Svar Info   |  Svar Bazar   |  Svar Inzert   |  Svar Forum

  Hlavní menu
Články - úvodní strana
Seznam rubrik
Nejčtenější články
Ke stažení
Rozšírené vyhledávání
Kontakt
RSS

Výstavy, akce 2015
Na Svar Bazar
Na Svar Inzert
Na Svar Forum


  Rubriky
Svařování elektrodou (MMA)

Svařování MIG/MAG (céóčka)

Svařování pod argonem TIG/WIG

Svařování plamenem, řezání kyslíkem

Technické plyny

Bodovky a bodování

Technologie svařování

Řezací plasmy

Software pro svařování

Svářecí masky (kukly) a ochranné pomůcky

Pájení (tvrdé i měkké)

Nabíječky, nabíjení, startování

Všeobecné informace


  Výpočty a tabulky
Uhlíkový ekvivalent

Teplota předehřevu

Srovnání značek ocelí

Nejběžnější oceli

Srovnání značek Al slitin

Skupiny materiálů dle ISO/TR 15608

Volba svářecích kabelů

Svářečka + prodlužka

Volba tmavosti skla

Řezání kyslíkem

Zkušební testy pro svářeče

Redukční ventily

Svařování materiálů
HARDOX a WELDOX



  Svar Info
Informační část serveru
Svarbazar.cz

Vychází od: 15.5. 2006


Svařování MIG/MAG (céóčka)

* Řídící jednotka malého céóčka.

Vydáno 25. 03. 2009 (64979 přečtení)

V současné době není problém pořídit si jakékoliv zboží v zahraničí, a to jak přímým nákupem, tak pomocí internetu. Svářečky pochopitelně nevyjímaje. Oblíbeným artiklem jsou třeba malé MIG/MAG svářečky pro domácí kutění. Ovšem co když se na takové zánovní mašince něco porouchá? Uplatňovat reklamaci u tisíce kilometrů vzdáleného prodejce je dost složité a jako na potvoru jsme si vybrali stroj - značku, kterou u nás nikdo neprodává ani neopravuje. Nezbývá, než trochu zaimprovizovat. V následujícím textu je popsána konstrukce elektronického regulátoru, který jednu takovou porouchanou zahraniční hobby MIG/MAG svářečku opět oživil.

Dále popsaná "řídící elektronika" vznikla z důvodu poruchy na původní elektronice jistého dovezeného hobby "céóčka". Oprava totálně vypáleného plošného spoje s "podivným" zapojením součástek se smazanými popisky se ukázala jako nerentabilní. Jednodušší bylo postavit regulátor nový. Ten původní stroj už vám neukážeme, ale byla to svářečka z kategorie hobby, jako například stroj na následujícím obrázku. Ovšem popsaný regulátor je možné použít k oživení téměř libovolné menší MIG/MAG svářečky.

Jednoduchá MIG/MAG svářečka

Typický jednoduchý MIG/MAG stroj.

Svářečky této kategorie jsou obvykle vybaveny malým podávacím mechanismem, který je poháněn 24V elektromotorkem ve stylu Mabuchi. Motorek je zpravidla napájen ze svařovacího napětí. Přestože jsou tyto podavače často terčem posměchu, vykazují slušnou spolehlivost a hlavně v malých svářečkách docela dobře fungují. Proto není radno je hned zatracovat. Motorek, který se jinak používá k pohonu hraček si po zpřevodování s "pětikilovkou" drátu docela hravě poradí. Ale i zde občas narazíte na šmejd. Typické jsou tzv. kulhající podavače, které mají nestejnoměrné otáčky - to je pak velký problém. Klasický podavač této kategorie si můžete prohlédnout zde:

Plastový minipodavač

Typický plastový minipodavač.

Typické "silové" zapojení levných svářeček je na následujícím schématu. Je to primitivní zapojení a nevyžaduje komentář. Snad jen poznámku, že elektromagnetický ventil plynu zapojený paralelně k primáru svařovacího transformátoru, nebývá v levných svářečkách přítomen. Plyn se pouští poměrně nespolehlivými mechanickými ventilky v rukojetích hořáků. Ale pokud byste uvažovali o dodatečné montáži ventilu plynu, je nejjednodušší ho zapojit takto, i když to má své nevýhody (riziko nedostatečné ochrany svaru na začátku i na konci svařování). V zapojení silové části jsou zakresleny a očíslovány body pro připojení části řídící:

(kliknutím na obrázek otevřete okno s velkým obrázkem)

Silová část typického jednoduchého céóčka.

Popis řídící části začneme napájecím zdrojem. Jeho schéma naleznete níže. Jedná se o klasicky zapojený stabilizátor typu 7812. Jako síťový transformátor je použit tzv. zalitý typ do plošných spojů. Použití stabilizátoru ale není bezpodmínečně nutné. Při použití vhodného transformátoru, jehož napětí po usměrnění a vyhlazení nepřekročí 12-13V, můžeme stabilizátor IO1 spolu s C2, C3, C4 a D1 klidně vynechat. Totéž platí i o kontrolce LED (s rezistorem R1), která signalizuje přítomnost napájecího napětí. Při použití stabilizátoru je LED nutná, protože zajišťuje potřebné minimální zatížení stabilizátoru. Stabilizátor je nutné opatřit alespoň malým chladícím křidélkem. Pro méně zkušené ještě poznámka: kondenzátory C2 a C3 musí být co nejblíže stabilizátoru 7812.

Za stabilizátorem následuje tlačítko, které je vlastně spínačem na rukojeti hořáku. Spínačem jednak spínáme relé ovládající svařovací transformátor a jednak přivádíme napájecí napětí k dalším obvodům regulátoru. Někdo může namítnout, že spínač je v obvodu umístěn nevhodně a pro svářečky, kde je motor podavače napájen ze svařovacího napětí, by bylo výhodnější jej zapojit do série s D3 a vlastní regulátor nechat trvale napájený. To je pravda. Zapojení je ale pojato univerzálně i pro případ, že motor bude napájen z vlastního zdroje. Kondenzátor C5 paralelně k relé tvoří zpožďovací člen, jehož význam jsme už zmiňovali v článku o vylepšení céóčka BIMAX 4.195 a podobných. V případě větších strojů, nebo strojů třífázových, asi nebude relé spínat přímo primár svařovacího transformátoru, ale nějaký pomocný stykač, který teprve sepne trafo (musíme ale vyřešit čím budeme cívku stykače napájet).

(kliknutím na obrázek otevřete okno s velkým obrázkem)

Jednoduchá řídíci jednotka - napájecí část.

Nyní se můžeme přesunout k vlastnímu regulátoru otáček podávacího elektromotoru. Regulátor pracuje na principu pulsně-šířkové modulace - PWM. Výhodou PWM je zachování vysokého kroutícího momentu elektromotoru i v malých otáčkách. Jako generátor PWM slouží osvědčený integrovaný obvod NE555 v klasickém zapojení generátoru obdélníkových impulsů pevné frekvence a proměnné střídy. Střídu (a tedy i otáčky motoru) nastavujeme potenciometrem P1. Výstupní PWM signál z NE555 je přiveden do báze spínacího darlingtonova tranzistoru BDW93C. Po úpravě bázového rezistoru R3 je možné použít i jiný spínací tranzistor, ať už bipolární či unipolární (Mosfet). V kolektoru tranzistoru je zapojen podávací elektromotor napájený se svařovacího napětí (napětí se na motoru objeví až po sepnutí silového trafa prostřednictvím relé). Je vhodné motor (a hlavně tranzistor) jistit trubičkovou pojistkou. U naší svářečky jsme naměřili maximální proud elektromotorem při extrémním zatížení cca 3A a proud zcela zablokovaným motorem cca 6A. Proto byla zvolena pojistka 5A. Její hodnotu (stejně jako typ tranzistoru) je tedy nutné přizpůsobit připojenému motoru. Tranzistor je nutné opatřit chladičem. V našem případě stačilo jednoduché křidélko z hliníkového plechu. Napájení obvodu 555 je vhodné ještě blokovat připojením keramického kondenzátoru 100 nF přímo na vývody 1 a 8 IO1. Tento kondenzátor ve schematu není zakreslen.

(kliknutím na obrázek otevřete okno s velkým obrázkem)

Jednoduchá řídíci jednotka - regulační část.

S uvedenými součástkami je frekvence PWM pulsů cca 4,9 kHz a rozsah regulace je v rozmezí cca 9 - 91%. Pro výše uvedený podavač jsou to ideální hodnoty, to je experimentálně ověřeno. Změnu frekvence lze provádět změnou hodnot součástek R1, R2, P a C2. Se změnou frekvence se ale mění i rozsah regulace. Jednoduchý kalkulátor pro tabulkový editor EXCEL, který vám pomůže s výběrem hodnot těchto součástek, si můžete stáhnout v sekci Ke stažení, podsekci Elektro pod názvem pwm555.xls. Po dosazení nebo úpravě hodnot klíčových součástek generátoru, kalkulátor spočítá frekvenci a minimální a maximální střídu výsledné PWM regulace.

Jaký je vliv frekvence PWM pulsů na řízení otáček elektromotoru? Příliš nízká frekvence znamená dlouhé pulsy a motorek tzv. krokuje a má trhaný chod. Příliš vysoká frekvence zase znamená velmi krátké pulsy, které nemusí dostačovat k roztočení motorku (zejména na počátku regulace motorek jen píská ale neroztočí se). A jak tedy zvolit správnou frekvenci PWM? Zde hodně záleží na velikosti řízeného elektromotorku. Pro elektromotorek naší velikosti (viz. obrázek podavače nahoře) je optimální frekvence PWM v řádu jednotek kHz. Ideálně v rozsahu 3 - 8 kHz. Pro větší motorky je nutné frekvenci snižovat. Například pro klasický "stěračový" motorek se jako optimální ukázala frekvence v rozsahu 200 - 500 Hz.

Svařovací transformátor svářečky je spínán v primáru pomocí relé s kontaktem 250V/16A. Pokud by vám z nějakého důvodu nevyhovovalo relé, můžete trafo spínat bezkontaktně pomocí nějakého vhodného SSR nebo pomocí triaku, jak je uvedeno na následujícím schématu, které jsme již uveřejnili v článku Časovač pro malou bodovku s obvodem NE555. Výkonový spínací triak je nutné umístit na vhodný Al chladič. Diodu v pomocném optotriaku můžete společně s předřadným rezistorem R3 zapojit do kolektoru tranzistoru T1 místo relé, nebo ji můžete budit přímo z výstupu NE555. Kondenzátor C1 ve spínacím obvodu musí být na střídavé napětí!

Spínání sítě triakem

Spínání sítě triakem.

Poznámka: zajímavá diskuse k tomuto článku je na Svarfóru. Podnětnou připomínku k zapojení spínání sítě triakem napsal uživatel pkod: Ve schématu "spínání sítě triakem" je hodnota odporu R2 moc nízká. Maximální přípustný proud optotriakem může být v tomto případě překročen asi 15x a hrozí jeho zničení. Volil bych hodnotu odporu R2 minimálně 330 Ohmů. Vzhledem ke špičkové zátěži bude vhodnější seriová kombinace odporů s menší wattáží nebo jeden "macatější" odpor (drátový 2W). Na funkční parametry obvodu úprava nebude mít prakticky vliv. Zlepší se ale spolehlivost.

Pokud se vám nechce navrhovat plošný spoj, je pro praktickou realizaci výše popsaného regulátoru ideální polovina univerzálního plošného spoje CU-TA 37, který je k dostání například v prodejnách GM-Electronics. Plošný spoj má původně rozměr 160 x 100 mm a dá se v polovině rozříznout. Tak získáme dva univerzální "plošňáky" o rozměrech 160 x 50 mm, které mají výhodné uspořádání vodivých ploch a jsou vhodné pro rychlou realizaci jednoduchých zapojení s integrovanými obvody. Při troše šikovnosti lze na jeden takový plošný spoj osadit celý popsaný regulátor včetně napájecí části, síťového transformátorku, relé, spínacího tranzistoru i připojovacích svorkovnic. Některé spoje je pochopitelně nutné posílit.

Univerzální deska plošných spojů

Rozpůlená deska CU-TA 37 - nejlepší univerzální plošnák :-)

Hotový osazený regulátor na univerzální desce sice vyfotografovaný nemáme, ale můžete se podívat na jeho značně vylepšenou verzi, která je sice již na speciálně navženém plošném spoji, ale nezapře svůj původ z "univerzálky". Však také rozměr této speciálně navržené desky je 160 x 50 mm ... Jen pro zajímavost: vylepšení tohoto regulátoru spočívá zejména v záměně obvodu 555 za mikrokontrolér HC-08. Z toho plynou další možnosti a funkce tohoto regulátoru, ale o tom zase někdy příště.

Řídící deska jednoduché MIG/MAG svářečky

Vylepšený regulátor na speciálně navrženém plošném spoji.

Závěr.

Popsaný regulátor není žádné zázračné či revoluční zapojení. A určitě by se dal ještě vylepšit. Článek si klade za cíl přinést inspiraci, jak zprovoznit některé jednoduché svářečky, u kterých došlo k poruše řídící jednotky a chybí dokumentace i náhradní díly. Smysl má stavba takového regulátoru i v případě, že svářečka sice funguje, ale její "řídící elektronika" je absolutně nedostačující. Třeba jak bylo popsáno v článcích Kupujeme levné céóčko - jak se nenapálit. Regulátor však můžeme využít i jinak. Kromě obecné regulace motorků může sloužit k regulaci osvětlení (žárovek i LED) a v některém z příštích článků si ukážeme i jedno netradiční off-topic využití tohoto regulátoru.



Diskuse k článku:
zaujal vás tento článek? Chcete něco doplnit nebo se na něco zeptat? Zapojte se do diskuse k článkům.

Všechny články z rubriky:
chcete-li zobrazit včechny články z této rubriky, klikněte na ikonu rubriky (malý obrázek vpravo vedle nadpisu článku).

Související články:
Úprava zváračky BERLAN BWIG 180 (27.06.2012)
Úprava levného trafa PARKSIDE 120 (14.05.2012)
Tuning svařovacího trafa Einhell 150 (03.03.2010)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - VI. (24.02.2010)
Přestavba svářečky GÜDE 235 - díl 2. (21.11.2009)
Mechanický SOFTSTART (nejen) pro trafosvářečku. (07.10.2009)
Postavte si kvalitní prodlužovák. (19.09.2009)
Svářečka + prodlužovák = průšvih? (07.09.2009)
Tipy pro lisování kabelových ok. (03.09.2009)
Tipy pro letování kabelových ok. (08.08.2009)
Tuning trafa GÜDE 185 F (usměrnění, zdvojovač a další) (25.07.2009)
Nejjednodušší tuning svářečky. (11.07.2009)
WTU 200 + Softstart podruhé. (30.05.2009)
Zvárací transformátor + usmerňovač. (16.05.2009)
Softstart pro WTU 200. (02.05.2009)
Transformátor RTB-3 a usměrňovač UDA-160. (15.03.2009)
Přestavba svářečky GÜDE 235 TC. (31.01.2009)
Vzhledový tuning invertoru GAMA 145. (03.01.2009)
Svářečka z počítače? (12.11.2008)
Zvýšení zapalovacího napětí svářecího trafa - II. (29.10.2008)
Zvýšení zapalovacího napětí svářecího trafa. (10.09.2008)
TRAFOSTART - softstart (skoro) bez práce. (04.08.2008)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - V. (14.06.2008)
Vylepšení céóčka BIMAX 4.195 a podobných. (16.04.2008)
MOT a jeho využití při bastlení svářeček. (09.04.2008)
Dálková regulace svářečky. (26.03.2008)
Hotstart ke svářečce. (13.02.2008)
Tuning levné trafosvářečky III. (15.12.2007)
Tuning levné trafosvářečky - II. (08.12.2007)
Tuning levné trafosvářečky I. (02.12.2007)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - IV. (01.10.2007)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - III. (03.09.2007)
3-fázový transformátor s usměrňovačem. (07.07.2007)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - II. (16.06.2007)
Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - I. (10.06.2007)
Regulátor k trafosvářečce (24.04.2007)
A pak, že s tím nejde hnout ... (17.02.2007)
Vylepšujeme levné svářečky - I
dodatečná montáž ventilátoru.
(12.11.2006)
SOFTSTART - jednodušeji to nejde? (05.05.2006)
Jednoduchý SOFTSTART (04.02.2006)
Související články mohou být z různých rubrik, ale přesto s aktuálním článkem nějak souvisí.

Celý článek | Vložil: administrator | Informační e-mailVerze pro tisk

<-- Zpět na seznam článků

  Akční nabídky

Nepřehlédněte novou rubriku akčních nabídek svařovací techniky!

Akční nabídky svařovací techniky



  Zkušební testy on-line

Zkušební testy pro svářeče on-line



  Vyhledávání

Prohledat články na Svarinfu:



Pro přesnější hledání použijte formulář:
Rozšířené
vyhledávání



  Anketa
Jak často sem chodíte?

Visím tady skoro pořád
6776 (6776 hl.)
Chodím sem docela často
5358 (5358 hl.)
Občas sem zajdu
5461 (5461 hl.)
Jsem tady poprvé
5983 (5983 hl.)

Celkem hlasovalo: 23578



  Statistika



  Kalendář
<<  Srpen  >>
PoÚtStČtSoNe
  1 2 3 4 5
6 7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18 19
20 21 22 23 24 25 26
27 28 29 30 31   


(nejen) dětské montérky

SVARINFO - informační magazín o svařování.

Ze skupiny SVARWEB - portál vašeho svařování. Od roku 2005.

Tento web je vytvářen na redakčním systému phpRS.

Jakékoliv užití obsahu, včetně převzetí článků či obrázků, je bez souhlasu redakce SVARINFO zakázáno!