Kodėl droselis ir kondensatoriai suvirinimui. Kondensatorių suvirinimo apžvalga ir gamyba

Yra keletas būdų, kaip sklandžiai sujungti metalinius elementus, tačiau tarp jų ypatingą vietą užima kondensatorinis suvirinimas. Ši technologija išpopuliarėjo maždaug nuo praėjusio amžiaus 30-ųjų. Prijungimas atliekamas tiekiant elektros srovę į norimą vietą. Susidaro trumpasis jungimas, dėl kurio metalas gali ištirpti.

Technologijos privalumai ir trūkumai

Įdomiausia, kad kondensatorių suvirinimas gali būti naudojamas ne tik pramoninėmis sąlygomis, bet ir kasdieniame gyvenime. Tai apima mažo dydžio prietaiso, turinčio nuolatinį įtampą, naudojimą. Toks įrenginys gali lengvai judėti darbo zonoje.

Tarp technologijos pranašumų reikėtų pažymėti:

• didelis darbo našumas;
• naudojamos įrangos ilgaamžiškumas;
• galimybė sujungti įvairius metalus;
• žemas šilumos gamybos lygis;
• papildomų eksploatacinių medžiagų trūkumas;
• elementų sujungimo tikslumas.

Tačiau yra situacijų, kai neįmanoma naudoti kondensatoriaus suvirinimo detalėms sujungti. Tai visų pirma lemia trumpa paties proceso galios trukmė ir kombinuotų elementų skerspjūvio apribojimas. Be to, impulsinė apkrova gali sukelti įvairių trikdžių tinkle.

Savybės ir specifinis pritaikymas

Pats ruošinių sujungimo procesas apima kontaktinį suvirinimą, kuriam specialiuose kondensatoriuose sunaudojamas tam tikras energijos kiekis. Jo išsiskyrimas įvyksta beveik akimirksniu (per 1 - 3 ms), dėl to sumažėja šiluminio poveikio zona.

Gana patogu kondensatorių suvirinti savo rankomis, nes procesas yra ekonomiškas. Naudojamas įrenginys gali būti prijungtas prie įprasto elektros tinklo. Yra specialūs didelės galios įrenginiai, skirti naudoti pramonėje.

Ši technologija ypač išpopuliarėjo dirbtuvėse, skirtose transporto priemonių kėbulų remontui. Darbo metu jie nedega ir nedeformuojami. Papildomo tiesinimo nereikia.

Pagrindiniai proceso reikalavimai

Norint, kad kondensatoriaus suvirinimas būtų atliktas aukštos kokybės, reikia laikytis tam tikrų sąlygų.

1. Kontaktinių elementų slėgis ruošinyje tuoj pat impulso momentu turi būti pakankamas, kad būtų užtikrintas patikimas sujungimas. Elektrodų atidarymas turėtų būti atliekamas šiek tiek delsiant, kad būtų užtikrinta geresnė metalinių dalių kristalizacija.
2. Jungiamų ruošinių paviršius turi būti be teršalų, kad oksido plėvelės ir rūdys nesukeltų per didelio pasipriešinimo, kai elektros srove yra nukreipiama tiesiai į detalę. Pašalinių dalelių buvimas žymiai sumažina technologijos efektyvumą.
3. Variniai strypai reikalingi kaip elektrodai. Taško skersmuo kontaktinėje zonoje turi būti bent 2-3 kartus didesnis už virinamo elemento storį.

Technologinės technikos

Yra trys galimybės paveikti ruošinius:

1. Kondensatoriaus taškinis suvirinimas daugiausia naudojamas skirtingų storio santykio dalių sujungimui. Jis sėkmingai naudojamas elektronikos ir instrumentų gamyboje.
2. Ritininis suvirinimas yra tam tikras skaičius taškinių jungčių, padarytų ištisinės siūlės pavidalu. Elektrodai primena besisukančius ritinius.
3. Smūginio kondensatoriaus suvirinimas leidžia sukurti mažo skerspjūvio elementus. Prieš ruošinių susidūrimą susidaro lankinis išlydis, lydantis galus. Dalims susilietus, atliekamas suvirinimas.

Kalbant apie klasifikaciją pagal naudojamą įrangą, technologija gali būti suskirstyta pagal transformatoriaus buvimą. Jei jo nėra, pagrindinio įrenginio konstrukcija yra supaprastinta, o didžioji šilumos dalis išsiskiria tiesioginio kontakto zonoje. Pagrindinis transformatorinio suvirinimo privalumas yra galimybė tiekti daug energijos.

„Pasidaryk pats“ kondensatoriaus taškinis suvirinimas: paprasto įrenginio schema

Norėdami sujungti plonus iki 0,5 mm lakštus arba mažas dalis, galite naudoti paprastą dizainą, pagamintą namuose. Jame impulsas tiekiamas per transformatorių. Vienas iš antrinės apvijos galų yra prijungtas prie pagrindinės dalies masyvo, o kitas - prie elektrodo.

Gaminant tokį įrenginį galima naudoti grandinę, kurioje pirminė apvija prijungiama prie elektros tinklo. Vienas iš jo galų išvedamas per keitiklio įstrižainę diodo tiltelio pavidalu. Kita vertus, signalas tiekiamas tiesiai iš tiristoriaus, kuris valdomas paleidimo mygtuku.

Impulsas šiuo atveju generuojamas naudojant 1000–2000 μF talpos kondensatorių. Norint pagaminti transformatorių, galima paimti 70 mm storio Sh-40 šerdį. Pirminė trijų šimtų apsisukimų apvija gali būti lengvai pagaminta iš vielos, kurios skerspjūvis yra 0,8 mm, pažymėtas PEV. Valdymui tinka tiristorius, pažymėtas KU200 arba PTL-50. Antrinė apvija su dešimt apsisukimų gali būti pagaminta iš varinės šynos.

Galingesnis kondensatoriaus suvirinimas: naminio įrenginio schema ir aprašymas

Norint padidinti galios rodiklius, teks pakeisti pagaminto įrenginio konstrukciją. Taikant tinkamą požiūrį, bus galima prijungti laidus, kurių skerspjūvis yra iki 5 mm, taip pat plonus lakštus, kurių storis ne didesnis kaip 1 mm. Signalui valdyti naudojamas bekontaktis starteris, pažymėtas MTT4K, skirtas 80 A elektros srovei.

Paprastai valdymo bloką sudaro lygiagrečiai sujungti tiristoriai, diodai ir rezistorius. Atsako intervalas reguliuojamas naudojant relę, esančią pagrindinėje įvesties transformatoriaus grandinėje.

Energija šildoma elektrolitiniuose kondensatoriuose, sujungtuose į vieną bateriją, naudojant lentelę.

Pagrindinė transformatoriaus apvija pagaminta iš 1,5 mm skerspjūvio vielos, o antrinė – iš varinės šynos.

Naminis prietaisas veikia pagal šią schemą. Paspaudus paleidimo mygtuką, įjungiama įdiegta relė, kuri naudojant tiristoriaus kontaktus įjungia suvirinimo įrenginio transformatorių. Išjungimas įvyksta iš karto po to, kai kondensatoriai išsikrauna. Impulso efektas reguliuojamas naudojant kintamą rezistorių.

Kontaktų blokavimo įtaisas

Pagamintas kondensatorinio suvirinimo įrenginys turi turėti patogų suvirinimo modulį, suteikiantį galimybę pritvirtinti ir laisvai judinti elektrodus. Paprasčiausias dizainas apima kontaktinių elementų laikymą rankiniu būdu. Sudėtingesnėje versijoje apatinis elektrodas tvirtinamas nejudančioje padėtyje.

Norėdami tai padaryti, jis tvirtinamas ant tinkamo pagrindo, kurio ilgis yra nuo 10 iki 20 mm, o skerspjūvis didesnis nei 8 mm. Viršutinė kontakto dalis yra suapvalinta. Antrasis elektrodas pritvirtintas prie platformos, kuri gali judėti. Bet kokiu atveju turi būti sumontuoti reguliavimo varžtai, kurių pagalba bus taikomas papildomas slėgis, kad būtų sukurtas papildomas slėgis.

Būtina izoliuoti pagrindą nuo judančios platformos prieš kontaktuojant elektrodams.

Darbo tvarka

Prieš atlikdami kondensatoriaus taškinį suvirinimą savo rankomis, turite susipažinti su pagrindiniais veiksmais.

1. Pradiniame etape jungiami elementai yra tinkamai paruošti. Nuo jų paviršiaus pašalinami teršalai dulkių dalelių, rūdžių ir kitų medžiagų pavidalu. Pašalinių intarpų buvimas neleis kokybiškai sujungti ruošinių.
2. Dalys sujungiamos viena su kita reikiamoje padėtyje. Jie turi būti tarp dviejų elektrodų. Po suspaudimo kontaktiniams elementams suteikiamas impulsas, paspaudus paleidimo mygtuką.
3. Kai elektros įtaka ruošiniui nustoja veikti, elektrodai gali būti atskirti. Užbaigta dalis pašalinama. Jei reikia, jis įrengiamas kitame taške. Tarpo dydį tiesiogiai veikia suvirinto elemento storis.

Paruoštų prietaisų taikymas

Darbas gali būti atliekamas naudojant specialią įrangą. Į šį rinkinį paprastai įeina:

• impulsų kūrimo aparatai;
• suvirinimo ir tvirtinimo detalių įtaisas;
• grįžtamasis kabelis su dviem spaustukais;
• įvorių rinkinys;
• naudojimo instrukcijos;
• laidai, skirti prijungti prie elektros tinklo.

Baigiamoji dalis

Aprašyta metalinių elementų sujungimo technologija leidžia ne tik suvirinti plieno gaminius. Su jo pagalba galite lengvai sujungti dalis iš spalvotųjų metalų. Tačiau atliekant suvirinimo darbus būtina atsižvelgti į visas naudojamų medžiagų ypatybes.

Susidūriau su kinišku Vita pusiau automatiniu suvirinimo aparatu (nuo šiol vadinsiu jį tiesiog PA), kuriame tiesiog perdegė galios transformatorius, kad jį suremontuotų;

Jie skundėsi, kad jiems dar dirbant neįmanoma nieko virti, buvo stiprūs purslai, traškėjimas ir pan. Taigi nusprendžiau padaryti išvadą, o kartu pasidalinti savo patirtimi, gal kam nors pravers. Pirmą kartą apžiūrėjus supratau, kad transformatorius PA apvyniotas neteisingai, nes pirminė ir antrinė apvijos buvo apvyniotos atskirai nuotraukoje, kad liko tik antrinė, o prie jos buvo apvyniota pirminė (taip buvo atvežtas transformatorius); man).

Tai reiškia, kad toks transformatorius turi staigiai krentančią srovės įtampos charakteristiką (voltų amperų charakteristikas) ir tinka lankiniam suvirinimui, bet ne PA. Pa, jums reikia transformatoriaus su standžia srovės įtampos charakteristika, todėl antrinė transformatoriaus apvija turi būti apvyniota ant pirminės apvijos.

Norint pradėti pervynioti transformatorių, reikia atsargiai, nepažeidžiant izoliacijos, išvynioti antrinę apviją ir nupjauti dvi apvijas skiriančią pertvarą.

Pirminei apvijai naudosiu 2 mm storio emaliuotą varinę vielą pilnam pervyniojimui mums reikės 3,1 kg varinės vielos, arba 115 metrų. Vėjame apsisukti, kad suktumeis iš vienos pusės į kitą ir atgal. Reikia vynioti 234 apsisukimus – tai 7 sluoksniai, suvyniojus darome čiaupą.

Pirminę apviją ir čiaupus izoliuojame medžiagine juosta. Toliau apvyniojame antrinę apviją ta pačia viela, kurią apvyniojome anksčiau. Apvijame sandariai 36 posūkius, kurių kotas 20 mm2, maždaug 17 metrų.

Transformatorius paruoštas, dabar dirbkime su droseliu. Droselis yra ne mažiau svarbi PA dalis, be kurios jis normaliai neveiks. Jis buvo pagamintas neteisingai, nes tarp dviejų magnetinės grandinės dalių nėra tarpo. Droselį suvyniosiu ant geležies iš transformatoriaus TS-270. Išardome transformatorių ir iš jo paimame tik magnetinę grandinę. To paties skerspjūvio laidą kaip ir ant transformatoriaus antrinės apvijos vyniojame ant vieno magnetinės grandinės vingio arba ant dviejų, jungiame galus nuosekliai, kaip jums patinka. Svarbiausias dalykas induktoryje yra nemagnetinis tarpas, kuris turėtų būti tarp dviejų magnetinės grandinės pusių, tai pasiekiama naudojant PCB įdėklus. Tarpiklio storis svyruoja nuo 1,5 iki 2 mm ir kiekvienu atveju nustatomas eksperimentiškai.

Siekiant stabilesnio lanko degimo, į grandinę reikia įdėti 20 000–40 000 μF talpos kondensatorius, o kondensatoriaus įtampa turi būti nuo 50 voltų. Schematiškai viskas atrodo taip.

Kad jūsų PA veiktų normaliai, pakaks atlikti aukščiau nurodytus veiksmus.
O tiems, kuriuos erzina nuolatinė degiklio srovė, į grandinę reikia įdėti 160-200 amperų tiristorių, kaip tai padaryti, žiūrėkite vaizdo įraše.

Ačiū visiems už dėmesį-)

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai yra vienas iš pagrindinių elementų, užtikrinančių stabilų suvirinimo aparatų aukšto dažnio keitiklių darbą. Įmonės gamina patikimus, aukštos kokybės kondensatorius tokio tipo pritaikymui.

Pirmuosiuose įrenginiuose, naudojantys elektros lankinio suvirinimo metodą, buvo naudojami reguliuojami kintamos srovės transformatoriai. Transformatoriniai suvirinimo aparatai yra populiariausi ir vis dar naudojami šiandien. Jie yra patikimi, lengvai prižiūrimi, tačiau turi nemažai trūkumų: didelis svoris, didelis spalvotųjų metalų kiekis transformatoriaus apvijose, mažas suvirinimo proceso automatizavimo laipsnis. Šiuos trūkumus galima įveikti pereinant prie aukštesnių srovės dažnių ir sumažinus išėjimo transformatoriaus dydį. Idėja sumažinti transformatoriaus dydį, pereinant nuo 50 Hz maitinimo dažnio prie didesnio, gimė dar XX amžiaus 40-aisiais. Tada tai buvo daroma naudojant elektromagnetinius keitiklius-vibratorius. 1950 metais šiems tikslams pradėti naudoti elektroniniai vamzdeliai – tiratronai. Tačiau buvo nepageidautina juos naudoti suvirinimo technologijoje dėl mažo efektyvumo ir mažo patikimumo. Plačiai paplitęs puslaidininkinių įtaisų įvedimas septintojo dešimtmečio pradžioje paskatino aktyvų suvirinimo keitiklių kūrimą, pirmiausia tiristorių, o paskui tranzistorių. XXI amžiaus pradžioje sukurti izoliuotų vartų dvipoliai tranzistoriai (IGBT) suteikė naują impulsą inverterinių įrenginių kūrimui. Jie gali veikti ultragarso dažniais, o tai gali žymiai sumažinti transformatoriaus dydį ir viso prietaiso svorį.

Supaprastinta keitiklio blokinė schema gali būti pavaizduota kaip trys blokai (1 pav.). Įėjime yra lygintuvas be transformatoriaus su lygiagrečiai sujungta talpa, leidžiančia padidinti nuolatinę įtampą iki 300 V. Inverterio blokas nuolatinę srovę paverčia aukšto dažnio kintamąja srove. Konversijos dažnis siekia dešimtis kilohercų. Įrenginyje yra aukšto dažnio impulsinis transformatorius, kuriame sumažinama įtampa. Šis blokas gali būti gaminamas dviem versijomis – naudojant vieno ciklo arba stūmimo impulsus. Abiem atvejais tranzistoriaus blokas veikia rakto režimu su galimybe reguliuoti įjungimo laiką, o tai leidžia reguliuoti apkrovos srovę. Išėjimo lygintuvo blokas paverčia kintamąją srovę po keitiklio į nuolatinę suvirinimo srovę.

Suvirinimo keitiklio veikimo principas yra laipsniškas tinklo įtampos keitimas. Pirma, kintamosios srovės tinklo įtampa padidinama ir ištaisoma preliminariajame ištaisymo bloke. Nuolatinė įtampa maitina aukšto dažnio generatorių, naudojant IGBT tranzistorius inverterio bloke. Aukšto dažnio kintamoji įtampa transformatoriaus pagalba paverčiama žemesne ir tiekiama į išėjimo lygintuvo bloką. Iš lygintuvo išėjimo srovė jau gali būti tiekiama į suvirinimo elektrodą. Elektrodo srovė reguliuojama grandinėmis, valdant neigiamo grįžtamojo ryšio gylį. Tobulėjant mikroprocesorinėms technologijoms, pradėtos gaminti inverterinės pusiau automatinės mašinos, galinčios savarankiškai pasirinkti darbo režimą ir atlikti tokias funkcijas kaip „neprilipimas“, aukšto dažnio lanko sužadinimas, lanko sulaikymas ir kt.

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai suvirinimo inverteriuose

Pagrindiniai suvirinimo keitiklių komponentai yra puslaidininkiniai komponentai, žeminamasis transformatorius ir kondensatoriai. Šiandien puslaidininkinių komponentų kokybė yra tokia aukšta, kad tinkamai naudojant, problemų nekyla. Dėl to, kad įrenginys veikia aukštais dažniais ir gana didelėmis srovėmis, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas įrenginio stabilumui – nuo ​​to tiesiogiai priklauso suvirinimo darbų kokybė. Svarbiausi komponentai šiame kontekste yra elektrolitiniai kondensatoriai, kurių kokybė labai įtakoja įrenginio patikimumą ir į elektros tinklą patenkančių trukdžių lygį.

Labiausiai paplitę yra aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai. Jie geriausiai tinka naudoti pirminiame tinklo IP šaltinyje. Elektrolitiniai kondensatoriai turi didelę talpą, aukštą vardinę įtampą, mažus matmenis ir gali veikti garso dažniais. Tokios charakteristikos yra vienas iš neabejotinų aliuminio elektrolitų pranašumų.

Visi aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai sudaryti iš nuoseklių aliuminio folijos sluoksnių (kondensatoriaus anodas), popierinio tarpiklio, kito aliuminio folijos sluoksnio (kondensatoriaus katodo) ir kito popieriaus sluoksnio. Visa tai susukama ir dedama į sandarų indą. Laidininkai ištraukiami iš anodo ir katodo sluoksnių, kad būtų įtraukti į grandinę. Taip pat aliuminio sluoksniai papildomai išgraviruoti, siekiant padidinti jų paviršiaus plotą ir atitinkamai kondensatoriaus talpą. Tuo pačiu metu aukštos įtampos kondensatorių talpa padidėja apie 20 kartų, o žemos - 100. Be to, visa ši konstrukcija apdorojama cheminėmis medžiagomis, kad būtų pasiekti reikiami parametrai.

Elektrolitiniai kondensatoriai turi gana sudėtingą struktūrą, todėl juos sunku gaminti ir eksploatuoti. Kondensatorių charakteristikos gali labai skirtis priklausomai nuo darbo režimų ir darbo klimato sąlygų. Didėjant dažniui ir temperatūrai, kondensatoriaus ir ESR talpa mažėja. Mažėjant temperatūrai, mažėja ir talpa, o ESR gali padidėti iki 100 kartų, o tai savo ruožtu sumažina maksimalią leistiną kondensatoriaus pulsacijos srovę. Impulsinių ir įvesties tinklo filtrų kondensatorių patikimumas visų pirma priklauso nuo jų didžiausios leistinos pulsacinės srovės. Tekančios banguojančios srovės gali įkaitinti kondensatorių, o tai sukelia ankstyvą jo gedimą.

Inverteriuose pagrindinė elektrolitinių kondensatorių paskirtis yra padidinti įtampą įvesties lygintuve ir išlyginti galimus bangavimus.

Didelės inverterių veikimo problemos kyla dėl didelės srovės per tranzistorius, aukšti valdymo impulsų formos reikalavimai, o tai reiškia, kad galios jungikliams valdyti reikia naudoti galingus tvarkykles, aukšti maitinimo grandinių įrengimo reikalavimai ir didelės impulsų srovės. Visa tai labai priklauso nuo įvesties filtro kondensatorių kokybės koeficiento, todėl inverterių suvirinimo aparatams reikia atidžiai parinkti elektrolitinių kondensatorių parametrus. Taigi suvirinimo keitiklio preliminariajame ištaisymo bloke svarbiausias elementas yra filtruojantis elektrolitinis kondensatorius, sumontuotas po diodinio tiltelio. Kondensatorių rekomenduojama montuoti arti IGBT ir diodų, o tai pašalina laidų, jungiančių įrenginį su maitinimo šaltiniu, induktyvumo įtaką keitiklio darbui. Taip pat kondensatorių montavimas šalia vartotojų sumažina maitinimo šaltinio vidinę varžą kintamajai srovei, o tai neleidžia sužadinti stiprintuvo pakopų.

Paprastai pilnų bangų keitikliuose filtro kondensatorius parenkamas taip, kad ištaisytos įtampos pulsacija neviršytų 5...10 V. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad įtampa ant filtro kondensatorių bus 1,41 karto didesnė nei diodinio tiltelio išėjime. Taigi, jei po diodinio tiltelio gausime 220 V pulsuojančią įtampą, tai kondensatoriai jau turės 310 V nuolatinės srovės įtampą. Paprastai darbinė įtampa tinkle yra ribojama iki 250 V, todėl įtampa filtro išėjime bus 350 V. Retais atvejais tinklo įtampa gali pakilti dar aukščiau, todėl kondensatoriai turėtų būti parinkti darbinei įtampai ne mažiau kaip 400 V. Kondensatoriai gali turėti papildomą šildymą dėl didelių darbinių srovių. Rekomenduojamas viršutinės temperatūros diapazonas yra ne mažesnis kaip 85...105°C. Priklausomai nuo įrenginio galios, parenkami įvesties kondensatoriai, skirti išlyginti įtampos bangavimą, kurių talpa yra 470...2500 µF. Esant pastoviam tarpui rezonansiniame droselyje, padidinus įvesties kondensatoriaus talpą, proporcingai didėja lankui tiekiama galia.

Parduodama, pavyzdžiui, 1500 ir 2200 µF kondensatorių, tačiau paprastai vietoj vieno naudojamas kondensatorių bankas - keli tos pačios talpos komponentai, sujungti lygiagrečiai. Lygiagrečios jungties dėka sumažėja vidinė varža ir induktyvumas, o tai pagerina įtampos filtravimą. Taip pat įkrovimo pradžioje per kondensatorius teka labai didelė įkrovimo srovė, artima trumpojo jungimo srovei. Lygiagretus jungimas leidžia sumažinti srovę, tekančią per kiekvieną kondensatorių atskirai, o tai padidina tarnavimo laiką.

Hitachi, Samwha, Yageo elektrolitų pasirinkimas

Šiandien elektronikos rinkoje galite rasti daugybę tinkamų kondensatorių iš gerai žinomų ir mažai žinomų gamintojų. Renkantis įrangą nereikėtų pamiršti, kad esant panašiems parametrams, kondensatoriai labai skiriasi kokybe ir patikimumu. Labiausiai pasiteisinę gaminiai yra iš tokių pasaulyje žinomų aukštos kokybės aliuminio kondensatorių gamintojų kaip ir. Įmonės aktyviai kuria naujas kondensatorių gamybos technologijas, todėl jų gaminiai pasižymi geresnėmis savybėmis lyginant su konkurentų gaminiais.

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai yra kelių formų:

• montuoti ant spausdintinės plokštės;
• su sustiprintais prispaudžiamais kaiščiais (Snap-In);
• su varžtais gnybtais (Screw Terminal).

1, 2 ir 3 lentelėse pateiktos aukščiau minėtų gamintojų serijos, kurios yra optimaliausios naudoti priešrektifikaciniame bloke, o jų išvaizda atitinkamai parodyta 2, 3 ir 4 paveiksluose. Šios serijos turi maksimalų tarnavimo laiką (tam tikro gamintojo šeimoje) ir išplėstą temperatūros diapazoną.

1 lentelė. Yageo pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

2 lentelė. Samwha pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

3 lentelė. Hitachi pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

Kaip matyti iš 1, 2 ir 3 lentelių, gaminių asortimentas yra gana platus, o vartotojas turi galimybę surinkti kondensatorių banką, kurio parametrai visiškai atitiks būsimojo suvirinimo keitiklio reikalavimus. Patikimiausi yra Hitachi kondensatoriai, kurių garantuotas tarnavimo laikas yra iki 12 000 valandų, o konkurentai šį parametrą turi iki 10 000 valandų Samwha JY serijos kondensatoriuose ir iki 5 000 valandų Yageo LC, NF, NH serijų kondensatoriuose. Tiesa, šis parametras nerodo garantuoto kondensatoriaus gedimo po nurodytos linijos. Čia turime omenyje tik naudojimo laiką esant maksimaliai apkrovai ir temperatūrai. Naudojant mažesniame temperatūrų diapazone, tarnavimo laikas atitinkamai pailgės. Praėjus nurodytam laikotarpiui, taip pat galima sumažinti našumą 10% ir padidinti nuostolius 10...13% dirbant maksimalia temperatūra.

slonik rašė:

po lygintuvo tiltelio yra kondensatorių komplektas (7 vnt lygiagrečiai) ir po to droselis Taigi šie kondensatoriai yra sukurti taip, kad juos būtų galima sujungti su džemperiais arba lygintuvo lauku, arba po droselio, ar net išjungti. Tai kam tai reikalinga ir kur geriausia montuoti šiuos kondensatorius?

Tribune rašė:

Siekiant užtikrinti lanko tarpo stabilizavimo sąlygas, pusiau automatinio suvirinimo šaltinis turi turėti standžią apkrovos charakteristiką ir didelį srovės kilimo greitį trumpojo jungimo metu. Šie reikalavimai ypač aktualūs suvirinant plona viela D0,6...0,8mm. Didėjant vielos skersmeniui, apkrovos charakteristika vis labiau mažėja, o reikalingas srovės kilimo greitis mažėja. Norint pakoreguoti srovės kilimo greitį, klasikiniuose šaltiniuose droselis gaminamas net su čiaupais (BC300).

Sprendžiant pagal nurodytą 140A srovę, šaltinis yra skirtas suvirinimui plona viela ir greičiausiai kondensatorius turėtų būti įjungtas prieš droselį. Šiuo atveju induktoriaus induktyvumas turėtų būti apie 0,2 mH. Kondensatoriaus įjungimas po induktoriaus beveik visada sukelia pernelyg didelį srovės padidėjimą, o tai nėra gerai (taškymas smarkiai padidėja).

valvol.ru

Elektrolitiniai kondensatoriai suvirinimo inverteriuose

Bugajevas Viktoras, Vitalijus Didukas, Maksimas Musienko

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai yra vienas iš pagrindinių elementų, užtikrinančių stabilų suvirinimo aparatų aukšto dažnio keitiklių darbą. Patikimus aukštos kokybės kondensatorius tokio tipo pritaikymui gamina Hitachi, Samwha, Yageo.

Pirmuosiuose įrenginiuose, naudojantys elektros lankinio suvirinimo metodą, buvo naudojami reguliuojami kintamos srovės transformatoriai. Transformatoriniai suvirinimo aparatai yra populiariausi ir vis dar naudojami šiandien. Jie yra patikimi, lengvai prižiūrimi, tačiau turi nemažai trūkumų: didelis svoris, didelis spalvotųjų metalų kiekis transformatoriaus apvijose, mažas suvirinimo proceso automatizavimo laipsnis. Šiuos trūkumus galima įveikti pereinant prie aukštesnių srovės dažnių ir sumažinus išėjimo transformatoriaus dydį. Idėja sumažinti transformatoriaus dydį, pereinant nuo 50 Hz maitinimo dažnio prie didesnio, gimė dar XX amžiaus 40-aisiais. Tada tai buvo daroma naudojant elektromagnetinius keitiklius-vibratorius. 1950 metais šiems tikslams pradėti naudoti elektroniniai vamzdeliai – tiratronai. Tačiau buvo nepageidautina juos naudoti suvirinimo technologijoje dėl mažo efektyvumo ir mažo patikimumo. Plačiai paplitęs puslaidininkinių įtaisų įvedimas septintojo dešimtmečio pradžioje paskatino aktyvų suvirinimo keitiklių kūrimą, pirmiausia tiristorių, o paskui tranzistorių. XXI amžiaus pradžioje sukurti izoliuotų vartų dvipoliai tranzistoriai (IGBT) suteikė naują impulsą inverterinių įrenginių kūrimui. Jie gali veikti ultragarso dažniais, o tai gali žymiai sumažinti transformatoriaus dydį ir viso prietaiso svorį.

Supaprastinta keitiklio blokinė schema gali būti pavaizduota kaip trys blokai (1 pav.). Įėjime yra lygintuvas be transformatoriaus su lygiagrečiai sujungta talpa, leidžiančia padidinti nuolatinę įtampą iki 300 V. Inverterio blokas nuolatinę srovę paverčia aukšto dažnio kintamąja srove. Konversijos dažnis siekia dešimtis kilohercų. Įrenginyje yra aukšto dažnio impulsinis transformatorius, kuriame sumažinama įtampa. Šis blokas gali būti gaminamas dviem versijomis – naudojant vieno ciklo arba stūmimo impulsus. Abiem atvejais tranzistoriaus blokas veikia rakto režimu su galimybe reguliuoti įjungimo laiką, o tai leidžia reguliuoti apkrovos srovę. Išėjimo lygintuvo blokas paverčia kintamąją srovę po keitiklio į nuolatinę suvirinimo srovę.

Ryžiai. 1. Supaprastinta suvirinimo keitiklio blokinė schema

Suvirinimo keitiklio veikimo principas yra laipsniškas tinklo įtampos keitimas. Pirma, kintamosios srovės tinklo įtampa padidinama ir ištaisoma preliminariajame ištaisymo bloke. Nuolatinė įtampa maitina aukšto dažnio generatorių, naudojant IGBT tranzistorius inverterio bloke. Aukšto dažnio kintamoji įtampa transformatoriaus pagalba paverčiama žemesne ir tiekiama į išėjimo lygintuvo bloką. Iš lygintuvo išėjimo srovė jau gali būti tiekiama į suvirinimo elektrodą. Elektrodo srovė reguliuojama grandinėmis, valdant neigiamo grįžtamojo ryšio gylį. Tobulėjant mikroprocesorinėms technologijoms, pradėtos gaminti inverterinės pusiau automatinės mašinos, galinčios savarankiškai pasirinkti darbo režimą ir atlikti tokias funkcijas kaip „neprilipimas“, aukšto dažnio lanko sužadinimas, lanko sulaikymas ir kt.

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai suvirinimo inverteriuose

Pagrindiniai suvirinimo keitiklių komponentai yra puslaidininkiniai komponentai, žeminamasis transformatorius ir kondensatoriai. Šiandien puslaidininkinių komponentų kokybė yra tokia aukšta, kad tinkamai naudojant, problemų nekyla. Dėl to, kad įrenginys veikia aukštais dažniais ir gana didelėmis srovėmis, ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas įrenginio stabilumui – nuo ​​to tiesiogiai priklauso suvirinimo darbų kokybė. Svarbiausi komponentai šiame kontekste yra elektrolitiniai kondensatoriai, kurių kokybė labai įtakoja įrenginio patikimumą ir į elektros tinklą patenkančių trukdžių lygį.

Labiausiai paplitę yra aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai. Jie geriausiai tinka naudoti pirminiame tinklo IP šaltinyje. Elektrolitiniai kondensatoriai turi didelę talpą, aukštą vardinę įtampą, mažus matmenis ir gali veikti garso dažniais. Tokios charakteristikos yra vienas iš neabejotinų aliuminio elektrolitų pranašumų.

Visi aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai sudaryti iš nuoseklių aliuminio folijos sluoksnių (kondensatoriaus anodas), popierinio tarpiklio, kito aliuminio folijos sluoksnio (kondensatoriaus katodo) ir kito popieriaus sluoksnio. Visa tai susukama ir dedama į sandarų indą. Laidininkai ištraukiami iš anodo ir katodo sluoksnių, kad būtų įtraukti į grandinę. Taip pat aliuminio sluoksniai papildomai išgraviruoti, siekiant padidinti jų paviršiaus plotą ir atitinkamai kondensatoriaus talpą. Tuo pačiu metu aukštos įtampos kondensatorių talpa padidėja apie 20 kartų, o žemos - 100. Be to, visa ši konstrukcija apdorojama cheminėmis medžiagomis, kad būtų pasiekti reikiami parametrai.

Elektrolitiniai kondensatoriai turi gana sudėtingą struktūrą, todėl juos sunku gaminti ir eksploatuoti. Kondensatorių charakteristikos gali labai skirtis priklausomai nuo darbo režimų ir darbo klimato sąlygų. Didėjant dažniui ir temperatūrai, kondensatoriaus ir ESR talpa mažėja. Mažėjant temperatūrai, mažėja ir talpa, o ESR gali padidėti iki 100 kartų, o tai savo ruožtu sumažina maksimalią leistiną kondensatoriaus pulsacijos srovę. Impulsinių ir įvesties tinklo filtrų kondensatorių patikimumas visų pirma priklauso nuo jų didžiausios leistinos pulsacinės srovės. Tekančios banguojančios srovės gali įkaitinti kondensatorių, o tai sukelia ankstyvą jo gedimą.

Inverteriuose pagrindinė elektrolitinių kondensatorių paskirtis yra padidinti įtampą įvesties lygintuve ir išlyginti galimus bangavimus.

Didelės inverterių veikimo problemos kyla dėl didelės srovės per tranzistorius, aukšti valdymo impulsų formos reikalavimai, o tai reiškia, kad galios jungikliams valdyti reikia naudoti galingus tvarkykles, aukšti maitinimo grandinių įrengimo reikalavimai ir didelės impulsų srovės. Visa tai labai priklauso nuo įvesties filtro kondensatorių kokybės koeficiento, todėl inverterių suvirinimo aparatams reikia atidžiai parinkti elektrolitinių kondensatorių parametrus. Taigi suvirinimo keitiklio preliminariajame ištaisymo bloke svarbiausias elementas yra filtruojantis elektrolitinis kondensatorius, sumontuotas po diodinio tiltelio. Kondensatorių rekomenduojama montuoti arti IGBT ir diodų, o tai pašalina laidų, jungiančių įrenginį su maitinimo šaltiniu, induktyvumo įtaką keitiklio darbui. Taip pat kondensatorių montavimas šalia vartotojų sumažina maitinimo šaltinio vidinę varžą kintamajai srovei, o tai neleidžia sužadinti stiprintuvo pakopų.

Paprastai pilnų bangų keitikliuose filtro kondensatorius parenkamas taip, kad ištaisytos įtampos pulsacija neviršytų 5...10 V. Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad įtampa ant filtro kondensatorių bus 1,41 karto didesnė nei diodinio tiltelio išėjime. Taigi, jei po diodinio tiltelio gausime 220 V pulsuojančią įtampą, tai kondensatoriai jau turės 310 V nuolatinės srovės įtampą. Paprastai darbinė įtampa tinkle yra ribojama iki 250 V, todėl įtampa filtro išėjime bus 350 V. Retais atvejais tinklo įtampa gali pakilti dar aukščiau, todėl kondensatoriai turėtų būti parinkti darbinei įtampai ne mažiau kaip 400 V. Kondensatoriai gali turėti papildomą šildymą dėl didelių darbinių srovių. Rekomenduojamas viršutinės temperatūros diapazonas yra ne mažesnis kaip 85...105°C. Priklausomai nuo įrenginio galios, parenkami įvesties kondensatoriai, skirti išlyginti įtampos bangavimą, kurių talpa yra 470...2500 µF. Esant pastoviam tarpui rezonansiniame droselyje, padidinus įvesties kondensatoriaus talpą, proporcingai didėja lankui tiekiama galia.

Parduodama, pavyzdžiui, 1500 ir 2200 µF kondensatorių, tačiau paprastai vietoj vieno naudojamas kondensatorių bankas - keli tos pačios talpos komponentai, sujungti lygiagrečiai. Lygiagrečios jungties dėka sumažėja vidinė varža ir induktyvumas, o tai pagerina įtampos filtravimą. Taip pat įkrovimo pradžioje per kondensatorius teka labai didelė įkrovimo srovė, artima trumpojo jungimo srovei. Lygiagretus jungimas leidžia sumažinti srovę, tekančią per kiekvieną kondensatorių atskirai, o tai padidina tarnavimo laiką.

Hitachi, Samwha, Yageo elektrolitų pasirinkimas

Šiandien elektronikos rinkoje galite rasti daugybę tinkamų kondensatorių iš gerai žinomų ir mažai žinomų gamintojų. Renkantis įrangą nereikėtų pamiršti, kad esant panašiems parametrams, kondensatoriai labai skiriasi kokybe ir patikimumu. Labiausiai pasiteisinusi gaminiai yra iš tokių pasaulyje žinomų aukštos kokybės aliuminio kondensatorių gamintojų kaip Hitachi, Samwha ir Yageo. Įmonės aktyviai kuria naujas kondensatorių gamybos technologijas, todėl jų gaminiai pasižymi geresnėmis savybėmis lyginant su konkurentų gaminiais.

Aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai yra kelių formų:

• montuoti ant spausdintinės plokštės;
• su sustiprintais prispaudžiamais kaiščiais (Snap-In);
• su varžtais gnybtais (Screw Terminal).

1, 2 ir 3 lentelėse pateiktos aukščiau minėtų gamintojų serijos, kurios yra optimaliausios naudoti priešrektifikaciniame bloke, o jų išvaizda atitinkamai parodyta 2, 3 ir 4 paveiksluose. Šios serijos turi maksimalų tarnavimo laiką (tam tikro gamintojo šeimoje) ir išplėstą temperatūros diapazoną.

1 lentelė. Yageo pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

2 lentelė. Samwha pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

3 lentelė. Hitachi pagaminti elektrolitiniai kondensatoriai

Kaip matyti iš 1, 2 ir 3 lentelių, gaminių asortimentas yra gana platus, o vartotojas turi galimybę surinkti kondensatorių banką, kurio parametrai visiškai atitiks būsimojo suvirinimo keitiklio reikalavimus. Patikimiausi yra Hitachi kondensatoriai, kurių garantuotas tarnavimo laikas yra iki 12 000 valandų, o konkurentai šį parametrą turi iki 10 000 valandų Samwha JY serijos kondensatoriuose ir iki 5 000 valandų Yageo LC, NF, NH serijų kondensatoriuose. Tiesa, šis parametras nerodo garantuoto kondensatoriaus gedimo po nurodytos linijos. Čia turime omenyje tik naudojimo laiką esant maksimaliai apkrovai ir temperatūrai. Naudojant mažesniame temperatūrų diapazone, tarnavimo laikas atitinkamai pailgės. Praėjus nurodytam laikotarpiui, taip pat galima sumažinti našumą 10% ir padidinti nuostolius 10...13% dirbant maksimalia temperatūra.

Ryžiai. 2. Yageo elektrolitiniai kondensatoriai

Ryžiai. 3. Samwha elektrolitiniai kondensatoriai

Ryžiai. 4. Hitachi elektrolitiniai kondensatoriai

Pastebėtina, kad kiekvienoje serijoje galite rasti skirtingą kondensatorių laidų konfigūraciją - su sustiprintais prispaudžiamais gnybtais arba varžtais. Varžtiniai gnybtai užtikrina garantuotą surinkimo patikimumą, o kondensatoriai su fiksuotais gnybtais padidina patikimumą ir palengvina montavimą ant spausdintinės plokštės.

Išvada

Manoma, kad aukštos kokybės aliuminio elektrolitiniai kondensatoriai, kuriuos gamina Hitachi, Samwha ir Yageo, gali išspręsti beveik visas problemas kuriant aukšto dažnio keitiklio suvirinimo aparatą. Išskirtinis pateiktų kondensatorių bruožas – jų kūrimas pagal RoHS (Direktyva dėl tam tikrų pavojingų medžiagų naudojimo elektros ir elektroninėje įrangoje apribojimo) ir kitų aplinkosaugos standartų reikalavimus. Norėdami gauti patarimų dėl pritaikymo, taip pat dėl ​​visų trijų įmonių gaminamų kondensatorių pirkimo, galite kreiptis į jų platintoją - įmonę COMPEL.

Literatūra

Techninės informacijos gavimas, pavyzdžių užsakymas, užsakymas ir pristatymas.

www.compel.ru

Paprastas „pasidaryk pats“ pusiau automatinis suvirinimo aparatas

Kaip pasidaryti pusiau automatinį suvirinimo aparatą. Šis klausimas kelia nerimą daugeliui, nes pusiau automatinio suvirinimo aparato, skirto buityje, kaina svyruoja nuo 300 iki 800 USD. Pramoniniai pusiau automatiniai suvirinimo aparatai dar brangesni. Liko tik viena galimybė - pusiau automatinę mašiną surinkti patiems, savo rankomis. Panagrinėkime, iš kokių pagrindinių komponentų ir dalių susideda pusiau automatinis suvirinimo aparatas. Pusiau automatinio suvirinimo aparato pagrindas yra suvirinimo galios transformatorius. Patartina turėti paruoštą transformatorių, bet galite jį pasigaminti patys. Pagrindiniai reikalavimai transformatoriui yra 10 - 20V išėjimo įtampa, užtikrinanti vardinę išėjimo srovę iki 60A. Norint reguliuoti išėjimo įtampą, apvyniojant pirminę apviją, reikia padaryti čiaupus ir numatyti perjungimo galimybę.

Žinoma, pats sunkiausias komponentas namuose yra vielos padavimo mechanizmas. Suvirinimo kokybė ir vielos padavimo vienodumas tiesiogiai priklausys nuo jo veikimo. Tinkamiausias tiekimo mechanizmo gamybos variantas yra greičių dėžė iš automobilio stiklo valytuvo su elektros varikliu.

Nes Pusiau automatinis suvirinimas atliekamas nuolatine srove, būtina naudoti lygintuvą. Lygintuvo tipas priklauso nuo suvirinimo transformatoriaus apvijos būdo. Mūsų versijai su dviem apvijomis naudojami du DL161-200 lygintuvo diodai. Tilto lygintuvo grandinei naudojami keturi lygintuvo diodai. 30000x63V kondensatorius skirtas išlyginti įtampos bangavimą po lygintuvo.

Nuolatinės srovės grandinėje po lygintuvų diodų, siekiant pagerinti lanko stabilumą, įrengiamas droselis, suvyniotas ant transformatoriaus šerdies, kurios skerspjūvis ne mažesnis kaip 35 mm x 35 mm, apie 20 vielos apsisukimų, skersmuo iš kurių yra ne mažesnis už suvirinimo transformatoriaus antrinės apvijos laido skersmenį.

Vielos padavimo mechanizmo elektros variklis maitinamas iš maitinimo šaltinio, kurio išėjimo įtampa yra 12 - 15 V ir srovė apie 5 A.

Pusiau automatinis suvirinimo aparatas taip pat turi:

dujų solenoidinis vožtuvas;

elektromagnetinis starteris pusiau automatiniam suvirinimo aparatui įjungti;

vielos padavimo žarna

ir kitų smulkmenų.

Pusiau automatinio suvirinimo aparato schema parodyta žemiau:

Kintamasis rezistorius naudojamas vielos padavimo greičiui reguliuoti pusiau automatinės mašinos veikimo metu. Paspaudus paleidimo mygtuką, dujų tiekimo vožtuvas sinchroniškai įjungiamas ir suvirinimo transformatorius įjungiamas naudojant relę K1.

Ši pusiau automatinė suvirinimo grandinė yra tik pavyzdys. Gaminant patiems, pusiau automatinę grandinę galima keisti pagal turimus komponentus.