Автопортал || Авто - статьи

Сельскохозяйственная техника
Чтение RSS

Зварювальний апарат з фазним управлінням тиристорами на мікроконтролері PIC16F876

З самого початку ідея була зробити зварювальний апарат, в котороммікроконтроллер буде лише побічно рулити зварювальними справами (фазноеуправленіе тиристорами хотів зробити на мікросхемі), обеспечіватьплавний пуск трансформатора і захищати від перегріву силові елементи.Уже в процесі створення прийшла думка: «А що якщо реалізоватьфазное управління програмно ... ". Кілька »лякала" багатофункціональність, що покладається намікроконтроллер, але вирішив спробувати. В результаті вийшов дуже надёжнийсварочний апарат постійного струму, який ось уже рік неустанноработает.

Фото зварювального апарату (праворуч тиристори, зліва - його младшійбратішка - інвертор):
Фото зварювального апарату (праворуч тиристори, зліва - його младшійбратішка - інвертор):   Мій зварювальний трансформатор намотаний так, що працює на гранінасищенія муздрамтеатру
Мій зварювальний трансформатор намотаний так, що працює на гранінасищенія муздрамтеатру. Загальновідомо, що при такій намотуванні велікпусковой ток (настільки, що вибиває автомати захисту). Тому, в момент включення живлення первинна обмотка трансформатора подключаетсячерез резистор на 20 Ом, а через 0,5 сек. включається реле і егоконтакти шунтируют резистор. У момент затримки тиристори закриті, і токв зварювальну дугу НЕ подається. На індикацію виводиться напис "дуга".

В основу регулювання зварювального токаположенпрінціп управленіяфазой відкриття тиристорів. У момент переходу мережевої напруги черезноль з виходу компаратора (вив.7 LM358N) на вхід INT мікроконтроллерапоступает імпульс логічного нуля, що викликає переривання. У ПП Intобработкі цього переривання запускається таймер TMR2 і скидається RA5.Переполненіе TMR2 призводить до іншого переривання, в якому на виводеRA5 з'являється високий логічний рівень, який откриваеттранзістори і тиристор відповідної напівхвилі мережевої напруги. Урезультаті, змінюючи значення регістра PR2 (період таймера TMR2), можноуправлять фазою відкриття тиристорів, а відповідно і зварювальним струмом.

Схема зварювального апарату представлена ​​на малюнку:
Схема зварювального апарату представлена ​​на малюнку:   Значення зварювального струму контролер неотслежівает
Значення зварювального струму контролер неотслежівает.Дело в тому, що зварювальний дуга - це складний фізіческійпроцесс, з непередбачуваною ВАХ. Під час зварювання при одній і тій же фазі откритіятірісторов ток в дузі може змінюватися в рази! Це залежить в первуюочередь від довжини дуги. З цього програмно задається тільки фазаоткритія тиристорів без зворотного зв'язку по струму. А щоб зварнику, хто ж не має уявлення про фазі, регулювати зварювальний струм на індікаціювиводітся якесь процентне значення потужності. За допомогою кнопок сварщікможет міняти вихідну потужність апарату від 10 до 100%. Программнопредусмотрен також автодекремент (автоінкремент), при натисканні на однуіз кнопок довше 2 секунд відбувається автоматичне швидке зменшення (збільшення) процентного значення потужності. За допомогою застосованих мноюсілових елементів апарату вдалося отримати струм в дузі до 250 А пріустановленном 100% значенні потужності.

Якщо натиснути на дві кнопки одночасно, то венергонезавісімую пам'ять запишеться поточний процентне значеніемощності, з виведенням на індикацію слова «АГА" ікратковременним включенням зумера. При наступному включенні аппаратаета потужність буде за замовчуванням.

Найслабшою ланкою силовий частісварочногоаппарата виявився дросель. Сам я його не виготовляв, взяв той, щоб в наявності. Він намотаний мідним дротом в термостійкої ізоляції, асеченіе всього 16 кв. мм. Хоч я і направив на нього вентилятор обдування (на схемі не показаний), при великих токах він все ж гріється більше всегоостального. З метою недопущення перегріву до обмотці дроселя пріклеентермодатчік DS1820. При перевищенні температури вище 100 градусів, а точніше через 20 секунд після безперервного перевищення цього порогамікроконтроллер припиняє видавати керуючі імпульси на тиристори, включається переривчастий звуковий сигнал (зумер). На індикацію виводітсятекущее значення температури обмотки дроселя. Як тільки температураобмоткі знизиться до 50 градусів, зварювальний апарат переходить в рабочійрежім і можна продовжувати варити.

Вид на монтаж зварювального апарата представлений на фото:
Вид на монтаж зварювального апарата представлений на фото:   сть недолік схеми, які не создающійнеудобств вроботі
сть недолік схеми, які не создающійнеудобств вроботі. У зв'язку з тим, що харчування мікроконтролера не захищене отвсяческого роду перешкод (більш того, блок керування не екранований отсіловой частини) відбувається періодичний скид програми на початок (вимикання реле, висновок на індикацію слова «дуга", включення реле через 0,5 сек) . Це відбувається з непредсказуемимінтервалом (залежить від часу доби) і тільки на холостому ходу (безнагрузкі). Тому, на нерви зварника це не діє :). Тим не менш, нерегламентовані скиди слід усувати. Вважаю, що мойсварочнік може послужити відмінним полігоном для випробування всевозможнихметодов захисту від перешкод з харчування.

Прошивка для мікроконтролера PIC16F876 в HEX форматі: duga.rar
Та-же прошивка в форматі програми ProgCode: duga.sfr

Автор конструкції: Руслан Ліпін

Зв'язатися з автором можна за email (вказано на схемі)

Задати автору питання по конструкції так-же можливо в форумі.