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Raffinement de la machine à souder. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Manuel de l'électricien

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Fort de ma propre expérience, j'ai fabriqué une machine à souder pour le soudage à l'arc électrique. Ensuite, j'ai décidé d'améliorer les accessoires de la machine à souder : écran de protection de la tête, porte-électrode, pince d'alimentation en courant. J'ai commencé par le casque de protection : celui existant avait perdu sa position. J'ai acheté un écran de protection de tête EOS-2 avec contrôle électro-optique du filtre de lumière dans une chaîne de vente au détail. Bel appareil. Son utilisation améliore considérablement les conditions de travail du soudeur et la qualité du travail de soudage effectué. Mais bientôt le bouclier a cessé de fonctionner. La batterie solaire est en panne.

Il n'a pas été possible de rétablir le fonctionnement du filtre électro-optique. J'ai décidé de le retirer du bouclier et de le remplacer par un électromécanique fait maison, contrôlé depuis la télécommande du porte-électrode. À la suite de ces modifications et des modifications ultérieures, une machine à souder a été assemblée et testée, dont le schéma est illustré à la Fig. 1 .

Fig. 1

La machine à souder contient :

- unité de commutation et de protection (BVZ) - A1 ;
- casque avec bloc filtre électromécanique - bloc A2 ;
- transformateur de soudage - bloc A3 ;
- porte-électrode - bloc A4 ;
- pince conductrice de courant (CCC).

Considérez le fonctionnement de l'appareil bloc par bloc.

BVZ allume la machine à souder avec l'interrupteur à bascule SA2 à partir du panneau de commande situé sur le porte-électrode (bloc A4), se déconnecte automatiquement du réseau en cas d'urgence et lorsque la température des enroulements du transformateur de soudage dépasse 65 °C. Il contient un disjoncteur QF1, un relais K1, une alimentation pour l'enroulement du relais K1, réalisée sur un transformateur réseau T1, des diodes de redressement VD2-VD5, un condensateur de lissage C1 et un stabilisateur paramétrique R1, VD1. Lorsque les contacts de l'interrupteur à bascule SA2 sont fermés, l'enroulement du relais K1 est connecté à la sortie du stabilisateur. Le relais est activé et avec ses contacts K1.1 fournit la tension secteur à l'enroulement I du transformateur T1. Le stabilisateur maintient la tension nominale sur l'enroulement du relais K1 pendant le fonctionnement de la machine à souder.

La résistance R1 est C5-37, elle peut être remplacée par deux résistances MLT-2 d'une résistance de 910 Ohms, connectées en parallèle. Relais K1 - RKS 3, passeport RS4.501.200. En cas de fonctionnement peu fiable du relais, vous devez installer une diode Zener VD1 avec une tension de stabilisation élevée (15...18 V) et réduire la résistance de la résistance R1 à 200...270 Ohms. Disjoncteur automatique importé de MONTEL pour un courant de 30 A. Le transformateur T1 est réalisé sur un circuit magnétique ШлО-20х16 mm. L'enroulement primaire contient 2400 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,14 mm, l'enroulement secondaire contient 280 tours de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,31 mm. Vous pouvez également utiliser n'importe quel transformateur abaisseur de réseau d'une puissance de 2.3 W avec une tension sur l'enroulement secondaire de 25.27 V. Connecteur X1 - Connecteur ONTs-VG-5/16.

Les circuits à courant élevé de l'unité ont été installés à l'aide d'un fil BPVL d'une section de 6 mm2, et les circuits de commande ont été installés à l'aide d'un fil MGShV 0,2. Le bloc est placé dans un boîtier en tôle de plastique de 2 mm d'épaisseur, sur la base duquel se trouvent les pinces XT1 et XT2, le connecteur X1. Les éléments stabilisateurs sont placés sur un circuit imprimé en fibre de verre recouverte d'un film unilatéral de 1,5 mm d'épaisseur et fixés à la base du bloc à l'aide de coins et de vis M3. Le couvercle du bloc est doté d'une poignée de transport en geti-nax. Une photographie du BVZ avec le couvercle retiré est présentée sur la Fig. 2.

Fig. 2

Dans le bouclier de tête (bloc A2), au lieu du bloc de filtre de lumière électro-optique retiré, comme mentionné ci-dessus, un bloc de filtre de lumière électromécanique (EMC) fait maison est installé. L'EMC ferme la fenêtre de visualisation de l'écran de soudage avec un filtre de lumière pendant le soudage et l'ouvre après le soudage. L'unité CEM est pilotée depuis le panneau de commande situé sur le porte-électrode (bloc A4). En position initiale, l'interrupteur à bascule à trois positions SA1, situé sur la télécommande du porte-électrode, est en position neutre médiane. Le moteur électrique à courant continu (ci-après dénommé le moteur) M1 et le relais temporisé montés sur les éléments VT1, C1-C3, R1 et R2 sont hors tension. Le relais temporisé contrôle la durée de fonctionnement du moteur, qui est de 0,8.1 s.

Lorsque l'interrupteur à bascule SA1 est déplacé vers l'une des positions extrêmes via le pont de diodes VD1-VD4 et le transistor ouvert VT1 du relais temporisé, la tension d'alimentation de la batterie GB1 est fournie à l'enroulement du moteur M1. Le pont de diodes garantit que le relais temporisé est connecté dans la polarité requise lorsque le sens de rotation du moteur change (abaissement ou montée du cadre du filtre). Son arbre commence à tourner et, grâce au mécanisme d'abaissement/remontée du cadre du filtre, met le cadre lui-même en mouvement. Il ouvre ou ferme la fenêtre de visualisation de l'écran de soudage. Après 0,8.1 s, les condensateurs C1-C3 se chargeront, le courant traversant le transistor VT1 et l'enroulement du moteur diminuera jusqu'à des unités (dizaines) de milliampères. Lors de la mise sous tension de l'appareil pendant une longue période, pour éviter une décharge prématurée de la batterie GB1, l'interrupteur à bascule SA1 doit être installé après avoir abaissé (relevé) le cadre en position neutre.

Moteur M1 - EG-5330VD-2BH d'un magnétophone, le stabilisateur de vitesse électronique a été retiré. Batterie d'alimentation GB1 - quatre éléments R14S, connecteur X2 - PC7, condensateurs C1-C3 - oxyde importé, diodes VD1-VD4 (germanium 1602a) sont remplaçables par des diodes Schottky pour un courant d'au moins 200 mA et une tension inverse de plus de 10 V.

Structurellement, l'unité CEM se compose d'une base montée sur un écran de soudage et de deux couvercles. Le connecteur X1, un conteneur avec une batterie GB1, un moteur M1 avec un mécanisme d'abaissement/montée du cadre et des éléments de relais temporisés avec un pont de diodes sont fixés à la base. Dans la partie médiane de la base du bloc se trouve une fenêtre de visualisation mesurant 90x40 mm, devant laquelle se trouve un cadre avec un filtre de protection contre la lumière C300 mesurant 102x52 mm. Les éléments du relais temporisé, le pont de diodes et le connecteur X1 sont placés sur un circuit imprimé en feuille de fibre de verre stratifiée d'une épaisseur de 1,5 mm. Une photographie du casque avec les couvercles retirés est présentée à la Fig. 3.

Fig. 3

Le transformateur de soudage T1 du bloc A3 est conçu selon le critère de masse minimale. Il fournit une tension en circuit ouvert de 65 V sur l'enroulement secondaire, un courant de soudage de 140.150 A avec une durée de charge de 60 % et fonctionne avec des électrodes de soudage d'un diamètre de 3 mm. Il n’a pas de caractéristiques de circuit ou de conception. Les enroulements du transformateur de soudage sont protégés de la surchauffe par des interrupteurs thermiques ST1 et ST2 installés au-dessus des enroulements I et II du transformateur T1. Les contacts des interrupteurs thermiques via le connecteur X3 sont connectés en série au circuit d'enroulement du relais K1 du bloc A1 (via le connecteur X1) et aux contacts de l'interrupteur à bascule SA2 du panneau de commande. Ils ouvrent le circuit d'alimentation de l'enroulement du relais K1 lorsque les enroulements du transformateur de soudage chauffent au-dessus de 65 °C, déconnectant ainsi l'appareil du réseau.

Les interrupteurs thermiques KSD 301 -65 sont fixés avec de la colle époxy EP-6 sur des plaques en fibre de verre mesurant 40x40 mm et épaisseur 1,5 mm. Les plaques elles-mêmes sont fixées aux enroulements du transformateur T1 avec des bandes de verre. Le transformateur est placé dans un boîtier en plastique sur lequel sont montés les pinces XT3, XT4, XT5, XT6 et le connecteur X3. Le noyau magnétique du transformateur est mis à la terre. Connecteur X3 - connecteur ONTs-VG-5/16.

Fig. 4

Le porte-électrode (bloc A4, photo sur la Fig. 4) est fait maison et fournit du courant à l'électrode de soudage. Un panneau de commande composé d'interrupteurs à bascule SA1 et SA2 est monté sur le porte-électrode. Comme mentionné ci-dessus, l'interrupteur à bascule SA2 allume et éteint la machine à souder, et SA1 contrôle le fonctionnement du filtre de lumière dans le bloc de protection (bloc A2). Interrupteur à bascule SA1 - P2T-1L (trois positions), SA2 - P1T4-1PV. Le porte-électrode se présente sous la forme d'un corps avec une poignée et un panneau de commande intégré, un boîtier de fixation de la tête du porte-électrode à tête fixe. La poignée comporte un trou traversant d'un diamètre de 18 mm le long de son axe, à travers lequel passent le fil d'alimentation vers la tête et les fils du panneau de commande depuis la pince XT5. La poignée est fixée au corps du porte-électrode avec des vis M3.

Le corps de type caisson est assemblé à partir de plaques de fibre de verre de 2 mm d'épaisseur. Les plaques sont fixées sur un cadre en tôle d'acier de 1,5 mm d'épaisseur. L'interrupteur à bascule SA1 est installé sur le cadre. L'interrupteur est contrôlé par un curseur qui effectue un mouvement alternatif sous l'action du pouce ou de l'index du soudeur. L'interrupteur à bascule SA2 est fixé sur la plaque inférieure du boîtier. Le boîtier de montage de la tête porte-électrode est assemblé à partir de plaques de fibre de verre de 4 mm d'épaisseur. Les plaques du caisson sont fixées à l'aide de profilés en U en acier de 1 mm d'épaisseur et de rivets artisanaux d'un diamètre de 2 mm à tête affleurante. Les têtes de rivets sont encastrées de 1 mm dans les plaques et les évidements sont remplis de mastic époxy. Le fil d'alimentation allant à l'électrode de soudage est fixé à la tête avec une vis M6 en laiton avec un écrou renforcé en plastique avec une poignée en forme d'étoile. Ce support vous permet de faire pivoter la tête du porte-électrode selon un angle de 90°.

La vis fixe l'électrode de soudage. Le trou dans la tête d'un diamètre de 8 mm pour l'électrode de soudage est renforcé par un tube de cuivre d'un diamètre extérieur de 8 mm et d'un diamètre intérieur de 6 mm. Le tube est évasé et comporte un trou traversant pour le passage d'une vis qui fixe l'électrode de soudage. Le renforcement de la tête avec un tube en cuivre et l'utilisation d'une vis en laiton évite que l'électrode de soudage ne colle aux éléments de la tête. Lors de la fabrication de cette unité, l'attention principale est portée aux exigences de sécurité électrique.

Fig. 5

La pince conductrice de courant (TPZ, photo sur la Fig. 5) est faite maison, non représentée sur le schéma. Il sert à fournir du courant de soudage aux pièces à souder (au « sol »). Le TPZ à ressort, comme le plus sûr, se présente sous la forme d'une pince surdimensionnée. Se compose de mâchoires, d'inserts conducteurs de courant, d'un ressort sur l'axe et de poignées. Les mâchoires TPZ sont en acier de 1 mm d'épaisseur. L'ouverture des mâchoires est de 30 mm, la force de compression des mâchoires est de 1,5 kg. Les poignées TPZ sont en textolite et fixées avec des rivets et des vis M4, à l'une desquelles est connectée une extrémité avec un fil d'alimentation porteur de courant provenant de la pince XT6.

Tous les fils à courant élevé provenant des bornes XT1-XT6 sont faits maison. Fabriqué à partir de fil de cuivre toronné relativement bon marché de la marque PRN d'une section de 25 mm2. Chaque fil possède une borne à son extrémité pour le raccordement aux pinces correspondantes de la machine à souder. Les extrémités sont constituées de morceaux de tube de cuivre d'un diamètre de 10 mm. Les extrémités des fils sont étamées et calfeutrées dans les bornes. Les fils de commande BVZ provenant du connecteur X1 sont MGGSHV-0,2. Ces deux fils ainsi que le fil de la pince XT5 sont placés dans une gaine de protection commune en toile. Le fil de la pince XT6, relié au TPZ, est également placé dans une gaine en toile bâche.

Lors du développement de la conception, une attention particulière a été accordée à une isolation électrique fiable des blocs. Leurs boîtiers sont constitués de matériaux isolants, des alimentations basse tension de 6 V (bloc A2) et 12 V (bloc A1) sont utilisées, et tous les fils sont protégés, comme mentionné ci-dessus, des dommages électriques, mécaniques et thermiques par des gaines supplémentaires .

Lors de travaux de soudage, il est nécessaire de respecter strictement les règles de sécurité électrique pour éviter les chocs électriques. Un courant de 0,1 A est déjà dangereux pour la vie. Avant d'effectuer des travaux de soudage, il est nécessaire de vérifier la machine à souder par inspection externe pour vérifier l'absence de dommages mécaniques, y compris des dommages à l'isolation des fils. Le noyau magnétique du transformateur de soudage T1 dans le bloc A3 doit être mis à la terre. Les travaux ne doivent être effectués qu'en position debout sur un tapis isolant et avec des gants en bâche. Dans votre travail, vous devez être guidé par les exigences et les règles d'exploitation technique des installations électriques grand public et les règles de sécurité pour l'exploitation des installations électriques grand public.

Auteur : L. Stepanov

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