интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''

Осциллятор - это что такое? Принцип работы осциллятора. Схема осциллятора


Осциллятор для сварочного аппарата от Nexor » Портал инженера

ТРАНСФОРМАТОР

Трансформатор марки ТС180-2 (можно взять и другой, просто этот подошел идеально для простого и быстрого изготовления), обязательно с повышенным электромагнитным рассеянием (2х катушечный как раз таким и является, при намотке обмоток на разные катушки). Первичка на одной катушке, а вторичка на другой.

Первичка соответственно на 220 вольт, а вторичка на 1000 В.

При использовании данного трансформатора (ТС 180-2) первичку можно не мотать, а последовательно соединить несколько обмоток уже имеющихся на катушке этого трансформатора, а именно 3 самые большие обмотки (номиналы имеются на каркасе трансформатора, это 127В, 59,5В и 43,5В), итого получится в сумме 230 вольт – это и будет первичка. Соединять нужно конец одной обмотки с началом другой (обмотки там обозначены цифрами, меньший номинал это начало, больший - конец).

Со второй катушки сматывем всю обмотку (запоминаем в какую сторону она была намотана, в туже сторону будем мотать и наши 1000 вольт, хотя здесь направление намотки вторичной обмотки не имеет значения, но я всё-таки перестраховался). Ну а вторичку мотаем проводом в лаковой изоляции диаметром 0,2…0,25 мм, например марки ПЭТВ-2. Если брать диаметр провода больше, то надо задаться вопросом - уместится ли обмотка. При диаметре провода 0,25 мм, катушка заполняется примерно на 2/3 (с учётом слоя изоляции между каждым слоем обмотки). Моточные параметры трансформатора: количество витков на вольт – 3,3 витка на вольт. Итого для обмотки 1000 вольт необходимо намотать 3300 витков. Точность не обязательна, вполне допустимо намотать 1000 вольт +/-100 вольт, т.е. 3000…3600 витков. Если используете другой трансформатор (например ТС 160 или другой), то сматывая обмотку подсчитайте количество её витков. Поделив количество витков на её напряжение получим количество витков на вольт.

Каждый слой изолировать друг от друга. Я использовал канцелярскую липкую бумажную ленту, она хорошо держит провод и мотать последующий слой становится удобно. Можно воспользоваться и другими изоляторами, например лакоткань или обычная трансформаторная бумага. Важно чтобы первые слои высоковольтной обмотки не пересекались с последующими слоями. Это может произойти по краям катушки, когда витки скатываются между каркасом катушки и слоями обмоток. Поэтому липкая лента должна заходить на щёчки катушки – это не даст проводу провалиться в злополучную щель. Мотать не обязательно ровно виток к витку, мотайте “навалом”, пусть не совсем ровно, зато быстро и на мой взгляд даже лучше. Мотайте как будто это катушка с нитками, не забывая, изолировать каждый последующий слой от предыдущего и следите, чтобы крайние витки не скатились к предыдущим слоям.

Когда намотаем все 1000 вольт, то с наружи катушку можно обернуть толстой бумагой (та которую смотали при разборке этой катушке, на ней ещё номиналы обмоток написаны) – тогда на вид получится, будто трансформатор и вовсе не разбирали. Между половинками трансформаторного железа я проложил диэлектрические прокладки толщиной 1 мм из нескольких слоёв плотной бумаги (можно использовать текстолит). На мой взгляд это понизило токи в разряднике, но не обошлось и без побочных эффектов: ток холостого хода трансформатора увеличился и он стал больше греться, но не намного. В осцилляторе ОСМ-2М трансформатор Ш-образный и там нет этих прокладок. Трансформатор показанный на схеме №1 я тоже не разбирал, поэтому зазор – это моя причуда. Делать зазор или нет, решать вам. Мне показалось, что с ним разрядник деградирует меньше.

Трансформатор готов, откладываем его в сторону.

РАЗРЯДНИК

Далее разрядник – это 2 вольфрамовых электрода диаметром 3 мм (или более), с зазором около 0,2 мм между собой или меньше, но не менее 0 - хотя это не смертельно, по крайней мере не на долго. Электроды можно взять у сварщика (огарок от аргонно-дуговой сварки), можно также купить в магазине специализирующемся на сварочном оборудовании. Диаметр электродов 3 мм или более. Совсем тонкий тоже брать не желательно. Я брал Ф3мм. Торцы электродов ровные (не заострённые).

По версии “ВВ” если торцы разрядника выполнены в виде, скажем, двух встречных иголок, то ударного разряда не происходит. Происходит плавное стекание заряда. Энергия разряда на пробой слабая, рассредоточена во времени. Другое дело, если встречные поверхности электродов представляют собой полированные (обязательно) части сфер (т.е. нет заостренных пиковых поверхностей). Стекания не происходит, а происходит до определенного момента накопление энергии, а затем лавинообразный пробой. Энергия разряда в единицу времени гораздо выше. Скруглить и заполировать легко и просто, можно сделать на алмазном круге. Идею “ВВ” почерпнул из эффекта Юткина (ударный разряд в жидкости).

Разрядник можно выполнить так: берём 2 небольших радиатора (ну скажем каждый со спичечный коробок), но желательно по больше. Радиаторы во время холостого хода почти не греются, а при работе осциллятора ощутимо нагреваются. Я брал радиаторы по больше, см рис.). В радиаторах делаем отверстие диаметром с электрод и вставляем электрод туда, с боку делаем резьбовое отверстие для фиксации электрода в радиаторе. В каждом радиаторе также делаем по одному резьбовому отверстию (М4 например) для крепления подводимых к разряднику проводов. Радиаторы (с уже вставленными электродами) крепим друг относительно друга, так чтобы зазор между электродами был 0,2 мм +/-0,1 мм. Соблюдать идеальную соосность не обязательно, искра будет пробивать там, где зазор минимальный, но если зазор будет больше 0,3 мм, то искры не будет и надо будет отрегулировать межэлектродный зазор. Для справки: 3000 вольт пробивают 1 мм воздушного зазора (это примерно и взято из расчёта электрошоковых устройств).

А вот пример моего разрядника:

Радиаторы дюралевые. Был у меня 1 самодельный, я его пополам разрезал, отломал несколько зубьев и сделал площадку, чтобы было, куда прикрепить текстолитовую пластину (толщиной взял 8мм, но можно и поменьше – 6, 5 и даже 4 мм). Вольфрамовые электроды Ф3 стопорятся винтами М4 (между электродом и винтом я ещё алюминиевый пруток вставил).

Резьба винта для регулировки зазора выполнена двухступенчатой, М6 и М5. За счёт разности шагов (1мм и 0,8 мм соответственно) при вворачивании винта, радиаторы расходятся, и увеличивается зазор между электродами. Предел регулирования получился примерно 0…1,5 мм. Радиаторы закреплены на пластинке из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Стеклотекстолит является диэлектриком и способен изгибаться в нужных пределах. Длина винта 60 мм.

На нижнем рисунке условно показан разрядник в крайнем раздвинутом положении. При раздвигании радиаторов видно, что текстолитовые пластины тоже наклоняются, пытаясь перегнуть винт, что не совсем хорошо, но этим можно пренебречь, т.к. текстолитовые пластины немного подогнутся, + зазоры в резьбовом соединении выберутся. От этого крепление станет только жёстче, даже стопорить винт – гайкой, нет необходимости (хотя я после настройки зазора все-таки гаечку на винт навернул. На фото её видно).

Напомню, что зазор между электродами составляет примерно 0,2 +/- 0,1 мм.

За 1 оборот винта, расхождение составляет на разность шагов (1-0,8=0,2 мм). Расстояние от низа до электродов и от электродов до винта равны, поэтому расхождение электродов составит 0,2/2=0,1 мм. Но это не принципиально, т.к. мы всё равно зазор выставляем не на рассчитанное расстояние, а на стабильное искрообразование (т.е. опытным путём). Таким образом, есть возможность немного регулировать мощность разряда на выходе осциллятора.

КОНДЕНСАТОРЫ

Конденсаторы обязательно высокочастотные. Такие как МБГЧ, ФТ-3, К78-2. Номиналы на схеме. По схеме видно, что последний шунтирующий конденсатор на 1000 вольт, хотя на выходе осциллятора получается напряжение несколько киловольт. Несмотря на это, данный конденсатор отлично справляется со своей задачей, в УДГ-501 стоит вроде на 400 вольт.

Я делал из обычных (не частотных) конденсаторов - ПКГТ-П, но при работе они сильно нагревались и осциллятор переставал работать, пока не остынет. Поэтому брать всякую ерунду типа МБМ и т.п. нельзя.

По консультации “Ильи” (ссылка на его вариант осциллятора - https://valvolodin.narod.ru/schems/oscill.html ), конденсатора ёмкостью 0,033 мкФ хватает для работы с длиной сварочного кабеля до 6 м. Если уменьшить этот номинал, то разряд будет рассасываться в кабеле и поджига дуги не получиться. Был вариант с ёмкостью этого конденсатора 0,0025 мкФ. На холостом ходу искру давал, а при подключении сварочных кабелей, разряд куда-то девался. Он то проскакивал, то исчезал.

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Далее ферритовое кольцо К100х60х30 2000 НМ. Можно взять несколько колец потоньше и сложить их вместе для получения примерно такого же сечения.

Габариты кольца:

Наружный диаметр 100 мм

Внутренний диаметр 60 мм.

Ширина 15 мм – два сложенных вместе дают в сумме 30 мм.

На такое кольцо хорошо наматывается вторичная обмотка, которая будет выполнена толстым проводом. На меньший диаметр намотать будет сложнее. Кольцо обернуть чем нибудь по всей длине, например тканевой лентой (киперная лента) или лакотканью. Я обернул капроновой ленточкой. Для большей надёжности можно и лаком залить – я не стал, т.к. лака под рукой не было. Толщина феррита особой роли не играет. Можно взять поменьше и по тоньше. Участники форума конструировали на ферритах от строчных трансформаторов – два строчника сложенных вместе. Применение строчных трансформаторов также видел в промышленном осцилляторе УДГ-501. В нём стояло аж 8 строчников.

Моточные данные:

Сначала мотаем вторичку (6…8 витков) многожильным проводом в резиновой изоляции, сечением таким, по которому будет хорошо проходить ток от вашей сварки. На данное кольцо можно без проблем намотать проводом сечением 35 мм 2 (и даже наматывали 50 мм 2 в резиновой изоляции) – этого хватит, чтобы использовать его в паре с любыми установками. Напомню, что для использования этого устройства в паре с аргонодуговой сваркой достаточно провода сечением 16 мм 2 , т.к. ток там чаще всего не превышает 100…150 ампер. Но при сварке алюминия толщиной 30 мм, выходили на ток в 250 А, тут-то пластиковая изоляция провода, сечением 16 квадратов потекла, пришлось перемотать вторичку проводом в резиновой изоляции, сечением 50 квадратов. Перед намоткой, определитесь, совместно с каким устройством будет работать эта приставка. Я намотал проводом 25 мм 2 . Витки стягиваем пластмассовыми хомутиками (кабельный бандаж/кабельная стяжка) для фиксации провода на кольце. Достаточно через виток.

Первичка – 1 виток (получается эдакая петелька) многожильным проводом сечением 0,75 мм 2 , в пластиковой или резиновой изоляции. Этот провод ещё желательно поместить в пластиковую или резиновую трубочку (кембрик) для лучшей токоизоляции. Виток должен быть свободным (не в обтяжку) это хорошо скажется на мягкости дуги. Направление первичной и вторичной обмотки не имеет значения, но я опять таки на всякий случай наматывал в одном направлении.

RC- ЦЕПОЧКА (ШУНТ)

Резистор на 22 Ома. Можно и несколько резисторов соединить с другими номиналами, так, чтобы в итоге получилось желаемое сопротивление. Мощность брать помощнее (ватт на 25), т.к. это основная деталь, отвечающая за то, будет ли сожжён ваш сварочный аппарат высоковольтными, высокочастотными импульсами, которые в отсутствие этого шунта пойдут через силовой транс. Резистор сильно греется.

Шунт состоит из резистора и конденсатора. Очень качественно запаяйте это соединение, если не хотите потом расплачиваться за спаленный дорогостоящий сварочный аппарат.

Важно: не перепутать концы, куда подключается шунт. Внимательно смотрите схему.

Я первый запуск делал с не правильно подключенным шунтом и спалил силовой мостик сварочника. Разряд виднелся и в самом силовом трансе и даже в водном автомате. К счастью транс не пострадал и после замены диодов он снова пошёл в бой.

Резистор нужен для ускорения затухания колебаний, вызванных работой осциллятора. Т.к. этот резистор сильно греется, то в последствии переделки я выкинул его и оставил только один конденсатор. Ёмкость конденсатора рекомендуется в пределах 0,5…10мкФ. У меня конденсатор 0,25 мкФ прекрасно работает. Для простоты этот шунт в виде конденсатора или конденсатора с резистором, можно закрепить на самом сварочном трансформаторе, тогда не придётся тянуть дополнительного провода от осциллятора.

Я испытывал работу шунта, подключив осциллятор к трансформатору 63 вата с выходным диодным мостиком на 100 Вольт. Мостик не пробило. Значит всё ОК. 

СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

В качестве силового блока можно использовать обычный сварочный трансформатор, промышленные аппараты, сварочные выпрямители (с диодным мостом), даже аппараты с жёсткой характеристикой (дугу зажгёт осциллятор). С инверторными сварочными не пробовал, и вам не советую, в случае неудачи, их починить будет сложнее.

МОНТАЖ

Провода подходящие к повышающему трансу достаточно сечением 0,35-0,5 мм 2 .

Провод от шунта к клеммам сварочного трансформатора желательно 2,5 мм 2 – чтобы не порвался.

Остальные провода, соединяемые конденсаторы и разрядник 1 мм 2 .

ПОДКЛЮЧЕНИЕ

От сварочного трансформатора идут 2 провода (один на землю, другой на держак).

Тот, что на держак цепляем на вход осциллятора, а сам держак цепляем на выход осциллятора. Вход и выход – это вторичная обмотка на ферритовом кольце (кто из них вход, а кто выход определяется подключением шунта, смотри схему). Второй конец от транса так и идёт на землю, но к нему ещё цепляем провод от шунта осциллятора.

Конструктивно осциллятор выглядит в виде коробки с габаритами 330х250х150 мм. Сзади клемма (болт М8) для силового кабеля и клемма поменьше (болт М5) от шунта, провод которой идёт на другой конец сварочного трансформатора. Спереди тумблер включения осциллятора и клемма (болт М8) от которой идёт провод на держак.

ВКЛЮЧЕНИЕ

Подаём питание 220 вольт на трансформатор (ТС180-2), между электродами разрядника начинает искриться, сопровождающееся соответствующим приятным жужжанием. При подносе сварочной горелки к детали в среде аргона, на расстоянии примерно 15 мм пробивается дуга (хотите меньше – уменьшите зазор в разряднике или уменьшите количество витков на ферритовом кольце). Как показала практика это вполне нормально (т.е. было бы достаточно и 10 мм, но и 15 мм не мешает). Если при включении, разряда в разряднике нет, то отрегулируйте в нём зазор. Осциллятор можно испытать и в холостую, для этого просто поднесите друг к другу оба конца вторичной обмотки намотанной на ферритовое кольцо. На расстоянии около 2-4 мм должен произойти пробой воздушного зазора. Напомню: здесь имеем воздух, а не аргон, и силовое напряжение от сварочника здесь тоже отсутствует (оно тоже играет свою роль).

МОДЕРНИЗАЦИЯ

Трансформатор можно взять и меньшей мощности. Осциллятор по схеме №2 в холостом режиме при отсутствии диэлектрических прокладок в трансформаторе потребляет ток 0,66 А, при вставленных прокладках S =1мм, потребляемый из сети ток составил 1,8 А. Если будете экспериментировать с этим зазором то имейте ввиду, что при увеличении зазора увеличивается ток холостого хода и тем больше греется трансформатор. При зазоре в 2мм, потребляемый ток составил 2,74 А и трансформатор значительно грелся. Конденсатор 0,5 мкФ не является обязательным для работы осциллятора, но он предохраняет трансформатор от КЗ при случайном закорачивании разрядника при настройке. Уменьшать конденсатор 0,033 мкФ можно, но не значительно, т.к. в этом случае мощность заряда уменьшится и он затухнет в сварочном кабеле. А его увеличение приведёт к повышению мощности разряда, что отрицательно скажется на долговечности разрядника. Разрядники есть и промышленного изготовления, но они скорее всего не выдержат долговременное включение и выгорят.

Осциллятор можно включать через кнопку, установленную на горелке.

Целиком аппарат весит чуть меньше 8 кг. Он хоть и громоздкий, зато надёжен и универсален.

Теорию о данном аппарате можно прочитать в книге “Трансформаторы для электродуговой сварки” М.И.ЗАКС - Стр 71.

Вот фотографии осциллятора - это старые фотографии и на них конденсаторы марки ПКГТ-П, которые себя не оправдали и были заменены на МБГЧ и К78-2.

В боковине, в центре воздушных отверстий видно большое отверстие, это для регулировки зазора в разряднике. Но пользоваться им не пришлось. Настроил, собрал и больше не регулировал. Если и делать что-то подобное, то как в военной разработке аргоновой сварки – ТИР-315, там ручка регулировки разрядника вынесена на панель управления. Таким образом можно в процессе работы регулировать мощность поджигающей дуги.

Схема и фотография осциллятора собранная IgMi .

Источник: https://www.electrik.org/

Обсудить на форуме

ingeneryi.info

Осциллятор

Осцилляторы и импульсные возбудители дуги 

Осциллятор является искровым генератором  высокочастотных колеба­ний малой мощности. Высокое напряжение, которое подает осцил­лятор на дуговой промежуток в виде отдельных импульсов, облегчает за­жигание дуги в начале сварки и обеспечивает устойчивое восстано­вление сварочной дуги в полупериоды обратной полярности, когда напряже­ние возбуждения дуги относительно велико и превышает напряжение ис­точников питания.

Сварочные осцилляторы делятся на две основные группы: парал­лельные, подключаемые параллель­но дуговому промежутку, ОСП-1, ОСП-3-2, М-3 и др. и последователь­ные, включаемые последовательно дуговому промежутку в разрыв сварочной цепи, ОСП-ЗОО, ОСП-88-1 и др. (рис. 1, а, б).

сварочный осциллятор

Рис. 1. Схемы включения осцилляторов в сварочную цепь: а — параллельно дуговому проме­жутку; б — последовательно дуго­вому промежутку. 

Преимущества параллельных осцилляторов в том, что их можно использовать при любом сварочном токе. Однако такие осцилля­торы имеют и следующие существенные недостатки: высокочас­тотное напряжение на выходе, достигающее при отсутствии дуги нескольких киловольт, падает на обмотках сварочного трансфор­матора и дросселя, что часто приводит к пробою изоляции и выходу оборудования из строя; для обеспечения высокого напряжения необходимо повышать мощность осцилляторов, так как при работе параллельного осциллятора сварочный источник питания шунти­рует его выход; прохождение т. в. ч. по обмоткам трансформатора приводит к появлению сильных радиопомех в силовой сети, поле радиопомех создается не только выходной цепью осциллятора, но и всей сварочной цепью.

В последовательном осцилляторе благодаря наличию блокиро­вочного конденсатора высокочастотное напряжение на сварочном трансформаторе обычно не превышает нескольких десятков вольт, что исключает пробой изоляции сварочного источника и умень­шает уровень радиопомех в силовой сети. Источник пита­ния не шунтирует выход осциллятора. Поле радиопомех соз­дается только участком сварочного провода, соединяющим го­релку с выходной клеммой осциллятора. Основным недостатком последовательных осцилляторов является ограничение допустимой величины сварочного тока, которая определяется сечением выход­ной обмотки осциллятора.

Исследование работы осцилляторов показало, что импульсы высокого напряжения по форме и местоположению их на кривой тока у каждого осциллятора различны. Устойчивость горения дуги зависит от расположения импульсов на кривой тока. Продолжи­тельность перерывов в горении дуги зависит от того, насколько удален импульс от нулевой точки кривой тока. Если импульсы попадают на нулевые точки кривой, то повторное зажигание дуги происходит легко, если импульсы опережают или запаздывают, то возбуждение дуги затруднено.

Импульсные возбудители обеспечивают более надежное зажи­гание дуги по сравнению с осцилляторами при сварочном токе не ниже 40 а. Подавая 50—100 импульсов в секунду, они не создают существенных радиопомех. Импульсы строго синхронизированы со сварочным током.

Такие возбудители применены в специальных сварочных уста­новках типов УДАР, ИПК и УДГ.

Зажигание дуги в начале сварки возбудители не обеспечи­вают, поэтому для начального зажигания дуги без касания электродом изделия необходимо применять возбудитель в соче­тании с осциллятором, включенным только в начальный момент сварки.

Универсальный сварочный осциллятор ИСО разработан инсти­тутом сельхозмашиностроения в Ростове-на-Дону. Осцилля­тор ИСО можно использовать как последовательный и как парал­лельный. При сварочном токе, не превышающем 350 а, предпочти­тельно последовательное включение осциллятора ИСО в сварочную цепь, при больших токах следует использовать его как парал­лельный.

Также по теме:

svarder.ru

Сварочный осциллятор

У большинства хозяйственных мужчин найдется в запасах аппарат для сварки. Сварочный осциллятор подходит для выполнения сварки алюминия или нержавеющей стали.

Сварочный осциллятор от сети

Сварочный осциллятор используется для сварки алюминия и нержавеющей стали.

Это специализированный прибор, возбуждающий и стабилизирующий дугу и практикуемый в работе с серийными источниками питания переменного и постоянного тока. Другими словами, это прибор, созданный для преобразования тока из промышленной частоты с низким напряжением в ток высокого напряжения (от 2000 до 6000 В) и с высокой частотой (150-500 кГц). Он является искровым генератором при затухающих колебаниях.

Принцип действия и особенности конструкции аппарата

Аппарат включает в себя:

  • трансформатор повышающий (ПТ) с низкой частотой и с напряжением вторичным в 2 или 3 кВ;
  • разрядное устройство;
  • контур колебания, содержащий индуктивность, емкость, конденсатор блокирующий и обмотку для связи.
Функциональная схема осциллятора

Функциональная схема осциллятора.

В осцилляторе сварочном обмотку формирует трансформатор В (высокочастотный). В полупериоде вторичное напряжение ПТ подзаряжает конденсатор и в тот миг, когда достигнута конкретная величина, провоцирует интенсивный пробой в разряднике. Вследствие этого контур при колебаниях становится закороченным, и образуются в нем затухающие колебания с определенной резонансной частотой.

При помощи обмотки и конденсатора высокочастотные колебания прикасаются к дуговому промежутку. Для напряжения в источнике питания блокировочный конденсатор предупреждает процесс шунтирования при помощи обмотки в дуговом промежутке. Дроссель, подключенный к сварочной цепи, изолирует обмотку в сварочном аппарате от пробоя. Как правило, сварочные осцилляторы обладают мощностью в 250-300 Вт. А импульсная продолжительность исчисляет всего десятки микросекунд.

Осцилляторы организуют проведение на цепь для сварки тока высокого напряжения и высокой частоты.

Распределяются они на 2 вида:

  • возбудители в сварочной дуге с непрерывным действием;
  • возбудители в сварочной дуге с импульсным питанием.

Вернуться к оглавлению

Возбудители дуги с непрерывным действием

Схема горения дуги при высокой частоте с условием малого сварочного тока в источнике

Схема 1. Схема горения дуги при высокой частоте с условием малого сварочного тока в источнике.

Это осцилляторы для сварки, работающие одновременно с питающим источником в дуге. Возбуждение дуги становится возможным благодаря наложению на провода тока с высоким напряжением и частотой. Хотим отметить, что при выполнении мер безопасности этот ток не опасен для сварщика, но при этом он способен возбуждать дугу для сварки без касания к электроду в изделии.

Помимо этого, за счет высокой частоты сохраняется достаточное горение дуги даже при условии малого сварочного тока в ведущем источнике (Схема 1).

На схеме продемонстрировано, что в цепь для сварки и в цепь переменного тока устройство подключено параллельно. Стабильное функционирование фильтра для помех (ПЗ), содержащего конденсаторы и батареи, организует предохранитель Пр1..Увеличивает напряжение (до 6 кВ) низкочастотный трансформатор (Т1) с более высоким напряжением.

Наряду с высоковольтным трансформатором Т1 расположен искровой генератор. Состоит он из конденсаторов (Сг), разрядника (ФВ), напряжения (Т2) и высокочастотной обмотки.

Генератор этот выполняет роль колебательного контура, за счет чего импульсы тока с огромной скоростью собираются в конденсаторе, а затем разряжаются в искровом разряднике, обеспечивая этим высокочастотные особенности трансформатора (Т2).

Схема соединения катушки к сварочной дуге

Схема 2. Схема соединения катушки к сварочной дуге.

Конденсатор (Сп) служит защитником в источнике напряжения, а от пробоев в фильтре (Сп) обмотку в трансформаторе спасает предохранитель (Пр2). Осциллятор, таким образом, способен впитывать энергию не только в сети, но и напрямую от сварочной цепи.

Осцилляторы, подключенные последовательным способом, являются более результативными, ведь они не нуждаются в транспортировке в цепь источника специализированной защитной системы, направленной против высокого напряжения.

Схема 2 демонстрирует, что катушка (1к) подсоединена последовательно к сварочной дуге, а другие детали соответствуют схеме 1. В процессе работы от разрядника исходят негромкие звуки в виде потрескивания.

В тот момент, когда аппарат выключен из сети, при помощи регулировочного винта можно настроить искровой зазор размером от 1,6 до 2 миллиметров.

Обратите внимание! При необходимости установки оборудования следует привлечь к этому делу профессионалов. Самостоятельно, при отсутствии необходимых знаний электротехнической направленности, осуществлять ремонт очень опасно.

Вернуться к оглавлению

Возбудители дуги с импульсным питанием

Сварка с применением переменного тока нуждается в возбудителях импульсного питания. Тогда они на базе стартового возбуждения дуги будут провоцировать (при изменении полярности тока) ее зажигание. С одной стороны, осцилляторный агрегат соответствуют этому условию, но с другой — они не достаточно эффективно совершают дополнительное зажигание во время изменения в источнике полярности переменного тока.

Принципиальная электрическая схема возбудителя дуги с импульсным питанием

Принципиальная электрическая схема возбудителя дуги с импульсным питанием.

Вследствие этого начинаются колебания функционирующего в этот момент сварочного тока и происходит ухудшение качества сварки. Помимо этого, стоит отметить, что осцилляторы, которые не синхронизированы, устраивают серьезные радиопомехи.

Еще одним методом возбудить дугу без контакта является использование импульсных генераторов. В них применяются емкости для накопления, заряжающиеся от специфического устройства для подзарядки, а в те секунды, когда возбуждение дуги происходит повторно, отдают заряд дуговому промежутку.

Учитывая, что фаза изменения сварочного тока в процессе сварки не всегда стабильна, то для организации уверенной работы генератора требуется прибор, который сделает возможным синхронизацию разряда в емкости с теми моментами, когда ток из дуги проходит сквозь ноль.

При помощи сварочного аппарата, а также осциллятора на переменном токе вполне реально осуществлять сварку, помимо стандартных электродов, еще и электродами для нержавейки и внедрять спецоборудование для сварки аргоном.

Проводить сварку цветного металла, нержавеющей стали следует на токе (постоянном) с прямой полярностью.

А процедуру сварки алюминия необходимо осуществлять на токе переменном!

Вернуться к оглавлению

Условия эксплуатационного использования и меры предосторожности

Конструкция сварочного осциллятора

Конструкция сварочного осциллятора.

  1. Перед введением в использование с агрегатом стоит пройти регистрацию в организации инспектирования электросвязи.
  2. Разрешено использовать аппарат как в закрытых, так и в открытых помещениях.
  3. На открытой территории применять при осадках запрещено. Температура воздуха, при которой можно включать осциллятор, колеблется от 10 градусов мороза до 40 градусов тепла.
  4. Влажность воздуха не должна превышать 98 процентов.
  5. Разрешена эксплуатация при атмосферном давлении от 85 до 106 кПа.
  6. Ни в коем случае нельзя использовать осциллятор сварочного аппарата в обстановке, воздух которой пропитан пылью (с содержанием едких паров и газов, разрушающих изоляцию и металлы).
  7. Приступать к работе только в том случае, если имеется надежное заземление.

Вернуться к оглавлению

Меры безопасности

  1. Всегда контролировать правильность присоединения в сварочную цепь и проверять, исправны ли контакты.
  2. Проводить работу только в специальном кожухе (снимать его только тогда, когда аппарат отключен от источника питания).
  3. Проверять состояние поверхности в разряднике (если образовался нагар, счистить его при помощи наждачной бумаги).

Сварочный осциллятор можно приобрести в строительном магазине, а можно собрать своими силами. Неважно, какой путь выберете вы, главное, что при соблюдении техники безопасности в обращении с ним, осциллятор станет верным помощником в работе.

expertsvarki.ru

Схема сварочного осциллятора. Автоматика в быту. Электронные устройства автоматики.

 

Сварочные осцилляторы

                       В  домашнем  хозяйстве  мастерового  хозяина  всегда    найдётся  сварочный  аппарат .  Как  правило,  это  обычный  трансформатор  мощностью  около  3 кВт ,  со  вторичной  обмоткой  из  медной  или  алюминиевой  шины  с  сечением  25 … 30 мм2  и  напряжением  холостого  хода  60 … 70 В .  Для  сварки  применяются  электроды  переменного  тока ,  которые  стали  относительно  дефицитными .    Более  предпочтительными   являются  электроды  постоянного  тока ,   но  увы …. Сварочный  аппарат  постоянного  тока  ,  работающий  от  однофазной  сети   пока  достаточно  редок .  Причина  тому    -  необходимость  использования  мощного  дросселя  ,  габариты  которого  соизмеримы  с  самим  сварочным  трансформатором .  Кроме  того ,  обязательными  являются  дорогие  мощные  диоды ,  установленные  на  больших  радиаторах .  Масса  такого  аппарата  чуть не  в  два  раза  больше  обычного  . Конечно ,   массу  сварочного  аппарата  можно  уменьшить -  для  этого  применяют  трансформаторы  и  дроссели  меньшей  мощности  и  обмотки  с  меньшим  сечением ,  а  затем  обдувают  мощным  вентилятором .    Для  улучшения  обдува    обмоток   трансформатор и дроссель  располагаются  в  закрытом  с  боков  корпусе  ,  с  торца  которого  установлен  мощный  вентилятор ,  воздушный  поток  которого  проходит  в  зазоре  между  обмотками и  железом  и  выходит  с  другого  торца .  Но  существует  способ  ,  который  позволяет  удерживать сварочную   дугу   при  использовании  электродов  постоянного  тока  на  сварочных  аппаратах  переменного  тока .   Для  этого  на  дугу   подаётся  мощный  короткий  импульс    напряжением  около  200 В , сдвинутый  относительно  начала  полупериода  примерно  на  15 ... 20 градусов .  Такое  устройство  называется  сварочным  осциллятором .  Автором  разработано  несколько  таких  устройств, схема одного из них приведена на рисунке

Схема  устройства  очень  проста ,  не  содержит  активных  элементов ,  а  поэтому  очень  надёжна .  Выход  осциллятора  подключается  параллельно  сварочной  цепи ,  а  сетевой  шнур  непосредственно  на  сетевые  клеммы   сварочного  трансформатора .  Категорически  не  допускается  подключать  сетевой  шнур  осциллятора   не  к  сварочному  трансформатору  ,  а  в   сетевую  розетку  -  в  этом  случае  ,  при  отключении  сварочного  трансформатора  от  сети ,   не  отключив  осциллятор ,  можно  получить  поражение  электрическим  током , т.к.  на  сетевой  обмотке  возникают  очень  мощные  импульсы  напряжением  в  несколько тысяч  вольт .  При  работе  с  осциллятором  требуется  соблюдать  особую  осторожность .  При  смене  сварочного электрода  обязательно  выключать  устройство.   С  помощью  предлагаемого  осциллятора  и  сварочного  аппарата  переменного  тока  можно  вести  сварку   не  только  обычными  электродами  постоянного  тока ,  но  и  электродами   для  нержавейки ,  а  также   использовать  оборудование  в  аппарате  аргоновой  сварки . Схема устройства очень проста , но имеет определённые недостатки - это опасность поражения электрическим током и отсутствие возможности плавно и стабильно изменять угол включения тиристоров для подбора оптимального режима сварки. Сопротивления резисторов в цепи управляющих электродов тиристоров подбираются экспериментально , чтобы угол открытия не превышал 20 градусов - в противном случае эффективность поддержания дуги будет снижена. Работу  с  осциллятором  можно  несколько  обезопасить ,  если  применить  схему  с  автоматическим  отключением  импульса  при  отсутствии  дуги.  Для  контроля  наличия  дуги  применяют   трансформатор тока , через  который  подаётся  сварочный  ток.  Осциллятор  включается  автоматически  при  появлении  тока  сварки   и  отключается  при  его  исчезновении  через  2 …3 сек.  Переменным  резистором  можно  регулировать  фазу  появления  мощного  импульса  ,  что  позволяет  оптимизировать   горение  сварочной  дуги .  Схему  такого устройства  можно  посмотреть на следующей странице:

1. Сварочный осциллятор с регулировкой фазы импульса

 

Уважаемые посетители! Все материалы сайта в случае их некоммерческого использования предоставляются бесплатно, хотя автор затрачивает достаточно большие средства на их обновление расширение и размещение. Если Вы хотите, чтобы автор отвечал на Ваши письма, обновлял и добавлял  новые материалы - активней используйте контекстную рекламу,  размещённую на страницах - для себя  Вы  узнаете много нового и полезного, а автору  позволит частично компенсировать собственные затраты  чтобы  уделять Вам больше внимания. Разработка сайтов на заказ (от домашней странички, до корпоративного сайта), быстро, качественно, недорого. 
Гарантируется профессиональный подход к решению поставленных задач. Регистрация и размещение сайтов (хостинг). 
Администрирование и техническая поддержка веб-сайтов. Редизайн существующих сайтов. Подготовка текстов. 
Регистрация сайтов в поисковых системах и интернет-каталогах. Обучение работе с программой

ВНИМАНИЕ!

Вам нужно разработать сложное электронное устройство?

Тогда Вам сюда...

 

kravitnik.narod.ru

Осциллятор для сварочного аппарата - CitroMan

Опубликовано: 3 года назад

Технарь

Многие, кто хоть раз в жизни пользовались сварочным оборудованием не укомплектованным системой принудительного поджига дуги, помнят «наслаждение» от необходимости стукать электродом по свариваемой детали, с большой вероятностью прилипания. Высоковольтный осциллятор, подключенный к вторичной (силовой) обмотке трансформатора выводит процесс сварки на новый уровень. Кто хоть раз попробует варить с осциллятором, уже не сможет отказаться от него в будущем.

 

 

ТРАНСФОРМАТОР

Трансформатор марки ТС180-2 (можно взять и другой, просто этот подошел идеально для простого и быстрого изготовления), обязательно с повышенным электромагнитным рассеянием (2х катушечный как раз таким и является, при намотке обмоток на разные катушки). Первичка на одной катушке, а вторичка на другой.

Первичка соответственно на 220 вольт, а вторичка на 1000 В.

При использовании данного трансформатора (ТС 180-2) первичку можно не мотать, а последовательно соединить несколько обмоток уже имеющихся на катушке этого трансформатора, а именно 3 самые большие обмотки (номиналы имеются на каркасе трансформатора, это 127В, 59,5В и 43,5В), итого получится в сумме 230 вольт – это и будет первичка. Соединять нужно конец одной обмотки с началом другой (обмотки там обозначены цифрами, меньший номинал это начало, больший — конец).

Со второй катушки сматывем всю обмотку (запоминаем в какую сторону она была намотана, в туже сторону будем мотать и наши 1000 вольт, хотя здесь направление намотки вторичной обмотки не имеет значения, но я всё-таки перестраховался). Ну а вторичку мотаем проводом в лаковой изоляции диаметром 0,2…0,25 мм, например марки ПЭТВ-2. Если брать диаметр провода больше, то надо задаться вопросом — уместится ли обмотка. При диаметре провода 0,25 мм, катушка заполняется примерно на 2/3 (с учётом слоя изоляции между каждым слоем обмотки). Моточные параметры трансформатора: количество витков на вольт – 3,3 витка на вольт. Итого для обмотки 1000 вольт необходимо намотать 3300 витков. Точность не обязательна, вполне допустимо намотать 1000 вольт +/-100 вольт, т.е. 3000…3600 витков. Если используете другой трансформатор (например ТС 160 или другой), то сматывая обмотку подсчитайте количество её витков. Поделив количество витков на её напряжение получим количество витков на вольт.

Каждый слой изолировать друг от друга. Я использовал канцелярскую липкую бумажную ленту, она хорошо держит провод и мотать последующий слой становится удобно. Можно воспользоваться и другими изоляторами, например лакоткань или обычная трансформаторная бумага. Важно чтобы первые слои высоковольтной обмотки не пересекались с последующими слоями. Это может произойти по краям катушки, когда витки скатываются между каркасом катушки и слоями обмоток. Поэтому липкая лента должна заходить на щёчки катушки – это не даст проводу провалиться в злополучную щель. Мотать не обязательно ровно виток к витку, мотайте “навалом”, пусть не совсем ровно, зато быстро и на мой взгляд даже лучше. Мотайте как будто это катушка с нитками, не забывая, изолировать каждый последующий слой от предыдущего и следите, чтобы крайние витки не скатились к предыдущим слоям.

Когда намотаем все 1000 вольт, то с наружи катушку можно обернуть толстой бумагой (та которую смотали при разборке этой катушке, на ней ещё номиналы обмоток написаны) – тогда на вид получится, будто трансформатор и вовсе не разбирали. Между половинками трансформаторного железа я проложил диэлектрические прокладки толщиной 1 мм из нескольких слоёв плотной бумаги (можно использовать текстолит). На мой взгляд это понизило токи в разряднике, но не обошлось и без побочных эффектов: ток холостого хода трансформатора увеличился и он стал больше греться, но не намного. В осцилляторе ОСМ-2М трансформатор Ш-образный и там нет этих прокладок. Трансформатор показанный на схеме №1 я тоже не разбирал, поэтому зазор – это моя причуда. Делать зазор или нет, решать вам. Мне показалось, что с ним разрядник деградирует меньше.

Трансформатор готов, откладываем его в сторону.

РАЗРЯДНИК

Далее разрядник – это 2 вольфрамовых электрода диаметром 3 мм (или более), с зазором около 0,2 мм между собой или меньше, но не менее 0 — хотя это не смертельно, по крайней мере не на долго. Электроды можно взять у сварщика (огарок от аргонно-дуговой сварки), можно также купить в магазине специализирующемся на сварочном оборудовании. Диаметр электродов 3 мм или более. Совсем тонкий тоже брать не желательно. Я брал Ф3мм. Торцы электродов ровные (не заострённые).

По версии “ВВ” если торцы разрядника выполнены в виде, скажем, двух встречных иголок, то ударного разряда не происходит. Происходит плавное стекание заряда. Энергия разряда на пробой слабая, рассредоточена во времени. Другое дело, если встречные поверхности электродов представляют собой полированные (обязательно) части сфер (т.е. нет заостренных пиковых поверхностей). Стекания не происходит, а происходит до определенного момента накопление энергии, а затем лавинообразный пробой. Энергия разряда в единицу времени гораздо выше. Скруглить и заполировать легко и просто, можно сделать на алмазном круге. Идею “ВВ” почерпнул из эффекта Юткина (ударный разряд в жидкости).

Разрядник можно выполнить так: берём 2 небольших радиатора (ну скажем каждый со спичечный коробок), но желательно по больше. Радиаторы во время холостого хода почти не греются, а при работе осциллятора ощутимо нагреваются. Я брал радиаторы по больше, см рис.). В радиаторах делаем отверстие диаметром с электрод и вставляем электрод туда, с боку делаем резьбовое отверстие для фиксации электрода в радиаторе. В каждом радиаторе также делаем по одному резьбовому отверстию (М4 например) для крепления подводимых к разряднику проводов. Радиаторы (с уже вставленными электродами) крепим друг относительно друга, так чтобы зазор между электродами был 0,2 мм +/-0,1 мм. Соблюдать идеальную соосность не обязательно, искра будет пробивать там, где зазор минимальный, но если зазор будет больше 0,3 мм, то искры не будет и надо будет отрегулировать межэлектродный зазор. Для справки: 3000 вольт пробивают 1 мм воздушного зазора (это примерно и взято из расчёта электрошоковых устройств).

Одна из возможных схем разрядника:

Радиаторы дюралевые. Был у меня 1 самодельный, я его пополам разрезал, отломал несколько зубьев и сделал площадку, чтобы было, куда прикрепить текстолитовую пластину (толщиной взял 8мм, но можно и поменьше – 6, 5 и даже 4 мм). Вольфрамовые электроды Ф3 стопорятся винтами М4 (между электродом и винтом я ещё алюминиевый пруток вставил).

Резьба винта для регулировки зазора выполнена двухступенчатой, М6 и М5. За счёт разности шагов (1мм и 0,8 мм соответственно) при вворачивании винта, радиаторы расходятся, и увеличивается зазор между электродами. Предел регулирования получился примерно 0…1,5 мм. Радиаторы закреплены на пластинке из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Стеклотекстолит является диэлектриком и способен изгибаться в нужных пределах. Длина винта 60 мм.

На нижнем рисунке условно показан разрядник в крайнем раздвинутом положении. При раздвигании радиаторов видно, что текстолитовые пластины тоже наклоняются, пытаясь перегнуть винт, что не совсем хорошо, но этим можно пренебречь, т.к. текстолитовые пластины немного подогнутся, + зазоры в резьбовом соединении выберутся. От этого крепление станет только жёстче, даже стопорить винт – гайкой, нет необходимости (хотя я после настройки зазора все-таки гаечку на винт навернул. На фото её видно).

Напомню, что зазор между электродами составляет примерно 0,2 +/- 0,1 мм.

За 1 оборот винта, расхождение составляет на разность шагов (1-0,8=0,2 мм). Расстояние от низа до электродов и от электродов до винта равны, поэтому расхождение электродов составит 0,2/2=0,1 мм. Но это не принципиально, т.к. мы всё равно зазор выставляем не на рассчитанное расстояние, а на стабильное искрообразование (т.е. опытным путём). Таким образом, есть возможность немного регулировать мощность разряда на выходе осциллятора.

 

 

КОНДЕНСАТОРЫ

Конденсаторы обязательно высокочастотные. Такие как МБГЧ, ФТ-3, К78-2. Номиналы на схеме. По схеме видно, что последний шунтирующий конденсатор на 1000 вольт, хотя на выходе осциллятора получается напряжение несколько киловольт. Несмотря на это, данный конденсатор отлично справляется со своей задачей, в УДГ-501 стоит вроде на 400 вольт.

Я делал из обычных (не частотных) конденсаторов — ПКГТ-П, но при работе они сильно нагревались и осциллятор переставал работать, пока не остынет. Поэтому брать всякую ерунду типа МБМ и т.п. нельзя.

Rонденсатора ёмкостью 0,033 мкФ хватает для работы с длиной сварочного кабеля до 6 м. Если уменьшить этот номинал, то разряд будет рассасываться в кабеле и поджига дуги не получиться. Был вариант с ёмкостью этого конденсатора 0,0025 мкФ. На холостом ходу искру давал, а при подключении сварочных кабелей, разряд куда-то девался. Он то проскакивал, то исчезал.

 

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Далее ферритовое кольцо К100х60х30 2000 НМ. Можно взять несколько колец потоньше и сложить их вместе для получения примерно такого же сечения.

Габариты кольца:

Наружный диаметр 100 мм

Внутренний диаметр 60 мм.

Ширина 15 мм – два сложенных вместе дают в сумме 30 мм.

На такое кольцо хорошо наматывается вторичная обмотка, которая будет выполнена толстым проводом. На меньший диаметр намотать будет сложнее. Кольцо обернуть чем нибудь по всей длине, например тканевой лентой (киперная лента) или лакотканью. Я обернул капроновой ленточкой. Для большей надёжности можно и лаком залить – я не стал, т.к. лака под рукой не было. Толщина феррита особой роли не играет. Можно взять поменьше и по тоньше. Участники форума конструировали на ферритах от строчных трансформаторов – два строчника сложенных вместе. Применение строчных трансформаторов также видел в промышленном осцилляторе УДГ-501. В нём стояло аж 8 строчников.

Моточные данные:

Сначала мотаем вторичку (6…8 витков) многожильным проводом в резиновой изоляции, сечением таким, по которому будет хорошо проходить ток от вашей сварки. На данное кольцо можно без проблем намотать проводом сечением 35 мм 2 (и даже наматывали 50 мм 2 в резиновой изоляции) – этого хватит, чтобы использовать его в паре с любыми установками. Напомню, что для использования этого устройства в паре с аргонодуговой сваркой достаточно провода сечением 16 мм 2 , т.к. ток там чаще всего не превышает 100…150 ампер. Но при сварке алюминия толщиной 30 мм, выходили на ток в 250 А, тут-то пластиковая изоляция провода, сечением 16 квадратов потекла, пришлось перемотать вторичку проводом в резиновой изоляции, сечением 50 квадратов. Перед намоткой, определитесь, совместно с каким устройством будет работать эта приставка. Я намотал проводом 25 мм 2 . Витки стягиваем пластмассовыми хомутиками (кабельный бандаж/кабельная стяжка) для фиксации провода на кольце. Достаточно через виток.

Первичка – 1 виток (получается эдакая петелька) многожильным проводом сечением 0,75 мм 2 , в пластиковой или резиновой изоляции. Этот провод ещё желательно поместить в пластиковую или резиновую трубочку (кембрик) для лучшей токоизоляции. Виток должен быть свободным (не в обтяжку) это хорошо скажется на мягкости дуги. Направление первичной и вторичной обмотки не имеет значения, но я опять таки на всякий случай наматывал в одном направлении.

 

RC- ЦЕПОЧКА (ШУНТ)

Резистор на 22 Ома. Можно и несколько резисторов соединить с другими номиналами, так, чтобы в итоге получилось желаемое сопротивление. Мощность брать помощнее (ватт на 25), т.к. это основная деталь, отвечающая за то, будет ли сожжён ваш сварочный аппарат высоковольтными, высокочастотными импульсами, которые в отсутствие этого шунта пойдут через силовой транс. Резистор сильно греется.

Шунт состоит из резистора и конденсатора. Очень качественно запаяйте это соединение, если не хотите потом расплачиваться за спаленный дорогостоящий сварочный аппарат.

Важно: не перепутать концы, куда подключается шунт. Внимательно смотрите схему.

Я первый запуск делал с не правильно подключенным шунтом и спалил силовой мостик сварочника. Разряд виднелся и в самом силовом трансе и даже в водном автомате. К счастью транс не пострадал и после замены диодов он снова пошёл в бой.

Резистор нужен для ускорения затухания колебаний, вызванных работой осциллятора. Т.к. этот резистор сильно греется, то в последствии переделки я выкинул его и оставил только один конденсатор. Ёмкость конденсатора рекомендуется в пределах 0,5…10мкФ. У меня конденсатор 0,25 мкФ прекрасно работает. Для простоты этот шунт в виде конденсатора или конденсатора с резистором, можно закрепить на самом сварочном трансформаторе, тогда не придётся тянуть дополнительного провода от осциллятора.

Я испытывал работу шунта, подключив осциллятор к трансформатору 63 вата с выходным диодным мостиком на 100 Вольт. Мостик не пробило. Значит всё ОК.

 

СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

В качестве силового блока можно использовать обычный сварочный трансформатор, промышленные аппараты, сварочные выпрямители (с диодным мостом), даже аппараты с жёсткой характеристикой (дугу зажгёт осциллятор). С инверторными сварочными не пробовал, и вам не советую, в случае неудачи, их починить будет сложнее.

 

МОНТАЖ

Провода подходящие к повышающему трансу достаточно сечением 0,35-0,5 мм 2 .

Провод от шунта к клеммам сварочного трансформатора желательно 2,5 мм 2 – чтобы не порвался.

Остальные провода, соединяемые конденсаторы и разрядник 1 мм 2 .

 

ПОДКЛЮЧЕНИЕ

От сварочного трансформатора идут 2 провода (один на землю, другой на держак).

Тот, что на держак цепляем на вход осциллятора, а сам держак цепляем на выход осциллятора. Вход и выход – это вторичная обмотка на ферритовом кольце (кто из них вход, а кто выход определяется подключением шунта, смотри схему). Второй конец от транса так и идёт на землю, но к нему ещё цепляем провод от шунта осциллятора.

Конструктивно осциллятор выглядит в виде коробки с габаритами 330х250х150 мм. Сзади клемма (болт М8) для силового кабеля и клемма поменьше (болт М5) от шунта, провод которой идёт на другой конец сварочного трансформатора. Спереди тумблер включения осциллятора и клемма (болт М8) от которой идёт провод на держак.

 

ВКЛЮЧЕНИЕ

Подаём питание 220 вольт на трансформатор (ТС180-2), между электродами разрядника начинает искриться, сопровождающееся соответствующим приятным жужжанием. При подносе сварочной горелки к детали в среде аргона, на расстоянии примерно 15 мм пробивается дуга (хотите меньше – уменьшите зазор в разряднике или уменьшите количество витков на ферритовом кольце). Как показала практика это вполне нормально (т.е. было бы достаточно и 10 мм, но и 15 мм не мешает). Если при включении, разряда в разряднике нет, то отрегулируйте в нём зазор. Осциллятор можно испытать и в холостую, для этого просто поднесите друг к другу оба конца вторичной обмотки намотанной на ферритовое кольцо. На расстоянии около 2-4 мм должен произойти пробой воздушного зазора. Напомню: здесь имеем воздух, а не аргон, и силовое напряжение от сварочника здесь тоже отсутствует (оно тоже играет свою роль).

 

МОДЕРНИЗАЦИЯ

Трансформатор можно взять и меньшей мощности. Осциллятор по схеме №2 в холостом режиме при отсутствии диэлектрических прокладок в трансформаторе потребляет ток 0,66 А, при вставленных прокладках S =1мм, потребляемый из сети ток составил 1,8 А. Если будете экспериментировать с этим зазором то имейте ввиду, что при увеличении зазора увеличивается ток холостого хода и тем больше греется трансформатор. При зазоре в 2мм, потребляемый ток составил 2,74 А и трансформатор значительно грелся. Конденсатор 0,5 мкФ не является обязательным для работы осциллятора, но он предохраняет трансформатор от КЗ при случайном закорачивании разрядника при настройке. Уменьшать конденсатор 0,033 мкФ можно, но не значительно, т.к. в этом случае мощность заряда уменьшится и он затухнет в сварочном кабеле. А его увеличение приведёт к повышению мощности разряда, что отрицательно скажется на долговечности разрядника. Разрядники есть и промышленного изготовления, но они скорее всего не выдержат долговременное включение и выгорят.

Осциллятор можно включать через кнопку, установленную на горелке.

 

Целиком аппарат весит чуть меньше 8 кг. Он хоть и громоздкий, зато надёжен и универсален.

Теорию о данном аппарате можно прочитать в книге “Трансформаторы для электродуговой сварки” М.И.ЗАКС — Стр 71.

Вот фотографии осциллятора — это старые фотографии и на них конденсаторы марки ПКГТ-П, которые себя не оправдали и были заменены на МБГЧ и К78-2.

 

В боковине, в центре воздушных отверстий видно большое отверстие, это для регулировки зазора в разряднике. Но пользоваться им не пришлось. Настроил, собрал и больше не регулировал. Если и делать что-то подобное, то как в военной разработке аргоновой сварки – ТИР-315, там ручка регулировки разрядника вынесена на панель управления. Таким образом можно в процессе работы регулировать мощность поджигающей дуги.

Схема и фотография осциллятора собранная IgMi .

осциллятор, поджиг дуги, сварочный аппарат

www.citroman.com.ua

Осцилляторы и импульсные возбудители дуги | Строительный справочник | материалы - конструкции

Осциллятор — это устройство, преобразующее ток промышленной частоты низкого напряжения в ток высокой частоты (150—500 тыс. Гц) и высокого напряжения (2000—6000 В), наложение которого на сварочную цепь облегчает возбуждение и стабилизирует дугу при сварке.

Основное применение осцилляторы нашли при аргно-дуговой сварке переменным током неплавящимся электродом металлов малой толщины и при сварке электродами с низкими ионизирующими свойствами покрытия. Принципиальная электрическая схема осциллятора ОСПЗ-2М показана на рис. 1.

Осциллятор состоит из колебательного контура (конденсатора С5, в качестве индукционной катушки используется подвижная обмотка трансформатора ВЧТ и разрядника Р) и двух индуктивных дроссельных катушек Др1 и Др2, повышающего трансформатора ПТ, высокочастотного трансформатора ВЧТ.

Колебательный контур генерирует ток высокой частоты и связан со сварочной цепью индуктивно через высокочастотный трансформатор, выводы вторичных обмоток которого присоединяются: один к заземленному зажиму выводной панели, другой — через конденсатор С6 и предохранитель Пр2 ко второму зажиму. Для защиты сварщика от поражения электрическим током в цепь включен конденсатор С6, сопротивление которого препятствует прохождению тока высокого напряжения и низкой частоты в сварочную цепь. На случай пробоя конденсатора С6 в цепь включен плавкий предохранитель Пр2. Осциллятор ОСПЗ-2М рассчитан на подключение непосредственно в двухфазную или однофазную сеть напряжением 220 В.

 Принципиальная электрическая схема осициллятора ОСПЗ-2М  Схема включения осциллятора М-3 и ОС-1 в сварочную цепь 
Рис. 1. Принципиальная электрическая схема осициллятора ОСПЗ-2М: СТ — сварочный трансформатор, Пр1, Пр2 — предохранители, Др1, Др2 — дроссели, С1 — С6 — конденсаторы, ПТ — повышающий трансформатор, ВЧТ — высокочастотный трансформатор, Р - разрядник  Рис. 2. Схема включения осциллятора М-3 и ОС-1 в сварочную цепь: Тр1 — трансформатор сварочный, Др — дроссель, Тр2 — повышающий трансформатор осциллятора, Р — разрядник, С1 — конденсатор контура, С2 — защитный конденсатор контура, L1 — катушка самоиндукции, L2 — катушка связи 

При нормальной работе осциллятор равномерно потрескивает, и за счет высокого напряжения происходит пробой зазора искрового разрядника. Величина искрового зазора должна быть 1,5—2 мм, которая регулируется сжатием электродов регулировочным винтом. Напряжение на элементах схемы осциллятора достигает нескольких тысяч вольт, поэтому регулирование необходимо выполнять при отключенном осцилляторе.

Осциллятор необходимо зарегистрировать в местных органах инспекции электросвязи; при эксплуатации следить за его правильным присоединением к силовой и сварочной цепи, а также за исправным состоянием контактов; работать при надетом кожухе; кожух снимать только при осмотре или ремонте и при отсоединенной сети; следить за исправным состоянием рабочих поверхностей разрядника, а при появлении нагара — зачистить их наждачной бумагой. Осцилляторы, у которых первичное напряжение 65 В, подключать к вторичным зажимам сварочных трансформаторов типа ТС, СТН, ТСД, СТАН не рекомендуется, так как в этом случае напряжение в цепи при сварке понижается. Для питания осциллятора нужно применять силовой трансформатор, имеющий вторичное напряжение 65—70 В.

Схема подключения осцилляторов М-3 и ОС-1 к сварочному трансформатору типа СТЭ показана на рис.2. Технические характеристики осцилляторов приведен в таблице.

Технические характеристики осцилляторов

Тип Первичноенапряжение, В Вторичное напряжениехолостого хода, В Потребляемаямощность, Вт Габаритныеразмеры, мм Масса, кг
М-3ОС-1ОСЦНТУ-2ТУ-7ТУ-177 ОСПЗ-2М 40 — 656520065; 22065; 22065; 220220 2500250023003700150025006000 150130400225100040044 350 x 240 x 290315 x 215 x 260390 x 270 x 310390 x 270 x 350390 x 270 x 350390 x 270 x 350250 х 170 х 110 1515352025206,5

Импульсные возбудители дуги

Это такие устройства, которые служат для подачи синхронизированных импульсов повышенного напряжения на сварочную дугу переменного тока в момент изменения полярности. Благодаря этому значительно облегчается повторное зажигание дуги, что позволяет снизить напряжение холостого хода трансформатора до 40—50 В.

Импульсные возбудители применяют только для дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом. Возбудители с высокой стороны подключаются параллельно к сети питания трансформатора (380 В), а на выходе — параллельно дуге.

Мощные возбудители последовательного включения применяют для сварки под флюсом.

Импульсные возбудители дуги более устойчивы в работе, чем осцилляторы, они не создают радиопомех, но из-за недостаточного напряжения (200—300 В) не обеспечивают зажигания дуги без соприкосновения электрода с изделием. Возможны также случаи комбинированного применения осциллятора для начального зажигания дуги и импульсного возбудителя для поддержания ее последующего стабильного горения.

Стабилизатор сварочной дуги

Для повышения производительности ручной дуговой сварки и экономичного использования электроэнергии создан стабилизатор сварочной дуги СД-2. Стабилизатор поддерживает устойчивое горение сварочной дуги при сварке переменным током плавящимся электродом путем подачи на дугу в начале каждого периода импульса напряжения.

Стабилизатор расширяет технологические возможности сварочного трансформатора и позволяет выполнять сварку на переменном токе электродами УОНИ, ручную дуговую сварку неплавящимся электродом изделий из легированных сталей и алюминиевых сплавов.

Схема внешних электрических соединений стабилизатора показана на рис. 3, а, осциллограмма стабилизирующего импульса — на рис. 3, б.

Сварка c применением стабилизатора позволяет экономичнее использовать электроэнергию, расширить технологические возможности применения сварочного трансформатора, уменьшить эксплуатационные расходы, ликвидировать магнитное дутье.

Сварочное устройство «Разряд-250». Это устройство разработано   на   базе   сварочного   трансформатора   ТСМ-250   и стабилизатора сварочной дуги, выдающего импульсы частотой 100 Гц.

Функциональная схема сварочного устройства и осциллограмма напряжения холостого хода на выходе устройства показаны на рис. 4, а, б.

Схема внешних электрических соединений стабилизатора и осциллограмма стабилизирующего импульса  Сварочное устройство «Разряд-250»: 

Рис. 3. Схема внешних электрических соединений стабилизатора и осциллограмма стабилизирующего импульса: а — схема: 1 — стабилизатор, 2 — трансформатор варочный, 3 — электрод, 4 — изделие; б — осцилограмма: 1 — стабилизирующий импульс, 2 — напряжение на вторичной обмотке трансформатора 

Рис. 4. Сварочное устройство «Разряд-250»: а — схема устройства; б — осциллограмма напряжения холостого хода на выходе устройства 

Устройство «Разряд-250» предназначено для ручной дуговой сварки переменным током плавящимися электродами любого типа, в том числе предназначенными для сварки на постоянном токе. Устройство может использоваться при сварке неплавящимися электродами, например, при сварке алюминия.

Устойчивое горение дуги обеспечивается подачей на дугу в начале каждой половины периода переменного напряжения сварочного трансформатора импульса напряжения прямой полярности, т. е. совпадающего с полярностью указанного напряжения. 

build.novosibdom.ru

это что такое? Принцип работы осциллятора

Осциллятор – это сварочное приспособление, которое облегчает проведение соответствующих работ с элементами из алюминия, другого цветмета и нержавейки. Подобное устройство помогает эффективно выполнить поджог сварочной дуги и поддержать ее стабильность. Прибор имеет как производственное, так и бытовое применение.

осциллятор это

Как устроен агрегат?

Осциллятор, принцип работы которого заключается в формировании высокочастотным трансформатором подзарядки конденсатора и поддержании дальнейшей конкретной величины дуги, состоит из следующих элементов:

  • Повышающего низкочастотного трансформатора (ПТ), обладающего вторичным напряжением 2-3 кВт.
  • Разрядника (передаточного устройства).
  • Индуктивного контура колебаний.
  • Рабочей емкости.
  • Блокирующего конденсатора.
  • Предохранительной обмотки.

Через последний элемент конденсатор колебания высокой частоты прикасается к дуговому образованию. В нем напряжение источника питания не подвержено шунтированию. Дроссель, взаимодействующий с рабочей цепью, выполняет роль изолятора обмотки в аппарате от пробоя. Чаще всего используются варочные осцилляторы, мощность которых составляет 250-300 Вт. На продолжительность импульсов хватает буквально десятой доли секунды.

Импульсные приборы

Осциллятор – это устройство, которое подразделено на два типа. Прибор с импульсным питанием позволяет спровоцировать на начальном возникновении дуги ее постоянство при переменном токе. При выполнении сварки могут появляться колебания используемого тока, что иногда может вызывать ухудшение качества работ. Чтобы этого избежать, осцилляторы синхронизируются.

осциллятор принцип работы

Часто для возбуждения бесконтактной дуги используются генераторы импульсного типа, в которых имеются накапливаемые резервуары, подзаряжающиеся от специального устройства. С учетом того момента, что фазное изменение сварочного тока в рабочем процессе не всегда стабильно, для организации надежной функциональности генератора требуется прибор, синхронизирующий разряд емкости в тех случаях, когда ток из дуги проходит через ноль.

На переменном токе осциллятор применяется для сварки как обычными электродами, так и элементами, применяющимися для работы с нержавейкой, цветными металлами, обработки аргоном.

Агрегаты непрерывного действия

Подобные приборы функционируют синхронно с питающим источником. Процесс возбуждение происходит посредством наложения на токоведущие части высокого напряжения и частоты. Данный ток не представляет опасности для работника, зато способен возбуждать сварочную дугу без соприкосновения электрода и обрабатываемого предмета, а за счет высокой частоты сохраняется достаточное горение дуги.

Осциллятор, виды которого имеют последовательное подключение, считаются более результативным. Ему не требуется активация в цепи источника специальной защитной системы от чрезмерного напряжения. Катушка подсоединяется последовательно к дуге. При работе разрядник издает негромкое потрескивание.

осциллятор для чего нужен

На выключенном из сети агрегате регулировочным винтом можно откорректировать искровой зазор в диапазоне от 1,5 до 2 миллиметров. Установку подобного оборудования следует доверять специалистам, поскольку непрофессиональный монтаж может угрожать здоровью и жизни работника, эксплуатирующего устройство.

Эксплуатационные условия

Осциллятор – это прибор, регистрация которого требуется в органах инспектирования электросвязи. К остальным условиям эксплуатации относятся такие требования и возможности:

  • Агрегат может использоваться в закрытых помещениях и на улице.
  • При дожде и снеге работать с прибором на открытом воздухе запрещено.
  • Температурный режим функционирования находится в пределах от минус десяти до плюс сорока градусов.
  • Эксплуатация устройства допускается при атмосферном давлении от 85 до 106 кПа и влажности не выше 98 процентов.
  • Категорически не рекомендуется использовать аппарат в запыленных помещениях, особенно, где содержаться едкие газы или пары.
  • Прежде, чем приступить к работе, необходимо позаботиться о надежном заземлении.

осциллятор виды

Безопасность

Чтобы понять, что такое осциллятор, для чего нужен, необходимо иметь минимальные навыки сварщика. Основные различия рассматриваемых устройств и принцип их действия приведены выше. При работе с подобными приспособлениями следует соблюдать определенные меры безопасности.

Необходимо постоянно контролировать правильность подсоединения в сварочную цепь и проверять контакты на исправность. Кроме того, следует работать с использованием защитного кожуха, который снимать и одевать нужно при выключенном от сети аппарате. Также надо периодически проверять состояние поверхности разрядника (очищать его наждачкой от нагара).

Где приобрести?

Осциллятор – это прибор, который можно купить в специализированных магазинах либо сделать своими руками. Самостоятельное его изготовление требует познания в подключении электрических схем и правильном подборе составных элементов, главным из которых является высоковольтный трансформатор.

Сделать самодельную модель можно по наиболее простой схеме. В комплект входит регулирующий напряжение (от 220 до 3 000 В) трансформатор и разрядник, выдерживающий проход мощной электрической искры.

Прибор управляется при помощи кнопки, синхронно активирующей разрядник и поступление защитного газа в район выполнения сварочных работ. Непосредственно импульсы высокой частоты, обеспечивающие эффективность процесса, вырабатываются разрядником и трансформатором, имеющим высокий вольтаж. На выходе подобное приспособление обладает положительным и отрицательным контактами. Первый подает токи от трансформатора, подсоединяется к горелке сварочного агрегата, второй – напрямую к обрабатываемым элементам.

осциллятор что это такое

Особенности

Для того чтобы самостоятельно изготовить данное оборудование, которое существенно облегчает сварку деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно иметь минимальные знания электротехники и навыки сборки электрических устройств.

Главное, что нужно учитывать при сборке и использовании самодельного осциллятора, – это строгое соблюдение техники безопасности при эксплуатации электроприборов. Важно придерживаться правильности сборки электрических схем, а также применять для этого только те элементы, которые имеют оптимальные характеристики.

Вывод

Сварочный прибор осциллятор, что это такое, было рассмотрено выше. В общем можно обозначить его, как устройство, позволяющее создавать рабочую дугу, не дотрагиваясь электродом к поверхности обрабатываемых компонентов. Также оно обеспечивает дуговую стабильность.

осциллятор применяется для

Подобная функциональность агрегата гарантируется тем, что электроток, поступающий от сварочного оборудования, взаимодействует с аналогичной величиной высокой частоты и большим показателем напряжения. Особенно существенная помощь от рассматриваемого прибора наблюдается при работе с цветметом и нержавейкой. Большим плюсом является тот момент, что осциллятор можно собрать своими руками, не обладая при этом сверхспособностями и знаниями строения и размещения элементов электроприборов.

fb.ru


Каталог товаров
    .