Nghiên cứu thiết kế luật điều khiển dòng hàn cho máy hàn xách tay một pha trên nền sử dụng IC chuyên dụng cho các bộ biến đổi công suất

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MÁY HÀN 1.1.SƠ LƢỢC VỀ CÔNG NGHỆ HÀN HỒ QUANG TAY: 1.1.1.Khái niệm hàn: Hàn q trình cơng nghệ sản xuất kết cấu tháo rời đƣợc từ kim loại, hợp kim vật liệu khác Bằng hàn nóng chảy liên kết đƣợc hầu hết kim loại hợp kim với chiều dày Có thể hàn kim loại hợp kim khơng đồng Ngun lý hàn: Khi hàn nóng chảy kim loại mối hàn đạt tới trạng thái lỏng Sự nóng chảy cục kim loại đƣợc thực mép phần tử ghép Có thể hàn cách làm chảy kim loại làm chảy kim loại vật liệu bổ sung kim loại bản, kim loại kim loại bổ sung nóng chảy tự rót vào bể hàn tẩm ƣớt bề mặt rắn phần tử ghép Khi tắt nguồn đốt nóng kim loại lỏng nguội đơng đặc-kết tinh, sau bể hàn kết tinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm Hình 1.1: Tia lửa hồ quang máy hàn 1.1.2 Một số loại công nghệ hàn: - MMA (Melt Metal Arc Welding - Hàn hồ quang tay): Là phƣơng pháp hàn tay sử dụng điện cực nóng chảy (que hàn thuốc bọc) để điền đầy kim loại vào mối hàn - TIG (Tungsteng Inert Gas - Hàn điện cực khơng nóng chảy khí trơ): Là phƣơng pháp hàn khí bảo vệ, sử dụng khí Ar, điện cực khơng nóng chảy Vonfram - Hàn MIG/MAG (Melt Metal Inert Gas/ Melt Metal Active Gas - Hàn điện cực nóng chảy khí bảo vệ khí trơ/ khí hoạt tính): Là phƣơng pháp hàn điện cực nóng chảy (dây hàn) khí bảo vệ khí trơ khí hoạt tính MIG hàn khí trơ MAG hàn khí hoạt tính - Hàn plasma:  Nhiệt độ hồ quang hàn plasma cao lên tới 15000-200000C , khơng nhƣ hồ quang hàn tự có dạng hình tri rộng chi tiết, hồ quang hàn plasma có dạng hình trụ, có khả xuyên sâu vào bể hàn, nên mép hàn vật dày không cần vát mép lớn  Bằng hàn hồ quang plasma kết nối kim loại đen màu khác nhau: Nhôm hợp kim titan, thép cacbon thấp thép không gỉ, đồng, đồng thau, niken vật liệu không đồng dạng với chúng - Cắt plasma:  Các phƣơng pháp cắt thông thƣờng(cắt oxy, cắt hồ quang điện) cho phép cắt thép cacbon thấp thép hợp kim thấp cắt đƣợc gang , thép hợp kim cao, nhôm đồng hợp kim chúng  Nguyên lý cắt plasma dựa tận dụng nhiệt độ cao tốc độ truyển động lớn khí từ miệng phun đầu plasmatron để làm nóng chảy thổi kim loại khỏi rãnh cắt  Thông thƣờng sử dụng hỗn hợp khí 65% Ar + 35%H2; 80%N2+20%H2 Khi ứng dụng chế độ thích hợp mép cắt phẳng khơng sần sùi, để tạo mép cắt vng góc cần gim tốc độ cắt  Chất lƣợng cắt plasma phụ thuộc vào cƣờng độ dịng điện , khí sử dụng , tốc độ cắt khoảng cách từ vật tới mỏ cắt plasma - Máy hàn laser sử dụng tia laser xung lƣợng cao để hàn vật liệu với Hình 1.2: Hình máy hàn laser  Đặc tính: Dòng máy đƣợc thiết kế với kết cấu đ p chắn, công suất cao, với độ ổn đ nh lƣợng tốt, d sử dụng, vận hành tin cậy, có khả ứng dụng rộng rãi Thiết b sử dụng công nghệ laser buồng cộng hƣởng phản xạ với mạ vàng hóa hợp sử dụng chế độ lựa chọn tia đặc biệt, đảm bảo công suất phát cao chất lƣợng tia hoàn hảo Sử dụng đ n kích thích Xenon xung đơi, nguồn laser với cƣờng độ không đổi, hệ thống quản lý thông minh chế độ xung đƣợc lập trình Thiết b c ng đƣợc trang b hệ thống bảo vệ tự động cảnh báo ngừng hoạt động hay thiếu nƣớc làm mát nhiệt độ cao ƣợc trang b điều khiển lập trình PLC, bàn thao tác ( trục/ trục) điều khiển PC bàn máy di chuyển tự động theo chiều trục X/Y vạn Sử dụng ánh sáng đỏ bán d n để điều hƣớng Góc lái tia tiêu điểm tia laser thay đổi tay từ lớn đến nhỏ  Ứng dụng ng dụng rộng rãi l nh vực công nghiệp hàng không v trụ, khí, điện tử, vi n thơng, hóa học, sản xuất ôtô ngành công nghiệp khác Sử dụng để hàn phụ tùng ôtô nhƣ cần áp lực thủy lực, lọc xăng, cảm biến gas bên trái, van điện từ, starto khởi động (đề) Hàn kín pin ion lithium nhƣ pin điện thoại di động pin cơng nguồn Hàn điểm xác chi tiết điện tử hàn kín rơle Trong ngành sản xuất thiết b điện, nhƣ hàn thép silic, rotor điều hịa khơng khí, hàn bảo vệ chống rão  Thơng số thuật Model Bƣớc sóng laser Cơng suất phát laser danh đ nh Công suất phát laser tối đa Cơng suất xung laser tối đa Góc xạ tia ộ khơng ổn đ nh cơng suất ƣờng kính tia ộ rộng xung Tần số xung Số lƣợng sóng Buồng hội tụ ánh sáng Nguồn kích hoạt Tinh thể laser PE-W350 1064nm 350W PE-W500 1064nm 500W 420W 580W 70J l00J ≤8mrad ≤8mrad ≤±3% ≤±3% ≥0.3mm ≥0.3mm 0.3ms-20ms 0.3ms-20ms 0.1-200Hz 0.1-200Hz 15 15 Combined Gold-Plated Reflector Cavity n Xenon xung n Xenon xung Nd:YAG Nd:YAG PP đ nh v trực chuẩn Hệ thống CNC Phạm vi điều chỉnh bàn làm việc ộ xác v trí ộ xác đ nh v lặp lại Tải trọng bàn làm việc iện áp nguồn Cơng suất máy Cơng suất thiết b làm mát Chế độ làm mát Kich thƣớc máy (L*W*H ) 1.1.3 Giới thiệu que hàn: Hệ thống giám sát CCD PLC/ 2-axis PC(3-axis selective) 200*100*150mm 0.02mm 0.02mm ±0.01mm ±0.01mm 50Kg 50Kg 380V/ 3phase/50Hz/40A 12KW 14 KW 5P 5P Làm mát nƣớc bên ngồi 1500×750×1200mm  Que hàn dùng cơng nghệ hàn hồ quang tay có đƣờng kính từ 1.6÷6.3mm, chiều dài 250÷450mm, b chảy hết vịng 1.2÷2 phút Cấu tạo que hàn gồm có lõi kim loại thép hợp kim chứa thành phần nhƣ sau: 0.1÷0.8%C; 0.28÷0.5%Mn ; 0.05÷0.25%Si ; 0.035%S&P Lớp thuốc bọc bên ngồi có cấu tạo đặc biệt giúp cho hồ quang cháy ổn đ nh bảo vệ mối hàn [1]  Yêu cầu nguồn điện hàn: Hàn hồ quang kim loại tay thƣờng sử dụng máy có dịng điện khơng đổi Máy hàn thơng dụng có dịng điện từ 300-350A với chu kỳ tải 60%, hàn kích cỡ điện cực từ 1.6mm trở lên iện áp sử dụng AC DC iện áp DC thích hợp cho kiểu điện cực, hàn hợp kim sắt hợp kim không sắt Và nhãn hiệu điện cực hàn thƣờng có ghi rõ dùng điện DC hay AC, khoảng dịng điện phù hợp kích cỡ điện cực [2] Bảng 1.1 Một số loại que hàn thông dụng Tên sản Tên thƣơng phẩm mại ặc tính 66XHD Loại que ộ bền hàn kéo EutecTrode Thép 78.000 2101 S 27 EutecTrode Nhôm EutecTrode Gang 34.000 60.000 ộ cứng 65HB 45HRC Thành phần hợp kim Fe, Mn, Si,C Al, Si Ni, Mn, Fe Dòng điện hàn AC/DC DC AC/DC iều chứng tỏ đặc tính ngồi nguồn cung cấp điểm làm việc phải có độ dốc lớn độ dốc đặc tính hồ quang [3] iều kiện để ổn đ nh hệ thống : dU n dU h (1.1)  0 dI dI S - hệ số ổn đ nh; Uh - điện áp trì hồ quang S Trong : Un - điện áp nguồn trì cung cấp điện ối với điện áp không tải nguồn điện hàn : AC từ 40 đến 80V DC từ 60 đến 90V Dòng ngắn mạch:Icc/Ih=1.1 đến 1.5 cho thiết b nặng U(V) iện áp hở mạch (OCV) ộ cứng máy hàn 65 30 250 A 100 A I(A) Hình 1.3 Đặc tuyến máy hàn hồ quang điện  iện áp hở mạch (OCV) điện áp đầu máy hàn điện, điều kiện khơng có tải, đƣợc gọi điện áp khơng tải ối với máy điện kiểu CV (điện áp không đổi), điện áp hở mạch (OCV) khơng có ý ngh a, nhƣng với máy CC (dịng điện khơng đổi), AC DC, điện áp hở mạch có vai trị quan trọng, bảo đảm mồi hồ quang d dàng ổn đ nh hồ quang Tuy nhiên, điện áp hở mạch cao có nguy điện giật, giá tr tối đa 100V [2]  Thơng thƣờng điện áp trì hồ quang máy hàn hồ quang tay đƣợc xác đ nh 20V Dòng điện hàn đƣợc điều chỉnh cách thay đổi thông số máy  Hàn, máy hàn cổ điển ngƣời ta thay đổi điện kháng nhận đƣợc họ đặc tính ngồi máy biến áp hàn 1.2 GIỚI THIỆU VỀ MÁY HÀN HỒ QUANG CÔNG SUẤT NHỎ: 1.2.1 Máy hàn cổ điển (tần số 50-60Hz): 1.2.1.1 Các dạng chính: - Máy hàn truyền thống hay gọi máy hàn biến tần số 50Hz Hình 1.4: Nguyên lý máy hàn dùng biến hàn tần số 50 Hz (1:Khung máy biến hàn; 2: điều chỉnh độ cứng máy hàn; 3: phôi hàn; 4: que hàn) Hình 1.5: Nguyên lý máy hàn dùng biến hàn tần số 50 Hz có tự cảm riêng Loại máy hàn đƣợc dùng phổ biến giá thành thấp, kết cấu đơn giản d bảo trì Loại cung cấp điện AC đầu vào giảm áp ngõ ra, nơi gắn điện cực hàn Bộ phận bên máy hàn biến áp hàn, gồm hai cuộn cuộn sơ cấp thứ cấp, lõi từ tính với mỏng thép hợp kim silic Các cuộn sơ cấp thứ cấp đƣợc làm Cu Al cuộn Al có trọng lƣợng nh kinh tế Do Al có tính d n điện thấp Cu, tiết diện dây Al phải lớn dây Cu Các máy biến áp hàn đƣợc làm mát không khí đối lƣu tự nhiên cƣỡng đƣợc dùng nhiều công nghiệp, đƣợc làm mát dầu mơi trƣờng khắc nghiệt nhƣ có tính ăn mịn cao, nhiều bụi bẩn ể trì hồ quang cháy liên tục hạn chế dòng ngắn mạch thực việc hàn hồ quang, điện trở mạch điện phải lớn mang tính cảm Các máy hàn hồ quang điện kháng tăng lên nhờ biện pháp nhân tạo nhƣ : Nối điện kháng nối tiếp thêm vào cuộn dây thứ cấp máy biến áp; làm cho điện kháng thân máy biến áp tăng lên cách làm cho điện kháng tản cuộn dây tăng lên bố trí thêm cuộn kháng điều chỉnh mạch từ máy biến áp [2] Khung từ đƣợc làm từ Si Cuộn dây thứ cấp Cuộn dây sơ cấp U2 U1 1’ 2’ 3’ 4’ Tiếp điểm điều chỉnh dịng điện hàn Hình 1.6 ể diều chỉnh giá tr dịng điện hàn, sử dụng chuyển mạch để nối tắt điểm tƣơng ứng 1-1’; 2-2’ ; 3-3’ ; 4-4’ Tay quay U2 U1 Hình 1.7 Sử dụng tay quay để thay đổi độ lớn mạch từ shunt mạch từ máy biến áp Sự thay đổi làm thay đổi giá tr dịng điện hàn 1.2.1.2 Hình dạng thực tế: Hình 1.8: Máy hàn dùng biến hàn tần số 50 Hz 1.2.2.Máy hàn hồ quang inverter: Loại máy hàn tiên tiến sử dụng công nghệ Inverter sử dụng linh kiện đóng cắt IGBT MOSFET tần số từ 20-40KHz, ƣu điểm loại máy hàn nhỏ gọn, nhiều chức đặc biệt cho sản phẩm mối hàn đ p mắt - Hình dạng thực tế: Hình 1.9 Hình dạng nhỏ gọn thích hợp cơng việc địi hỏi tính động cao như: đóng tàu thuyền, xây dựng dân dụng ngành công nghiệp nặng … Song song với tính vƣợt trội cơng nghệ hàn, máy hàn Inverter có khối lƣợng nh , khởi động êm không làm ảnh hƣởng đến hệ thống điện nhỏ tránh gây sụt áp cục lƣới điện Ngồi máy hàn Inverter đại cịn tích hợp lọc tích cực nhằm hạn chế gây nhi u lƣới điện - Sơ đồ nguyên lý máy hàn: Hình 1.10: Nguyên lý máy hàn dùng inverter tần số ~ 20.000 Hz Nguồn điện 220V AC- 50Hz đƣợc đƣa qua PFC để chỉnh nắn thành nguồn điện DC có giá tr điện áp khoảng 280VDC Nguồn DC đƣợc khóa điện tử cơng suất băm thành điện áp AC vuông với tần số khoảng 20Khz nguồn AC đƣa vào ngõ vào cuộn sơ cấp máy biến áp xung để biến đổi điện áp cho phù hợp cho điện áp hàn khoảng 80VAC-20kHz (khi hở mạch) nguồn đƣợc chỉnh lƣu cao tần thành nguồn DC đƣợc cho qua cuộn coil đệm trƣớc đƣa tới mối hàn để tạo hồ quang 1.2.3 Đánh giá chung dạng máy hàn trên: Ngày nay, hầu hết nƣớc phát triển khơng cịn sử dụng loại máy hàn tần số cơng nghiệp (50-60Hz) nữa, mà thay vào họ sử dụng loại máy hàn Inverter, điều đẩy nhanh suất c ng nhƣ hiệu làm việc lên nhiều Ở Việt Nam, máy hàn Inverter cịn mẻ, sử dụng khơng nhiều, chủ yếu trung tâm, hay xí nghiệp có quy mơ lớn, cịn xí nghiệp nghiệp hay xƣởng khí vừa nhỏ hầu nhƣ khơng thấy Yếu tố chung ảnh hƣởng đến tình hình nhƣ phần lớn phụ thuộc vào giá thành loại máy hàn đại Một máy hàn trung tần có dịng hàn từ 200-320A Mỹ Nhật có giá từ 1600-3000USD, Trung Quốc từ 200-400USD, máy hàn tần số công nghiệp Việt Nam từ 60-200USD Nếu mua sản phẩm máy hàn xuất xứ từ Trung Quốc, nhìn chung giá thành chấp nhận đƣợc, nhiên chất lƣợng sản phẩm c ng nhƣ chế độ bảo hành lại việc đáng quan tâm Ngày Việt Nam bƣớc hình thành cơng nghiệp hóa – đại hóa, địi hỏi cơng việc phải mang tính chun nghiệp Và từ vấn đề đƣợc đặt việc nghiên cứu sản xuất máy hàn Inverter phù hợp với điều kiện nƣớc ta cần thiết tƣơng lai chắn khơng cịn thấy máy hàn nặng nề cồng kềnh Hòa với nh p độ phát triển đất nƣớc, nhóm thực luận văn nghiên cứu loại máy hàn Inverter 40-160A Theo tìm hiểu th trƣờng loại máy có nhu cầu sử dụng lớn  Máy hàn hồ quang cổ điển Ƣu khuyết điểm máy hàn dùng máy biến áp hàn 50Hz Ƣu Điểm:  ộ bền khí vận hành cao  D chế tạo, giá thành rẻ  Khi sử dụng nguồn pha chất lƣợng mối hàn c ng cải thiện đáng kể 10 Khuyết Điểm:     Chất lƣợng mối hàn không cao sử dụng nguồn pha Không hàn đƣợc mối hàn cho vật hàn mỏng Gây nhi u ảnh hƣởng đến lƣới điện quốc gia Tốn nhiều kim loại mầu sản xuất, có khối lƣợng tổng nặng nên không phù hợp cho thiết b máy hàn xách tay  Máy hàn hồ quang inverter Ƣu khuyết điểm máy hàn inverter Ƣu Điểm:  Vì sử dụng tần số cao để biến đổi điện áp nên biến giảm nhiều lần so với biến 50Hz Máy hàn có khối lƣợng nh , nhỏ gọn, có tính mobile cao thuận tiện cho chế tạo máy hàn xách tay  Vì sử dụng inverter tần số 20Khz, nên lƣợng điện đầu máy hàn cấp cho hồ quang ổn đ nh  hồ quang nên d hàn cho chất lƣợng mối hàn cao đặc biệt dải dòng điện cấp cho hồ quang lớn 40A~160A nên dùng hàn loại tơn mỏng d dàng  Không gây nhi u ngƣợc lại lƣới điện không gây tƣợng ngắn mạch sụt áp nhƣ máy hàn tần số 50Hz  Tiết kiệm kim loại màu cho việc sản xuất máy hàn tƣơng lai  Song song với tính máy hàn inveter cịn vƣợt trội cơng nghệ hàn Ngồi máy hàn Inverter đại cịn tích hợp lọc tích cực nhằm hạn chế gây nhi u lƣới điện Khuyết Điểm:  Giá thành cao máy truyền thống công nghệ c , sử dụng cơng nghệ cao nhƣ khóa cơng suất cho mạch chính, mạch điều khiển trung tâm, vv …  Cần có chế độ bảo trì tốt máy hàn biến 50 hz, thông thƣờng tháng lần làm vệ sinh mạch điện tử hệ thống làm mát  Từ thông số ta có bảng so sánh mày hàn cổ điển máy hàn inverter 102 VCC R25 1K 13 C13 182 R21 R12 1K2 17 C11 103 U2C TL084 Mạch lặp điện áp 15k R13 560 R24 270 R27 1K R20 + 10 - C14 471 150 VCC D12 12V 11 15 R7 3k R8 10k 13 12 R6 10K D9 4148 4148 R17 1k 14 C21 103 C20 10 103 Mạch lặp điện áp 12 C/S+ C/S- VC SHDN E/A- AOUT COMP BOUT SYNC RT GND CT 16 11 19 14 21 SS R18 C17 C16 332 222 C24 152 R23 R R15 1k2 C19 J5 CON25 13 E/A+ Mạch PID C23 475 0 C18 103 23 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 R22 U2B TL084 1K VCC 11 12 D10 + - R28 6k8 R26 3k9 VCC 4148 C27 CAP NP C26 CAP NP C25 CAP NP Giới thiệu thông số UC3846 SMPS Controller:  Nằm họ:Voltage Regulators –PWM  PWM có Duty Cycle max: 98%  Nhiệt độ hoạt động:-650C – 1500C  Hai ngõ điều khiển PWM  Số chân linh kiện: 16-DIP (loại 300 mil)  iện áp cung cấp: - 40V  Loại PWM: Voltage – Mode  Tần số lớn PWM: 500 kHz Các thành phần IC UC3846 PSMS Controller: 3k9 R19 R Mạch0 tạo OSC R16 1k2 471 VCC C22 22uF 104 VCC C15 VREF 4148 D11 TL084 + U2D TL084 U2A - 10 VCC 332 R10 10K R14 22 10K D8 U1 UC3846 VIN R9 1K IC PWM + VCC C12 - R11 Mạch so sánh điện áp 103 Phần cấp nguồn: - Chân 15 : Cấp nguồn cho IC hoạt động từ – 40V - Chân 12 : Nối mass (đất) - Chân : Luôn tạo điện áp 5V (Vref = 5V) Phần tạo dao động: - Chân kết hợp với tụ điện trở để tạo giá tr cụ thể tần số dao động cho PWM ngõ (để tần số PWM xác cao giá tr tụ nên sử dụng loại tụ có dung lƣợng CT> 470pF) - Chân 10 : Chân SYNC Phần tạo SHUTDOWN SOFTSTART: - Chân : Liên kết với tụ điện điện trở mắc thêm để thiết kế tạo “current limit adjust” tinh chỉnh giới hạn dòng cho đóng hay mở tín hiệu PWM - Chân 16 :Chân cho phép PWM đƣợc xuất ngõ (chân đƣợc thiết kế phép ngõ PWM có tín hiệu hay tín hiệu Việc quan trọng hai tín hiệu đƣợc sử dụng để đóng cắt khóa cơng suất liên động nên việc khởi tạo chấm dứt tín hiệu phải đƣợc thiết kế tốt để tránh tƣợng trùng d n khóa cơng suất gây hƣ hỏng thiết b ) Bộ bù khuếch đại sai số: - Chân 6: tín hiệu hồi tiếp dịng điện hàn; - Chân 5: giá tr so sánh với giá tr hồi tiếp hay gọi giá tr ban đầu (đƣợc điều chỉnh từ – 3VDC) 104 - Chân 7: kết hợp với mạch thiết kế thêm để tao thành điều khiên PID Thành phần ngõ ra: Thành phần ngõ IC UC3846 đó: - Chân 13: Cấp nguồn hoạt động cho IC UC3846 (chọn VC = 12V) - Chân 14: Ngõ PWM thuận OUTPUT B - Chân 11: Ngõ PWM phủ đ nh OUTPUT A Hai ngõ A B kết hợp nhƣ sau: Tần số đầu OUTA OUTB củng tần số đầu PWM Tín hiệu PWM đƣợc khuếch dung điều khiển khóa đóng cắt cho khóa cơng suất cầu H hay nửa cầu H Dựa tín hiệu ngõ so sánh EA- với EA+ làm ảnh hƣởng đến mức điện áp PWMCOP điện áp so sánh với song rang cƣa bên IC để tạo độ rộng xung PWM Tính tốn RT CT để có tần số đầu PWM 20 Hz: Tần số dao động PWM máy hàn đƣợc chọn 20kHz Tín hiệu PWM đƣợc khuếch đại qua IGBT driver để làm nhiệm vụ đóng ngắt khóa cơng suất Tần số dao động PWM phụ thuộc vào kết hợp linh kiện bên phải mắc vào RT CT Chân số chân số kết hợp bên IC UC3846 để tạo tần số 20kHz 105 Theo datasheet tần số dao động PWM đƣợc tính theo cơng thức sóng cƣa: f ramp  1,2 RT CT Theo thích thƣờng ta nên chọn CT> 470pF  ta chọn giá tr cho tụ CT = 6800pF tức chọn tụ 2A682 ể có tần số đóng cắt PWM 20kHz tần số sóng cƣa hệ thống 40kHz framp = 40kHz → RT = 4.3x103  ( 4.3k  ) Trong thực tế để thuận lợi việc cân chỉnh tần số ta thiết kế mạch nhƣ sau: Mạch tạo sóng tam giác Nếu chọn nhƣ thiết kế mạch nhƣ hình tần số sóng tam giác thay đổi khoảng:29kHz< framp< 160kHz Tần số đóng cắt mạch là: 14kHz < f < 80kHz 106 Nguyên lý hoạt động UC3846 Khi chân 15 đƣợc cấp điện áp phù hợp (12V Dc) ngõ kênh A (chân 11) ngõ kênh B (chân 14) xuất chuỗi xung vng liên tục Chuỗi xung vng cấp tín hiệu cho cặp transistor MosFet lái Transistor MosFet lái (Q1,Q2,Q3,Q4) điều khiển cặp transistor cơng suất lớn IGBT (Q6,Q7,Q8,Q9) đóng ngắt dịng tải lớn thơng qua biến lái T2,T3 đƣợc quấn chung lõi diode (D24,D25,D26,D27) hồi tiếp dòng để đƣa vào chân 16 (IC UC3846) ngắt dao động ngõ chân 11, chân 14 VCC=+15V R42 C32 220uF/25V C33 101 D13 1N5819 Q3 IRF9Z24N R29 20/0.5W T2 R39 10 Q1 IRFZ22N C34 223 8231569 C29 0.01 R30 20/0.5W Q4 IRF9Z24N D14 1N5819 R31 5/0.5W Q2 IRFZ22N C56 471/2KV R58 22/1W 10 FGH40N60 C58 J11 C59 471/2KV Q9 C57 471/2KV FGH40N60 C61 473/400V R57 22/1W 471/2KV Q8 R56 22/1W FGH40N60 C60 473/400V Q6 J12 FGH40N60 Q7 R41 10 D24 4148 15 D25 4148 R60 10K D26 4148 D27 4148 R59 22/1W 4 C31 0.01 R34 20/0.5W D16 1N5819 R40 10 C30 0.01 1250513 R35 5/0.5W R33 20/0.5W T3 R37 220 D15 1N5819 C28 0.01 R38 10 R32 5/0.5W 10 R36 5/0.5W 107 Sơ đồ nguyên lý 108 Sơ đồ mạch in hối nguồn 109 Sơ đồ mạch in hối PWM 110 Sơ đồ mạch in hối IBGT 111 112 Hình ảnh board mạch sau hi thi cơng xong 113 114 115 Kết thu đƣợc máy đo FLUKE iện áp vào không tải Vin = 220 VAC iện áp không tải Vout = 67.1 VAC Dịng khơng tải Iout = 0.08 A iện áp ngắn mạch hàn Vac = 0.017 VAC Dòng điện cực đại hàn Iac = 80,2 A Hệ số cos = -1 Thông số đo đƣợc phịng thí nghiệm B1-103 (Trƣờng H Kỹ thuật TP.HCM) 116 5.5 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM “Nghiên cứu thiết kế luật điều khiển dòng hàn cho máy hàn xách tay pha sử dụng IC chuyên dụng cho biến đổi công suất” nhƣ sau: Thông số ngõ vào máy: • iện áp pha 220V ± 10% • Tần số 50/60Hz • Hệ số cơng suất 0,75 (thay dự kiến 0.9) • Tổn hao khơng tải 60W • Bảo vệ q nhiệt cho linh kiện điện tử 70 0C Thông số ngõ máy hàn: • iện áp hở mạch 75VDC • iện áp hàn 18~24VDC • Dịng hàn 40A~80A • Duty cycle (%) 80A @ 22% • Cấp dịng hàn cho que hàn loại: 1,2mm ~ 3,2mm • Tần số inverter 20 ~ 22KHz • Khối lƣợng t nh:  kg ... (1:Khung máy biến hàn; 2: điều chỉnh độ cứng máy hàn; 3: phôi hàn; 4: que hàn) Hình 1.5: Nguyên lý máy hàn dùng biến hàn tần số 50 Hz có tự cảm riêng Loại máy hàn đƣợc dùng phổ biến giá thành thấp, kết... điều khiển PID sử dụng OP-Amp IC tạo PWM ( gọi PID analog) Luận văn nghiên cứu luật điều khiển dịng hàn loại b 33 Hình 3.1.1.5 Mạch điều khiển PID sử dụng OP-Amp IC tạo PWM Bộ điều khiển PID đƣa... quang máy hàn hồ quang tay đƣợc xác đ nh 20V Dòng điện hàn đƣợc điều chỉnh cách thay đổi thông số máy  Hàn, máy hàn cổ điển ngƣời ta thay đổi điện kháng nhận đƣợc họ đặc tính ngồi máy biến áp hàn