О компанииПрайсыКак нас найтиОбратная связь



ПОИСК
Статьи
Книги
Видео





654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

up
Главная » Статьи » Источники питания » Инверторный сварочный источник COLT-1300

Инверторный сварочный источник COLT-1300

Инверторный сварочный источник COLT 1300, произво­димого итальянской фирмой, благодаря сравнительно невысокой стоимости и хорошему качеству, наряду с другими сварочными источниками COLT и PUMA 150, производимыми фирмой CEMONT, достаточно широко распространены. Данное описание окажется полезным для тех, кто занимается ремонтом и эксплуатацией сварочных источников.

Назначение

Сварочные источники COLT 1300, COLT и PUMA 150 предназначены для ручной сварки (технология ММА) и имеют похожее схемное и компо­новочное решение. Поэтому достаточно рассмотреть один из них — COLT 1300, чтобы получить достаточно полное представление об устройстве других.

Основные характеристики

Сварочные источники COLT 1300, COLT и PUMA 150 рассчитаны на работу о однофазной сети переменного тока напряжением 230±10% В и часто той 50—60 Гц. Источники имеют одинаковые габариты 110x200x30' мм и различаются мощностью и массой.

Более мощные сварочные источники COLT 1300 и PUMA 150:
  • имеют массу 3,8 кг;
  • потребляют от сети мощность до 3,8 кВт;
  • позволяют производить сварку электродами диаметром 1,6- 3,25 мм.
Примечание.
PUMA 150 обеспечивает максимальный сварочный ток 130 A; при ПВ=25 %, a COLT 1300 — 125 А, при ПВ=15 %.

Менее мощный сварочный источник COLT имеет массу 2,9 кг, потребляет от сети мощность до 2,1 кВт и позволяет производить сварку электродами диаметром 2,5 мм. При этом COLT обеспечивает максимальныный сварочный ток 75 А, при ПВ = 30 %.

Силовая часть

На рис.1 изображена принципиальная электрическая схема силовой части инверторного сварочного источника COLT 1300. Сварочный источник подключается к сети переменного тока при помощи гибкого шнура и «евровилки» ХР1. Напряжение сети переменного тока через замкнутый выключатель SA1, фильтры радиопомех L1C1C2, C3L2 и зарядный резистор R1 подается на мостовой выпрямитель VD1.

Фильтр радиопомех обеспечивает подавление синфазной и противофазной помехи. Для эффективной работы фильтра требуется заземление металлического корпуса источника (заземляется через специальный штырь вилки ХР1). Варистор RU1 защищает источник от кратковременных перенапряжений сети.


Рис.1. Принципиальная электрическая схема
инверторного сварочного источника COLT1300 (силовая часть)


Принципиальная схема

Защита от перегрева ключевых транзисторов инвертора осущест­вляется при помощи терморезистора RT1 (рис.1), установленного на охладителе ключевых транзисторов. Резисторы R23R24 (рис. 4) вместе с резисторами RT1R16 (рис. 1) образуют измерительный мост, сигнал с которого поступает на вход компаратора DA1.3.

Пока температура транзисторов ниже максимальной, сопротивле­ние RT1 высокое, а напряжение на выходе компаратора DA1.3 имеет; низкий уровень. При повышении температуры сопротивление тер­морезистора RT1, имеющего отрицательный ТКС, понижается. Как только оно станет меньше 1,21 кОм, напряжение на выходе компара­тора DA1.3 станет высоким.

Высокое напряжение с выхода DA1.3 через резистор R26 и светодиод HL1 (рис. 1) поступит на вход выключения SDN ШИМ- контроллера DA2. В результате вывода ШИМ-контроллера будут пере­ведены в неактивное состояние. Индикация срабатывания защиты осуществляется при помощи светодиода HL1.

Как уже говорилось ранее, на время зарядки конденсаторов С4, С5 (рис. 1) работа ШИМ-контроллера блокируется. Для блокирования ШИМ-контроллера служит транзистор VT2, который включен парал­лельно терморезистору RT1.

Во время зарядки С4, С5 (рис. 1) высокий уровень напряжений с выхода электронного реле времени (катод VD2 на рис. 1) через вывод 22 БУ и делитель R21R22 поступает на базу транзистора VT5, который открывается и шунтирует терморезистор RT1. В результате происходят действия аналогичные срабатыванию термозащиты.

К выходу выпрямителя VD1 подключен емкостный фильтр С4С5, который служит для сглаживания пульсаций выпрямленного напря­жения. При включении источника заряд конденсаторов фильтра осу­ществляется через специальный зарядный резистор R1, что исклю­чает перегрузку сети и диодов мостового выпрямителя VD1 зарядным током конденсаторов фильтра.

После истечения интервала времени, достаточного для зарядки конденсаторов фильтра, зарядный резистор шунтируется контакттами реле К1. Для формирования зарядного интервала времени используется электронное реле времени, собранное на элементах R3R4R5C6VD2, которое подает питание на обмотку реле К1 с задерж­кой времени около 0,15 с.

Одновременно электронное реле времени формирует сигнал «готов» низкого уровня, который подается на вывод 22 блока управ­ления (БУ). Получив сигнал готовности, БУ начинает формировать отпирающие импульсы напряжения, которые через трансформатор гальванической развязки Т1 поступают на входы драйверов, управ­ляющих транзисторами инвертора.

Драйверы транзисторов R17R18VD9—VP12VT2 и R21R22VD13— VD16VT5 выполнены по аналогичным схемам. Поэтому достаточно рассмотреть работу только одного, например, верхнего драйвера.

При открытии транзистора VT3 (в блоке управления) к первичной обмотке I трансформатора Т1 прикладывается напряжение, которое трансформируется во вторичные обмотки IIа и II6 трансформатора в полярности, отпирающей IGBT (плюс на затвор).

В этом случае отпирающее положительное напряжение через открытые диоды VD9VD10 (VD13VD14) и резисторы R19R20 (R23R24) поку­пает на затворы транзисторов VT3VT4 (VT6VT7).

Резисторы R19R20R23R24 подавляют паразитный колебательный процесс в цепи затворов транзисторов инвертора. Нагрузочные резисторы R17R21 демпферируют трансформатор Т1, подавляя колеба­тельный процесс в контуре, образованном его внутренними паразит­ными индуктивностями и емкостями.

Стабилитроны VD11VD12 (VD15VD16) ограничивают управля­ющее напряжение транзисторов инвертора на безопасном уровне. При положительном напряжении управления транзистор VT2 (VT5) закрыт, а его переход база-эмиттер шунтирован открытым диодом VD10 (VD14).

При закрытии транзистора VT3 (в блоке управления) полярность напряжения на вторичных обмотках Т1 меняется на противоположную.  При этом диоды VD9VD10 (VD13VD14) запираются, а к транзистору VT2 (VT5) прикладывается напряжение заряженной входной емкости затвор-эмиттер транзисторов VT3VT4 (VT6VT7) в отпирающей поляр­ности. Транзистор VT2 (VT5) открывается, входная емкость транзисто­ров инвертора быстро разряжается, и они запираются.

Инвертор сварочного источника
выполнен по уже хорошо знако­мой нам схеме двухтранзисторного однотактного прямоходового пре­образователя (косой мост) и служит для преобразования постоянного питающего
напряжения в переменное выходное напряжение частотой 60 кГц. Каждый транзистор инвертора состоит из двух включенных параллельно IGBT VT3VT4 и VT6VT7.

Однотактный прямоходовый преобразователь хорошо подходит для работы на такую динамичную нагрузку, как сварочная дуга, что и определило его широкую распространенность в простых-маломощ­ных сварочных источниках.

Все транзисторы инвертора открываются одновременно (каждая пара своим драйвером). При этом энергия первичного источника питания через трансформатор ТЗ передается в выходную сварочную цепь, а сер­дечник трансформатора ТЗ перемагничивается в прямом направлении.

После закрытия транзисторов инвертора энергия, накопленная в индуктивности рассеяния и намагничивания трансформатора ТЗ, через диоды VD17VD18 возвращается в первичный источник (в кон­денсаторы С4С5). Блокирующий конденсатор С18 находится непо­средственно возле инвертора и компенсирует индуктивность соеди­нительных проводов между инвертором и конденсаторами фильтра.

Для контроля выходного тока инверторного источника служит трансформатор тока Т2, который включен последовательно с первич­ной обмоткой трансформатора ТЗ. Роль первичной обмотки транс­форматора тока выполняет виток провода, идущего от инвертора к трансформатору ТЗ.

В цикле прямого хода инвертора ток во вторичной обмотке Т2 про­текает через диод VD26 и шунт R33—R35 (плюс резисторы R10R11 в блоке управления). С помощью подстроечного резистора R35 уста­навливают необходимое сопротивление шунта. Сигнал с шунта посту­пает в блок управления (вывод 6). Там этот сигнал используется:
  • для формирования крутопадающей нагрузочной вольтамперной характеристики (ВАХ) инверторного сварочного источника, не­обходимой для технологии ММА;
  • для защиты инвертора от токовых перегрузок.
В цикле обратного хода инвертора на вторичной обмотке Т2 формируется напряжение запирающей для VD26 и отпирающей Для VD24 полярности. Диод VD24 отпирается, и ток размагничивания сердечника трансформатора Т2 протекает через стабилитрон VD25, Напряжение стабилизации VD25 имеет величину, гарантирующую размагничивание сердечника трансформатора тока Т2 за время обрат­ного хода инвертора.

Со вторичной обмотки трансформатора ТЗ переменное напряжение поступает на вход однополупериодного выпрямителя VD19, после кото­рого превращается в импульсное однополярное. Цепочка R29C19 пода­вляет паразитные высокочастотные колебания на вторичной обмотке трансформатора ТЗ. Выпрямленный ток сглаживается дросселем L5.

В паузах между импульсами выходной ток источника с выхода выпрямителя VD19 замыкается через диоды VD20VD21. Резистор R30 является нагрузкой холостого хода источника. Конденсаторы C20G21 совместно с дросселем L5 образуют низкочастотный фильтр, который подавляет высокочастотные помехи, проникающие на выход свароч­ного источника.

С дополнительной обмотки III трансформатора ТЗ снимается сигнал, необходимый для реализации функций Anti-Stick и Arc Forqe.

Функция Anti-Stick (Защита от залипания электрода) обеспечивает уменьшение тока источника при коротком замыкании, если оно длится более 0,8 с.

Функция Arc Force (Форсирование дуги) в случае короткой дуги или короткого замыкания увеличивает сварочный ток относительно выбранного значения. Эта функция улучшает начальное зажигание и стабильность горения дуги.

Питание блока управления сварочного источника осуществляется постоян­ным стабилизированным напряжением + 16 В. Оно формируется из выпрямленного напряжения питающего инвертор источника с помо­щью понижающего DC-DC преобразователя. Этот преобразователь построен на основе ШИМ контроллера VIPer50.

Узел VT1R7R8 является своеобразным аналогом низковольтного стабилитрона, имеющего напряжение стабилизации 2,5 В.

Примечание.
Использование этого стабилитрона позволяет снизить макси­мальный ток ключевого транзистора контроллера VIPer до 1 А.


Контроллер VIPer поддерживает стабильное напряжение 13 В между выводами 4 (SRC) и 2 (VDD). Для получения необходи­мого напряжения + 16 В используется узел VD6, VD7, R10. Фильтр L3L4C11С12 сглаживает пульсацию на выходе источника + 16 В.

Через диод VD4 замыкается ток фильтра в паузах между импуль­сами напряжения. Стабилитрон VD5 защищает от перенапряжения цепи питания контроллера VIPer, а стабилитрон VD8 — цепи питания блока управления инверторного сварочного источника.

Для охлаждения тепловыделяющих поверхностей сварочного источника используется вентилятор M1, который работает непре­рывно. Резисторы R11R12 позволяют снизить напряжение на двигателе вентилятора до допустимого значения. Температура ключевых тран­зисторов инвертора контролируется с помощью терморезистора RT1, имеющего отрицательный температурный коэффициент. Ток сварки устанавливается при помощи переменного резистора R13.

Настройка

Источник имеет только один подстроечный элемент — R35 (рис.1), с помощью которого нужно выставить максимальный ток сварки, в край? нем правом положении резистора R13 «Ток сварки» (рис.1).


Володин В. Я.
Создаем современные сварочные аппараты



Категория: Инверторный сварочный источник COLT-1300 | Добавил: Виктор (25.04.2013)
Просмотров: 4454 | Теги: COLT 1300, сварочный источник, PUMA 150, Colt | Рейтинг: 0.0/0

Кирея © 2011. Разработка сайтов в Новокузнецке. 8-913-40-30-50-1, 8-904-572-40-43, www.kireya.ru

Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Сварочные материалы: сварочные электроды, сварочные прутки, сварочные флюсы, маски сварочные. Гвозди строительные.
Качество продукции гарантировано ведущими российскими производителями: ОАО «ЛЭЗ», ОАО «ММК-МЕТИЗ», ЗАО «Электродсервис»,
ОАО «Спецэлектрод», ЗАО «ЭСАБ-СВЕЛ», ОАО
«СЭЗ», ОАО «ЗСМК» UTP, Castolin, Sabaros, ESAB, Lincoln Electric, Capilla, Askaynak ...

Используются технологии uCoz654000, г. Новокузнецк, ул. Ярославская, 21, тел. (3843) 52-88-45, 52-87-14, 8-905-904-99-11

Яндекс.Метрика
города Новокузнецк, Кемерово Бесплатные объявления Казахстана - Freeads.kz