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[焊接]将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份) [复制链接]

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离线wpso
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2017-03-05

焊机~一份外国文章,內容為:直流电焊机,用2个微波炉变压器,然后整流為直流电压焊机



将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份) 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)



模拟焊机输出前后转换为直流。

[color=#808080 ] 在两个微波炉变压器中建了一个非常简单的焊机。它的输出是简单的大电流交流,这导致在焊接时难以维持和启动电弧。这是由电压振荡的峰值之间的低电压的短暂周期引起的。我设计和建立了一个简单的全波整流电路与平滑电容器,以消除交流输出电压的波动,使焊接困难。
[color=#808080 ]


将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ] 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ]

左:铝散热片段。右:装配前整流器的零件


将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ] 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ]

左:铝散热片段。右:装配前整流器的零件。

[color=#808080 ]由于流过二极管的高电流,散热器是必要的。为了简单起见,我将散热片切成两倍作为二极管之间的电流总线。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ] 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ]

左:二极管和散热器之间的散热化合物的细节。右:组装桥式整流器。

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左:组装的桥式整流器。右:测试整流器。屏幕上的波形等效于正弦函数的绝对值。

[color=#808080 ]我通过将一个简单的12伏变压器的输出通过交流端子测试整流器,并观察在直流端子上的电压,而它们在一个小的测试电阻器的负载下(对于获得桥式整流器的有用测量是必需的)。如上所述,电路完全整流AC输入并产生波动的DC输出。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ] 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ]

左图:改装的微波炉变压器。右:冷却风扇。

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整流器用于连接到电容器组和变压器。

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0.3法拉电容组用于平滑直流输出。

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安装的电容器组。

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测量灯泡两端的输出电压。

[color=#808080 ]因为在焊接期间尝试用示波器测量焊机的输出电压是危险和麻烦的,所以我选择测量灯泡两端的电压。我能够安全地测量焊机输出的AC和DC分量。
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左:稳定直流输出。右:交流纹波电流。

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将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)[backcolor=#ffffff ][color=#808080 ] 将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)


左:启动期间的输出电压。右:交流纹波电压的细节。
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将焊机从AC转换为DC

我最近从Harbor Freight买了一台90安培的磁芯焊丝焊机,售价为100美元,认为这是焊接一些经验的好方法。它也是一个110VAC单元,所以它有额外的好处是可以在标准插座上使用,只要我没有爆发打破。我知道这将是一个相对较弱的焊工,但我不需要太多。


将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)



焊机电源基本上包括一个变压器,在输入上有两个抽头(对于两个功率级),就是这样。变压器的输出约为28VAC。我玩了一下,试图焊接1/8“的钢板在对接接头和T型接头,但失望的是缺乏渗透,即使在最大功率。从我在线阅读,一个直流电源为焊丝焊机生产更好的焊接,所以我想我会尝试将我的单位转换为直流。
将AC转换为DC非常简单。首先,使用二极管将交流电整流为直流电,最好是在桥式配置中。接下来,使用滤波电容器平滑输出。最后,您可以使用电感进一步平滑负载。我需要记住极性; 磁通焊芯是电极负极,所以正极端子接地夹,负极端子送丝。MIG焊机通常是相反的(电极正极)。
我检查了我爸爸的米勒MIG焊机,了解我想要多少电容和电感。他的焊机有大约120,000uF的电容(四个30,000uF电容器额定在45V标称,65V浪涌)和一个非常大的电感器(aka滤波电抗器)关于我的焊机变压器的大小。二极管是安装在铝板上的柱状二极管,每个桥臂有6个二极管,总共有24个二极管。
经过一些在线搜索,我最终得到了一个100A三相桥式整流器(单个组件)和一个50V23,000uF电容器盒。我找不到一个便宜的电感,而且事实证明,我不会有空间。从我的理解,电感器比这种类型的焊机的电容器不太重要。电容有助于保持恒定电压方面,而电感有助于保持稳定的电流流动。
因为我添加了这个额外的硬件,我想我还应该添加一些风扇,以保持整流器凉爽。我做的第一件事是构建一个小的12VDC电源运行几个小的风扇从坏的计算机电源抢救。我可能已经能够从变压器的次级运行他们,但我不知道如何低焊接将拉低次级电压。我有一个中心抽头(测量约为28VAC)的24VAC450mA变压器,所以我最后建立一个电路与两个单独的12VDC电源,每个风扇一个。这些是简单的线性电源:1.4A桥式整流器,330uF滤波电容+陶瓷旁路电容,7812线性稳压器与保护二极管,47uF输出滤波电容和2.2K泄放。在调节器的输入侧有一个大的滤波电容器比输出端重要得多。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)
示意图
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)
电路板,无保护二极管。

桥式整流器安装在另一个不良电源的铝散热器上。用于第三相的第三对二极管未连接。因为设备上的引脚比我连接的6号线小而脆弱,所以我需要一种方法来固定重引线,这样它不会扭曲或弯曲整流器的引脚。通过在散热器中钻孔,电线可以被拉链系到散热器以防止它们相对于整流器移动。为了在不对整流器过度加热的情况下保持焊接它们,在焊接之前用焊炬加热导线端部。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]安装和焊接的桥式整流器。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]背面的散热片。



[color=black ]大约这一次,我收到了电容器,发现我只能适应两个在这种情况下很容易。然而,我认为46,000uF对于这个焊工是足够的。为了连接它们,我用1/4“铜管制造了一对母线。我开始是在管子的一端打扁管,除了一点点以下1/2”。然后我在接近扁平管的端部钻孔,使电容器端子螺丝穿过。我把一些6号线的末端放在管子的开口端,然后将其平放以压扁它,然后用火炬加热末端以焊接它。在中间部分上滑动一些热收缩管之后,母线准备安装到电容器。在电容器端子之间也安装了150欧姆的10W电阻器,但是这被证明是太大的功率耗散,因此将160欧姆的7W电阻器串联添加到它。这些泄放电阻在焊接机关闭后缓慢地放电电容器。这种布置的RC常数是(150 + 160)*0.046 = 14.26秒,5RC工作为71.3秒,因此需要大约1分钟使电容器接近0V。

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将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]母线。

将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]电容器组。



[color=black ]安装一切都是一个挑战,由于我选择6号线。这是短暂的运行过度,但一旦我开始,我想我会继续做所有的接线相同的方式。整流器,电容器组和输出端子之间的最终连接是一个大连接。我在电线末端安装了一段1/2英寸的铜管,以压接连接,然后用火炬加热,将它们焊接在一起。大型热缩管是来自HarborFreight,我已经买了一段时间,没有意识到有多大,直到我回家,我从来没有想过我会使用它。


将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]连接压接[color=black ]1/2“[color=black ]铜管。
[color=black ]一切工作正常,没有烧毁或爆炸,当我第一次打开它,这是一个很大的救济。第一次测试焊后,两件事情都是值得注意的。首先,初始电弧触发似乎飞溅得更多,这可能是由于较高的启动电压和电容器组(42VDC标称)。二,焊缝熔深大大提高。以前,简单的T形接头较弱,如果仅在一侧焊接并在弱方向弯曲,则可能断裂。在转换到DC之后,我可以在两个方向上敲击T形接头,并且焊接将容易保持,优选在焊缝之上弯曲。[color=black ]
[color=black ]我试图在焊接期间挂起我的数字电压表作为测试,并且直流电压似乎以15-16VDC为中心,具有短伸出和接近最大线速度。我不知道什么是正常的焊接,但这似乎没有坏。[color=black ]
[color=black ]总的来说,这是一个有趣的项目,比预期困难一点。这不会是更多的购买一个焊工,已经是DC,但这不会像以前一样有趣;-)


将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]焊机的左侧。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]焊机的右侧。
将焊机从交流转换为直流电压焊机(资料2份)

[color=black ]电容器[color=black ][color=black ]
[img]http://www.blinkenbyte.org/welder_conversion/rectifier_mounted_thumb.jpg[/img]

[color=black ]整流器。
[img]http://www.blinkenbyte.org/welder_conversion/fan_psu_mounted_thumb.jpg[/img]

[color=black ]风扇[color=black ]PSU[color=black ]
[img]http://www.blinkenbyte.org/welder_conversion/fan_psu_transformer_mounted_thumb.jpg[/img]

[color=black ]风扇[color=black ]PSU[color=black ]的变压器。



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