Появившись более ста лет назад, электродуговая сварка произвела тех- нологическую революцию. К настоящему времени она практически вытеснила все остальные технологии сварки металла. В книге приводятся необходимые сведения по ручной и полуавтоматической электродуговой сварке, а также, в порядке усложнения, - описания различных сварочных источников, пригодных для повторения. Повествование сопровождается необходимыми методиками расчета, схе- мами и чертежами. Большое внимание уделяется моделированию с помощью популярной программы SwCAD III. Следуя авторским рекомендациям, читатели смогут самостоятельно рас- считать и изготовить источники для ручной и полуавтоматической сварки, а желающие приобрести готовое устройство - сделать правильный выбор. Книга предназначена для широкого круга домашних мастеров, радиолюбителей, интересующихся вопросами электросварки. Содержание Глава 1. Немного истории 9 1.1. Изобретение электросварки 10 1.2. Развитие электросварки в 20 веке 14 Глава 2. Основы дуговой сварки 17 2.1. Электрическая дуга 18 Физическая сущность 18 Вольтамперная характеристика 19 Ручная сварка на постоянном токе 20 Полуавтоматическая сварка на постоянном токе 20 Сварка на переменном токе 21 2.2. Процесс сварки 23 Сварка неплавящимся электродом 23 Сварка плавящимся электродом 24 Перенос металла ……. 25 2.3. Основные характеристики источников питания сварочной дуги 27 Глава 3. Симулятор SwCAD III 31 3.1. Моделирование работы источника питания 32 Возможности моделирования 32 Программы моделирования электронных схем 32 Возможности программы LTspice/SwitcherCAD III 33 3.2. Работа программы SwCAD III 36 Запуск программы 36 Рисуем на ПК схему простейшего мультивибратора 37 Определение числовых параметров и типов компонентов схемы 43 Моделирование работы мультивибратора 48 3.3. Моделирование простейшего источника питания 57 Низковольтный источник постоянного тока 57 Тестовый узел 69 Глава 4. Сварочный источник переменного тока 73 4.1. Ручная сварка штучными электродами 74 Условия для обеспечения высокого качества сварки 74 Модель электрической дуги переменного тока 76 Сварочный источник с балластным реостатом (активным сопротивлением) 78 Сварочный источник с линейным дросселем (индуктивным сопротивлением) 80 Сварочный источник с дросселем и конденсатором 81 4.2. Сварочный трансформатор 85 Особенности специализированных сварочных трансформаторов 85 Как рассчитать индуктивность рассеяния? 88 Требования к сварочному трансформатору 93 Расчет сварочного трансформатора 94 Уточнение конфигурации окна сердечника трансформатора 97 Конструкция сварочного источника переменного тока 99 Глава 5. Сварочный источник для полуавтоматической сварки 103 5.1. Основы полуавтоматической сварки 104 5.2. Расчеты элементов схемы 109 Определение параметров и расчет силового трансформатора источника 109 Процедура настройки модели 112 Расчет омического сопротивлении обмоток 113 Расчет индуктивности и сопротивления обмоток трансформатора. 113 Расчет габаритных размеров трансформатора 116 Завершение расчета трансформатора 118 Расчет дросселя источника подпиточного тока 119 5.3. Описание конструкции простого источника для полуавтоматической сварки 121 Схема простого источника для полуавтоматической сварки 121 Детали для сварочного полуавтомата 123 Конструкция и изготовление сварочного трансформатора 124 Конструкция дросселя 126 Подключение источника 127 Глава 6. Сварочный источник для полуавтоматической сварки с теристорным регулятором 129 6.1. Регулировка сварочного тока 130 6.2. Обеспечение непрерывности сварочного тока. 131 6.3. Расчет сварочного трансформатора 140 6.4. Блок управления 142 6.5. Описание конструкции сварочного источника с теристорным регулятором 144 Принципиальная электрическая схема 144 Детали 146 Конструкция сварочного трансформатора 147 Конструкция дросселя 149 Подключение источника 149 Глава 7. Электронный регулятор сварочного тока 151 7.1. Многопостовая сварка 152 Многопостовая сварка с подключением через индивидуальный балластный реостат 152 Электронный аналог балластного реостата ЭРСТ 152 7.2. Расчет основных узлов ЭРСТ 155 7.3. Описание ЭРСТ 169 Основные варианты защиты 169 Назначение основных узлов ЭРСТ 171 Принцип действия 171 Принцип работы и настройка блока А1. -г 172 Принцип работы и настройка блока А2 176 Принцип действия стабилизатора 178 Настройка 187 Формирование внешних характеристик ЭРСТ 188 Принцип работы блока управления ЭРСТ 189 Принцип работы блока драйвера ключевого транзистора 192 Завершающая настройка ЭРСТ 195 Глава 8. Инверторный сварочный источник 199 8.1. Предистория 200 8.2. Общее описание источника 202 8.3. Рекомендации для самостоятельного изготовления ИСИ 208 8.4. Расчет трансформатора прямоходового преобразователя 210 8.5. Изготовление трансформатора 218 8.6. Расчет мощности потерь на транзисторах преобразователя 219 8.7. Расчет дросселя фильтра сварочного тока 224 8.8. Моделирование работы преобразователя 226 8.9. Расчет трансформатора тока 228 8.10. Расчет трансформатора гальванической развязки 230 8.11. ШИМ-контроллерТОА4718А 233 Блок управления (БУ) 233 Генератор, управляемый напряжением (ГУН) 235 Генератор пилообразного напряжения (ГПН) 236 Фазовый компаратор (ФК) 236 Счетный триггер 236 Компаратор К2 236 Отключающий триггер 237 Компаратор КЗ 237 Компаратор К4 237 Мягкий старт. 238 Триггер ошибки . 238 Компараторы К5, Кб, К8 и перегрузка потоку VRF 238 Компаратор К7 238 Выходы 239 Опорное напряжение 239 8.12. Блок управления инверторного сварочного источника "RytmArc" 240 Принципиальная схема 240 Узлы блока управления 244 8.13. Формирование нагрузочной характеристики источника 247 Основные участки ВАХ 247 Средства формирования ВАХ 248 8.14. Методика настройки БУ 251 8.15. Использование альтернативного ШИМ-контроллера 253 Замены устаревшего ШИМ-контроллера TDA4718А 253 Особенности микросхемы TDA471 ЗА 256 8.16. Трансформаторный драйвер 260 Глава 9. Полезная информация 267 9.1. Как испытать неизвестное железо? 268 9.2. Как рассчитать трансформатор? 270 9.3. Как рассчитать дроссель с сердечником? 274 Особенности расчета 274 Пример расчета № 1 277 Пример расчета № 2 278 Пример расчета № 3 281 9.4. Как рассчитать радиатор? 285 9.5. Как изготовить сварочные электроды? 292 Список использованной литературы и ресурсов Интернет 293