Zgrzewarka ArduWelder
- Sławek
- Site Admin
- Posty: 14541
- Rejestracja: 21 gru 2011, 22:12
- Has thanked: 15 times
- Been thanked: 22 times
Zgrzewarka ArduWelder
Jak to mawiają, potrzeba matką wynalazków
Potrzebowałem zgrzać akumulator do e-bike z ogniw Li-ion, można by to kaleczyć lutownicą, ale zdecydowanie lepiej to wychodzi przy pomocy zgrzewarki gotowa zgrzewarka jest dosyć droga i nie opłacało się jej kupić, zatem pogrzebałem trochę w necie i znalazłem inspirację
Do zgrzewarki potrzebne jest źródło generujące wysoki prąd przy minimalnym napięciu, i jak się okazuje, do tego celu bardzo dobrze nadaje się trafo z mikrofali oczywiście nie w wersji oryginalnej bo napięcie 2kV raczej jest odwrotnością tego co oczekujemy, zatem nieco trzeba go przerobić
Tak wygląda oryginalne trafo GAL 800-E :
To akurat ma 800W ale można dostać jeszcze wersję 900W, niestety akurat nie było dostępne więc zakupiłem to. Na końcu podam linki i koszty całego projektu
Na dole jest uzwojenie pierwotne na 230V i je zostawiamy w spokoju, o góry widać wtórne, w tym przypadku generujące napiecie rzędu 2kV i jego musimy się brutalnie pozbyć. Zatem obcinamy z dwóch stron wystające uzwojenie :
a następnie za pomocą dowolnej techniki trzeba wybić to co zostało w rdzeniu, ja wywierciłem otwór wiertłem fi 13mm a następnie przy pomocy pręta fi 15 mm wybiłem to co zostało. Następnie trochę kosmetyki aby wydłubać resztki karkasu i papieru przekładkowego i mamy piękne dwa otwory przelotowe :
Po około godzinie roboty mamy przygotowane trafo aby nawinąć nowe uzwojenie. I tu pewnie przerażenie, jak nawinąć skoro rdzeń jest zamknięty ? otóż nawinąć to słowo na wyrost użyjemy do tego przewodu miedzianego typu linka (z czystej miedzi a nie chińskiej !) o przekroju ... 50mm2
Wyjdzie nam tego całe 2 zwoje
W efekcie po tej operacji, na wyjściu uzwojenia wtórnego mamy niecałe 2V napięcia i prąd ... w okolicach kilkuset amper, sądzę, że około 600A bo nie mam czym zmierzyć
Teraz pozostało an końcach przewodów zarobić końcówki które widać na fotkach wyżej, ale to dopiero jak go zamknę w obudowie.
No i teraz ważna sprawa, zgrzewarka nie będzie tylko służyła do zgrzewania akumulatorów ale również do zgrzewania stali bo robi to bez problemu Zatem do końcówek przewodów będą wymiennie przykręcane elektrody do zgrzewania akumulatorów lub cęgi stacjonarne do zgrzewania stali
No dobra, mamy źródło prądu i co dalej ? ano teraz potrzeba jeszcze kilka elementów sterujących. Można to rozwiązać na dwa sposoby, albo na chama czyli ON/OFF "na oko" i zgrzewać, albo precyzyjnie. Ja wybrałem oczywiście to drugie rozwiązanie bo nie lubię dziadostwa, no i aby tradycji stało sie za dość, to sercem całej zgrzewarki będzie sterować ... arduino
Sterowanie polega na tym, aby załączyć zgrzewarkę na określony precyzyjnie i powtarzalnie czas. Oczywiście to w dużym uproszeniu bo jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach
Taśma niklowa której używa się do budowy akumulatorów ma przekrój 7x0.15mm więc jest cienka, zatem wymaga bardzo łagodnego traktowania prądem aby jej nie przepalić. Czas zgrzewania w tym przypadku powinien wynosić 40-80ms (1000 milisekund to jedna sekunda). Dodatkowo dochodzi kwestia grzania się trafo zatem konieczny jest pomiar temp. i chłodzenie, no i oczywiście załączanie trafa.
Zatem do dzieła :
1. sterownik oparty arduino, w zasadzie dowolne, ja do testów użyłem mega2560 ale na pewno skończy się na Micro lub Uno
2. LCD tekstowy 20x4 na I2C
3. przekaźnik elektroniczny SSR (nie można użyć zwykłego z uwagi na niestabilnośc styków i iskrzenie itp.) - ja użyłem SSR który na sterowaniu ma 3-32V a na wyjściu pozwala zasilać do 400V i 25A - oczywiście przekaźnik będzie załączał trafo po stronie pierwotnej czyli 230V kolejną zaleta jest to, że ma bardzo krótki czas zadziałania (< 10ms), posiada optoizolację wiec nie upali się elektronika, i działa w momencie tzw. przejścia przez 0, czyli nie powoduje ew. zadziałania zabezpieczenia naprądowego
4. mały przekaźnik pod arduino sterowany napięciem 5V do załączania wentylatora
5. czujnik temperatury DS18B20 o zakresie temp. -40 do +120 C
6. enkoder do obsługi programu
7. mały zasilacz 230V/12V
W pierwszej wersji miałem zamiar oprzeć konstrukcję programu o menu jak w przypadku apki, ale stwierdziłem, że im prościej tym lepiej, zatem obsługa programu sprowadza się do zmiany ustawień na jednym ekranie głównym za pomocą enkodera i przycisku
Zasada działania i obsługi programu jest następująca :
Zgrzewanie składa sie z tzw. dwóch taktów, tzw. preimpulsu który czyści elektrody, krótkiej przerwy i impulsu zasadniczego. Preimpuls powinien stanowić ~ 1/4 impulsu właściwego, zatem w przypadku zgrzewania aku może to wyglądać mniej więcej tak : preimpuls 20ms, przerwa 40ms, impuls właściwy 80ms a potem 1500ms (1.5s) przerwy przed ponownym zgrzewem aby nie przegrzać trafo. Wyzwalanie zgrzewania realizuje się przyciskiem za pomocą nogi, przycisk może być dowolny typu NO
Zatem do ustawienia mamy :
1. preimpuls (przedział 0-100ms)
2. impuls właściwy (przedział 0-4000ms)
3. przerwa pomiędzy pierwszym i drugim impulsem (przedział 0-100ms)
4. pauza po zgrzewie (przedział 1500-4000ms)
I tyle
Na ekranie wyświetla się również aktualna temperatura oraz status wentylatora.
Co do temperatury, to czujnik mierzy temp. na uzwojeniu pierwotnym i po przekroczeniu 30 st. załącza wentylator a po przekroczeniu 90st. C blokuje możliwość zgrzewania do czasu ostygnięcia, oczywiście wszystko jest komunikowane na ekranie programu
No i w zasadzie na ten moment tyle obecnie tworzę obudowę ze sklejki, będzie to wersja do powieszenia również na ścianie bo tak jest wygodniej przy pracy z grubymi przewodami
I teraz koszta :
1. trafo kupiłem na allegro za 29 zł - http://allegro.pl/show_item.php?item=5819632741" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
2. przekaźnik SSR 400V/25A - 39 zł - http://allegro.pl/przekaznik-polprzewod ... 61386.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false; kupiłem ten bo miałem w sklepie na miejscu, ale można dostać taniej
3. arduino Micro 2$
3. LCD 20x4 miałem w szufladzie, koszt 20 zł
4. przekaźnik arduino 2$
5. enkoder arduino 6,5 zł - http://allegro.pl/modul-impulsator-enko ... 67194.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
6. czujnik temperatury DS18b20 4 zł - http://allegro.pl/czujnik-temperatury-d ... 86849.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
7. Przewód 50mm2 x 2mb + 2 złączki - 28 zł
Czyli koszt to około 100-120 zł czyli niewiele a zastosowanie tego jest bardzo szerokie
Pozdr
Potrzebowałem zgrzać akumulator do e-bike z ogniw Li-ion, można by to kaleczyć lutownicą, ale zdecydowanie lepiej to wychodzi przy pomocy zgrzewarki gotowa zgrzewarka jest dosyć droga i nie opłacało się jej kupić, zatem pogrzebałem trochę w necie i znalazłem inspirację
Do zgrzewarki potrzebne jest źródło generujące wysoki prąd przy minimalnym napięciu, i jak się okazuje, do tego celu bardzo dobrze nadaje się trafo z mikrofali oczywiście nie w wersji oryginalnej bo napięcie 2kV raczej jest odwrotnością tego co oczekujemy, zatem nieco trzeba go przerobić
Tak wygląda oryginalne trafo GAL 800-E :
To akurat ma 800W ale można dostać jeszcze wersję 900W, niestety akurat nie było dostępne więc zakupiłem to. Na końcu podam linki i koszty całego projektu
Na dole jest uzwojenie pierwotne na 230V i je zostawiamy w spokoju, o góry widać wtórne, w tym przypadku generujące napiecie rzędu 2kV i jego musimy się brutalnie pozbyć. Zatem obcinamy z dwóch stron wystające uzwojenie :
a następnie za pomocą dowolnej techniki trzeba wybić to co zostało w rdzeniu, ja wywierciłem otwór wiertłem fi 13mm a następnie przy pomocy pręta fi 15 mm wybiłem to co zostało. Następnie trochę kosmetyki aby wydłubać resztki karkasu i papieru przekładkowego i mamy piękne dwa otwory przelotowe :
Po około godzinie roboty mamy przygotowane trafo aby nawinąć nowe uzwojenie. I tu pewnie przerażenie, jak nawinąć skoro rdzeń jest zamknięty ? otóż nawinąć to słowo na wyrost użyjemy do tego przewodu miedzianego typu linka (z czystej miedzi a nie chińskiej !) o przekroju ... 50mm2
Wyjdzie nam tego całe 2 zwoje
W efekcie po tej operacji, na wyjściu uzwojenia wtórnego mamy niecałe 2V napięcia i prąd ... w okolicach kilkuset amper, sądzę, że około 600A bo nie mam czym zmierzyć
Teraz pozostało an końcach przewodów zarobić końcówki które widać na fotkach wyżej, ale to dopiero jak go zamknę w obudowie.
No i teraz ważna sprawa, zgrzewarka nie będzie tylko służyła do zgrzewania akumulatorów ale również do zgrzewania stali bo robi to bez problemu Zatem do końcówek przewodów będą wymiennie przykręcane elektrody do zgrzewania akumulatorów lub cęgi stacjonarne do zgrzewania stali
No dobra, mamy źródło prądu i co dalej ? ano teraz potrzeba jeszcze kilka elementów sterujących. Można to rozwiązać na dwa sposoby, albo na chama czyli ON/OFF "na oko" i zgrzewać, albo precyzyjnie. Ja wybrałem oczywiście to drugie rozwiązanie bo nie lubię dziadostwa, no i aby tradycji stało sie za dość, to sercem całej zgrzewarki będzie sterować ... arduino
Sterowanie polega na tym, aby załączyć zgrzewarkę na określony precyzyjnie i powtarzalnie czas. Oczywiście to w dużym uproszeniu bo jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach
Taśma niklowa której używa się do budowy akumulatorów ma przekrój 7x0.15mm więc jest cienka, zatem wymaga bardzo łagodnego traktowania prądem aby jej nie przepalić. Czas zgrzewania w tym przypadku powinien wynosić 40-80ms (1000 milisekund to jedna sekunda). Dodatkowo dochodzi kwestia grzania się trafo zatem konieczny jest pomiar temp. i chłodzenie, no i oczywiście załączanie trafa.
Zatem do dzieła :
1. sterownik oparty arduino, w zasadzie dowolne, ja do testów użyłem mega2560 ale na pewno skończy się na Micro lub Uno
2. LCD tekstowy 20x4 na I2C
3. przekaźnik elektroniczny SSR (nie można użyć zwykłego z uwagi na niestabilnośc styków i iskrzenie itp.) - ja użyłem SSR który na sterowaniu ma 3-32V a na wyjściu pozwala zasilać do 400V i 25A - oczywiście przekaźnik będzie załączał trafo po stronie pierwotnej czyli 230V kolejną zaleta jest to, że ma bardzo krótki czas zadziałania (< 10ms), posiada optoizolację wiec nie upali się elektronika, i działa w momencie tzw. przejścia przez 0, czyli nie powoduje ew. zadziałania zabezpieczenia naprądowego
4. mały przekaźnik pod arduino sterowany napięciem 5V do załączania wentylatora
5. czujnik temperatury DS18B20 o zakresie temp. -40 do +120 C
6. enkoder do obsługi programu
7. mały zasilacz 230V/12V
W pierwszej wersji miałem zamiar oprzeć konstrukcję programu o menu jak w przypadku apki, ale stwierdziłem, że im prościej tym lepiej, zatem obsługa programu sprowadza się do zmiany ustawień na jednym ekranie głównym za pomocą enkodera i przycisku
Zasada działania i obsługi programu jest następująca :
Zgrzewanie składa sie z tzw. dwóch taktów, tzw. preimpulsu który czyści elektrody, krótkiej przerwy i impulsu zasadniczego. Preimpuls powinien stanowić ~ 1/4 impulsu właściwego, zatem w przypadku zgrzewania aku może to wyglądać mniej więcej tak : preimpuls 20ms, przerwa 40ms, impuls właściwy 80ms a potem 1500ms (1.5s) przerwy przed ponownym zgrzewem aby nie przegrzać trafo. Wyzwalanie zgrzewania realizuje się przyciskiem za pomocą nogi, przycisk może być dowolny typu NO
Zatem do ustawienia mamy :
1. preimpuls (przedział 0-100ms)
2. impuls właściwy (przedział 0-4000ms)
3. przerwa pomiędzy pierwszym i drugim impulsem (przedział 0-100ms)
4. pauza po zgrzewie (przedział 1500-4000ms)
I tyle
Na ekranie wyświetla się również aktualna temperatura oraz status wentylatora.
Co do temperatury, to czujnik mierzy temp. na uzwojeniu pierwotnym i po przekroczeniu 30 st. załącza wentylator a po przekroczeniu 90st. C blokuje możliwość zgrzewania do czasu ostygnięcia, oczywiście wszystko jest komunikowane na ekranie programu
No i w zasadzie na ten moment tyle obecnie tworzę obudowę ze sklejki, będzie to wersja do powieszenia również na ścianie bo tak jest wygodniej przy pracy z grubymi przewodami
I teraz koszta :
1. trafo kupiłem na allegro za 29 zł - http://allegro.pl/show_item.php?item=5819632741" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
2. przekaźnik SSR 400V/25A - 39 zł - http://allegro.pl/przekaznik-polprzewod ... 61386.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false; kupiłem ten bo miałem w sklepie na miejscu, ale można dostać taniej
3. arduino Micro 2$
3. LCD 20x4 miałem w szufladzie, koszt 20 zł
4. przekaźnik arduino 2$
5. enkoder arduino 6,5 zł - http://allegro.pl/modul-impulsator-enko ... 67194.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
6. czujnik temperatury DS18b20 4 zł - http://allegro.pl/czujnik-temperatury-d ... 86849.html" onclick="window.open(this.href);return false;" onclick="window.open(this.href);return false;
7. Przewód 50mm2 x 2mb + 2 złączki - 28 zł
Czyli koszt to około 100-120 zł czyli niewiele a zastosowanie tego jest bardzo szerokie
Pozdr
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
- Sławek
- Site Admin
- Posty: 14541
- Rejestracja: 21 gru 2011, 22:12
- Has thanked: 15 times
- Been thanked: 22 times
Re: Zgrzewarka ArduWelder
Upolowalem za 4 zeta w casto
Nie masz wymaganych uprawnień, aby zobaczyć pliki załączone do tego posta.
Re: Zgrzewarka ArduWelder
A gdzie soft do zassania ??Sławek pisze:O czym ?aniol310 pisze:Sławek a nie zapomniałeś o czymś
I znowu do dokupienia wyświetlacz
- Artu
- Kierowca
- Posty: 400
- Rejestracja: 31 mar 2015, 15:43
Re: Zgrzewarka ArduWelder
Raczej włącznik nożny/podłogowyMaciej pisze:To chyba głowica od podkaszarki - jak ją użyjesz w tym projekcie?