Soldador de puntos sin transformador


La soldadura  por  puntos  lleva con nosotros unos 40 años, pero a pesar de su antigüedad   sigue  gozando de buena reputación en los nuevos tiempos usándose de forma intensiva  también en aplicaciones de electrónica  donde la soldadura convencional con estaño no es efectiva, como   por ejemplo  a la hora  de conectar baterías entre si con laminas de níquel,  entre  sus miles de aplicaciones más. En esencia la tecnología de la soldadura por  puntos  no es nada compleja , pues  la  configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a  lo largo de los años,  consistiendo básicamente en  una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad   conectada a un cabezal para soldar.

Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos es uno de los pocos equipos donde la construcción casera  de este  es mucho  más barata que comprarlo montado,  incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos  portales chinos, ya que incluso comprándolos  allí , su precios van entre los 200€ en adelante. Si no  estamos dispuestos  a desembolsar esa cantidad otra opción es fabricar un soldador de puntos  nosotros mismos  pues  en la red  se pueden ver  una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos basados en viejos transformadores de microondas , a los que  se les elimina el secundario de AT  por medios mecánicos y simplemente se rodea en el interior del entre-hierro  en ese espacio que ha quedado vació de  dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8 mm).

NO recomendamos construir  un soldador de puntos   basándose en un transformador   de microondas, no sólo por el voluminoso espacio  que ocupa ( y el ruido que genera) , sino, sobre todo,  por  el  peligro que conlleva extraer dicho transformador , pues esta muy cerca el condensador de alto voltaje, cuya  carga puede estar presente mucho tiempo después de que el horno de microondas esté desenchufado (y es extremadamente peligrosa una descarga de este tipo ). No confíe en la resistencia de purga interna del condensador , pues puede fallar y es muy  peligroso ( si lo va a hacer, al menos conecte dos cables de prueba de clip de cocodrilo  a la tierra del chasis de metal de microondas, asegurándose  de que los cables no estén rotos,sujete una resistencia de 10K … 1M al otro lado de un cable de prueba y descargue los dos terminales del condensador uno por uno a través de una  resistencia de   1MΩ utilizando alicates aislados ).

En los últimos años, los supercondensadores han surgido como una alternativa o complemento importante para otros dispositivos de producción o almacenamiento de energía eléctrica como las pilas de combustible o las baterías . La principal virtud del primero frente a los dos últimos es la mayor potencia que es capaz de inyectar, aunque poseen una menor densidad de energía. Otras características de los supercondensadores son la rapidez de carga y descarga, pueden proporcionar corrientes de carga altas, cosa que daña a las baterías, el número de ciclos de vida de los mismos, del orden de millones de veces, no necesitan mantenimiento, trabajan en condiciones de temperatura muy adversas y por último, no presentan en su composición elementos tóxicos, muy común en baterías.
La principal desventaja de los supercondensadores es la limitada capacidad de almacenar energía, y a día de hoy, su mayor precio. En realidad debido a sus diferentes prestaciones, condensadores y baterías no son sistemas que rivalizan entre sí, si no más bien se pueden considerar en muchas aplicaciones como sistemas complementarios donde la batería aporta la energía mientras el supercondensador aporta los picos de potencia

Si Q es la cantidad de carga almacenada cuando el voltaje entero de la batería aparece en los terminales del condensador, entonces la energía almacenada se obtiene de la integral:

Esta expresión de la energía se puede poner en tres formas equivalentes por solo permutaciones de la definición de capacidad C=Q/V.


Los materiales  usados  como electrodos para supercondensadores son principalmente de tres tipos: óxidos de metales de transición, polímeros conductores y materiales de carbono activados.

Se puede decir que, actualmente, sólo los supercondensadores basados en carbono, o también llamados condensadores de doble capa (double-layer capacitors), han conseguido llegar a la etapa de comercialización.

SOLDADOR ELECTRÓNICO  DE PUNTOS

Es la forma mas habitual de  y fácil de construir un soldador de puntos   a un precio bastante asequible.

Estas configuraciones funcionan  durante  mucho tiempo y normalmente  estas configuraciones  son  mucho mas optimas y eficientes  que los soldadores basados en transformadores de microondas modificados.

La alta temperatura destruye las baterías de litio, por lo que la soldadura  tradicional térmica no es una opción, así que esta configuración  es perfecta  , (es por eso  que hay personas que la llaman “soldadura fria” )

El circuito propuesto es el siguiente:

soldador de puntos

Como vemos en el siguiente circuito,  el principio es bastante sencillo usando 10  transistores Mosfet del tipo IRF1404 (Vdss=40V, Rds(on)=0.004ohm, Id=162A⑥) en configuración  paralelo para  controlar la descarga de un supercondensador de 120 Faradio de 15V compuesto por la asociación serie de 5 condensadores de 120F /2.7v  , el cual  almacena la energía  suficiente para producir la chispa que permita realizar   la soldadura por puntos.

Las resistencias de 1k  y 10K únicamente sirven para asegurar que pase a conducción los transistores,  motivo  por el cual se usa un pulsador para que conduzca  únicamente durante un breve espacio de tiempo  en el que se mantenga apretando el pulsador

Aunque el IRF1404 soporta hasta 200W de disipación , el motivo por el que se usan 10 transistores en paralelo  es para  evitar usar un voluminoso radiador pues en esta configuración  la disipación por elemento se divide por 10 ,lo cual hacen innecesario cualquier disipador térmico.

Alternativamente  a  los supercondensadores se pueden emplear dos viejas baterías de gel de 12V  /7Ah , aunque el conjunto ya no sera tan liviano ,pero incluso será mas efectivo dado que no es necesario cargar  los condensadores tras cada soldadura  pues las baterías almacenan  suficiente energía para bastantes soldaduras  ( en el montaje de condensadores tras varias descargas si que los es)

El circuito montado, lo podemos ver en la imagen siguiente,donde se observa una peculiaridad importante: dada la gran intensidad que va a pasar por el circuito ,los bornes  de las dos conexiones de los mosfet , deben ser metálicos de buena sección para evitar que esto se quemen por el paso de la corriente:

Asimismo los cables de salida del circuito deben ser de una sección adecuada , y deberían terminar en una punta de cobre macizo para facilitar la soldadura

En la imagen se puede ver como se puede soldar dos pequeñas laminas de níquel

Por ultimo en la siguiente imagen podemos ver una versión   del conjunto ya montado apreciándose claramente el pulsador de pie, y en este caso el uso de las dos baterías  que sustituyen a  los supercondensadores dado su mayor autonomía  y rendimiento:

Componentes

10 X  MOSFET  IRF1404

Resistencia  de  10k 1/4w

Resistencia  de 1k

6  x  Condensador  de 120F , 2.7V   (para el caso de montaje con condensadores) o  2 baterías de 12V  7AH

Pulsador normalmente abierto

Interruptor general

Voltímetro panel (para el caso de montaje con condensadores)

Fuente 15V (para el caso de montaje con condensadores)

2 x puntas de cobre

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Simplisimo soldador de puntos


En esencia la soldadura por  puntos  se usa intensivamente  en aplicaciones electrónicas  muy variadas destacando el ensamblaje de las células de baterías .La tecnología que hay subyacente    no es nada compleja, pues  la  configuración típica de un soldador de puntos no ha variado a  lo largo de los años,  consistiendo básicamente en  una fuente de muy baja tensión (entre 3 y 15V) de alta intensidad   conectada a un cabezal para soldar.

Desgraciadamente, a pesar de que no incluye demasiada tecnología, un soldador de puntos  es uno de los pocos equipos donde la construcción casera  de este  es mucho  más barata que comprarlo montado,  incluso si se decide a comprarlo en alguno de los famosos  portales chinos, ya que incluso comprándolo desde  allí , sus precios van entre los 300€ en adelante.

Puestos  a fabricar un soldador de puntos  nosotros mismos , en  youtube  se pueden ver  una gran cantidad de diseños de soldadores de puntos fabricados de forma casera usando casi siempre viejos transformadores de microondas dado  que son fácilmente obtenibles. A estos  transformadores  se les elimina el secundario de AT  y se rodea con   dos vueltas de cable de gran sección ( al menos de 8mm).Obviamente se  debe  tener  cuidado extremos si se decide seguir por ahí, pues  trabajar incluso con las piezas de  un horno de microondas es extremadamente peligroso  sobre todo por el peligro de descarga del condensador de AT. Además el resultado obtenido  aparte de peligroso  (tenga en cuenta que esta conectado  a la red de c.a) , dado el tamaño del trasnformador,   el conjunto es muy voluminoso  ,ruidoso y dificil de controlar .

Veamos un diseño muy sencillo  cuyos resultado  de  soldadura del pulso simple son igual de buenas que muchos soldadores profesionales  pudiendo llegar hasta , 210A para ser exactos.

Soldador un punto

Este diseño destaca por su simplicidad al  usar  como elemento activo únicamente  un tiristor de potencia de al menos 100 Amp para controlar la descarga del supercondensador.

Por mayor simplicidad ,  incluso en esta configuración  se ha optado  por añadir una pequeña batería  unido a un pulsador normalmente abierto para cebar al tiristor   incluyendo ambos componentes en un pedal  para activar el circuito

Obviamente  al activar el pulsador haremos que el SCR  entre en conducion    permitiendo la descarga de  condensador sobre los electrodos desde el momento en  el que el pulsador se cierre.

Claramente este esquema se puede  mejorar  usado la misma tensión de referencia  , pero dado el poquísimo consumo  y que puede ir integrado en el interruptor de pie  no es una mala opción y desde luego el circuito es bastante sencillo de construir.

Los componentes básicos  necesarios:.

  •  Fuente de alimentación de sobremesa  de 15-16v .Su amperaje depende de los rangos de carga de los condensadores (sobre 5A max ). En el esquema falta la resistencia de carga del condensador en serie (puede ser una bombilla en serie )
  •  SCR de 220v/220Amp (tiristor).Sólo  se necesita uno a menos que desee agregar un segundo conjunto de condensadores y un interruptor de láminas para la soldadura de doble pulso, pero esa opción es  mucho más cara
  • Carga resistencia control – se usa una bombilla  en serie de las usadas en un automóvil como luz de niebla (sobre 5A máximo segundo ~ 40 cargas), lo cual hara  de resistencia  de carga de la bateria de condensadores. Hay personas que eoptan por una resistencia clasica de potencia, pero desde luego una bombilla incandescente es mucho mas simple y economica
  •  Pulsador de pie ( ON/off ) para activar el SCR  para  la  soldadura (yo usé la misma fuente de alimentación de 15v para el interruptor, que está muy bien con un trabajo tan pesado SCR.)
  • Cable de tierra trenzado  terminando en Cobre sólido presentando a un punto en los extremos ( debería esta aislado  por los que sólo asegúrese de que su mano no va a estar en peligro de convertirse en parte del circuito !)
  • Condensador de  aproximadamente ~ 21 + faradios capacidad ( por ejemplo puede usar 10F uno, dos 5F y un 1F  de los usados  en  coche  para audio ). Todos los condensadores van en paralelo y con cables de sección adecuados ( mejor  sobre barras de metal)

 

Nota :  Como nos comenta Joaquin , que este diseño tiene un pequeño inconveniente  debido a que al trabajar en corriente continua  el tiristor  , una vez disparado este queda asi hasta que desconectemos la fuente de CC,  por lo que muchos diseños  para controlar  el pulso ,  optan por usar  transitores para descebar el SCR

Versión doble pulso

Basada en  el  principio  de los soldadores  de un punto , la mejora  del  circuito anterior  consiste en primer lugar en hacer una descarga más pequeña para limpiar la superficie del material de impurezas tales como el petróleo y crear una soldadura débil. El segundo impulso con más energía hace  enlace final. Con el fin de tener un pulso estable durante la descarga  se necesita pues  un condensador  mas grande para el segundo pulso.

Por tanto ademas  de los componentes anteriores , necesitara además :

  •  Segunda fuente de alimentación de sobremesa @15-16v / 5A max usando
  • SCR  220v/220A  (tiristor)
  • Rele reed
  • Condensador de  aproximadamente ~ 21 + faradios capacidad ( por ejemplo puede usar 10F uno, dos 5F y un 1F  de los usados  en  coche  para audio ). Todos los condensadores van en paralelo y con cables de sección adecuados ( mejor  sobre barras de metal)  NOTA :para el primer SCR  se usaría  una capacidad muy inferior (por ejemplo un condensador de 1F)
  • Carga resistencia control – se puede  usar tambien  una bombilla  en serie de las usadas en un automóvil como luz de niebla (sobre 5A máximo segundo ~ 40 cargas), lo cual hara  de resistencia  de carga de la bateria de condensadores. Hay personas que eoptan por una resistencia clasica de potencia, pero desde luego una bombilla incandescente es mucho mas simple y economica

En el esquema anterior como vemos se añade un control del  circuito de descarga por condensador  basado en un tiristor  y un supercondensador. La demora entre un pulso y el siguiente se basa en el retardo producido  por el rele reed al detectar la elevada corriente generada en la primera descarga pues la natural inductancia producida por el pulso de soldadura  hará que los contactos del rele reed se cierren activando el segundo SCR

Al ser un circuito tan básico no hay manera de medir el retardo entre ambos pulsos  que es aproximadamente de 1/4 segundo. Evidentemente con un circuito de demora se podría demorar mucho mas la segunda chispa pero para propósitos  caseros este diseño de  circuito es mas que suficiente

Consejos

  • Cómo electrodos de soldadura   elija un alambre  macizo y limados por el extremo. Tenga en cuenta que son muchos los factores que afectarán a la calidad de la soldadura.
  •  Limpie todas las superficies de soldadura con un limpiador no residuo como alcohol de alto %. Debe optimizar el contacto metal a metal, por lo que debe ser libre de aceites y basura
    para mantener las puntas de soldadura limpia regularmente los presentar a un punto redondeado. El tamaño de este punto afectarán su soldadura: si es  demasiado grande un punto  no soldará completamente, y si es demasiado pequeño  probablemente soplara la punta antes de soldar  el material.
  •  Jugar con diferentes  voltaje y capacidad, utilizando los valores citados  como referencia.
  • En caso de soldar células asegúrese de aplicar la presión adecuada a ambos puntos de contacto y que usted suelda  dentro de la zona centro de la batería . Si se desvía  hacia  el borde exterior de la terminal positiva puede fácilmente romper la célula. No es particularmente peligroso, pero el líquido se derramará. Según las hojas de especificaciones de materiales  células a123 , no contienen productos químicos tóxicos o peligrosos.
  •  Siempre use protección para los ojos, voy tirando chispas en tu rostro durante horas!
  •  Se recomienda la ventilación

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Conversion electrica de motor nautico


Al igual que poco a poco vemos como cada vez existen cada vez mas modelos de coches eléctricos comerciales   no solo con los modelos de Tesla, sino con el esto de marcas tradicionales, en el sector náutico  también se ven movimientos de cambio hasta tal punto que es factible reemplazar la motorización tradicional por un nueva motorización eléctrica con elementos que ya existen en el mercado.

En este post de hecho vamos a ver como es posible sustituir un ruidoso  un motor diesel 3-18 HP eliminando los gases de diesel nocivos (y la frustración de llenar el tanque  todos los dias ) por un  kit de 5 KW con un motor sin escobillas y un amplificador de Motenergy Sevcon Gen-4 Controlador 48V 275 que puede producir hasta 5 HP máximo continuo y 14hp

Disfrutar de un barco de vela al máximo del aire fresco de verdad., con una unidad  silenciosa  en efecto es  posible   pues simpre que se reemplace los viejos motores marinos de gasoil por los silenciosos motores eléctricos

Por extraño que parezca hay sistemas de accionamiento eléctrico para veleros de hasta 30 pies y de 9.000 libras de desplazamiento

Como adivinará los  nuevos sistemas tienen marcha atrás en la marcha y (desactivación con la  funciones del contactor). “Sin escobillas” significa que el motor no tiene escobillas que se desgastan con el tiempo, asi que no  serán una peligrosa fuente de ignición para los aparatos de gas de a bordo.

Los barcos más grandes pueden requerir una potencia de CA o motor sin escobillas superior. En los EE.UU. y Canadá, los motores con escobillas  sólo son legales para uso marino, si los aparatos de a bordo y para utilizar el queroseno o diesel (no propano o gasolina), debido a la posibilidad de formación de arcos en el motor interno.

Con el regulador del gen 4 Sevcon, no se necesitan contactores inversores. Además, el controlador de Gen-4 tiene una función de regeneración de lo que puede permitir que la corriente vuelva a cargar la baterias  si  sigue  la hélicea  girando mientras nevega a vela. Esto hace depender de su velocidad de navegación, diseño de hélice, y puede no ser posible en todas las aplicaciones, pero es una función adorada para aquellos que son capaces de utilizarla.

Una reducción de engranajes no siempre es necesaria, y depende en gran medida el tamaño, la eficiencia, el estilo de apoyo, y la velocidad deseada de su embarcacón. Sin embargo, debido a la alta RPM del motor sin escobilla ,un fabricante ( Motenergy), recomienda considerar una reducción de engranajes en lugar de accionamiento directo para mejorar la eficiencia, proporcionando un torque adecuado, enfriamiento, y ayudando a prevenir la cavitación. Una reducción típica es de alrededor de 2: 1, pero esta relación dependerá de la RPM  requerida necesaria para alcanzar la velocidad del casco. Ideal reducción permitirá que el motor  haga  girar el puntal en el RPM de velocidad del casco de la hélice cuando el motor está girando a las RPM máx. Este número se puede calcular utilizando la constante / Volt 50 RPM:

48 Voltios * 50 RPM / V ~ 2.400 rpm max

Si decide no utilizar un reductor de engranajes, es importante instalar un cojinete de empuje en algún lugar en línea con el eje de la hélice, como la mayoría de los motores no están clasificados para cargas axiales / de empuje en el eje. También note que un disipador de calor para el controlador Sevcon es recomendado por el fabricante.

Un kit típico de conversión  debería incluir:

  • Motor sin escobillas ( Motenergy ME1305)
  • Controlador de motor (ejemplo  48V Sevcon Gen-4 275Amp )
  • Throttle – Hay muchas opciones::
    • Interruptor de llave, interruptor del Fwd / Rev y PB-8 del acelerador
    • Interruptor de llave y el acelerador ET-134. Para ambientes agresivos se recomienda el ET-134 como la opción más robusta. También puede ser equipado con el crisol de diapositivas en la petición especial.
  • Contactor Sealed
  • Fusibles
  • Mazo de cables completo con llave de 10 pies y la longitud de los cables del acelerador
  • instrucciones de cableado
  • Pantallas de monitorizacions ( en  el ejemplo es la Sevcon Clearview )!

En el  siguiente video podemos podemos ver el montaje completo:

 

Enlaces Útiles:

Aquellos personas que  esten en la fase de investigación de su conversión debe visitar uno de los grupos de discusión barcos eléctricos y hablar con otras personas que están haciendo o ya lo han hecho las conversiones eléctricas.

Gen 4 de 5 KW Velero Kit Esquema de conexiones – por Curtis et Aceleradores

Instrucciones de instalación del kit de Gen 4 del barco de vela

Hoja de cálculo schnellboot Modeling (.xls) * Use este para calcular sus necesidades de energía! *

Manual de hoja de cálculo schnellboot Modeling (.doc)

Calculadora Vicprop

 

Fabricante

 

 

Electrónica de una bicicleta Electrica


En   http://bicicletaselectricas.wordpress.com/  puedes encontrar información sobre:

  •  Generalidades bicicletas electricas

 

  •  Controladores e-bike

 

  • Reparacion e-bike

 

  • Programas de control

 

  • Todo lo referente al funcionamiento de las bicicletas  electricas