Зарегистрироваться

Таймер для контактной сварки

  • Цена: 11.26$ (723 рос. рубля)

Когда то я озадачился созданием точечной сварки своими руками для соединения аккумуляторов 18650. Сначала был собран таймер на 555, потом на микроконтроллере pic16f628a. Для него была написана самодельная прошивка, управление энкодером с нажатием, от 0.01 сек до 10 сек и до 10 импульсов. Но этот аппарат точечной сварки давно продан и мне нужно было чем то сваривать аккумуляторы 18650. Для этого на aliexpress был заказан этот таймер за 11.14$ или около 700 российских руб.
Приехало чуть быстрее чем за месяц.
Посмотрим что он из себя представляет.


Что такое контактная сварка?
Берем большой транс, чтоб пробки в квартире не выбивало (от микроволновки например). Срезаем вторичку, первичка на 220 остаётся. Выбираем шунт. Вместо тысяч витков старой вторички запихиваем 2-5 витков толстого провода. Для сварки аккумов можно 3-5 витков сечением 35мм. Для более толстых пластин и проволоки 2 витка сечением 70-120мм. Оконцовываем толстые проводки. Крепим к концам провода электроды в зависимости от задачи. И если подать на первичку транса 220 вольт, то во вторичке пойдет ток в районе 1000А, который разогревает место контакта электродов с металлом. Если это толстое железо или проволока то выдержка обычно большая, несколько секунд и можно просто подавать 220 вольт на транс через автомат или любым другим ручным методом. Если же варить круглые литиевые аккумы, то там тонкие пластины 0.1-0.3мм и нужны очень короткие выдержки, при этом они должны быть одинаковыми для повторяемости результатов. Прожиг аккумуляторов недопустим, разгерметизация банки — банка на выброс. Вот для замены автомата или кнопки, для того чтоб точно выставить короткую выдержку и применяется этот таймер.
Для тех, кто мало представляет что это такое и с чем его едят, можно почитать:
мой прошлый обзор
или обзор от Yurok

Упаковано хорошо, картонная коробочка и внутри плата под несколькими слоями вспененного полиэтилена. Если играть коробкой в футбол то ничего не повредится.
Внутри плата с хорошего качества.



Микросехема контроллера от STMicroelectronics STM8S003F3, триггер Шмитта 74hc14d, оптрон moc3021 и pc817, симистор BTA41600B, стабилизатор lm317k диоды и прочая обвязка.




Силовой симистор желательно прикрутить на радиатор через термопасту. Можно прикрутить его прямо на корпус контактной сварки, но тогда это нужно делать через изолятор. Слюдяная прокладка и изолятор на винт крепления. Плата разделена на две части белой полосой — та часть, которая ближе к симистору, находится под опасным напряжением 220 вольт. Китайские иероглифы возле этой полосы как раз об этом говорят. Большая часть платы контактной сварки находится под низким напряжением и безопасна.

Расшифровка надписей возле светодиодов по порядку от ручек регуляторов:
— Состояние. Светит когда есть питание.
— Статус. Мигает в норме и горит когда подключено постоянное напряжение. При питании постоянным напряжением плата работать не будет.
— Педаль. Тухнет когда нажата педаль.
— Триггер. Светит пока открыт симистор и идет сварка.

Выносной дисплей таймера для точечной сварки содержит несколько светодиодных семисегментных индикаторов, драйвер LED семисегментного индикатора TM1650, и обвязку к нему.


Для работы контактной сварки кроме этой платы таймера нужны:

— Питающий трансформатор на переменное напряжение 9-12в. От постоянки плата не работает. Не видит импульсы сети. Должен мигать второй слева светодиод, от постоянки он не мигает. Большая мощность трансформатора не нужна, от него питается только логика. Зарядка от сотового не подойдет. Готовый подходящий транс есть у этого же продавца. Нужно выбрать версию 220в, стоит меньше 6$ или 370 руб.
— Педаль или кнопка. Что то, что будет замыкать контакты на плате. Нормально разомкнутая.
Готовая педаль от продавца стоит примерно столько же.
— Трансформатор контактной сварки. Силовая часть то есть. Ну если вы интересуетесь такой платой то наверное знаете что это такое. Это трансформатор с первичной обмоткой на 220В и вторичной на низкое напряжение (1-6В) и большой ток (100-1000А). Этот ток и варит.
Этот таймер коммутирует первичку, то есть дает напряжение на первичную обмотку силового трансформатора сварки. Аналогично вместо этого таймера можно поставить просто выключатель — при включении выключателя сварка будет варить, пока включен включатель. Но для сварки аккумуляторов 18650 нужен очень короткий импульс (0.01-0.1 сек), иначе прожигается металл аккумулятора. Так же нужно постоянство результатов, то есть все выдержки точечной сварки должны быть строго одинаковы. Такие условия — выдержки в доли секунды и повторяемость выдержек — невозможно реализовать вручную, по этому я купил этот таймер точечной сварки.
Педаль и транс есть у этого же продавца, силовой трансформатор для точечной сварки можно взять от микроволновки или больший по размеру. Трансформатор тяжелый, с китая заказывать дорого. Можно поискать нерабочую микроволновку или старую на барахолке за малые деньги. Или спрашивать в мастерских по ремонту бытовой техники.

Работа таймера:

Подключаем трансформатор питания (переменка 9-12В) и педаль к соответствующим клеммникам, провода, идущие на силовой трансформатор микроволновки, припаиваются. На плате две ручки — левая для регулировки выдержки времени сварки, правая для регулировки тока. На выносном табло видно цифры, аналогично показывающие слева — выдержку времени и справа — ток. Выдержка времени сварки регулируется от 1 до 50, 1 это один период сети то есть 0.02 секунды. То есть таймер может задавать выдержки до 50*0.02 = 1 секунды. Ток сварки регулируется от 30 до 99.

При нажатии педали микроконтроллер отслеживает напряжение в сети 220 вольт, при пике или нижней части синусоиды дает сигнал на симистор. Пока открыт тиристор, идет ток через первичку сварочного трансформатора и идет сварка. Плата срабатывает как электронный выключатель, ключ.
При значении времени 1 на дисплее и значении тока 99 таймер включает симистор на 20 мс, на один период сети. Если нужно меньше, то можно уменьшить ток правым регулятором и контроллер откроет симистор не на полную синусоиду, а только на ее часть.

Я снял осциллограммы с вторичной обмотки сварочного трансформатора на разных значениях тока и выдержках, их можно увидеть на фото ниже:

мой осциллограф не супер качества, любительский, по этому привожу фото с отзывов али — как это должно выглядеть на экране осциллографа:



Смысл регулировки тока в том, что если трансформатор слишком мощный для сварки аккумуляторов 18650 и прочих похожих, а выдержка времени в 0.02 сек слишком большая и прожигает пластину или аккумы, то можно еще понизить ток — импульс станет слабее и аккумуляторы не будет прожигать.
Я попробовал варить пластину никеля на выдержке 1 и токах от 30 (самые правые) до 99 (левее) результат явно виден. Это можно увидеть на фото ниже.
Пластина шириной 8 мм, толщина 0.15 мм.


Последние две пробы сварки я пробовал сделать на большой выдержке и малом токе. При выдержке 10 и 30 и токе 30 — пластина греется, даже меняет цвет но не приваривается. Для сварки тонких никелевых пластин лучше короткий импульс большим током чем длинный импульс но с слабым током.

Последние точки слева, одна из них сквозная, сделаны как раз на выдержках 10 и 30 и малом значении тока сварки 30.
Все это можно наглядно увидеть в видеоверсии обзора ниже:

В общем плата контактной сварки мне понравилась, есть 50 настроек времени от 0.02 сек до 1 сек и при этом еще 70 градаций тока. Контроллер платы отслеживает периоды сети и включает таймер в период максимума или минимума синусоиды, что гарантирует одинаковые результаты сварки и отличную повторяемость сварки аккумуляторов 18650.
Рекомендую этот таймер для создания точечной сварки из микроволновки своими руками.
Если же необходим более мощный сварочник, споттер для сварки машин то у продавца есть этот же таймер с более мощным симистором на 100А, это будет дешевле, чем покупать отдельно симистор на 100А и плату.
Планирую купить +77 Добавить в избранное +83 +127
+
avatar
  • kote
  • 02 июня 2018, 21:05
0
А нет-ли такого же но без педали?
Типа контролер видит замыкание на массу и дает импульс через пару секунд?
+
avatar
0
может и есть. Я не видел пока. Это немного сложно по моему
+
avatar
  • kote
  • 02 июня 2018, 21:19
0
Такой существует и даже есть на него обзор mySKU.pro/blog/russia-stores/48049.html
Но стоимость мягко говоря не алё…
Вот и поинтересовался, может китайцы уже осилили такое изделие.
+
avatar
+4
без кнопки страшная машина расплавит человеков
+
avatar
0
Это не такой контроллер
он не видит замыкание электродов на пластину, нужно жать кнопку
функциональность та же самая, может индикация чуть лучше
+
avatar
0
такой же, но с перламутровыми пуговицами)))
+
avatar
  • VG1544
  • 04 июня 2018, 05:19
0
в ютубе на канале alex gywer есть видео про контактную сварку, решение вроде не плохое, но это скорее к знатокамю(через реле от мотоцикла.
+
avatar
0
Это на уровень ниже. Тут был обзор сварки с реле от мотоцикла. Это неточность выдержек, дребезг контактов шумность и подгорание контактов. Реле стартера мотоцикла замыкает цепь хуже симистора, стоит дороже и все равно к нему нужно добавлять таймер для формирования очень короткого импульса.
+
avatar
  • Lagros
  • 02 июня 2018, 21:50
0
Пользуюсь таким. Работает нормально!
Потренировался на старых 18650. Подбирал режим сварки. Попропаливал пару из них:) Выбирал полностью негодные, чтобы не было проблем.
Силовой тиристор желательно прикрутить на радиатор через термопасту.
Сомнительное решение. Время открытия тиристора очень маленькое. И вряд-ли нагрев кристалла успеет дойти до радиатора… Разве, что проводить сварку минут 10 на максимальной мощности без остановки.
По крайней мере у меня тиристор был холодный.
+
avatar
0
Тоже холодный, но если жечь длинными выдержками то может он нагреется? Для сварки аккумов радиатор на тиристоре похоже не нужен.
+
avatar
0
ой, канифолька [говорит ми-ми-мишным голосом]
+
avatar
  • dfhj
  • 02 июня 2018, 22:31
+1
Микросехема контроллера от STMicroelectronics bs003f3p6
STM8S003F3P6
+
avatar
0
спасибо, исправил
+
avatar
0
Жаль что питание схемы не возможно от постоянки (видно идет тактирование схемы от сети), был бы шикарный портативный сварочник…
+
avatar
  • Lagros
  • 02 июня 2018, 22:53
0
Не совсем понял. Это как?
От чего будет запитываться силовой трансформатор?
+
avatar
0
для портатива придется делать генератор на 555. Тиристор на постоянке может работать некорректно.
Там не тактирование, схема срабатывает при переходе через ноль, импульсы для этого.
+
avatar
  • Kruzo
  • 02 июня 2018, 23:40
+1
Полно схем с питанием от постоянки. В данном случае просто еще добавляется детектор нуля. Обычно делается на 2 резисторах и оптопаре.
+
avatar
  • bevice
  • 02 июня 2018, 23:54
0
Тиристор/симмистор на постоянке не «может работать не корректно», а точно никогда не закроется.
А сделать такую же железку на постоянку не сильно сложно.
+
avatar
0
Ловить для этого ноль после трансформатора бессмысленно — трансформатор дает сильный сдвиг фазы.
+
avatar
  • skif31
  • 02 июня 2018, 22:50
+1
Это ж сколько сотен аккумуляторов вы варите?
Из за десяти уж точно такой аппарат не делают
+
avatar
0
Этим аппаратом я варю не только аккумы. Проволока сечением до 4мм, другие железки.
+
avatar
0
Эх, а я свой сварочник никак не доделаю. Уже и контроллер с графическим интерфейсом собрал и сам трансформатор (присланный мне муськовчаниным), а вот довести до ума прошивку и механическую часть никак не могу, работа навалилась :(
+
avatar
0
Точно. Контроллер подобный, брал у этого же продавца, но уже двухимпульсный с заданием времени и мощности обоих импульсов и времени паузы между ними есть, транс от микроволновки перемотал, педаль есть и пробную сварку делал, но вот оформить всё до конца… Надо ещё корпус, механику прижима держателей электродов, сами держатели и т.п. Втиснул 50 квадратов вторички, три витка, для сварки полосы толщиной 0,2- 0,3 мм хорошо, но вот 0,1 уже слишком- даже на 1-м импульсе, на самой малой мощности и длительности в 0,02 сек. Думаю, что нужен ещё более короткий импульс, от 1 миллисекунды, нацеливаюсь на конденсаторную.
+
avatar
0
У меня многоимпульсный (плюс отдельно настраиваемые импульсы преднагрева/охлаждения) + возможность постоянного (пока нажата педаль). И еще предполагается доп. режим «энергия», то есть выставляется не время/мощность, а энергия импульса, а время и мощность контроллер рассчитывает сам :)
+
avatar
+1
Честно говоря, я так и не понял в чём фишка второго и последующих импульсов. Если прижим электродов нормальный достаточно и одного импульса, а вот большая длительность вредит перегревом места сварки.
+
avatar
0
Аналогично
+
avatar
+4
Фишка не во втором импульсе, а в первом — он должен быть меньшей мощности и его задача — слегка разогреть место сварки и, главное, обеспечить хороший контакт для следующего сваривающего импульса. Иногда требуется сварка не одним импульсом, а несколькими, но это редко и уж точно не для аккумуляторов :) Так же, как и завершающий импульс (отжиг) — в некоторых случаях нельзя давать точке сварки остывать слишком быстро, для этого и применяют завершающий импульс, который слегка подогревает место сварки.
В теории контактной сварки очень хорошо описаны разные нюансы и чем они вызваны. Рекомендую пролистать эти две статьи:
Теория и технология контактной сварки — elar.urfu.ru/bitstream/10995/34795/1/978-5-7996-1491-1.pdf
Оборудование контактной сварки — elar.urfu.ru/bitstream/10995/28680/1/978-5-7996-1192-7_2014.pdf

В первой очень хорошо расписана теория — что происходит при контактной сварке, как ведут себя материалы, как добиться наилучшего результата, к каким последствиям приводят те или иные нарушения в технологии и почему это происходит и т.п. Во второй рассматриваются уже практические вопросы — машины, электроды, формирование импульсов. Очень познавательно и по большей части очень доступно без спец. подготовки :)
+
avatar
0
Ждём обзора готового устройства.
+
avatar
0
ТС, я тебя люблю))). Только вчера разобрал микроволновку и начал изучать тему контроллеров. И тут такой поддон в виде обзора)). Уже заказал
+
avatar
  • ksiman
  • 03 июня 2018, 09:14
0
Только вчера разобрал микроволновку
Испортил хорошую вещь © :)
+
avatar
  • MIXCD
  • 03 июня 2018, 09:18
+2

На днях в корпус засунул, подравнять клеммы осталось. Варю на 10/68, выше прожигает. По мнению многих все эти сварки для совсем безруких, все паяльником тыкают, видимо пока эти руки еще есть на месте…
+
avatar
0
Почему на 10/68? А не на 5/99 например? Ток зачем 68? Мне показалось меньше ток — больше длительность сварки, а это перегрев пластины и непровар. У меня короткие выдержки с большим током варят лучше чем длинные с малым током
+
avatar
  • MIXCD
  • 03 июня 2018, 09:36
0
Я все экспериментальным путем… Держит очень хорошо. Попробую Ваши параметры, спасибо.
+
avatar
0
18650 хлопают не так как пакеты.
+
avatar
0
а как они хлопают?
+
avatar
0
Как ракеты.
+
avatar
+1
+
avatar
0
зачетно.
Прожег один раз 18650
без эффектов.
Вроде он до сих пор в строю
+
avatar
  • Gektor
  • 03 июня 2018, 17:12
+1
По мнению многих все эти сварки для совсем безруких,
… ну скорее всего безглазых, это пальцев 20 а глазика два всего ;)))
+
avatar
  • RusL
  • 03 июня 2018, 14:04
0
40А версии хватает или всё-таки купить 100А?
+
avatar
+2
Мне хватает. Тиристор даже не нагрелся, хотя пока тестировал был без радиатора.
Но у каждого мощность трансформатора разная, у меня при замкнутой вторичке ток в первичке около 32 А
+
avatar
+1
Теоретически — с трансформатора должен идти импульс обратной индукции при разрыве цепи.

На коммутацию трансформатора с помощью твердотельного реле — я делал снабберную цепочку на всякий случай…
+
avatar
  • fatjoe
  • 03 июня 2018, 16:26
0
ничего не понял, но судя по количетву плюсов это похоже хороший обзор
так что стадно поставлю +
+
avatar
+1
Это для тех, кто в теме контактной сварки.
Берем большой транс, чтоб пробки в квартире не выбивало (от микроволновки например). Срезаем вторичку, первичка на 220 остаётся. Выбираем шунт. Вместо тысяч витков старой вторички запихиваем 2-5 витков толстого провода. Для сварки аккумов можно 3-5 витков сечением 35мм. Для более толстых пластин и проволоки 2 витка сечением 70-120мм. Оконцовываем толстые проводки. Крепим к концам провода электроды в зависимости от задачи. И если подать на первичку транса 220 вольт, то во вторичке пойдет ток в районе 1000А, который разогревает место контакта электродов с металлом. Если это толстое железо или проволока то выдержка обычно большая, несколько секунд и можно просто подавать 220 вольт на транс через автомат или любым другим ручным методом. Если же варить круглые литиевые аккумы, то там тонкие пластины 0.1-0.3мм и нужны очень короткие выдержки, при этом они должны быть одинаковыми для повторяемости результатов. Прожиг аккумуляторов недопустим, разгерметизация банки — банка на выброс. Вот для замены автомата или кнопки, для того чтоб точно выставить короткую выдержку и применяется этот таймер.
Добавлю ка я это в обзор.
Кстати в видео все это есть, просто лень было писать много букв. (это такая ненавязчивая реклама моего канала на youtube)
+
avatar
0
да простит меня уважаемый автор — а когда это симистор BTA41-600 стал тиристором?
тиристор это несколько иное
+
avatar
+1
я сомневался, но по привычке написал тиристор
спасибо, исправил.
симистор он же в глубине души тоже немного тиристор :))
+
avatar
0
точнее сладкая парочка :)
+
avatar
0
а симистор — это симметричный триодный тиристор ))
+
avatar
  • Avgur
  • 04 июня 2018, 15:03
0
Спасибо за подробный обзор, особенно ценен личный опыт.
Немножко не понял, проясните пожалуйста.
1. Плата на ток 40А, я так понимаю. Вы пишите:
Ток сварки регулируется от 30 до 99.
Я попробовал варить пластину никеля на выдержке 1 и токах от 30 (самые правые) до 99 (левее) результат явно…
30 — 99 это амперы или......?
2.
Для работы контактной сварки кроме этой платы таймера нужны:

— Питающий трансформатор на переменное напряжение 9-12в.…
— Педаль или кнопка.…
— Трансформатор контактной сварки.
Если на трансформаторе от микроволновки (трансформатор контактной сварки) намотать дополнительную обмотку для питания платы (9-12 В) — будет ли работать данная плата при таком «исполнении»? Или необходимо 2 разных трансформатора?
+
avatar
+1
Левое число это выдержка, правое ток.
Ток регулируется от 30 до 99 попугаев, при 99 открывается на полную — при первом параметре 01 тиристор открывается на 0.02 сек то есть на один полный период синусоиды.
Если уменьшать вторую цифру, ток, то плата будет открывать симистор не на полную синусоиду, а частично. При токе 50 попугаев симистор будет открываться не на все время, а частично, то есть типа ШИМ — 50 процентов открыт, 50 нет. При параметре тока 30 еще меньше. То есть при 01-50 симистор будет открываться на 0.02 сек /2 = 0.01 сек. При 03-50 будет три коротких импульса по 0.01 сек и так далее.
В обзоре есть осцилограммы, по ним это можно увидеть
Короче говоря левое число это число периодов сети, на которое открывается транс. Один период 0.02 сек (50 герц в розетке). А правое число — это типа проценты, на сколько откроется симистор, на все время периода сети или на его часть.

По второму вопросу — необходимо два трансформатора, так как питание на трансформатор от микроволновки подается только при сварке и эта обмотка на 12В будет стоять пустой. А таймер работает всегда, вне зависимости от транса МВ и кто то должен его кормить постоянно. Я делал такую обмотку — вешал на нее зуммер, он пищал при сварке. И на микроволновках есть накальная обмотка, можно использовать ее. Но не для питания таймера.