21Авг

Точечная сварка своими руками из аккумулятора: Контактная сварка (своими руками) для литий ионных аккумуляторов 18650

21 Авг 2023 alexxlab Комментировать

Точечная сварка от аккумулятора своими руками: как сделать?

Можно ли собрать аппарат для точечной сварки своими руками? Да, для этого можно применить различные бытовые приборы. Точечная пайка подходит для работы с листами металла с толщиной порядка 1,5 мм. В данном случае аппарат должен выдавать ток до 110А. Этого вполне можно достичь в домашних условиях на основе, например, аккумулятора для перепайки батарей – это идеальный вариант. Также сварка может быть использована и для нужд автолюбителей. В общем, применений такому устройству много.

Особенности самодельного аппарата

Сконструировать своими руками такое устройство можно из комплектующих, которые легкодоступны. Для сборки аккумуляторной сварки можно применить микроконтроллер или даже трансформатор от обычной микроволновки, а также несколько автомобильных аккумуляторов. Если планируется сварка мелких, чувствительных к высоким температурам, деталей, то можно уменьшить ток. Можно сделать все, чтобы девайс был полностью приспособлен именно под нужды пользователя.

Для тока, используемого для сварки в 400 или 1100А, рекомендуется напряжение в 2,6В. В этом случае точечная система будет потреблять ток в таком количестве: в покое — 1,6А, а во время импульса — порядка 14А. Но лучше заранее рассчитать сварочный ток для своих нужд. Чтобы точно рассчитать максимальный сварочный ток, достаточно измерить напряжение в кабеле на отрезках с расстоянием примерно в 44 см.

Использование двойного импульса

В сварочном аппарате, сделанном своими руками, лучше всего применить двойной импульс. Это улучшит качество шва, сделает его плотнее и надежней. Первый импульс способен смягчить материал, который требуется подвергнуть сварке. А второй предназначен для самого процесса сварки.

Между этими импульсами обязательно должна быть небольшая пауза. Она позволяет плотнее прилегать частям, над которыми производятся работы, улучшая их связь.

Если точечная система оборудуется поворотным переключателем с небольшим шагом, например, в 50 мм, то можно достичь регулировки 2-го импульса. Наиболее часто используют его длительность в пределах от 50 мм до 150. То же можно сделать и для уменьшения или увеличения сварочного тока. Но в данном случае точечная система потребует установки проволочного резистора на 50W и 27ohm.

Какое реле использовать?

В обычных сварочных аппаратах (заводских, а не сделанных своими руками) устанавливаются твердотельные реле с симисторами. В нашем случае такой вариант не подойдет, потому что симисторы при индуктивной нагрузке накладывают ограничения так же, как и при смене напряжения и силы рабочего тока. А это как раз нежелательно. Больше подойдет реле с тиристорами.

Сварочные клешни и держатель электродов

Клешни можно изготовить своими руками из профиля П-образной формы и толщиной в 20 мм. Крепление их возможно с помощью болта. Желательно, чтобы на болтах была изолирующая прослойка из стеклотекстолита.

Электродный держатель можно изготовить из латуни шириной в 20 мм. В середине него сверлится небольшое отверстие под винт крепления. Также потребуется отверстие под кабель для сварки диаметром не более 7-ми мм. Электрод можно соорудить из жала паяльника или применить обычные электроды.

Как сделать блок питания?

Чтобы самодельная точечная система получала необходимый импульс, необходимо соответствующее питание: можно переделать под эти нужды трансформатор от обычной микроволновой печи. Последовательность работ может выглядеть так:

  1. Сначала потребуется перемотать вторичную обмотку. Её надо предварительно снять и намотать несколько слоев проводов с изоляцией длиной в 140 см и сечением 25 мм. Для этих же целей можно использовать несколько автомобильных аккумуляторов.

  2. Чтобы сделать прибор, с помощью которого будет проводиться сварка обычными 3-х мм электродами, можно использовать автомобильные аккумуляторы, как источник напряжения.

  3. Достаточно будет 3-4 аккумуляторов, связанных между собой последовательно. Связка при использовании такого аппарата получается надежной и качественной. Дуга получается идеальной и ровной, к тому же металл, над которым проводится работа, не проплавляется глубоко. Желательно использование аккумуляторов большой емкости: чем больше, тем лучше. Тогда точечная система прослужит долго и будет достаточно мощной.

  4. За техническим состоянием аккумуляторов необходимо постоянно следить и регулярно их подзаряжать.

  5. На холоде с таким аппаратом, сделанным своими руками, не поработаешь, его выходная мощность составляет около 120А. Но для частных нужд этого вполне достаточно. Конечно, все зависит от мощности источника тока, который будет использовать самодельная сварка.

Как использовать самодельный аппарат?

Во-первых, надо учитывать, что сварка, а точнее её качество, зависит от правильно подобранной силы тока, а она напрямую зависит от толщины металла, с которым придётся работать. Важно не оказывать сильного давления на металл во время сварки прибором с использованием аккумулятора, чтобы он не плавился, а крепко сцеплялся.

Процесс этот достаточно сложный, поэтому без предварительной подготовки и тренировок за него лучше не браться. Прежде чем приступить к работе, поверхность металла должна быть зачищена от масла, ржавчины и краски. Только после этого включается точечная система.

Особенно это касается мелких запчастей, которые могут быстро перегреваться.

Похожие статьи

  • Как самостоятельно сделать точечную сварку?
  • Как самостоятельно сделать инверторную сварку?
  • Трансформатор для сварки: тонкости собственноручного производства
  • Как сварить детали просто и правильно — советы специалистов

Изготовление точечной сварки для аккумуляторных батарей в домашних условиях

Содержание

  • 1 Особенности контактной сварки
  • 2 Процесс точечной сварки
  • 3 Изготовление сварочного аппарата
    • 3.1 Подготовка материалов
    • 3.2 Сборка сварки для аккумуляторов
  • 4 Инструкция по эксплуатации
  • 5 Советы
  • 6 Видео

В торговой сети можно найти аппараты точечной сварки для пальчиковых аккумуляторов. Большая стоимость таких приборов останавливает многих потребителей. Сделанная точечная сварка для аккумуляторов своими руками – удачный выход из этого положения в условиях домашней мастерской.

Самодельная точечная сварка для аккумуляторов

Особенности контактной сварки

Для тех, кто занимается сборкой различных электронных устройств в бытовых условиях, существует потребность в точечной сварке деталей разных приборов, не выдерживающих длительного высокотемпературного режима пайки. Это относится и к объединению литиевых аккумуляторных батарей в единые блоки.

Собранная точечная сварка своими руками для литиевых аккумуляторов основана на кратковременном контактном принципе сварки. Контактный способ заключается в том, что соединение металлических деталей происходит на мини площади ø не больше 2-3 мм за доли секунды. Плавление металлов в месте контакта происходит за счёт прохождения импульса электрического тока большой силы. Высокая температура нагрева остаётся только в пределах точки контакта, не воздействуя на окружающую зону.

Продолжительность контакта не превышает 450 миллисекунд. На самодельных устройствах этот временной режим устанавливают резистором. Параметры сварочного электрического тока колеблются в пределах 400-1200 ампер. Контактную сварку осуществляют устройствами, оснащёнными конденсаторами или трансформатором.

В самодельных сварочных приборах применяют электроды в виде медных стержней. В качестве таковых часто используют жала от старых паяльников. Медь – отличный проводник мощного электрического потока. Подводящие провода к электродам по своему сечению должны равняться диаметру медных стержней. Для качественного соединения на концы проводов одевают наконечники, после этого их прикручивают к электродам.

Медные электроды

Процесс точечной сварки

Как сделать споттер из сварочного аппарата своими руками

Точечная сварка аккумуляторов представляет собой простой процесс:

  • Пару электродов, расположенных вертикально с расстоянием между ними не менее 2 мм, прижимают к никелевой полосе на одном из полюсов аккумулятора;
  • Нажатием пусковой кнопки аппарат подаёт на стержни импульс тока.
    Происходит мгновенное сваривание пластины с клеммой аккумулятора;
  • После этого электроды прижимают ко второму концу пластины на противоположном полюсе другого аккумулятора. Чтобы заварить пластину, достаточно нажать на кнопку;
  • В такой последовательности от минуса к плюсу сваривают аккумуляторные батареи (АКБ) в силовые блоки. Количество АКБ зависит от потребности в общей ёмкости аккумуляторного блока.

Блок аккумуляторов на точечной сварке

Важно! Для того чтобы браться за самостоятельное создание сварочного аппарата, нужно обладать определёнными знаниями в области электротехники, опытом работы с паяльником и прочими инструментами.

Изготовление сварочного аппарата

Конструкция самодельной контактной сварки для аккумуляторов во многом зависит от изобретательности автора. В средствах массовой информации, в том числе интернете, можно обнаружить множество вариантов самодельных устройств. Изготовление одного из таких аппаратов предлагают осуществить следующим образом.

Подготовка материалов

Для изготовления самодельного сварочного устройства нужно собрать следующие материалы:

  • трансформатор микроволновой печи;
  • диммер или резистор;
  • кабель сечением 32 мм2 – 1,5 м;
  • наконечники для кабеля – 2 шт.;
  • подставка с гнёздами под АКБ – 1 шт.;
  • оргстекло – 1 м2;
  • винты, шайбы и гайки – 20 шт.;
  • пружины – 2 шт.;
  • сетевой кабель – 1,5 м;
  • медные электроды 150 х 10 мм – 2 шт.;
  • бочонки из меди ø 30-40 мм, высотой 30 мм – 2 шт.;
  • микровыключатель 16 А/250 в. – 1 шт.
  • провод – 0,5 м;
  • сетевой шнур с вилкой – 1,5 м;
  • никелевая лента.

Силовой трансформатор

Обратите внимание! Количество и размеры деталей даются ориентировочно. Это не точная инструкция, а рекомендации по оптимальной сборке контактной сварки для аккумуляторов.

Сборка сварки для аккумуляторов

Подготовив материалы, переходят непосредственно к сборке устройства:

  1. Из оргстекла ножовкой или режущим кругом выпиливают сегменты квадратной формы;
  2. В квадратах просверливают отверстия, в которых метчиком нарезают внутреннюю резьбу;
  3. Винтами скрепляют короб из оргстекла;
  4. Из трансформатора удаляют вторичную обмотку;
  5. В проёмы первичной обмотки продевают два витка кабеля;
  6. Концы кабеля, зачищенные от изоляции, обжимают наконечниками;
  7. Трансформатор помещают в короб;
  8. Сетевой провод выводят через паз в задней стенке корпуса;
  9. Одну из жил сетевого шнура разрывают проводами, подсоединёнными к микровыключателю;
  10. Выключатель закрепляют на правой стороне корпуса;
  11. Таким же образом подсоединяют диммер;
  12. Медные электроды обтачивают на точильном круге до образования острых концов;
  13. На крышке корпуса винтами крепят направляющую планку из оргстекла, в которой просверливают два отверстия для электродов;
  14. В медных бочонках высверливают отверстия под посадочные места для медных стержней;
  15. Стержни фиксируют через боковые отверстия в бочонках винтами;
  16. Сверху направляющей планки устанавливают вторую площадку с продетыми через неё электродами;
  17. Верхнюю планку фиксируют пружинами, соединёнными винтами медных цилиндров с нижней планкой;
  18. Наконечники силового кабеля прикручивают к цилиндрам. Самодельная сварка аккумуляторов готова к работе.

При опускании планки электроды защемляют контактную ленту на клемме аккумулятора, независимо друг от друга. Это обеспечивает максимальное прижатие контактов, преодолевая любые неровности сварочной зоны.

Инструкция по эксплуатации

Конденсаторная сварка

Собранную установку располагают на верстаке на удобной высоте для оператора. Выполняют следующие действия:

  • Аккумуляторы вставляют в гнёзда подставки. Гнёзда сделаны таким образом, что снизу сохраняется небольшое пространство для приваренной ранее контактной ленты;
  • Планку с электродами приподнимают и подводят под неё подставку с аккумуляторами;
  • Медные стержни опускают на ленту, которую положили на клемму АКБ. Под воздействием пружин создаётся плотное соединение элементов в зоне сварки;
  • Вилку сетевого шнура вставляют в розетку;
  • Оператор пальцем нажимает на рычаг выключателя. Через электроды проходит импульс тока, приваривая ленту к клемме;
  • Планку с электродами поднимают и проверяют качество сварного соединения;
  • После этого подставку передвигают под другую батарею и повторяют весь процесс заново.

Момент приваривания контактной пластины к АКБ

Дополнительная информация. Рекомендуется перед началом работы произвести тестовые испытания. Если на образце образуется перегар или непровар соединения, то поворотной кнопкой диммера устанавливают оптимальную мощность импульса.

Советы

Металлоискатель своими руками

Опытные люди, занимающиеся самостоятельной сборкой электротехнических приборов и устройств, советуют придерживаться следующих рекомендаций:

  1. Оргстекло – идеальный диэлектрик. Не стоит экономить и создавать открытую модель сварочного аппарата. Корпус из оргстекла предохранит работника от случайного контакта с деталями под высоким напряжением;
  2. Окрашенный изнутри чёрной краской корпус прибора приобретает привлекательный эстетический вид;
  3. Чтобы не вызывать аномалий в зоне соединения кабеля с медными элементами, нужно соблюдать равенство сечения провода и диаметра электрода;
  4. При работе с устройством нужно одевать на руки диэлектрические перчатки;
  5. В качестве контактной ленты можно использовать полосы, нарезанные из обыкновенной пивной банки. Внешнюю поверхность нужно будет очистить от лакокрасочного покрытия;
  6. Если есть угроза возникновения перепадов напряжения в местной электросети, лучше использовать стабилизатор напряжения;
  7. Эксплуатировать аппарат можно только в сухом и тёплом помещении.

Собранная своими руками контактная сварка для аккумуляторов принесёт немалую экономию для бюджета его создателя. При наличии опыта работы и соответствующих инструментов сборка устройства не составит особых трудностей. Обязательно следует строго выполнять правила техники безопасности при сборке таких устройств.

Видео

Оцените статью:

Не очень умный аппарат для точечной сварки с емкостным разрядом

В этом проекте я спроектировал и построил прототип аппарата точечной сварки с емкостным разрядом с питанием от USB-C. Его можно использовать для приварки никелевых полос к аккумуляторным батареям. Это позволяет переделывать аккумуляторы для различных устройств, особенно для тех, которые больше не обслуживаются производителями. Этот аппарат для точечной сварки, в отличие от многих доступных DIY-проектов, не нуждается в микроконтроллере для работы: сварочный импульс запускается с помощью релейного модуля и времязадающего конденсатора. Сварочный ток коммутируется старым переработанным промышленным тиристорным модулем. Энергию импульса можно регулировать с помощью потенциометра, который изменяет напряжение батареи конденсаторов. Конденсаторы заряжаются с помощью повышающего преобразователя DC-DC CC/CV и разъема USB-C PD (вместо него, при желании, можно использовать обычный бочкообразный разъем). Сварочные датчики подключаются к XT90 разъем. Сварочный импульс запускается кнопкой, прикрепленной непосредственно к одному из щупов.

Детали

Я собрал относительно небольшой аппарат для точечной сварки с емкостным разрядом с питанием от USB-C, который можно использовать для создания аккумуляторных блоков для различных устройств и избежать выбрасывания старых устройств только потому, что невозможно купить оригинальный аккумулятор. Я попытался спроектировать этот аппарат для точечной сварки немного иначе, чем другие аппараты для точечной сварки.

Внутреннее устройство аппарата точечной сварки в разобранном виде. Сварка и испытание на прочность сварных швов, выполненных на опытном образце этого аппарата.

1. Я хотел, чтобы этот аппарат для точечной сварки был относительно безопасным в использовании и безопасным при хранении. Другие точечные сварщики часто используют в качестве источника питания автомобильные аккумуляторы, трансформаторы для микроволновых печей, сильноточные литий-полимерные аккумуляторы или суперконденсаторы. Все эти штуки мне показались очень мощными и как-то пугающими, поэтому я решил использовать конденсаторную батарею из обычных электролитических конденсаторов. Эти конденсаторы могут хранить достаточно энергии, чтобы сделать точечную сварку, но не намного больше, и риск того, что что-то плохое произойдет в случае короткого замыкания, меньше.

2. Я хотел, чтобы это устройство было достаточно простым в сборке и чтобы не было необходимости использовать нестандартную печатную плату. Поэтому я создал его в модульном исполнении и решил использовать старый промышленный модуль SCR для переключения сварочного тока, готовый релейный модуль с небольшими изменениями для синхронизации запуска и зарядки импульса, модуль повышающего преобразователя с потенциометром. добавлены для управления энергией импульса и триггерным модулем USB-C PD (дополнительно), чтобы обеспечить питание сварщика от блоков питания.

3. Никаких микроконтроллеров: достаточно кнопки, панельного вольтметра, потенциометра и релейного модуля с времязадающими конденсаторами. Может немного помочь во времена нехватки кремния.

4. Я хотел, чтобы он был компактным. Я сделал на заказ 3D-печатную панель и все плотно, но довольно аккуратно упаковал в пластиковый кейс. Не хотелось использовать громоздкий педальный переключатель, поэтому кнопка срабатывания размещена прямо на сварочном электроде, легко нажимается пальцем.

На данном этапе этот аппарат для точечной сварки использует в основном готовые модули и не использует нестандартную печатную плату. Это именно то, к чему я стремился, и, вероятно, это самый экономичный способ создания этого устройства. Тем не менее, было бы неплохо создать его с нуля, потому что это позволило бы в большей степени настроить устройство и, возможно, сделать его еще меньше. Поэтому я сейчас создаю схему этого аппарата для точечной сварки, используя дискретные компоненты для замены релейного модуля и платы повышающего преобразователя.

Первоначальные тесты уже показали, что этот сварочный аппарат способен создавать пригодные для использования сварные швы никелевых полос, но мне нужно провести дополнительные тесты с различным напряжением и полосами разной толщины.


В настоящее время этот аппарат для точечной сварки использует автомобильные конденсаторы Nichicon. Было бы неплохо проверить возможность использования более дешевых конденсаторов и проверить, лучше ли использовать более высокое номинальное напряжение или более высокую емкость.

  • 1 × Двойной релейный модуль HW-279 12 В
  • 1 × Тиристорный модуль T90RIA120 или аналогичные бывшие в употреблении промышленные SCR
  • 1 × Повышающий преобразователь DC-DC CC/CV (XY-SJVA-4)
  • 19 × Конденсаторы Nichicon UBY 7500 мкФ/35 В (или аналогичные)
  • 1 × Триггерный модуль USB-C PD 12 В (или бочкообразный разъем как более дешевый вариант)

Посмотреть все 15 компонентов

  • Видео с комментариями

    Адальберт • 06. 11.2022 в 16:24 • 0 комментариев

    Видео с комментариями наконец-то готово. Здесь показано, как работает этот аппарат для точечной сварки и как его собрать:

  • Сборка

    Адальберт • 08.10.2022 в 12:31 • 0 комментариев

    На этой анимации показано, как компоненты точечной сварки упакованы в корпус:

    Я использовал напечатанную на 3D-принтере панель (белая часть, файлы STL находятся в разделе «Файлы») и стандартный пластиковый корпус (модель 150 мм x 110 мм x 70 мм «Kradex Z3W»). ‘). Модули удерживаются болтами и гайками M2,5 или M3, а болты M5 использовались для крепления сварочных кабелей к модулю SCR.

    В зависимости от вашего региона вам может потребоваться использовать чехол от другого производителя и внести некоторые изменения в файлы STL. Вы также можете сделать корпус самостоятельно или даже использовать аппарат для точечной сварки без корпуса.

  • Анимационный цирк

    Адальберт • 06.10.2022 в 20:53 • 0 комментариев

    Я создал интерактивную анимацию упрощенной версии схемы, используя веб-сайт https://www.falstad.com/circuit/. Его не следует рассматривать как точную симуляцию, но он показывает общее представление о том, как запускается сварочный импульс и как происходит зарядка и разрядка конденсатора.

    Вы можете открыть схему в своем браузере, перейдя по этой ссылке: https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html?ctz=CQAgj…

    Модуль повышающего преобразователя здесь не указан.

  • Начальные сварные швы

    Адальберт • 06.10.2022 в 16:02 • 0 комментариев

    Я сделал несколько первоначальных тестовых сварных швов со старыми батарейками типа АА, старыми батарейками типа «таблетка» и никелевыми полосками толщиной 0,1 мм. Я начал с почти максимального напряжения (30 В), но это, вероятно, больше, чем нужно для никелевых полосок толщиной 0,1 мм. Этот аппарат для точечной сварки, безусловно, обладает достаточной мощностью для выполнения своей задачи. Мне нужно будет найти оптимальные настройки напряжения для различных никелевых полосок.

    Испытание точечной сварки с батарейкой типа «таблетка». Сварщик питается от блока питания USB-C. Вы можете видеть, как напряжение мгновенно снижается до нуля и повышается, когда точечная сварка завершена.

    Крупный план одного из первых точечных швов.


    Мне удалось повесить около 1 кг груза (1 литр воды) на металлическую полосу, приваренную к испытательной камере АА.

    Мне понадобились плоскогубцы, чтобы снять никелевую полоску с ячейки. Видно, что части никеля оторваны и на никелевой полоске остались отверстия, а также остатки никеля, прикрепленные к ячейке. Это хорошо, потому что это означает, что сварка была довольно прочной.

    На данный момент я протестировал только маленькие батарейки типа АА и монетки, потому что именно их я в основном собираюсь использовать с этим аппаратом для точечной сварки (восстановление Ni-Mh аккумуляторов для старых устройств), однако, вероятно, он будет хорошо работать с литий-ионными элементами. слишком.

  • Упрощенная схема

    Адальберт • 06.10.2022 в 00:14 • 0 комментариев

    Несмотря на то, что в этом проекте я в основном использую готовые модули (с некоторыми модификациями), возможно, было бы неплохо иметь возможность собрать этот аппарат для точечной сварки с печатной платой, изготовленной по индивидуальному заказу. А пока я создал упрощенную схему, которая должна продемонстрировать, как работает это устройство. Я воссоздал релейный модуль, используя дискретные компоненты. Однако модуль повышающего преобразователя пока показан как «черный ящик». Мне нужно будет подумать о подходящей микросхеме, которую можно было бы здесь использовать. Преобразователь тока может зарядить батарею конденсаторов примерно за 4 секунды при входном напряжении 12 В/3 А, что является довольно хорошим результатом. Думал использовать в качестве замены MC34063, но он будет как минимум в 4 раза медленнее. И все знают, что он древний, но при этом очень дешевый и простой в реализации. Есть и более современные чипы, которые лучше, но сложнее в реализации и дороже. Мне нужно будет оценить все возможные варианты и что-то решить.

  • Как это работает, выбор компонентов

    Адальберт • 05.10.2022 в 22:03 • 0 комментариев

    На рисунке показаны компоненты, необходимые для сборки этого аппарата для точечной сварки:

    Чтобы выполнить точечный сварной шов, в маленькое место нужно вложить довольно много энергии за очень короткий промежуток времени. Чтобы сохранить такое количество энергии и обеспечить быстрое высвобождение этой энергии, будет использоваться батарея конденсаторов. Я использовал 19 конденсаторов Nichicon UBY 7500uF/35V, соединенных параллельно, общей емкостью 142500uF. Я буду заряжать их максимум до 31 В, потому что почти всегда используется некоторое снижение номинала электролитических конденсаторов, и это должно увеличить срок службы этих конденсаторов. 142500мкФ на 31В даст 64,19Дж энергии, которой должно хватить для точечной сварки выводов батареи. Каждый из этих конденсаторов имеет ESR 18 мОм, что в сумме падает ниже 1 мОм после параллельного соединения. Это позволит использовать очень высокие сварочные токи.

    Для высвобождения такого рода энергии потребуется какой-то выключатель с чрезвычайно высоким током. Я хотел использовать что-то, что будет относительно простым в использовании, и я выбрал подержанный промышленный модуль SCR (тиристор): T90RIA120. Он выдерживает пиковые токи более тысячи ампер и не требует сложных драйверов, в отличие от МОП-транзисторов. Должно быть несколько подобных бывших в употреблении тиристоров, которые можно было бы использовать для создания такого аппарата точечной сварки. Эти промышленные модули обычно имеют клеммы для проводов, что упрощает установку.

    Прежде чем мы сможем что-то сварить, нам нужно откуда-то получить энергию. Конденсаторы нужно будет зарядить. Для удобства использования я решил получить питание от входа USB-C. Я использовал небольшой модуль триггера USB-C PD на 12 В, который позволит использовать блоки питания и быстрые зарядные устройства. Однако этого еще недостаточно. Эта батарея конденсаторов вызовет чрезвычайно высокий пусковой ток, который, скорее всего, вызовет срабатывание защиты от короткого замыкания в зарядном устройстве/блоке питания, и устройство немедленно выключится. Поэтому нужен какой-то ограничитель тока. Также было бы неплохо увеличить напряжение, потому что это позволит использовать гораздо более высокую энергию сварки. Поэтому я решил включить модуль CC/CV с повышающим преобразователем постоянного тока, который одновременно увеличивает напряжение и ограничивает ток. Я также добавил внешний потенциометр, который позволит легко изменить желаемое напряжение. Я также добавил несколько стабилизирующих резисторов в батарею конденсаторов, чтобы обеспечить более быстрое изменение напряжения. Я также добавил модуль вольтметра, который позволяет легко контролировать напряжение.


    Осталась только схема запуска. Есть одно предостережение, связанное с использованием тиристора: как только он начнет проводить, он будет проводить до тех пор, пока ток не упадет, даже если мы больше не запускаем затвор. Поэтому мне нужно будет использовать схему, которая одновременно останавливает зарядку конденсаторов и посылает импульс на затвор тиристора. Для этого импульса я решил использовать готовый двойной релейный модуль на 12 В. Тем не менее, я внес небольшие изменения. Я хотел добавить некоторое время «охлаждения» после каждого сварочного импульса, поэтому я добавил простой времязадающий конденсатор на вход триггера. Я также хотел убедиться, что после каждого нажатия триггерной кнопки на затвор тиристора будет подаваться только один короткий импульс. Для этого я добавил второй конденсатор, который постоянно заряжается, а при нажатии на курок разряжается через контакты реле в затвор тиристора. Это важно из соображений безопасности. Сварку следует начинать только тогда, когда оба сварочных электрода касаются заготовки. Если бы сварка начиналась, когда электроды находились в воздухе, и только после этого касались заготовки, то возникал бы ливень больших искр. Однако, если мы посылаем только один импульс на затвор тиристора, мы должны быть в безопасности в случае ошибки пользователя, потому что сварка произойдет только в том случае, если все настроено правильно при первом нажатии на триггер. Я опубликую подробности о модификации схемы реле в последующих инструкциях.

Посмотреть все 6 журналов проекта

  • 1

    Подготовка блока конденсаторов

    Поскольку мы будем иметь дело с чрезвычайно высокими сварочными токами, нам необходимо иметь прочные соединения между конденсаторами. Я собираюсь использовать 19x 7500 мкФ 35 В конденсаторы Nichicon UBY.

    Все конденсаторы должны быть подключены параллельно. Форма и конденсаторная батарея могут различаться в зависимости от типа корпуса или типа используемых конденсаторов, но в любом случае все положительные выводы должны быть соединены вместе, а все отрицательные выводы должны быть соединены вместе. Выводы конденсаторов с левой и правой стороны пришлось немного согнуть и скрутить, чтобы они поместились в моем корпусе.
    На следующих рисунках показано, как будет выполняться подключение, а также куда позже будут подсоединены зарядные и сильноточные сварочные провода:

    Сначала я собираюсь вставить конденсаторы в двустороннюю перфорированную плату с металлизированными отверстиями, предварительно вырезанную до нужного размера.

    Я использую несколько кусочков медного фитиля для увеличения пропускной способности по току:

    После того, как медный фитиль продет через ножки конденсатора, я сгибаю ножки и наношу достаточное количество припоя. Этот процесс необходимо повторить для всех рядов конденсаторов. Пожалуйста, обратите внимание на полярность! Конденсаторы должны быть соединены параллельно.

    Вот так должна выглядеть припаянная батарея конденсаторов. Это может выглядеть немного иначе в зависимости от количества и размера конденсаторов. Я также добавил высокоомные стабилизирующие резисторы, которые со временем заставят конденсаторы разряжаться (что хорошо для безопасности, а также позволяет быстрее регулировать напряжение, если напряжение снижается). Обратите внимание на более толстые медные области слева и справа: кабели будут присоединены к ним на следующих шагах.

  • 2

    Модификация релейного модуля

    Так должна выглядеть нижняя часть релейной платы HW-279 после модификации. Вам необходимо внести эти изменения, если вы хотите сделать этот аппарат для точечной сварки, используя готовые модули. Если вместо этого вы хотите создать пользовательскую плату, вы можете пропустить этот шаг и перейти к созданию пользовательской платы.

    Добавлены четыре компонента: два конденсатора и два резистора.

    Первый конденсатор добавлен между контактами GND и TRIG (TRIG включает реле). Это приведет к тому, что реле выключится с задержкой (около одной секунды). Это необходимо для того, чтобы убедиться, что батарея конденсаторов полностью разряжена перед возобновлением зарядки. Этот конденсатор не нужно припаивать, его можно вставить в винтовые клеммы.

    Второй конденсатор припаян между GND и соединением двух резисторов. Этот конденсатор будет накапливать заряд, который будет использоваться для срабатывания затвора SCR. При включении реле этот конденсатор будет разряжаться на затвор.

    Первый резистор 4,7 кОм, который используется для «капельного заряда» конденсатора, отвечающего за запуск тринисторного затвора. Сопротивление достаточно велико, чтобы не вызвать срабатывание затвора SCR самим этим резистором (но полностью заряженный конденсатор вызовет срабатывание SCR).

    Второй резистор 10 Ом, 1 Вт. Он добавляет некоторое сопротивление между затвором SCR и конденсатором, чтобы свести к минимуму вероятность искрения и залипания контактов реле.

  • 3

    Подготовка проводов и кабельных разъемов

    Теперь необходимо прикрепить силиконовые провода 10 AWG к положительным и отрицательным выводам блока конденсаторов. Перед пайкой я обмотал зачищенные концы дополнительными кусками проволоки, чтобы они оставались на месте. Затем я нанес немного припоя на провода.

    После пайки пригоревший флюс можно очистить изопропиловым спиртом.

    Теперь отрицательный провод необходимо заделывать кабельным наконечником (отверстие диаметром 5 мм). У меня не было подходящего пресса, поэтому я отрезал верхнюю часть кабельного наконечника и припаял провод, вместо того, чтобы обжимать его. Не забудьте вставить кусок термоусадки перед пайкой.


    Вот так должен выглядеть минусовой кабель после пайки и термоусадки.

    Необходимо подготовить еще один короткий кабель (отрицательный/черный), один конец которого заканчивается наконечником. Положительный (красный) кабель пока остается неподключенным.

    Теперь к зачищенным концам положительного и отрицательного кабелей необходимо припаять разъем XT90. Сюда позже будут подсоединены сварочные зонды.

Посмотреть все 6 инструкций

Нравится этот проект?

Делиться

Аккумуляторные точечные сварочные аппараты для ячеек 18650: Предложения?

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.

Статус
Закрыто для дальнейших ответов.

  • #1

      • Добавить закладку