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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Gestion de la microsoudure haute fréquence. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / poste à souder La micro-soudure haute fréquence est conçue pour souder des métaux, des plastiques, souder des fils de cuivre, etc. Les caractéristiques distinctives de l'utilisation du courant haute fréquence sont une couture de haute qualité, une combustion stable de l'arc, une consommation d'énergie réduite et une régulation en douceur du courant de soudage. La régulation du courant dans les machines à souder traditionnelles est effectuée par un rhéostat de ballast, qui sert à obtenir la caractéristique de charge "descendante" nécessaire au soudage. Une partie importante de l'électricité dans un tel système est dépensée pour chauffer le rhéostat. Le deuxième inconvénient important du soudage classique est la nécessité d'une tension accrue pour l'apparition d'un amorçage stable de l'arc. L'utilisation d'une source onduleur à transistors à effet de champ comme clés électroniques permet de réduire la tension de soudage tout en améliorant d'autres indicateurs. Le circuit électronique du dispositif de microsoudage forme automatiquement la caractéristique de charge du type requis en raison du retour de tension et de courant. Le réglage de la rétroaction vous permet de définir n'importe quelle pente de la caractéristique de charge. Le schéma prévoit une surveillance automatique de la température du convertisseur à semi-conducteur et une réduction rapide du courant de charge avec un circuit de protection contre la surchauffe des transistors à clé, le contrôle automatique de la vitesse d'alimentation du fil de soudage en fonction de la charge réduit sa consommation. Le fonctionnement du régulateur électronique est basé sur la conversion de la tension continue en tension pulsée avec contrôle du rapport cyclique à l'aide d'un inverseur à clé.
Le dispositif (Fig. 1) se compose de :
L'oscillateur maître est assemblé sur la puce de temporisation DA2. L'alimentation du générateur est stabilisée par la puce DA3.En position basse du moteur de la résistance R2, la durée d'impulsion à la sortie 3 du générateur DA2 est maximale, de même que la valeur du courant de soudage, en position haute c'est minime. La limite de puissance est déterminée par le transformateur T1 utilisé et le courant de drain maximal du groupe de transistors à effet de champ VT2 ... VT4.L'amplitude de l'impulsion de courant qui se produit lors du soudage par résistance des métaux peut atteindre des dizaines d'ampères. Par conséquent, les transistors sont connectés en parallèle avec un montage sur un radiateur commun. Les sorties des drains et des sources des transistors sont reliées à des bus communs, les connexions de sortie sont réalisées avec un fil toronné de section d'au moins 6 mm2. La stabilisation de la tension de sortie est mise en œuvre par un circuit de contre-réaction. Tension. L'OS est retiré du circuit de soudage et envoyé à l'entrée de commande du stabilisateur parallèle DA1 inclus dans le circuit de commande (entrée 5) de la minuterie DA2. Avec une augmentation de la tension de sortie, la tension de commande à l'entrée 1 DA1 augmente, elle s'ouvre plus fortement et shunte l'entrée 5 DA2, ce qui entraîne une réduction de la durée de l'impulsion de sortie du générateur et une diminution de la tension électrique de soudage. Lorsque la tension de sortie diminue, le processus inverse se produit, c'est-à-dire un mode de stabilisation de la tension est créé sur la charge. La caractéristique requise pour le soudage est définie par la résistance R6 en ajustant la tension. Le système d'exploitation arrive sur DA1. La chute de tension aux bornes de la résistance shunt RS1, proportionnelle au courant de charge, est transmise via le diviseur R14 à l'entrée de commande du stabilisateur parallèle DA4 inclus dans le circuit de base du commutateur VT1. En cas de surcharge, la tension sur RS1 augmente, DA4 s'ouvre davantage et shunte le circuit de base VT1. Le transistor se ferme, et le passage des impulsions du multivibrateur vers les grilles des transistors VT2.VT4 s'arrête, ce qui permet de limiter le courant de court-circuit dans le circuit de soudage. Les transistors à effet de champ VT2 ... VT4 fonctionnent en mode clé et s'ouvrent lorsque des impulsions arrivent aux portes. Pour accélérer leur fermeture après la fin de l'impulsion, les circuits de porte sont fermés à la masse via le transistor interne du temporisateur DA2. la diode à impulsions VD3 élimine l'ouverture spontanée des transistors. La température des transistors à effet de champ au courant de fonctionnement ne doit pas dépasser la valeur nominale. Leur température est contrôlée par la thermistance RK1 installée sur le radiateur. Une augmentation de la température entraîne une diminution de la résistance de la thermistance, une augmentation de la tension à la broche 1 de DA1, sa plus grande ouverture, une diminution de la fréquence du générateur DA2 et une diminution correspondante de la puissance de sortie. Pour éliminer les processus oxydatifs lors du soudage avec un fil bimétallique non revêtu, un gaz inerte est fourni au site de soudage à l'aide de la vanne K1 installée sur la canalisation. Le filtre C7-L1-C8 élimine le bruit sous charge et empêche la chute de tension entre les impulsions, empêchant ainsi la coupure d'arc. Pour contrôler la présence de la tension de sortie, la LED HL1 est utilisée. La plupart des éléments de l'unité de contrôle sont placés sur une carte de circuit imprimé aux dimensions de 104x65 mm (Fig. 2). La carte de circuit imprimé et le transformateur de puissance sont situés dans un boîtier métallique dans des compartiments séparés. Les régulateurs de courant, de vitesse et de caractéristique avec éléments de commutation et un ampèremètre sont situés sur le panneau avant de l'appareil, le ventilateur (s'il est installé) est sur la paroi arrière.
L'appareil utilise un transformateur de puissance de type OSO-0,4 ou TS320. Le transformateur est démonté, tous les enroulements secondaires sont supprimés et de nouveaux enroulements sont enroulés, avec un faisceau de plusieurs fils de bobinage (pour un meilleur remplissage du châssis) d'une section totale de 3 mm2. Le nombre de spires est déterminé par les dimensions du cadre (avant remplissage). Les enroulements sont connectés en série. Les diodes VD5 et VD6 sont installées sur une carte séparée. Ils sont équipés de radiateurs "drapeau" de 50x100 mm. Les circuits de puissance, indiqués sur le schéma par des lignes épaisses, sont constitués de fils toronnés en isolation vinylique d'une section d'au moins 4 mm2. Lors du soudage avec un fil de soudage de 0,6 mm (dans un appareil semi-automatique), il est introduit dans le poste de soudage à l'aide d'un mécanisme composé d'un moteur électrique d'alimentation et d'un mécanisme à broche. Le bouton "Démarrer" du SB1 est situé sur le tuyau d'alimentation en fil et en gaz inerte. Le circuit d'alimentation du moteur d'alimentation M1 se compose d'un régulateur de vitesse sur un stabilisateur analogique DA5 et d'un amplificateur de courant sur un transistor VT5. Le soudage par contact nécessite des électrodes rondes en cuivre-graphite de 1 à 3 mm avec une extrémité pointue pour faciliter le soudage et un dispositif de serrage. Si possible, le circuit doit être complété par un ventilateur de l'alimentation de l'ordinateur en le connectant à un circuit 12V. Vanne d'alimentation en gaz inerte - industrielle, ampèremètre RA1 (avec un shunt externe de 75 mV et une échelle de 50 ... 100 A) - type M4200. Résistances fixes - type C2-29, variables - SPO-0,5 ; DTS. Les substitutions possibles d'éléments sont données dans le tableau 1 et dans le tableau 2 - types appropriés de transistors à effet de champ.
Le starter L1 est réalisé sur un anneau de ferrite (2000NM) d'un diamètre de 42 mm. L'enroulement se compose de 30...40 tours de fil toronné d'une section de 4 mm2. Le réglage du dispositif de microsoudage consiste en le réglage initial de la vitesse d'alimentation du fil avec la résistance R10, les caractéristiques du courant de microsoudage - R6, le réglage du courant - R2 et la protection contre le collage de l'électrode - R14. Après une courte opération, les éléments du circuit doivent être vérifiés pour le chauffage; à des températures supérieures à 80 ° C, il est nécessaire d'augmenter la surface des radiateurs. Le bouton de démarrage SA1 active la vanne K1 et le générateur sur la puce DA2, alors qu'il n'y a initialement aucune tension sur l'électrode de soudage. L'apparition de la tension de soudage avec un retard dépendant du temps de charge du condensateur C3 provoque la rotation ultérieure du moteur d'alimentation en fil M1 à une vitesse dépendant de la position du curseur de la résistance R10. Afin d'éviter les brûlures oculaires dues au rayonnement ultraviolet de l'arc de soudage, des lunettes de protection avec filtre UV sont utilisées pendant le travail. Auteurs : V.Konovalov, A.Vanteev, Laboratoire créatif "Automatisation et télémécanique", Irkoutsk.
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