индустрия » Электротехника » Сварочные аппараты » Сварочный выпрямитель Изготовить сварочный выпрямитель своими руками при наличии комплектующих деталей, материалы для радиатора крепление вентилей и основного составляющего, Простейший сварочный выпрямитель своими руками может быть выполнен по схеме, приведенной на Рис. 1. Диодный выпрямитель, собранный по мостиковой схеме монтируется на радиаторе для теплообмена и охлаждения. Мощные диоды типа ВД-200 выделяют при работе много тепла. Для обеспечения падающей характеристики тока (вольтамперной) последовательно в цепь включается дроссель. Активное переменное сопротивление (реостат) в последовательной цепи позволяет производить плавную регулировку сварочного тока. Один полюс подключается к сварочному электроду, а второй к свариваемому объекту. Электролитический конденсатор на схеме работает как сглаживающий фильтр для снижения пульсаций.Реостат вполне под силу намотать самому, для подобной работы необходим керамический сердечник (годится керамическая трубка изолятора) и проволока из никелина или нихрома. Диаметр проволоки зависит от величины регулируемого тока сварки. Расчет сопротивления реостата производится на основании удельного сопротивления проволоки, ее сечения и общей длины. От диаметра витков будет зависеть шаг (ступень) регулировки тока сварки. Таким образом, самодельный сварочный выпрямитель можно изготовить в домашних условиях, при наличии необходимых материалов, на 100%. Читайте также | Если мы хотим собрать сварочный аппарат своими руками, нам потребуется очень мощный источник питания для создания и поддержания дуги, который будет преобразовывать сетевое напряжение обеспечения номинальной величины и качества сварочного тока Под блоком питания дуги в общем случае подразумевается схема состоящая из силового трансформатора и регулирующих элементов, улучшающих характеристику дуги а также выпрямитель и другие устройства. В самом простом варианте, если рассматривать схемы изготовления сварочного аппарата своими руками, то источником питания для дуги является только один силовой трансформатор, без использования дополнительных блоков и узлов.
Блок питания заключается в корпус и оборудуется всеми необходимыми мелочами: соединительными разъемами и клеммами, специальными выключателями и регуляторами. Корпус сварочника можно оборудовать ручками для переноски и колесиками. Подобную конструкцию достаточно хорошего качества сварки можно изготовить самостоятельно и своими руками. Главный секрет самодельного аппарата это небольшое понимание процесса сварки, правильный выбор материала, ну и вложить в процесс изготовления устройства кусочек своей души, мастерства и терпения. Однако, если вы решились на самостоятельную сборку аппарата, вам будет гораздо легче, если свы поймете основные базовые теоретические навыки, касающиеся момента горения сварочной дуги и плавления электрода, характеристик трансформаторов, магнитопроводов. Это главный элемент любой схемы сварочного устройства, он понижает сетевое напряжение до 50. ..80 В. Работает трансформатор в особых условиях, их называют дуговом режиме при этом происходит максимальная отдача мощности. Поэтому трансформаторы должны спокойно выдерживать протекание больших токов до 200 А. Силовые характеристики трансформаторов должны сочетаться с их динамическими — ВАХ трансформатора должна соответствовать определенным требованиям, иначе ее нельзя будет использовать для ручной сварки. Конструкции типовых трансформаторов сильно отличаются друг от друга. Разнообразие самодельных сварочных трансформаторов огромное, так как в их конструкциях много уникальных решений, но помимо этого самодельные конструкции трансформаторов очень просты: в них отсутствуют дополнительные элементы для регулировки тока, а регулировка происходит путем переключения витков катушек или с помощью других внешних специализированных устройств. Трансформатор состоит из магнитопровода, состоящего из наборных пластин специальной трансформаторной стали, первичной и вторичной обмотки, часто собранных с отводами для регулировки или схемы устройства. Если трансформатор рассчитан на заданный ток, то варить можно сразу с выхода вторичной обмотки, без дополнительных схемных решений ограничения тока. Первичную обмотку рекомендуется изготавливать с отводами — это позволяет немного изменять сварочный ток, а при некоторых условиях поднастроить трансформатор под просевшее напряжение сети. Главной частью трансформатора является магнитопровод. В большинстве случаев при изготовлении своими руками применяют магнитопроводы со списанных силовых и старых телевизионных трансформаторов, а также статоров электродвигателей. Этим объясняется огромное разнообразие изготовленных народными умельцами различных типов магнитопроводов сварочных трансформаторов.
Кроме основных параметров трансформатора таких как геометрические размеры магнитопровода, число витков его обмоток, величина уровня входного и выходного напряжения, потребляемый и максимальный на выходе ток имеются еще ряд характеристик для электросварочной системы, которые трудно оценить в домашних условиях или измерить с помощью самодельных измерительных приборов, однако именно эти характеристики определяют степень годности сварочного трансформатора в качестве источника питания для ручной сварки, в том числе и для формирования качественного шва. Что напрямую зависит от способности трансформатора стабильно держать ток, что описывается таким тезническим параметром, как внешняя вольт амперная характеристика (ВАХ) источника питания. Внешней ВАХ называется зависимость напряжения на разъемах источника от величины сварочного тока.Сварочный ток зависит от нагрузочных свойств трансформатора и от электрической дуги. Для ручной сварки используется только крутопадающая характеристика (3), жесткая и пологопадающая используются только в автоматах. Характеристики сварочной дуги. Дуга это длительный электрический разряд на конце электрода и области дуговой зоны металла. При зажигании дуги сначала произойдет пробой газового промежутка электронами, а затем процесс стабилизируется и в дуговом промежутке появится также ионная проводимость. Помимо этого, стабилизатором горения дуги считается плавящаяся и испаряющаяся обмазка электродов. В процессе соединения металом плавящимся электродом, под воздействием высоких температур, осуществляется плавление металла и формирование капли, а затем ее отрыв от электрода и перенос на металл конструкцию. Диаметр формирующихся капель и скорость их появления зависят от силы тока, диаметра электрода, длины дуги. Если трансформатор работает хорошо, дуга горит стабильно, а наплавленный металл ложитсяровно — значит, все сделано правильно; если нет, то характеристика ВАХ трансформатора близка к жесткой. Тогда можно это исправить включив в цепь балластное сопротивление резистора номиналом в сотые доли ома, например кусочек проволоки из нихрома. Балластный резистор немного ограничит максимальный ток трансформатора, что подправит его внешнюю характеристику. Так можно получить хорошие результаты горения дуги при сварке в ручном режиме. Улучшения крутизны внешней характеристики трансформатора можно также добится увеличив его выходное напряжения холостого хода, хотя при этом снизится КПД трансформатора. Еще один полезный технический параметр, характеризующий работу устройства -Динамическая характеристика источника питания. Как известно, источник питания дуги должен обладать быстрой реакцией на изменения тока и напряжения в дуге. Это зависит от времени восстановления напряжения от нулевых показаний в режиме короткого замыкания до напряжения повторного появления дуги. Это время и считается динамической характеристикой источника питания. Оно не должно быть более 0,05 с на 25 Вольт. Эта особенно значимо при замыкании капель расплавленного металла дугового промежутка, то есть в момент перехода трансформатора в режим короткого замыкания. Сила тока короткого замыкании во вторичной обмотке может быть выше сварочного тока в два раза. Для режима ручной в самодельных сварочных аппаратах своими руками, малое отношение токов могут оказаться отрицательным фактором. Для устойчивого горения сварочной дуги важное свойство имеет так называемая эластичность дуги , т.е она продолжает гореть при увеличении ее длины. Эластичность дуги величина колличественная, ее критерием является ее максимальная длина, при которой дуга способна существовать. Дуга способна загореться только при достижении в начале полупериода необходимого напряжения. Дуга переменного тока может зажигатся и гаснуть по 100 раз за секунду и гореть отдельными вспышками. Это зависит от напряжение холостого хода и фазового сдвига между напряжением холостого хода и током дуги. Сократить паузы в горении дуги можно повысив напряжения холостого хода. Однако не следует повышать его выше уровня 80 В с точки зрения электробезопасности. Лучше это решить с помощью схемотехнических возможностей, включив в цепь дросселя, приводящие к фазовому сдвигу между током и напряжением. Сварочная дуга после этого может не иметь перерывов в горении вообще, так как она поддерживается ЭДС самоиндукцией. На постоянном токе дуга более стабильна, швы получаются более лучшими. Постоянный ток в сварочных аппаратах собранными своими руками появляется после выпрямления его переменным током с помощью мощных выпрямительных мостов. Например на основе мощных диодов типа В-200 с максимальным ток до 200 Ампер). Эти диоды обладают большими размерами, а их корпус необходимо установить на радиаторы. Лучше будет если вместо отдельных диодов использовать уже готовый диодный мост. Диодные мосты в случае необходимости можно соединить параллельно для увеличения предела максимального тока. Форму постоянного напряжения легко сгладить, использовав на выходе конденсатор емкостью от 10000 мкФ. При этом емкость подключается через сопротивление, который необходим, т.к в момент зажигания дуги происходит касание электрода к металлу и создается короткое замыкание.
Специфика расчета заключается в том, что при изготовлении самодельного аппарата параметры необходимо подстраивать под имеющийся магнитопровод. Часто трансформатор собирается не из самого лучшего материала для магнитопровода, и наматывается не лучшим проводом.
Достоинства аппаратов постоянного тока перед их «переменнотоковыми аналогами хорошо известны. Это мягкое и плавное зажигание дуги, возможность соединять тонкостенные детали, меньшее разбрызгивание металла, отсутствие непровариваемых участков.
Выходное переменное напряжение со вторичной обмотки силового трансформатора — 54 вольта. Использованы мощные тиристоры — Т161 — 160, управляемые оптотиристорами типа ТО125 — 12,5. Диоды мощные типа Д151 — 160. Это схема позволяет варить электродами до 3-4мм. После выпрямителя в схеме имеються три конденсатора по 15000 микрофарад на напряжение 80 вольт, и дроссель. Дроссель изготавливае5тся на ш-образном сердечнике с немагнитным зазором 0,5 — 1,0мм, площадь сечения которого 25 см2 . Намотка осуществляется толстым медным проводом до заполнения каркаса. Блок управления тиристорами выполнен на двух биполярных транзисторах, это стандартный релаксационный генератор с аналогом динистора. Стабилитрон VD1 типа Д814Д. Выпрямительный мост КЦ405Е или его аналог. |
Несмотря на то, что электрическое оборудование является одним из самых сложных по своей конструкции, многими мастерами изготавливается выпрямитель для сварочного аппарата своими руками. Кроме хорошо оборудованной мастерской, необходимы знания в электротехнике. Современные реалии таковы, что можно воспользоваться уже готовыми схемами, а также советами по подбору диодов и других элементов.
Самодельные приборы могут изготавливаться как для однофазной, так и для 3-фазной сети. Во втором случае требуются более мощные диоды для выпрямительного моста и система охлаждения.
Важно! Для самостоятельного изготовления выпрямителя можно не использовать трансформатор, а подключать его напрямую к сети
Если объяснять простыми словами, что представляет собой сварочный выпрямитель — это устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный. В сварочных работах последний вид тока обеспечивает большую мощность и стабильность дуги. Но поскольку в сети используется только переменный, то необходимо устройство, которое будет его преобразовывать.
Схематическое устройство сварочного выпрямителя
Само устройство довольно требовательно к расчетным данным, но принцип его работы достаточно понятен. Входящий ток поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора. За счет электромагнитной индукции на вторичной обмотке появляется электрический ток, но с другими параметрами. Будет понижено напряжение, и повышена сила тока. Следующий этап — трансформация. Это именно то, для чего конструируются выпрямители.
Происходит это вследствие прохождения синусоиды переменного тока через систему диодов. Суть его работы заключается в следующем: переменный ток проходит через выпрямитель. При движении синусоиды вверх диод пропускает поток электронов, но при изменении направления (прохождении через ноль) блокирует движение. На выходе из выпрямителя направленный поток электронов образуется только в одну сторону.
Наиболее практично сделать сварочный выпрямитель на тиристорах своими руками. Не использовать простые диоды, а сконструировать более сложную цепь, используя конденсаторы, тиристоры. Явным плюсом окажется более точная и гибкая настройка силы тока. Мощный трансформатор, который можно задействовать для конструкции, — можно извлечь из б/у микроволновки.
Чтобы понять, что представляют собой функциональные блок-схемы сварочных выпрямителей, стоит начать с того, что внешние характеристики могут быть падающими или жесткими, в зависимости от типа электрода.
Его принципиальная схема состоит из 2 обязательных элементов: трансформатора, тиристорной схемы (сюда же входит компенсатор). Вторая может быть 2 типов: из управляемых тиристоров Vy и диодная неуправляемая Vн. В линейном блоке находится сглаживающий дроссель Lc. Этот компонент призван снизить скорость нарастания тока до максимальных значений при появлении сварочной дуги. Эта защита выполняет роль индуктивного фильтра, не допуская разбрызгивания металла из сварочной ванны.
Трансформатор понижающий формирует внешние характеристики и регулирует режим работы. Из-за низкой стабильности выходного тока у однофазных однополупериодных выпрямителей преимущественно применяются 2-полупериодные схемы, которые пропускают верхние и нижние части волн.
Выбор конденсатора основывается на 2 характеристиках: емкости (чем она выше, тем меньше пульсация) и напряжении (должно превышать амплитудное как минимум в 2 раза).
В домашних условиях можно сделать выпрямитель для 3-фазной сети. Для этого используется схема сварочного выпрямителя имени Мицкевича. Она включает в себя 3 соединенных диода с выходом на конденсатор. Но эта схема имеет недостатки 1-фазного однополупериодного выпрямителя — нестабильность тока. Она неуправляемая, с уже заданными точными характеристиками тока.
Этот недостаток компенсирует вторая схема Ларионова. В ней используются 2-полупериодные схемы на каждую фазу. В этом случае потери тока минимизированы почти вдвое, есть возможность управления такими параметрами, как сила тока на выходе.
Инверторный выпрямитель представляет функциональный прибор в отличие от простого аналога. Он способен трансформировать переменный ток в прямой, а также отключать эту функцию и работать с переменным. В зависимости от используемых тиристоров, есть возможность менять частоту тока, уменьшать или увеличивать силу тока и напряжение. Использование выпрямителя ограничено и затратно: обычно такие устройства применяются в промышленных масштабах. Поэтому для бытового использования лучше предпочесть инвертор.
Важно! При первичном включении необходимо использовать меры безопасности на случай короткого замыкания
Основы безопасности работы с электричеством связаны с его эксплуатацией. В то же время, работая над схемами, никто не застрахован от неправильных действий, применения элементов, не соответствующих указанным параметрам, а также использования ошибочных схем или допущения собственных ошибок. В связи с этим при проверке работоспособности устройства нужно придерживаться следующих правил:
Зная, как сделать выпрямитель на 12 Вольт своими руками, можно изготовить для собственного использования устройство, которое будет полезным не только для сварки, но и во многих домашних приборах, освещении, зарядниках для автомобильных аккумуляторов, аудиоаппаратуры. Выпрямитель может работать как от сети, так и от вторичной обмотки трансформатора. Единственный недостаток схем, используемых для бытового применения, — невысокий КПД.
Сварочный аппарат — это электрическое устройство, способное генерировать очень большой ток при относительно низком постоянном напряжении. Этот высокий выходной ток можно использовать для создания нужных сварочных дуг и сварных соединений. Сварочный шов создается путем плавления сварочного стержня в зоне шва за счет сильноточного короткого замыкания, создаваемого сварочным аппаратом.
Небольшой сварочный аппарат можно собрать из нескольких обычных 5-амперных трансформаторов и нескольких сильноточных мостовых выпрямителей. Давайте научимся это делать.
Как показано на следующем рисунке, мы использовали 4 трансформатора 25-0-25 В 5 А, соединенных параллельно, для получения достаточно хорошего тока 20 А для целей сварки.
Рекомендуется только для небольших сварных швов.
Вторичная обмотка трансформаторов может быть видна параллельно соединенной с сильноточными мостовыми выпрямителями.
Мостовой выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный и дополнительно повышает напряжение 25+25 = 50 В до более высокого пикового уровня 50 x 1,41 = 70 В. при 20 ампер, что соответствует 70 x 20 = 1400 Вт мощности, что достаточно для создания сильных сварочных дуг на небольших стыках.
Мостовые выпрямители должны быть рассчитаны на 10 А каждый.
Либо вы можете использовать 10-амперные диоды для сборки мостовых выпрямителей, либо вы можете использовать готовые 10-амперные модули мостовых выпрямителей для сборки.
Предупреждение. Прикосновение к следующей цепи емкостной сварки чрезвычайно опасно, так как вся цепь не изолирована от сети переменного тока, и поэтому она строго не рекомендуется для сварки.
Читайте только в образовательных целях и для получения знаний о схеме емкостного высоковольтного сильноточного генератора.
Небольшая схема самодельного сварочного аппарата — это то, что большинство новых любителей и инженеров-механиков искали бы для решения своих случайных сварочных работ на рабочем столе.
Мини-сварочный аппарат без сложной схемы, вероятно, может быть построен с использованием емкостного источника питания, как показано на следующей схеме: человека в течение нескольких секунд, поэтому при обращении с этим оборудованием, находящимся под напряжением, рекомендуется соблюдать крайнюю осторожность.
Идея, показанная выше, представляет собой обычную емкостную схему питания, включающую крайние по номиналу конденсаторы.
На входе мы видим мощный конденсатор 500 мкФ/400 В, а на выходе конденсатор аналогичного номинала, предназначенный для усиления тока.
Наиболее важным параметром сварочной системы является большой ток, так что в месте короткого замыкания над рассматриваемым металлическим соединением может образоваться чрезвычайно высокая температура.
Генерация сильного тока может быть достигнута либо с помощью трансформатора высокой мощности, либо с помощью его версии SMPS, которую мы обсуждали в первом абзаце.
Трансформатор может быть слишком громоздким и тяжелым, а схема импульсного источника питания слишком сложной для новичков, единственный альтернативный способ добиться сварки большим током с помощью относительно более простой конструкции — это, возможно, использование сильноточного емкостного источника питания, как показано выше.
Конденсатор 500 мкФ/400 В может генерировать всплески тока до 36 А при 220 В, а усиленный выходным фильтрующим конденсатором этот ток может вызывать серьезные сварочные действия.
Вы можете проверить вышеупомянутые характеристики, используя следующие два калькулятора программного обеспечения:
Калькулятор реактивного сопротивления
Калькулятор закона Ома
Показанная кнопка позволяет пользователю выполнять сварочные работы с помощью коротких замыканий, а не с помощью непрерывного дугового разряда. , что может быть опасно и в любом случае не рекомендуется при сварочных работах.
Входной конденсатор 500 мкФ/400 В выглядит массивным и может быть недоступен на рынке, поэтому его можно построить, используя 500 конденсаторов PPC 1 мкФ/400 В, соединенных параллельно, это может занять некоторое пространство, но все же метод легко достижимо.
Желательно, чтобы этот конденсатор был неполярным, однако, поскольку диод расположен последовательно, конденсатор с электролитом также может без проблем использоваться для этой цели.
Второй конденсатор на выходе наверняка может быть электролитического типа.
Для большего тока значения колпачков могут быть увеличены до более высоких пределов, это единственный параметр, на который нужно обратить внимание.
Преимущество этой схемы в том, что она небольшая, дешевая, ее можно быстро построить и использовать. Минус в том, что это очень опасно, так как на выходе может быть переменное напряжение, поэтому обращаться со всей системой придется в резиновых перчатках.
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!
11 января 2023 г. Дэн Мэлони
Любому человеку, хоть немного интересующемуся инженерным делом, сложно устоять перед ветряными турбинами. Все в них просто потрясающе, в буквальном смысле этого слова — размер лопастей, высота башен, механические кишки, которые удерживают их направленными против ветра. И как будто одной турбины недостаточно, подумайте о инженерных последствиях установки пары сотен таких гигантов в поле и их работы как единого целого. Просто удивительно.
К сожалению, то, что делает ветряные турбины такими крутыми — их огромность — может сделать их сложными для понимания. Чтобы исправить это, [3DprintedLife] создал работающую миниатюрную ветряную турбину, которая немного превосходит большинство конструкций аналогичного размера. Большая разница здесь заключается в лопастях с переменным шагом, функция, на которую полагаются большие турбины, чтобы поддерживать максимальную мощность в широком диапазоне ветровых условий. Механизм здесь хитрый — основание каждой лопасти вращается в подшипнике и имеет небольшой винт с цилиндрической головкой, который входит в отверстие в треугольном наклонном блоке в центре втулки.
Небольшой мотор-редуктор и ходовой винт перемещают блок вперед и назад вдоль оси втулки, что изменяет общий шаг лопастей.Другие детали полноразмерных ветряных турбин также воспроизведены здесь, например, приводное вращение гондолы и полный набор датчиков скорости и направления ветра. Генератор представляет собой шаговый двигатель NEMA 17; выходная мощность слишком анемична, чтобы на самом деле питать контроллер турбины, но это можно исправить с помощью переключения передач. Тем не менее, все элементы управления работали, как и планировалось, и есть возможности для улучшения, так что в целом мы засчитываем победу.
Хотите узнать больше о полноразмерных ветряных турбинах? Вам повезло — наш [Брайан Кокфилд] поделился своими мыслями о том, как инженеры ветряных электростанций справляются со льдом и холодом.
Продолжить чтение «Ветряная турбина, напечатанная на 3D-принтере, имеет все функции, только меньше» →
28 апреля 2022 г. Дэн Мэлони
Большинство кварцевых радиоприемников имеют явно «полевой» вид. Собранная из нескольких витков проволоки вокруг контейнера из-под овсяных хлопьев и английской булавки, царапающей поверхность лезвия бритвы, вся сборка часто отлично имитирует кучу мусора, внешний вид которой дает мало надежды на то, что она действительно будет работать. И тем не менее работа, которую они обычно делают, вытягивая радиосигналы из воздуха, как по волшебству.
Конечно, не все наборы кристаллов придерживаются такого небрежного подхода, а некоторые, например, этот самодельный многодиапазонный кристаллический ресивер, стремятся к тому, чтобы набор функций, подгонка и отделка выходили далеко за рамки нормы. Хрустальный набор «Хаски», как назвал его создатель [alvenh], выглядит так, будто попал во временную деформацию прямо из 1920-х годов. Электроника основана на австралийской схеме «Mystery Set» с модификациями, позволяющими настроить приемник в нескольких диапазонах.
Вместо традиционного кристалла галенита и детектора кошачьих усов в качестве выпрямителей используется пара германиевых диодов 1N34A — один для демодуляции аудиосигнала, а другой для управления микроамперметром для индикации уровня сигнала. Тем не менее, для внешнего вида предусмотрен кошачий ус, прикрепленный к черной акриловой передней панели вместе с красивыми массивными ручками и самодельными поворотными переключателями для выбора диапазона и антенны.Какими бы прекрасными ни были детали электроники, именно корпус действительно продает эту сборку. Использование распиленных на четверть дуба, извлеченных из старых половиц. Столярные изделия красивы, а фурнитура соответствует эпохе; мы особенно ценим работу по превращению обычной плоской шайбы в никелированную накладку для замка, потому что каждому радио нужен замок.
Поздравляем [Alvenh] с созданием такой замечательной сборки и с действительно прославляющим мастерством первых дней радио. Нужно немного теории кристаллического радио, прежде чем приступить к сборке? Посмотрите кристально чистое радио с глубоким погружением [Грега Чарвата].
Posted in Radio HacksTagged кристалл, детектор, германий, радио, выпрямитель, деревообработка20 апреля 2022 г., Дэйв Раунтри
[Роберт Мюррей-Смит] представляет нам интересное электронное устройство из прошлого, до появления кремниевых полупроводников, скромный выпрямитель на основе оксида металла. После того, как электронная пыль осела после жестоких войн переменного и постоянного тока в конце 19-го века, в которых участвовали Эдисон, Тесла и Вестингауз, чтобы назвать несколько зачинщиков, AC стал окончательным победителем. Но была проблема. Легко понизить высокое напряжение переменного тока из распределительной сети до более управляемого уровня с помощью трансформатора и подать его прямо на устройства, которые могут потреблять переменный ток, такие как лампочки и электрические обогреватели. Но другим устройствам действительно нужен постоянный ток, и для этого вам нужен выпрямитель.
Оказывается, уже в те далекие времена у нас были полупроводниковые приборы, которые могли выполнять эту операцию, на основе не кремния или германия, а меди. Оксид меди (I) представляет собой встречающийся в природе полупроводник P-типа, который можно легко изготовить, нагревая медный лист в пламени и соскабливая внешний слой оксида меди (II), оставляя активный слой внизу. Простого контакта с куском стали достаточно, чтобы завершить устройство.
Очевидно, что практичный выпрямитель сделать немного сложнее, и требуется определенная степень контроля, но вы поняли идею. Металлический выпрямитель CuO может выпрямлять, а также работать как термобатарея и даже как солнечный элемент, о нем просто забыли, как только мы все увлеклись кремнием.
Другие аналогичные металлические выпрямители также применялись, например, селеновый выпрямитель, основанный на свойствах интерфейса селенида кадмия и селена, который образует NP-переход, хотя и не может обрабатывать столько энергии, сколько старая добрая медь. Одно последнее устройство, которое было небольшим усовершенствованием исходных выпрямителей CuO, было основано на пакете пластин из сульфида меди / металлического магния, но они появились слишком поздно. Как только мы открыли чудеса германия и кремния, они были отправлены в учебники истории, прежде чем они действительно получили широкое распространение.
Мы уже рассматривали выпрямители CuO, но выпрямитель на основе сульфида меди/магния для нас новинка. А если вас интересуют еще способы направления электронов в одном направлении, ознакомьтесь с нашим обзором истории диода.
Продолжить чтение «Медь: выпрямление переменного тока сто лет назад» →
Posted in History, PartsTagged Окись меди, диод, выпрямитель, полупроводник22 июля 2021 г. Дэн Мэлони
[Том Стэнтон] прав в одном: из маховиков получаются отличные игрушки. Независимо от того, наблюдаете ли вы за волчком, который, кажется, никогда не замедляется, или чувствуете странные силы, создаваемые гироскопом, вращение вещей приносит странное удовлетворение. А использование маховика в качестве аккумулятора делает его еще круче.
Конечно, использование маховика для хранения энергии далеко не новая концепция. Но принципы, которые [Том] демонстрирует в видео ниже, в том числе преимущества магнитно-левитирующих подшипников, довольно круто увидеть все в одном месте. Сам маховик представляет собой просто тяжелый алюминиевый диск на валу с парой подшипников с каждой стороны, состоящей из стопок неодимовых магнитов. Дополнительный упорный подшипник с низким коэффициентом трения на конце вала удерживает системы надлежащим образом и позволяет маховику вращаться в течение двенадцати минут и более.
Следующим шагом [Тома] было использование части углового момента маховика для производства электричества. Он построил пару роторов с большим количеством магнитов, между которыми был зажат статор из специально намотанных катушек. Двухполупериодный мостовой выпрямитель и конденсатор завершают цепь и позволяют маховику питать группу светодиодов или даже небольшой двигатель. Все это красиво сложено и выглядит как забавная настольная игрушка.
Это далеко не первое родео [Тома] на маховике; его последняя попытка накопить механическую энергию не увенчалась успехом, но ему так или иначе удалось заставить маховики летать.
Продолжить чтение «Магнитные подшипники придают вращение этой батарее маховика» →
Posted in Разное HacksTagged генератор, угловой момент, подшипник, маховик, трение, генератор, маглев, магнитная левитация, неодим, выпрямитель12 сентября 2019 г. Дэн Мэлони
Современные сварочные аппараты недешевы, и на то есть веская причина: для того, чтобы контролировать такой большой ток и делать это в течение всего рабочего дня, требуются тяжелые детали. Тем не менее, можно найти выгодные предложения, особенно в самых простых машинах: сварочных аппаратах переменного тока. Знакомые сварщики с метким названием «надгробные плиты» могут справиться со своим делом, и они являются отличным инструментом для обучения тому, как накладывать валик.
Надгробия не лишены недостатков, и хотя другие могут купить другой сварочный аппарат, столкнувшись с этими ограничениями, [Грег Хилдстрем] решил превратить свой сварочный аппарат переменного тока в сварочный аппарат переменного/постоянного тока с помощью TIG. Он подробно описывает множество модификаций, которые он сделал для сварочного аппарата, от нового шнура на 50 А, сделанного из трех удлинителей, где все три провода 12-го калибра в каждом шнуре соединены вместе, чтобы получить гораздо более эффективные проводники, до добавления выпрямителей и дросселя, сделанного из корпус трансформатора микроволновой печи для получения выходного постоянного тока при полном номинальном токе 225 А. К концу проекта надгробная плита была битком набита хаками, включая самодельную педаль для управления напряжением, новые стандартные разъемы для всего и с помощью винтажного контроллера Lincoln «Hi-Freq», поддержку TIG, или сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа. В его сообщении в блоге показаны некоторые из множества тестовых шариков, которые он поставил с машиной, а в плейлисте, указанном ниже, показаны основные моменты сборки.
Это не первое знакомство [Грега] с миром горячего металла. Несколько лет назад мы рассказывали о его конструкции электродуговой печи, которую приводил в действие другой, более опытный сварщик.
Читать далее «Модифицированный Tombstone Welder содержит множество хаков» →
Опубликовано в рубрике Взломы инструментовTagged AC. Постоянный ток, дуговая сварка, GMAW, трансформатор микроволновой печи, MOT, выпрямитель, выпрямитель с кремниевым управлением, TIG, вольфрам, сварка8 ноября 2018 г. Дэн Мэлони
Как лучше всего превратить мощный бесколлекторный двигатель постоянного тока, оптимизированный для хобби, в приличный низкочастотный генератор? Вы используете чисто механический подход и надеваете коробку передач на вал? Или вы решаете проблему с помощью электричества?
Последний подход — это то, на чем [ГрейтСкотт!] остановился в своем проекте перемотки и перемонтажа BLDC. Ранее изучив, какие двигатели имеют наилучший потенциал в качестве генераторов, он понял основную проблему: грубо говоря, BLDC для хобби оптимизированы для преобразования вольт в обороты в минуту, а не наоборот. Он начал с разборки небольшого двигателя, чтобы понять связанные с этим механические проблемы, а затем перешел к более крупному двигателю. Большой двигатель был упрямым, но с небольшим количеством смазки, множеством царапин и несколькими разрушенными подшипниками двигатель был освобожден как от ротора, так и от статора. Обмотки были сняты и заменены более тяжелым магнитным проводом с большим количеством витков на полюс, чем у оригинала. В результате это привело к снижению Kv и повышению производительности на низких оборотах. Все выглядело еще лучше, когда обмотки были перемонтированы с треугольника на звезду.
Главный урок, вероятно, состоит в том, чтобы использовать генератор там, где вам нужен генератор, и пусть моторы будут моторами. Но тем не менее мы ценим урок [GreatScott!] о внутренностях BLDC, а также его другую работу в разделе «Сделай сам или купи?» вена. Если вы хотите сделать свой собственный инвертор, превратить двигатель жесткого диска в энкодер или свернуть свой собственный литиевый аккумулятор, он уже сделал много грязной работы.
продолжить чтение «Перемотанный и перемонтированный BLDC делает генератор полуприличным» →
Posted in Разное HacksTagged BLDC, треугольник, генератор, кв, двигатель, выпрямитель, об/мин, обмотка, звезда15 октября 2018 г. Том Нарди
Было время, не так давно, когда ажиотаж вокруг настольной 3D-печати был настолько высок, что казалось, можно напечатать что угодно. Только представьте, и ваш удобный волшебный 3D-принтер сможет воплотить это в реальность. Но теперь, когда больше людей получили непосредственный опыт работы с технологией, пузырь лопнул. Реальность немного отрезвила нас, и сегодня мы получили гораздо лучшее представление о том, что можно и что нельзя печатать на традиционном настольном 3D-принтере.
Но это не значит, что мы не удивляемся время от времени. В качестве прекрасного примера взгляните на этот почти полностью напечатанный на 3D-принтере ветряк, разработанный и построенный [Никола Петров]. Помимо электроники, столба, на котором она установлена, и некоторых других мелочей, он изготовил все детали на своем собственном широкоформатном принтере TEVO Black Widow. Он упоминает, что есть несколько вещей, которые он сделал бы по-другому, если бы ему пришлось построить еще один, но трудно найти что-то, на что можно было бы пожаловаться в такой великолепной сборке.
Конечно, это не для новичков в 3D-печати. Прежде всего, вам понадобится принтер с шириной станины не менее 370 мм только для печати лезвий. [Никола] также рекомендует печатать детали из АБС-пластика и покрывать их ацетоном, чтобы сгладить и укрепить внешние поверхности. Мы были бы удивлены, если бы вы могли печатать такие большие объекты из АБС-пластика без обогреваемого корпуса, поэтому планируйте добавить это в свой список покупок.
С другой стороны, электроника настолько проста, насколько это возможно. Лопасти вращают стандартный шаговый двигатель NEMA 17 (через редуктор 1:5) для производства электроэнергии переменного тока. Затем он подается на два выпрямителя W02M и мощный конденсатор, который дает ему постоянный ток с минимальными усилиями. Теоретически он должен выдавать 1 А при напряжении 12 В, чего достаточно для освещения светодиодов и зарядки телефонов. В этой конструкции нет схемы зарядки аккумулятора или чего-то подобного, как [Никола] говорит, что читатель сам должен понять, как интегрировать турбину в свою систему.