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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Regolatore universale a tiristori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / attrezzatura per saldatura Il circuito di base (Fig. 1) è progettato per un raddrizzatore di saldatura, che consente di ottenere un arco di saldatura di alta qualità nell'intervallo di corrente di 30-160 A quando si utilizzano elettrodi inossidabili. Il raddrizzatore può utilizzare qualsiasi trasformatore con una tensione dell'avvolgimento secondario da 28 a 60 V e una corrente fino a 160 A, incl. trasformatori convenzionali con caratteristiche "dure" e trasformatori di saldatura progettati in modo non del tutto corretto, che "abbassano" notevolmente la rete di alimentazione durante la saldatura.
La corrente di saldatura può essere regolata in modo fluido tramite il resistore R5, situato sul pannello frontale del raddrizzatore. Il circuito limita la tensione a circuito aperto del raddrizzatore a 30-40 V, il che garantisce un funzionamento più sicuro della saldatrice e consente l'uso del condensatore del filtro di uscita C6 con una tensione operativa di 30 V. L'introduzione del feedback di corrente (il segnale viene prelevato dal sensore di corrente R8) limita la corrente di cortocircuito e stabilizza la corrente di saldatura durante le fluttuazioni di tensione nella rete. Ciò è particolarmente importante quando si opera con una rete “debole”, cosa che spesso accade nelle zone rurali e quando i cavi di alimentazione sono lunghi. Modificando alcuni elementi del circuito, può essere utilizzato per creare raddrizzatori di regolazione per correnti da 1 a 1000 A, ad esempio caricabatterie per automobili, potenti raddrizzatori di saldatura. Il circuito utilizza un numero minimo di componenti più accessibili ed economici; la configurazione del circuito è semplice. Il circuito è stato sviluppato tenendo conto delle soluzioni circuitali tradizionali, tenendo conto della facilità di installazione degli elementi di potenza e dei requisiti di versatilità del circuito. Un raddrizzatore a ponte di controllo è realizzato sugli elementi VS1, VS2, VD1, VD4. Gli elementi R16 R18, R25, VD12, VD13, VT3 vengono utilizzati per assemblare un circuito di scarica per il condensatore C5 del generatore di tensione a dente di sega (RVG) nel momento in cui la tensione di rete passa attraverso 0. Il momento di funzionamento del dispositivo di soglia realizzato sugli elementi R20 - R24, VD14, VT4, VT5, dal segnale GPG, e quindi l'angolo di apertura VS1 e VS2 dipende dalla tensione sull'emettitore VT5, che è determinata dai segnali del sensore di corrente R8, lo stadio di limitazione della tensione di uscita (R6, R11 - R15, C4, VD9, VD11, VT2) e la resistenza del resistore R5. R5 imposta la polarizzazione iniziale in base a VT1 e determina la quantità di corrente di uscita alla quale la caduta di tensione sul sensore di corrente R8 è sufficiente per aprire VT1. Quando la tensione di uscita aumenta sopra la soglia (determinata dalla posizione del resistore trimmer R13), la corrente del transistor VT2 attraverso il resistore R6 apre anche VT1, mentre la tensione sull'emettitore di VT5 aumenta, l'angolo di apertura dei tiristori viene automaticamente mantenuto in modo che la corrente e la tensione di uscita non superino i valori impostati. Un generatore di corrente in cascata da 4 A (su R1, R2, VD16, VD17, VT6) genera la corrente necessaria per aprire i tiristori VS1 e VS2 e i diodi di disaccoppiamento VD7 e VD8. Un generatore di corrente da 20 mA (su R9, R26, VD4, VD5, VT7) e uno stabilizzatore parametrico su (R10, VD10) forniscono una tensione stabile. Il condensatore C6 (filtro di uscita) insieme all'induttore L1 crea le condizioni per l'accensione e la combustione stabile e “morbida” dell'arco di saldatura. La tensione di uscita ottimale del trasformatore (alla corrente massima che il raddrizzatore deve fornire) è 28-35 V. È possibile utilizzare anche trasformatori con tensioni di uscita fino a 60 V, ma ciò potrebbe compromettere la stabilità dell'arco a basse correnti di uscita. L'induttanza L1 può essere realizzata su qualsiasi nucleo di acciaio del trasformatore idoneo con sezione di 15-25 cm2 con traferro amagnetico di 0,5 mm; numero di giri 50-80, sezione del filo - almeno 10 mm2. Il condensatore C6 è costituito da condensatori elettrolitici con una tensione operativa di almeno 30 V: una capacità totale di almeno 30000 μF. Quasi tutti i diodi VD1, VD3, tiristori VS1 e VS2, classificati per una corrente di almeno 160 A, possono essere utilizzati installandoli sui radiatori. Quando si utilizza un trasformatore che ha due avvolgimenti per una tensione di 28-35 V, sono collegati in serie, il punto centrale è collegato al punto di connessione dei catodi VD1 VD3 e gli stessi diodi VD1 e VD3 sono esclusi dal circuito . La Figura 2 mostra la disposizione degli elementi e la Figura 3 mostra il circuito stampato del dispositivo.
Come sensore di corrente R8, l'autore ha utilizzato un pezzo di filo inossidabile D3 mm piegato in quattro e fissato tra i terminali. La distanza tra i terminali è di 55 mm. È possibile utilizzare parte del cavo di saldatura come sensore di corrente, selezionando una sezione di lunghezza tale che alla massima corrente di uscita la caduta di tensione ai suoi capi sia di circa 0,3 V. Questa condizione deve essere rispettata quando si scelgono altri materiali e design per il sensore. La Figura 4 e la Figura 5 mostrano schemi elettrici semplificati per vari modelli di sensori di corrente.
Poiché il circuito elettronico di controllo non utilizza una fonte di alimentazione separata, è conveniente realizzare il raddrizzatore una struttura separata, con due ingressi per fornire tensione alternata dal trasformatore e due uscite per il collegamento di un cavo di saldatura, un regolatore di corrente e un amperometro su il pannello frontale. Come amperometro, puoi utilizzare quasi tutti i dispositivi di puntamento che misurano la tensione sul sensore di corrente R8, se lo accendi attraverso l'apposita resistenza di smorzamento e calibri la scala. Per l'impostazione, l'uscita del circuito viene caricata con una resistenza di 10 Ohm, con una potenza di almeno 100 W, la resistenza R5 è impostata sulla posizione di resistenza minima, il cursore R13 è impostato sulla posizione superiore. Accendere il raddrizzatore e controllare la variazione della tensione di uscita quando si ruota il motore R13 entro 24-36 V, se necessario, selezionare R12. Quindi l'uscita del circuito viene cortocircuitata e, ruotando il motore R5, viene controllata la variazione della corrente di uscita nell'intervallo 30-160 A (è possibile misurare la corrente dell'avvolgimento primario del trasformatore moltiplicando la sua valore per il rapporto di trasformazione). Se nella posizione di massima resistenza R5 la corrente in uscita è maggiore (minore) di 160 A, la resistenza del sensore R8 viene aumentata (diminuita) di conseguenza, variando la distanza tra i terminali (la lunghezza della sezione del cavo). I limiti per la regolazione della corrente di uscita con il resistore R5 vengono modificati selezionando il resistore R4. Collegare un carico da 10 Ohm, utilizzare il resistore R13 per impostare la tensione di uscita su 30-36 V, quindi spegnere il resistore da 10 Ohm e controllare il funzionamento del raddrizzatore sull'intero intervallo di corrente di uscita accendendo l'arco di saldatura. Quando si utilizza il circuito per progettare dispositivi per automobili, vengono utilizzati trasformatori che forniscono una tensione di uscita di 160-300 V (per auto con batteria da 18 V) e 20-12 V (con batteria da 30 V) a correnti di 35- 24 A. L'induttore L1 viene eliminato, la capacità del condensatore C6 può essere ridotta a 10000 μF, la resistenza del sensore R8 viene selezionata per limitare la corrente in uscita a 160-300 A. Selezionando il resistore R12, la tensione a circuito aperto viene impostata su 14 e 28 V, rispettivamente, per 12 batterie (24 V). È possibile utilizzare il circuito nei caricabatterie selezionando gli intervalli di corrente di uscita desiderati e la soglia del limite di tensione. L'induttore L1 e il condensatore C6 vengono eliminati, lo stabilizzatore di corrente nella fonte di alimentazione può essere sostituito con un resistore e gli elementi di potenza vengono selezionati in base alla loro potenza. Se prevedi di utilizzare solo elettrodi progettati per funzionare con corrente continua e alternata per la saldatura (ad esempio ANO-4; ANO-6), puoi provare a semplificare la progettazione eliminando L1, C6 e gli elementi del circuito di limitazione della tensione. Gli elementi indicati nello schema possono essere sostituiti con quasi tutti simili, tenendo conto che gli elementi VT2, VT4, VT6, VT7, VD2, VD6, VD14, VD18 devono resistere al valore di ampiezza della tensione alternata fornita all'ingresso. Il transistor composito VT6 può essere sostituito con transistor delle serie KT829, KT827 o una coppia delle serie KT817, KT819, KT805 e KT503, serie KT645, ecc. Quando si scelgono gli elementi di potenza del circuito, è necessario tenere conto della loro ammissibilità corrente operativa e garantire il dissipatore di calore necessario. Autore: V.N. Cappone
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