Kapitola 1
Trochu histórie
1.1. Vynález elektrického zvárania
1.2. Rozvoj elektrického zvárania v 20. storočí
Kapitola 2
Základy oblúkového zvárania
2.1. Elektrický oblúk
fyzická osoba
Voltampérové charakteristiky
Ručné zváranie jednosmerným prúdom
Poloautomatické zváranie jednosmerným prúdom
AC zváranie
2.2. Proces zvárania
TIG zváranie
zváranie tavnou elektródou
Kovový prenos
2.3. Hlavné charakteristiky zváracích oblúkových zdrojov energie
Kapitola 3
Simulátor LTspice IV
3.1. Simulácia napájacieho zdroja
Simulačné schopnosti
Programy na modelovanie elektronických obvodov
Vlastnosti LTspice IV
3.2. Prevádzka programu LTspice IV
Spustenie programu
Nakreslíme jednoduchý multivibračný obvod na PC
Definovanie číselných parametrov a typov schematických komponentov
Simulácia činnosti multivibrátora
3.3. Simulácia najjednoduchšieho napájacieho zdroja
Nízkonapäťový zdroj priamy prúd
Testovací uzol
Kapitola 4
Zváracie zdroje striedavého prúdu
4.1. Vlastnosti terminológie
4.2. Základné požiadavky na zvárací zdroj
4.3. Model AC oblúka
4.4. Zvárací zdroj s balastovým reostatom (odpor)
4.5. Zvárací zdroj s lineárnou tlmivkou (induktívna reaktancia)
4.6. zvárací transformátor
4.7. Ako vypočítať únikovú indukčnosť?
Zvodová indukčnosť transformátora s valcovým vinutím
Zvodová indukčnosť transformátora s rozmiestnenými vinutiami
Zvodová indukčnosť kotúčového transformátora
4.8. Požiadavky na zvárací transformátor
4.9. Klasický AC zdroj
Platba zvárací transformátor s rozvinutým magnetickým rozptylom
Konštrukcia AC zváracieho zdroja
4.10. Zvárací zdroj Budyonny
Spôsoby, ako znížiť množstvo spotrebovaného prúdu
Štrukturálne - schému zapojenia zvárací zdroj Budyonny
Všeobecné zásady pre návrh zváracieho zdroja
Model zváracieho zdroja Budyonny
Prekonanie konštrukčných obmedzení zváracieho zdroja Budyonny
Stanovenie celkového výkonu transformátora
Výber jadra
Výpočet vinutia
Výpočet magnetického skratu
Výpočet únikovej indukčnosti
Simulácia výsledkov výpočtu
Dizajn zváracieho zdroja s alternatívnym dizajnom transformátora
4.11. Zvárací zdroj s rezonančným kondenzátorom
Výpočet zváracieho zdroja s rezonančným kondenzátorom
Výpočet zváracieho transformátora
Kontrola umiestnenia vinutí v okne zváracieho transformátora
Výpočet únikovej indukčnosti
Simulácia zváracieho zdroja
4.12. AC stabilizátory oblúka
Vlastnosti AC zváracieho oblúka
Princíp činnosti stabilizátora oblúka
Prvá verzia oblúkového stabilizátora
Podrobnosti
Druhá verzia oblúkového stabilizátora
Podrobnosti
Kapitola 5
Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie
5.1. Základy poloautomatického zvárania
5.2. Výpočty obvodových prvkov
Stanovenie parametrov a výpočet výkonového transformátora zdroja
Postup ladenia modelu
Výpočet ohmického odporu vinutia
Výpočet indukčnosti a odporu vinutia transformátora
Výpočet celkových rozmerov transformátora
Dokončenie výpočtu transformátora
Výpočet induktora zdroja prídavného prúdu
5.3. Popis konštrukcie jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Schéma jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Diely pre poloautomatické zváranie
Návrh a výroba zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 6
Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie s tyristorovým regulátorom
6.1. Úprava zváracieho prúdu
6.2. Zabezpečenie kontinuity zváracieho prúdu
6.3. Výpočet zváracieho transformátora
6.4. Ovládací blok
6.5. Popis konštrukcie zváracieho zdroja s tyristorovým regulátorom
Schéma zapojenia
Podrobnosti
Konštrukcia zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 7
Elektronický regulátor zváracieho prúdu
7.1. Viacstanicové zváranie
Viacstanicové zváranie s pripojením
cez individuálny balastový reostat
Elektronický analóg predradného reostatu ERST
7.2. Výpočet hlavných jednotiek ERST
7.3. Popis ERST
Základné možnosti ochrany
Účel hlavných jednotiek ERST
Princíp fungovania
Princíp činnosti a nastavenia bloku A1
Podrobnosti
Princíp činnosti a nastavenia bloku A2
Princíp činnosti stabilizátora
Podrobnosti
Nastavenie
Tvorenie vonkajšie charakteristiky ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky kľúčového tranzistora
Konečné nastavenie ERST
Kapitola 8
Invertorový zvárací zdroj
8.1. Trochu histórie
8.2. všeobecný popis zdroj
8.3. Odporúčania pre vlastná výroba ISI
8.4. Výpočet dopredného meničového transformátora
8.5. Výroba transformátorov
8.6. Výpočet výkonových strát na tranzistoroch meniča
8.7. Výpočet filtračnej tlmivky zváracieho prúdu
8.8. Simulácia činnosti meniča
8.9. Výpočet prúdového transformátora
8.10. Výpočet galvanického izolačného transformátora
8.11. PWM regulátor TDA4718A
8.12. schému zapojenia riadiaca jednotka invertorového zváracieho zdroja "RytmArc"
8.13. Tvorba záťažovej charakteristiky zdroja
8.14. Spôsob nastavenia CU
8.15. Diaľkový ovládací panel (modulátor)
8.16. Použitie alternatívneho regulátora PWM
8.17. ovládač transformátora
8.18. Tlmiaci obvod, ktorý nerozptyľuje energiu
Kapitola 9
Invertorový zvárací zdroj COLT-1300
9.1. všeobecný popis
O čom je táto kapitola
Účel
Hlavné charakteristiky
9.2. Silová časť
Údaje navíjača
9.3. Ovládací blok
Funkčná schéma
Princíp fungovania
schému zapojenia
Implementácia funkcie Anty-Stick
Implementácia funkcie Arc Force
9.4. Nastavenie
Kapitola 10
Užitočná informácia
10.1. Ako otestovať neznáme železo?
10.2. Ako vypočítať transformátor?
10.3. Ako vypočítať jadrovú tlmivku?
Vlastnosti výpočtu
Príklad výpočtu tlmivky č. 1
Príklad výpočtu tlmivky č.2
Príklad výpočtu škrtiacej klapky č.3
10.4. Výpočet tlmiviek s práškovým jadrom
Výhody práškových jadier
Adresa softvéru na navrhovanie induktorov a jeho inštalácie
Funkcie automatického výpočtu softvéru Inductor Design Software
Ďalšie funkcie softvéru na navrhovanie induktorov
Panel ponuky softvéru na navrhovanie induktorov
Príklad výpočtu tlmivky v softvéri Inductor Design Software
Dizajn magnetických induktorov s použitím práškových jadier
Príklad výpočtu induktora v Magnetics Inductor Design Using Powder Cores
10.5. Ako vypočítať radiátor?
10.6. Hysterézny model nelineárnej indukčnosti simulátora LTspice
Stručný popis hysterézneho modelu nelineárnej indukčnosti
Výber parametrov pre hysterézny model nelineárnej indukčnosti
10.7. Modelovanie zložitých elektromagnetických komponentov pomocou LTspice
Problém s modelovaním
Princíp podobnosti elektrických a magnetických obvodov
Dualita fyzikálnych obvodov
Model nerozvetveného magnetického obvodu
Simulácia rozvetveného magnetického obvodu
Modelovanie zložitého magnetického obvodu
Prispôsobenie modelu pre magnetické obvody pracujúce s čiastočným alebo úplným predpätím
Vytvorenie modelu integrovaného magnetického komponentu
10.8. Ako spraviť zváracie elektródy?
Kapitola 1
1.1. Vynález elektrického zvárania
1.2. Rozvoj elektrického zvárania v 20. storočí
Kapitola 2 Základy oblúkového zvárania
2.1. Elektrický oblúk
fyzická osoba
Voltampérové charakteristiky
Ručné zváranie jednosmerným prúdom
Poloautomatické zváranie jednosmerným prúdom
AC zváranie
2.2. Proces zvárania
TIG zváranie
zváranie tavnou elektródou
Kovový prenos
2.3. Hlavné charakteristiky zváracích oblúkových zdrojov energie
Kapitola 3 Simulátor SwCAD III
3.1. Simulácia napájacieho zdroja
Simulačné schopnosti
Programy na modelovanie elektronických obvodov
Vlastnosti LTspice/SwitcherCAD III
3.2. Práca programu SwCAD III
Spustenie programu
Nakreslíme jednoduchý multivibračný obvod na PC
Definovanie číselných parametrov a typov schematických komponentov
Simulácia činnosti multivibrátora
3.3. Simulácia najjednoduchšieho napájacieho zdroja
Nízkonapäťový zdroj jednosmerného prúdu
Testovací uzol
Kapitola 4 AC zvárací zdroj
4.1. MMA zváranie
Podmienky na zabezpečenie Vysoká kvalita zváranie
Model AC oblúka
Zvárací zdroj s balastovým reostatom (odpor)
Zvárací zdroj s lineárnou tlmivkou (induktívna reaktancia)
Zvárací zdroj s tlmivkou a kondenzátorom
4.2. zvárací transformátor
Vlastnosti špecializovaných zváracích transformátorov
Ako vypočítať únikovú indukčnosť?
Požiadavky na zvárací transformátor
Výpočet zváracieho transformátora
Spresnenie konfigurácie okna jadra transformátora
Konštrukcia AC zváracieho zdroja
Kapitola 5. Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie
5.1. Základy poloautomatického zvárania
5.2. Výpočty obvodových prvkov
Stanovenie parametrov a výpočet výkonového transformátora zdroja
Postup ladenia modelu
Výpočet ohmického odporu vinutia
Výpočet indukčnosti a odporu vinutia transformátora
Výpočet celkových rozmerov transformátora
Dokončenie výpočtu transformátora
Výpočet induktora zdroja prídavného prúdu
5.3. Popis konštrukcie jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Schéma jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Diely pre poloautomatické zváranie
Návrh a výroba zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 6. Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie s tyristorovým regulátorom
6.1. Úprava zváracieho prúdu
6.2. Zabezpečenie kontinuity zváracieho prúdu
6.3. Výpočet zváracieho transformátora
6.4. Ovládací blok
6.5. Popis konštrukcie zváracieho zdroja s tyristorovým regulátorom
Schéma zapojenia
Podrobnosti
Konštrukcia zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 7. Elektronický regulátor zváracieho prúdu
7.1. Viacstanicové zváranie
Viacstanicové zváranie s pripojením cez individuálny predradníkový reostat
Elektronický analóg predradného reostatu ERST
7.2. Výpočet hlavných jednotiek ERST
7.3. Popis ERST
Základné možnosti ochrany.
Účel hlavných jednotiek ERST
Princíp fungovania
Princíp činnosti a nastavenia bloku A1
Princíp činnosti a nastavenia bloku A2
Princíp činnosti stabilizátora
Nastavenie
Formovanie vonkajších charakteristík ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky kľúčového tranzistora
Konečné nastavenie ERST
Kapitola 8. Invertorový zvárací zdroj
8.1. Pravek
8.2. Všeobecný popis zdroja
8.3. Odporúčania pre vlastnú výrobu ISI
8.4. Výpočet dopredného meničového transformátora
8.5. Výroba transformátorov
8.6. Výpočet výkonových strát na tranzistoroch meniča
8.7. Výpočet filtračnej tlmivky zváracieho prúdu
8.8. Simulácia činnosti meniča
8.9. Výpočet prúdového transformátora
8.10. Výpočet galvanického izolačného transformátora
8.11. PWM regulátor TDA4718A
Riadiaca jednotka (BU)
Generátor riadený napätím (VCO)
Generátor pílového napätia (SPG)
Fázový komparátor (FC)
Spúšťač počtu
Porovnávač K2
Spúšť vypnutia
Porovnávač K3
Porovnávač K4
Mäkký štart
Spúšťač chyby
Komparátory K5, K6, K8 a nadprúd VRF
Porovnávač K7
výstupy
Referenčné napätie
8.12. Riadiaca jednotka pre invertorový zvárací zdroj "RytmArc"
schému zapojenia
Uzly riadiacej jednotky
8.13. Tvorba záťažovej charakteristiky zdroja
Hlavné časti CVC
Prostriedky na vytvorenie CVC
8.14. Spôsob nastavenia CU
8.15. Použitie alternatívneho regulátora PWM
Náhrada za zastaraný PWM ovládač TDA4718A
Vlastnosti čipu TDA4718A
8.16. ovládač transformátora
Kapitola 9
9.1. Ako otestovať neznáme železo?
9.2. Ako vypočítať transformátor?
9.3. Ako vypočítať jadrovú tlmivku?
Vlastnosti výpočtu
Príklad výpočtu č.1
Príklad výpočtu č.2
Príklad výpočtu č.3
9.4. Ako vypočítať radiátor?
9.5. Ako vyrobiť zváracie elektródy?
Zoznam použitej literatúry a internetových zdrojov
Zváranie elektrickým oblúkom, ktoré sa objavilo pred viac ako sto rokmi technologická revolúcia. Dodnes prakticky vytlačila všetky ostatné technológie zvárania kovov. Kniha poskytuje potrebné informácie o ručnom a poloautomatickom oblúkovom zváraní, ako aj v poradí komplikovanosti popisy rôznych zváracích zdrojov vhodných na opakovanie.
Rozprávanie je sprevádzané potrebnými výpočtovými metódami, schémami a nákresmi. Veľká pozornosť sa venuje modelovaniu pomocou obľúbeného programu SwCAD 111. Čitatelia budú môcť podľa odporúčaní autora samostatne vypočítať a vyrobiť zdroje pre ručné a poloautomatické zváranie a tí, ktorí si chcú kúpiť hotové zariadenie, môžu vyrobiť správna voľba. Kniha je určená širokému okruhu domácich majstrov, rádioamatérov so záujmom o elektrické zváranie.
Kapitola 1
1.1. Vynález elektrického zvárania
1.2. Rozvoj elektrického zvárania v 20. storočí
Kapitola 2 Základy oblúkového zvárania
2.1. Elektrický oblúk
fyzická osoba
Voltampérové charakteristiky
Ručné zváranie jednosmerným prúdom
Poloautomatické zváranie jednosmerným prúdom
AC zváranie
2.2. Proces zvárania
TIG zváranie
zváranie tavnou elektródou
Kovový prenos
2.3. Hlavné charakteristiky zváracích oblúkových zdrojov energie
Kapitola 3 Simulátor SwCAD III
3.1. Simulácia napájacieho zdroja
Simulačné schopnosti
Programy na modelovanie elektronických obvodov
Vlastnosti LTspice/SwitcherCAD III
3.2. Práca programu SwCAD III
Spustenie programu
Nakreslíme jednoduchý multivibračný obvod na PC
Definovanie číselných parametrov a typov schematických komponentov
Simulácia činnosti multivibrátora
3.3. Simulácia najjednoduchšieho napájacieho zdroja
Nízkonapäťový zdroj jednosmerného prúdu
Testovací uzol
Kapitola 4 AC zvárací zdroj
4.1. MMA zváranie
Podmienky pre vysokokvalitné zváranie
Model AC oblúka
Zvárací zdroj s balastovým reostatom (odpor)
Zvárací zdroj s lineárnou tlmivkou (induktívna reaktancia)
Zvárací zdroj s tlmivkou a kondenzátorom
4.2. zvárací transformátor
Vlastnosti špecializovaných zváracích transformátorov
Ako vypočítať únikovú indukčnosť?
Požiadavky na zvárací transformátor
Výpočet zváracieho transformátora
Spresnenie konfigurácie okna jadra transformátora
Konštrukcia AC zváracieho zdroja
Kapitola 5. Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie
5.1. Základy poloautomatického zvárania
5.2. Výpočty obvodových prvkov
Stanovenie parametrov a výpočet výkonového transformátora zdroja
Postup ladenia modelu
Výpočet ohmického odporu vinutia
Výpočet indukčnosti a odporu vinutia transformátora
Výpočet celkových rozmerov transformátora
Dokončenie výpočtu transformátora
Výpočet induktora zdroja prídavného prúdu
5.3. Popis konštrukcie jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Schéma jednoduchého zdroja pre poloautomatické zváranie
Diely pre poloautomatické zváranie
Návrh a výroba zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 6. Zvárací zdroj pre poloautomatické zváranie s tyristorovým regulátorom
6.1. Kontrola zváracieho prúdu
6.2. Zabezpečenie kontinuity zváracieho prúdu
6.3. Výpočet zváracieho transformátora
6.4. Ovládací blok
6.5. Popis konštrukcie zváracieho zdroja s tyristorovým regulátorom
Schéma zapojenia
Podrobnosti
Konštrukcia zváracieho transformátora
Dizajn tlmivky
Pripojenie zdroja
Kapitola 7. Elektronický regulátor zváracieho prúdu
7.1. Viacstanicové zváranie
Viacstanicové zváranie s pripojením cez individuálny predradníkový reostat
Elektronický analóg predradného reostatu ERST
7.2. Výpočet hlavných jednotiek ERST
7.3 Popis ERST
Základné možnosti ochrany
Účel hlavných jednotiek ERST
Princíp fungovania
Princíp činnosti a nastavenia bloku A1
Princíp činnosti a nastavenia bloku A2
Princíp činnosti stabilizátora
Nastavenie
Formovanie vonkajších charakteristík ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky ERST
Princíp činnosti riadiacej jednotky kľúčového tranzistora
Konečné nastavenie ERST
Kapitola 8. Invertorový zvárací zdroj
8.1. Pravek
8.2. Všeobecný popis zdroja
8.3. Odporúčania pre vlastnú výrobu ISI
8.4. Výpočet dopredného meničového transformátora
8.5. Výroba transformátorov
8.6. Výpočet výkonových strát na tranzistoroch meniča
8.7. Výpočet filtračnej tlmivky zváracieho prúdu
8.8. Simulácia činnosti meniča
8.9. Výpočet prúdového transformátora
8.10. Výpočet galvanického izolačného transformátora
8.11. PWM regulátor TDA4718A
Riadiaca jednotka (BU)
Generátor riadený napätím (VCO)
Generátor pílového napätia (SPG)
Fázový komparátor (FC)
Spúšťač počtu
Porovnávač K2
Spúšť vypnutia
Skratový komparátor
Porovnávač K4
Mäkký štart
Spúšťač chyby
Komparátory K5, K6, K8 a nadprúd VRF
Porovnávač K7
výstupy
Referenčné napätie
8.12. Riadiaca jednotka pre invertorový zvárací zdroj "RytmArc"
schému zapojenia
Uzly riadiacej jednotky
8.13. Tvorba záťažovej charakteristiky zdroja
Hlavné časti CVC
Prostriedky na vytvorenie CVC
Spôsob nastavenia CU
8.14. Použitie alternatívneho regulátora PWM
Náhrada za zastaraný PWM ovládač TDA4718A
Vlastnosti čipu TDA4718A
8.15. ovládač transformátora
Kapitola 9
9.1. Ako otestovať neznáme železo?
9.2. Ako vypočítať transformátor?
9.3. Ako vypočítať jadrovú tlmivku?
Vlastnosti výpočtu
Príklad výpočtu č.1
Príklad výpočtu č.2
Príklad výpočtu č.3
9.4. Ako vypočítať radiátor?
9.5. Ako vyrobiť zváracie elektródy?
Zoznam použitej literatúry a internetových zdrojov
Na trhu je množstvo lacných poloautomatických zváracích strojov, ktoré nikdy nebudú správne fungovať, pretože neboli pôvodne vyrobené správne. Skúsme to opraviť na zváracom stroji, ktorý sa už stal nepoužiteľným.
Dostal sa mi do rúk Číňan poloautomatické zváranie Vita (ďalej to budem nazývať jednoducho PA), v ktorom zhorel silový transformátor, ma kamaráti práve požiadali o opravu.
Sťažovali sa, že keď ešte pracovali, nedalo sa im niečo uvariť, silné špliechanie, praskanie atď. Rozhodla som sa ho teda priviesť k rozumu a zároveň sa podeliť o svoje skúsenosti, možno sa niekomu bude hodiť. Pri prvej kontrole som si uvedomil, že transformátor pre PA nebol navinutý správne, keďže primárne a sekundárne vinutie boli navinuté oddelene, fotografia ukazuje, že zostalo iba sekundárne a primár bol navinutý blízko (takto bol transformátor priniesol mi).
A to znamená, že takýto transformátor má strmo klesajúci CVC (napäťová charakteristika) a je vhodný na oblúkové zváranie, ale nie na PA. Pre Pa je potrebný transformátor s tuhou IV charakteristikou a na to musí byť sekundárne vinutie transformátora navinuté na primárne vinutie.
Aby ste mohli začať prevíjať transformátor, musíte opatrne odvinúť sekundárne vinutie bez poškodenia izolácie a odrezať prepážku oddeľujúcu dve vinutia.
Na primárne vinutie použijem medený smaltovaný drôt hrúbky 2 mm, na kompletné previnutie nám bude stačiť 3,1 kg. medený drôt alebo 115 metrov. Navíjame cievku na cievku z jednej strany na druhú a späť. Potrebujeme navinúť 234 otáčok - to je 7 vrstiev, po navinutí urobíme kohútik.
Primárne vinutie a odbočky izolujeme látkovou páskou. Potom navinieme sekundárne vinutie drôtom, ktorý sme odvinuli skôr. Navíjame tesne 36 otáčok, so stopkou 20 mm2, približne 17 metrov.
Transformátor je pripravený, teraz sa poďme zaoberať škrtiacou klapkou. Plyn je rovnako dôležitou súčasťou PA, bez ktorej nebude správne fungovať. Bol vyrobený nesprávne, pretože nemá medzeru medzi dvoma časťami magnetického obvodu. Naviniem tlmivku na železo z transformátora TS-270. Rozložíme transformátor a vyberieme z neho iba magnetický obvod. Drôt rovnakého prierezu ako na sekundárnom vinutí transformátora navinieme na jeden kotúč magnetického obvodu alebo na dva, pričom konce spojíme do série, ako chcete. Najdôležitejšia vec v škrtiacej klapke je nemagnetická medzera, ktorá by mala byť medzi dvoma polovicami magnetického obvodu, to je dosiahnuté textolitovými vložkami. Hrúbka tesnenia sa pohybuje od 1,5 do 2 mm a je určená experimentálne pre každý prípad zvlášť.