Силовые диоды в выпрямителе для сварочника

[igel_izh2126]

vidask, вроде убедительно
а с переменкой дуга получается тоже гаснет каждую полуволну?

[VladimirIvan]

vidask
а с переменкой дуга получается тоже гаснет каждую полуволну?

Гаснет, но плазма поддерживается за счет обмазки электрода.

[Edinolichnik]

Ещё дроссель значительно облегчает поджиг дуги и её горение/стабильность. И размер его обычно около четверти от "железа" трансформатора.

Мне так же приходилось ремонтировать современные сварочники с выпрямителем из кучи диодов типа 1N5402, распаянных между двумя пластинами теплоотводами-тоководами. Проблем с ними не было.
А вот в имеющемся у меня совковом сварочно-пусковом выпрямителе, как и было сказано выше - выпрямитель с запараллеленными по 4 в плечо "автомобильными генераторными" таблетками, которые действительно периодически штучно вылетали. Пока не заменил на нормальные "троллейбусные" диоды.

Конденсатор после выпрямителя так же крайне желателен, и можно (я бы даже сказал нужно) более 20.000мкФ - он облегчает поджиг благодаря повышению напряжения, и создаёт с дросселем колебательный контур - который опять же облегчает поджиг и стабильность дуги. В серийных сварочниках так же встречаются конденсаторы-"батареи" из кучи мелких по 1-2тыс. мкФ: так они лучше охлаждаются, проще/дешевле заменить отдельные вышедшие из строя, проще расположить в корпусе аппарата. Желательно ставить конденсаторы с "Low ESR" - меньше их нагрев будет, и вероятность перегрева.
Я бы даже сказал, что дроссель без конденсатора в выпрямителе - всё равно что водка без пива

В вышеупомянутый сварочник-пусковик, кроме замены диодов, так же добавил и конденсатор, ЕМНИП 50тыс.мкФх100В, подключив его через мощный тумблер - с ним аппарат стал выдавать раза в 1,5 больше мощи: в положении "80А" он стал варить как раньше на максимальном пределе "120А".
До кучи установил в заднюю часть вентилятор принудительного охлаждения, заменив боковые и верхнюю панели на сплошные (родные были с прорезями для естественной циркуляции), отверствия в основании закрыл, а сделал отверствия на передней панели - это позволило работать им практически без перерывов даже на максимуме.
Этим аппаратом после доработки легко проваривал 4мм электродом 120-е балки, 50-60-е уголки и 100-е трубы, когда строил гараж.

[azim_mg]

да у меня простой сварочник трансформаторый, ток задается ручкой которая вводит или выводит пластины

У Вас трансформатор специальный - для сварки, который, в отличие от обычного трансформатора, дополнительно ограничивает сварочный ток на том или ином, в зависимости от положения пластин, уровне. Поэтому в Вашем сварочнике не предусмотрен дроссель, который обязателен, если трансформатор обычный. Для поддержания тока в нулях синусоиды в случае однофазного трансформатора с выпрямителем на выходе необходимо ставить дроссель после выпрямителя. Как мне кажется, спецконструкция Вашего трансформатора дроссель для этой цели не заменяет. Конденсатор большой емкости тоже поддерживает дугу в нулях синусоиды, но, в отличие от дросселя, создает перегрузки для диодов, лучше его не применять. Тот же конденсатор в сочетании с дросселем перегрузки не создает, такая комбинация работать будет практически также, как и один хороший дроссель. Скорее всего, это будет дороже и сложнее. Поэтому я бы взял дроссель, рекомендованный в сообщении #17.
Уточню: все же конденсатор большой емкости ставить не стоит, он будет перегружать диоды и/или (когда после дросселя) перегружаться сам. Лучше взамен его ставить дроссель, который и ток дуги стабилизирует, и перегрузок не создает.

[Zahar]

По поводу кондера в сварочнике- почему-то вышеупомянутая фирма Линкольн Электрик в своем надежном и популярном аппарате DC-400 (трехфазный транс и мост на трех диодах и трех тиристорах + дроссель + конденсаторы) использует мощный и недешевый переключатель для того, чтобы отключить блок кондеров на крутопадающей ВАХ (CC), подключая их только в режиме CV (жесткая ВАХ), и уменьшая при этом число витков дросселя более чем в два раза. Как-то вышел у меня из строя этот переключатель, сгорела секция, отключающая эти конденсаторы. Перемкнул я ее, так сварные охарактеризовали качество сварки как отвратительное. Так что- пейте водку без пива! Кстати, на выходе у этих аппаратов в режиме СС всего 56 вольт!

[vidask]

Edinolichnik,
plz , огласите изготовителей и типы сварочных аппаратов, в которых ставят кондерную батарею емкостью порядка 20 000 мкф. Это были аппараты, как я понял, однофазные, со стальным силовым трансом на 50 Гц

[yuriy_53]

Когда в 1989 г. автор приехал из Франции «посмотреть на перестройку», то быстро увидел, что в микроэлектронике те же люди, что и четверть века назад. Сделать с ними ничего нельзя в принципе. Тогда я решил сделать сварочный аппарат (давно о таком мечтал) обыкновенного «железного» типа без электроники. Видел кругом гробы .30-40-50 кг и более. «Пользуясь своими знаниями, сброшу пару кило». Первый же расчет показал, что получается трансформатор ТР 6 кг весом и менее. «Не может этого быть! Почему же такие гробы?» Сделал автор свои скромные изобретения - снизил вес на 25% (патент СССР N 1839648 от 21.09.1990 г.) и придумал новый способ возбуждения дуги, так что дуга загорается на расстоянии, бесконтактно, поэтому можно варить нержавейку, алюминий, медь и много еще чего на переменном токе, что считалось абсолютно невозможным (патент России N 2011493 от 27.06.1991 г.). Даты приведены неспроста. Заводы еще работали, можно было завалить дешевыми отличными аппаратами весь Союз и еще полмира. Стал искать производителей, государственных, конечно. Их поведение напоминает сцены из театра абсурда. То же было и с «кооператорами». И стал тогда искать сотрудничества с иностранцами (появилась мода на «совместные предприятия»). Удивлялись, договаривались, но дело так и не шло. В частности, имел дело с финнами, шведами и итальянцами. Смотрите даты.

Теперь смотрите заголовок. Потому что сейчас мы конкретно увидим, «как». Итак, 1990 г. Что мы имеем: фирма ESAB, аппарат на 250 А, вес 140 кг, аппарат на 800 А, вес 275 кг. Начато производство инверторных аппаратов на 315 А, вес 45 кг. Цены инверторов более 2000 долл.

Финская фирма КЕМРРI прекратила выпуск «железных» и перешла на инверторные. Ток 350 А, вес 55 кг. Цены такие же огромные.

Итальянская фирма DECA, аппарат на 180 А, вес 40 кг, на 400 А, вес 130 кг.

Это - ведущие фирмы мира. Как это ни странно, но советские предприятия в это время тоже выпускали «гробы», но меньшего веса!

И вот каталог фирмы DECA за 1994 г. Внезапно появились аппараты на 120 А, весом 14 кг, на 200 А, весом 22 кг, и, о чудо! - аппарат на 100 А, весом 12 кг. Он особо рекламируется, как «новый!» Автор приглядывается к его фотографии в каталоге фирмы и склоняется к тому, что это не аппарат, а муляж (такая практика широко распространена на Западе). А теперь каждый может видеть своими глазами, как на российский рынок в 1995 г. хлынули аппараты шведские и итальянские, например, на ток 115 А и весом 14 кг. Читатель еще не забыл, что автор демонстрировал итальянцам и шведам свой аппарат в 1991 г. на ток 80 А, весом 6,5 кг? Сейчас он стоит в Политехническом музее.

Теперь посмотрим, что же, собственно, произошло. Когда-то автор был студентом, теоретические основы электротехники (ТОЭ) изучал. Трансформаторы и считал, и делал, и все это было давно. Давно уж никакими учебниками не пользовался, потому что эти дела знал наизусть. Но тут для расчета этого ТР понадобились книги, потому что для расчета надо знать характеристики стали. Оказалось, что в новейших учебниках приведены кривые В(Н) для стали, которая была в прошлом веке. Давно нет таких сталей. То есть по учебнику ТР не рассчитаешь. Да умеют ли это делать сами авторы? Пришлось самому снимать характеристики сталей. Затем была найдена единственная книга В.В. Дружинина («Магнитные свойства электротехнической стали», М., «Энергия», 1974). Стали все оказались с ППГ (прямоугольной петлей гистерезиса) как пермаллои. Следовательно, по советским книгам расчитать ТР нельзя (т.е. можно, но будет гроб).

Но не может страна жить без характеристик сталей. Да, есть ГОСТ 21427.1-83. Петли гистерезиса там нет вовсе. Если читатель специалист по электротехнике, пусть возьмет этот ГОСТ у себя на столе, и попробует построить характеристики В(Н), причем Н - в логарифмическом масштабе. Да, все характеристики более чем на три порядка оказываются строго прямыми линиями! Тогда В(Н) выражается аналитически, расчеты превращаются в детские игрушки. Раз уж такой специалист нашелся, то уж посчитайте и гармоники тока - третью, пятую и седьмую. Слабо? А специалистом назвался?

Короче, по непонятной автору причине в Союзе (да и во всем мире) тысячи специалистов оказались в бездонном болоте и рождали эти гробы. Нет никакой причины, почему сварочные трансформаторы на 130 А не могли быть весом 10 кг и в 1990, 1950, да и в 1890 г., пожалуй. С тех пор, как электротехническую сталь делать начали.

А вот 25% веса - это уж изобретение автора. На то и патент. И бесконтактное возбуждение дуги с первого импульса вместо этого хаоса «осциллятора» - это тоже вклад автора. Скромный такой, но нержавейку и алюминий стал варить на переменном токе. Прощайте, аппараты с выпрямителями!

[vidask]

yuriy_53,

Вы написали оччень много и в большей части про глобальные проблемы- про трудности перехода из коммунизма в капитализм, про то как остро страна нуждается в кривых трансформаторной стали ,и как важен для народного хозяйства расчет 7-ой гармоники .

Если уж такие проблемы с расчетом трансов, то берете магнитопровод и наматываете пробную обмотку. Подаете в нее напряжение- хоть из ЛАТРА и смотрите, какой ток холостого хода имеем, а тогда выбираете число витков на вольт. Для сварки, если режим кратковременный, можно несколько форсировать.
Посмотрите на транс микроволновки- там принудительная вентиляция, и то больше 1 кВт не выжать, будь то немец, иль американец, иль китаец.
Так чего-же из мухи слона делать ?

[VladimirIvan]

По поводу петель гестеризися. Я в середине восьмидесятых экспериментально снял с нескольких десятков силовых и звуковых трансформаторов. Тихий ужас, от прямоугольной до овальной. А на заводах перед тем как мотать трансформатор, снимают характеристики партии железа и соответственно пересчитывают. Особенно в силовых более киловатта. Лишнее железо в громадные трансформаторы ложить не будут

[yuriy_53]

vidask,
Предыдущий пост не я написал, это цитата...
А вот мои соображения, проверенные практикой:
90% проблем при сварке - трансформатор. Почему большинство пишут, что им дроссель помогает? Большое напряжение на вторичке тр-ра, а при зажигании дуги - большая просадка напяжения из-за неправильно намотанной первички. Правильно намотанный трансформатор позволяет варить переменкой лучше, чем постоянкой, с неправильно намотанным трансформатором, благо, в наше время, хватает классных электродов!
А что по теме - без проблем можно диоды параллелить, просто предусмотреть небольшой запас. Еще надо иметь в виду, что если это мост - смело можно считать ток моста раза в три больше, чем ток каждого диода(ов) в плече.
Диоды с барьером шоттки не советовал бы применять - очень не любят они повышенных температур, хотя и падение напряжения на них гораздо меньше, чем у кремниевых обычных.
И никаких дросселей, если трансформатор намотан правильно, кондеры есть специальные для сварочников на постоянку, если есть возможность достать, - лучше ничего не придумаешь!
И еще, хороший способ понять правильно ли намотан трансформатор - на холостом ходу транс должен греться прилично, через пол часа работы, градусов 50-60. Если это не происходит - скидывайте витки с первички по чуть чуть, пока не доведете...
И тогда Вы почувствуете что такое хорошая дуга!!! Может, и постоянку не захотите.