Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Лучшие новости сайта

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Контактная точечная сварка деталей основана на соединении их друг с другом за счет тепла, которое выделяется при прохождении большого по величине тока через место их контакта. Особенностью этого вида сварки является импульсный характер протекающего тока. Импульс очень короткий, обычно он измеряется долями секунды, а сила тока, наоборот, очень велика, сотни, а то и тысячи ампер.

Самодельный точечные сварочный аппарат

Самодельный точечный сварочный аппарат применяется для ремонта бытовой техники и компьютеров, при сварке труб отопления и водоснабжения.

Используют контактную сварку как в промышленности, так и дома. В домашних условиях она незаменима при починке бытовой техники, при любительском конструировании. Контактная сварка позволяет решить задачу надежного крепления выводов к аккумуляторам при замене батарей в ноутбуках и им подобных устройствах. В последнее время она стала весьма актуальной.

Для надежного крепления тонкой металлической пластинки к выводу аккумулятора необходим импульс тока со следующими параметрами:

  • продолжительность от 50 до 450 мс, желательно регулируемая;
  • электросварочный ток 400-1200 А.

Конденсаторная сварка

При данном виде сварки электронергия накапливается в электрическом поле конденсатора большой емкости, заряжаемого обычно от выпрямителя переменного тока. При разрядке конденсатора эта энергия преобразуется в тепловую, нагревая места контакта соединяемых деталей.

Преимущества этого способа сварки:

  • строгое дозирование энергии;
  • незначительная продолжительность импульса (0,1-1,0 мс);
  • возможность осуществлять сварку тонких листов металла;
  • малая потребляемая мощность.

Схемы, приведенные на рисунке 1, иллюстрируют две основные разновидности конденсаторной сварки:

Схемы разновидностей конденсаторной сварки

Рисунок 1. Схемы разновидностей конденсаторной сварки: а) ударная сварка, б) трансформаторный способ, в) точечная сварка для аккумуляторов.

  1. Бестрансформаторная (ударная). Заряжаемый от источника переменного тока (см. рис. 1а) через выпрямительный диод VD1 конденсатор С1 подключен напрямую к свариваемым деталям. Разряд конденсатора происходит в момент их соударения, и детали свариваются. Напряжение должно быть порядка 30-50 В, емкость конденсатора 50000,0-500000,0 мкФ.
  2. При трансформаторном способе сварки (см. рис. 1б) заряженный через размыкающий контакт переключателя SA1 конденсатор после срабатывания этого переключателя разряжается через замыкающий контакт на первичную обмотку сварочного трансформатора T2. Во вторичной обмотке, замкнутой на свариваемые узлы, возникает индукционный ток, нагревающий место стыка.

Эти схемы лишь иллюстрируют принцип сварки за счет разряда конденсатора, а на деле в таком виде для практической сварки они малоприменимы. Немного усложнив эти схемы, используя относительно недорогие узлы и детали, можно получить вполне работоспособные устройства.

В качестве примера на рис. 1в приведена принципиальная схема вполне работоспособного устройства, основное назначение которого – точечная сварка для аккумуляторов. Это аналог бестрансформаторной схемы с тиристором в качестве управляющего ключа.

Первичная обмотка трансформатора

Рисунок 2. Схема первичной обмотки трансформатора.

При изменении с помощью переключателя SA1 переменного напряжения, снимаемого с вторичной обмотки трансформатора Т1 в пределах от 25 до 40 В, меняется напряжение, до которого заряжается конденсатор С1. Соответственно, меняется и энергия импульса. Чтобы эта энергия была достаточной, емкость конденсатора должна быть достаточно большой (не менее 50000,0 мкФ).

Диоды VD1 должны быть рассчитаны на ток 5-1- А и обратное напряжение не ниже 50 В (любые из серии Д243-Д245). Резистор R1 ограничивает величину зарядного тока. Если нажать на кнопку SA2, замыкается цепь управляющего электрода тиристора VD5, в результате чего тиристор переходит в открытое состояние, а конденсатор С1 разряжается на свариваемые детали.

После разряда конденсатора прямой ток через тиристор уменьшается, он снова переходит в непроводящее состояние. Конденсатор заряжается, устройство готово к новому циклу. Тиристор VD5 импульсный, рассчитанный на максимальный ток порядка 500-700 А. Подойдут тиристоры Т123-250, Т123-320.

Сварочные аппараты на основе понижающего трансформатора

Схема реле

Рисунок 3. Схема реле.

Основной элемент описанных в этом разделе устройств – сварочный трансформатор. Изготовить его своими руками совсем несложно. Нужен магнитопровод с площадью поперечного сечения порядка 40 см2. Имеется в виду площадь сечения среднего стержня Ш-образного сердечника или площадь поперечного сечения тороидального.

Первичная обмотка трансформатора Т2 на рис. 2 содержит 221 виток провода сечением 2,5 мм2 с отводами от 214, 207 и 200-го витков. В схеме на рис. 3 она содержит 200 витков. Вторичная обмотка содержит 7 витков шинки площадью сечения 50 мм2. Между этими обмотками следует проложить несколько слоев лакоткани или другой изоляции. Это увеличит электробезопасность трансформатора.

В начальный момент времени тиристор VD9, который включен в диагональ выпрямительного моста VD5-VD8, закрыт, ток через первичную обмотку сварочного трансформатора отсутствует. Конденсатор С1 заряжается до напряжения около 15 В от маломощного выпрямителя на диодах VD1-VD4 через размыкающий контакт кнопки SA2. Если нажать на эту кнопку, заряженный конденсатор через ее замыкающий контакт и резистор R1 подключается к управляющему электроду тиристора VD9, открывая его.

Первичная обмотка трансформатора Т2 оказывается подключенной к сети напряжением 220 В. В результате во вторичной обмотке сварочного трансформатора, которая замкнута на свариваемые детали, возникает мощный импульс тока. Длительность этого импульса определяется параметрами цепочки R1C1 и может регулироваться подстроечным резистором R1. В конце разряда конденсатора, когда ток в цепи становится меньше, чем Iуд, тиристор снова закрывается.

Мощность импульса можно регулировать переключателем SA3. При перемещении движка переключателя вверх (на схеме) напряжение, снимаемое со вторичной обмотки, а с ним и мощность импульса, уменьшается.

Общий вид точечного аппарата

Общий вид точечного сварочного аппарата.

Трансформатор Т1 понижающий. Может быть использован любой маломощный трансформатор с напряжением на вторичной обмотке порядка 12 В. Диоды VD1-VD4 – выпрямительные малой мощности. Тиристор VD9 должен выдерживать прямой ток порядка 50 А и обратное напряжение не менее 220 В. Подойдет ПТЛ-50 или какой-нибудь другой с аналогичными параметрами. Диоды VD5-VD8 должны быть достаточно мощными. Подойдут 2 Д977, но можно попробовать применить Д232.

Если возникают затруднения с приобретением тиристора, имеющего необходимые параметры, можно попробовать заменяющую его релейную схему (см. рис. 3). На этой схеме реле К1 маломощное, типа РЭС-6 (паспорт РФО.452.110), с сопротивлением обмотки 2,5 кОм. К2 – мощное реле на напряжение 220 В, контактор или пускатель.

Схема на рис. 3а позволяет задать необходимую длительность импульса. Выбранный переключателем один из электролитических конденсаторов С1-С8 заряжается через размыкающий контакт кнопки SA1 от источника постоянного напряжения 45-50 В. При нажатии на кнопку конденсатор разряжается через обмотку реле К1. Формируется временной импульс, продолжительность которого определяется емкостью конденсатора и сопротивлением обмотки реле.

На это время замыкающий контакт К1.1 включает цепь питания мощного сетевого реле К2. Его замыкающий контакт К2.1 формирует импульс в первичной обмотке трансформатора для сварки Т1. Как и в схеме с тиристорным ключом, импульс тока, возникающий во вторичной обмотке, сваривает детали. Вместо большого числа конденсаторов можно использовать всего 3-4, соединяя их последовательно для уменьшения и параллельно – для роста суммарной емкости.

Технология сварки

Схема точечной сварки

Схема точечной сварки.

В качестве электродов в самодельные точечные аппараты для сварки обычно вставляют медные стержни. Удобно использовать стержни от паяльников. Длина проводов между трансформатором и электродами должна быть минимальной, их сечение не меньше диаметра электродов. На оба конца каждого провода желательно надеть медные наконечники и хорошо пропаять.

Если при обычной точечной сварке соединяемые детали зажимаются между электродами, то при приваривании выводов к аккумуляторам приходится использовать иную технологию. Электроды располагаются параллельно на расстоянии порядка 5 мм друг от друга. Будущий вывод прижимается электродами к полюсу аккумулятора, и нажатием пусковой кнопки сварочный аппарат формирует импульс тока. Металлическая полоска надежно приваривается к аккумулятору в местах прижима электродов.

Пусть сегодня приобрести сварочное оборудование достаточно просто, но домашнего мастера эти устройства не всегда удовлетворяют.

Изготовить для своих самоделок сварочный аппарат с нужными характеристиками несложно – достаточно уметь читать схемы, работать паяльником и другими незамысловатыми инструментами.



Источник: http://moyasvarka.ru/instrumenty/samodelnye-tochechnye-svarochnye-apparaty.html

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино

Точечная сварка для литиевых аккумуляторов на ардуино