Power Electronics

Есть такая задачка - варить нержавейку тоненькую.

Имеется осциллятор Кемпи, работает чудесно.
Сделал сварочный источник, с хорошим большим дросселем, на сердечнике как сам транс. Тиристорное управление током.
Напряжение ХХ порядка 40 В. Регулирование тока практически от нуля, за счет большого дросселя пульсации на токах порядка 80А
процентов 10 - 15, не больше.
Характеристика крутопадающая. Стоит вольтметр и амперметр.
Замыкаю выход и регулирую ток.

Варю в аргоне, горелочка мелкая, воздушного охлаждения,
есть расходомер, можно задавать расход газа. Варит чудесно,
электродик 1,6 мм. Но толщину не менее миллиметра, да и то надо очень оперативно, неудобно жуть. А мне надо аккуратно...

Проблема вот в чем. Если я задаю ток меньше где то 20 А, то даже с
таким осциллятором не зажигается дуга. Зажигаю касанием.
Но она очень короткая, варить неудобно. При горении дуги
и на малых и на больших токах напряжение на дуге порядка
12 вольт. И все равно мощность велика...

Мне нужны какие нить рекомендации , реализовать я могу любой режим, я по специальности радиоинженер, учился тогда, когда еще учили и учились.

Сейчас почти спаял схемку для импульсного управления.
Задам в импульсе ток такой, чтоб наверняка зажглась дуга и
в паузах будет ток минимальный при горячем электроде.
Завтра, будет время, и попробую...
Кто имел опыт в решении подобной задачки - поделитесь, пожалуйста,
или ссылку дайте.

Почему дуга короткая? И почему шов серого цвета, даже с хорошей подачей аргона?

Искра бегает по конусу электрода - заточен на грубом камне?

И не могу понять - почему не поджигается дуга при малом токе?
Исходное напряжение практически такое же, как при среднем.
Может нужен дополнительный источник с напряжением порядка 80 вольт?

Еще вопрос - может стОит варить вообще по-другому, проволокой
нержавейкой 0,8 мм в аргоне?
Можно организовать импульсный режим с мелкокапельным потоком в импульсе... Мне нужен герметичный шов, с минимумом брызг.

Короче говоря, кто в курсе - подскажите, а я сделаю в железе.

На поверхности сварного соединения образуется пористый оксидный слой, содержащий в основном хром. Этот слой в значительной степени ослабляет стойкость соединения к коррозии.

и посмотрите поиском - Сварка нержавейки, оборудование, тонкости

каким образом формируется характеристика? А если не затруднит, то и всю силовую часть с управой покажите.

_________________
.

Скорее всего у Вас тиристорная регулировка без обратной связи по току. Покажите схему.
Нержавейку варил в аргоне. Швы всегда получались чистыми.

Простейшая схема, два диода, два тиристора. Дроссель большой,
не насыщается , кроме того, и транс и дроссель на Ш сердечниках
с габаритной мощностью порядка 1.5 квт, помогают сопротивлением обмоток.

Сегодня попробовал импульсную модуляцию, все равно плохо.
При базовом токе напряжение маленькое. Кроме того, пытается
что то происходит с дросселем, он начал периодически пытаться насытиться, поставил после моста закорачивающий диод - все заработало.

Буду делать отдельный источник базового тока, ампер до 15, 80 вольт. Сделаю ШИМ на Mosfet, через дроссель , с ОС, как положено,
штыковую характеристику. Все равно без него не клеится - мало напряжение при малом токе.

Все вот думаю - если резко включать тиристорный регулятор, импульсно, можно ли попасть в ситуацию, когда намагниченный
прошлым полупериодом сердечник транса попадет опять в полупериод того же направления?

что-то у вас мысли "разбрелись" по всем направлениям. Я так понял, обратной связи для стабилизации тока в вашем "простеньком" нет? Как-бы аргоном не варил никогда, но вот d1,5 по металлу 0,8 выводить подписи на 20 амперах умею, поэтому и настойчиво прошу показать схему не на словах, а в картинках.

_________________
.

Схемка совсем простая, типа scilab.narod.ru/svar_reg.html
ОС там нет.
Если "собрать" мысли, то вопрос - а зачем она, эта ОС?
Нужен источник тока - можно сделать обратноходовой преобразователь на IGBT. Нефиг делать организовать штыковую характеристику. Нужен наклон - там же можно все сделать,
в петле внутренней стабилизации тока, в первичной обмотке.
Мощности то требуются мизерные - 300 - 600 вт.
А если и не мизерные - тоже можно.
Я завелся с простейшими тиристорными регуляторами с одной целью -
определиться ЧТО надо. А варить я тоже умею - сталь 0.5 черным электродом 2 мм. И что? И чугун и алюминий электродами варю. И что?
Вы, быть может, не совсем поняли мой вопрос - мне хотелось бы
узнать какие должны быть параметры у сварочного процесса,
эти параметры я уже реализую сам. Сделаю схему, проблемы нет.
Как я понимаю, вопрос тонкий ... Как нержавейка.

Да, простите, никак Вы не понимаете. Если у вас нет стабилизации тока, а напряжение дуги скажем грубо Ud=11+k*Id , то вы хоть какую штыковую характеристику организовывайте, только не жалуйтесь, что мощность в дуге слишком высокая и дуга по конусу электрода круги нарезает, пытаясь увеличить площадь дугового промежутка или удлиниться. А меньше 20 ампер дугу практически не пользуют по причине нестабильности. А зашлакованные швы получаются при некачественной подготовке, обезжиривании, высоком содержании воды в газе, недостаточном расходе газа.
А теперь о чугуне, люмине и 0,5 двойкой. На то есть специальные форумы сварщиков, где можно получить бонус или нагоняй за подобные " проявления" мастерства ввиде рекомендации провести дефектоскопию полученного соединения свариваемых деталей. На этом форуме Вы можете только получить соответсвующие награды за проявление соответствующих навыков в преимущественно радиотехническом направлении

Effort писал(а):
а зачем она, эта ОС?

Кто пробовал варить с ОС и без ОС знает:
С ОС дуга стабильная без провалов, даже если руки дрожат или метал грязный. Особенно на малых токах, ведь напряжение ХХ на малых токах нужно еще выше.
Возьми даже попробуй: на ХХ 80 вольт (не меньше) поставь сопротивление балласт (около 5ом). Это не экономично но убедительно.

Теперь понял. С Вашего позволения, попробую таки пообщаться непрофильно - о сварке.

Пойду сейчас лепить дальше. Слепилось вот что- Сделал импульсное управление, базовый ток порядка 5 А, в импульсе - до 40. Напряжение
около 50 В. Очень важным оказалось присутствие конденсаторов на выходе через несколько ом. 25 000 мкф. Частота повторения - 2 ГЦ,
приблизительно. Ширина импульса - 100-200 мС. Все получается.
Дуга загорается при зазоре порядка 4 мм. Получается даже так
уменьшить среднюю мощность, что всего лишь закругляется торец
1 мм листа. Но это без кондеров и с короткими импульсами.
Неудобно только смотреть - хамелеон затемняет экран в такт с
импульсами и глаза не успевают адаптироваться. Но ничего, отрегулировал степень затемнения - нормально.
Зато появилась какая то лабуда - я закоротил выход диодиком в обратном направлении , между мостом и дросселем, иначе , пока не соображу почему, ток почти вдвое больше - так вот, похоже, что имеет место переполюсовка уже после дросселя, его разряд. Кончик
электрода обрастает венчиком нержи.Самый кончик торчит из малюсенького шарика. Я вначале думал, что это электрод оплавился, потом рассмотрел. Еще один эффект - начиная с некоторой длительности вдруг резко растет ток. Как я думаю, дроссель входит в насыщение и остается только его омическое сопротивление..
Поэтому скважность должна иметь некоторый предел. определяемый этим процессом заряда-разряда дросселя..
Окончательно решил сделать базу 80 В, источник тока. Сделаю
на ферритике, ампер до 20. Обратноходовик. Можно будет и ток регулировать и напряжение начальное и наклон организовать и
защита от КЗ там идеологией мелкосхем предусмотрена.
Следующий этап проволочка. Купил рукав, делаю механизм.
Потому, что без присадочного металла мне не удастся все заварить - разные швы.
Жаль, что на форуме нет практиков сварки.

Делайте. Когда наиграетесь - поговорим, может у вас появится наконец-то привычка подпирать свои, неоднозначно трактуемые на полуэлектротехническом жаргоне описания применённых схемных решений, картинками с указанием номиналов, сечений и витков.

Если Вас не затруднит, воздержитесь от комментариев в мой адрес.
Они бессодержательны, претензиозны и не имеют конечной цели.
Как нить обойдусь без Вашего снисхождения. Вернее, уже обошелся.

Первоначально форум производил внечатление...

"Помоги себе сам" - или жмем красную кнопку или репутацию регулируем.
Alex Thorn очень не прав

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.