آموزشی: تحلیل نقشه بسیار ساده نقطه جوش طراحی غزال

غزال · 2020-11-10

درود

با توجه به اینکه نقشه نقطه جوش با همکاری و تست عملی علاقمندان محترم در تاپیک زیر طراحی و کلیه نقاط ضعف و نقائص اولیه آن رفع گردید

https://www.irantk.ir/threads/107068-راهنمایی-در-مورد-ساخت-دستگاه-نقطه-جوش-باطری
و حقیقتا برای جوشکاری نقطه جوش انواع صفحات ضخیم و نازک ازجمله جهت اتصال باطری های قابل شارژ قلمی با صفحات نازک و یا صفحات آهنی ضخیم کابینت آشپزخانه قابل استفاده است و بویژه که با قطعات بسیار ناچیز و اندک مونتاژ و آماده میگردد که علاوه بر کاهش هزینه ساخت موجب افزایش عمر آن نیز میگردد و ارزش و اهمیت آنرا افزایش میبخشد لذا با توجه به درخواست علاقمندان ، بشرح پست آتی تحلیل میگردد.

توجه :
با عنایت به سوء برداشت برخی از علاقمندان شرح زیر را طی ویرایش اضافه میکنم.
کار این نقشه و طراحی اینه که جریان قابل کنترل را در زمان قابل کنترل برای نقطه جوش آماده میکنه تا همیشه کیفیت نقطه جوش ثابت باشه .
یعنی اگه نوک دو تا مفتول مسی را تیز کنی و به منبع ولتاژ پر قدرت مستقیم ( مانند باطری اتومبیل) یا متناوب متصل کنی میتونی نقطه جوش کنی اما مقدار جریان و زمان با اختیار شما کنترل میشه و لذا گاهی جر و واجر میکنه و گاهی جوش سطحی میده و مستحکم نیست و گاهی جوش خوب و مناسبی میشه.
ولی با نقشه این تاپیک جریان و زمان جوش همیشه ثابت میشه و لذا پس از چند تست اولیه روی قطعه نمونه که مقدار جریان و زمان مناسب را مشخص و تنظیم میکنی ، در بین هزار تا جوش هم یک جوش متفاوت پیدا نمیکنی و همگی با کیفیت یکسان هستند.

جایزه

اگه کسی نقشه ساده تر با دقت و کیفیت مشابه طراحی کنه و یا از هر منبعی پیدا کنه ، بعنوان جایزه یکروز کامل بابت امور فنی در خدمتش هستم
.

سپاس
نقشه نهایی

ولوم ۱ کیلو برای انتخاب مدت زمان مناسب.
ولوم ۲۰۰ کیلو برای انتخاب مقدار جریان مناسب .

غزال · 2020-11-10

پاسخ : تحلیل نقشه بسیار ساده نقطه جوش

درود

تحلیل نقشه بسیار ساده نقطه جوش

تحلیل نقشه ای که در تاپیک زیر با همراهی علاقمندان ، اصلاح و نهایی گردید و با موفقیت تست شد بشرح زیر است.
https://www.irantk.ir/threads/107068...B7ری
بخش کنترل ولتاژ خروجی شامل ترایاک و دیاک ( سمت راست نقشه) در تاپیک زیر با عنوان تحلیل دیمر تحلیل شده
https://www.irantk.ir/threads/97849-تحلیل-دیمر-مورد-نظر-علاقمندان?p=550197&viewfull=1#post550197

با این تفاوت که در این نقشه علاوه بر توانایی انتخاب ولتاژ قادریم تعداد سیکل های خروجی و لذا میزان انرژی جوش را با رله انتخاب کنیم تا مدت بیشتر یا کمتری جریان نقطه جوش ادامه یابد
بنحوی که برای صفحات نازک علاوه بر کاهش ولتاژ خروجی باید مدت زمان جوش را نیز کاهش دهیم تا جوشکاری با انرژی کمتری انجام شود و منجر به ذوب شدن صفحه نگردد.
و لذا در مدتی که رله سمت راست فعال است جوشکاری ادامه می یابد و بمحض خاموش شدن رله ، جوشکاری متوقف میشه.

فلذا باید سیستمی طراحی کنیم که زمان فعال بودن رله RY1 متناسب با ضخامت و جنس مواد (برای صفحات ضخیم و نازک و با جنس سخت و نرم ) قابل انتخاب و قابل کنترل باشه.

بطوریکه پس از تست نقشه های مختلف و رفع نقائص آنها نهایتا نقشه کامل و فاقد نقص پیوست حاصل شد .

به این صورت که با بستن کلید s فقط جریان یک جوش با آمپر و زمانی که قبلا با دو ولوم انتخاب کردیم از نقطه انتخابی عبور میکنه و متوقف میشه .
یعنی پس از بسته شدن این کلید s ، نگهداشتن و یا رها کردن آن هیچ تاثیری در جوش نداره و فقط یک نقطه /جوش با جریان دلخواهی که قبلا با ولوم 200k و مدت زمان دلخواهی که قبلا با ولوم 1k انتخاب کردیم بدست خواهد آمد .

ازآنجاکه یک سر بوبین هر دو رله بصورت دائمی به ۱۲ ولت متصله .
بنابرین هنگامیکه کلید استارت s بسته میشه ، گراند به سر دیگر بوبین رله RY1 متصل و آنرا فعال و روشن میکنه و وضعیت کنتاکت این رله تغییر میکنه .

ازآنجاکه کنتاکت رله RY1 در زمان خاموشی ، خازن ۱۰۰ میکرو را به ولتاژ ۱۲ ولت متصل میکنه و خازن را شارژ و آماده میکنه .

لذا اکنون که وضعیت کنتاکت رله با بستن کلید s و روشن شدن رله RY1 تغییر میکنه بنابرین خازن از منبع ولتاژ ۱۲ ولت جدا شده و به مقاومت 15k و ولوم 1k متصل میشه و تخلیه خازن آغاز میشه .

و ازآنجاکه ولوم 1k از طریق مقاومت 100 اهمی بصورت سری به گراند متصل شده که تعیین کننده زمان دشارژ است
بنابرین با انتخاب درصدی از مقاومت ولوم میتونیم زمان تخلیه خازن را انتخاب کنیم که دیرتر یا زودتر تخلیه بشه.
یعنی اگه مقاومت ولوم را با اهم پایین یا بالا انتخاب کنیم انرژی خازن سریعتر یا دیرتر تخلیه میشه .

از طرفی ازآنجاکه خازن به مقاومت 15k نیز متصل هست و این مقاومت با بیس ترانزیستور سری شده ، لذا تا زمانیکه انرژی کافی در خازن وجود داره و قادر به تحریک بیس و روشن کردن ترانزیستور و رله RY2 است ، جریان نقطه جوش هم ادامه دارد .

پیش بینی اختلالات و پیشگیری از عوارض آنها
اگر قبل از خاموش شدن رله RY1 کلید s را رها کنیم دیگه گراند بوبین این رله ، از طریق کلید s تامین نمیشه و اگه بطرق دیگری گراند بوبین رلهRY1 را تامین نکنیم ، رله RY1 خاموش میشه و کنتاکت رله بحالت قبلی برمیگرده و دراینصورت موجب نقص و اختلال نقطه جوش میشه زیرا باوجودیکه خازن تخلیه نشده و انرژی کافی داره اما دیگه انتقال ولتاژ خازن به بیس ترانزیستور قطع میشه و بجای تحریک ترانزیستور در وضعیت شارژ قرار میگیره و قادر به روشن نگهداشتن ترانزیستور و رله RY1 نیست .

لذا برای رفع این نقیصه از دیود بین دو بوبین در جهتی استفاده کردیم تا مادامیکه رله RY2 روشن باشه یعنی گراند رله RY2 از طریق ترانزیستور تامین بشه دراینصورت گراند از طریق این دیود به بوبین رله RY1 هم هدایت میشه و لذا رله RY1 را نیز روشن نگهمیداره .
یعنی با وجود این دیود اگه رله RY2 روشن باشه رله RY1 هم از طریق دیود روشن میشه .
اما اگه رله RY1 روشن باشه دراینصورت جهت دیود اجازه نمیده رله RY2 از طریق این دیود روشن بشه.

و لذا با این کلک ، عوارض رها کردن زودهنگامِ کلید s رفع میشه .
بنابرین هر لحظه ای قبل از پایان جوش کلید s را رها کنیم ، هیچگونه تاثیری در زمان جوش نداره و جوش کاملی خواهیم داشت.

به این ترتیب بمحضی که کلید s بسته بشه تا زمانیکه ، خازن دارای ولتاژ کافی باشه که با تحریک ترانزیستور ، رله RY2 را روشن نگهداره ، گراند رله RY2 هم میتونه از دیود عبور کنه و رله RY1 را روشن نگهداره و دیگه نیاز به بسته بودن کلید s نداریم.
بنابرین تازمانیکه خازن C1 دارای ولتاژ کافی هست ، هر دو رله همزمان روشن خواهند ماند چه کلید s را رها کنیم و چه در مدت جوش نگهداریم.

اما اگر کلید s را بمدت بیشتر از زمان جوش نگهداریم چه اتفاقی میافته؟

آیا پس از اتمام مدت یک جوش مجددا جوش بعدی و بعدی آغاز میشه و آیا چند بار جریان جوش در یک نقطه جاری میشه و خرابکاری میکنه ؟
این نقیصه هم در نقشه های اولیه وجود داشت اما نهایتا و بشرح زیر در این نقشه رفع شد .
چنانکه در نقشه های اولیه اگر کلید s را قبل از پایان جوش رها نمیکردیم ، جوش بعدی و بعدی آغاز میشد و چندین بار جریان جوشکاری به یک نقطه تزریق میشد و محل جوش را ذوب و مخدوش میکرد .

اما در نقشه پیوست ، این مشکل نیز بطریق زیر رفع شد ، بطوریکه اگر بیش از زمان جوش ، کلید s را نگهداریم دراینصورت باوجودیکه رله RY1 پس از اتمام جوش همچنان روشن است و خازن C1 کماکان به مقاومت 15k متصل میمونه که ترانزیستور و رله RY2 را روشن کنه اما ازآنجاکه با اتمام جوش ، انرژی خازن هم تمام شده، لذا قادر به روشن کردن ترانزیستور و رله RY2 نیست و بتبع آن جوشکاری متوقف میشه .

بعبارت دیگر ازآنجاکه دو شرط برای جاری شدن جریان جوش درنظر گرفتیم که :
۱- رله RY1 روشن باشه .
۲- خازن C1 دارای ولتاژ کافی باشه.
بنابرین اگر کلید s را بیش از مدت زمان جوش نگهداریم دراینصورت فقط شرط اول وجود دارد ولی شرط دوم بدلیل تخلیه خازن باطل میشود و لذا جوشکاری متوقف میشه .

و به این ترتیب عوارض ناشی از رها نکردن کلید s هم منتفی میشه .

فلذا اگر چند ساعت هم کلید s را رها نکنیم جریان جوش بیش از یکبار تزریق نمیشه و فقط خازن خالی به 15k متصل میمونه که هیچگونه اثر نامطلوبی نداره.

و به این ترتیب بمحضی که کلید استارت s را ببندیم چه فورا آنرا رها کنیم و چه ساعت ها آنرا نگهداریم کوچکترین اثری در زمان جوش نخواهد داشت و با همان جریان و در همان زمانی که قبلا با مقاومت ولوم ها تعیین و انتخاب کرده ایم جریان جوشکاری ادامه می یابد و بموقع متوقف میشود و به این ترتیب بسادگی و با قطعات اندک قادر به ساختن دستگاه دقیق و بی نقصی شده ایم.

بنابمراتب با این سیستم ساده قادریم دستگاه نقطه جوش کامل و بی نقصی بسازیم که با تنظیم ولوم ولتاژ و تنظیم ولوم زمان انواع صفحات فلزی با جنس و ضخامت های مختلف را با نقطه جوش بیکدیگر جوش دهیم. (چه صفحات بسیار نازکی برای اتصال باطری های قلمی قابل شارژ باشه و چه صفحات ضخیم آهنی کابینت آشپزخانه )

سپاس

قطعات لازم

ترانس ۵۰۰ وات الی ۱ کیلو وات با ولتاژ ثانویه ۱۰ ولت
۱ عدد ترایاک BTA41-600
۱ عدد دیاک
۱ عدد ترانزیستور bc639
۱ عدد خازن بایپلار 220n/630v
۱ عدد خازن بایپلار 440n/630v
۱ عدد خازن 100μ/ 100v
۱ عدد رله ۱۲ ولت با یک کنتاکت باز( RY2)
۱ عدد رله ۱۲ ولت با یک کنتاکت باز و یک کنتاکت بسته(RY1)
۳ عدد دیود 1N4007

مقاومت هایی با توان حداقل یکچهارم وات
۲ عدد مقاومت ۱ کیلو
۱ عدد مقاومت ۱۵ کیلو
۱ عدد مقاومت ۱۰۰ اهم
۱ عدد مقاومت ۴۷ اهم با توان حداقل ۳ وات
۱ عدد ولوم ۱ کیلو اهم
۱ عدد ولوم ۲۰۰ کیلو اهم
۱ عدد کلید از نوع شاسی که کنتاکت آن با فشردن کلید بسته شود و با رها کردن آن ، باز شود

امیر سجاد · 2020-11-10

پاسخ : تحلیل نقشه بسیار ساده نقطه جوش

سلام به استاد مهربانم
استاد میشه با یک ال ای دی هم ( یک مقاومت یک کیلو را با ال ای دی سری کنیم . و پایه مثبت ال ای دی را به 12 ولت و پایه منفی را به کلکتور ترانزیستور وصل کنیم.) از اتمام جوش با خبر شویم.
استاد عزیزم بازم ممنونم.

غزال · 2020-11-11