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

 

[Vovan_G5]

Снял, то что доступно без дыма и без искр и без газа. На кусок нихрома 3,5мм длина 1метр. ток до 60А, проволока не пережигалась.
Осцил подключен параллельно шунту 200А 75мВ
Положения ручек управления
1 Р-10 С-50А

2 Р-50 С - 50А

3 Р-100 С - 50А

4 Р - 10 С - 80 А проволока на грани плавления

5 Р - 50 С - 80 А проволока на грани плавления

6 Р - 100 С - 80 А проволока на грани плавления


Сообщение отредактировал Vovan_G5 - 14.3.2019, 12:47

[Тотк]

Снял, то что доступно без дыма и без искр и без газа.

Без искр здесь не получится. Исходя из того, что КЗ длится 2-4 миллисекунды - нужна картинка с развёрткой 5-20 мс/дел. Желательно два канала: - ток и напряжение на выходе. Как, например, в сообщении 27 этой темы.
Если крутилка изношена - может переменный резистор проверить тестером?
Остальное - к автору аппарата.

[Vovan_G5]

Без искр здесь не получится. Исходя из того, что КЗ длится 2-4 миллисекунды - нужна картинка с развёрткой 5-20 мс/дел. Желательно два канала: - ток и напряжение на выходе. Как, например, в сообщении 27 этой темы.
Если крутилка изношена - может переменный резистор проверить тестером?
Остальное - к автору аппарата.

Та нет, потенциометр работает нормально. Мне бы методику настройки, а то я так ничего и не понял как настраивать, по форуму только и нашел, что крутить надо знать в какую сторону и понимать процесс

[толян]

Та нет, потенциометр работает нормально. Мне бы методику настройки, а то я так ничего и не понял как настраивать, по форуму только и нашел, что крутить надо знать в какую сторону и понимать процесс

Объясню суть.
Это урезанная версия пульс-полуавтомата. Полная версия включает в себя ещё добавочный блок с крутопадающей характеристикой ампер до 60 - 80. Он включён постоянно, а основной включается на время создания капли.
Это у вас экономная версия, добавочного блока нет, добавлен второй дроссель для увеличения индуктивности и времени поддержки дуги когда происходит сброс мощности после формирования капли. При вращении ручки пульса по часовой уменьшаем время вспышки, соответственно уменьшаем и мощность тепла в дуге.
Капризность и проявляется когда дуга на паузе или успевает погаснуть, или не до минимума сбрасывает ток.
То есть нарушен баланс --- ток К.З., плюс время вспышки базового тока, плюс задание базового тока, плюс скорость подачи проволоки.
Баланса нет - нет качества в дуге.
Это была экспериментальная серия, ну так получилось.
Мне было просто понять, что хочет аппарат, я его делал, пользователям сложно, от классики отличия кардинальные.
Сам узел формирования начала цикла заточен под сброс тока в дуге до минимума, если минимум есть - то есть и отсчёт начала цикла, иначе - расфазировка и потеря качества.
Лечится просто - пульс до минимума, тогда он отключается, и установка дополнительного регулятора напряжения для классического варианта, или небольшая переделка узла опроса состояния для чёткого отслеживания падения напряжения при К.З. и также небольшая переделка самого формирователя - нужно не гасить импульсы, а коммутировать регулятор тока.
Но хорошая мысля пришла опосля, и было сделано немного таких капризных аппаратов.

Ну по настройке того, что есть - сперва задатчик тока почти на минимум, потом выставляете скорость какую надо, потом примерно ставите нужную частоту по качеству шва, когда начнет более менее стабильный шов, тогда можно понемногу задирать базовый ток до нужной мощности в дуге, что б не пропалило и горку не ложило. Если поломок по управе нет, то на средних положениях всегда можно добиться нормального качества шва.
Нужно просто видеть что получается на железке и понять чего нужно добавить или убавить. А это уже иногда сложно без понимания как работает аппарат и что он делает в каждый момент времени.