якого через діоди Шотки йдуть на затвори силових транзисторів при наявності керуючого імпульсу. Як тільки імпульс управління припиняється залишкова магнітна енергія скидається D15 ... D17, а силові транзистори закриваються за допомогою транзисторів Q3 і Q5, причому відбувається це через конденсатори З 9 і З 10. Ці конденсатори дозволяють отримати більше енергії для закриття транзисторів і це відбувається саме в момент закінчення керуючого імпульсу.
При наявності керуючого імпульсу обидва транзистора відкриваються і через первинну обмотку протікає струм, який створює магнітне поле наводить напругу на вторинній обмотці. При зникненні керуючого імпульсу транзистори закриваються, а не витрачена магнітна енергія скидається на шини первинного харчування через діоди D2 і D3, тим самим повністю размагнічівая муздрамтеатр трансформатора і готуючи його з наступного циклу передачі енергії у вторинну обмотку.
НАТИСНІТЬ МАЛЮНОК ДЛЯ ПЕРЕГЛЯДУ В ПОВНОМУ РОЗМІРІ
До сервісу даного зварювального інвертора можна віднести захист від перегріву і залипання електрода, виконаних на одному керуючому елементі - оптроні ISO1.
Поки світлодіод даного оптрона світиться відкритий транзистор оптрона формує майже нуль на виводі 3 U2A. Як тільки електрод стосується свариваемой заготовки напруга на світлодіод ще якийсь час надходить за рахунок накопиченої в конденсаторі С34 енергії. Це час і є час підпалу дуги і якщо дуга не зайнялася, тобто електрод залипнув, то світлодіод оптрона гасне, тим самим закриваючи транзистор оптрона. На виводі 3 компаратора U2A з'являється практично напруга живлення і компаратор запалює LED2 і відкриває транзистор Q3, який душить на землю керуючу напругу і контролер видає тільки дуже короткі імпульси управління, які не дозволяють перевантажити силовий каскад - робота то йде практично на коротке замикання і єдиним опір вторинної напруги є реактивний опір L1 індуктивність якого і обрана таким чином, щоб вона впливала тільки на самі короткі імпульси.
Як тільки електрод віддерли від заготівлі напруга на виході інвертора знову з'являється і знову спалахує світлодіод оптрона. Компаратор U2A гасить світлодіод LED2 і закриває транзистор Q8, тим самим переводячи контролер UC3845 в штатний режим роботи.
Якщо ж відбувається перегрів, то спрацьовує самовідновлюється термопредохранитель КТ, який розриває ланцюг харчування оптрона і світлодіод гасне і процеси повторюються - горить світлодіод LED2, а на виході зварювального інвертора дуже короткі імпульси, що не дозволяють проводити зварювальні роботи і цей стан утримується поки радіатор не охолоне і термопредохранитель подаватися не буде.
Другий варіант схеми відрізняється не великими змінами в самому керуючому блоці, ну наприклад транзистор подає харчування на UC3845 відкривається через стабілітрон. Харчування управління організовано від окремо блоку живлення, який видає 4 напруги:
15 вольт для живлення управління, які стабілізуються додаткової Кренке, вольт 12 для вентилятора і два напруги для оптодрайверов силових транзисторів. Величина повинна бути близько 25 вольт.
Оптодрайвери керують силовими транзисторами через додатковий формувач негативного напруги, виконаний на R6-D5 і R9-D6. Подача негативного напруги на затвори силових транзисторів значно зменшує час їх закриття, отже зменшується нагрівання транзисторів.
Софтстарт теж організований трохи інакше - поки горить світлодіод оптрона транзистор Q3 буде закритий, але нагріваючись термистор RV2, що має негативну залежність опору від температуру збільшує свій опір і світлодіод гасне, тим саами розблокуе базу Q3 і реле софтстарта включається.
Відверто кажучи і в першому варіанті схеми і в другому включення реле відбувається досить повільно і не залежить від стану схеми управління, що може призводити до підгоряння контактів реле.
На останок залишається додати, що я збираю інформацію по використовуваних в зварювальних інверторах компонентів і результати пошуків зводжу в таблицю з короткими характеристиками. ПОДИВИТИСЯ МОЖНА ТУТ .
Осцилограма вихідної напруги без навантаження. 
Осцилограма вихідної напруги при навантаженні 60 А. 
Осцилограма вихідної напруги при спрацьованою захисту.
Адреса адміністрації сайту: [email protected]