Lerik-Co

Схема управления симистором для трансформаторого сварочного аппарата

14 posts in this topic

Lerik-Co    2

Добрый день!

Лет 10 назад был приобретен полуавтомат Феникс ПДГ-240-1 производства ООО РостДон (красный) с дополнительным режимом дуговой сварки.

Сайт производителя: http://svarkayug.ru

5cb6dfdd0f6de_-240-1.jpg.5247b2ececf1c107d826217a796ae10f.jpg5cb6e1c1608d0_-240-1_.thumb.jpg.bb2f07d8605aa8ca6a6972ed39969ecb.jpg

В отличие от Циклона и ему подобных, в этом аппарате на выходе силового трансформатора стоят не два тиристора, а два силовых выпрямительных диода ВЛ-200. Управление (вкл/выкл) осуществляется одним-единственным симистором ТС142-80 (80A, 1200V) на высокой  стороне трансформатора.

Спустя несколько лет перестал отключаться симистор (похоже пробило), а спустя еще несколько лет напряжение на выходе полуавтомата вообще пропало.Разбираться было особо некогда, поэтому просто перемкнул его напрямую и продолжил работать. Если в режиме дуговой сварки (РДС) разницы никакой, то в режиме полуавтомата - не очень приятно постоянное наличие напряжения.

Теперь думаю, пришло время разобраться с этими проблемами и вернуть всё в первоначальное состояние.

Исходная схема (срисована вручную):

1154127382_.GIF.abb5678ebcde51a98cd6f463943194ac.thumb.GIF.471f5201cab21bd9b365800e5cf86ecd.GIF

Схема в формате *.spl7: https://yadi.sk/d/P8N8V_cjW63YBw

Печатная плата в формате *.lay6: https://yadi.sk/d/wGsK17Gl38pK4w

В нашей пустыне купить новый симистор не представилось возможным, на ЧипДипе он стОит 1600руб. Купить можно, но не факт, что проработает дольше своего предшественника.

 

На другом форуме посоветовали заменить его на тиристоры 70TPS12 по схеме:

tir.thumb.jpg.7d8afe03e51468a9edd281204626e3bf.jpg

Стоимость тиристоров на алиэкспресс была копейка за пучок, поэтому решил попробовать.

Схема для перехода с симистора на тиристоры:

393399309_1.GIF.cdac41ca70632dde75b82fb683264427.GIF.c954595b7153a46757c20bb135e30e14.GIF865770547_2.GIF.8d9dc8ae8ee4c3c479bab03b18f688ff.thumb.GIF.1b518c3b5ca8570cd9976a8ddb768135.GIF

Схема в формате *.spl7: https://yadi.sk/d/G1CbNGRc92-Yrg

Собрал, проверил на лампочке 100 Вт - работает хорошо: замыкаю через 680 Ом Т2 и Т3 - загорается, размыкаю - тухнет.

882090048_WhatsAppImage2019-04-08at11_38_53.jpeg.4fb56ebfe37fde58a5d2b499dd461157.thumb.jpeg.abb133f1d6931988ca96cafcb6d4756c.jpeg2044336704_WhatsAppImage2019-04-08at11_37_36.jpeg.83187e6a0ecc10b3e50240a5331f8f65.thumb.jpeg.4b0269e6a734e08985b46f835a427e7e.jpeg2109222701_WhatsAppImage2019-04-08at11_37_57.jpeg.2ea4ffc12de7e9015db0950b66a47e89.thumb.jpeg.59672d47e9af7f26f18a6a665dc699d6.jpeg

Поставил в аппарат, проверил на холостом ходу - всё работает хорошо: трансформатор включается и выключается, напряжение на выходе появляется и пропадает.

При первой же попытке воспользоваться полуавтоматом тиристоры замкнуло накоротко, трансформатор включился и больше не отключился.

При попытке воспользоваться дуговой сваркой, получил бум и бах. Результат на фото.

111.thumb.jpeg.0c809b37e5a9ea16d5cc07d092165f63.jpeg222.thumb.jpeg.b120c5d9a2e0cd920d26a30888291f33.jpeg

Возможно, китайские друзья впарили фигню.

 

Советуют также использовать связку BTA40-600B + MOC3063. Говорят, нормально работают в сварочниках.

Схему я для себя набросал вот в таком виде:

sim.thumb.GIF.05fc4ce5a386dfbb2832f5f4b20dfeb9.GIF

Не знаю, может накосячил где? Да и сомнения что-то берут - симистор на 40А - не слабоват ли?

 

В общем, посоветуйте, как проще и с минимальными затратами восстановить функционал аппарата?

 

PS: А, да, еще магнитный пускатель предлагали поставить, но так не охота туда лазить ревизию контактам делать. :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
E_C_C    98
Posted (edited)

В момент включения , ток ограничен только активным сопротивлением первичной обмотки. Сопротивление мало , соответственно бросок тока большой. У ТС142 максимальный импульсный(ударный) ток под 500А, китайские аналоги намного меньше. Могу предложить Т142-80-10 два штуки, проверенно работали в похожем аппарате, пишите в личку договоримся. Или применить любые другие тиристоры или симисторы с большим током. Это если по простому.

По сложному -  делать схему отслеживания нуля и включать тиристоры на пике синусоиды, тогда ток будет минимальным и плавно нарастающим .  Как бы это не казалось парадоксальным, но именно на пике, т.к. ток в индуктивности отстает от напряжения. У MOC3063 встроенный детектор нуля, нагрузка включится в момент перехода синусоиды через ноль, это хорошо для лампочек и подобного, но для индуктивных нагрузок это плохо, будет бросок тока.

з/ы собственно потому и разница в стоимости нормальных тиристоров , допускающих многократный перегруз, и китайских поделок.

Edited by E_C_C

Share this post


Link to post
Share on other sites
Lerik-Co    2
3 часа назад, E_C_C сказал:

 Как бы это не казалось парадоксальным, но именно на пике, т.к. ток в индуктивности отстает от напряжения.

Во-первых, не факт, что он будет отставать именно на 90 градусов. Поэтому, вовсе не очевидно, что нас интересует именно максимум напряжения.

Во-вторых, как Вы правильно сказали, ток отстает от напряжения, а не опережает. Не стОит заблуждаться его периодичностью. Ток в цепи вряд ли появится раньше напряжения.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Старт складской программы по Wi-Fi/ Bluetooth-чипам от Espressif

На склад КОМПЭЛ поступили чипы, модули и отладочные платы от компании Espressif Systems на базе ESP8266 и ESP32. Стоимость всех изделий данной линейки – в 2-3 раза ниже ближайших аналогов, чипы занимают минимальное место на плате, энергоэффективны и универсальны в применении

Подробнее...

ART_ME    129
Posted (edited)

Насколько я понял, при работе без нагрузки все было нормально, а бабах произошел при включении нагрузки. Т.е. очень похоже на то, что тиристоры не выдержали тока через них. Их отгоревшие выводы тоже намекают на это.

Скорее всего Вам не удастся повысить надежность за цену ниже цены оригинального симистора.

Дело а том, что оригинальный симистор мог сгореть и не сам по себе, а например из-за искрового пробоя обмотки трансформатора во время работы под нагрузкой.. Т.е. получается, что Вам сначала нужно восстановить работоспособность согласно оригинальной схеме, а уж потом думать о её улучшении.

 

Edited by ART_ME

Share this post


Link to post
Share on other sites
Vslz    591
Posted (edited)

Тиристоры в таких схемах могут вносить постоянную составляющую или даже выпрямлять ток. На лампе этого конечно не будет заметно, и ей пофиг. А вот на моторе или трансформаторе - очень даже, с входом в насыщение и бабахом. Это может происходить из-за разброса токов срабатывания тиристоров. В результате, токи анодов тиристоров +/- оказываются разными = появление постоянной составляющей. Сопротивление обмотки трансформатора обычно низкое, поэтому, легкой асимметрии достаточно для появления большой постоянки. 

Можно в режиме лампочки, померить постоянное напряжение на открытом (проводящем) ключе. Оно должно быть равно 0, т.е., оба полупериода симметричны. Если не так, то это проблема.

Edited by Vslz

Share this post


Link to post
Share on other sites

Вебинар Литиевые ХИТы FANSO или что нужно знать инженеру о батарейках»

20 июня компания Компэл приглашает всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном литиевым батарейкам FANSO. На вебинаре будет рассказано о параметрах батареек, их зависимости от режима работы и эксплуатации. Будет дана информация о том, на какие параметры следует обращать внимание, выбирая литиевый ХИТ, и как избежать некоторых проблем.

Подробнее...

ART_ME    129
Posted (edited)

На хх постоянная составляющая тоже есть, однако схема работала.

ТС, а предохранитель а схеме есть?

Edited by ART_ME

Share this post


Link to post
Share on other sites
E_C_C    98
2 часа назад, ART_ME сказал:

 

Тиристоры в таких схемах могут вносить постоянную составляющую или даже выпрямлять ток.

 

Могут,  но не вносят. Эти схемы давно известны и применяемы, т.н. тиристорные пускатели, в том числе и для асинхронных двигателей.

4 часа назад, Lerik-Co сказал:

Во-первых, не факт, что он будет отставать именно на 90 градусов. Поэтому, вовсе не очевидно, что нас интересует именно максимум напряжения.

Видимо у вас своя, особенная теория электротехники. Можно только пожелать удачи в изучении. 

4 часа назад, Lerik-Co сказал:

Во-вторых, как Вы правильно сказали, ток отстает от напряжения, а не опережает. Не стОит заблуждаться его периодичностью. Ток в цепи вряд ли появится раньше напряжения.

Ну ну.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Vslz    591
Posted (edited)
1 час назад, E_C_C сказал:

тиристорные пускатели, в том числе и для асинхронных двигателей

я в курсе наличия таковых, но у тех, что я видел - трансформаторное импульсное (вертикальное) управление.

imageproxy.jpg

Edited by Vslz

Share this post


Link to post
Share on other sites
Lerik-Co    2
Posted (edited)
17 часов назад, ART_ME сказал:

Дело а том, что оригинальный симистор мог сгореть и не сам по себе, а например из-за искрового пробоя обмотки трансформатора во время работы под нагрузкой.

Стоп-стоп-стоп. А откуда там могло появиться такое напряжение для искрового пробоя? Там максимум могло появиться межвитковое из-за перегрева. Перегрев пару раз был, но срабатывал термопредохранитель в трансформаторе и аппарат отключался. После этого были установлены два вентилятора (вдув-выдув) и больше перегревов не случалось. После этого трансформатор нормально работал несколько лет. Не похоже, что в нем есть проблемы. :)

 

17 часов назад, ART_ME сказал:

Т.е. получается, что Вам сначала нужно восстановить работоспособность согласно оригинальной схеме, а уж потом думать о её улучшении.

Напротив, оригинальная схема доказала свою несостоятельность, из-за чего я "попал" на стоимость нового симистора. Нет смысла покупать такой же симистор и снова его "потерять". :)

 

17 часов назад, ART_ME сказал:

Насколько я понял, при работе без нагрузки все было нормально, а бабах произошел при включении нагрузки. Т.е. очень похоже на то, что тиристоры не выдержали тока через них. Их отгоревшие выводы тоже намекают на это.

Очень похоже на то. Однако, сейчас я заменил эти тиристоры на такие же (из этой же партии), заменил (по совету спецов с другого форума) резистор между управляющими электродами с 680 Ом на 300 Ом. Собрал это всё как отдельное устройство с вилкой-выключателем-розеткой и... И это устройство выдерживает одновременное включение двух утюгов. Собираюсь испытать его на сварочном аппарате в ближайшее время, но пока нету доступа к телу.

 

16 часов назад, Vslz сказал:

Тиристоры в таких схемах могут вносить постоянную составляющую или даже выпрямлять ток. На лампе этого конечно не будет заметно, и ей пофиг. А вот на моторе или трансформаторе - очень даже, с входом в насыщение и бабахом. Это может происходить из-за разброса токов срабатывания тиристоров. В результате, средние токи через них оказываются разными.

Можно в режиме лампочки, померить постоянное напряжение на открытом (проводящем) ключе. Оно должно быть равно 0, т.е., оба полупериода симметричны.

Было такое предположение, именно поэтому и предложили уменьшить величину резистора на управляющих электродах вдвое. Сегодня при подключенных лампе и утюге замерил мультиметром падение напряжения на тиристорах (они включены встречно-параллельно). При режиме измерения постоянного тока получил 0В. При режиме измерения переменного тока получил тоже 0В. Не знаю, насколько можно верить таким измерениям, но осциллографа у меня, увы, нету. :)

 

15 часов назад, ART_ME сказал:

ТС, а предохранитель а схеме есть?

Эмм... Предохранитель? Хм... На входе аппарата стоит автоматический выключатель на 25А. Есть еще термопредохранитель внутри трансформатора (не в курсе на какой номинал). На этом всё.

 

13 часа назад, E_C_C сказал:

Видимо у вас своя, особенная теория электротехники. Можно только пожелать удачи в изучении.

Курс электротехники нам преподавали хорошо, но безусловно уже очень давно. Однако, насколько я помню, даже в элементарной индуктивной цепочке величина сдвига между напряжением и током будет  зависеть от соотношения активной и реактивной составляющих сопротивлений. А уж в трансформаторе и подавно, при активной нагрузке на вторичке, там получается LR цепь, а значит ток вторички будет сдвинут от напряжения вторички НЕ на 90 градусов. Этот сдвинутый ток создает сдвинутую эдс в первичке, сумма двух сдвинутых синусоид это опять же сдвинутая синусоида. То есть в первичке напряжение и ток тоже становятся сдвинутыми НЕ на 90 градусов.

Если я не прав - поправьте меня. :)

 

13 часа назад, E_C_C сказал:

Эти схемы давно известны и применяемы, т.н. тиристорные пускатели, в том числе и для асинхронных двигателей.

И для сварочных аппаратов тоже:

111222.thumb.jpg.90055b03f646be6e42b783db22ef4af8.jpg

Про схему на тиристорах могу сказать одно: ближе к праздникам получу доступ к сварочному аппарату и проведу испытания. Если получу такой же эффект, как и в прошлый раз, то рассматривать их (тиристоры) применительно к данной теме в дальнейшем не буду.

PS: кстати, деньги за эти тиристоры на алиэкспресс уже вернули. :)

А пока хотелось бы обсудить вышеприведенную схему управления симистором через MOC3036. Смущает то, что на разных схемах, приведенных на просторах интернета,  указываются разные номиналы сопротивлений без особого обоснования. Поэтому хотел бы попросить прокомментировать номиналы. И еще, эту схему я могу использовать без изменений  с любым тиристором? Хоть с BTA40-600B, хоть с ТС142-80?

Edited by Lerik-Co

Share this post


Link to post
Share on other sites
ART_ME    129
Posted (edited)
55 минут назад, Lerik-Co сказал:

Перегрев пару раз был

Что могло привести нарушению изоляции. Под искровым пробоем а данном случае понимается в  .ч. и межвитковое, но не постоянное, а кратковременное под нагрузкой. Для выгорания тиристора его достаточно.

Edited by ART_ME

Share this post


Link to post
Share on other sites
ART_ME    129
25 минут назад, Lerik-Co сказал:

 

А пока хотелось бы обсудить вышеприведенную схему управления симистором через MOC3036. Смущает то, что на разных схемах, приведенных на просторах интернета,  указываются разные номиналы сопротивлений без особого обоснования.

Довольно давно делаю симисторные коммутаторы управления тормозом двигателя. Неизменно ставлю MOC3062 с резисторами из даташита на неё. Кстати, в этом даташите дан и их расчет для тиристорной схемы. Симисторы применяю типа BT, с номиналами резисторов обхожусь весьма вольно, т.е. ставлю ближайшие по номиналу из наличия.

Share this post


Link to post
Share on other sites
proba    181
Posted (edited)

в этой схеме коммутация симистора происходит почти на вершине синуса

 

bs.jpg

Edited by proba

Share this post


Link to post
Share on other sites
Vslz    591

В даташите на "моську" приводится схема с дополнительным снаббером в цепи управления. Указано, что это зависит от типа нагрузки. 

2019-04-18_221701.png

Share this post


Link to post
Share on other sites
Lerik-Co    2
В 18.04.2019 в 10:01, Lerik-Co сказал:

Про схему на тиристорах могу сказать одно: ближе к праздникам получу доступ к сварочному аппарату и проведу испытания.

Испытания прошли неудачно:

5cc8162ad8f5a_WhatsAppImage2019-04-30at11_13_25.thumb.jpeg.558e8047011013dba1f8b61145b583e5.jpeg

Подключал вот в таком виде два утюга с лампочкой - никаких проблем: включает и выключает. Воткнул в розетку сварочный аппарат (на ХХ, естественно), включил - работает. Израсходовал пару электродов 3мм, работает. Затем на ХХ попробовал поклацать выключателем сборки и на четвертом "клац" тиристоры включились и больше не отключились.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now


  • Сообщения

    • Конденсаторы ни при чем. У вас проблемы с лампами подсветки. Выходят из строя вот и моргают. Требуют замены.
    • void u32_color(uint32_t h){
          R_color=*(h+0);
          G_color=*(h+1);
          B_color=*(h+2);
      }   считай при выполнение каждой такой функции минимум 6 байт в озу,ну а если много таких функций будет? стек может залезть на переменные... в attiny13 такое запросто провернуть, там всего 64 байта.
    • при помощи амулетов и шаманского бубна? . R5 это токозадающий шунт падение напряжения на котором равно входному  напряжению ОУ , те максимум 5в ! . для получения тока 200мА его сопротивление должно быть равно 25ом!!!. о каком подстроичнике на 5кОм речь? далее на нагрузке требуется напряжение 20в , плюс падение на шунте 5в, плюс падение на переходе б=э транзистора 0,8в(на мосфете падение 3-5В) , плюс падение на переходах выходного каскада ОУ 2-3в , итого минимум 27.8в , для обеспечения надежной работы питание ОУ и транзистора по плюсовой шине должно быть >29в . для обеспечения устойчивой работы вблизи ноля , питание по минусовой шине ОУ должно быть минимум ниже потенциала земли на 3-4в.  те <-4в. итого полное напряжения питания ОУ 35в(+30/-5В ) , открываем ДШ на 324 и читаем максимальное напряжения питания 32в! 324 в мусорку. и получили вы товарисч в своей схеме не 200мА , а самовозбуд по причине как минимум на порядок завышенных номиналов R1...R4  , их сопротивление должно быть не более 5-10кОм. далее через резистор R2 протекает ток вносящий ошибку к коэфф.преобразования напряжение-ток , для устранения этого дополнительно вводится повторитель  на ОУ. который в свою очередь вносит ошибку смещения, поэтому в качестве повторителей используются  прецизионные ОУ с низким напряжением смещения.  
    • Я имею в виду для ламп, цепи накала у которых можно включить последовательно. Вопрос ведь н в этом, а в токовой отдаче вторичной обмотки данного трансформатора! Какова она?? Не подскажете?
    • Неужели тебе нравится дураком прикидываться и чтобы тебя таким считали? Или не прикидываешься?   Широкопрофильный, многопрофильный специалист или разносторонний ученый совсем не обязательно должен уметь выдирать зубы и штукатурить. Для этого достаточно быть специалистом более одной профессии или иметь несколько научных сфер как у Ломоносова.   
    • Как замеряли и при каком включении?   
    • Ага, скажи шо Ломоносов в перерывах между уроками зубы драл, по вечерам апендицыты вырезал а по выходным избы штукатурил Прилюдно бил себя в грудак "я всё умею а вы ватники"... жги по полной