Úprava zváračky BERLAN BWIG 180

Svářečky značky Berlan jsou u nás docela populární díky svému prodeji za nízké ceny na portále Aukro. Pochopitelně nízká cena není jen tak a svářečkám mohou chybět některé pokročilé funkce. Dostali jsme popis úpravy svařovacího invertoru Berlan BWIG 180, který spočívá v dodatečném doplnění funkcí Anti-Stick a Hot-Start. Pokud nevíte o co jde, význam těchto funkcí byl popsán např. v článku Svářecí invertory II. - Zkratky a pojmy.

Popis úpravy

Z parametrov invertora Berlan BWIG 180 vyplýva, že nie sú implementované funkcie Anti-Stick a Hot-Start. Keďže som si na tieto funkcie zvykol používaním invertora Kemppi, rozhodol som sa ich do tohto stroja dodatočne implementovať.

Anti-Stick: po prilepení elektródy má prúd klesnúť na 0A (alebo aspoň na minimálnu hodnotu).

Hot-Start : prechodné zvýšenie zváracieho prúdu, pre ľahšie zapálenie oblúka.

Berlan BWIG 180

Anti-Stick

Pre jednoduchosť je funkcia Antistick realizovaná ako zníženie nastavenej hodnoty prúdu na minimálnu veľkosť, čo predstavuje prúd približne 10A. Pri výstupnom napätí 56V (privedené na konektor K2) obvodom prechádza prúd, ktorý spôsobí rozsvietenie LED v optočlene IO1 a otvorenie tranzistora, čo umožní regulovanie zváracieho prúdu potenciometrom pripojeným na K1. Pri zváraní je na oblúku napätie cca 20V, ktoré je ešte postačujúce na udržanie otvoreného optočlena IO1. Ak napätie klesne pod cca 13V dôjde po cca 1 sekunde k poklesu napätia na kondenzátore C1. Zhasne LED v optočlene IO1 a výstupný tranzistor sa uzatvorí, čo spôsobí zníženie zváracieho prúdu na 10A. Tento stav trvá až do opätovného zvýšenia napätia na svorkách invertora nad 13V (zrušením skratu, odlepením elektródy) kedy sa obnoví nastavenie prúdu podľa polohy potenciometra. Čas za ktorí sa aktivuje Antistick, záleží od hodnoty kondenzátora C1.

Tranzistor T1, rezistori R1, R2 a diódy D1, D2 tvoria zdroj prúdu pre napájanie LED optočlena IO1. I keď tento zdroj prúdu nie je veľmi dokonalý, postačuje funkciou. Prúd sa pri zmene napätia od 13 - 56V mení od 10 - 26mA, čo je vyhovujúce pre LED v optočlene IO1.

Schéma Antistick + Hotstart pro BWIG 180

Hot-Start

Zapojenie Hotstart vychádza z obvodu Antistick. Pri napätí 56V (privedené na konektor K2) obvodom prechádza prúd, ktorý spôsobí rozsvietenie LED v optočlene IO2 a otvorenie tranzistora, ktorý pripojí rezistor R7 medzi bežec a horný koniec potenciometra na K1. Výsledkom je zvýšenie prúdu oproti hodnote nastavenej regulačným potenciometrom asi o hodnotu 10-14A v strednom rozsahu regulačného potenciometra. Pri zapálení oblúka (skrate) tj. poklese napätia pod 35V dôjde po vybití C2 k zníženiu prúdu na úroveň nastavenú potenciometrom pre nastavenie zváracieho prúdu.

Tranzistor T2, rezistori R5, R6 a diódy D4, D5 tvoria zdroj prúdu pre napájanie LED optočlena IO2. Na tranzistoroch T1 a T2 pri nepriaznivých podmienkach vznikajú straty okolo 1W, takže je vhodné ich opatriť chladičom. Navyše zvyšovaním teploty sa mierne zvyšuje prúd prechádzajúci LED. Zenerové diódy DZ1 a DZ2 určujú napätie pri ktorom sa uzatvárajú tranzistory optočlenov. Zenerové diódy DZ3 a DZ4 nakoniec neboli použité.

Popis konektora K1:

1 – červený +Uref (prívod referenčného napätia na potenciometer regulácie prúdu)

2 – pripojene na stred bežec potenciometra regulácie prúdu.

3 – horný koniec potenciometra regulácie prúdu (tam bol povodne pripojený červený vodič)

Popis konektora K2:

Konektor kde sa privádza napätie z výstupných svoriek invertora. (To nie je celkom pravda, keďže pristroj obsahuje HF zapaľovanie oblúka pre TIG, toto vysoké napätie by bolo nebezpečné pre použitú elektroniku, preto sa napätie získava z obvodu pred časťou HF zapaľovania. Konkrétne sú vodiče pripojene na vývody varistora na doske usmerňovača. Obrázok 4 a 5)

Popis konektora K3:

Konektor pre pripojenie vypínača, ktorý umožní vypnutie funkcie HOTSTART. Pripadne možno kombinovať s potenciometrom a tak nastaviť veľkosť prúdu pre hotstart.

Oživenie

S tým by nemal byt problém. Problém je, ako vyskúšať správnu funkciu obvodov. Doporučujem najprv zapojiť len časť obvodu antistick (neosadzovať rezistor R7 alebo prepoj ku K2). Zapnúť invertor, do klieští upnúť tenkú elektródu 1,6 a prúd nastaviť na 60A. Po prilepení elektródy by sa mal po cca 1sekunde znížiť prúd na 10A, čo sa prejaví zmenou zvuku invertora a elektróda sa nerozžeraví. Najlepšie je mať ampérmeter s vhodným rozsahom.

Hot štart – Neviem nejako sa mi nepodarilo nájsť vhodnú kombináciu C2 a R7, pri ktorej by zapaľovanie oblúka prebiehalo na prvý pokus. Subjektívne sa mi zdá, že je zapaľovanie lepšie...

Záver

Teoreticky je možne použité obvody implementovať aj do iných zváracích strojov, ktoré umožňujú regulovanie zváracieho prúdu potenciometrom. Ale všetko bude závisieť: od napätia na výstupe týchto zariadení, použitému systému regulácie a spôsobu ako to zladiť, aby to chodilo. Netreba zabudnúť, že ak je napätie privádzané na svorky väčšie ako 56V tak vznikajú aj väčšie straty na tranzistoroch a zároveň treba zvoliť kondenzátory na vyššie napätie, pripadne upraviť napätie ZD2.

Autor neberie žiadnu zodpovednosť za škody na zdraví a majetku spôsobené úpravou zariadenia a neodborným zásahom a podobne. V prístroji sa nachádza nebezpečné napätie aj po vypnutí pristroja! Rešpektujte autorské práva.

Príloha - obrázky

Obr. 1 Osadená doska DPS

Obr. 2 Montáž do zváračky

Obr. 3 Finálne osadenie modulu do zváračky - foto z boku

Obr. 4 Pripojenie na výstupnú časť usmerňovača 56V na vývody varistora. Žltý je + pol.

Obr. 5 Pripojenie na napätie 56V. V dolnej časti DPS usmerňovača je varistor modrej farby. Na jeho vývody sú napajkovane vodiče.

Dodatok - úpravy

Uprava bola zatial jedna: Co sa tyka odporu R7 teraz ma hodnotu 142R (kombinacia odporov). Je to nejaky kompromis zatial som nejake papierove plechy nezvaral... Hodnota nieje kriticka moze byt od 130-180R. Vescinou zvaram 2,5 mm elektrodov k tomu primerany material... Je mozne ze pre tenke plechy to bude uz vela... Ak by to vadilo je tam myslene na potenciometer s vypinacom ten by to vyriesil...

Navrhol a vyskúšal: Dušan Kövér

Originální popis a hlavně schéma a předlohu DPS v programu Eagle si můžete stáhnout v podobě ZIP archivu, který naleznete v sekci Ke stažení, podsekci Elektro pod názvem berlan180_uprava.zip

Jen pro MMA!

Na závěr je vhodné připomenout, že uvedené úpravy jsou vhodné pouze pro režim svařování obalenou elektrodou (MMA)! Proto je také tento článek zařazen v rubrice MMA, ačkoliv se jedná o TIGový stroj. Je vhodné udělat obvody vypínatelné, aby při TIG svařování do řízení v žádném případě nezasahovaly!