I nogle tilfælde er det mere rentabelt at bruge punktsvejsning i stedet for lodning. For eksempel kan denne metode være nyttig til reparation af batterier, der består af flere batterier. Lodning forårsager overdreven opvarmning af cellerne, hvilket kan føre til cellesvigt. Men punktsvejsning opvarmer ikke elementerne så meget, da den fungerer i relativt kort tid.
For at optimere hele processen bruger systemet Arduino Nano. Dette er en kontrolenhed, der giver dig mulighed for effektivt at styre installationens energiforsyning. Således er hver svejsning optimal til et bestemt tilfælde, og der forbruges så meget energi som nødvendigt, hverken mere eller mindre. Kontaktelementerne her er kobbertråd, og energien kommer fra et almindeligt bilbatteri, eller to, hvis der kræves højere strøm.
Det nuværende projekt er næsten ideelt med hensyn til kompleksiteten af skabelse/effektivitet af arbejdet. Forfatteren af projektet viste de vigtigste stadier af oprettelse af systemet, og postede alle data på Instructables.
Ifølge forfatteren er et standardbatteri nok til at punktsvejse to nikkelstrimler med en tykkelse på 0,15 mm. For tykkere metalstrimler kræves to batterier, samlet i et kredsløb parallelt. Svejsemaskinens pulstid er justerbar og varierer fra 1 til 20 ms. Dette er ganske tilstrækkeligt til at svejse de ovenfor beskrevne nikkelstrimler.
Forfatteren anbefaler at lave tavlen på bestilling fra producenten. Prisen for at bestille 10 sådanne tavler er omkring 20 euro.
Under svejsning vil begge hænder være optaget. Hvordan styres hele systemet? Ved hjælp af en fodkontakt, selvfølgelig. Det er meget enkelt.
Og her er resultatet af arbejdet:
En tidsrelætimer er en enhed, hvormed du kan justere eksponeringstiden for en strøm eller puls. Tidsrelætimeren til punktsvejsning måler varigheden af eksponeringen af svejsestrømmen til de dele, der tilsluttes, og hyppigheden af dens forekomst. Denne enhed bruges til at automatisere svejseprocesser, svejseproduktion og skabe en række forskellige metalpladestrukturer. Den styrer den elektriske belastning i overensstemmelse med et givet program. Tidsrelæet til kontaktsvejsning er programmeret i nøje overensstemmelse med instruktionerne. Denne proces består i at indstille tidsintervaller mellem bestemte handlinger samt varigheden af svejsestrømmen.
Driftsprincip
Dette tidsrelæ til punktsvejsning vil løbende kunne tænde og slukke for enheden i en given tilstand med en bestemt frekvens. For at sige det enkelt, så lukker og åbner den kontakter. Ved hjælp af en rotationssensor kan du justere tidsintervallerne i minutter og sekunder, hvorefter du skal slå svejsningen til eller fra.
Displayet bruges til at vise information om den aktuelle koblingstid, varigheden af eksponering for svejsemaskinens metal, antallet af minutter og sekunder før tænding eller slukning.
Typer af timere til punktsvejsning
Du kan finde timere på markedet med digital eller analog programmering. De relæer, de bruger, kommer i forskellige typer, men de mest almindelige og billige er elektroniske enheder. Deres funktionsprincip er baseret på et specielt program, der er optaget på en mikrocontroller. Den kan bruges til at justere forsinkelsen eller til tiden.
I øjeblikket kan du købe et tidsrelæ:
- med forsinkelse af nedlukning;
- med forsinkelse ved tænding;
- konfigureret til en indstillet tid efter påføring af spænding;
- konfigureret til en indstillet tid efter pulsen er givet;
- ur generator.
Tilbehør til oprettelse af et tidsrelæ
For at oprette en tidsrelæ-timer til punktsvejsning skal du bruge følgende dele:
- Arduino Uno bord til programmering;
- prototyping board eller sensor skjold – letter tilslutningen af installerede sensorer til printet;
- hun-til-hun ledninger;
- et display, der kan vise minimum to linjer med 16 tegn pr. række;
- relæ, der skifter belastningen;
- rotationsvinkelsensor udstyret med en knap;
- strømforsyning for at sikre, at enheden forsynes med elektrisk strøm (under test kan den strømforsynes via et USB-kabel).
Funktioner ved at skabe en tidsrelæ-timer til punktsvejsning på et arduino-bræt
For at gøre det skal du nøje følge diagrammet.
Samtidig ville det være bedre at udskifte det ofte brugte arduino uno board med et arduino pro mini, da det har en væsentlig mindre størrelse, koster mindre og er meget nemmere at lodde ledningerne.
Efter at have samlet alle komponenterne i timeren til modstandssvejsning på Arduino, skal du lodde ledningerne, der forbinder kortet med resten af elementerne i denne enhed. Alle elementer skal renses for plak og rust. Dette vil øge driftstiden for relætimeren markant.
Du skal vælge en passende sag og samle alle elementerne i den. Det vil give enheden et anstændigt udseende, beskyttelse mod utilsigtede stød og mekaniske påvirkninger.
For at fuldføre er det nødvendigt at installere kontakten. Det vil være nødvendigt, hvis svejsejeren beslutter at efterlade den uden opsyn i længere tid for at forhindre brand eller skade på ejendom i tilfælde af en nødsituation. Med dens hjælp kan enhver bruger nemt slukke for enheden, når de forlader rummet.
"Vær opmærksom!
Timeren til modstandssvejsning på 561 er en mere avanceret enhed, da den er skabt på en ny moderne mikrocontroller. Det giver dig mulighed for at måle tiden mere præcist og indstille frekvensen for at tænde og slukke enheden."
Timeren til modstandssvejsning på 555 er ikke så perfekt og har reduceret funktionalitet. Men det bruges ofte til at skabe sådanne enheder, da det er billigere.
For bedre at forstå, hvordan man laver en svejsemaskine, bør du kontakte virksomhedens medarbejdere. Derudover foreslår vi at overveje designet af denne enhed. Det hjælper dig med at forstå princippet om enhedens drift, hvad der skal loddes og hvor.
Konklusion
Timeren til punktsvejsning på Arduino er en nøjagtig enhed af høj kvalitet, som med korrekt drift holder i mange år. Det er en ret simpel enhed, så den kan nemt monteres på ethvert svejsested. Derudover er punktsvejsetimeren nem at vedligeholde. Det virker selv i hård frost og er praktisk talt upåvirket af negative manifestationer af det naturlige miljø.
Du kan selv samle enheden eller henvende dig til fagfolk. Den sidste mulighed er mere at foretrække, da den garanterer det endelige resultat. Virksomheden vil teste enhedselementerne, identificere problemer, rette dem og dermed genoprette dens funktionalitet.
Hej, hjernevaske! Jeg præsenterer for din opmærksomhed en punktsvejsemaskine baseret på Arduino Nano mikrocontroller.
Denne maskine kan bruges til at svejse plader eller ledere til f.eks. polerne på et 18650 batteri. Til projektet skal vi bruge en strømforsyning på 7-12 V (12 V anbefales) samt en 12 V bil. batteri som strømkilde til selve svejseren. Typisk har et standardbatteri en kapacitet på 45 Ah, hvilket er nok til at svejse 0,15 mm tykke nikkelplader. For at svejse tykkere nikkelplader skal du bruge et større batteri eller to parallelkoblede.
Svejsemaskinen genererer en dobbelt puls, hvor værdien af den første er 1/8 af den anden i varighed.
Varigheden af den anden puls justeres ved hjælp af et potentiometer og vises på skærmen i millisekunder, så det er meget praktisk at justere varigheden af denne puls. Dens justeringsområde er fra 1 til 20 ms.
Se videoen, som i detaljer viser processen med at oprette enheden.
Trin 1: Fremstilling af PCB
For at lave et printkort kan du bruge Eagle filer, som er tilgængelige på følgende.
Den nemmeste måde er at bestille print fra producenter af printkort. For eksempel på webstedet pcbway.com. Her kan du købe 10 plader for cirka 20 €.
Men hvis du er vant til at gøre alt selv, så brug de medfølgende diagrammer og filer til at lave en prototype-tavle.
Trin 2: Installation af komponenter på pladerne og lodning af lederne
Processen med at installere og lodde komponenter er ret standard og enkel. Installer først små komponenter og derefter større.
Svejseelektrodespidserne er lavet af massiv kobbertråd med et tværsnit på 10 kvadratmillimeter. Til kabler anvendes fleksible kobbertråde med et tværsnit på 16 kvadratmillimeter.
Trin 3: Fodkontakt
For at betjene svejsemaskinen skal du bruge en fodkontakt, fordi begge hænder bruges til at holde svejsestangens spidser på plads.
Til dette formål tog jeg en trækasse, hvori jeg installerede ovenstående kontakt.
Vi præsenterer for din opmærksomhed et diagram over en svejseinverter, som du kan samle med dine egne hænder. Maksimalt strømforbrug er 32 ampere, 220 volt. Svejsestrømmen er omkring 250 ampere, hvilket giver dig mulighed for nemt at svejse med en 5-delt elektrode, en buelængde på 1 cm, som passerer mere end 1 cm ind i lavtemperaturplasma. Kildens effektivitet er på niveau med dem, der er købt i butikken, og måske bedre (hvilket betyder inverter).
Figur 1 viser et diagram over strømforsyningen til svejsning.
Fig.1 Skematisk diagram af strømforsyningen
Transformatoren er viklet på ferrit Ш7х7 eller 8х8
Den primære har 100 vindinger af 0,3 mm PEV-ledning
Sekundær 2 har 15 vindinger af 1 mm PEV-ledning
Sekundær 3 har 15 vindinger af 0,2 mm PEV
Sekundær 4 og 5, 20 vindinger PEV-tråd 0,35 mm
Alle viklinger skal vikles over hele rammens bredde dette giver en mærkbart mere stabil spænding.
Fig.2 Skematisk diagram af en svejseomformer
Figur 2 viser et diagram over svejseren. Frekvensen er 41 kHz, men du kan prøve 55 kHz. Transformatoren ved 55 kHz er så 9 omdrejninger gange 3 omdrejninger, for at øge transformatorens PV.
41kHz transformer - to sæt Ш20х28 2000nm, mellemrum 0,05 mm, avispakning, 12vit x 4vit, 10kv mm x 30kv mm, kobbertape (tin) i papir. Transformatorviklingerne er lavet af kobberplade 0,25 mm tyk og 40 mm bred, pakket ind i kassepapir til isolering. Sekundæren er lavet af tre lag tin (sandwich) adskilt fra hinanden af fluoroplastisk tape, til isolering indbyrdes, for bedre ledningsevne af højfrekvente strømme, er kontaktenderne af sekundæren ved udgangen af transformeren loddet sammen.
Induktor L2 er viklet på en Ш20x28 kerne, ferrit 2000nm, 5 vindinger, 25 sq.mm, mellemrum 0,15 - 0,5 mm (to lag papir fra printeren). Strømtransformator - strømsensor to ringe K30x18x7 primær ledning gevind gennem ringen, sekundær 85 vindinger ledning 0,5 mm tyk.
Svejsesamling
Vikling af transformeren
Oprulning af transformeren skal ske ved brug af kobberplade 0,3 mm tyk og 40 mm bred, den skal pakkes ind i termopapir fra et kasseapparat 0,05 mm tyk, dette papir er slidstærkt og river ikke så meget som normalt ved opvikling af en transformer.
Du fortæller mig, hvorfor ikke vikle den med en almindelig tyk ledning, men det er ikke muligt, fordi denne transformer arbejder på højfrekvente strømme, og disse strømme forskydes på overfladen af lederen, og midten af den tykke ledning bruges ikke, hvilket fører til opvarmning, kaldes dette fænomen for Hudeffekten!
Og du skal bekæmpe det, du skal bare lave en leder med en stor overflade, så tynd kobberplade har dette, den har en stor overflade, langs hvilken strøm løber, og den sekundære vikling skal bestå af en sandwich med tre kobberbånd adskilt af fluoroplastisk film er den tyndere, og alle disse er pakket lag ind i termopapir. Dette papir har egenskaben til at blive mørkere, når det opvarmes, vi har ikke brug for dette, og det er dårligt, det vil ikke gøre noget, lad det vigtigste forblive, at det ikke rives.
Du kan vikle viklingerne med PEV-tråd med et tværsnit på 0,5...0,7 mm bestående af flere dusin kerner, men det er værre, da ledningerne er runde og er forbundet med hinanden med luftspalter, som bremser varmen overføre og have et mindre samlet tværsnitsareal af ledningerne kombineret sammenlignet med tin med 30 %, som kan passe ind i ferritkernevinduet.
Det er ikke ferriten, der varmer transformeren op, men viklingen, så du skal følge disse anbefalinger.
Transformatoren og hele strukturen skal blæses inde i huset af en ventilator på 220 volt 0,13 ampere eller mere.
Design
For at køle alle kraftfulde komponenter er det godt at bruge radiatorer med blæsere fra gamle Pentium 4 og Athlon 64 computere. Jeg fik disse radiatorer fra en computerbutik, der lavede opgraderinger, for kun $3...4 stykket.
Kraftskråbroen skal laves på to sådanne radiatorer, den øverste del af broen på den ene, den nederste del på den anden. Skru brodioderne HFA30 og HFA25 på disse radiatorer gennem et glimmerafstandsstykke. IRG4PC50W skal skrues uden glimmer gennem KTP8 varmeledende pasta.
Diodernes og transistorernes terminaler skal skrues mod hinanden på begge radiatorer, og mellem terminalerne og de to radiatorer skal du indsætte et kort, der forbinder 300 volt strømkredsløbet med brodelene.
Diagrammet angiver ikke behovet for at lodde 12...14 stykker 0,15 mikron 630 volt kondensatorer til dette print til en 300V strømforsyning. Dette er nødvendigt, så transformatoremissionerne går ind i strømkredsløbet, hvilket eliminerer resonansstrømmen fra strømafbryderne fra transformeren.
Resten af broen er forbundet med hinanden ved hængende installation af ledere af kort længde.
Diagrammet viser også snubbere, de har kondensatorer C15 C16, de skal være mærket K78-2 eller SVV-81. Du kan ikke lægge noget affald der, da snubbers spiller en vigtig rolle:
først- de dæmper resonansemissionerne fra transformeren
anden- de reducerer IGBT-tab betydeligt, når de slukker, da IGBT'er åbner hurtigt, men lukker meget langsommere og under lukning oplades kapacitansen C15 og C16 gennem VD32 VD31 dioden længere end lukketiden for IGBT, det vil sige, denne snubber opfanger al strøm til sig selv og forhindrer varme i at blive frigivet på IGBT kontakten tre gange end det ville være uden det.
Når IGBT er hurtig åben, derefter gennem modstande R24 R25 aflades snubberne jævnt, og hovedstrømmen frigives på disse modstande.
Indstillinger
Tilfør strøm til 15-volt PWM og mindst én blæser for at aflade kapacitansen C6, som styrer relæets responstid.
Relæ K1 er nødvendig for at lukke modstand R11, efter at kondensatorer C9...12 er opladet gennem modstand R11, hvilket reducerer strømstødet, når svejsemaskinen tændes til et 220 volt netværk.
Uden direkte modstand R11, når den er tændt, ville der være en stor BAM, mens der oplades en 3000 mikron 400V kapacitans, hvorfor denne foranstaltning er nødvendig.
Tjek driften af relæets lukkemodstand R11 2...10 sekunder efter, at der er strøm på PWM-kortet.
Kontroller PWM-kortet for tilstedeværelsen af rektangulære impulser, der går til HCPL3120 optokoblerne, efter at begge relæer K1 og K2 er aktiveret.
Bredden af impulserne skal være i forhold til nul pausen 44% nul 66%
Tjek driverne på optokoblere og forstærkere, der driver et rektangulært signal med en amplitude på 15 volt, og sørg for, at spændingen på IGBT-portene ikke overstiger 16 volt.
Tilfør 15 volt strøm til broen for at kontrollere dens funktion og sikre, at broen er fremstillet korrekt.
Strømforbruget bør ikke overstige 100mA ved tomgang.
Bekræft den korrekte formulering af viklingerne på krafttransformatoren og strømtransformatoren ved hjælp af et to-stråle oscilloskop.
En stråle af oscilloskopet er på den primære, den anden på den sekundære, således at faserne af pulserne er de samme, den eneste forskel er i viklingernes spænding.
Tilfør strøm til broen fra strømkondensatorerne C9...C12 gennem en 220 volt 150..200 watt pære, efter at have indstillet PWM-frekvensen på forhånd til 55 kHz, tilslut et oscilloskop til kollektor-emitteren på den nedre IGBT-transistor, se ved signalformen, så der ikke er spændingsstigninger over 330 volt som normalt.
Begynd at sænke PWM-clockfrekvensen, indtil der vises et lille bøjning på den nederste IGBT-switch, der indikerer overmætning af transformeren, skriv ned denne frekvens, hvor bøjningen fandt sted, divider den med 2 og tilføj resultatet til overmætningsfrekvensen, for eksempel divider 30 kHz overmætning med 2 = 15 og 30 + 15 = 45 , 45 dette er driftsfrekvensen for transformeren og PWM.
Broens strømforbrug skal være ca. 150 mA, og pæren skal knap lyse, hvis den lyser meget kraftigt, indikerer dette et sammenbrud af transformatorviklingerne eller en forkert monteret bro.
Tilslut en mindst 2 meter lang svejsetråd til udgangen for at skabe yderligere udgangsinduktans.
Tilfør strøm til broen gennem en 2200-watt kedel, og indstil strømmen på pæren til PWM mindst R3 tættere på modstand R5, luk svejseudgangen, kontroller spændingen på den nederste kontakt på broen, så den ikke er mere end 360 volt ifølge oscilloskopet, og der må ikke være støj fra transformeren. Hvis der er en, skal du sørge for, at transformatorstrømsensoren er korrekt faset, før ledningen i den modsatte retning gennem ringen.
Hvis støjen forbliver, skal du placere PWM-kortet og optokoblerdriverne væk fra kilder til interferens, hovedsageligt strømtransformatoren og induktoren L2 og strømledere.
Selv når broen samles, skal driverne installeres ved siden af broens radiatorer over IGBT-transistorerne og ikke tættere på modstandene R24 R25 med 3 centimeter. Driverudgangen og IGBT-gateforbindelserne skal være korte. Lederne, der går fra PWM til optokoblerne, bør ikke passere i nærheden af interferenskilder og skal være så korte som muligt.
Alle signalledninger fra strømtransformatoren og til optokoblerne fra PWM'en skal snoes for at reducere støj og skal være så korte som muligt.
Dernæst begynder vi at øge svejsestrømmen ved hjælp af modstand R3 tættere på modstand R4, svejseudgangen lukkes på den nedre IGBT-kontakt, pulsbredden øges lidt, hvilket indikerer PWM-drift. Mere strøm betyder mere bredde, mindre strøm betyder mindre bredde.
Der bør ikke være nogen støj, ellers vil det fejle.IGBT.
Tilføj strøm og lyt, hold øje med oscilloskopet for overspænding af den nederste nøgle, så den ikke overstiger 500 volt, maksimalt 550 volt i overspændingen, men normalt 340 volt.
Nå strømmen, hvor bredden pludselig bliver maksimal, hvilket indikerer, at elkedlen ikke kan levere maksimal strøm.
Det er det, nu går vi lige uden kedel fra minimum til maksimum, ser oscilloskopet og lytter, så det er stille. Nå den maksimale strøm, bredden skal stige, emissioner er normale, normalt ikke mere end 340 volt.
Begynd at lave mad i 10 sekunder i begyndelsen. Vi tjekker radiatorerne, derefter 20 sekunder, også kolde og 1 minut er transformeren varm, brænder 2 lange elektroder 4 mm transformer er bitter
Radiatorerne på 150ebu02-dioderne blev mærkbart varmet op efter tre elektroder, det er allerede svært at lave mad, en person bliver træt, selvom han laver godt mad, transformeren er varm, og ingen laver mad alligevel. Ventilatoren bringer transformeren efter 2 minutter til en varm tilstand, og du kan tilberede den igen, indtil den bliver hævet.
Nedenfor kan du downloade printplader i LAY-format og andre filer
Evgeny Rodikov (evgen100777 [hund] rambler.ru). Hvis du har spørgsmål ved montering af svejseren, så skriv til E-Mail.
Liste over radioelementer
Betegnelse | Type | Pålydende | Mængde | Note | Butik | Min notesblok | |
---|---|---|---|---|---|---|---|
kraftenhed | |||||||
Lineær regulator | LM78L15 | 2 | Til notesblok | ||||
AC/DC konverter | TOP224Y | 1 | Til notesblok | ||||
Spændingsreference IC | TL431 | 1 | Til notesblok | ||||
Ensretter diode | BYV26C | 1 | Til notesblok | ||||
Ensretter diode | HER307 | 2 | Til notesblok | ||||
Ensretter diode | 1N4148 | 1 | Til notesblok | ||||
Schottky diode | MBR20100CT | 1 | Til notesblok | ||||
Beskyttelsesdiode | P6KE200A | 1 | Til notesblok | ||||
Diode bro | KBPC3510 | 1 | Til notesblok | ||||
Optokobler | PC817 | 1 | Til notesblok | ||||
C1, C2 | 10uF 450V | 2 | Til notesblok | ||||
Elektrolytisk kondensator | 100uF 100V | 2 | Til notesblok | ||||
Elektrolytisk kondensator | 470uF 400V | 6 | Til notesblok | ||||
Elektrolytisk kondensator | 50uF 25V | 1 | Til notesblok | ||||
C4, C6, C8 | Kondensator | 0,1 uF | 3 | Til notesblok | |||
C5 | Kondensator | 1nF 1000V | 1 | Til notesblok | |||
C7 | Elektrolytisk kondensator | 1000uF 25V | 1 | Til notesblok | |||
Kondensator | 510 pF | 2 | Til notesblok | ||||
C13, C14 | Elektrolytisk kondensator | 10 µF | 2 | Til notesblok | |||
VDS1 | Diode bro | 600V 2A | 1 | Til notesblok | |||
NTC1 | Termistor | 10 ohm | 1 | Til notesblok | |||
R1 | Modstand | 47 kOhm | 1 | Til notesblok | |||
R2 | Modstand | 510 Ohm | 1 | Til notesblok | |||
R3 | Modstand | 200 Ohm | 1 | Til notesblok | |||
R4 | Modstand | 10 kOhm | 1 | Til notesblok | |||
Modstand | 6,2 Ohm | 1 | Til notesblok | ||||
Modstand | 30 Ohm 5W | 2 | Til notesblok | ||||
Svejse inverter | |||||||
PWM controller | UC3845 | 1 | Til notesblok | ||||
VT1 | MOSFET transistor | IRF120 | 1 | Til notesblok | |||
VD1 | Ensretter diode | 1N4148 | 1 | Til notesblok | |||
VD2, VD3 | Schottky diode | 1N5819 | 2 | Til notesblok | |||
VD4 | Zener diode | 1N4739A | 1 | 9V | Til notesblok | ||
VD5-VD7 | Ensretter diode | 1N4007 | 3 | For at reducere spændingen | Til notesblok | ||
VD8 | Diode bro | KBPC3510 | 2 | Til notesblok | |||
C1 | Kondensator | 22 nF | 1 | Til notesblok | |||
C2, C4, C8 | Kondensator | 0,1 µF | 3 | Til notesblok | |||
C3 | Kondensator | 4,7 nF | 1 | Til notesblok | |||
C5 | Kondensator | 2,2 nF | 1 | Til notesblok | |||
C6 | Elektrolytisk kondensator | 22 µF | 1 | Til notesblok | |||
C7 | Elektrolytisk kondensator | 200 µF | 1 | Til notesblok | |||
C9-C12 | Elektrolytisk kondensator | 3000uF 400V | 4 | Til notesblok | |||
R1, R2 | Modstand | 33 kOhm | 2 | Til notesblok | |||
R4 | Modstand | 510 Ohm | 1 | Til notesblok | |||
R5 | Modstand | 1,3 kOhm | 1 | Til notesblok | |||
R7 | Modstand | 150 Ohm | 1 | Til notesblok | |||
R8 | Modstand | 1 Ohm 1 Watt | 1 | Til notesblok | |||
R9 | Modstand | 2 MOhm | 1 | Til notesblok | |||
R10 | Modstand | 1,5 kOhm | 1 | Til notesblok | |||
R11 | Modstand | 25 Ohm 40 Watt | 1 | Til notesblok | |||
R3 | Trimmer modstand | 2,2 kOhm | 1 | Til notesblok | |||
Trimmer modstand | 10 kOhm | 1 | Til notesblok | ||||
K1 | Relæ | 12V 40A | 1 | Til notesblok | |||
K2 | Relæ | RES-49 | 1 | Til notesblok | |||
Q6-Q11 | IGBT transistor | IRG4PC50W | 6 |