Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Relpol
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.

Grzegorz_madera 08 Paź 2018 21:19 3873 35
  • Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.
    Witam wszystkich.
    Chciałbym przedstawić małą modyfikację migomatu, która istotnie poprawia jakość spawania tym sprzętem. Jak wiadomo, maszyny tej klasy mają zasilanie podajnika drutu z głównego transformatora. Powoduje to nierównomierne podawanie drutu, ponieważ w trakcie spawania występują spadki napięcia na wyjściu transformatora. Dlatego zastosowałem oddzielny transformator do zasilania silnika podajnika. Zaprojektowałem też nowy regulator PWM na tranzystorze MOS, zamiast oryginalnego tyrystorowego. Drugą sprawą utrudniającą życie użytkownikom SGA 145 (i nie tylko tego modelu) jest przekaźnik załączający główny transformator. Zastosowano przekaźnik typu RM 83 o obciążalności styków 16A. Niestety taki przekaźnik nie wytrzymuje zbyt długo, szczególnie przy spawaniu maksymalnym prądem, ponieważ wtedy pobór prądu z sieci wynosi 22A. Postanowiłem więc pozbyć się przekaźnika i zastosować triak. Ale żeby nie było zbyt wesoło triak należy załączać w szczycie sinusoidy żeby zmniejszyć udar prądowy przy załączaniu transformatora. Tutaj musiałem się trochę nagłowić, ponieważ o ile optotriaków załączających w zerze jest mnóstwo to takich załączających w szczycie nie znalazłem. Dlatego zaprojektowałem układ na CD4538, który realizuje załączanie triaka w szczycie sinusoidy.
    Oto schemat:
    Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.
    Układ załączania w szczycie działa w następujący sposób: U3A wyzwalany jest opadającym zboczem napięcia zasilającego. Skonfigurowany jest jako monowibrator z pojedynczym wyzwalaniem (nie można go wyzwolić przed zakończeniem generacji impulsu wyjściowego). Jego stała czasowa ustalona jest na 6,5ms. Zbocze opadające z wyjścia Q U3A wyzwala U3B skonfigurowany jako monowibrator z ponawianym wyzwalaniem (możliwe jest jego wyzwolenie przed zakończeniem generacji impulsu wyjściowego), Jego stała czasowa to 12,5ms. Cały układ sterowany jest z wejścia R. I teraz podając stan wysoki na wejście R powodujemy odblokowanie U3A i odliczenie czasu od przejścia sinusoidy przez zero do jej szczytu (6,5ms wynika stąd, że układ wyzwalany jest zboczem opadającym przed przejściem przez zero). Wtedy wyzwalany jest U3B i załączany triak, poprzez optoizolator. Stała czasowa U3B wynosi 12,5ms, a ponowne jego wyzwolenie nastąpi po 10ms (tyle ile trwa półokres napięcia sieci), przez co triak pozostaje włączony aż do podania stanu niskiego na wejście R. Całe te kombinacje są po to, żeby triak załączał się w szczycie tylko w pierwszym półokresie sinusoidy. W kolejnych załączany jest już przy przejściu przez zero. W dotychczasowym układzie z przekaźnikiem przy niektórych włączeniach transformatora potrafiły zadzwonić blachy obudowy od impulsu prądowego. Po modyfikacji nic takiego się nie dzieje.
    A tu zdjęcie płytki od strony druku:
    Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.
    Tutaj zamontowana płytka w migomacie i transformator zasilający, który pochodzi z jakiegoś amplitunera.
    Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145. Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.
    Działania reszty układu myślę, że nie muszę opisywać, bo to jest jasne. Wzoru PCB nie publikuję, bo zaszło kilka zmian (m.in. zapomniałem o kondensatorach odsprzęgających). Jak poprawię płytkę to zamieszczę. Na schemacie są już wszystkie elementy.


    Fajne! Ranking DIY
  • Relpol
  • #2 09 Paź 2018 10:11
    H3nry
    Poziom 28  

    Proponuje polakierować płytkę , dobra robota .Foty testowych spawów przed i po modyfikacji ?

  • #3 09 Paź 2018 13:11
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    Spawów przed modyfikacją nie będzie, bo zapomniałem zrobić. Co do płytki to prawdopodobnie zrobię nową i wtedy polakieruję, bo tak jak napisałem wcześniej zaszło w niej trochę zmian. Dodam jeszcze, że płytka została tak zaprojektowana, żeby nie trzeba było dokonywać żadnych zmian w maszynie. Wystarczy tylko odłączyć dwa przewody od głównego prostownika, a do płytki podłączyć oryginalne złącze, które występuje w migomacie. Akurat w uchwycie mojego migomatu są doprowadzone dwa przewody do włącznika, ale w niektórych maszynach wykorzystuje się do tego przewód plusowy prądu spawania i nie wiem czy nie spowoduje to jakichś zakłóceń w działaniu układu załączania i posuwu drutu, szczególnie z podłączonym potrajaczem napięcia tak jak u mnie.

  • #4 10 Paź 2018 09:11
    painlust
    Specjalista - wzmacniacze gitarowe
  • #5 10 Paź 2018 09:56
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    Transformator ma napięcie 12V. Jego moc jest troszkę za mała, ale taki akurat miałem. Jak trafi się o wyższej mocy i napięciu to wymienię. Optymalnie byłoby gdyby miał 15-16V i 40-50VA.

  • #6 10 Paź 2018 23:14
    ElectroTom
    Poziom 24  

    Może na spadki napięć lepiej zdała by egzamin przetwornica zamiast transformatora.

  • #7 11 Paź 2018 11:09
    kurc1111
    Poziom 12  

    Podłączenie w maximum sinusoidy nie jest trafionym pomysłem. Dlaczego nie załączasz w zerze napięcia ?

  • Relpol
  • #10 11 Paź 2018 23:29
    dj_john
    Poziom 13  

    Ciekawe jak zachowa się triak przy zwarciu końcówki uchwytu do materiału spawalniczego - czy nie upali go?

    Do sterowania silnikiem można w prosty sposób dodać układ hamowania na przekaźniku/tyrystorze, a idąc dalej kompensację obrotów od obciążenia (np bazując na spadku napięcia na rezystorze szeregowym).

  • #11 12 Paź 2018 13:37
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    piotrek222 napisał:
    Można to było zrobić na atmedze i trochę uprościć układ.

    Można. Można też wstawić ARM i dotykowy wyświetlacz. Tylko po co. To jest maszyna, którą można kupić używaną do 500zł, więc nie ma sensu tak w nią inwestować. Mi chodziło tylko o wyeliminowanie awaryjnego przekaźnika załączającego i poprawienie sterowania posuwem drutu. Jednak do pełni szczęścia brakuje jeszcze porządnego podajnika, bo ten co jest ma za słaby silnik.
    dj_john napisał:
    Ciekawe jak zachowa się triak przy zwarciu końcówki uchwytu do materiału spawalniczego - czy nie upali go?

    Nic takiego nie zaobserwowałem.

  • #12 12 Paź 2018 22:01
    piotrek222
    Poziom 16  

    Grzegorz_madera napisał:
    piotrek222 napisał:
    Można to było zrobić na atmedze i trochę uprościć układ.

    Można. Można też wstawić ARM i dotykowy wyświetlacz. Tylko po co. To jest maszyna, którą można kupić używaną do 500zł, więc nie ma sensu tak w nią inwestować. Mi chodziło tylko o wyeliminowanie awaryjnego przekaźnika załączającego i poprawienie sterowania posuwem drutu. Jednak do pełni szczęścia brakuje jeszcze porządnego podajnika, bo ten co jest ma za słaby silnik.


    Mała atmego to koszt z 10zł. Wyświetlacz to już przerost formy nad treścią.

  • #13 13 Paź 2018 09:22
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    4538 i towarzyszące elementy to koszt 1zł, jeżeli już mamy się licytować. Ale nie o to tutaj chodzi. Ja osobiście nie jestem zwolennikiem pchania procesorów tam, gdzie nie jest to niezbędne. Mój układ może wykonać amator z podstawowym wyposażeniem warsztatu. A w przypadku procesora trzeba napisać program i trzeba mieć czym go zaprogramować.

  • #14 13 Paź 2018 17:39
    dj_john
    Poziom 13  

    Zastąpienie przekaźnika prezentowanym układem jest jak najbardziej ciekawe, ale zdecydowanie prostsze było by zastosowanie stycznika np na 32A lub większego przekaźnika. Praktycznie we wszystkich półautomatach jakie widziałem jest zastosowany stycznik (zastosowanie stycznika jest też oczywiście podyktowanie zasilaniem 3x400V). Tylko w małych gwizdkach jednofazowych bywa przekaźnik na 16A który jak wiadomo łatwego życia nie ma.

    Odnośnie silnika który jest "za słaby" to właśnie tu można najwięcej zyskać, stosując układ który będzie stabilizował jego obroty. Można to zrobić na wiele sposobów, profesjonalnie stosuje się tachopradnicę lub enkoder. Jakieś sprzężenie zwrotne musi być. Można tez zastosować dodatnie sprzężenie od prądu przy pracy liniowej jak na obrazku: Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145.[/ Modyfikacja migomatu Einhell SGA 145. url]

    lub https://quasarelectronics.co.uk/Item/smart-kit-1139-dc-mini-drill-speed-controller
    lub mierzyć siłę przeciwelektromotoryczną przy sterowaniu PWM jak tu: https://www.precisionmicrodrives.com/content/...6-sensorless-speed-stabiliser-for-a-dc-motor/

    Wszytko bez użycia mikrokontrolerów których używania tutaj sensu tez nie widzę.

  • #15 13 Paź 2018 18:26
    Sniezynka
    Poziom 27  

    Witam,
    Mam tylko jedną uwagę do tego projektu, to wspólny radiator triaka i tranzystora sterującego silnikiem.
    W środowisku pełnego opiłków i kropel metalu które zasysa wentylator to o zwarcie nie trudno. A pojawienie się napięcia sieciowego na uchwycie nie jest chyba wskazane.

  • #16 13 Paź 2018 19:59
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    Triak jest w wersji z izolowaną obudową. I nie jest to tranzystor sterujący silnikiem tylko podwójna dioda prostownicza. Dodatkowo dla pewności dałem podkładkę izolacyjną pod diodę, więc nie ma obaw o przebicie.

    dj_john napisał:
    lub mierzyć siłę przeciwelektromotoryczną przy sterowaniu PWM

    Bardzo ciekawe, muszę nad tym pomyśleć.
    dj_john napisał:
    zdecydowanie prostsze było by zastosowanie stycznika np na 32A lub większego przekaźnika

    Tak, ale nadal mamy styk mechaniczny, który chciałem wyeliminować. W przypadku trójfazowego zasilania też nie ma problemu, bo można zastosować trzy triaki. Trochę skomplikowałby to układ synchronizacji z napięciem sieci, bo trzeba by użyć trzech małych transformatorów lub transoptorów, nie mniej jednak jest to do wykonania.

  • #17 14 Paź 2018 09:17
    piotrek222
    Poziom 16  

    dj_john napisał:
    Zastąpienie przekaźnika prezentowanym układem jest jak najbardziej ciekawe, ale zdecydowanie prostsze było by zastosowanie stycznika np na 32A lub większego przekaźnika. Praktycznie we wszystkich półautomatach jakie widziałem jest zastosowany stycznik (zastosowanie stycznika jest też oczywiście podyktowanie zasilaniem 3x400V). Tylko w małych gwizdkach jednofazowych bywa przekaźnik na 16A który jak wiadomo łatwego życia nie ma.

    Odnośnie silnika który jest "za słaby" to właśnie tu można najwięcej zyskać, stosując układ który będzie stabilizował jego obroty. Można to zrobić na wiele sposobów, profesjonalnie stosuje się tachopradnicę lub enkoder. Jakieś sprzężenie zwrotne musi być. Można tez zastosować dodatnie sprzężenie od prądu przy pracy liniowej jak na obrazku:

    lub https://quasarelectronics.co.uk/Item/smart-kit-1139-dc-mini-drill-speed-controller
    lub mierzyć siłę przeciwelektromotoryczną przy sterowaniu PWM jak tu: https://www.precisionmicrodrives.com/content/...6-sensorless-speed-stabiliser-for-a-dc-motor/

    Wszytko bez użycia mikrokontrolerów których używania tutaj sensu tez nie widzę.


    Właśnie w uC możemy płynnie sterować PWM i są wejścia ADC więc prąd można mierzyć na bieżąco i stabilizować.

    Grzegorz_madera napisał:
    4538 i towarzyszące elementy to koszt 1zł, jeżeli już mamy się licytować. Ale nie o to tutaj chodzi. Ja osobiście nie jestem zwolennikiem pchania procesorów tam, gdzie nie jest to niezbędne. Mój układ może wykonać amator z podstawowym wyposażeniem warsztatu. A w przypadku procesora trzeba napisać program i trzeba mieć czym go zaprogramować.


    To że ukłąd jest bardzo prosty to oczywiście +.
    Programator na portalu aukcyjnym kosztuje ile z 6zł.

  • #18 14 Paź 2018 14:13
    dj_john
    Poziom 13  

    Oczywiście można skonstruować stabilizator na mikrokontrolerze i zaprogramować go programatorem z alledrogo ale to jest sprzeczne z założeniami autora. Ponieważ mam do czynienia z spawarkami mogę napisać ze w bardzo popularnym urządzeniu które sprzedaje się w tysiącach układ stabilizacji prędkości jest na uc2845. Podstawową zaletą tego rozwiązania jest to że nie trzeba go programować :)

  • #19 19 Paź 2018 09:24
    nanab
    Poziom 27  

    dj_john napisał:
    Ponieważ mam do czynienia z spawarkami mogę napisać ze w bardzo popularnym urządzeniu które sprzedaje się w tysiącach układ stabilizacji prędkości jest na uc2845. Podstawową zaletą tego rozwiązania jest to że nie trzeba go programować

    Mylisz się, ten układ też trzeba zaprogramować, tylko robi się to w inny i bardziej upierdliwy sposób- wartością i układem zewnętrznych elementów.

  • #20 19 Paź 2018 09:39
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    Zaczęła się tu robić dyskusja o wyższości procesorów nad układami analogowymi i na odwrót. A temat nie jest o tym.

  • #21 19 Paź 2018 10:09
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    piotrek222 napisał:
    Właśnie w uC możemy płynnie sterować PWM i są wejścia ADC więc prąd można mierzyć na bieżąco i stabilizować.


    Nadal nie widzę sensu stosowania i pchania procesorów gdzie padnie. A po za tym uważam że do spawarki są za delikatne, więc więcej będzie zabawy w wytłumienie szpilek impulsowych na zasilaniu proca. Coś mi się to nie kalkuluje. Prostota analogowo cyfrowa jest lepsza i odporniejsza na szpile.


    Grzegorz_madera napisał:
    W przypadku trójfazowego zasilania też nie ma problemu, bo można zastosować trzy triaki. Trochę skomplikowałby to układ synchronizacji z napięciem sieci, bo trzeba by użyć trzech małych transformatorów lub transoptorów, nie mniej jednak jest to do wykonania.


    Nie widzę problemu gdyż wyzwalanie można zbudować na 3 układach wyzwalających w szczycie sinusoidy i 3 optotriakach. Po kiego od razu trafa wstawiać ? Niemniej dobra robota i wyeliminował kolega upierdliwy przekaźnik. Co do podajnika drutu to warto sprawdzić bowden lub spirale ( nie wiem co kolega ma w torsie ) czy nie wytarta gdyż to jest główną przyczyną szarpania drutu i większych oporów przesuwu. Oczywiście odpowiedni docisk i dobór rolki prowadzącej a konkretnie fazki rowka prowadzącego.

    Grzegorz_madera napisał:
    Zaczęła się tu robić dyskusja o wyższości procesorów nad układami analogowymi i na odwrót. A temat nie jest o tym.


    A brak słów. Co niektórzy na siłę chcą wstawiać procesory gdzie padnie, nawet do załączania durnej diody LED bo tak ładniej, nowocześniej itp. Tutaj niestety nie zdają sobie sprawy że proc długo nie wytrzyma szpilek impulsowych. Ponadto mam dość projektów na procach bo to nie elektronika. Prawdziwe konstrukcje są analogowo cyfrowe :-)

  • #22 19 Paź 2018 20:56
    Grzegorz_madera
    Poziom 31  

    cooltygrysek napisał:
    Po kiego od razu trafa wstawiać ?

    Napisałem o o tym, bo gdzieś widziałem takie rozwiązanie. Były trzy małe transformatorki do synchronizacji z każdą fazą.
    cooltygrysek napisał:
    Co do podajnika drutu to warto sprawdzić bowden lub spirale ( nie wiem co kolega ma w torsie ) czy nie wytarta gdyż to jest główną przyczyną szarpania drutu i większych oporów przesuwu. Oczywiście odpowiedni docisk i dobór rolki prowadzącej a konkretnie fazki rowka prowadzącego.

    Tutaj wszystko jest ok. Spirala nowa itp. W migomacie nie potrzeba zbędnych wodotrysków. Co do podajnika, to wystarczy żeby silnik miał zapas mocy, a źródło jego zasilania wystarczająco sztywne. Wtedy nawet bez stabilizacji prędkości posuwu można uzyskać dobre efekty spawania. I taki też był cel mojej modyfikacji. Mam już pomysł na nowy napęd, ale o tym będzie inny temat.

  • #23 20 Paź 2018 09:28
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    Co do napędu to dobrze sprawdza się silnik z przednich wycieraczek. Kilka podajników tak przerobiłem.

  • #25 20 Paź 2018 16:16
    dj_john
    Poziom 13  

    Cytat:
    Mylisz się, ten układ też trzeba zaprogramować, tylko robi się to w inny i bardziej upierdliwy sposób- wartością i układem zewnętrznych elementów.


    Nie kolego nanab, o programowaniu podczas produkcji nie ma mowy, bowiem nie podłącza się programatora do stricte sprzętowego układu. Nie jest konsumowany czas podczas testu wyprodukowanej płytki PCBA, który to czas kosztuje realne pieniądze. Cały czas mam na myśli układ wykonywany w sposób przemysłowy, a nie ulepa na Arduino i płytce stykowej. Dobieranie elementów podczas procesu dewelopmentu można na siłę nazwać programowaniem, jednak właściwszym słowem było by parametryzowanie.

    Wspomniane wyżej szpilki napięciowe to jest rzeczywistość układów spawalniczych - i wszelkich przemysłowych - a co to oznacza dla układów cyfrowych pracujących na poziomie 5V a coraz częściej 3V3 nie trzeba szczegółowo wyjaśniać. Może tylko napiszę rzeczywisty przykład - zawieszenie układu strowania podawaniem drutu skończyło się wypluciem 15kg szpuli drutu !

    Do rzeczy -autor wątku ma pojęcie o temacie. Rzeczywiście w starszych spawarkach silnik był bardzo duży i ewentualne opory w układzie uchwytu spawalniczego nie powodowały wyczuwalnej zmiany obrotów - zapas momentu obrotowego był bardzo duży a sam układ sterowania to z reguły było prymitywne sterowanie fazowe na triaku/tyrystorze. Kłopot zaczyna się gdy silnik jest "na styk".

  • #26 21 Paź 2018 11:32
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    Grzegorz_madera napisał:
    Wiem, o tym. Tyle że nie ma tam miejsca na tak duży silnik.


    Zawsze pozostaje plaski silnik z szyberdachu :-)

    Dodano po 5 [minuty]:

    dj_john napisał:
    Może tylko napiszę rzeczywisty przykład - zawieszenie układu strowania podawaniem drutu skończyło się wypluciem 15kg szpuli drutu !


    A to niby w jaki sposób ? Przecież podawanie jak i zawór gazu sterowany jest ręcznie z fajki a ewentualny procesor steruje czasami jak i PWMem silnika. Więc przy zawieszeniu się proca co najwyżej silnik dostanie pełne wysterowanie lub wcale.

  • #27 21 Paź 2018 16:34
    SAWEK101
    Poziom 30  

    Witam, by zachować moment obrotowy przy małym posówie drutu, częstotliwość kluczowania prądu nie powinna przekraczać 100Hz, a po puszczeniu przycisku na uchwycie uzwojenie silnika powinno zostać zwarte by szybko zatrzymać podawanie drutu, niestety w tanich sprzętach można sobie tylko o tym pomarzyć.

  • #28 22 Paź 2018 08:40
    arelektroda
    Poziom 22  

    Z tym szybkim "zatrzymaniem podawania drutu" to bym nie przesadzał. Dużą bezwładność mają starsze podajniki z dużymi silnikami ale i tak nawet "zwykłe" migomaty mają przeważnie możliwość regulacji zakończenia posuwu (a nie "posówu") po wyłączeniu prądu spawania po to aby po przerwaniu spawania drut wystawał z łuski aby jej nie przypalać.

  • #29 22 Paź 2018 10:56
    cooltygrysek
    Warunkowo odblokowany

    SAWEK101 napisał:
    a po puszczeniu przycisku na uchwycie uzwojenie silnika powinno zostać zwarte by szybko zatrzymać podawanie drutu, niestety w tanich sprzętach można sobie tylko o tym pomarzyć.


    Nie nie kolega się pomylił. Drut po wyłączeniu źródła prądowego powinien zatrzymać się dobre 10mm od końcówki prądowej po to by nie stopił się otworem tej końcówki.

    arelektroda napisał:
    po przerwaniu spawania drut wystawał z łuski aby jej nie przypalać.


    Nie łuski lecz końcówki prądowej. łuska pełni inną funkcję. Uczmy się nazywać rzeczy po imieniu a będziemy wielcy. :-)

  • #30 23 Paź 2018 14:38
    robokop
    Moderator Samochody

    cooltygrysek napisał:
    Nie nie kolega się pomylił. Drut po wyłączeniu źródła prądowego powinien zatrzymać się dobre 10mm od końcówki prądowej po to by nie stopił się otworem tej końcówki.
    Gdzie tam. Chińskie migomaty inwertorowe mają hamowanie zrobione dodatkowym tranzystorem, zwierającym silnik. Jedna z częstszych usterek tego sprzętu.