Regulátor k trafosvářečce

Regulovat svářecí trafo v primáru? Obvykle se tvrdí, že to nejde...

Nedávno proběhla ve fóru na serveru Elweb diskuse na téma svářečka. Mimo jiné bylo v diskusi jedním z diskutujících předloženo schéma klasického triakového regulátoru s tím, že tímto regulátorem bez problémů plynule reguluje výkon svářecího transformátoru. Obecné dogma říká, že regulace svářecího trafa v primáru není moc dobrá věc. Nedalo nám to a regulátor jsme postavili a vyzkoušeli také.

Konstrukce regulátoru.

Jedná se o klasicky zapojený regulátor diak-triak. Zapojení staré snad jako "elektronické lidstvo" samo. Původní schéma včetně hodnot součástek je údajně obkresleno z vysavače. Nově jsme přidali jen varistor na ochranu triaku. Námi vyzkoušené zapojení je na následujícím obrázku:

Schéma zapojení triakového regulátoru.

Seznam součástek:
R1 - Rezistor 12K / 1W
R2 - Rezistor 12R / 1W
P - Potenciometr 1M, nutno celoplastový!
T - Trimr 1M
C - 100nF / 275 VAC
Di - Diak ER900 nebo DB3 (28-36V/3A)
Tr - Triak, dle zátěže. Pro svářečku např. BTA41/800 (40A/800V)
V - Varistor 275VAC
Rz - Připojená zátěž

Regulovaná zátěž je na schématu zobrazena jako Rz. Zde může být zapojen právě svářecí transformátor, žárovka, elektromotor, topné těleso, nebo jiný vhodný spotřebič na 230V. Trimrem T se nastavuje počátek regulace. Seřízení regulátoru tedy spočívá v nastavení trimru T tak, aby byla pro regulaci využita celá dráha potenciometru P. Triak Tr musí být umístěn na chladiči.

Hotový regulátor postavený na kousku univerzální desky plošných spojů je na následujícím obrázku. Regulátor je postaven ze šuplíkových zásob, a proto byl použit potenciometr v kovovém pouzdře. Z toho si ale příklad rozhodně neberte. Z důvodu bezpečnosti je bezpodmínečně nutné použít potenciometr s plastovým pouzdrem a hřídelkou! Jako chladič je použit chladič ze starého PC motherboardu.

Osazená deska regulátoru.

Jak už to tak bývá, je mechanická konstrukce u pravých bastlířů vždycky trochu problém. Ale bezpečnost je bezpečnost. Nelze pracovat s regulátorem pověšeným na drátech, takže je nutná vestavba do nějaké úhledné krabičky... třeba od solviny:

Klasickej bastl: regulátor v krabičce od solviny :-)

A takhle to vypadalo při zkouškách s trafosvářečkou TELWIN s max. proudem 140A:

Regulátor s trafosvářečkou.

Poznatky z provozu.

Poznatek první:
Základní poznatek je, že to funguje. Trafo se opravdu dá plynule regulovat a nebyl problém se svařováním rutilovými elektrodami o průměru 1,6 - 3,2 mm. Díky regulaci v primáru ale dochází i ke změně výstupního napětí naprázdno, což se projeví horším zapalování elektrod menších průměrů. Žádné drama to sice není, přesto uvažujeme ještě o konstrukci obvodu HotStart, který pro okamžik zapálení elektrody navýší napětí a proud podobně jako u současných invertorů. Při provozu transformátor více "drnčí" a to jistě neprospívá jeho životnosti. Také odebíraný proud naprázdno je vyšší než bez regulace. A teď to nejdůležitější: rušení. Rušení, které tento obvod při regulaci výkonného svářecího trafa vysílá, opravdu není hezká věc. Provozovatelé elektrických sítí by z nás neměli radost... Pro praktické využití by se muselo vyřešit nejprve odrušení a to může být docela oříšek.

Poznatek druhý:
Dalším poznatkem je, že se tento způsob regulace svářecího transformátoru pro praxi moc nehodí. Každý továrně vyrobený svářecí transformátor již nějakou regulací disponuje. Nejčastěji je to dnes regulace tzv. rozptylovým jádrem nebo regulace pomocí přepínačů odboček na primárním vinutí. Dá se říci, že tyto způsoby regulace jsou vyhovující a není důvod pro konstrukci triakového regulátoru. Jiná by byla situace v případě, že by někdo konstruoval svářecí transformátor domácí výroby s jediným primárním vinutím a pevným jádrem. V tomto případě, je triakový regulátor snad jediným řešením regulace. Ale na druhou stranu, kdo by se dnes patlal se svářecím trafem...

Co s tím?

Pokud si přesto regulátor postavíte a dojdete k podobným závěrům jako my, možná budete přemýšlet o jeho dalším využití. Uvedený regulátor se mimořádně hodí k regulaci elektromotorů na 230V AC (vrtačky, brusky, vysavače, mixéry, grily, apod). Dále je možné jej využít k regulaci intenzity osvětlení žárovkových svítidel, nebo k regulaci výkonu topných spirál. Regulovat lze také bodovky s klasickým (konvenčním) transformátorem. Náš výše uvedený regulátor nyní slouží k regulaci levné horkovzdušné pistole a je to paráda.

Poznámka na závěr:

Pokud vám to nedá a postavíte si regulátor v "univerzálním provedení" se zásuvkou (jako ten náš) a budete s ním regulovat trafosfářečku, budete zároveň regulovat otáčky ventilátoru (pokud ve svářečce je). Pak je lepší vestavět regulátor přímo do svářečky a regulovat jen vlastní trafo. Ventilátor musí zůstat připojen na plné síťové napětí, aby jeho účinnost byla maximální.