Schéma bodového zvárania kondenzátora urobte si sami. Schéma a popis zvárania kondenzátorov Kondenzátory na zváranie

Technológia kondenzátorového zvárania, vyvinutá v 30. rokoch dvadsiateho storočia, sa rozšírila. Prispelo k tomu viacero faktorov.

• Jednoduchosť konštrukcie zváracieho stroja. V prípade potreby si ho môžete zostaviť sami.
• Relatívne nízka energetická náročnosť pracovného procesu a nízke zaťaženie elektrickej siete.
• Vysoká produktivita, ktorá je určite dôležitá pri výrobe sériových produktov.
• Znížený tepelný vplyv na spájané materiály. Táto vlastnosť technológie umožňuje jej použitie pri zváraní dielov malých rozmerov, ako aj na povrchoch, kde by použitie konvenčných metód nevyhnutne viedlo k nežiaducim deformáciám materiálu.

Ak k tomu pridáme, že na použitie vysokokvalitných spojovacích švov stačí mať priemernú úroveň kvalifikácie, dôvody popularity tohto spôsobu kontaktného zvárania sú zrejmé.

Technológia je založená na konvenčnom kontaktnom zváraní. Rozdiel je v tom, že prúd nie je privádzaný do zváracej elektródy nepretržite, ale vo forme krátkeho a silného impulzu. Tento impulz sa získa inštaláciou vysokokapacitných kondenzátorov do zariadenia. Vďaka tomu je možné dosiahnuť dobré ukazovatele dvoch dôležitých parametrov.

1. Krátka doba tepelného ohrevu spájaných častí. Túto funkciu úspešne využívajú výrobcovia elektronických komponentov. Na to sú najvhodnejšie inštalácie bez transformátora.
2. Vysoký prúdový výkon, ktorý je pre kvalitu švu oveľa dôležitejší ako jeho napätie. Tento výkon sa získava pomocou transformátorových systémov.

V závislosti od požiadaviek výroby sa zvolí jeden z troch technologických spôsobov.

1. Bodové zváranie kondenzátora. Pomocou krátkeho impulzu prúdu emitovaného kondenzátorom sú diely spojené v presnom strojárstve, vákuovom a elektronickom inžinierstve. Táto technológia je vhodná aj na zváranie dielov, ktoré sa výrazne líšia hrúbkou.
2. Zváranie valčekom vytvára úplne utesnený spoj pozostávajúci z viacerých prekrývajúcich sa zvarových bodov. To určuje využitie technológie vo výrobnom procese elektrických vákuových, membránových a vlnovcových zariadení.
3. Zváranie na tupo, ktoré sa môže vykonávať buď kontaktným alebo bezkontaktným spôsobom. V oboch prípadoch dochádza k roztaveniu v mieste spojenia častí.

Oblasť použitia

Aplikácie tejto technológie sú rôzne, ale s osobitným úspechom sa používa na pripevňovanie puzdier, kolíkov a iných spojovacích prvkov na plech. Berúc do úvahy charakteristiky procesu, môže byť prispôsobený potrebám mnohých priemyselných odvetví.

• Automobilový priemysel, kde je potrebné spoľahlivo spájať panely karosérie z oceľového plechu.
• Letecká výroba, ktorá kladie špeciálne nároky na pevnosť zvarov.
• Stavba lodí, kde úspora energie a spotrebného materiálu vzhľadom na veľké objemy práce poskytuje obzvlášť viditeľný výsledok.
• Výroba presných prístrojov, kde sú neprijateľné výrazné deformácie spájaných dielov.
• Konštrukcia, v ktorej sa široko používajú plechové konštrukcie.

Zariadenie, ktoré sa jednoducho nastavuje a používa, je žiadané všade. S jeho pomocou môžete organizovať výrobu malých výrobkov alebo rozvíjať osobný pozemok.

Domáce kondenzátorové zváranie

V obchodoch si môžete ľahko kúpiť hotové vybavenie. Ale kvôli jednoduchosti jeho dizajnu, ako aj nízkym nákladom a dostupnosti materiálov mnohí ľudia radšej zostavujú kondenzátorové zváracie stroje vlastnými rukami. Túžba ušetriť peniaze je pochopiteľná a potrebný diagram a podrobný popis môžete ľahko nájsť na internete. Podobné zariadenie funguje takto:

• Prúd smeruje cez primárne vinutie napájacieho transformátora a usmerňovací diódový mostík.
• Na uhlopriečku mostíka je privádzaný riadiaci signál tyristora vybaveného štartovacím tlačidlom.
• V tyristorovom obvode je zabudovaný kondenzátor, ktorý slúži na akumuláciu zváracieho impulzu. Tento kondenzátor je tiež pripojený k uhlopriečke diódového mostíka a pripojený k primárnemu vinutiu cievky transformátora.
• Keď je zariadenie pripojené, kondenzátor akumuluje náboj, napájaný z pomocnej siete. Po stlačení tlačidla sa tento náboj rúti cez odpor a pomocný tyristor v smere zváracej elektródy. Pomocná sieť je vypnutá.
• Ak chcete dobiť kondenzátor, musíte uvoľniť tlačidlo, otvoriť obvod odporu a tyristora a znova pripojiť pomocnú sieť.

Trvanie prúdového impulzu sa nastavuje pomocou riadiaceho odporu.

Toto je len zásadný popis činnosti najjednoduchšieho zariadenia na kondenzátorové zváranie, ktorého dizajn je možné modifikovať v závislosti od riešených úloh a požadovaných výstupných charakteristík.

Potreba vedieť

Každý, kto sa rozhodne zostaviť svoj vlastný zvárací stroj, by mal venovať pozornosť nasledujúcim bodom:

• Odporúčaná kapacita kondenzátora by mala byť približne 1000 - 2000 µF.
• Na výrobu transformátora sa najlepšie hodí rad jadier Sh40. Jeho optimálna hrúbka je 70 mm.
• Parametre primárneho vinutia sú 300 závitov medeného drôtu s priemerom 8 mm.
• Parametre sekundárneho vinutia sú 10 závitov medenej prípojnice s prierezom 20 štvorcových milimetrov.
• Tyristor PTL-50 je vhodný na ovládanie.
• Vstupné napätie musí zabezpečiť transformátor s výkonom najmenej 10 W a výstupným napätím 15 V.

Na základe týchto údajov môžete zostaviť plne funkčné zariadenie na bodové zváranie. A hoci to nebude také dokonalé a pohodlné ako továrenské vybavenie, s jeho pomocou bude celkom možné zvládnuť základy zváračskej profesie a dokonca začať vyrábať rôzne diely.

Na vytvorenie pevných kovových spojov zliatin, nepodobných a homogénnych materiálov na úrovni medziatómových väzieb sa používa odporové zváranie. Počas tohto procesu elektrický prúd ohrieva kov, kým nedôjde k plastickej deformácii a k ​​samotnému spojeniu dôjde v dôsledku dodatočného pritlačenia dielov k sebe. Jednou z možností bodového zvárania je kondenzátorové zváranie. Hlavným rozdielom medzi týmto procesom a ostatnými je spôsob ukladania energie na roztavenie kovu. Kondenzátorové zváranie sa vykonáva pomocou energie predtým uloženej na kondenzátoroch.

Hlavnými časťami zariadenia budú jeden alebo viac kondenzátorov, ktoré uchovávajú náboj odoberaním konštantného napätia zo zdroja. Po dosiahnutí určitej úrovne nabitia sú elektródy z kondenzátorov pripojené k zváracím bodom. Elektrický prúd poskytuje rýchle a silné zahrievanie povrchu, čo vedie k roztaveniu kovu a vytvoreniu dlátového zvaru. Typicky každé vybitie kondenzátora trvá iba 1-3 milisekúnd, v dôsledku toho k zahrievaniu mimo samotnej zóny prakticky nedochádza.

Aplikácia kondenzátorového zvárania

Moderná automatická výroba je schopná vytvoriť až 600 vybití batérie a miesta pripojenia za minútu pri prísnom dodržaní kvalitatívnych charakteristík zvárania a opakovateľnosti všetkých manipulácií. Zariadenie zároveň nevyžaduje spotrebný materiál vo forme elektród (ako pri invertorovom zváraní) alebo zváracieho drôtu (ako pri zváraní argónom). Okrem toho práca nevyžaduje chladiacu kvapalinu.

Pomocou kondenzátorového zvárania v rádiovej elektronike môžete spájať časti, ktoré sa obávajú prehriatia a nedajú sa držať spolu s konvenčnými tavidlami. Tento typ zvárania je možné použiť pre mikroskopické prvky.

Kondenzátorové zváranie je obzvlášť žiadané pri opravách karosérií automobilov. Výboj nedeformuje steny dielov a neprepaľuje ich, takže nie je potrebné vyrovnávanie.

Na poznámku. Tento typ zvárania sa používa pri opravách a výrobe šperkov, pri výrobe hodiniek, kín a fotografických zariadení.

Zváranie kondenzátora má určité nevýhody, z ktorých hlavnou je pulzné zaťaženie. Toto zaťaženie sa vyskytuje v sieti, keď sú kondenzátory rýchlo vybité. Takéto impulzy vytvárajú rušenie a môžu viesť k poruche všetkých zariadení.

Druhy zvárania

Výboj z kondenzátorov môže byť aplikovaný priamo na miesto zvárania alebo cez sekundárne vinutie kondenzátora. V prvom prípade sa zváranie bude nazývať beztransformátorové a v druhom - transformátor. Prvá možnosť sa používa na spájanie a posledná možnosť sa používa pri vytváraní švíkov a bodovej práce.

Pri zváraní nárazovým kondenzátorom sú časti spojené počas nárazu kondenzátora cez kontakty na zber prúdu a v niektorých prípadoch môžu byť tieto kontakty samotné časti.

Uvažujme, ako sa tento proces vyskytuje pri zváraní kolíkov, ktoré budú súčasne pôsobiť ako kontakty na zber prúdu. Najprv musíte zabezpečiť, aby sa koniec hardvéru dotýkal povrchu, ku ktorému sa má pripojiť. Potom sa cez hardvér do oblasti zvárania privádza výboj kondenzátora. V dôsledku toho vzniká mikrooblúk a teplota výrazne stúpa. Kontaktný bod medzi čapom a povrchom dielu sa roztaví. Pomocou tlaku sa hardvér ponorí do roztavenej vrstvy. Potom sa zliatina ochladí a zároveň spevní a hardvér sa zvarí.

Pri transformátorovom zváraní je kondenzátor po nabití pripojený k znižovaciemu transformátoru cez primárne vinutie. Na sekundárnom vinutí sa objaví potenciál, ktorý je menší ako prichádzajúci impulz. Potom nasleduje vybitie, kondenzátor sa začne znova nabíjať a energia prúdi cez primárne vinutie transformátora. Potom sa celý proces opakuje. Táto technológia umožňuje vykonávať presné zvary vykonaním niekoľkých cyklov operácií až do 5 výbojov za sekundu.

Pre domáce spotrebiče sa zvyčajne používa transformátorové zváranie, pretože zariadenia bez transformátora sú objemnejšie. Len jedna batéria kondenzátorov by mala mať kapacitu okolo 100 tisíc mikrofarád. Na tieto účely možno použiť ionistor – ide o superkondenzátor, veľkosťou porovnateľný s klasickým elektrolytickým, no s oveľa väčšou kapacitou. Použitie ionistora však vedie k výraznému zvýšeniu nákladov na vybavenie. Preto je vhodnejšia možnosť s transformátorovým zváraním.

V moderných zariadeniach je výkon a frekvencia vybíjania kondenzátora riadená pomocou regulátorov PIC. Všetky manipulácie sú riadené počítačom a väčšina procesov je automatizovaná. Ak chcete pracovať na takomto zariadení, musíte si nielen prečítať celý popis, ale aj absolvovať školenia.

Domáce kondenzátorové zváranie

Existujú rôzne možnosti na vytváranie domácich zváracích strojov. Jednoduché bodové zváranie vlastnými rukami je možné vykonať pomocou spotteru, zariadenia používaného pri opravách karosérií automobilov. Vo vzhľade je toto zariadenie pohonnou jednotkou, ku ktorej sú pomocou flexibilnej hadice pripevnené elektródy alebo zváracia pištoľ.

Na zostavenie takéhoto zváracieho stroja budete potrebovať:

1. Transformátor 5-20 W na 220 V so vstupným napätím 5V – 1 kus;
2. transformátor najmenej 1000 W – 1 kus;
3. Usmerňovacie diódy s jednosmerným prúdom do 300 mA – 4 kusy;
4. Elektródy (ak ich máte, môžete si vziať zváraciu pištoľ);
5. Tyristor KU 202 alebo T142-80-16 (v schéme je zastaraná verzia PTL-50) – 1 kus;
6. Elektrolytický kondenzátor 1000,0 x25 V – 1 kus;
7. Medený drôt s prierezom 35 mm2 alebo viac - najmenej 1 meter.

Potrebujete tiež poistky a spínače av prípade potreby aj kryt.

Poznámka! V tomto obvode môžete použiť transformátor z mikrovlnnej rúry, ale toto zariadenie musí byť prevedené odstránením magnetických bočníkov a sekundárneho vinutia. Ďalej by ste mali urobiť niekoľko závitov medeného drôtu namiesto sekundárneho vinutia. Potom zmenou počtu otáčok musíte upraviť činnosť zariadenia.

Ako prebieha zváranie kondenzátora vlastnými rukami? V dizajne spottera sú 2 hlavné komponenty:

1. relé s tyristorom V9;
2. zvárací transformátor T2.

Vinutie je pripojené cez diódový mostík V5-V8, do ktorého je diagonálne pripojené elektronické relé. Počas prevádzky v polohe „On“ na spínači S1 prechádza napätie zo zdroja na primárne vinutie transformátora T1. Vďaka tomu je kondenzátor nabitý. V tomto prípade je vinutie transformátora T2 bez napätia a tyristor V9 je uzavretý. Po stlačení tlačidla S3 sa náboj z kondenzátora cez premenlivý odpor R1 privedie do riadiacej elektródy tyristora V9. Prúd preruší tyristor, napätie prejde cez primárne vinutie transformátora T2 a v sekundárnom vinutí sa objaví silný impulz trvajúci približne 0,1 sekundy. Na konci vybitia kondenzátora C1 sa systém vráti do pôvodného stavu.

Pozor! Počas vybíjania je prúd 350-500 A. Domáci spotter sa musí používať s mimoriadnou opatrnosťou.

Toto zariadenie je možné použiť na drobné zváracie práce, nie je možné ho použiť na pripojenie armatúr alebo potrubí.

Video

Existuje mnoho technológií na zváranie rôznych materiálov a medzi nimi je aj kondenzátorové zváranie. Táto technológia je známa už od 30. rokov minulého storočia a je rôznorodá. K spájaniu kovov dochádza pri tavení v miestach skratu elektrického prúdu v dôsledku aplikovanej výbojovej energie nabitých vysokokapacitných kondenzátorov. Proces trvá 1-3 milisekúnd.

Základom zariadenia je kondenzátor alebo blok kondenzátorov, ktoré sú nabíjané zdrojom konštantného napätia. Po dosiahnutí požadovanej úrovne energie počas procesu nabíjania sú elektródy kondenzátora pripojené k zváracím bodom. Prúd pretekajúci pri výboji medzi zváranými dielmi spôsobuje zahriatie povrchov do takej miery, že sa kov roztaví a vznikne kvalitný kov.

Napriek množstvu výhod má kondenzátorové zváranie množstvo obmedzení, ktoré neumožňujú jeho použitie všade. Medzi nimi:

Napriek niektorým nevýhodám je metóda spájania kovov široko používaná v priemysle av každodennom živote.

Typy kondenzátorových zváracích strojov

Existujú dva typy kondenzátorových zváracích strojov - s výbojom zásobníkov energie priamo na zvárané plochy as výbojom zo sekundárneho vinutia transformátora. Prvá, beztransformátorová metóda, sa častejšie používa pri zváraní rázovým kondenzátorom. Druhá metóda, transformátor, sa používa na vytvorenie vysokokvalitného švu.

Zariadenie s nárazovým kondenzátorom zvára diely, keď jedna z elektród zasiahne diel. Pri náraze sú povrchové časti tesne pritlačené k sebe. Nastáva výboj kondenzátora, ktorý vytvára mikrooblúk, ktorý zahrieva povrchy na teplotu topenia kovov. Časti sú pevne spojené.

Pri metóde zvárania transformátorom je kondenzátor po nabití pripojený k primárnemu vinutiu znižovacieho transformátora. Na sekundárnom vinutí sa objaví potenciál, ktorý je niekoľkonásobne menší ako amplitúda prichádzajúceho impulzu. Pri vybíjaní sa diely zvárajú, kondenzátor sa opäť nabíja a opäť odovzdáva energiu primárnemu vinutiu transformátora. To umožňuje vytvárať dlhé dávky až 5 výbojov za sekundu, čo vytvára silné a presné zvary.

Špecifiká aplikácie

Kondenzátorové zváranie je ekonomický proces, takže je vhodné ho používať doma s jednofázovou sieťou s nízkym výkonom. Priemysel vyrába domáce zváračky s výkonom 100-400 wattov, ktoré sú určené na domáce použitie alebo v malých súkromných dielňach.

Kondenzátorové zváranie si získalo mimoriadnu obľubu v autoservisoch. Na rozdiel od oblúkového zvárania kondenzátorové zváranie neprepáli ani nedeformuje tenké steny plechov častí tela. Nie je potrebné ďalšie vyrovnávanie.

Kondenzátorové zváranie sa používa aj v rádiovej elektronike na zváranie produktov, ktoré sa nedajú spájkovať konvenčnými tavivami alebo zlyhávajú v dôsledku prehriatia.

Kondenzátorové zváracie stroje používajú klenotníci na výrobu alebo opravu šperkov.

V priemysle sa bodové spojenie používa na:

• zváranie skrutiek, hákov, matíc, svorníkov a iného hardvéru na povrchy;
• spojenia medzi rôznymi kovmi vrátane neželezných;
• zváranie častí hodiniek, fotografických a filmových zariadení;
• výroba optických a osvetľovacích zariadení;
• zostavy elektronických zariadení
• atď.

Kondenzátorové zváranie sa používa na spájanie mikroskopických častí, ktoré sa nedajú zvárať oblúkovou metódou.

Urob si sám kondenzátorový prístroj

Kondenzátorový zvárací stroj si môžete vyrobiť sami a používať ho doma. Na to budete potrebovať

• 220 voltový transformátor s výkonom 5-20 W s výstupným napätím 5V;
• štyri usmerňovacie diódy s dopredným prúdom najmenej 300 mA (napríklad D226b);
• tyristor PTL-50, moderná náhrada T142-80-16, KU 202 alebo podobne;
• elektrolytický kondenzátor 1000,0 x25 V;
• variabilný odpor 100 Ohm;
• transformátor s výkonom najmenej 1000 W (vhodný pre mikrovlnné rúry);
• elektródy alebo zváracia pištoľ (na internete sú mnohokrát popísané rôzne prevedenia);
• medený drôt s prierezom najmenej 35 mm2. - 1 meter.
• spínače, poistky, kryt podľa vlastného uváženia.

Ak je inštalácia vykonaná podľa schémy bez chýb a diely sú v dobrom prevádzkovom stave, potom nebudú žiadne problémy s prevádzkou zariadenia.

Existuje len jeden problém - výstupný transformátor. Ak sa naozaj rozhodnete použiť mikrovlnný transformátor a dá sa lacno kúpiť na trhoch s použitými dielmi, pripravte sa, že bude potrebné ho prestavať.

Je potrebné odstrániť magnetické bočníky a sekundárne vinutie a na voľný priestor navinúť 2-5 závitov sekundárneho vinutia hrubým medeným drôtom. Počas procesu nastavenia môže byť potrebné zmeniť počet otáčok. Za optimálne sa považuje, že výstupné napätie by malo kolísať medzi 2-7 voltmi, ale táto hodnota závisí aj od trvania zváracieho impulzu a hrúbky zváraných materiálov. Netreba sa báť experimentovať, vyberať si rôzne režimy s premenlivým odporom a meniť počet závitov. Nesnažte sa však prinútiť stroj robiť to, čo dokáže konvenčný oblúkový proces. Nebudete môcť variť vodné fajky a armatúry; toto zariadenie je na iné účely.

Zariadenia pre beztransformátorový typ nie sú oveľa komplikovanejšie, ale sú ťažkopádnejšie. Budete potrebovať sadu kondenzátorov s celkovou kapacitou asi 100 000 mikrofarád. Jedná sa o slušnú hmotnosť a veľkosť batérie. Dá sa nahradiť kompaktným ionistorom, no zariadenie nie je lacné. Okrem toho elektrolytické kondenzátory netrvajú dlho. Preto sa prenosné a domáce kondenzátorové bodové zváracie stroje zvyčajne vyrábajú pomocou transformátorového obvodu.

Moderné zariadenia sa vyrábajú pomocou mierne odlišných technológií. Frekvencia a výkon výboja sú regulované PIC regulátormi, procesy a riadenie je možné automatizovať cez rozhranie počítača alebo monitora. Ale fyzikálne procesy zvárania sa nezmenili. Po zostavení najjednoduchšej jednotky k nej môžete následne pridať prvky počítačového riadenia, automatizácie výroby a riadenia.

Ak je vám táto téma blízka a ste pripravení ju doplniť alebo spochybniť, podeľte sa o svoj názor, povedzte nám, uverejnite popisy vašich riešení v bloku komentárov.

Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú jedným z hlavných prvkov, ktoré zabezpečujú stabilnú prevádzku vysokofrekvenčných meničov zváracích strojov. Spoľahlivé, vysokokvalitné kondenzátory pre tento typ aplikácií vyrábajú firmy.

Prvé zariadenia využívajúce metódu zvárania elektrickým oblúkom používali nastaviteľné transformátory striedavého prúdu. Transformátorové zváracie stroje sú najobľúbenejšie a používajú sa dodnes. Sú spoľahlivé, nenáročné na údržbu, ale majú množstvo nevýhod: veľkú hmotnosť, vysoký obsah neželezných kovov vo vinutí transformátora, nízky stupeň automatizácie procesu zvárania. Tieto nevýhody je možné prekonať prechodom na vyššie prúdové frekvencie a zmenšením veľkosti výstupného transformátora. Myšlienka zmenšiť veľkosť transformátora prechodom z napájacej frekvencie 50 Hz na vyššiu sa zrodila už v 40-tych rokoch 20. storočia. Potom sa to urobilo pomocou elektromagnetických prevodníkov-vibrátorov. V roku 1950 sa na tieto účely začali používať vákuové trubice – tyratróny. V technike zvárania ich však bolo nežiaduce používať z dôvodu nízkej účinnosti a nízkej spoľahlivosti. Široké zavedenie polovodičových zariadení na začiatku 60-tych rokov viedlo k aktívnemu vývoju zváracích meničov, najprv na tyristorovom základe a potom na tranzistorovom. Bipolárne tranzistory s izolovaným hradlom (IGBT) vyvinuté na začiatku 21. storočia dali nový impulz vývoju invertorových zariadení. Môžu pracovať na ultrazvukových frekvenciách, čo môže výrazne znížiť veľkosť transformátora a hmotnosť zariadenia ako celku.

Zjednodušenú blokovú schému meniča možno znázorniť ako tri bloky (obrázok 1). Na vstupe je beztransformátorový usmerňovač s paralelne zapojenou kapacitou, ktorý umožňuje zvýšiť jednosmerné napätie na 300 V. Invertorová jednotka premieňa jednosmerný prúd na vysokofrekvenčný striedavý prúd. Frekvencia konverzie dosahuje desiatky kilohertzov. Súčasťou jednotky je vysokofrekvenčný pulzný transformátor, v ktorom je redukované napätie. Tento blok môže byť vyrobený v dvoch verziách - pomocou jednocyklových alebo push-pull impulzov. V oboch prípadoch tranzistorová jednotka pracuje v kľúčovom režime s možnosťou nastavenia doby zapnutia, čo umožňuje regulovať záťažový prúd. Výstupná jednotka usmerňovača premieňa striedavý prúd za invertorom na jednosmerný zvárací prúd.

Princípom činnosti zváracieho invertora je postupná premena sieťového napätia. Najprv sa v jednotke predbežného usmernenia zvýši a usmerní sieťové napätie striedavého prúdu. Konštantné napätie napája vysokofrekvenčný generátor pomocou IGBT tranzistorov v invertorovej jednotke. Vysokofrekvenčné striedavé napätie je pomocou transformátora prevedené na nižšie a privádzané do výstupnej usmerňovacej jednotky. Z výstupu usmerňovača už môže byť privádzaný prúd do zváracej elektródy. Prúd elektródy je regulovaný obvodom riadením hĺbky negatívnej spätnej väzby. S rozvojom mikroprocesorovej technológie sa začala výroba invertorových poloautomatov, ktoré sú schopné nezávisle zvoliť prevádzkový režim a vykonávať také funkcie, ako je „anti-stick“, vysokofrekvenčné budenie oblúka, zadržanie oblúka a ďalšie.

Hliníkové elektrolytické kondenzátory vo zváracích invertoroch

Hlavnými komponentmi zváracích invertorov sú polovodičové komponenty, znižovací transformátor a kondenzátory. Dnes je kvalita polovodičových súčiastok taká vysoká, že pri správnom použití nevznikajú žiadne problémy. Vzhľadom na to, že zariadenie pracuje pri vysokých frekvenciách a pomerne vysokých prúdoch, osobitná pozornosť by sa mala venovať stabilite zariadenia - kvalita zváracích prác priamo závisí od toho. Najkritickejšími komponentmi sú v tejto súvislosti elektrolytické kondenzátory, ktorých kvalita výrazne ovplyvňuje spoľahlivosť zariadenia a úroveň rušenia zavedeného do elektrickej siete.

Najbežnejšie sú hliníkové elektrolytické kondenzátory. Sú najvhodnejšie na použitie v primárnom sieťovom IP zdroji. Elektrolytické kondenzátory majú vysokú kapacitu, vysoké menovité napätie, malé rozmery a sú schopné pracovať pri zvukových frekvenciách. Takéto vlastnosti patria medzi nesporné výhody hliníkových elektrolytov.

Všetky hliníkové elektrolytické kondenzátory sa skladajú zo sekvenčných vrstiev hliníkovej fólie (anóda kondenzátora), papierovej rozpery, ďalšej vrstvy hliníkovej fólie (katóda kondenzátora) a ďalšej vrstvy papiera. To všetko sa zroluje a vloží do vzduchotesnej nádoby. Vodiče sú vyvedené z anódovej a katódovej vrstvy na začlenenie do obvodu. Hliníkové vrstvy sú tiež dodatočne leptané, aby sa zväčšila ich plocha a tým aj kapacita kondenzátora. Zároveň sa kapacita vysokonapäťových kondenzátorov zvyšuje asi 20-krát, nízkonapäťových o 100. Celá táto konštrukcia je navyše ošetrená chemikáliami, aby sa dosiahli požadované parametre.

Elektrolytické kondenzátory majú pomerne zložitú štruktúru, čo sťažuje ich výrobu a prevádzku. Charakteristiky kondenzátorov sa môžu značne líšiť v rôznych prevádzkových režimoch a prevádzkových klimatických podmienkach. S rastúcou frekvenciou a teplotou klesá kapacita kondenzátora a ESR. Keď teplota klesá, kapacita tiež klesá a ESR sa môže zvýšiť až 100-krát, čo zase znižuje maximálny prípustný zvlnený prúd kondenzátora. Spoľahlivosť impulzných a vstupných sieťových filtračných kondenzátorov závisí predovšetkým od ich maximálneho prípustného zvlneného prúdu. Pretekajúce zvlnené prúdy môžu zahriať kondenzátor, čo spôsobí jeho skoré zlyhanie.

V invertoroch je hlavným účelom elektrolytických kondenzátorov zvýšenie napätia vo vstupnom usmerňovači a vyhladenie možného zvlnenia.

Značné problémy pri prevádzke meničov spôsobujú veľké prúdy cez tranzistory, vysoké požiadavky na tvar riadiacich impulzov, z čoho vyplýva použitie výkonných budičov na ovládanie výkonových spínačov, vysoké požiadavky na inštaláciu silových obvodov a veľké impulzné prúdy. To všetko do značnej miery závisí od faktora kvality vstupných filtračných kondenzátorov, takže pre invertorové zváracie stroje musíte starostlivo vybrať parametre elektrolytických kondenzátorov. V predbežnej rektifikačnej jednotke zváracieho invertora je teda najkritickejším prvkom filtračný elektrolytický kondenzátor inštalovaný za diódovým mostíkom. Odporúča sa inštalovať kondenzátor v tesnej blízkosti IGBT a diód, čo eliminuje vplyv indukčnosti vodičov spájajúcich zariadenie so zdrojom energie na prevádzku meniča. Inštalácia kondenzátorov v blízkosti spotrebiteľov tiež znižuje vnútorný odpor voči striedavému prúdu napájacieho zdroja, čo zabraňuje budeniu stupňov zosilňovača.

Typicky sa filtračný kondenzátor v plnovlnných meničoch volí tak, aby zvlnenie usmerneného napätia nepresiahlo 5...10 V. Treba tiež brať do úvahy, že napätie na filtračných kondenzátoroch bude 1,41-krát väčšie ako na výstupe diódového mostíka. Ak teda po diódovom mostíku dostaneme 220 V pulzujúce napätie, tak kondenzátory už budú mať 310 V jednosmerné napätie. Prevádzkové napätie v sieti je zvyčajne obmedzené na 250 V, preto bude napätie na výstupe filtra 350 V. V zriedkavých prípadoch môže sieťové napätie stúpnuť ešte vyššie, preto by sa kondenzátory mali zvoliť pre prevádzkové napätie pri najmenej 400 V. Kondenzátory môžu mať dodatočný ohrev kvôli vysokým prevádzkovým prúdom. Odporúčaný horný teplotný rozsah je minimálne 85...105°C. Vstupné kondenzátory na vyhladenie usmerneného zvlnenia napätia sa volia s kapacitou 470...2500 µF v závislosti od výkonu zariadenia. Pri konštantnej medzere v rezonančnej tlmivke zvýšenie kapacity vstupného kondenzátora proporcionálne zvyšuje výkon dodávaný do oblúka.

V predaji sú kondenzátory, napríklad 1500 a 2200 µF, ale spravidla sa namiesto jedného používa skupina kondenzátorov - niekoľko komponentov s rovnakou kapacitou zapojených paralelne. Vďaka paralelnému zapojeniu sa znižuje vnútorný odpor a indukčnosť, čo zlepšuje filtráciu napätia. Taktiež na začiatku nabíjania preteká cez kondenzátory veľmi veľký nabíjací prúd, blízko skratového prúdu. Paralelné zapojenie umožňuje znížiť prúd pretekajúci každým kondenzátorom jednotlivo, čo zvyšuje životnosť.

Výber elektrolytov od Hitachi, Samwha, Yageo

Na trhu s elektronikou dnes nájdete veľké množstvo vhodných kondenzátorov od známych aj málo známych výrobcov. Pri výbere zariadenia by sa nemalo zabúdať, že s podobnými parametrami sa kondenzátory výrazne líšia v kvalite a spoľahlivosti. Najviac osvedčené sú produkty od takých svetoznámych výrobcov kvalitných hliníkových kondenzátorov ako, a. Spoločnosti aktívne vyvíjajú nové technológie na výrobu kondenzátorov, takže ich výrobky majú lepšie vlastnosti v porovnaní s výrobkami konkurentov.

Hliníkové elektrolytické kondenzátory sú dostupné v niekoľkých formách:

• na montáž na dosku plošných spojov;
• so zosilnenými zacvakávacími kolíkmi (Snap-In);
• so skrutkovými svorkami (Screw Terminal).

Tabuľky 1, 2 a 3 predstavujú série vyššie uvedených výrobcov, ktoré sú najoptimálnejšie na použitie v predrektifikačnej jednotke a ich vzhľad je znázornený na obrázkoch 2, 3 a 4, v tomto poradí. Dané série majú maximálnu životnosť (v rámci rodiny konkrétneho výrobcu) a rozšírený teplotný rozsah.

Tabuľka 1. Elektrolytické kondenzátory vyrobené spoločnosťou Yageo

Tabuľka 2. Elektrolytické kondenzátory vyrobené spoločnosťou Samwha

Tabuľka 3. Elektrolytické kondenzátory vyrobené spoločnosťou Hitachi

Ako je zrejmé z tabuliek 1, 2 a 3, sortiment je pomerne široký a užívateľ má možnosť zostaviť si kondenzátorovú banku, ktorá svojimi parametrami bude plne zodpovedať požiadavkám budúceho zváracieho invertora. Najspoľahlivejšie sú kondenzátory Hitachi s garantovanou životnosťou až 12 000 hodín, pričom konkurenti majú tento parameter až 10 000 hodín v kondenzátoroch Samwha série JY a až 5 000 hodín v kondenzátoroch radu Yageo LC, NF, NH. Je pravda, že tento parameter neznamená zaručenú poruchu kondenzátora po určenom riadku. Tu máme na mysli len dobu používania pri maximálnej záťaži a teplote. Pri použití v menšom rozsahu teplôt sa životnosť primerane zvýši. Po uplynutí uvedenej doby je tiež možné znížiť kapacitu o 10% a zvýšiť straty o 10...13% pri prevádzke na maximálnu teplotu.

Kontaktné alebo kondenzátorové zváranie je jedným z najbežnejších typov spájania kovových výrobkov a dielov. Je široko používaný nielen v priemysle, ale aj v domácnosti. Preto otázka montáže kondenzátorového zváracieho stroja vlastnými rukami zostáva relevantná a zaujíma mnohých remeselníkov.

Ako funguje kondenzátorové zváranie?

Kondenzátorový zvárací stroj je kryt vybavený vyčnievajúcimi pracovnými čeľusťami. Každá má elektródy. Spojenie tyčí a kovových dosiek nastáva v dôsledku usporiadania elektród oproti sebe.

Proces začína upínaním obrobkov, ktoré sa majú zvárať, medzi čeľuste. Po zapnutí prístroja sa cez elektródy a zvárané diely nesie prúd s veľkou silou. V dôsledku toho sa na správnom mieste vytvorí tekuté jadro, mriežka molekúl sa zničí a dôjde k ich spojeniu. Hrúbka zvaru závisí od aktuálneho výkonu a použitých elektród. Materiál sa topí a zmršťuje.

Bodové zváranie kondenzátora sa úspešne používa v domácich a domácich podmienkach. Vďaka transformátoru je možné konvertovať prúd zo siete, znižovať ho a zosilňovať na požadované parametre. Prístroj vytvára prúdový impulz, ktorého trvanie je len 0,1-1,5 sekundy. Za tento krátky čas sa vytvorí bod, ktorý drží dve kovové časti pohromade. Výsledná tuberkulóza sa čistí kefou alebo brúskou, čo dáva produktu estetický vzhľad.

Výhody

Vlastné kondenzátorové zváranie je známe množstvom výhod:

• je možné spojenie malých a tenkých prvkov;
• rýchle pripojenie;
• spoľahlivosť spojovacieho švu;
• úhľadnosť švu;
• spájanie rôznych druhov kovov;
• efektívnosť;
• dostupnosť pre začiatočníkov.

Pomocou bodového alebo kondenzátorového zvárania môžete spájať veľmi tenké diely bez prehrievania a podrezania. Zariadenie je navrhnuté tak, aby proces netrval príliš dlho. Vytvorí sa dostatočný elektrický prúd na spoľahlivé spojenie dielov.

Šev vyzerá úhľadne, bez vrchnej vrstvy zváraného materiálu. Na zlepšenie vzhľadu produktu stačí oblasť zliatiny vyčistiť kefou. Aj drahé kovy sa dajú kombinovať. Na uskutočnenie zliatiny nie je potrebné používať prídavné materiály, čo znižuje náklady na metódu. Školenie a výkon zváračských prác je dostupný širokému okruhu pracovníkov.

Schéma vlastnej montáže zariadenia

Komponenty kondenzátorového zvárania sú pomerne jednoduché, takže jednotku je možné zostaviť nezávisle podľa určitej schémy. Hlavným prvkom je transformátor, ktorý môže výrazne znížiť silu elektrického prúdu z domácej siete. Optimálne parametre sú čísla - 10-12 V. V tomto prípade je potrebné dosiahnuť elektrický výkon 300-500 A. S takýmito indikátormi je možné vykonávať zváranie kondenzátora doma.

Prevádzka zariadenia je založená na premene použitého napätia a jeho prenose do pamäťových zariadení. Úložnými zariadeniami sú v tomto prípade kondenzátory, ktorých kapacita by mala byť do 46 μF. Konštrukcia je vybavená diódovým mostíkom a dvomi diódami. Proces zvárania je riadený pomocou relé REK 74. Toto zariadenie dodáva prúd do vstavaných elektród, čím proces vykonáva.

Kondenzátorové zariadenie musí obsahovať špeciálne automatické zariadenie, ktoré bude fungovať pri preťažení. Na zabránenie prehriatia sa používa chladič, ktorý je zabudovaný za konštrukciou kondenzátora. Na pazúroch je nainštalované štartovacie tlačidlo, pomocou ktorého sa spustí proces zvárania. Zvárač upne spojené strany výrobku medzi čeľuste a vykoná bodové zváranie kondenzátora.

Proces zvárania

Proces zvárania s kondenzátorovou jednotkou začína prípravou výrobkov. Strany pripojenia sú očistené od všetkých existujúcich nečistôt. Ak sa tak nestane, šev nemusí byť dostatočne bezpečný.

Pripravené prvky sú spojené na správnom mieste, umiestnené medzi dvoma elektródami, z ktorých jedna je pohyblivá a druhá je stacionárna. Pomocou čeľustí s elektródami sa kovové časti, ktoré sa majú zvárať, stlačia silou. Po stlačení štartovacieho tlačidla dôjde k elektrickému výboju.

V mieste pripojenia elektród sa vytvorí zvarový šev. Pazúry by sa mali po určitom čase uvoľniť - zvarový spoj je potrebné nechať vychladnúť a pod tlakom skryštalizovať. Časti sa potom presunú, aby sa spojila ďalšia sekcia. Pre pohodlie pri zváraní kondenzátora musíte získať kliešte, brúsny papier, skrutkovač, nôž a brúsku.

Kontaktný blok a postupnosť akcií

Blok na zváranie kondenzátorov si môžete zostaviť sami doma. Mnoho ľudí používa prvok z mikrovlnnej rúry ako transformátor. Aby sa zariadenie vyrovnalo so svojimi funkciami - znížením napätia a zvýšením ampérov - odstráni sa primárna vrstva vinutia. Namiesto toho je nainštalovaný kábel na zváranie. Je tu dostatok miesta na dokončenie troch zákrut.

Po dokončení základov pokračujte v inštalácii relé a diódového mostíka. Všetky časti musia byť namontované v tesnej blízkosti transformátora. Jednotka je vybavená automatickým strojom. Na zadnej stene je pripevnený chladič alebo malý ventilátor, ktorý je potrebný na chladenie jednotky. Na usporiadanie prvkov sa odporúča použiť dielektrickú základňu.

Pracovné telesá sú vyrobené z profilov alebo dreva. Spodná časť s elektródou je nehybná. Horná časť je upevnená tyčou medzi stĺpikmi, je pohyblivá. Horný prvok je vo zdvihnutej polohe, v ktorej je upevnený pripevnenou pružinou.

Hrúbka medených elektród musí zodpovedať hrúbke kábla na zváranie sekundárneho vinutia. Sú pripevnené k pazúrom pomocou skrutkového spojenia. Sem sú pripojené aj svorky z transformátora. Tlačidlo na spustenie procesu zvárania kondenzátora je umiestnené na kryte, takže je vhodné ho zapnúť.

V prvej fáze práce sa diely očistia od cudzích častíc. Potom sa spoja a umiestnia do zváracieho poľa tvoreného elektródami. Tlačidlo spustí zariadenie a vydá impulz. Po dokončení kontaktu sa elektródy vzdialia.