Pour souder, démarrer et charger. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Depuis plus de dix ans, j'utilise un appareil artisanal qui a fait ses preuves en matière de soudage, de découpe de tôles d'une épaisseur de 0,6 à 12 mm, d'alimentation électrique lors du démarrage du moteur de la voiture avec un démarreur, de chargement de batteries alcalines et acides, assurer le démarrage et le fonctionnement ultérieur d'un moteur à courant continu d'une puissance allant jusqu'à 1,5 kW. De plus, l'universel que je présente est également une excellente source de tension de sécurité pour les équipements électriques de la cave, du sous-sol, de l'atelier...

Les principales caractéristiques de l'appareil

• Tension de l'alimentation primaire, V ...... 220
• Courant de soudage réglable, A ...... 0-120
• Courant de charge réglable, A ...... 0-75
• Tension de sortie réglable, V ...... 0-70
• Puissance maximale, kVA ...... 3
• Dimensions hors tout, mm......590x310x300
• Poids, kg ...... 40

Au cœur de l'appareil se trouve un transformateur de puissance fait maison T_с - tige monophasée (section d'un circuit magnétique en acier électrique 60x80 mm), avec un enroulement primaire I, qui comporte 230 spires de fil de cuivre d'un diamètre de 2 mm, deux secondaires (II-1 et II -2, 32 tours chacun, la section du fil dans chacun est de 32 mm²). Cet appareil électrique de grandes dimensions (25x280x240 mm) de 120 kg possède un enroulement III, avec 50 tours de fil d'une section de 40 mm.².

Un autre appareil maison massif et volumineux est le starter L_c - également enroulé sur un noyau de type tige (section 40x30 mm - moitié de l'ensemble du circuit magnétique T_с), mais avec une lame « d'air » formée par un joint verre-textolite de 4 mm. Il n'y a que deux enroulements de 60 tours de fil de cuivre isolé d'un diamètre de 6 à 8 mm, connectés en série.

Légèrement hors gaz L_c il existe un bloc de condensateurs de filtrage de type KBGI d'une capacité totale de 2000 microfarads avec une tension de fonctionnement de 80V.

Pour correspondre à T_c et L_c - un bloc redresseur, qui comprend une paire de puissantes électrovannes D200 (VD1c-VD2c) et des thyristors "électriques" T160 (VS1_c-VS2_c) contrôlé par un bloc spécial sur une puce à cinq transistors. Bien entendu, tous les dispositifs à semi-conducteurs de puissance utilisés se trouvent sur des radiateurs en aluminium.

Étant donné que pendant le fonctionnement (en particulier lors du soudage et de la découpe du métal), une quantité importante de chaleur est libérée,

le dispositif comprend donc un ventilateur électrique à refroidissement forcé (moteur électrique M1 avec une turbine sur l'arbre). Il est situé à proximité immédiate du transformateur de puissance, de sorte que la plus grande partie possible de la surface de rayonnement thermique tombe sous la pression de l'air.

B 50-60 mm de T_c le starter L est attaché_c de sorte que la partie centrale de ses enroulements coïncide avec la ligne axiale centrale du ventilateur électrique (pour une meilleure circulation de l'air). Eh bien, le reste du flux d’air de refroidissement forcé est réparti entre les dispositifs à semi-conducteurs de puissance et d’autres éléments et composants du dispositif. L'unité de contrôle des thyristors en fait partie. Monté sur une carte séparée, il est situé au-dessus de l'inducteur perpendiculairement à ses enroulements (Fig. 2).

L'unité de contrôle des thyristors n'est rien de plus qu'un contrôleur d'impulsions de phase pour le fonctionnement d'un pont diode-thyristor, évalué pour un courant allant jusqu'à 500 A. Monté à partir de composants radio largement utilisés et d'unités industrielles typiques, il offre une régulation de haute qualité et la possibilité d'une autorisation fiable en mode automatique .

Riz. 1. Schéma schématique d'un dispositif de soudage-charge-démarrage fait maison.

Riz. 2. Appareil terminé (à gauche) et vue de son agencement avec la paroi arrière retirée (à droite).

Il existe également une protection électronique du convertisseur contre les situations non standard, qui est déclenchée par le blocage instantané des impulsions de sortie. Il s'agit d'un dispositif électronique basé sur le thyristor VS1, dans le circuit d'électrodes de commande duquel se trouvent des capteurs d'état d'urgence (par exemple, des interrupteurs à lames de limiteurs de courant, des contacts de thermomètres à mercure et des appareils compacts similaires) connectés en parallèle et travaillant pour fermer le Circuit de PROTECTION (la Fig. 1 ne montre qu'une seule paire de ces contacts - SA1).

Lorsque l'un des capteurs de l'état d'urgence est fermé, le thyristor VS1 est déverrouillé, qui reste ensuite ouvert. Et cela signifie que l'entrée inverseuse de l'amplificateur opérationnel - le microcircuit DA1 reçoit un potentiel qui dépasse toutes les valeurs possibles de la tension en dents de scie à son entrée non inverseuse. En conséquence, la sortie du "opamp" est mise à zéro, les transistors VT3 - VT5 restent fermés et les impulsions de sortie ne sont pas fournies aux thyristors.

Le bloc revient à son état d'origine en coupant brièvement la tension d'alimentation du bloc.

Quelques recommandations maintenant sur le remplacement éventuel des composants radio. Dans le rôle des transistors VT1 et VT2, les KT315 et KT312, plus modernes et plus répandus, sont tout à fait acceptables ; au lieu de trois triodes terminales (VТZ et VT4 - VT5 fonctionnant en parallèle), seuls deux semi-conducteurs KT829 suffisent.

Comme KD105B (VD3 - VD5), toutes les diodes au silicium avec une tension inverse d'au moins 100 V et un courant d'impulsion continu d'au moins 3 A. Eh bien, le pont redresseur VD1 (assemblage KTs402) peut être remplacé en toute sécurité par n'importe quel analogique de la série KTs402 - KTs405.

Il est conseillé de prendre le "Silovichok" T1 prêt à l'emploi - comme le TVK-70L2 ou le TVK-110L. Il convient de faire de même lors du choix des transformateurs d'impulsions T2 et T3. Bien entendu, la préférence va au MIT-2V industriel. Cependant, si nécessaire, vous pouvez vous contenter d'"impulsions" faites maison, enroulées sur n'importe quel anneau de ferrite standard d'un diamètre de 20 à 50 mm. Il suffit que l'enroulement primaire de chaque transformateur contienne 50 tours de fil PEV-0,2. En conséquence, au secondaire, il devrait y avoir 150 tours de PEV-0,2. Il est recommandé de mettre en évidence le début de chaque enroulement (par exemple, avec un repère coloré) afin de ne pas se tromper lors du dessoudage conformément au schéma électrique, où les repères sont conditionnellement indiqués par des points.

La durée des impulsions de commande fournies aux thyristors est de 100 à 200 μs.

Dans la conception de l'auteur, le dispositif de soudage-chargement-démarrage est monté à l'intérieur d'un cadre métallique mesurant 500x310x300 mm, réalisé à partir d'un angle en acier de 15x15 mm. Dans cette conception, presque l'un après l'autre, il y a : un ventilateur électrique pour le refroidissement par air forcé, un transformateur de puissance, une self, un redresseur et, sur le dessus (comme déjà indiqué), une unité de commande à thyristors.

La face avant est équipée : d'un interrupteur tension secteur à protection automatique, d'un voyant RÉSEAU, d'un voltmètre 30 V DC, d'une aiguille de mesure électrique 50 A DC avec interrupteur à bascule AMMETRE-OFF, d'un potentiomètre TENSION de la centrale de commande des thyristors, interrupteurs à bascule VENTILATEUR et FILTRE-OFF. Ci-dessous, les bornes "+" et "-" sont situées sur une rangée pour connecter à la fois à la batterie de la voiture pour la charger, et au démarreur pour démarrer le moteur de la voiture lorsque la batterie est déchargée, et en mode SOUDAGE - pour connecter le câble de soudage avec le porte-électrode et les "fils de terre" pendant le soudage et la découpe du métal, bornes ~ 48 V. Eh bien, sous le capot supérieur de l'appareil se trouve un bloc de contact avec des pneus en cuivre inverseur pour une commutation supplémentaire vers le SOUDAGE et le CHARGEUR modes.

Sur la base de ma propre expérience, je recommande, lors du câblage de l'appareil, d'obtenir un contact particulièrement fort dans tous les circuits électriques conformément au schéma électrique. Je vous conseille fortement d'alimenter les fils d'alimentation avec des pointes de tube en cuivre, d'aplatir et de souder l'extrémité de chaque borne, puis de percer un trou d'un diamètre de 6,5 mm pour les boulons de montage. De plus, toutes les connexions boulonnées doivent être équipées de rondelles Grover pour un meilleur serrage et obtenir un contact électrique étanche. Cela est particulièrement vrai pour les connexions électriques du transformateur de puissance, de l'inductance et du redresseur.

Quant à l'ordre des travaux sur le dispositif de soudage-charge-démarrage, ici, comme on dit, il n'y a aucun problème.

En particulier, lors des opérations de soudage (mode SOUDAGE), il est nécessaire d'insérer la fiche du cordon d'alimentation dans la prise (en s'assurant que le fil de phase va bien au disjoncteur - pour un fonctionnement rapide et précis de la protection électrique en cas de surcharge et de court-circuit). Lorsque la machine A1 est allumée, le voyant POWER doit s'allumer. Ensuite, vous devez connecter le "fil de terre" (s'étendant de la pièce préparée pour le soudage) à la borne "-" et le câble de soudage (venant du porte-électrode) à la borne "+".

En allumant le ventilateur de refroidissement par air de l'appareil, vous devez éteindre l'ampèremètre, qui sinon pourrait tomber en panne. Il reste à insérer l'électrode dans le support, à sélectionner le réglage du pont de vannes pour le courant requis avec le potentiomètre VOLTAGE et à procéder au soudage.

Pour le mode CHARGER, l'algorithme est quelque peu différent. Ici, il faut déjà connecter les fils correspondants de la batterie aux bornes de l'appareil "+" et "-", et régler les thyristors "trolleybus" à l'aide du potentiomètre VOLTAGE pour que le redresseur fournisse le courant de charge requis .

START diffère du mode CHARGEUR en ce qu'un courant accru allant jusqu'à 50 A est fourni aux bornes de la batterie pendant plusieurs secondes lorsque le démarreur de la voiture est allumé.

Auteur : A. Shikhansky, Volsk

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