Сварочный аппарат для сварки на постоянном токе

Как показывает практика, процесс горения дуги протекает стабильнее у сварочных устройств с мягкой (падающей) вольт- амперной характеристикой. К числу таких "сварочников" можно, в частности, отнести и самодельный аппарат с выпрямителем, принципиальная электрическая схема которого выполнена с "закавыкой", суть которой - в быстрой смене режимов работы диодов, включаемых по типовому вентильному мосту (ВСМ), но по так называемой схеме удвоения напряжения (ВСУ). Особую роль в рассматриваемом техническом решении играет перемычка X2X3. Вставив ее, получают из самого, что ни на есть обычного диодного моста VD1-VD4 с низкочастотным фильтром C1C2L1 выпрямительное устройство, на выходе которого в режиме холостого хода - удвоенное (по сравнению с первым вариантом работы) напряжение. При этом положительная, скажем, полуволна напряжения, поступающего от начала вторичной обмотки сварочного трансформатора T1, беспрепятственно проходит полупроводниковый силовой вентиль VD1 и, зарядив конденсатор C1 практически до максимума, возвращается к концу названной обмотки. С наступлением другого полупериода цепь прохождения положительных электрических зарядов будет несколько иной: от конца обмотки II сварочного трансформатора T1 к C2, а от него - через вентиль VD2 - к началу той же вторичной обмотки. Но конденсаторы C1 и C2 соединены друг с другом так, что результирующее напряжение оказывается равным суммарному, которое и подводится через дроссель L1 к промежутку "электрод-деталь", облегчая возникновение сварочной дуги. Полупроводниковые диоды VD3 и VD4 при замкнутой перемычке и отсутствии сварочной дуги в работе схемы как бы не участвуют по причине своего обратного включения в выпрямительные цепи. К тому же каждый из них оказывается запертым напряжением от соответствующего конденсатора. Недостатком типовых схем удвоения является, как утверждает теория, круто падающая внешняя характеристика, то есть резкое снижение выпрямленного напряжения при увеличении тока нагрузки. Это заставляет применять зарядные конденсаторы большой емкости (в рассматриваемом устройстве - "электролиты" по 1500 мкФ каждый). Кроме того, типовые схемы удвоения взрывоопасны: при пробое одного из силовых вентилей переменное напряжение оказывается напрямую приложенным к электролитическому (оксидному) конденсатору, что недопустимо. Вот тут то и призваны сыграть свою спасительную роль бездействовавшие ранее VD3,VD4.

 

Существует другой способ генерации стабилизированного напряжения постоянного тока, принципиально отличный оттого, что мы видели до сих пор; взгляните

на рис.

В таком импульсном стабилизаторе транзистор, работающий в режиме насыщенного ключа, периодическина короткое время прикладывает!: катушке индуктивности полное нестабилизированное напряжение. Ток катушки появляется на каждом импульсе, запасая

энергию 1/2LI^2 в ее магнитном поле; запасенная энергия передается на конденсатор вых. сглажив. фильтра (чтобы поцдержать напряжение и ток в нагрузке на выходе между импульсами заряца). Как и в линейных стабилизаторах, выход по обратной связи сравнивается с эталонным

напряжением, но в импульсных стабилизаторах управление выходом осуществляется за счет изменения длительности импульсов генератора или частоты переключения, а не за счет линейного управления базой или затвором.

Импульсные стабилизаторы обладают необычными свойствами, которые делают их очень популярными: так как управляющий элемент либо выключен, либо насыщен, рассеивается очень маленькая мощность; таким образом, импульсные стабилизаторы чрезвычайно эффективны даже при большом падении от входа до выхода.

 

 

Датчики положения являются первичными источниками информации для систем автоматики, как на основе релейных или логических схем, так и на базе программируемых контроллеров. Надежность всей системы определяется надежностью элемента, наиболее подверженного воздействию дестабилизирующих факторов. Именно бесконтактные датчики положения часто располагаются в зоне воздействия вибрации, пыли, воды, агрессивных жидкостей, предельных температур, электромагнитных помех, и надежность их работы определяет надежность работы всей системы управления.

 

Функционланая схема индуктивного датчика приближения и виды их корпусов

 

При выборе электрических параметров датчиков в первую очередь следует определить, каково будет напряжение питания и какой — схема подключения.

Для сетей постоянного тока 12–24 В используются датчики с двух- и трехпроводной

(четырехпроводной) схемой подключения

В схемах электрооборудования постоянного тока с общим минусом применяются

трехпроводные (четырехпроводные) датчики с общим минусом (PNP-выход). В схемах электрооборудования с общим плюсом применяются трехпроводные (четырехпроводные) датчики с общим плюсом (NPN-выход). Название соответствует типу силового транзистора выходного каскада датчика. Нагрузка датчика подключается между выходом (выходами) и общим выводом схемы. Датчики с разным типом выхода не взаимозаменяемы.

Наибольшее применение находят датчики с напряжением питания 24 В постоянного то-

ка с PNP-выходом.

Индуктивные датчики постоянного тока с двухпроводной схемой подключения при-

меняются реже. При грамотном монтаже они более помехоустойчивы, но не имеют защиту от перегрузок. Нагрузка двухпроводных датчиков включается в цепь питания последовательно с датчиком. Индуктивные датчики переменного тока напряжением 20–250 В имеют двухпроводную схему подключения. Номинальный ток 250 мА позволяет использовать эти датчики для непосредственного управления пускателем, контактором, золотником и т. п.

Применение индуктивных датчиков переменного тока 220 В позволяет снизить стоимость электрооборудования в простых схемах электроавтоматики за счет исключения блока питания, промежуточных реле и защитных конструкций для оборудования.

 

 

Как видно из рисунка, для увеличения выходной мощности два каскада ККМ включены параллельно на одну нагрузку. При таком включении выходной ток распределен между двумя каскадами, и величина используемой индуктивности, как и ее предельные токи, может быть уменьшена. Кроме индуктивности, менее строгие требования предъявляются и к другим силовым компонентам схемы: к ключевому транзистору, силовому диоду, выходному конденсатору. Использование меньших по размеру компонентов и разделение схемы на две составляющие позволяет обеспечить распределенное рассеяние тепла, так как силовые компоненты равномерно распределяются по всей площади печатной платы. Другой отличительной особенностью ККМ с чередованием фазы является сдвиг по фазе на 180° между параллельно работающими узлами. Такое включение дает ряд преимуществ по сравнению с реализацией однокаскадного ККМ на большую мощность или при простом параллельном включении двух каскадов. Так как каскады работают со сдвигом фаз 180°, то токовые пульсации, как по входу, так и по выходу, уменьшаются за счет взаимокомпенсации.

UCC28070 – это одна из микросхем в линейке Texas Instruments, позволяющая реализовать коррекцию коэффициента мощности с использованием метода чередования фаз в режиме непрерывного тока. Для реализации режима ККМ с чередованием фазы в UCC28070 использованы два широтно-импульсных модулятора (ШИМ), работающих со сдвигом фазы, равным 180°.