การปรับกระแสเชื่อมโดยใช้แอมมิเตอร์ การควบคุมแรงดันไฟฟ้าในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง การปรับในอินเวอร์เตอร์

องค์ประกอบหลักอย่างหนึ่งของการเชื่อมคุณภาพสูงอย่างแท้จริงคือการปรับกระแสการเชื่อมที่ถูกต้องและแม่นยำให้สอดคล้องกับงานที่ทำอยู่ ช่างเชื่อมที่มีประสบการณ์มักจะต้องทำงานกับโลหะที่มีความหนาต่างกัน และบางครั้งการปรับค่าต่ำสุด/สูงสุดมาตรฐานยังไม่เพียงพอสำหรับการทำงานที่เหมาะสม ในกรณีเช่นนี้ จำเป็นต้องมีการควบคุมกระแสไฟฟ้าแบบหลายขั้นตอน โดยมีความแม่นยำถึงแอมแปร์ที่ใกล้ที่สุด ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ง่ายโดยเชื่อมต่ออุปกรณ์เพิ่มเติมเข้ากับวงจร - ตัวควบคุมกระแสไฟ

กระแสไฟฟ้าสามารถปรับได้ในขดลวดทุติยภูมิ (ขดลวดทุติยภูมิ) และในขดลวดปฐมภูมิ (ขดลวดปฐมภูมิ) นอกจากนี้แต่ละวิธีในการตั้งค่าหม้อแปลงสำหรับการเชื่อมยังมีลักษณะเฉพาะของตนเองที่มีความสำคัญที่ต้องพิจารณา ในบทความนี้ เราจะบอกวิธีควบคุมกระแสไฟเข้า เราจะจัดเตรียมไดอะแกรมของตัวควบคุมสำหรับหม้อแปลงเชื่อม และเราจะช่วยคุณเลือกตัวควบคุมกระแสเชื่อมที่เหมาะสมสำหรับขดลวดหลักสำหรับหม้อแปลงเชื่อม

มีหลายวิธีในการควบคุมกระแส และข้างต้นเราได้เขียนเกี่ยวกับขดลวดทุติยภูมิและขดลวดปฐมภูมิ จริงๆ แล้ว นี่เป็นการจำแนกประเภทคร่าวๆ เนื่องจากการปรับยังแบ่งออกเป็นหลายองค์ประกอบ เราจะไม่สามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทั้งหมดภายในกรอบของบทความนี้ได้ ดังนั้นเราจะเน้นไปที่องค์ประกอบที่ได้รับความนิยมมากที่สุด

หนึ่งในวิธีการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่ใช้กันมากที่สุดคือการเพิ่มขดลวดทุติยภูมิที่เอาต์พุต นี่เป็นวิธีที่เชื่อถือได้และทนทานคุณสามารถสร้างบัลลาสต์ด้วยมือของคุณเองได้อย่างง่ายดายและใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์เพิ่มเติม บ่อยครั้งที่บัลลาสต์ถูกใช้เพื่อลดกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

หากคุณไม่พร้อมที่จะทนกับข้อบกพร่องเหล่านี้เราขอแนะนำให้คุณใส่ใจกับวิธีการปรับกระแสการเชื่อมผ่านขดลวดปฐมภูมิ เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ มักใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่สามารถทำด้วยมือของคุณเองได้อย่างง่ายดาย อุปกรณ์ดังกล่าวจะควบคุมกระแสผ่านอุปกรณ์หลักได้อย่างง่ายดายและจะไม่ทำให้ช่างเชื่อมไม่สะดวกระหว่างการทำงาน

ตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จะกลายเป็นผู้ช่วยที่ขาดไม่ได้สำหรับผู้อยู่อาศัยในช่วงฤดูร้อนซึ่งถูกบังคับให้เชื่อมภายใต้สภาวะแรงดันไฟฟ้าที่ไม่เสถียร บ่อยครั้งที่บ้านไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีขนาดใหญ่กว่า 3-5 กิโลวัตต์และนี่เป็นข้อ จำกัด ในการทำงานของพวกเขา เมื่อใช้ตัวควบคุม คุณสามารถกำหนดค่าอุปกรณ์ของคุณเพื่อให้สามารถทำงานได้อย่างราบรื่นแม้จะมีแรงดันไฟฟ้าต่ำก็ตาม นอกจากนี้อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีประโยชน์สำหรับช่างฝีมือที่ต้องย้ายจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งขณะทำงานอยู่ตลอดเวลา ท้ายที่สุดแล้วไม่จำเป็นต้องลากตัวควบคุมเหมือนบัลลาสต์และจะไม่ทำให้เกิดการบาดเจ็บ

ตอนนี้เราจะพูดถึงวิธีสร้างตัวควบคุมอิเล็กทรอนิกส์จากไทริสเตอร์ด้วยตัวเอง

วงจรควบคุมไทริสเตอร์

ด้านบน คุณจะเห็นไดอะแกรมของตัวควบคุมอย่างง่ายโดยใช้ไทริสเตอร์ 2 ตัวพร้อมชิ้นส่วนที่ไม่หายากขั้นต่ำ คุณสามารถสร้างตัวควบคุมโดยใช้ triac ได้ แต่การปฏิบัติของเราแสดงให้เห็นว่าตัวควบคุมพลังงานของไทริสเตอร์มีความทนทานมากกว่าและทำงานได้เสถียรกว่า แผนภาพการประกอบนั้นง่ายมาก และคุณสามารถประกอบตัวควบคุมได้อย่างรวดเร็วโดยมีทักษะในการบัดกรีเพียงเล็กน้อย

หลักการทำงานของตัวควบคุมนี้ก็เรียบง่ายเช่นกัน เรามีวงจรขดลวดหลักที่เชื่อมต่อกับตัวควบคุม ตัวควบคุมประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ VS1 และ VS2 (สำหรับแต่ละครึ่งคลื่น) วงจร RC กำหนดช่วงเวลาที่ไทริสเตอร์เปิดและในเวลาเดียวกันความต้านทาน R7 ก็เปลี่ยนไป เป็นผลให้เราได้รับโอกาสในการเปลี่ยนกระแสในหม้อแปลงไฟฟ้าหลักหลังจากนั้นกระแสจะเปลี่ยนในหม้อแปลงไฟฟ้าทุติยภูมิ

บันทึก! ตัวควบคุมถูกปรับภายใต้แรงดันไฟฟ้าอย่าลืมเรื่องนี้ เพื่อหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาดร้ายแรงและหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บ จำเป็นต้องแยกองค์ประกอบวิทยุทั้งหมดออก

โดยหลักการแล้วคุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์แบบเก่าได้ นี่เป็นวิธีประหยัดเงินที่ดี เนื่องจากทรานซิสเตอร์เหล่านี้หาได้ง่ายในวิทยุเก่าหรือตามตลาดนัด แต่โปรดจำไว้ว่าต้องใช้ทรานซิสเตอร์ดังกล่าวที่แรงดันไฟฟ้าในการทำงานอย่างน้อย 400 V หากคุณพบว่าจำเป็น คุณสามารถใช้ไดนิสเตอร์แทนทรานซิสเตอร์และตัวต้านทานที่แสดงในแผนภาพได้ เราไม่ได้ใช้ไดนิสเตอร์ เนื่องจากในเวอร์ชันนี้พวกมันทำงานได้ไม่เสถียรนัก โดยทั่วไป วงจรควบคุมกระแสเชื่อมที่ใช้ไทริสเตอร์นี้ได้รับการพิสูจน์แล้วเป็นอย่างดี และบนพื้นฐานนี้ มีการผลิตอุปกรณ์ควบคุมกระแสไฟหลายตัวที่ทำงานได้อย่างเสถียรและทำงานได้ดี

คุณยังสามารถดูตัวควบคุม RKS-801 และตัวควบคุมการเชื่อมด้วยความต้านทาน RKS-15-1 ได้ในร้านค้า เราไม่แนะนำให้ทำด้วยตัวเองเนื่องจากจะใช้เวลานานและจะไม่ประหยัดเงินมากนัก แต่ถ้าคุณต้องการคุณสามารถสร้าง RKS-801 ได้ ด้านล่างนี้คุณจะเห็นไดอะแกรมของตัวควบคุมและไดอะแกรมของการเชื่อมต่อกับช่างเชื่อม เปิดรูปภาพในหน้าต่างใหม่เพื่อดูข้อความได้ดีขึ้น

การวัดกระแสเชื่อม

เมื่อคุณสร้างและกำหนดค่าตัวควบคุมแล้ว ก็สามารถใช้งานได้ ในการทำเช่นนี้คุณต้องมีอุปกรณ์อื่นที่จะวัดกระแสการเชื่อม น่าเสียดายที่ไม่สามารถใช้แอมป์มิเตอร์ในครัวเรือนได้เนื่องจากไม่สามารถจัดการกระแสเกิน 200 แอมแปร์ได้ ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้แคลมป์มิเตอร์ นี่เป็นวิธีหาค่าปัจจุบันที่ค่อนข้างถูกและแม่นยำ การควบคุมแคลมป์มีความชัดเจนและเรียบง่าย

สิ่งที่เรียกว่า "ที่หนีบ" ที่ด้านบนของอุปกรณ์จะจับสายไฟและวัดกระแสไฟฟ้า มีสวิตช์จำกัดการวัดกระแสบนตัวเครื่อง ผู้ผลิตหลายรายสร้างแคลมป์มิเตอร์ที่สามารถทำงานได้ในช่วง 100 ถึง 500 แอมป์ ขึ้นอยู่กับรุ่นและราคา เลือกอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติตรงกับคุณ

แคลมป์มิเตอร์เป็นตัวเลือกที่ดีเยี่ยมหากคุณต้องการวัดค่ากระแสอย่างรวดเร็วโดยไม่ส่งผลกระทบต่อวงจรหรือเชื่อมต่อองค์ประกอบเพิ่มเติมเข้ากับค่าดังกล่าว แต่มีข้อเสียเปรียบประการหนึ่งคือ แคลมป์ไม่มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อทำการวัด ความจริงก็คือกระแสตรงไม่ได้สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับดังนั้นอุปกรณ์จึงไม่เห็นมัน แต่เมื่อทำงานกับอุปกรณ์ดังกล่าวก็ตรงตามความคาดหวังทั้งหมด

มีวิธีอื่นในการวัดกระแสไฟฟ้าซึ่งมีความรุนแรงมากกว่า คุณสามารถเพิ่มแอมป์มิเตอร์ทางอุตสาหกรรมลงในวงจรของเครื่องเชื่อมกึ่งอัตโนมัติได้ ซึ่งสามารถวัดค่ากระแสขนาดใหญ่ได้ คุณยังสามารถเพิ่มแอมป์มิเตอร์ชั่วคราวลงในวงจรเปิดของสายเชื่อมได้อีกด้วย ทางด้านซ้ายคุณจะเห็นแผนผังของแอมป์มิเตอร์ซึ่งคุณสามารถประกอบได้

นี่เป็นวิธีที่ประหยัดและมีประสิทธิภาพในการวัดกระแสไฟฟ้า แต่การใช้แอมป์มิเตอร์ในเครื่องเชื่อมก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเองเช่นกัน ไม่ใช่แอมป์มิเตอร์ที่เพิ่มเข้าไปในวงจร แต่เป็นตัวต้านทานหรือสับเปลี่ยนและตัวบ่งชี้การหมุนจะต้องเชื่อมต่อขนานกับตัวต้านทานหรือสับเปลี่ยน หากคุณไม่ปฏิบัติตามลำดับนี้ อุปกรณ์ก็จะใช้งานไม่ได้อย่างดีที่สุด

แทนที่จะได้ข้อสรุป

การควบคุมกระแสการเชื่อมบนเครื่องจักรกึ่งอัตโนมัตินั้นไม่ยากอย่างที่คิดเมื่อมองแวบแรก หากคุณมีความรู้เพียงเล็กน้อยในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้า คุณสามารถประกอบตัวควบคุมกระแสสำหรับเครื่องเชื่อมได้อย่างง่ายดายโดยใช้ตัวตัดแต่งด้วยตัวเอง ซึ่งจะช่วยประหยัดในการซื้ออุปกรณ์นี้ในร้านค้า หน่วยงานกำกับดูแลแบบโฮมเมดมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับช่างฝีมือที่บ้านที่ไม่พร้อมที่จะใช้จ่ายเงินเพิ่มเติมกับอุปกรณ์ บอกเราเกี่ยวกับประสบการณ์ของคุณในการสร้างและใช้งานตัวควบคุมปัจจุบันในความคิดเห็นและแบ่งปันบทความนี้บนเครือข่ายโซเชียลของคุณ เราหวังว่าคุณจะโชคดีในการทำงานของคุณ!

คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญของเครื่องเชื่อมคือความสามารถในการปรับกระแสไฟในการทำงาน ในอุปกรณ์อุตสาหกรรมใช้วิธีการควบคุมกระแสไฟฟ้าที่แตกต่างกัน: การแบ่งโดยใช้โช้คประเภทต่าง ๆ การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการเคลื่อนตัวของขดลวดหรือการสับเปลี่ยนแม่เหล็กโดยใช้ร้านค้าของความต้านทานบัลลาสต์ที่ใช้งานอยู่และรีโอสแตต ข้อเสียของการปรับดังกล่าว ได้แก่ ความซับซ้อนของการออกแบบ ความหนาแน่นของความต้านทาน ความร้อนสูงระหว่างการทำงาน และความไม่สะดวกเมื่อเปลี่ยน

ทางเลือกที่ดีที่สุดคือการทำก๊อกในขณะที่หมุนขดลวดทุติยภูมิและเปลี่ยนจำนวนรอบโดยเปลี่ยนกระแส อย่างไรก็ตาม วิธีการนี้สามารถใช้เพื่อปรับกระแสไฟได้ แต่ไม่สามารถควบคุมกระแสไฟได้ในช่วงกว้าง นอกจากนี้การปรับกระแสในวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลงเชื่อมยังเกี่ยวข้องกับปัญหาบางประการอีกด้วย

ดังนั้นกระแสที่สำคัญไหลผ่านอุปกรณ์ควบคุมซึ่งนำไปสู่ความเทอะทะและสำหรับวงจรทุติยภูมิแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเลือกสวิตช์มาตรฐานที่ทรงพลังเช่นนี้ซึ่งสามารถทนกระแสได้สูงถึง 200 A อีกสิ่งหนึ่งคือวงจรขดลวดปฐมภูมิ โดยที่กระแสน้ำน้อยกว่าห้าเท่า

หลังจากค้นหามานานผ่านการลองผิดลองถูกพบวิธีแก้ปัญหาที่ดีที่สุด - ตัวควบคุมไทริสเตอร์ที่รู้จักกันดีซึ่งมีวงจรแสดงในรูปที่ 1

ด้วยความเรียบง่ายสูงสุดและการเข้าถึงได้ของฐานองค์ประกอบ จึงใช้งานง่าย ไม่ต้องตั้งค่า และได้พิสูจน์ตัวเองแล้วในการทำงาน - มันทำงานเหมือนกับ "นาฬิกา"

การควบคุมกำลังไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมถูกปิดเป็นระยะเป็นระยะเวลาคงที่ในแต่ละครึ่งรอบของกระแสไฟฟ้า มูลค่าปัจจุบันเฉลี่ยลดลง

องค์ประกอบหลักของตัวควบคุม (ไทริสเตอร์) เชื่อมต่อกันแบบเคาน์เตอร์และขนานกัน พวกมันจะถูกเปิดสลับกันโดยพัลส์กระแสที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 เมื่อเชื่อมต่อตัวควบคุมกับเครือข่าย ไทริสเตอร์ทั้งสองจะปิด ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทานผันแปร R7 ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุตัวใดตัวหนึ่งถึงแรงดันพังทลายของทรานซิสเตอร์ตัวหลังจะเปิดขึ้นและกระแสคายประจุของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุจะไหลผ่าน

ตามทรานซิสเตอร์ไทริสเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะเปิดขึ้นซึ่งเชื่อมต่อโหลดเข้ากับเครือข่าย หลังจากเริ่มต้นครึ่งรอบถัดไปของกระแสสลับ ไทริสเตอร์จะปิดลงและรอบใหม่ของการชาร์จตัวเก็บประจุจะเริ่มขึ้น แต่ในขั้วกลับกัน ตอนนี้ทรานซิสเตอร์ตัวที่สองเปิดขึ้นและไทริสเตอร์ตัวที่สองจะเชื่อมต่อโหลดกับเครือข่ายอีกครั้ง

ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปร R7 คุณสามารถควบคุมช่วงเวลาที่ไทริสเตอร์เปิดอยู่ตั้งแต่ต้นจนจบครึ่งรอบซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของกระแสรวมในขดลวดปฐมภูมิของการเชื่อม หม้อแปลง T1. หากต้องการเพิ่มหรือลดช่วงการปรับ คุณสามารถเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปร R7 ขึ้นหรือลงได้ตามลำดับ

ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 ที่ทำงานในโหมดหิมะถล่มและตัวต้านทาน R5, R6 ซึ่งรวมอยู่ในวงจรฐานสามารถถูกแทนที่ด้วยไดนิสเตอร์ได้ ขั้วบวกของไดนิสเตอร์ควรเชื่อมต่อกับขั้วปลายสุดของตัวต้านทาน R7 และแคโทดควรเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน R3 และ R4 หากประกอบตัวควบคุมโดยใช้ไดนิสเตอร์ก็ควรใช้อุปกรณ์ประเภท KN102A

ตัวต้านทานปรับค่าได้ประเภท SP-2, ส่วนที่เหลือประเภท MLT ตัวเก็บประจุประเภท MBM หรือ MBT สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างน้อย 400 V

ตัวควบคุมที่ประกอบอย่างถูกต้องไม่จำเป็นต้องมีการปรับเปลี่ยน คุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่าไดนิสเตอร์อยู่ในโหมดหิมะถล่ม (หรือไดนิสเตอร์เปิดอย่างเสถียร)

ความสนใจ! อุปกรณ์มีการเชื่อมต่อไฟฟ้ากับเครือข่าย องค์ประกอบทั้งหมด รวมถึงตัวระบายความร้อนไทริสเตอร์ จะต้องแยกออกจากตัวเครื่อง

เมื่อใช้เทคโนโลยีกระแสตรงจำเป็นต้องควบคุมความแรงของกระแสในวงจรผู้บริโภคได้อย่างราบรื่นและกว้างขวาง การควบคุมรีโอสแตตโดยพื้นฐานที่เป็นไปได้นั้นไม่ประหยัดอย่างยิ่งเนื่องจากการสูญเสียพลังงานจำนวนมากในตัวรีโอสแตต ดังนั้นเป็นเวลาหลายทศวรรษในเทคโนโลยีจึงมีการใช้อุปกรณ์ไอออนที่ประหยัดมากขึ้น - วาล์วปรอท, ไทราตรอน, อิกนิตรอน ฯลฯ - อุปกรณ์ที่มีกริดควบคุม

ปัจจุบันองค์ประกอบไม่เชิงเส้น (วาล์วเซมิคอนดักเตอร์ควบคุม) - ไทริสเตอร์ - ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ มีขนาดกะทัดรัด ประหยัด และมีสมรรถนะที่ดี ไทริสเตอร์เรกติไฟเออร์และคอนเวอร์เตอร์ถูกนำมาใช้อย่างเข้มข้นในอุปกรณ์ไฟฟ้าในอุตสาหกรรมที่หลากหลาย และโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบการขนส่งไฟฟ้าทุกประเภท (รถไฟ รถไฟใต้ดิน รถราง รถราง) ด้วยความช่วยเหลือของไทริสเตอร์คุณไม่เพียงแต่สามารถแก้ไขกระแสสลับและควบคุมค่าเฉลี่ยเท่านั้น แต่ยังควบคุมความแรงของกระแสและแรงดันไฟฟ้าในวงจรกระแสสลับอีกด้วย

รูปที่ 4-19 แสดงวงจรและหลักการควบคุมค่าเฉลี่ย (มากกว่าครึ่งรอบ) ของแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขโดยใช้ไทริสเตอร์ควบคุม ขึ้นอยู่กับจังหวะเวลาของการจ่ายพัลส์ควบคุม พัลส์แรงดันตกคร่อมโหลดมีระยะเวลาต่างกัน ดังนั้น หากใช้พัลส์ควบคุมที่จุดเริ่มต้นของแต่ละครึ่งรอบ แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมโหลดจะเท่ากันกับในวงจรเต็มคลื่นทั่วไป หากใช้พัลส์ในช่วงกลางของแต่ละครึ่งรอบ พัลส์แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะมีระยะเวลาเท่ากับหนึ่งในสี่ของช่วงเวลา เป็นต้น

รูปที่ 4-20 แสดงการควบคุมแรงดันไฟฟ้าคล้ายกับรูปก่อนหน้า แต่อยู่ในวงจรไฟฟ้ากระแสสลับ ที่นี่ทุกๆ.

ครึ่งหนึ่งของช่วงเวลา กระแสจะไหลผ่านไดโอดหนึ่งคู่ (โดยไม่มีการแก้ไข) และผ่านไทริสเตอร์ T โดยอิทธิพลของไทริสเตอร์ด้วยพัลส์ควบคุมพิเศษ จึงเป็นไปได้ที่จะแปลงแรงดันไฟฟ้าไซน์ (และกระแส) ให้เป็นลำดับของพัลส์ของ ระยะเวลา แอมพลิจูด และขั้วใดๆ เช่น ค่าประสิทธิผลของแรงดันไฟฟ้าสามารถปรับได้ (และกระแส) ในช่วงกว้าง

ในที่สุด รูปที่ 4-21 แสดงแผนภาพของการแก้ไขและการควบคุมกระแสด้วยวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์สามเฟส ที่นี่ LU เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติที่จ่ายพัลส์ในช่วงเวลาที่สอดคล้องกับการควบคุม และไทริสเตอร์จะแก้ไขกระแสสลับและในเวลาเดียวกันก็ควบคุมค่าเฉลี่ยของมัน

คุณลักษณะการออกแบบที่สำคัญของเครื่องเชื่อมคือความสามารถในการปรับกระแสไฟในการทำงาน วิธีการต่อไปนี้เป็นที่รู้จักกันดีในการปรับกระแสในหม้อแปลงเชื่อม: การแบ่งโดยใช้โช้คประเภทต่างๆ, การเปลี่ยนฟลักซ์แม่เหล็กเนื่องจากการเคลื่อนตัวของขดลวดหรือการสับเปลี่ยนแม่เหล็ก, การใช้ร้านค้าของความต้านทานบัลลาสต์ที่ใช้งานอยู่และลิโน่ วิธีการทั้งหมดนี้มีทั้งข้อดีและข้อเสีย ตัวอย่างเช่นข้อเสียของวิธีหลังคือความซับซ้อนของการออกแบบ ความหนาแน่นของความต้านทาน ความร้อนสูงระหว่างการทำงาน และความไม่สะดวกเมื่อเปลี่ยน

วิธีที่เหมาะสมที่สุดคือการปรับกระแสแบบเป็นขั้นตอนโดยการเปลี่ยนจำนวนรอบเช่นโดยการเชื่อมต่อกับก๊อกที่เกิดขึ้นเมื่อพันขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้า อย่างไรก็ตามวิธีนี้ไม่อนุญาตให้ปรับกระแสไฟในช่วงกว้าง ดังนั้นจึงมักใช้เพื่อปรับกระแสไฟ เหนือสิ่งอื่นใดการปรับกระแสในวงจรทุติยภูมิของหม้อแปลงเชื่อมนั้นสัมพันธ์กับปัญหาบางอย่าง ในกรณีนี้กระแสสำคัญไหลผ่านอุปกรณ์ควบคุมซึ่งทำให้ขนาดเพิ่มขึ้น สำหรับวงจรทุติยภูมิแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะเลือกสวิตช์มาตรฐานที่ทรงพลังซึ่งสามารถทนกระแสได้สูงถึง 260 A

หากเราเปรียบเทียบกระแสในขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิปรากฎว่ากระแสในวงจรขดลวดปฐมภูมินั้นน้อยกว่าในขดลวดทุติยภูมิห้าเท่า สิ่งนี้แสดงให้เห็นแนวคิดในการวางตัวควบคุมกระแสเชื่อมในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงโดยใช้ไทริสเตอร์เพื่อจุดประสงค์นี้ ในรูป รูปที่ 20 แสดงไดอะแกรมของตัวควบคุมกระแสการเชื่อมโดยใช้ไทริสเตอร์ ด้วยความเรียบง่ายขั้นสุดและการเข้าถึงฐานองค์ประกอบได้ ตัวควบคุมนี้จึงใช้งานง่ายและไม่จำเป็นต้องกำหนดค่า

ข้าว. 1 แผนผังของตัวควบคุมกระแสของหม้อแปลงเชื่อม:
VT1, VT2 -P416

VS1, VS2 - E122-25-3

C1, C2 - 0.1 µF 400 V

R5, R6 - 1 kOhm

การควบคุมกำลังไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมถูกปิดเป็นระยะเป็นระยะเวลาคงที่ในแต่ละครึ่งรอบของกระแสไฟฟ้า มูลค่าปัจจุบันเฉลี่ยลดลง องค์ประกอบหลักของตัวควบคุม (ไทริสเตอร์) เชื่อมต่อกันแบบเคาน์เตอร์และขนานกัน พวกมันจะถูกเปิดสลับกันโดยพัลส์กระแสที่สร้างโดยทรานซิสเตอร์ VT1, VT2

เมื่อเชื่อมต่อตัวควบคุมกับเครือข่าย ไทริสเตอร์ทั้งสองจะปิด ตัวเก็บประจุ C1 และ C2 จะเริ่มชาร์จผ่านตัวต้านทานผันแปร R7 ทันทีที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุตัวใดตัวหนึ่งถึงแรงดันพังทลายของทรานซิสเตอร์ตัวหลังจะเปิดขึ้นและกระแสคายประจุของตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อกับตัวเก็บประจุจะไหลผ่าน ตามทรานซิสเตอร์ไทริสเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะเปิดขึ้นซึ่งเชื่อมต่อโหลดกับเครือข่าย

ด้วยการเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทาน R7 คุณสามารถควบคุมช่วงเวลาที่ไทริสเตอร์เปิดอยู่ตั้งแต่ต้นจนจบครึ่งรอบซึ่งจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของกระแสรวมในขดลวดปฐมภูมิของหม้อแปลงเชื่อม T1 . หากต้องการเพิ่มหรือลดช่วงการปรับ คุณสามารถเปลี่ยนความต้านทานของตัวต้านทานผันแปร R7 ขึ้นหรือลงได้ตามลำดับ

ทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 ที่ทำงานในโหมดหิมะถล่มและตัวต้านทาน R5, R6 ซึ่งรวมอยู่ในวงจรฐานสามารถถูกแทนที่ด้วยไดนิสเตอร์ (รูปที่ 2)

ข้าว. 2 แผนผังการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ด้วยตัวต้านทานด้วยไดนิสเตอร์ในวงจรควบคุมกระแสของหม้อแปลงเชื่อม
ขั้วบวกของไดนิสเตอร์ควรเชื่อมต่อกับขั้วปลายสุดของตัวต้านทาน R7 และแคโทดควรเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน R3 และ R4 หากประกอบตัวควบคุมโดยใช้ไดนิสเตอร์ก็ควรใช้อุปกรณ์ประเภท KN102A

ทรานซิสเตอร์แบบเก่าเช่น P416, GT308 ได้พิสูจน์ตัวเองแล้วเช่นเดียวกับ VT1, VT2 แต่หากต้องการสามารถแทนที่ทรานซิสเตอร์เหล่านี้ด้วยทรานซิสเตอร์ความถี่สูงพลังงานต่ำสมัยใหม่ที่มีพารามิเตอร์คล้ายกัน ตัวต้านทานปรับค่าได้คือประเภท SP-2 และตัวต้านทานแบบคงที่คือประเภท MLT ตัวเก็บประจุ เช่น MBM หรือ K73-17 สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานอย่างน้อย 400 V

ทุกส่วนของอุปกรณ์ประกอบโดยใช้การติดตั้งแบบบานพับบนแผ่น textolite หนา 1...1.5 มม. อุปกรณ์มีการเชื่อมต่อไฟฟ้ากับเครือข่าย ดังนั้นองค์ประกอบทั้งหมด รวมถึงตัวระบายความร้อนไทริสเตอร์ จะต้องแยกออกจากตัวเครื่อง

ตัวควบคุมกระแสเชื่อมที่ประกอบอย่างถูกต้องไม่จำเป็นต้องมีการปรับพิเศษใด ๆ คุณเพียงแค่ต้องแน่ใจว่าทรานซิสเตอร์มีความเสถียรในโหมดหิมะถล่มหรือเมื่อใช้ไดนิสเตอร์พวกมันจะเปิดสวิตช์อย่างเสถียร

ในเนื้อหานี้ เราจะดูวิธีปรับกระแสการเชื่อม วงจรควบคุมกระแสไฟฟ้าสำหรับเครื่องเชื่อมมีความหลากหลาย พวกเขามีข้อดีและข้อเสีย เราจะพยายามช่วยผู้อ่านเลือกตัวควบคุมปัจจุบันสำหรับเครื่องเชื่อม

แนวคิดทั่วไป

หลักการเชื่อมอาร์กเป็นที่รู้จักกันดี มารีเฟรชความทรงจำเกี่ยวกับแนวคิดพื้นฐานกัน เพื่อให้ได้รอยเชื่อมต้องสร้างส่วนโค้ง อาร์คไฟฟ้าเกิดขึ้นเมื่อใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดเชื่อมกับพื้นผิวของวัสดุที่กำลังเชื่อม กระแสอาร์คทำให้โลหะละลาย กลายเป็นแอ่งหลอมเหลวระหว่างปลายทั้งสองข้าง หลังจากที่ตะเข็บเย็นลง เราก็ได้รับการเชื่อมต่อที่แน่นแฟ้นระหว่างโลหะทั้งสอง

ในรัสเซีย กระแสสลับถูกควบคุมที่ความถี่ 50 Hz กำลังไฟสำหรับเครื่องเชื่อมนั้นจ่ายจากแหล่งจ่ายไฟหลักที่มีแรงดันไฟฟ้าเฟส 220 โวลต์ หม้อแปลงเชื่อมมีสองขดลวด: สายหลักและสายรอง แรงดันไฟฟ้าทุติยภูมิของหม้อแปลงคือ 70 V

แยกโหมดการเชื่อมแบบแมนนวลและอัตโนมัติ ในเวิร์คช็อปที่บ้าน การเชื่อมจะดำเนินการด้วยตนเอง เราแสดงรายการพารามิเตอร์ที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ด้วยตนเอง:

• กระแสเชื่อม;
• แรงดันอาร์ค;
• ความเร็วของอิเล็กโทรดเชื่อม
• จำนวนรอบต่อตะเข็บ
• เส้นผ่านศูนย์กลางและยี่ห้อของอิเล็กโทรด

การเลือกและการบำรุงรักษาพารามิเตอร์ที่จำเป็นอย่างถูกต้องตลอดกระบวนการเชื่อมเป็นกุญแจสำคัญในการได้รอยเชื่อมคุณภาพสูง

เมื่อทำการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวลจำเป็นต้องกระจายกระแสอย่างถูกต้อง สิ่งนี้จะช่วยให้คุณสร้างตะเข็บคุณภาพสูงได้ ความเสถียรของส่วนโค้งโดยตรงขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสเชื่อม ผู้เชี่ยวชาญเลือกตามเส้นผ่านศูนย์กลางของอิเล็กโทรดและความหนาของวัสดุที่กำลังเชื่อม

กลับไปที่เนื้อหา

ประเภทของหน่วยงานกำกับดูแลในปัจจุบัน

มีวิธีเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าระหว่างการเชื่อมได้หลายวิธี มีการพัฒนาไดอะแกรมวงจรไฟฟ้าของหน่วยงานกำกับดูแลเพิ่มเติมอีกด้วย วิธีการควบคุมกระแสการเชื่อมสามารถทำได้ดังนี้:

• การติดตั้งองค์ประกอบแบบพาสซีฟในวงจรทุติยภูมิ
• การเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวดหม้อแปลง
• การเปลี่ยนแปลงฟลักซ์แม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า
• การปรับเซมิคอนดักเตอร์

คุณควรทราบข้อดีและข้อเสียของวิธีการปรับแบบต่างๆ ให้เราตั้งชื่อคุณลักษณะเฉพาะของประเภทเหล่านี้

กลับไปที่เนื้อหา

ตัวต้านทานและโช้ค

การปรับประเภทแรกถือว่าง่ายที่สุด ตัวต้านทานหรือตัวเหนี่ยวนำเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับวงจรการเชื่อม ในกรณีนี้การเปลี่ยนแปลงของกระแสและแรงดันอาร์คเกิดขึ้นเนื่องจากความต้านทานและแรงดันตกคร่อม ช่างฝีมือชื่นชมวิธีที่ง่ายและมีประสิทธิภาพในการควบคุมกระแส รวมถึงความต้านทานในวงจรทุติยภูมิด้วย อุปกรณ์นี้เรียบง่ายและเชื่อถือได้

มีการใช้ตัวต้านทานเพิ่มเติมเพื่อลดลักษณะแรงดันไฟฟ้าในปัจจุบันของแหล่งพลังงาน ความต้านทานทำจากลวดนิกโครมหนา (เส้นผ่านศูนย์กลาง 5-10 มม.) ลวดต้านทานอันทรงพลังถูกใช้เป็นองค์ประกอบแบบพาสซีฟ

เพื่อควบคุมกระแส มีการติดตั้งโช้คแทนความต้านทาน เนื่องจากการเหนี่ยวนำเข้าสู่วงจรอาร์กไฟฟ้ากระแสสลับ จะสังเกตการเปลี่ยนเฟสของกระแสและแรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้าที่ตัดผ่านศูนย์เกิดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าของหม้อแปลงสูง ซึ่งจะเพิ่มความน่าเชื่อถือของการจุดระเบิดใหม่และความเสถียรของส่วนโค้ง โหมดการเชื่อมจะนุ่มนวล ส่งผลให้ได้ตะเข็บที่สม่ำเสมอและมีคุณภาพสูง

วิธีการนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีความน่าเชื่อถือ ความง่ายในการผลิต และต้นทุนต่ำ ข้อเสียได้แก่ ช่วงการควบคุมน้อยและความยากในการปรับพารามิเตอร์ ใครๆ ก็ออกแบบแบบนี้ได้ หม้อแปลงเช่น TS-180 หรือ TS-250 มักใช้กับทีวีหลอดรุ่นเก่าซึ่งขดลวดปฐมภูมิและทุติยภูมิจะถูกลบออกและขดลวดสำลักที่มีหน้าตัดที่ต้องการจะถูกพัน หน้าตัดของลวดอลูมิเนียมจะอยู่ที่ประมาณ 35-40 มม. ทองแดง - สูงถึง 25 มม. จำนวนรอบจะอยู่ในช่วง 25-40 ชิ้น

กลับไปที่เนื้อหา

การสลับจำนวนขดลวด

การปรับแรงดันไฟฟ้าทำได้โดยการเปลี่ยนจำนวนรอบของขดลวด นี่คือการเปลี่ยนแปลงอัตราส่วนการเปลี่ยนแปลง ตัวควบคุมกระแสเชื่อมใช้งานง่าย สำหรับวิธีการปรับนี้จำเป็นต้องโค้งงอระหว่างการพัน การสลับทำได้โดยสวิตช์ที่สามารถทนต่อกระแสสูงและแรงดันไฟหลักได้ ข้อเสียของการหมุนสวิตช์: เป็นการยากที่จะหาสวิตช์ที่สามารถทนต่อโหลดสองสามร้อยแอมแปร์ ซึ่งเป็นช่วงการปรับกระแสเพียงเล็กน้อย

กลับไปที่เนื้อหา

ฟลักซ์แม่เหล็กหลัก

พารามิเตอร์ปัจจุบันอาจได้รับอิทธิพลจากฟลักซ์แม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า กระแสการเชื่อมถูกควบคุมโดยการเคลื่อนขดลวด การเปลี่ยนช่องว่าง หรือการแนะนำตัวแบ่งแม่เหล็ก เมื่อระยะทางสั้นลงหรือเพิ่มขึ้น ฟลักซ์แม่เหล็กของขดลวดทั้งสองจะเปลี่ยนไป ส่งผลให้ความแรงของกระแสไฟเปลี่ยนไปด้วย วิธีฟลักซ์แม่เหล็กไม่ได้ถูกนำมาใช้จริงเนื่องจากความซับซ้อนในการผลิตแกนหม้อแปลง

กลับไปที่เนื้อหา

สารกึ่งตัวนำในวงจรควบคุมกระแส

รูปที่ 1 แผนผังของตัวควบคุมกระแสเชื่อม

อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ได้สร้างความก้าวหน้าอย่างแท้จริงในการเชื่อม เทคโนโลยีวงจรสมัยใหม่ช่วยให้สามารถใช้สวิตช์เซมิคอนดักเตอร์อันทรงพลังได้ วงจรไทริสเตอร์สำหรับปรับกระแสเชื่อมเป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะ การใช้อุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์กำลังเข้ามาแทนที่วงจรควบคุมที่ไม่มีประสิทธิภาพ โซลูชันเหล่านี้เพิ่มขีดจำกัดของกฎระเบียบปัจจุบัน หม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับงานเชื่อมขนาดใหญ่และหนักซึ่งมีทองแดงราคาแพงจำนวนมากได้ถูกแทนที่ด้วยหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีน้ำหนักเบาและกะทัดรัด

ตัวควบคุมไทริสเตอร์อิเล็กทรอนิกส์เป็นวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่จำเป็นในการควบคุมและปรับแรงดันและกระแสที่จ่ายให้กับอิเล็กโทรดที่บริเวณการเชื่อม

ตัวอย่างเช่น พิจารณาตัวควบคุมที่ใช้ไทริสเตอร์ ไดอะแกรมของตัวควบคุมกระแสเชื่อมแสดงในรูปที่ 1 1.

วงจรนี้ใช้หลักการของตัวควบคุมกระแสเฟส

การปรับทำได้โดยการใช้แรงดันไฟฟ้าควบคุมกับโซลิดสเตตรีเลย์ - ไทริสเตอร์ ไทริสเตอร์ VS1 และ VS2 จะเปิดสลับกันเมื่อสัญญาณมาถึงที่อิเล็กโทรดควบคุม แรงดันไฟฟ้าของวงจรสร้างพัลส์ควบคุมจะถูกลบออกจากขดลวดที่แยกจากกัน ถัดไปจะถูกแปลงเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงโดยไดโอดบริดจ์บน VD5-VD8

ความจุประจุครึ่งคลื่นบวก C1 เวลาในการชาร์จของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้านั้นเกิดจากตัวต้านทาน R1, R2 เมื่อแรงดันไฟฟ้าถึงค่าที่ต้องการ (มากกว่า 5.6 V) ไดนิสเตอร์ที่เกิดจากซีเนอร์ไดโอด VD6 และไทริสเตอร์ VS3 จะเปิดขึ้น สัญญาณจะผ่านไดโอด VD3 หรือ VD4 เมื่อครึ่งคลื่นเป็นบวก ไทริสเตอร์ VS1 จะเปิดขึ้น เมื่อครึ่งคลื่นลบ VS2 จะเปิดขึ้น ตัวเก็บประจุ C1 จะคายประจุ หลังจากเริ่มครึ่งรอบถัดไป ไทริสเตอร์ VS1 จะปิดลงและประจุตัวเก็บประจุ ในขณะนี้ ปุ่ม VS2 จะเปิดขึ้น ซึ่งยังคงจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับส่วนโค้งไฟฟ้า

การตั้งค่าอยู่ที่การตั้งค่าช่วงกระแสการเชื่อมโดยใช้ความต้านทานของเครื่องตัดแต่ง R1 อย่างที่คุณเห็นรูปแบบการปรับกระแสการเชื่อมนั้นค่อนข้างง่าย ความพร้อมใช้งานของฐานองค์ประกอบ ความง่ายในการติดตั้งและการควบคุมตัวควบคุมทำให้สามารถผลิตเครื่องเชื่อมดังกล่าวได้อย่างอิสระ