Универсальный сварочнег на базе AVT. , Обсуждение Опции

[толян]

Ну всё таки решил создать новую темку. Как зробыть более менее сносный полуавтомат, не мешая при этом режиму ММА. Тем более сей девайс уже прекрасно служит своим владельцам, коих уже прилично.
Начнём с начала. Давно уже мелькала у меня идея , как сделать универсальный аппарат, который будет нормально работать в режиме полуавтомата и ММА, при этом будет максимально прост. Ну , соответственно , для уровня простого бытового сварочнега быть довольно дешёвым и более менее надёжным. При этом желательно иметь возможность варить полуавтоматом в различных вариациях. Такой аппарат был сделан , опробован, показал вполне приличные результаты, и положительные отзывы.
Но прежде чем выложить схемку, которая всё равно на данном этапе будет промежуточная, хотелось, бы совершить небольшой экскурс в историю и озвучить некоторые мысли по поводу вааще сварки полуавтоматическом режиме. Постараюсь в самом упрощённом виде - что есть сварка проволокой в среде инертного газа? Подача этой проволоки в зону сварки, поджиг ейной нужным способом, расплавление нужного количества , и сброс в сварочную ванну. Способов, каким этот процесс можно произвести, немного. Для сварки обычных железяк проволочным электродом в среде С02 существует режим с мелкокапельным переносом, крупнокапельным переносом, струйный режим. Последний режим, в силу того, что для этого режима нужны большие токи и скорости подачи рассматривать пока не будем. В предлагаемом девайсе возможно только подобие такого режима за счёт автоматического изменения длины дуги из-за жёсткости ВАХ аппаратной части. Соответственно, основные режимы сварки - мелкокапельный и крупнокапельный с короткими замыканиями. Классические режимы обычных бытовиков.
Эти обе разновидности очень просто делаются простым изменением выходного напряжения и скорости подачи электрода в зону сварки. Отличие крупнокапельного переноса - в наличии увеличенного напряжения холостого хода, способного поддержать более длинную дугу, и соответственно, каплю.
Ну и немножко теории. Получить вполне стабильный процесс с формированием капелек расплава и подачи их в зону сплавления в старые , добрые времена был в основном один - стабилизировать, как кто мог, выходное напряжение. Капля после разрыва перемычки формировалась дугой до вполне определённых размеров, далее процесс отрыва, и цикл заново.
То есть , для формирования капли вполне определённого размера нужна была вполне определённая энергия, нужная для расплава конца электрода до этого размера. И процесс в цикле заканчивался благодаря соответствию какому - либо выбранному напряжению.
В своё время меня посетила некоторая мысля, ( склонен думать, что я уже далеко не первый с такими мыслЯми ) что , ежели запустить процесс формирования размера капли и сброс ейной в ванну , то особо хуже классического варьянта не будет.
То есть - мы ждём когда конец электрода упрётся в ванну, произойдёт К.З. , потом благодаря протеканию тока сформируется и расплавится перемычка, пойдёт горение дуги , и отследив количество энергии , нужной для расплавления кончика электрода до определённого размера , мы уже спокойно можем принудительно прервать процесс и сбросить каплю в ванну. Результат будет примерно одинаков по сравнению с процессом при стабильном напряжении. Всевозможные флуктуации неизбежны, некоторая нестабильность процесса, связанная с подачей электрода в зону горения, дрожание рук, вылет кончика электрода , и т.д. Но в любом случае , вполне возможно получить результат не хуже , чем классический.
Причём, достаточное количество промышленных аппаратов успешно применяют импульсную подкачку в полуавтоматическом режиме.
Первоначальные размышления в этом направлении привели меня к мыслям о применении обязательно измерителя тока выхода, причём быстрого, также измерителя выходного напряжения для отслежки обрыва перемычки, ну и мозгов, которые бы всё это обсчитывали. Задача довольно сложная.
Но после некоторого количества экспериментов в этом направлении оказалось - не так страшен чёрт, как его малюют. Если применить некоторые аппаратные возможности вполне простого AVT 200, то вполне возможно упростить весь конструктив . Правда, это далось после довольно большого числа проверок и экспериментов.
Схемотехника AVT 200 позволяет довольно стабильно отслеживать ток К.З. , практически не вмешиваясь в регулировку основного тока. То есть можно плавить перемычку вполне стабильно. Ток + время + толщина электрода. Ток задаётся аппаратно - остаётся - время. Причём ток К.З. вполне достаточен для быстрого пережигания перемычки - 220 - 250 ампер. Задача тока на сам дуговой промежуток процесса, меньше чем ток К.З., даёт довольно спокойный выход на эту часть. Спокойный выход - это указание на не взрывной переход к дуговой части формирования капли. Хотя , если задать максимальный базовый ток , то и брызги появятся.
Теперь осталось определить время горения дуги и ток , как производные для определения размера капли.
Отсчитав нужное время, просто отключаем инвертор, и переводим в ждущий режим до следующего замыкания. Выход на нулевой ток желательно делать максимально быстро. Это актуально для мелкокапельного переноса. И возможность аппаратной части спокойно работать на малоиндуктивный дроссель только помогает. Ну и возможность спокойно регулировать скважность, включать и выключать контроллер не затрагивая задатчик базового тока тоже только способствует стабильности процесса.
Возможность топологии с регулируемым бланкированием очень просто переводит инвертор с режима с крутопадающей характеристикой и высоким холостым напряжением для поддержки дуги в режим с более жёсткой ВАХ на нижних пределах напряжения. Этот эффект, и в связи с применением довольно больших ёмкостей в фильтре датчика тока, даёт также возможность в режиме полуавтомата использовать эффект самоподдержки дуги на крупно капельном режиме. Практически некое подобие струйки, только на малых токах.
Для применения этого девайса для сварки алюминия было только добавлено устройство дополнительной подкачки. То есть дополнительный инвертор с током до 50 - 60 ампер , который не был в цикле и работал только на подтяжку дуги во время сброса основной капли. Процесса самого не видел, только клиенты сказали, что всё окей , варит отлично.

Схемотехника инвертора не менялась, для перевода в режим полуавтомата просто ставилась дополнительная плата с проциком. И отключалась автоматика ММА.
Схемка дополнительной приставки выкладывется.
Счас, конечно уже всё по другому, другой проц, несколько другой алгоритм, но базис старый.

Сейчас готовится и интеллектуальный задатчик - позабивать пресеты по каждым параметрам - скорость , базовый ток, время цикла , и таких банков штук двадцать шоб було. И вполне нормальная псевдосинергика.

Если темка не понравится, удалю, чтоб не засорять.

Сообщение отредактировал толян - 14.8.2012, 22:08

Прикрепленные файлы

 STT___________01.zip ( 10.83 килобайт ) Кол-во скачиваний: 2930

 

[Дымодел]

Созрел до спаренного варианта. Есть некоторые сомнения, поэтому решил изложить свой план, может, кто-чего подскажет.
толян у меня к вам отдельная просьба, если где написал хрень - прошу поправить. Вам это семечки, а я голову ломаю.
Во-о-о-т
1 Имеется мало-мало отработанный блок спарки. В силе ничего не меняю. Просто один канал работает на транс с Ктр=3, второй на Ктр=5 (я раньше думал, что надо Ктр=10, но этого оказалось мало)
2 С каналом, где Ктр=5 всё понятно. При КЗ он выдаёт ампер 200-300, при обрыве капли ток спадает "автоматически". Кроме того с трансформатора тока этого канала берём сигнал на формирование пульса.
3 Теперь о канале, где Ктр=3. Ставим базовый ток 50-80 ампер, он не выключается. В режиме КЗ ток автоматически подскакивает (свойство управы АВТ). После окончания КЗ Управа формирует импульс тока (а на это уже надо придумывать дополнительную управу, (технический вопрос, особой проблемы не представляет)).
4 Теперь о формировании импульса. Я себе представляю так: на вход схемы поступает сигнал с ТТ низковольтного канала. То есть на входе имеем импульс напряжения во время КЗ. Дальше схема формирует сигнал, обеспечивающий кратковременную работу "высоковольтного" канала на всю дурь.
Здесь можно регулировать:
-Время задержки импульса (сразу после КЗ или спустя некоторое время, чтоб ванна остыла)
-Время самого импульса
-Время спада
-Амплитуду импульса (скорее всего это не нужно, выставить максимальную амплитуду и всё)
Языкам не обучен, буду делать на рассыпухе. Аналогичная схема получалась на двух 555 таймерах + обвязка.

Ещё несколько вопросов, которые застряли в голове:
- хочется иметь развязку управы от сети. Многие пишут, что есть управа АВТ на 3845. Если кто в курсе, тыкните, пож, носом, где это.
- Имеем два канала силы, стоит ли их синхронизировать. Если они будут работать в фазе или противофазе - это что-нибудь даст?
- Напрашивается двухтакт на низковольтный канал, т.к. у него более жёсткая характеристика. Или это тоже нафиг не надо?

Как мог изложил свои мысли. Фсё.....

Сообщение отредактировал Дымодел - 27.7.2018, 8:50

[толян]

Как мог изложил свои мысли. Фсё.....

Ну, практически правильно всё изложено.
А теперь сначала и по порядку.
Поперву возвратимся чуток назад - чё не сделать классику.
Объясняю как её сделать очень просто - напруга максимальная на 0,8 и 1,0 проволоку - 24, ну 25 вольт.
Выше смысла нет, это максимум. Значицца коэффициент трансформации 1 к 6 при напруге 220 вольт,
ну заложемся на паршивую сеть - 1 к 5 . Всё, максимальное напряжение ограничено только сетью.
Вниз спускаемся просто добавляя регулятор параллельно резюку 4,7 к. Как в огурцовом.
Причём ограничивать скважность нужно совсем немного, раза в полтора, короче, до вольтей 17 - 18.
Напруга на выходе прямо пропорциональна скважности и амплитуде импульсов.
Ток на выходе соответственно подпрыгнет почти в два раза, но мой фирменный подъём тока параметрически
здесь не работает, отношение импульсов не соответствует появлению этого подъёма.
Поэтому - только средний ток от задатчика.
Всё, дроссель с индуктивность 30 - 40 - 50 мкг и нормальная сварка у вас в руках. Дроссель вполне можно
делать из алюминиевой шинки в виде однослойного кольца диаметром от 80 мм и больше и без сердечника.
Очень просто и абсолютно негабаритно.
Теперь к вашему проэкту.
Я выше просто объяснил, что с вашего нижнего блока вполне можно сделать аппарат без всякого второго блока.
Добавится только кусок проволоки и регулятор скважности в небольших пределах.
Ежели всё же хочется двублочный аппарат - то Ктр нижнего блока - 1 к 5 и не больше. Ток ставим на максимум, но
на тонком металле можно и ограничить ток импульса, а импульс делаем скважностью, то есть только на время импульса даём полное напряжение, во всё остальное время
ограничиваем на безопасном и не мешающем уровне. вольт 14 - 15 максимум. Просто параллельно резюку
4.7 ком добавляем регулятор параллельно ещё через ключ. Когда импульс - ключ закрываем, потом
всё остальное время - ограничиваем скважность.

Основной блок высоковольтный - стандарт. Он добавит нужного тока при пережиге в нужный момент.
Всё. Алгоритмику управления вы правильно описали. Дерзайте. Там нет ничего сложного.
Да, и гальваническую развязку я делаю просто оптронами. Ну если очень хочется - поставьте ТТ.
Время спада и амплитуду не надо учитывать и как то регулировать - это лишнее.
Отслежка начала К.З. потом, ежели нужно, отслежка окончания К.З., ну а дальше как и описали - пауза, ежели колд,
импульс, и всё, ждём следующего касания.