Tig сварка своими руками на ардуино
Обновлено: 05.05.2024
Для импульсной TIG сварки необходима схема силового ключа с током около 200А.
Вот примерная форма сигнала (нижний гафик)
- Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы получить возможность отправлять комментарии
может вам что-нить такое надо
Тиристор и его родсвенники тут не помощники. Как мне кажнтся тут выход - IGBT транзисторы.
Igbt приборы для высоких напряжений. На напряжениях меньше 600 вольт Мосфет имеет меньшее сопротивление в открытом виде. Чтобы паяльник не делать поставьте параллельно 2-3 мосфета на 240 А. Типа IRF1503. У него 3.3 миллиОма. Три штуки и будет 1.1 мОм. Рассеивание не больше I^2*R=200*200*0.0011=44Ватта.
Цена, даже в дорогом ЧипДипе -150р.за шт. Как мосфет подключать не нужно пояснять? Что даже для 40Вт нужен хороший радиатор и термопаста тоже, надеюсь, понятно.
А можно схемку или ссылку. Уж больно неохота деньги в синий дым превращать
Вот нашел примерный вариант, как правильно включить 3-5 шт мосфетов в паралель
Очень плохой пример.
Вообще, тема сварочников совершенно отдельная по своей специфике, там масса нюансов, более разумно задавать по ним вопросы на профильном сайте, например, Валентина Володина.
Что за чушь про амперные токи? Это же Мосфет? Стоит даташит ы читать на ночь.
Чем больше резистор в затворе, тем медленнее откроется транзистор и тем больше он будет греться. 10 Ом - типичное решение. Можете открыть корпус любого китайского инвертора 12-220 от 1000Вт, там из по 3-7 штук в параллель стоит.
Ставите просто параллельно, без излишеств. Открывать можно одним транзистором, как Вы нарисовали или спаренным, или комплементарным, как Вам заблагорассудится. Чем быстрее открываете, тем меньше греется. Чем быстрее открываете - тем больше ток транзистора. Емкость затвора 6000, ну пусть их 5 в параллель - итого 30 нФ, нужно зарядить за 100 нс. Получаем 2 Ома, как раз 5 по 10Ом в параллель. Транзистор считайте на свои вольты, а их для открытия Мосфета не нужно больше 5, получаем 5/2=2.5А. Берите пару транзисторов, второй на 5 А, первый - любой.
Буду очень признателен за схему с номиналами. Извините за наглость. Транзисторы (для раскачки) должны питаться от 12 вольт, тех что ардуино? Просто сварочное плавает от 12 до 60 вольт.
За наглость, конечно, извиню. Но схему рисовать не стану. Вы планируете коммутировать 200А. Ради мира и гармонии - дайте себе труд и три часа времени для чтения даташитов и форумов.
1. если у вас напряжение до 60 В, то указанный транзистор - не подходит, нужен, например: FDP025N06, он до 60В другой.
2. для открытия - например TIP121 - это составной, а так - хотть КТ805ИМ, 2CS5706 - их много разных.
3. резисторы - по 10 Ом, можно самые простые, но лучше 0.5, чем 0.125.
5-6 Вольт в цепь коллектора управляющего транзистора не стоит брать с шины сварки, на ней жутко много помех во время контакта.
нужно фильтровать помехи. Тут схема не может состоять только из двух ключей и токоограничивающих резисторов.
Нарисуйте сами. Это будет как-бы проверка готовности для работы с высокими токами.
мда. кроме читать надо еще уметь хотьнемного думать, аднако, . хосподин теоретик
Мосфета не нужно больше 5, получаем 5/2=2.5А. Берите пару транзисторов, второй на 5 А, первый - любой.
Так что, амперных токов, говоришь, в глаза не видишь?
ТС для его транзисторов надо иметь в затворах МИНИМУМ 10 В, чтобы они надежно открылись, т.е. с учетом потерь в драйвере обычное питание драйвера 15В, а довольтно часто и 18В. Так что макс ток заряда завторов тут перевалит за 5А.
Так кто тут у нас чушь пишет?
Вот нашел готовый вариант
Проверенный рабочий вариант (только дорогой, зараза). Использовать 1 плечо, а еще лутше 1 из 4 ключей. Хочется узнать мнение профи
Схема, приведенная выше, непонятно к чему? Она же про 220В, про которые мы не говорили. Там, и это разумно, применена гальваническая развязка, которая нам совсем не нужна и т.д.
Да не в схеме тут дело. Если непонятно, что я про схему написал, то и городить не стоит!
На 200А механическая конструкция не проста. Плата не обычная, а с толстым фольгированием (не 18, а хотя бы 35 микрон), на очень толстые силовые дорожки напаивается специальная шина. Даже пайка силовых транзисторов должна, пусть хоть "на глаз" считаться, можно ли паять "в отверстие" или нужно подводить шину? Если несколько параллельно - то можно паять просто, в отверстие, если один мощный ключ - к его электродам нужно подводить шины так, чтобы площадь контакта шины с дорожкой платы соответствовала току, в местах контакта, при наличии охлаждения, можно закладывать и 50А/мм^2, для дорожки имеющей хоть какую-то протяженность стандарт требует 20А/мм^2.
Кроме того, Мосфет, при тепловом пробое, закорачивает все три электрода, с этим учетом нужно управляющую схему делать.
Вот почему я не стал схему рисовать, на такие токи нужна не только схема, но и весь проет платы, от контакта, до контакта. Там не сложно, но только если уже делал или хотя бы видел, как надо. Поищите хотя бы фото или видео в сети, чтобы было понятно, о чем я говорю.
. поискал на яндексе - нигде не видно хорошо. Примерно опишу как шину делать: из листовой меди полоску нужной ширины нужно вырезать. На 200А нужно 10кв.мм. Если лист 0.5, то 2 см ширина полоски. Пролудить, согнуть пополам, отогнуть края и припаять вертикально (для охлаждения) вдоль дорожки на плате. Там, где нет шины, ширина "дорожки" на плате не меньше 3 см, если эти зоны короткие (длина зоны меньше ширины).
Добрый всем день. Я начинающий "ардуинист". Решил заменить управление на своем сварочном комбайне. В одном корпусе электрод, полуавтомат и "аргон"(в планах).
Написал скетч, где куча меню и тд.
Возникла проблема нужно создать хитрые импульсы для импульсного режима TIG сварки.
Нужно вот такое.
Исходные переменные - частота f до 300 гц и коэфициент заполнения k от 0 до 100% - (верхний график)
Для регулировки тока импульса и паузы - коэфициенты заполнения k1 и k2на участках I1(t1) b I2(t2) соответсвенно.
Как организовать такой сигнал на выходе Ардуино?
Я поразмыслил и вголове созрел такой алгоритм:
По частоте вычисляется суммарная длинна импульса и паузы, по основной скважности - соотношение импульса и паузы и уж потом заполнение самого импульса и паузы.
Как это лутше организовать програмно?
а чего тему новую создал. продолжил бы в той
В этой меня интересуют вопросы програмирования, а в той. вопрос силовой части.
Вернемся к "нашим баранам". С силовой частью вроди определился. Теперь по управлению.
Сразу предупреждаю что с ардуино дружу не долго, пробы пера , так сказать. Чтобы не заморачивать людей большим скетчем написал упрощенный вариант просто для получения сигнала на нужном выходе.
Имеет ли он право на жизнь. Осцилографа для проверки нет. Знаю что для частоты выше 100 гц нужно с милисекунд перейти на микросекунды. Дребезг тоже не учитывается. Как я понимаю это очень топорный способ, но другого пока не знаю.
Всем привет, А можно более рабочий код, с возможностью регулировки нижний верхний и скважность.
А если дальше фантазировать, то можно реализовать голосовое управление через ГУГЛ НАУ и блютуз. Это же здорово, не снимая маску и не останавливая процесса сварки регулировать ток и менять режим.
Я прицепил для начала переменные резистора на аналоговые входы, далее после победы над генерацией возможно переделаю на енкодер
Кусочек кода -стандартное считывание из аналогового входа
Регулировка четырех переменных, основная частота и заполнение, и потом заполнение импульса и паузы
Можно получать значения параметров с помощью одной функции, которая в качестве параметров будет принимать номер аналогово канала, параметры шкалы для map функции и возвращать уже отмаштабированное значение.
Спасибо за науку. Я этому еще не обучен, учусь потихоноку между основной работой. Я подозревал что такое есть. Мне пока так проще.
тогда вызов соответственно
Спасибо. Получилось. По количеству строк если писать так :
то получается тоже самое. Только через пользовательскую функцию правильнее, и еще большой плюс - научился функции писать.
Сегодня блуждая на просторах интернета наткнулся на такое устройство 12ти битный ЦАП с управлением по I2S
И возникла идея для создания тока нужной формы
Записью в устройсво по I2S целого числа до 4095 изменяется напряжение на выходе. Очень простая реализация нарастания и спада напряжения через цикл. Да и импульсы сотворить не сложно. На выход баян из МОСФЕТов и возможно победа.
Хочу услышать мнения специалистов. Из минусов вижу большой нагрев транзисторов, но с этим можно бороться.
Записью в аналоговый выход в "Ардуино" целого числа до 255 тоже изменяеться напряжение на выходе, только шаг больше (1:16) против внешнего ЦАП. Вам же не музыку играть.
Напрямую с ардуинки идет ШИМ сигнал, а так чистый аналог. Я пока обдумываю варианты и впитываю информацию.
Необходимо только отфильтровать несущую ,но Вам то это ни к чему (возможно писк будет при работе от несущей частоты)
А транзисторы при работе в ключевом режиме (от PWM) меньше греються и КПД намного выше.
Интересно узнать длитильность режимов по второму графику.
1. нажали кнопку - подача газа до сварки 100мс
2. выдаем стартовый ток - 100мс
3. увеличиваем ток до наминального - 100мс
4. в течении периуда (200мс) выдаем рабочий ток - 100мс, затем ток паузы - 100мс (продолжаем пока не отпустим кнопку повторять пункт 4)
За фильтрацию ШИМа я в курсе. Вот только проблема в том что частота ШИма грубо 500Гц, а при частоте импульса 200 -300 Гц там и фильтровть особо нечего. Гдето на форуме видел тему о повышении частоты ШИМа, но пока не вникал.
Вот примерные режимы работы (за исключением импульсов обратной полярности)
По крайней мере к этому нужно стремится. Хотя тут в примере частота импульса до 10 Гц, в основном в таких сварочниках верхний порог 200-500 Гц
Я думал и о таком варианте. Но. Много вопросов по регулировкам и комутации. Получается нужно 2 генератора с ШИмами для импульса и паузы, и их включать по очереди для получения необходимого сигнала.
Экспериментирую с подобной системой.
реализовал режим пульса и режим прихваток.
пульс в основном использую низкочастотный 1-3 пульса в секунду. Высокочастотный нормально проверить не удаётся но вроде работает.
Всё сделал через разъём педали.
педаль полностью подключена к ардуине контакта с аппаратом нет.
Ардуина шлёт pwm сигнал в аппарат ну и включает релюху. вобщемто и всё.
А какой у Вас сварочник?
Привет! Получилось ли задуманное? Сам сейчас на перепутье, купить новый аргонник или доработать то что есть.
Подключил педаль с аналогового тига,внутри нее переменный резистор 10 кОм.Все работает но есть запаздывание в сигнале,не плавная работа и рывки.
Неплавная работа и рывки могут объясняться механикой или хреновым резистором, плохо контачит.
Запаздывание возможно связано с цепью помехоподавления и без влезания в сам аппарат тут ничего не изменишь и никакие внешние прибамбасы не помогут, хоть в виде ардуины, хоть как.
Т.е. сначала стоит попробовать разобраться с резистором, попробовать его заменить, просто покрутить ручками и сравнить. как оно работает.
Только сначала вам придется разобраться с типами характеристик переменных резисторов А,В,С , выяснить какой у вас и купить аналогичный тип и номинал.
Желательно бы еще выяснить, подается в педаль питание или там цепь делителя.
Подпишусь для почитать-посмотреть.
bwn: Коллеги-модераторы, а зачем подписки скрывать, ведь человек хотел чтобы извещения приходили. Поправил. ИМХО.
Доброго времени суток.
Попробую чуть изменить русло обсуждения данного вопроса.
Смотрим на две приведенные схемы регулировки тока в интверторе. На одной резистор который подключается к другой схеме.
Мы видим из схемы, что резистор просто выступает делителем напряжения. И на выходе переменного резистора напряжение изменяется от 0 до 5 вольт. В некоторых моделях инверторов изменяется до 12 вольт, но суть та же. Возможно существуют инверторы где ток регулируется, как то по другому, но будем пока тренироваться, как на схеме. Вся резистивная обвязка переменника это защита сварочного аппарата от белого дыма. Обрыв в переменнике, забыли его подключить к плате. но при этом всегда на в точке крепления средней ноги переменника должно быть напряжение от 0 до 5 вольт, что и делает обвязка.
Как же можно изменить сварочный ток? Можно пытаться, каким то образом изменять напряжение на средней ноге переменника. Я же предлагаю (а впрочем так я и сделал себе и другим советовал) изменять напряжение где на схеме стрелочка вверх и написано +5,1В. Если выкрутить Ток на максимум то при 5,1В будет максимум на выходе, а если вместо 5,1В подать 2,5В то ток упадет в два раза.
От теории к практике:
Отрываем к херам провод который на схеме стрелочка вверх 5,1В и подключаем к нему свой источник напряжения. Т.е. подаем "свое" напряжение на резисторы R34 R35 R37, но в допустимых пределах от 0 до 5 вольт. При этом резистор "Ток" в макс положении. Изменяя в процессе сварки "свое" напряжение, мы будем изменять выходной Ток.
Спасибо Владимиру Куликову за рабочий проект.
Может кто-то, хотя в рамках риторики данного форума вероятность стремится к 0.1%, соблаговолит портировать на ардуино и 1602, что более удобно. ПредГаз, постГаз, заварку кратера, 2Т-4Т и управление энкодером, я думаю, заинтересованные будут "грызть" сами. Как и портировать на 328.
Нужен скетч для регулирования высоты сварочного электрода TIG до материала сварки
Доброго времени суток. Собираю автоматический сварочный станок для сварки бойлеров. Имею штангу с мотором постоянного тока на 12 вольт, ардуино уно, ультразвуковой датчик, датчик приближения и освещенности. Смогу ли я с помощью ардуино и какого либо датчика в режиме реального времени выдерживать постоянную высоту от электрода аргонной сварки до материала сваривания, и насколько точно и быстро будет работать схема на ардуино? Услуги написания скеча оплачу в полном объеме.
Ну что за мода-то лепить коллайдеры из детского конструктора?
Shtepa.Ko , что лично Вы сможете, а что - нет, никому кроме Вас неизвестно.
Если же Вас интересует принципиальная возможность, то следовало бы озвучить некоторые параметры хотелки, например, характерное расстояние и необходимую точность измерения этого расстояния, а также возможно ли производить измерение в месте с более или менее нормальной температурой, а если нет - то характерную температуру в месте, где нужно производить измерение.
Высота от электрода до материала должна быть 1,5-2 милиметра, точность измерения соответственно ну хотя бы 1 милиметр, а лучше 0,5. Температура металла в точке измерения будет еще холодная, комнатной температуры. Еще есть идея управлять штангой не по датчикам а вольтажом сварочного аппарата через делитель напряжения, алгоритм такой: напряжение упало - надо приподнять штангу, напряжение возросло - надо опустить. То есть задача ардуины держать всегда одно напряжение изменяя высоту от электрода до материала сваривания.
я не думаю, что это что то сверх возможностей контроллера, детские роботы на ардуино куда требовательнее, чем моя задачка
Когда горит дуга, создается большая широкополосная помеха (высокочастотная) с высокой амплитудой . При этом в добавак возникает магнитное поле с высокой напряженностью. По этому в схемах управления используются промышленные контроллеры и применяют специальные датчики. Если делать на ардуино, то зависания и сбои гарантированы. Не получится качественной сварки.
Даже интересно что за делитель напряжения предлагает ТС, особенно учитывая такой этап сварки как осцилляция.
детские роботы на ардуино куда требовательнее, чем моя задачка
Ты физику в школе хоть раз посещал?
уже давно подобное сделано и работает.
Ты путаешь плазменную резку и TIG сварку
Да, это конечно разные вещи. Поэтому и написал "подобное".
Пост просто для примера, что хотелку ТС можно реализовать и на "ардуинке" .
Если отставить в сторону разговор о помехах и наводках, то пока технический вопрос: присадочный пруток у тебя идет автоматом или как? С прутком измерять сварочное напряжение - дурное совершенно занятие. Или сварка без присадки совсем?
Можно на VL53L0X пробовать, это лазерный датчик. В работающем устройстве может и выйдет лучше 1мм, хотя это уже точнее параметров датчика. Никакого датчика лучше, чем VL53 - нет, остальное - уже промышленные и очень дорогие. Хотя скорее всего тебе они и нужны.
С точки зрения программы тут нет задачи совсем. Зато есть куча проверок и исследований. Тебе нужен исполнитель вот-прям рядом с тобой. И нужно продумывать еще и механические решения. Сам станешь? Или механика тоже ищешь?
ЗЫ: Кстати, если ты позиционируешь аппарат в холодном месте, то зачем тебе вообще датчик? Просто механический скользащий упор делай и вообще без ардуин. Сварочные автоматы использовали задолго до появления массовых микроконтроллеров. И не всегда контроллер - лучше. ;))
DIY-поделка: точечная сварка трансформатор+Arduino Pro Mini
Давно ничего не писал о джиме, хотя есть пару моментов, о которых можно написать.
Был занят новым увлечением — микроконтроллеры AVR :). Ну как микроконтроллеры — Arduino c соответсвующей IDE :)
Первое, что хотел сделать — точечную сварку, чтобы заменить элементы в дохлой батарее на ноуте.
Точечную сварку сделал, но вот первый блин комом — батарею в итоге запорол :).
Ну теперь немного о точечной сварке.
Естественно, идея не моя, смотрел несколько реализаций на просторах интернета.
1 Вариант. На основе мощного реле и 12 вольтового аккумулятора. Смотрел на алиэкспрессах — бывают реле на 100, 200, даже 500 ампер. Смущала их неизвестная надежность (если залипнет — мало не покажется).
2 Вариант. На силовых транзисторах. Здесь сложная для меня задача — начинающего путь в электронике :). Нужно использовать несколько силовых транзисторов с желательно одинаковыми параметрами и по хорошему использовать драйверы для синхронного открытия (в параллель транзисторы имеют свойство гореть из-за разного времени переходных процессов) и еще правильную обвязку всего этого. В общем сложно. Вариант отмел после более подробного рассмотрения.
3 Вариант. На основе трансформатора. В принципе, не сложнее первого. Единственная на тот момент проблема — найти нужный трансорматор. Пока приглядывался к реле на алике, оказалось, что у родни валяется старая микроволновка LG. Вот и ушли все сомнения — реализация будет не на реле и аккуме, а на сети 220 вольт и трансформаторе.
Итак, Вариант 3.
Первым делом разобрал микроволновку:
Ниразу до этого не перематывал трансформатор . А пришлось :). Болгаркой спилил тонкую высоковольтную вторичку. Не обошлось без косяка. Один виток первички теперь спаян и заизолирован (чирканул болгаркой, но в итоге работает :)) Транс не разбирал. Вторичку после спиливания долго и нудно аккуратно по сантиметрику выбивал подручными средствами.
Купил кабель 35мм, 1 метр. Сделал 1,75 витка примерно. Получил ~1,7Вольт переменки. Иримерно правильно — около 1 вольт на виток.
Прежде чем так смело сделать данное фото — подключал трансформатор последовательно с лампой накаливания 95 Вт. :) Вдруг которыш в первичной. Но все обошлось хорошо. Ток холостого хода высоковат, так что для долговременной работы трансформаторы от микроволновок не подходят — греются.
Теперь дело стало за корпусом. В "интернетах" видел корпус из доски, металические… Разные в общем. В итоге сделал из того, что было под рукой: кусок полки из ДСП от шкафа и корпус микроволновки:
Любопытно, что на сборку и покраску корпуса ушло намного больше времени (несколько недель в сумме по пол-часа в гараже), чем на этап запрограммировать контроллер (один день с отладкой) и колхоз ардуино к корпусу.
Важный этап обжимки кабеля сечением 35мм2 Выполнил в тисках. Не прессом, но обжимал как мог с помощью гвоздей :)
Мечта идиота или сварочный комбайн своими руками
Если интересно кому, речь пойдёт об универсальном "сварочном комплексе", устройстве, в котором
объединены все виды "ДУГОВОЙ" сварки — TIG AC-DC, MIG-MAG & MMA.
За основу взята ранее безжалостно растерзаная плата с инвертора BlueWeld 164 (он-же TELWIN 164), плата будет восстановлена, её схема перетерпит некоторые изменения и дополнения.
Помимо платы в корпус будет установлен механизм подачи проволоки, шпиндель катушки проволоки, коммутатор тока на мощных ПТ, электромагнитный клапан под газ, блок управления, ну и, ебстественно, все необходимые разъёмы.
Применение коммутатора позволит формировать и переменный ток с любыми желаемыми параметрами
"переменности" (под алюминий и его сплавы например), и просто менять полярность на выходных клеммах по-желанию, т.е. к выходным клеммам жёсткой привязки полярности не будет.
Данная затея в некоторой степени является моей работой, но так как "трудиться" я изволю только на "свободном графике" — работа скорей всего пойдёт неспешно)
Что имеем, из чего будем исходить:
Шпиндель катушки. Фирменный ширпотреб, пластик, но сделано всё логично и надёжно.
Мех.подачи проволоки. Те что поменьше стандартные, думаю, разумней делать на них, хотя они и похуже.
Собственно, сама плата. Радиаторы некоторые с неё, большие чЁрные пойдут на коммутатор.
Кишка-пистолет под TIG. Клемма и штуцер стандартные, это многое упрощает.
К сожалению, имеющийся в наличии шланг MIG-MAG не съёмный, придётся потратиться. Съёмный кабель и
гнездо под него — около 4т.р. (Уже куплено)
Электромагнитный клапан: (будет другой однако)
Корпус. Самому делать было неизчего, некогда, да и неинтересно, предпочёл нарисовать чертёжик и заплатить. Когда мне притащили "готовый продукт"…
Обычно либо плачут, либо смеются, для проявления эмоций это нормально, но вот когда одновременно.
В целом, корпус сделан хоть и неэстетично, но в высшей степени сурово и крепко, это уже проверено применением его не по назначению. Все стенки кроме дна сталь 1 мм, а вот дно из горячекатанной мвух-миллимитровки, причём сварное! Ох уж эта "старая школа" — если корпус под сварочник — то дно обязательнодолжно быть мегапрочное, типа, под тяжёлый транс. Сдесь-же получается, вес всего кроме корпуса чуть больше 3 кГ, корпуса — 5,5 !)
Особенно занятно то, что по-конструкции это равномерный со всех сторон сундук, хотя по-чертежу
было понятно что с одной стороны легкосъёмная крышка под катушку. Придётся пошаманить, нам не привыкать)
Для сравнения, сверху стоит упомянутый телвин 164.
Читайте также: