2014年6月19日木曜日

スポット溶接の試み (その1)

先日、電動車椅子のバッテリーを分解してみました.
http://hirasaka001.blogspot.jp/2014/06/blog-post_1042.html
新品を買うと5万円もするし、リサイクル業者の換装でも2.5万円もしますので、自力で換装できないかなと思います.ですが18650サイズのニッケル水素電池でタブ付きの製品は、海外サイトも見回りましたが安価なものを見つけられませんでした.残念.
あきらめかけていたところ、自作のスポット溶接機を使っている人って結構多いようで、電池にタブを自分でスポット溶接する手が意外に拓けていることがわかりました.5万円ぐらいのスポット溶接機も売られています.これは俄然やってみたくなりました.

↓これはある人の実験風景です.たくさんの電解コンデンサをパラレル接続してます.
↓SW用のFETはパラ接続して、瞬時定格1000Aぐらいを狙う.接点スイッチだと接点がスポット溶接されちゃうのでFETを使います.大型サイリスタでもよいという説もあります.
↓基本的な概念はこうです.巨大キャパシタの電荷をFETで一気に放電させ、スポット溶接します.巨大キャパシタをパラレル接続で実現し、大電流FETをパラレル接続で実現する、というような回路です.
溶接能力はピーク電流で決まります.ピーク電流を制限する要因は、キャパシタのESR(5~10mΩ)と、FETのON抵抗(10mΩ)であるのはもちろんですが、わたしの感覚的には、上の写真のパラレル接続用配線のコイル成分が電流制限をかけてくる要因として一番大きいかもという予感がします.そこであまりパラ接続をせずになんとかならんかと思うわけですが、果たしてどうなるかはまだ考察不足でわかりません.

とりあえず出発点に立ったわたしは、海外サイトでキャパシタだけ注文しました.
220000uF という桁が間違ってるんじゃないのかという大容量.耐圧35Vです.値段は$35.
P=(1/2)*C*V*V ですから、大容量よりも高電圧を狙うのが吉ですが、感電の危険性を考慮して25Vぐらいで運用するケースが多いらしいです.
いつ届くのやら?

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26 件のコメント:

  1. 220000uF=0.22F ?
    どこかで1Fのコンデンサを見た様な気がします。
    こんなに、大容量のコンデンサも有るのかと思いました。
    充電した後は、電池と同じかと考えてしまいます。コンデンサは、コンデンサしかない?

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    1. 5V耐圧の電気二重層コンデンサでは1Fとかいうのもあったりします.物理的単位が亜空間に飛んでしまったようなセカイですw

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  2. コンデンサーなど使わなくとも、ニッケル水素の並列か直並列 または鉛バッテリーを電源にして、大電流SWを工夫すれば、簡単に出来ます、タブが赤白熱して溶けたら隙間から火の粉が出て完了です。

    電池タブは薄いステンレスですので、鉄より簡単です。

    硬銅の通電電極を絶縁体で挟み付けるように作り、(本物はベリリューム銅、カリン青銅ですが、太い導線を叩いて硬化させてもも出来る)

    もう一つは、100w(VA)位のトランスのコイル外周に出来れば絹巻き線の帯角線を5v位になるようにすれば、バッテリー(充電機構やキャパシタ)も要りません、強さは巻き数(電圧で加減します)

    鉄工所のは2mmくらいの鉄板を2枚重ねで付けるので50v位出て加減も出来ます。
    ペダルを踏むと電極が押さえつけられ、続いてトランス1次電源が入り、火の粉スパークが出たら、接合面にナゲットが出来ていて、ペダルを離せば終わりです。

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    1. たしかに鉛バッテリでも出来そうですね.先日の太陽電池ででかい鉛バッテリを持っています.
      電池へのタブ付のために、ニッケルを使う事例があります.鉄の方が高抵抗なのでスポット溶接向きですが、錆びるから敬遠されてるのかしら?

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  3. 一昨夜ムカデが出ました、子細はネコノコ2に書きました。

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    1. 間欠放電素子を アレスタを「T23-A350X」に交換しました。
      間隔が2Hz 位と減った分強さは少し上がりました。

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  4. atok17の文字候補のヘルプを読むと文字候補が出ている上で右クリック表示しないとしますと出なくなりました。
    さあこれで間違いが減らせるぞ・・ほんとかな。

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  5. カリン青銅ですが、太い導線 は「かリン青銅 太い銅線」でした。

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  6. https://www.google.co.jp/search?q=%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%80%80%E9%9B%BB%E6%B0%97%E6%BA%B6%E6%8E%A5%E3%80%80%E8%87%AA%E4%BD%9C&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=oOGiU_isBcq1uATYnoGIDQ&ved=0CBsQsAQ&biw=1192&bih=643
    にいっぱい出ているので気に入ったやつを試してください。

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    1. おおーっ、これはすごい.猛者(狂人)がたくさんいますね.頼もしい.

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  7. コンデンサ式は強すぎると、ナゲットを吹き飛ばす欠点があります。
    https://www.google.co.jp/#q=%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%80%80%E3%82%B9%E3%83%9D%E3%83%83%E3%83%88%E9%9B%BB%E6%B0%97%E6%BA%B6%E6%8E%A5%E3%80%80%E8%87%AA%E4%BD%9C
    こちらのバイクと酒 試行錯誤編 なんか良さそうですね、
    電子レンジさえ拾ってくれば後は簡単そうです。
    この方式はリーケージフラックストランスの定電流式になります。
    http://www.yokodai.jp/spotWelderGenri.html
    ここに基本があります。

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    1. yokodaiサイトはわたしも読みました

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    2. 巻き線はカッターナイフと小さめ金槌で簡単に切れます。
      両側を切って木の棒でたたき出せばすぐ取れます。
      はっきり書いていなかったのは、磁束漏れ用コアを戻すか無くすかがはっきりしません。

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    3. とりあえず、サイリスタを調達し、キャパシタの放電特性を把握しようと思っています

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    4. 電子レンジさえ拾ってくれば後は簡単そうです。

      街中で電子レンジが捨てられているのを見かける様に成りました。
      SHARPの電子レンジを買いましたが、1万円前後で買えるのですね。!
      故障したから捨てた物とは言えないと思いますが、故障の場合、電磁波
      発生管は生きており、SWとか半導体が故障していると思いますが?
      使えそうな部品が有りそうです。
      電子レンジの重さは、トランスだと思っています。特殊ナトランスなのですか?

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    5. 特殊ナトランスなのですか

      発信管が効率の良いマッグネトロン、電流電圧特性が素直でないので、
      定電流特性の磁気漏れトランスを使います、1次と2次の間に磁気的短絡をして、1次2次結合を弱めてあります。

      2次が短絡しても磁束はそちらへ向かわず短絡鉄心を通り、チョークコイルとして働くので、1次電流は150%以上は増えません。
      その後高圧Siダイオードで負半波整流しカソードトランス2次中点に供給します。(これも高耐圧処理がされています)
      マグネトロンはプレートを放熱アースとして、カソードを高圧にします。
      太いビニル線が短いコイル状に2本有るのは約15GHzのフィルターで、トランスに15GHz高周波が行くのを妨げて、このカソードをマイナス高圧にします。(カソードは高周波的には対地極よりアイソレートされ、自由開放状態です)
      カソード側や近くにフェライトマグネットが磁束をカソード軸方向に発生させその周りをカソードから出た電子が団子状に回り(実際には十字手裏剣型とかになる電子雲ワイパー)周りの偶数列共振電極にワイパーが回るごとく給電して80%以上で電磁波を発生します、これはアンテナから取り出され導波管を通ってマイカ窓などからレンジ内に放射されます。

      前面のパンチングメタルは2重になっていて、15GHzに対してエリミネーターとして働き、前蓋周りの接触極やスロット状のエリミネータトラップで外に放射されるのを防いでいます。

      出力が800wとするとまともに浴びると1秒としても、耐えられません。

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  8. アーク棒溶接は難しいですが、充電ドリルの先に電極つかみを付け、スリップリング式なんかで回しながら付けると、先端が固着せず、アークも途切れず、うんと上達できるそうです。
    問題はスリップリングの接触を上手くできるかですね。
    ロータリーコネクター成るものが存在しますが子細が分かりません。

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    1. 以前はボール盤で熔接 と言うページがあったんですが、今は見つかりません。
      シャフトベアリングに高電流を流すと寿命が短いので、何かスリップリングのようなものを探しましたが(面接触だと表面が荒れます、特にオイルや水があったら、ワイヤーカッターと同じになります)見つかりませんでした。

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    2. 別次元かな?
      https://www.aichi-sangyo.co.jp/aboutus/research_development/index.html
      回転だけ? 外部に電気溶接機能が?

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  9. バッテリー溶接機のすすめ。
    http://masa-ya.jp/index.php?%BC%AB%BA%EE%B9%A9%B6%F1%2F%A5%D0%A5%C3%A5%C6%A5%EA%A1%BC%CD%CF%C0%DC%B5%A1

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    1. この方は播州では有名な、解体屋さんです。

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    2. 摩擦圧接が載っていました。
      https://www.youtube.com/watch?v=PY26ynAhByg

      https://www.youtube.com/watch?v=j0JaFuzh5_w
      MOT は鑿で分解されて居られる型もいらっしゃいます。
      https://www.youtube.com/watch?v=ZNr5q1RhrAU

      挟んである鉄心を残しておくと電流制限が働き、取り外すと働かないが、電圧が低いので、
      その方が良いようです。

      後から片側や両側に差し込めるようにしておいても良さそうです。

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    3. 鉄心入り三ターンくらいが一番良いようです。
      https://www.youtube.com/watch?v=RnjF5Hj2Udg

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    4. 摩擦圧接はすごいです.とくにアクリル棒が気泡無く接合できてます.

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    5. 火山噴火はプレートの滑り込みで出た摩擦熱が高温のマグマを作り、だいたい決まったルートで出るそうです。

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