Модуль таймера для точечной сварки своими руками | Лучшие самоделки

В статье об изготовлении точечной сварки из трансформатора от микроволновой печи был указан модуль таймера но не все знают где подобный таймер достать или же как можно его сделать самому. В этой статье мы покажем, как сделать точно такой модуль таймера для точечной сварки своими руками.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Список радиоэлементов которые нужны для таймера:

• Тиристор BTA16-600B (корпус TO220) – 1 шт;
• Микросхема HEF4093 – 1 шт;
• Резистор 390 к (0,25 Вт) – 1 шт;
• Резистор 4,7 к (0,25 Вт) – 2 шт;
• Резистор 1 к (0,25 Вт) – 3 шт;
• Резистор 680 Ом (0,25 Вт) – 1 шт;
• Резистор 330 Ом (0,25 Вт) – 2 шт;
• Резистор 100 Ом (0,25 Вт) – 1 шт;
• Светодиод на 3 В – 1 шт;
• Оптрон MOC3041 – 1 шт;
• Транзистор C1815 – 2 шт;
• Переменный резистор 10 к – 1 шт;
• Конденсатор 220uF/50V – 1 шт;
• Конденсатор 1uF/50V – 1 шт;
• Конденсатор 100uF/25V – 1 шт;
• Конденсатор 220n/250V – 1 шт;
• Кнопка без фиксации – 1 шт;
• Диодный мост 2W08 – 1 шт (так как в точечной сварке используется отдельный блок питания постоянного напряжения то его ставить не надо, если таймер будет ставится в другую конструкцию то в этом случае оставьте).

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки, инструкция:

Сначала делаем плату, распечатываем рисунок печатной платы:

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

По ЛУТ технологии (или другой удобной Вам) переносим рисунок на плату, травим, сверлим, лудим дорожки.

Запаиваем радиокомпоненты согласно схемы, на фото представлено расположение деталей на плате:

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Когда все элементы будут стоять на своих местах и запаяны то пришло время подключить наш таймер к нагрузке. В качестве временной нагрузки будем использовать лампу накаливания.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Таймер будем подключать в разрыв цепи лампы, провода нагрузки подключаются к клемме на плате К1. Ко второму разъёму h2 подключена кнопка (без фиксации) запуска таймера. Вместо диодного моста я подключил отдельный блок питания, так как в аппарате точечной сварки я буду использовать адаптер питания на 12 В и 0,5 А, сама же схема может питаться от 6 до 12 В. Теперь нажимая кнопку будет на некоторое время зажигаться лампочка от доли секунд до 2-х секунд в зависимости от положения ручки потенциометра VR1.

Как сделать модуль таймера для точечной сварки

Если всё работает как надо то можно теперь устанавливать наш самодельный таймер в аппарат для точечной сварки.

bestdiy.ru

Контактная сварка из микроволновки и самодельный таймер на PIC

Продолжаем велотему.
Когда ездил на работу на велосипеде, было неудобно возить в рюкзаке — потеет спина. Возить на багажнике неудобно — пакет сползает и норовит попасть в спицы. Нужна небольшая корзинка на багажник, которая удерживала бы небольшой груз от падения. Так как таких небольших корзинок не делают, решено делать самому. Для сборки такой корзинки нужна контактная сварка, она же может варить и аккумуляторы.
Процесс сборки корзинки багажника, батарей аккумуляторов, и самой сварки описан ниже.

«Тело сварки» — трансформатор от микроволновки.
Ножовкой удалена вторичная обмотка, удалены пластины между первичкой и вторичкой. Рекомендую именно ножовку, дремелем или болгаркой легко повредить первичную обмотку, а она еще нужна. В окно вторичной обмотки был заведен (запихан, забит) в 4 руки провод ПВ3 70 квадратных миллиметров, 1 метра достаточно. Провод идет очень тяжело, заправлялся вдвоем.
На провод газовой горелкой напаяны наконечники медные луженые, чисто медные напаять не получилось. К наконечникам крепятся электроды — 10 квадратов меди для сварки аккумуляторов и прямоугольные для сварки прутка или листа.

В случае с прямоугольными электродами они позволяют варить как проволоку, если электроды стоят плоскость на плоскость, так и лист если повернуть верхний электрод на угол, как на фото.
Прямоугольные электроды это пластины от комплекта установки токовых трансформаторов, при электромонтаже они не пригодились а здесь как раз.

«Мозги сварки» — самодельный таймер на микроконтроллере PIC16F628A, ссылка на который в заголовке обзора.
Был закуплен в магазине Chinese Super Electronic market, делаю там не первый и думаю не последний. При заказе в 15-30$ отправляет почтой с нормальным треком, хорошо упаковывает, не косячит с комплектацией. При этом у него обычно цены минимальны или близки к ним.
Кроме пикухи было закуплено
— Набор кварцевых резонаторов на все случаи жизни, 10 наименований по 5 шт — 2,7$ лот 50 шт.
— Микросхема стабилизатора 5в 50 шт 1,28$
— Мощные тиристоры BTA41-600 10 штук 4,8$

— Оптопара 10 шт 1,6$
— Сам PIC — 10 шт 13,8$

За основу взята схема из статьи

Схема

Из схемы взята силовая часть, прошивку было решено писать самому.
В схеме не понравилось использование двух кнопок — энкодером управлять быстрее и удобнее, малый диапазон выдержек.

Блок питания я обозревал уже тут же, в него добавлен стаб на 5в. Два напряжения питания 5в основные и 12в контрольные идут на контроллер. При выключении питания первым начинает падать напряжение 12в, оно через резистивный делитель идет на ногу контроллера (синий подстроечник, выставил 3в). Контроллер видит ноль на ноге, сохраняет параметры и идет спать.

Выход ноги PIC дает сигнал на оптрон, оптрон открывает тиристор, который в свою очередь включает первичку транса. Нагрева деталей не замечено. Возможно использовать твердотельное реле, как в предыдущей статье на этом ресурсе. Я тоже в прошлом сварочнике использовал твердотелку, но оптрон+тиристор меньше и дешевле при закупке по 10 шт.

— Энкодер был закуплен такой,
В нем уже есть резисторы подтяжки, энкодер не только крутится но и нажимается.
При нажатии на энкодер цифра начинает плавно мигать (сделал изменение яркости по синусоиде) — показывает количество импульсов до 9, то есть варить можно повторным или тройным импульсом, пауза между импульсами равна длительности импульса, скважность 50% в общем. При повторном нажатии энкодера запоминает параметр в память (проверяет изменился ли он) и переходит опять в режим работы.

Индикация на двух светодиодных семисегментных индикаторах, индикация динамическая.

При сварке обычно нужны свободными обе руки, для запуска сварки была сделана педаль — кнопка звонка.

При включении таймер на 1 сек показывает-напоминает количество импульсов.

Потом индикация выдержки
.2 -0,02сек
0,2 -0,2 сек
2,2 -2,2 сек.
максимум 9,9 секунд, минимум 0,01 сек.
При нажатии педали и отработке выдержки показывается — —
Пинцет на должен дергаться при отработке выдержки, не очень наглядно получилось.
работы таймера 1,33 мин

Физически таймер собран в корпусе блока питания принтера HP, от него использована плата, как несущий элемент и разъем питания предохранитель и фильтрующие конденсаторы на входе.
Что то собрано на стойках, что то приклеено на термоклей, в общем все элементы колхоза. Как ни странно, все работает.

Слабонервным и перфекционистам фото потрохов не смотреть

сварки гвозди 4+4мм.

Результат после

Результат сварки

Багажники, на оба багажника хватило 1 кг проволоки оцинковки 3 мм, цена около 1.5-2$
Мой ячейка 4*4см, жены для велосумки ячейка 5*5 см

Сварка батарей для шуруповертов

остатки оцинковки

UPD.
Добавлено фото покрупнее

Краткое описание принципа действия и сборки:
Контактная сварка — процесс образования неразъёмного сварного соединения путём нагрева металла проходящим через него электрическим током и пластической деформации зоны соединения под действием сжимающего усилия. (Вики)
То есть нужен большой ток и усилие сжатия. В промышленных аппаратах усилие сжатия и ток регулируются электроникой, есть сварочники с гидравлическим сжимом. Самые простые те, где сжимаются руками, как в моем варианте. Еще необходим ток. Трансформатор от микроволновки позволяет заменить вторичную обмотку, вместо повышающей ставим понижающую. Напряжение большого значения не имеет, ток получается достаточный. При использовании бОльших трансформаторов возможно повреждение проводки, токи первичной обмотки в трансформаторе микроволновки в районе 15-20 ампер, хороший домашний вариант.

Кроме силовой части, которая обеспечивает ток и иногда прижим, иногда необходима электронная часть. Можно поставить в первичную обмотку автоматический выключатель на 16А, как в подъездном щитке, и с помощью него руками «на глаз» задавать временную выдержку воздействия тока на.
Например так

Если хочется немного удобства, держать обе обеими руками то можно добавить кнопку. Но не каждая кнопка выдержит токи в 15 ампер, для этого можно использовать твердотельное реле или пускатель. Если катушка пускателя или вход твердотельного реле низковольтный, не 220В, то нужен блок питания. Такой вариант на следующей картинке.

Блок питания дает 12 или 24 или любое другое безопасное напряжение, оно через кнопку К включает реле/пускатель, ногой нажимать удобно и кнопка не выгорает.
При больших выдержках порядка 2-5 сек и больших деталях это допустимо. Но при сварке аккумуляторов обычно используются пластины 0,1-0,2мм толщиной и необходимы короткие выдержки порядка 0,01-0,1 сек. Такие выдержки сложно отработать руками, превышение времени выдержки это прожег пластины, а иногда и аккума, а они не дешевы.
Для повторяемости результата ставится электронный таймер, который формирует необходимые короткие выдержки.
На следующей картинке схема с таймером.

Итого почти самый продвинутый вариант — трансформатор с замененной вторичкой, таймер кнопка, блок питания, можно комбинировать по вкусу. Например если таймер на 220в то блок питания не нужен, но может поджариться нога, если на педали будет 220в.

Краткая инструкция по сборке:
-Найти микроволновку, разобрать, извлечь транс (он 2/3 веса микроволновки).
-Проверить, живая ли первичная обмотка, она обычно намотана более толстым проводом, прозвонить. Не включать! Возможно появление высокого напряжения на вторичной обмотке и корпусе трансформатора.
-Аккуратно удалить обмотку с самый тонким проводом, если толстая живая. Зажать в тиски, спилить ножовкой или любым другим не особо мощным инструментом, остатки выбиваются.
-Удалить шунты (пластины между первичной и вторичной обмоткой).
-Бывает еще несколько витков накальной обмотки. Ее тоже можно удалять.
-В освободившееся окно намотать вторичную обмотку. Для сварки аккумуляторов достаточно 35 квадратов меди, для более толстых материалов 70-100мм. Возможно придется снять заводскую изоляцию и изолировать термоусадкой/изолентой. Два-три витка обычно достаточно. Провод называется ПВ3*70 или провод сварочный. Может ПВ5*70, но таких не видел.
-Оконцевать провод. Обычно используют наконечники медные луженые, наконечники медные. Можно обжать или напаять их или и то и другое.
-Закрепить на концах провода электроды. Для сварки аккумуляторов достаточно 10 квадратов меди (ПВ3*10), Для более толстых металлов изготавливаются электроды из медного прутка большого диаметра, на концах заточены. Чем лучше соединение электродов и провода и чем короче провод тем больше ток и лучше сварка.
— Добавить таймер, кнопку, корпус по вкусу. Можно добавить на рычаг верхнего электрода светодиод, освещающий рабочую зону. Можно добавить еще одну обмотку на 3-5 витков и припаять к ней зуммер 5В (белый провод у меня на фото), он будет пищать при сварке.

Ссылка на проект протеус
drive.google.com/open?id=0B0G2PPYK72EgOXF4eDNxTkMtWkE
в протеусе не силен, но вроде работает.

ссылка на прошивку
drive.google.com/open?id=0B0G2PPYK72Egc1lfT0t2OHFyTUE
RV2 подстроить до 3в, ниже лог. 0 и идет команда сохраняться в память.
Мотор-энкодер, две кнопки чтоб крутить его, кнопка сработки и кнопка энкодера
порты В для индикатора — ABCDEFG-2345610
индикаторы у меня sc56-11gwa, то есть общий катод.

осциллограммы
в названии видно выдержку в сек.
В первой выдержка 0,01 сек, импульсы по одному вручную, правее 5 импульсов по 0,01
остальные все по 5 импульсов автоматом через паузу, равную выдержке.

ток короткого замыкания 1200А, напряжение хх 1.9В

Сварка батареи электровелосипеда

Это видео с прошлого сварочника, там 3 витка *35мм
Провод более тонкий и гибкий, суть та же.
Пластина 0,1*4мм

mysku.ru

Таймер реле времени для точечной контактной сварки на Ардуино

Таймер реле времени представляет собой устройство, при помощи которого можно осуществлять регулировку времени воздействия тока, импульса. Таймер реле времени для точечной сварки отмеряет продолжительность воздействия сварочного тока на соединяемые детали, периодичность его возникновения. Это устройство используется для автоматизации сварочных процессов, производства сварочного шва, с целью создания разнообразных конструкций из листового металла. Оно осуществляет управление электрической нагрузкой в соответствии с заданной программой. Программируется реле времени для контактной сварки в строгом соответствии с инструкцией. Этот процесс заключается в установке временных интервалов между определенными действиями, а также времени действия сварочного тока.

Собранный таймер для точечной сварки

Принцип работы

Данное реле времени для точечной сварки сможет осуществлять включение и выключение устройства в заданном режиме с определенной периодичностью на постоянной основе. Если говорить попроще, то оно осуществляет смыкание и размыкание контактов. При помощи датчика поворота производится настройка промежутков времени в минутах и секундах по истечению, которого необходимо включить или отключить сварку.

Дисплей служит для отображения информации о текущем времени включения, периоде воздействия на метал сварочного аппарата, количестве минут и секунд до включения или выключения.

Виды таймеров для точечной сварки

На рынке можно найти таймеры с цифровым или аналоговым программированным. Используемые в них реле бывают разных типов, но самыми распространенными и недорогими являются электронные устройства. Их принцип работы основан на специальной программе, которая записана на микроконтроллере. С его помощью можно осуществлять регулировку времени задержки или включения.

В настоящее время можно приобрести реле времени:

• с выдержкой на отключение;
• с задержкой на включение;
• настроенное на установленное время после подачи напряжения;
• настроенное на установленное время после подачи импульса;
• тактовый генератор.

Комплектующее для создания реле времени

Чтобы создать таймер реле времени для точечной сварки понадобятся такие детали:

• плата Arduino Uno для осуществления программирования;
• плата прототипирования или Sensor shield – обеспечивает облегчение соединения, установленных датчиков с платой;
• провода по типу мама-мама;
• дисплей, на котором могут отображаться минимум две строки с 16 символов в ряду;
• реле, осуществляющее переключение нагрузки;
• датчик угла поворота, оснащенный кнопкой;
• блок питания для обеспечения снабжения устройства электрическим током (при проведении испытаний можно запитать его через USB кабель).

Особенности создания таймера реле времени для точечной сварки на плате arduino

Для его изготовления необходимо четко следовать схеме.

Самая простая схема реле времени

При этом часто применяемую плату arduino uno лучше будет заменить на arduino pro mini так как она имеет существенно меньший размер, стоит дешевле и при этом значительно легче осуществить припайку проводов.

Плата Ардуино Про Мини

После сбора всех составных частей таймера для контактной сварки на ардуино нужно припаять провода, которые соединяют плату с остальными элементами этого устройства. Все элементы необходимо очистить от налета и ржавчины. Это существенно повысит время эксплуатации таймера реле.

Соединенные части реле времени

Нужно подобрать подходящий корпус и собрать все элементы в нем. Он обеспечит устройству приличный внешний вид, защиту от случайных ударов и механических воздействий.

На завершение необходимо осуществить монтаж включателя. Он понадобится, если хозяин сварки решит на продолжительное время оставить ее без присмотра, чтобы не допустить возгорания, повреждения имущества в случае возникновения чрезвычайных ситуаций. С его помощью покидая помещение, любой пользователь сможет без особых усилий отключить устройство.

«Обратите внимание!

Таймер для контактной сварки на 561 является более продвинутым устройством, так как создан на новом современном микроконтроллере. Он позволяет более точно отмерять время, устанавливать периодичность включения и выключения устройства.»

Таймер для контактной сварки на 555 не такой совершенный и имеет урезанный функционал. Но нередко используется для создания таких устройств, так как является более дешевым.

Чтобы лучше понять, как создать сварочный аппарат стоит связаться с сотрудниками компании. Кроме этого, предлагаем рассмотреть схему создания этого устройства. Она поможет понять принцип функционирования аппарата, что и куда  необходимо припаять.

Заключение

Таймер для точечной сварки на ардуино является точным и качественным устройством, которое при должных эксплуатациях, прослужит долгие годы. Он является достаточно простым устройством, поэтому без труда может быть смонтирован на любой сварке. Кроме этого, таймер точечной сварки легок в уходе. Он работает даже в лютый мороз, на него практически никак не влияют негативные проявления природной среды.

Собрать устройство можно своими руками или обратится к профессионалам. Последний вариант более предпочтителен, так как гарантированно обеспечивает конечный результат. Компания проведет тестирование элементов устройства, выявит неполадки, устранит их, восстановив, таким образом, его работоспособность.

 

svarkaipayka.ru

Таймер для аппарата точечной сварки

Корпус — это завершающий элемент любой сколько-нибудь крупной электрической или электронной конструкции. На его изготовление в любительских условиях зачастую уходит не меньше времени, чем на сборку и налаживание устройства, для которого предназначен.
Обычно корпусы радиолюбительской и промышленной аппаратуры изготавливают из листовой стали для обеспечения высокой механической прочности. Кроме того, такой корпус особенно предпочтителен в тех случаях, когда конструируемое устройство необходимо экранировать от внешних электрических или магнитных полей.
При изготовлении корпусов часто используют заклёпочные или резьбовые соединения. Намного облегчить изготовление корпусов, коробок, а также соединение отдельных конструктивных элементов можно, применив точечную электросварку.
Описываемое ниже устройство представляет собой один из практических вариантов аппарата точечной электросварки. За основу взят описанный в статье Е. Годыны «Электросварочный аппарат» («Радио», 1974, № 12, с. 39— 41), позволяющий сваривать различные детали из листовой стали, а также стальную проволоку. Механически и кинематически наш аппарат от него почти не отличается. Разница заключается в существенно доработанном электронном дозаторе длительности импульса сварочного тока.
Как известно, в соответствии с законом Джоуля-Ленца количество теплоты W, выделяемой в точке контакта свариваемых деталей, зависит от длительности t импульса тока I и электрического сопротивления R току через контакт:
W=R*t*I^2
При расчёте сварочного тока и длительности импульса сопротивление считают исходным параметром, так как его в первом приближении можно определить, зная материал свариваемых деталей, их толщину и требуемую температуру сварки.
Согласно закону Джоуля-Ленца, увеличение сопротивления должно увеличивать количество выделяющейся теплоты. Но по закону Ома
I=U^2/Z,где U2 — напряжение на вторичной об¬мотке сварочного трансформатора; Z — полное сопротивление вторичного контура, в которое входит и сопротивление контакта R. Поэтому при увеличении R уменьшится I, а он входит в формулу закона Джоуля-Ленца в квадрате. Количество теплоты, выделяющейся при сварке, зависит от соотношения R и полного сопротивления Z вторичного контура.
Чем меньше Z, тем больший сварочный ток можно обеспечить при том же U2. При этом чем меньше R по сравнению с Z, тем меньше бесполезные потери мощности на нагревание вторичной обмотки трансформатора
Сварка с малым сопротивлением вторичного контура сопровождается нестационарностью нагревания и, как следствие, нестабильностью качества соединений. Минимизировать этот недостаток можно надёжным сжатием де¬талей и зачисткой их поверхности, что обеспечит постоянство R.
Оптимизировать режим сварки при неизменном значении напряжения U2 оказывается удобнее всего регулиро¬ванием длительности t импульса сварочного тока.
Схема электронного блока сварочного аппарата показана на рис. 1.

В исходном состоянии сварочный трансформатор Т1 обесточен, поскольку контакты К1.1—К1.3 реле К1 разомкнуты. Обмотка реле К1 переменного тока, включённая во входную диагональ ди-одного моста VD2, также обесточена.
Несмотря на то что к тринистору приложено выпрямленное напряжение сети, мост тока не проводит, поскольку тринистор VS1, замыкающий выходную диагональ диодного моста, закрыт. Конденсатор С1 шунтирован резистором R1 и поэтому разряжен.
Переключатель SF1 установлен на раме сварочного аппарата и связан с педалью, управляющей сжатием свариваемых деталей электродами, так, что переключение происходит в конце хода педали. В момент переключения конденсатор С1 начинает заряжаться, зарядный ток открывает тринистор VS1, который замыкает выходную диагональ диодного моста VD2, и он подключает к сети обмотку реле К1. Одновременно с этим вспыхивает лампа EL1.
Реле срабатывает, и замкнувшиеся контакты К1.1 —К1.3 подключают к сети первичную обмотку сварочного трансформатора Т1. Мощный импульс переменного тока, возникающий во вторичной цепи, разогревает металл свариваемых деталей в точке сжатия электродами до температуры плавления.
Через некоторое время зарядный ток конденсатора С1 спадает настолько, что уже не может открыть тринистор VS1 при очередном полупериоде напряжения сети. Поэтому тринистор остаётся закрытым. Обмотка реле К1
теперь обесточена. Контакты К1.1 — К1.3 реле размыкаются и отключают сварочный трансформатор от сети. Этим завершается процесс сварки очередной точки.
Педаль аппарата отпускают и подготавливают его к сварке следующей точки. При отпускании педали контакты SF1 возвращаются в исходное положение и конденсатор С1 разряжается через резистор R1.
Время, в течение которого тринистор в каждом полупериоде сетевого напряжения открывается, при указанных на схеме номиналах конденсатора С1 и резистора R1 можно изменять в пределах от 0,1 с до нескольких секунд. Таким образом, электронный узел сварочного аппарата представляет собой сочетание формирователя мощного токового импульса и реле времени, оп¬ределяющего длительность этого импульса.
Сварочный ток в импульсе может достигать 1500…2000 А в зависимости от материала и толщины свариваемых деталей. Потребляемый от сети ток не превышает 8 А.
Цепь R3C2 предназначена для гашения искр между контактами К1.1—К1.3 и уменьшения создаваемых помех. Лампа накаливания EL1 мощностью 60 или 75 Вт на напряжение 220 В служит для обеспечения более устойчивой работы тринистора при значительной индуктивности обмотки реле К1. Диод VD1 предотвращает возможность появления отрицательного напряжения на управляющем переходе тринистора.
В качестве реле в блоке использован магнитный пускатель ПМЕ-071 МВУХЛЗ АСЗ с обмоткой на переменное напряжение 220 В и тремя парами рабочих контактов. Тринистор установлен на медном теплоотводящем крепёжном уголке с полезной площадью поверхности около 8 см2. Конденсаторы С1, С2 — любого типа, причём С2 следует выбрать
на номинальное напряжение не менее 630 В. Переменный резистор R2 — любой, с линейной характеристикой
Сварочный трансформатор Т1 переделан из лабораторного регулировочного ЛАТР-9 (РНШ) Его обмотка содержит 266 витков провода диаметром 1 мм. Движок и контактный ролик демонтируют, свободную от изоляции контактную дорожку на обмотке очищают от пыли, покрывают лаком, после чего обмотку изолируют лакотканью. Выводы от обмотки, которая будет служить первичной, выполняют гибким изолированным проводом сечением 1,5…2 мм2.
Вторичную обмотку наматывают многопроволочным медным проводом сечением по меди не менее 80 мм2 в теплостойкой наружной изоляции. Число витков — 3.
Электронный блок размещён в нижнем отсеке корпуса сварочного аппарата (рис. 2). На боковую панель выведена ручка регулирования длительности токового импульса, проградуированная в секундах.

Информацию о многих отсутствующих в статье аспектах nконструкции, о работе и эксплуатации сварочных аппаратов можно найти в книге Геворкяна В. Т. «Основы сварочного дела» (М.: Высшая школа, 1991).
Правильно собранный аппарат, как правило, не требует налаживания, необходимо только отградуировать шкалу регулятора выдержки времени R2. Здесь, однако, уместно заметить, что временные границы этой шкалы сильно зависят от параметров применённого в аппарате экземпляра тринистора VS1. Поэтому в отдельных случаях может оказаться целесообразной подборка более подходящего экземпляра тринистора и конденсатора С1.
Перед тем как начать сварку подго¬товленных деталей, следует предварительно опытным путём определить оптимальную длительность сварочного импульса для каждого сочетания их толщины и материала. При слишком коротком импульсе соединение будет непрочным, а при излишне длинном — не исключён сквозной прожог деталей.
Аппарат позволяет сваривать проволоку диаметром до 3 мм стальную ииз нержавеющей стали, медную лужёную — до 2 мм, стальные листы — толщиной до 1,1 мм.
Вид на аппарат спереди—сверху представлен на рис. 3.

Следует иметь в виду, что сварка часто сопровождается искрами из точки контакта металлов, поэтому необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности и строго их со¬блюдать. Работать с аппаратом можно только в негорючей одежде, в рукавицах и с защитной маской на лице.

Г. ЧИКЕТАЕВ, Б. КАРИМОВ, г. Бишкек, Киргизия

Поделиться схемой:

electroscheme.org

Таймер для аппарата точечной сварки — Меандр — занимательная электроника

Корпус — это завершающий элемент любой сколько-нибудь крупной электрической или электронной конструкции. На его изготовление в любительских условиях зачастую уходит не меньше времени, чем на сборку и налаживание устройства, для которого предназначен.
Обычно корпусы радиолюбительской и промышленной аппаратуры изготавливают из листовой стали для обеспечения высокой механической прочности. Кроме того, такой корпус особенно предпочтителен в тех случаях, когда конструируемое устройство необходимо экранировать от внешних электрических или магнитных полей.
При изготовлении корпусов часто используют заклёпочные или резьбовые соединения. Намного облегчить изготовление корпусов, коробок, а также соединение отдельных конструктивных элементов можно, применив точечную электросварку.
Описываемое ниже устройство представляет собой один из практических вариантов аппарата точечной электросварки. За основу взят описанный в статье Е. Годыны «Электросварочный аппарат» («Радио», 1974, № 12, с. 39— 41), позволяющий сваривать различные детали из листовой стали, а также стальную проволоку. Механически и кинематически наш аппарат от него почти не отличается. Разница заключается в существенно доработанном электронном дозаторе длительности импульса сварочного тока.

Как известно, в соответствии с законом Джоуля-Ленца количество теплоты W, выделяемой в точке контакта свариваемых деталей, зависит от длительности t импульса тока I и электрического сопротивления R току через контакт:
W=R*t*I^2
При расчёте сварочного тока и длительности импульса сопротивление считают исходным параметром, так как его в первом приближении можно определить, зная материал свариваемых деталей, их толщину и требуемую температуру сварки.
Согласно закону Джоуля-Ленца, увеличение сопротивления должно увеличивать количество выделяющейся теплоты. Но по закону Ома
I=U^2/Z,где U2 — напряжение на вторичной об¬мотке сварочного трансформатора; Z — полное сопротивление вторичного контура, в которое входит и сопротивление контакта R. Поэтому при увеличении R уменьшится I, а он входит в формулу закона Джоуля-Ленца в квадрате. Количество теплоты, выделяющейся при сварке, зависит от соотношения R и полного сопротивления Z вторичного контура.
Чем меньше Z, тем больший сварочный ток можно обеспечить при том же U2. При этом чем меньше R по сравнению с Z, тем меньше бесполезные потери мощности на нагревание вторичной обмотки трансформатора
Сварка с малым сопротивлением вторичного контура сопровождается нестационарностью нагревания и, как следствие, нестабильностью качества соединений. Минимизировать этот недостаток можно надёжным сжатием де¬талей и зачисткой их поверхности, что обеспечит постоянство R.
Оптимизировать режим сварки при неизменном значении напряжения U2 оказывается удобнее всего регулированием длительности t импульса сварочного тока.

Схема электронного блока сварочного аппарата показана на рис. 1.

В исходном состоянии сварочный трансформатор Т1 обесточен, поскольку контакты К1.1—К1.3 реле К1 разомкнуты. Обмотка реле К1 переменного тока, включённая во входную диагональ ди-одного моста VD2, также обесточена.

Несмотря на то что к тринистору приложено выпрямленное напряжение сети, мост тока не проводит, поскольку тринистор VS1, замыкающий выходную диагональ диодного моста, закрыт. Конденсатор С1 шунтирован резистором R1 и поэтому разряжен.
Переключатель SF1 установлен на раме сварочного аппарата и связан с педалью, управляющей сжатием свариваемых деталей электродами, так, что переключение происходит в конце хода педали. В момент переключения конденсатор С1 начинает заряжаться, зарядный ток открывает тринистор VS1, который замыкает выходную диагональ диодного моста VD2, и он подключает к сети обмотку реле К1. Одновременно с этим вспыхивает лампа EL1.
Реле срабатывает, и замкнувшиеся контакты К1.1 —К1.3 подключают к сети первичную обмотку сварочного трансформатора Т1. Мощный импульс переменного тока, возникающий во вторичной цепи, разогревает металл свариваемых деталей в точке сжатия электродами до температуры плавления.

Через некоторое время зарядный ток конденсатора С1 спадает настолько, что уже не может открыть тринистор VS1 при очередном полупериоде напряжения сети. Поэтому тринистор остаётся закрытым. Обмотка реле К1
теперь обесточена. Контакты К1.1 — К1.3 реле размыкаются и отключают сварочный трансформатор от сети. Этим завершается процесс сварки очередной точки.
Педаль аппарата отпускают и подготавливают его к сварке следующей точки. При отпускании педали контакты SF1 возвращаются в исходное положение и конденсатор С1 разряжается через резистор R1.
Время, в течение которого тринистор в каждом полупериоде сетевого напряжения открывается, при указанных на схеме номиналах конденсатора С1 и резистора R1 можно изменять в пределах от 0,1 с до нескольких секунд. Таким образом, электронный узел сварочного аппарата представляет собой сочетание формирователя мощного токового импульса и реле времени, определяющего длительность этого импульса.
Сварочный ток в импульсе может достигать 1500…2000 А в зависимости от материала и толщины свариваемых деталей. Потребляемый от сети ток не превышает 8 А.
Цепь R3C2 предназначена для гашения искр между контактами К1.1—К1.3 и уменьшения создаваемых помех. Лампа накаливания EL1 мощностью 60 или 75 Вт на напряжение 220 В служит для обеспечения более устойчивой работы тринистора при значительной индуктивности обмотки реле К1. Диод VD1 предотвращает возможность появления отрицательного напряжения на управляющем переходе тринистора.
В качестве реле в блоке использован магнитный пускатель ПМЕ-071 МВУХЛЗ АСЗ с обмоткой на переменное напряжение 220 В и тремя парами рабочих контактов. Тринистор установлен на медном теплоотводящем крепёжном уголке с полезной площадью поверхности около 8 см2. Конденсаторы С1, С2 — любого типа, причём С2 следует выбрать
на номинальное напряжение не менее 630 В. Переменный резистор R2 — любой, с линейной характеристикой
Сварочный трансформатор Т1 переделан из лабораторного регулировочного ЛАТР-9 (РНШ) Его обмотка содержит 266 витков провода диаметром 1 мм. Движок и контактный ролик демонтируют, свободную от изоляции контактную дорожку на обмотке очищают от пыли, покрывают лаком, после чего обмотку изолируют лакотканью. Выводы от обмотки, которая будет служить первичной, выполняют гибким изолированным проводом сечением 1,5…2 мм2.
Вторичную обмотку наматывают многопроволочным медным проводом сечением по меди не менее 80 мм2 в теплостойкой наружной изоляции. Число витков — 3.
Электронный блок размещён в нижнем отсеке корпуса сварочного аппарата (рис. 2). На боковую панель выведена ручка регулирования длительности токового импульса, проградуированная в секундах.

Информацию о многих отсутствующих в статье аспектах конструкции, о работе и эксплуатации сварочных аппаратов можно найти в книге Геворкяна В. Т. «Основы сварочного дела» (М.: Высшая школа, 1991).

Правильно собранный аппарат, как правило, не требует налаживания, необходимо только отградуировать шкалу регулятора выдержки времени R2. Здесь, однако, уместно заметить, что временные границы этой шкалы сильно зависят от параметров применённого в аппарате экземпляра тринистора VS1. Поэтому в отдельных случаях может оказаться целесообразной подборка более подходящего экземпляра тринистора и конденсатора С1.
Перед тем как начать сварку подготовленных деталей, следует предварительно опытным путём определить оптимальную длительность сварочного импульса для каждого сочетания их толщины и материала. При слишком коротком импульсе соединение будет непрочным, а при излишне длинном — не исключён сквозной прожог деталей.
Аппарат позволяет сваривать проволоку диаметром до 3 мм стальную ииз нержавеющей стали, медную лужёную — до 2 мм, стальные листы — толщиной до 1,1 мм.
Вид на аппарат спереди—сверху представлен на рис. 3.

Следует иметь в виду, что сварка часто сопровождается искрами из точки контакта металлов, поэтому необходимо ознакомиться с правилами техники безопасности и строго их соблюдать. Работать с аппаратом можно только в негорючей одежде, в рукавицах и с защитной маской на лице.

Г. ЧИКЕТАЕВ, Б. КАРИМОВ, г. Бишкек, Киргизия

Возможно, вам это будет интересно:

meandr.org

Таймер для точечной сварки | Все своими руками

Опубликовал admin | Дата 4 декабря, 2015

     Здравствуйте, уважаемые посетители. Речь в этой статье пойдет о цифровом таймере, предназначенном для аппарата точечной сварки. Схема устройства показана на рисунке 1.

     Основой данного таймера является микроконтроллер PIC16F628A. Вообще программа, записанная в контроллер, это программа вычитающего счетчика. Для работы микроконтроллера используется его внутренний генератор. Обратный отсчет производится с периодом в 100мс. Максимальное время выдержки, чтобы не усложнять программу, я сделал, двадцать пять с половиной секунд. Установка времени выдержки устанавливается при помощи кнопок SB1 и SB2. Кнопкой SB1 увеличиваем значение выдержки времени, а с помощью кнопки SB3 — уменьшаем. Причем при установке времени, период смены показаний не постоянный. Сначала показания будут меняться с периодом в половину секунды. Потом этот период уменьшится до 25мс. Это сделано для увеличения оперативности установки необходимой выдержки.
     При первом включении таймера на индикатор будет выведена из EEPROM контроллера выдержка в 10,0 секунд. В последующем в энергонезависимую память будут записываться уже ваши значения.
     Запускается таймер кнопкой «Старт», после ее нажатия на выводе 15 DD1 появляется фронт управляющего сигнала и сразу же начинается обратный отсчет установленного времени выдержки. По истечении этого времени, напряжение на выводе 15 DD1 падает почти до нуля — спад импульса управления. Повторное нажатие на кнопку возможно только через 3 секунды, если выставленная выдержка менее этого времени, или после окончания импульса управления, если длительность импульса более 3 секунд.

В схему таймера введена перемычка J1, дающая возможность применять индикаторы, как с общим анодом, так и с общим катодом. Если перемычка отсутствует, то программа индикации будет обслуживать индикатор с общим анодом, а если перемычка установлена, то программа будет работать на индикатор с общим катодом.
     Номиналы подтягивающих резисторов R1… R4 — могут быть любыми от 4,7к до 10к. Номиналы гасящих резисторов R5… R12 выбираются в соответствии с необходимой яркостью свечения сегментов индикаторов. Я всегда ставлю резисторы по 510 Ом. Это уменьшает нагрузку на выходы микроконтроллера и увеличивает срок службы самого индикатора. Микросхемный стабилизатор напряжения DA1 можно поставить любой на соответствующий ток нагрузки и выходное напряжение пять вольт. Например, КР142ЕН5А. Максимальное входное напряжение зависит от выбранной вами микросхемы стабилизатора. Максимальное входное напряжение для микросхемы КР142ЕН5А равно 15 вольт. Так как при контактной сварке возникают очень большие электромагнитные поля все устройство, во избежание сбоя программы, должно быть тщательно экранировано, а напряжение питания, возможно, придется подавать через LC фильтр. Конденсатор С2 при монтаже схемы припаивают непосредственно в соответствующим выводам микроконтроллера. Программа и схема разрабатывались по просьбе одного из посетителей сайта, поэтому в железе проверить данную схему пока не представляется возможным. Таймер был промоделирован в протеусе.

Скачать “Таймер для точечной сварки” tajmer-dlya-tochechnoj-svarki.rar – Загружено 1152 раза – 30 KB

Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».

Просмотров:7 277

www.kondratev-v.ru

ТОЧЕЧНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

   Этот точечный сварочный аппарат, благодаря концевому выключателю который после ручного опускания верхнего электрода автоматически включает производство процесса сварки, является совершенно безопасным и качественно выполняющим свои функции. Предусмотрена задержка начала процесса сварки, который начинается только спустя 1 секунду, для того, чтобы пользователь успел опустить зажим с электродом на свариваемый материал, а затем уже включается сварочный ток продолжительностью по времени в диапазоне 0-4 секунды, который устанавливается с помощью потенциометра. Это позволяет обеим рукам быть свободными, и даже нет необходимости в использовании ножной педали. Схема заметно отличается от обычных заводских инверторов, поэтому и решил поделиться с вами.

Схема

Трансформатор

   Трансформатор взят от усилителя мощности звука на 500 ватт. Площадь сечения магнитопровода  — 23 см/2. При небольших размерах трансформатор имеет значительную мощность. Вторичную обмотку необходимо перемотать. Она должна состоять из 2 метрового провода сечением 35мм/2 (10 мм изоляцией). Размеры окна 46.5 х 9,5 мм позволили уместить четырех витка провода. Они дают 2.6 В и почти 1000 А тока короткого замыкания. Этот трансформатор в сравнении с трансформатором от микроволновой печи имеет то преимущество, что нет необходимости в установке вентилятора охлаждения. Многочисленные отверстия в корпусе обеспечивают пассивное охлаждение.

Сборка

   Корпус изготовлен из корпусных деталей ATX блок питания. На концах проводов вторичной обмотки установлены медные кольца зажимов. Рычаг их алюминиевого уголка 2 x 2 см, он играет очень важную роль в процессе отвода тепла от электродов — это позволяет выполнять больший по протяжённости шов за определённый отрезок времени. Электроды соединены с обмоткой медными проводами около 3,5 мм в диаметре. Это прямое соединение обеспечивает хороший электрический контакт. Электроды могут быть установлены под любым углом, провода могут быть несколько увеличенной длины. Способ крепления предотвращает сдвиг или смещение электродов даже под сильным давлением. Рабочая длина рычага — 24 см.

Таймер

   Концевой выключатель активируется штырем, прикрепленным к верхней части рычага  электрода, который запускает Таймер. Таймер имеет простую схему, содержащуюся в структуре N-канального транзисторного модуля 2N4093. Первый таймер установлен постоянно на 1 секунду. После этого, отпирается второй таймер, который имеет потенциометр для регулировки времени сварки, в RC-цепи. Таймер работал безупречно при моделировании, но в реальности там были проблемы и пришлось сделать небольшие изменения в схеме, которая, в свою очередь, не работает в симуляции. Предполагалось, что BT138 (12 A) слишком слаб для этой работы, но было сделано много пробных сварных швов и он все еще работоспособен.

Безопасность

   Во время работы одевайте защитные очки. Даже если ток включается и выключается, когда электроды прижимаются к материалу, всегда есть шанс, что кусок расплавленного металла может брызнуть в каком-то направлении. Корпус изготовлен из металла и является основой для трансформатора и рычага с электродом, однако случайное касание к нему не является опасным. В данном случае я применил двойную изоляцию. Во-первых, симистор изолирован от радиатора, а радиатор крепится к корпусу через пластиковые  распорки. Однако,  пожалуйста, используйте только заземленную розетку для вашей же собственной безопасности.

Результаты

   Сварочный аппарат легко справляется с листами 2 x 0,75 мм – шов не может быть разорван на части, без вырывания металла. Возможно, если электроды будут толще и заостренные на концах, можно будет производить сварку  более  толстых листов. Алюминиевые кронштейны довольно хорошо проводят тепло от электродов, поэтому сварка может производиться без больших волнений по поводу перегрева и плавления изоляции проводов. Схема, печатная плата, файл прошивки, исходники и т.д. – всё в архиве для скачивания.

   Форум по сварочному оборудованию

   Схемы преобразователей

elwo.ru