Reparatur der Schweißmaschine TAE101U2. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schweißgeräte

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Die Industrie hat eine große Anzahl von Schweißgeräten mit elektronischer Stromregelung hergestellt. Schematische Darstellungen und Erklärungen dazu sind jedoch nicht zu finden. Der Autor ist auf dieses Problem gestoßen, als er das Schweißgerät TDE 101U2 eines Nachbarn reparierte.

Trotz der geringen Teileanzahl (Abb. 1) verfügt das Gerät über ein komplexes Steuerungsschema.

Wie Sie wissen, sind Thyristoren stromgesteuert (Steuerspannung beträgt üblicherweise 2 - 5 V) und sind nicht sperrbare Stromschalter. Der Strom der Schweißmaschine wird indirekt geregelt. Durch die Änderung der Stromflussperiode in der Primärwicklung wird eine Änderung des Stroms in der Sekundärwicklung erreicht. Da der Strom in der Primärwicklung gering ist (bis zu 20 A), wurde diese Option in TDE 101U2 eingeführt.

Funktionsweise des Steuerkreises. Die Netzwechselspannung von 220 V wird dem Abwärtstransformator T2 zugeführt (Wicklung W1, der Transformator ist gegenüber T1 gleichphasig geschaltet). Von der Wicklung W2 T2 über den Strombegrenzungswiderstand R1 fließt der Strom zu VD1 - VD4. Am Ausgang der Brücke VD1 - VD4 wird dadurch die gleichgerichtete Spannung (Abb. 2, b) durch die Zenerdiode VD5 (auf dem Stabilisierungsspannungsniveau von 22 V) „abgeschnitten“ (Abb. 2, c). Es hat eine trapezförmige Impulsform.

Der Kondensator C1 wird über R7 (die Stromeinstellung wird am Bedienfeld eingestellt), R13, R6 und die Wicklung W1 T3 geladen. Als Vergleichselement wird ein Unijunction-Transistor VT1 verwendet. Wenn die Spannung am Kondensator C1 die Schwellenspannung VT1 erreicht, öffnet der Transistor und C1 wird über den Übergang E-B1 VT1, W1 T3 entladen. An der Primärwicklung W1 T3 entsteht ein Impuls mit einer Dauer von 0,7 - 4 ms (je nach Stellung des Schiebereglers R7 auf dem Bedienfeld). Da die Dauer der trapezförmigen Impulse 10 ms beträgt, beträgt die Dauer der erzeugten Impulse bei einem minimalen Widerstand R7 0,7 ms. Dabei werden in regelmäßigen Abständen mehrere Impulse erzeugt (Abb. 2d).

Um die Leistungsthyristoren VS1, VS2 im Steuerkreis freizuschalten, werden Niederleistungsthyristoren VS1, VS2 als Schlüssel verwendet. An den Wicklungen W2, W3 T3 wird aufgrund der Selbstinduktion die EMF der von der Steuerschaltung an W1 T3 erzeugten Impulse induziert. Da W2, W3 phasenverschoben gewickelt sind, werden die Thyristoren VS1 und VS2 in einer der Phasen der Wechselspannung (Abb. 2, a) entsperrt, die an den Wicklungen W3, W4 T2 induziert wird.

In dieser Schaltung werden zwei Haupteigenschaften der Thyristorarbeit sehr erfolgreich genutzt. Erstens: Wenn die Spannung an der Anode-Kathode des Thyristors phasenverschoben ist, fließt kein Strom durch ihn, selbst wenn die Thyristor-Triggerimpulse an die Steuerelektrode angelegt werden. Die zweiten Thyristoren werden durch den ersten Steuerimpuls entsperrt und gesperrt, wenn der Strom durch die Anode-Kathode Null ist. Daher wirken sich mehrere von der Steuerschaltung basierend auf VT1 erzeugte Impulse nicht auf den bereits geöffneten Thyristor aus. Sobald Strom durch den offenen VS1 oder VS2 zu fließen beginnt, wird VS3 oder VS4 geöffnet (abhängig von der Phase der Netzspannung) und die Primärwicklung W1, W2 T1 wird über einen offenen Thyristor angeschlossen. Im geschlossenen Zustand fließt der Primärstrom durch die Drossel L1.

Die Induktivität L1 ist notwendig, um das im Netzwerk auftretende Impulsrauschen aufgrund der Entsperrung der Thyristoren VS3, VS4 zu reduzieren. An den Sekundärwicklungen W3, W4 entsteht eine Spannung (Abb. 2,g), die die Form von Sägezahnimpulsen hat. Die Form dieser Impulse variiert je nach Zündwinkel VS3, VS4. Bei einem kleinen Öffnungswinkel VS1, VS2 wird der Strom in der Sekundärwicklung begrenzt. Bei einem großen Öffnungswinkel ist er maximal und erreicht 110 A. Leider hat die Schaltung eine Reihe von Nachteilen.

Geringe Leistung VD1 - VD4, unzureichende Filterung von Impulsgeräuschen (die beim Lichtbogen entstehen) im Stromversorgungskreis des Steuerkreises, was zu Ausfällen im Steuerkreis führt, ungeschützte Thyristoren VS1 und VS2 vor Rückströmen im Steuerelektrodenkreis, fehlen eines Kippschalters, um das Gerät einzuschalten. Diese Mängel führen zum Ausfall der Schaltungselemente.

Bei der Reparatur empfiehlt der Autor, die Sicherheitsregeln zu beachten und ungeerdete Messgeräte zu verwenden, da der Steuerkreis nicht galvanisch vom Netz getrennt ist.

Autor: I. N. Pronsky

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