8 800 333-39-37
Ваше имя:
Номер телефона:

Осциллятор в бурении


ОПИ осциллятора при направленном бурении

Сегодня бурение остается одним из самых дорогих этапов строительства скважины. Поэтому методы, позволяющие сокращать затраты на бурение без ухудшения качества строительства скважины всегда востребованы нефтяниками. К соответствующему кругу задач и методов можно отнести повышение скорости проходки, сокращение числа спуско-подъемных операций (СПО), исключение срывов инструмента при бурении в режиме слайда, равномерное доведение нагрузки на долото, использование реагентов и технологий,  позволяющих
сократить временные затраты на ликвидацию осложнений, если таковые возникают в процессе бурения, и др. За 2015 год в АО «Самаранефтегаз» было пробурено более 340 тыс. м горных пород, что превышает показатели 2014 года в полтора раза, а 2013 года – в 2,5 раза. Такой рост стал возможным, в том числе благодаря применению новых технологий, которые как никогда актуальны на сегодняшний день. Их внедрение позволило увеличить коммерческую скорость бурения на 42% по сравнению с 2014 годом, сократить экономические затраты, осуществлять контроль и в реальном масштабе времени просматривать всю текущую информацию за период строительства скважин. Одну из таких технологий – применение осциллятора – рассмотрим в данной статье.

21.04.2016 Инженерная практика №04/2016 Яшков Владимир Анатольевич Заместитель генерального директора по бурению АО «Самаранефтегаз» Чуркин Олег Алексеевич Начальник отдела инжиниринга Управления технологий и инжиниринга бурения АО «Самаранефтегаз» Рвалов Максим Александрович Главный специалист отдела инжиниринга Управления технологий и инжиниринга бурения АО «Самаранефтегаз» Ртищев Анатолий Владимирович Главный специалист группы управления проектами АО «Самаранефтегаз» Ардалин Алексей Анатольевич Главный специалист отдела внедрения новых технологий и инжиниринга добычи ООО «СамараНИПИнефть»

glavteh.ru

Осциллятор-турбулизатор для бурения нефтяных скважин - Бурение и Нефть

Журнал входит в перечень ВАК

(495) 979-13-33, (495) 971-65-84, (925) 384-93-11, (909) 670-44-09, тел./факс: (499) 613-93-17

Oscillators-cementer for oil drilling

A. EROMASOV, R. RAKHMATULLIN, «Drilling» LLC. Nurlat drilling operations venture.

Предоставлена новая разработка скважинного осциллятора с перекидным клапаном который включен в компоновку низа бурильной колонны (КНБК), состоящей из долота, скважинного осциллятора, далее – стандартная компоновка.

Article provided by new development downhole oscillator with rocker valve design, which is included in the layout of the bottom hole Assembly (BHA), consisting of bits, downhole oscillator, hereinafter – the standard layout.

Если вас интересует полный текст статьи, Вы можете заказать ее в издательстве.

1. Патент РФ №2241816, E21B 7/24, 10.12.2004.
2. Скважинный осциллятор // Патент РФ №96160, Е21В 7/00, 20.07.2010, Бюлл. №20.

1. RF Patent No.2241816, E21B 7/24, 10.12.2004.
2. The downhole oscillator // RF Patent No.96160, E21V 7/00, 20.07.2010, bulletin No.20.

Комментарии посетителей сайта

Авторизация

Еромасов А.В.

первый заместитель начальника по производству – главный инженер

Нурлатское ПБР, ООО «Бурение», ООО «УК «Татбурнефть»

Рахматуллин Р.Р.

заместитель начальника цеха бурения

Нурлатское ПБР, ООО «Бурение», ООО «УК «Татбурнефть»

Ключевые слова: снижение коэффициента трения, низкочастотные продольные колебания, скважинный осциллятор, КНБК, нагрузка, увеличение механической скорости бурения, проходка на долото

Keywords: reduction of coefficient of friction, low-frequency longitudinal oscillations, borehole oscillator, bottom hole assembly, load, increase of rate of penetration, footage per bit

Просмотров статьи: 2635

burneft.ru

принцип работы, схема и уравнение

В данной статье мы подробно разберем осциллятор и принцип его работы, а так же разберем схемы, резонанс осциллятора, затухающие колебания и резонансную частоту.

Описание и принцип работы

Осцилляторы преобразуют вход постоянного тока (напряжение питания) в выход переменного тока (форму волны), который может иметь широкий диапазон различных форм и частот, которые могут быть либо сложными по своей природе, либо простыми синусоидальными волнами в зависимости от применения.

Осцилляторы также используются во многих испытательных приборах, генерирующих синусоидальные, квадратные, пилообразные или треугольной формы волны или просто последовательность импульсов переменной или постоянной ширины. Осцилляторы LC обычно используются в радиочастотных цепях из-за их хороших характеристик фазового шума и простоты их реализации.

Осциллятор является в основном усилителем с «положительной обратной связью», или регенеративной обратной связью (в фазе) и одной из многих проблем в конструкции электронных схем является прекращение генерации усилителей при попытке заставить осциллятор колебаться.

Осцилляторы работают, потому что они преодолевают потери своей резонансной цепи обратной связи либо в виде конденсатораиндуктора или обоих в одной и той же цепи, подавая энергию постоянного тока с требуемой частотой в эту резонаторную цепь. Другими словами, осциллятор представляет собой усилитель, который использует положительную обратную связь, которая генерирует выходную частоту без использования входного сигнала.

Таким образом, осцилляторы являются самоподдерживающимися цепями, генерирующими периодическую форму выходного сигнала с точной частотой, и для того, чтобы любая электронная схема работала в качестве осциллятора, она должна иметь следующие три характеристики.

  • Некоторая форма усиления
  • Положительная обратная связь (регенерация)
  • Частота определения обратной связи сети

Осциллятор имеет небольшой усилитель с обратной связью по сигналу с коэффициентом усиления разомкнутого контура, равным или немного превышающим единицу для запуска колебаний, но для продолжения колебаний средний коэффициент усиления контура должен возвращаться к единице. В дополнение к этим реактивным компонентам требуется усилительное устройство, такое как операционный усилитель или биполярный транзистор.

В отличие от усилителя, для работы осциллятора не требуется внешний вход переменного тока, так как энергия источника постоянного тока преобразуется осциллятором в энергию переменного тока на необходимой частоте.

Базовая цепь обратной связи осциллятора


Где: 
β — доля обратной связи.

Осциллятор усиления без обратной связи

Осциллятор с обратной связью

Осцилляторы — это схемы, которые генерируют непрерывный выходной сигнал напряжения на требуемой частоте со значениями индукторов, конденсаторов или резисторов, образующих частотно-избирательный LC-резонансный контур емкости и сеть обратной связи. Эта сеть обратной связи является сетью ослабления, которая имеет коэффициент усиления меньше единицы ( β <1 ) и запускает колебания, когда Aβ> 1, который возвращается к единице ( Aβ = 1 ) после начала колебаний.

Частота генераторов LC контролируется с использованием настроенной или резонансной индуктивно-емкостной (LC) цепи, а результирующая выходная частота называется частотой колебаний. Делая обратную связь осцилляторов реактивной сетью, фазовый угол обратной связи будет изменяться как функция частоты, и это называется фазовым сдвигом.

Есть в основные типы осцилляторов:

  • 1. Синусоидальные осцилляторы   — они известны как гармонические осцилляторы и обычно представляют собой осциллятор типа «LC Tuned-feedback» или «RC-Tuned-Feedback», который генерирует чисто синусоидальный сигнал с постоянной амплитудой и частотой.
  • 2. Несинусоидальные осцилляторы   — они известны как осцилляторы релаксации и генерируют сложные несинусоидальные сигналы, которые очень быстро меняются от одного состояния устойчивости к другому, например, «прямоугольная волна», «треугольная волна» или «пилообразная волна» формы сигналов.

Резонанс осциллятора

Когда к цепи, состоящей из индуктора, конденсатора и резистора, приложено постоянное напряжение, но переменной частоты, реактивное сопротивление цепей конденсатора / резистора и индуктора / резистора должно изменять как амплитуду, так и фазу выходного сигнала по сравнению с входным сигналом из-за реактивного сопротивления используемых компонентов.

На высоких частотах реактивное сопротивление конденсатора очень низкое, действуя как короткое замыкание, в то время как реактивное сопротивление индуктора высокое, действующее как разомкнутая цепь. На низких частотах верно обратное, реактивное сопротивление конденсатора действует как разомкнутая цепь, а реактивное сопротивление индуктора действует как короткое замыкание.

Между этими двумя крайностями комбинация индуктивности и конденсатора создает «настроенную» или «резонансную» цепь, которая имеет резонансную частоту ( ƒr ), в которой емкостное и индуктивное реактивные сопротивления равны и взаимно компенсируются, оставляя только сопротивление схема противодействия потоку тока. Это означает, что фазовый сдвиг отсутствует, поскольку ток находится в фазе с напряжением. Рассмотрим схему ниже.

Базовая схема осциллятора LC

Цепь состоит из индукционной катушки L и конденсатора C. Конденсатор накапливает энергию в форме электростатического поля и создает потенциал ( статическое напряжение ) на своих пластинах, в то время как индуктивная катушка накапливает энергию в форме электромагнитного поля. Конденсатор заряжается до напряжения питания постоянного тока V, поставив переключатель в положение A. Когда конденсатор полностью заряжен изменения переключателя в положение B.

Заряженный конденсатор теперь подключен параллельно через индуктивную катушку, поэтому конденсатор начинает саморазряжаться через катушку. Напряжение на C начинает падать, когда ток через катушку начинает расти.

Этот возрастающий ток создает электромагнитное поле вокруг катушки, которое сопротивляется этому потоку тока. Когда на конденсаторе C полностью разряжается энергия, которая была первоначально сохранена в конденсаторе C в качестве электростатического поля теперь сохраняется в индуктивной катушке L в виде электромагнитного поля вокруг обмоток катушек.

Поскольку в цепи теперь нет внешнего напряжения для поддержания тока внутри катушки, оно начинает падать, когда электромагнитное поле начинает разрушаться. В катушке индуцируется обратная ЭДС ( e = -Ldi / dt ), сохраняя ток в первоначальном направлении.

Этот ток заряжает конденсатор C с полярностью, противоположной его первоначальному заряду. C продолжает заряжаться до тех пор, пока ток не уменьшится до нуля и электромагнитное поле катушки полностью не исчезнет.

Энергия, первоначально введенная в цепь через переключатель, была возвращена конденсатору, который снова имеет потенциал электростатического напряжения на нем, хотя теперь он имеет противоположную полярность. Теперь конденсатор снова начинает разряжаться через катушку, и весь процесс повторяется. Полярность напряжения изменяется по мере того, как энергия передается туда-сюда между конденсатором и индуктором, создавая синусоидальное напряжение переменного тока и форму волны тока.

Этот процесс затем формирует основу цепи резервуара осцилляторов LC, и теоретически эта циклическая перемотка будет продолжаться бесконечно. Тем не менее, все не идеально, и каждый раз, когда энергия передается от конденсатора C к катушке индуктивности L и обратно от L к C, происходят потери энергии, которые со временем затухают колебания до нуля.

Это колебательное действие по передаче энергии назад и вперед между конденсатором C и катушкой индуктивности L будет продолжаться бесконечно, если бы не потери энергии в цепи. Электрическая энергия теряется в постоянном или реальном сопротивлении катушки индуктивности, в диэлектрике конденсатора и в излучении цепи, поэтому колебания неуклонно уменьшаются, пока они полностью не затухнут и процесс не остановится.

Затем в практической LC— схеме амплитуда колебательного напряжения уменьшается на каждом полупериоде колебаний и в конечном итоге затухает до нуля. Затем говорят, что колебания «демпфируются», причем величина демпфирования определяется качеством или добротностью цепи.

Затухающие колебания

Частота колебательного напряжения зависит от значения индуктивности и емкости в цепи LC — бака. Теперь мы знаем, что для возникновения резонанса в контуре резервуара должна быть точка частоты, где значение C емкостное сопротивление совпадает со значением X L индуктивного сопротивления ( X L  = X C ) и что, следовательно, компенсирует друг друга, оставляя только постоянное сопротивление в цепи, чтобы противостоять потоку тока.

Если теперь мы поместим кривую для индуктивного реактивного сопротивления индуктора поверх кривой для емкостного реактивного сопротивления конденсатора так, чтобы обе кривые были на одной оси частот, точка пересечения даст нам точку резонансной частоты, (  ƒ r или ωr  ), как показано ниже.

Резонансная частота


Где: 
ƒ r в Герцах,
L в Генри и 
C в Фарадах

Тогда частота, с которой это произойдет, определяется как:

Затем за счет упрощения приведенного выше уравнения, мы получаем окончательное уравнение для резонансной частоты ƒ г в настроенном LC цепи, как:


Где: L индуктивность в Генри
C — емкость в Фарадах
ƒ r — выходная частота в Герцах

Это уравнение показывает, что если L или C уменьшаются, частота увеличивается. Эта выходная частота обычно дается сокращенная (  ƒ г  ) , чтобы определить его как «резонансную частоту».

Чтобы сохранить колебания в цепи резервуара LC, мы должны заменить всю энергию, потерянную в каждом колебании, а также поддерживать амплитуду этих колебаний на постоянном уровне. Следовательно, количество заменяемой энергии должно быть равно энергии, потерянной в течение каждого цикла.

Если замещаемая энергия слишком велика, амплитуда будет увеличиваться до тех пор, пока не произойдет ограничение питающих шин. В качестве альтернативы, если количество заменяемой энергии слишком мало, амплитуда в конечном итоге со временем уменьшится до нуля, и колебания прекратятся.

Самый простой способ восполнить эту потерянную энергию — это взять часть выходного сигнала из цепи резервуара LC , усилить его и затем снова подать обратно в цепь LC . Этот процесс может быть достигнут с использованием усилителя напряжения с использованием операционного усилителя, полевого транзистора или биполярного транзистора в качестве активного устройства. Однако, если усиление контура усилителя обратной связи слишком мало, требуемое колебание уменьшается до нуля, а если оно слишком велико, форма сигнала искажается.

Чтобы производить постоянные колебания, уровень энергии, возвращаемой обратно в сеть LC, должен точно контролироваться. Тогда должна быть некоторая форма автоматической амплитуды или получить контроль, когда амплитуда пытается отличаться от опорного напряжения либо вверх, либо вниз.

Для поддержания стабильных колебаний общий коэффициент усиления цепи должен быть равен единице. Меньше, и колебания не начнутся или не угаснут до нуля, колебания больше не будут происходить, но амплитуда будет ограничена питающими рельсами, вызывая искажения. Рассмотрим схему ниже.

Базовая транзисторная схема осциллятора LC

В качестве усилителя LC-генератора используется биполярный транзистор, а настроенная схема LC- бака действует как нагрузка коллектора. Еще одна катушка L2 соединена между базой и эмиттером транзистора, чье электромагнитное поле «взаимно» в сочетании с этим катушки L.

«Взаимная индуктивность» существует между двумя цепями, и изменяющийся ток, протекающий в одной цепи катушки, посредством электромагнитной индукции индуцирует потенциальное напряжение в другой (эффект трансформатора), так что при возникновении колебаний в настроенной цепи электромагнитная энергия передается от катушки L на катушку L2, и напряжение базы той же частоты, что и в настроенной цепи, подается между базой и эмиттером транзистора. Таким образом, необходимое усилие автоматической обратной связи подается на усилительный транзистор.

Величина обратной связи может быть увеличена или уменьшена путем изменения связи между двумя катушками L и L2 . Когда цепь осциллирующая его импеданс резистивные и коллектор и база напряжение 180o по фазе. Чтобы поддерживать колебания (называемые стабильностью частоты), напряжение, подаваемое на настроенную цепь, должно быть «синфазным» с колебаниями, возникающими в настроенной цепи.

Таким образом, мы должны ввести дополнительный 180 о фазовом сдвиге в цепь обратной связи между коллектором и базой. Это достигается путем намотки катушки L2 в правильном направлении относительно катушки L, что дает нам правильные соотношения амплитуды и фазы для цепи осцилляторов, или путем подключения сети фазового сдвига между выходом и входом усилителя.

Таким образом, LC-осциллятор представляет собой «Синусоидальный генератор» или «Гармонический генератор», как его чаще называют. Осцилляторы LC могут генерировать высокочастотные синусоидальные волны для использования в радиочастотных (РЧ) типов с транзисторным усилителем, состоящим из биполярного транзистора или полевого транзистора.

Гармонические осцилляторы бывают разных форм, потому что есть много различных способов построить сеть LC фильтра и усилитель с наиболее распространенными из которых являются в осциллятор Хартли LC , Колпитс LC осцилляторArmstrong осциллятор и Clapp осциллятор.

Резюме осцилляторов LC

Основные условия, необходимые для резонансного контура резервуара осциллятора LC, приведены ниже.

  • Чтобы колебания существовали, схема генератора ДОЛЖНА содержать реактивный (зависящий от частоты) компонент либо «Индуктор», ( L ) или «Конденсатор», ( С ), а также источник питания постоянного тока.
  • В простой индуктивно-конденсаторной цепи LC колебания со временем затухают из-за потерь компонентов и цепей.
  • Усиление напряжения требуется для преодоления этих потерь в цепи и обеспечения положительного усиления.
  • Общее усиление усилителя должно быть больше единицы.
  • Колебания могут поддерживаться путем подачи некоторого выходного напряжения в настроенную цепь, которая имеет правильную амплитуду и синфазный сигнал (0 o ).
  • Колебания могут возникать только тогда, когда обратная связь является «положительной» (самовосстановление).
  • Общий фазовый сдвиг цепи должен быть нулевым или 360 o, чтобы выходной сигнал из сети обратной связи был «синфазным» с входным сигналом.

В следующем уроке об осцилляторах мы рассмотрим работу одной из наиболее распространенных контуров LC-осциллятора, в которой используются две катушки индуктивности для формирования индуктивности с центральным постукиванием в его резонансной цепи бака. Этот тип схемы LC генератора известен как генератор Hartley.

meanders.ru

Основы технического анализа - Урок №5. Индикаторный анализ:

Осцилляторы. Базовые принципы

Осцилляторы – это опережающие индикаторы. При определенных условиях они позволяют предсказать разворот тренда. Они являются одним из самых ценных инструментов в арсенале технического аналитика. В то же время очень часто осцилляторы применяют неправильно.

Если трендовые показатели фиксируют и подтверждают наличие тенденции, то осцилляторы могут сигнализировать о ее развороте и дают возможность прогнозировать рыночные тенденции, а не следовать за ними. Надежность их сигналов значительно ниже, чем надежность трендовых индикаторов, и следовать им необходимо с осторожностью.

Осцилляторы эффективны именно в случае отсутствия на рынке ярко выраженной тенденции (глобального тренда), когда цена колеблется в сравнительно узком торговом диапазоне. Большинство трендовых индикаторов дают множество ложных сигналов на флэте, а осцилляторы позволяют трейдеру получать прибыль именно в этот период.

Существует множество различных типов осцилляторов, их графики располагаются под ценовым графиком в отдельном окне. Шкала изменения осцилляторов может быть различной в зависимости от способа расчета и построения.

В техническом анализе наиболее распространены:

  1. Осцилляторы скорости:
    – Индекс относительной силы
    – RSI (Relative Strength Index)
    – Стохастический осциллятор (Stochastic)
    – MACD (трендовый осциллятор, сочетает характеристики обоих типов. Мы уже рассматривали его в уроке «Трендовые индикаторы»)
  2. Осцилляторы волатильности:
    – Средний истинный диапазон (ATR – Average True Range)
    – другие, менее распространенные
  3. Осцилляторы объема.
    Включают в себя анализ объема торгов, однако на практике показатель объема является самодостаточным, а включение его в формулу осциллятора излишне усложняет итоговый показатель.
    – Осциллятор объема (Volume Oscillator)
    – Осциллятор Чайкина
    – Индекс денежных потоков (MFI – Money Flow Index)

Классы осцилляторов

Существует два класса осцилляторов – нормированные и ненормированные осцилляторы.

Обычные (ненормированные) осцилляторы не имеют границ колебаний значений.

Значения нормированных осцилляторов изменяются на жестко ограниченной шкале, как правило от 0 до 100. Средней линией выступает отметка 50.

Основной особенностью нормированных осцилляторов является наличие на их шкале зон перекупленности и перепроданности. При достижении кривой осциллятора этих зон трейдер получает сигнал о том, что акции «перекуплены» или «перепроданы». В первом случае возникает сигнал на продажу, а во втором  – сигнал на покупку. Но необходимо помнить, что эти сигналы должны подтверждаться другими техническими признаками падения или роста.

В теории, когда значение осциллятора достигает нижней или верхней критической зоны, текущее значение цены является экстремальным и следует ожидать разворота цены или хотя бы коррекционного движения.

Индекс относительной силы (RSI)

Индекс относительной силы – один из наиболее популярных осцилляторов в техническом анализе, разработанный Уэллсом Уайлдером в 1978 году. Как и многие другие индикаторы, он рассчитывается на основании цен закрытия и показывает, какая из групп доминирует на рынке на данный момент («быки» или «медведи», то есть покупатели или продавцы).

Термином «относительная сила» Уайлдер назвал отношение среднего прироста цены к среднему падению за период. Эта величина позволяет оценить, покупатели или продавцы сильнее влияли на цену в выбранном периоде и предположить дальнейшее развитие событий.

Для расчета относительной силы выбираются все свечи выбранного промежутка времени, которые показали закрытие выше, чем предшествующая свеча, и определяется среднее значение прироста с помощью формулы экспоненциальной скользящего средней.

Аналогичная операция производится для свечей, показавших закрытие ниже предшествующей. Отношение этих двух величин и даст значение относительной силы (RS):

\(RS = {EMA_n(Up) \over EMA_n(Down)}\)

Для удобного отображения на графике полученная величина преобразуется таким образом, чтобы значения укладывались в диапазон от 0 до 100%. Полученный результат и есть индекс относительной силы, динамику которого можно увидеть на графике индикатора.

\(RSI = {100} - {100 \over (1+RS)}\)

Значительную часть времени кривая индикатора находится в середине диапазона (в области 50%), однако в моменты разворота сильной тенденции достигает экстремальных значений в зоне перекупленности или перепроданности.

Верхняя граница зоны перепроданности обычно устанавливается на уровне 20%, а нижняя граница зоны перекупленности – на уровне 80%. Также возможен вариант 30% и 80% соответственно.

Общие правила анализа осцилляторов

К осцилляторам целесообразно обращаться в четырех основных случаях:

  1. Нахождение кривой осциллятора в зоне перекупленности или перепроданности.
  2. При возникновении дивергенции (это расхождение экстремальных значений ценового графика и графика осциллятора.
  3. Кривая осциллятора пересекает свою нулевую линию, при этом направление осциллятора совпадает с направлением текущего тренда.
  4. Анализ графических моделей и поддержки или сопротивления непосредственно на графике осциллятора.

Как уже было отмечено, большинство сигналов осцилляторов оказываются ложными при наличии сильного тренда, но при этом эффективны в момент затухания тренда или на флэте. При наличии на рынке ярко выраженной тенденции наиболее успешными являются трендовые торговые стратегии и открытие позиций в направлении существующего тренда.

Однако значение осцилляторов возрастает в двух случаях:

  • затухание тенденции и завершение тренда
  • торговля внутри диапазона.

Таким образом, для эффективного использования осцилляторов необходимо предварительно проанализировать график цены: выявить уровни и линии поддержки и сопротивления, и определить наличие тренда. Использование фигур технического анализа также приветствуется.

Дивергенция

В широком смысле под дивергенцией понимается расхождение динамики ценового графика с динамикой технического индикатора. Следовательно, дивергенция может наблюдаться только с помощью опережающих индикаторов (осцилляторов), поскольку именно они способны «предугадывать» ценовое движение до того, как оно окончательно сформировалось. 

Различают «бычью» и «медвежью» дивергенции, которые указывают на вероятный разворот тенденции на восходящую и нисходящую соответственно.

«Медвежья» дивергенция формируется на растущем тренде, когда на ценовом графике возникает новый максимум, при этом осциллятор также подрастает, но без обновления экстремума. Подобная ситуация говорит об ослаблении покупателей. Поскольку продавцы еще не успели активизироваться, цена продолжает некоторое время подрастать. Затем, с высокой вероятностью, тренд разворачивается или корректируется.

«Бычья» дивергенция формируется на падающем тренде, когда новый минимум на ценовом графике не сопровождается новым минимумом осциллятора, что сигнализирует о развороте цены наверх или восходящей коррекции.

Сила дивергенции возрастает с увеличением таймфрейма: на недельных, дневных и 4-часовых графиках этот сигнал более надежен, чем на 15-минутках и ниже.

Перекупленность и перепроданность

Перекупленность и перепроданность является свойством исключительно нормированных осцилляторов. Поскольку их значения всегда находятся в диапазоне от 0 до 100, с помощью анализа исторических данных можно легко убедиться в том, что значение индикаторов довольно редко поднимаются до 100 или опускаются до 0. Как правило, большую часть времени индикатор проводит в центральной зоне, принимая аномальные значения лишь в моменты ажиотажных закупок или массовых распродаж на рынке.

Путем анализа исторических данных было выявлено, что экстремальными зонами (теми, в которых индикатор проводит не более 5% времени) являются границы от 0 до 20 для падающего рынка и от 80 до 100 для рынка растущего. Попадание значения индикатора в одну из этих зон говорит о том, что рынок перегрет "быками" или перепродан "медведями", и есть большая вероятность скорого разворота.

Перекупленность и перепроданность имеют широкие возможности для практического применения. Действительно, выраженное трендовое движение порой искусственно загоняет индикатор в аномальную зону, подавая тем самым трейдеру ложные сигналы, но ни один из технических индикаторов не может похвастаться абсолютной точностью в прогнозировании рыночных движений. Более сильным сигналом на совершение сделки служит не вход и не нахождение индикатора в нормированной зоне, а момент выхода из нее.

Данный сигнал осциллятора является сигналом средней силы. Это означает, что на сильном трендовом движении его сигналы могут оказаться ложными, тогда как на затухающем тренде его использование помогает своевременно открывать позиции по более выгодным ценам. Поэтому принимать во внимание сигналы перекупленности/перепроданности необходимо с контролем силы тренда – например, с помощью индикатора MACD.

Пересечение средней линии

Шкала значений любого осциллятора имеет среднюю линию: для нормированных осцилляторов это значение 50, для ненормированных – 0. Средняя линия осциллятора по сути представляет собой границу между ростом и падением, зоной «быков» и зоной «медведей». Поэтому пересечение средней линии снизу вверх говорит о смене падения ростом и дает сигнал на покупку, пересечение сверху вниз –  сигнал на продажу.

Сигналы, возникающие при пересечении средней линии, имеют трендовый характер, хоть и формируются осцилляторами. Трендовые сигналы являются запаздывающими, поэтому должны рассматриваться только в направлении сильного тренда и отвергаться, если противоречат действующему тренду.

По сравнению с трендовыми индикаторами (например, пересечение двух средних) пересечение осциллятором средней линии генерирует большее число ложных сигналов.

Сравнение сигналов на примере пересечения двух средних и осциллятора RSI приведено на рисунке. Моменты открытия трендовых позиций по сигналам пары скользящих и пересечению средней линии индикатором RSI совпадают с точностью до 3-4 свечей. При этом RSI за рассматриваемый период успел сгенерировать 2 ложных сигнала, открытие позиций по которым привело бы к убыточным сделкам.

Практически рынок может находиться всего в двух состояниях: тренда или флэта. Момент пересечения средней линии с точки зрения психологии толпы как раз и характеризует точку перераспределения сил "быков" и "медведей" и дает нам сигнал примкнуть к той группе, на стороне которой наблюдается перевес.

При наличии явного, сильного трендового движения осциллятор пересекает среднюю линию всего один раз, подавая 1 сигнал на совершение сделки в направлении тренда. Если мы хотим повысить надежность этого сигнала, мы должны будем проверить его с помощью трендовых индикаторов.

Поскольку сигнал по осцилляторам возникает незадолго до сигналов по индикаторам тренда, то необходимость в рассмотрении трендовых сигналов по осцилляторам зачастую отпадает.

Если рынок находится в торговом диапазоне, то осциллятор по типу RSI совершает колебательные движения вокруг средней линии, не демонстрируя явной динамики, и заставляя нас совершить множество лишних сделок.

В этом случае может быть целесообразно изменить период расчета осциллятора или воспользоваться более чувствительным аналогом. Например, стохастический осциллятор считается более чувствительным к изменениям рынка в сравнении с RSI. Соответственно, в отличии от инертного осциллятора, «быстрый» аналог будет формировать сигналы на покупку или продажу, достигая зон перепроданности или перекупленности, а не курсируя вокруг средней линии.

Стохастический осциллятор

Стохастический осциллятор (или стохастик) был разработан трейдером Джорджем Лейном для торговли на фьючерсных рынках и подробно описан в его книге «Self-Managed Trading with Stochastics».

Для иллюстрации примера работы своего индикатора Лейн приводит пример запущенной в воздух ракеты, скорость которой непременно начинает уменьшаться перед тем, как ракета упадет вниз. Аналогично с ценой финансового актива: импульс всегда изменяет своё направление до изменения направления цены.

По принципам расчета стохастический осциллятор очень похож на индекс относительной силы. Он так же является нормированным осциллятором и имеет зоны перекупленности и перепроданности, он подает такие же сигналы на открытие и закрытие позиций. Математически стохастик выражает отношение между текущей ценой закрытия и разницей «максимум-минимум» за определенный временной отрезок. Показатель отражается в виде процентной величины от 0 до 100%.

%\(K = {100}\times {(Close - min_n) \over (max_n - min_n)}\)

%D = MA (%K, T), где:

  • %K – быстрый стохастик (на графике красный)
  • %D – медленный стохастик (на графике черный пунктир)
  • Close – цена закрытия свечи
  • minn – минимум в выбранном диапазоне
  • maxn – максимум в выбранном диапазоне
  • n – количество периодов для расчета стохастика (количество свечей)
  • T – период сглаживания

Таким образом, стохастик показывает, удалось ли быкам или медведям закрыть цены периода вблизи верхней или нижней границы торгового диапазона (тогда как RSI учитывает только те цены закрытия, которые оказались выше bkb ниже предшествующей им). Медленный стохастик представляет собой скользящую среднюю от быстрого стохастика. Пересечение быстрого и медленного стохастика выступает дополнительным сигналом на сделку.

Стохастический осциллятор более точен (то есть чувствителен к изменениям цены), поэтому больше подходит для торговли именно на флэте.

Дополнительный сигнал стохастического осциллятора - пересечение %K и %D. Если %K пересекает %D снизу вверх – сигнал на покупку, обратное пересечение – сигнал на продажу. Пересекаться эти линии могут как в средней зоне, так и в зонах перекупленности или перепроданности. Во втором случае сигнал индикатора на порядок сильнее.

ATR. Средний истинный диапазон.

Средний истинный диапазон, или ATR (Average True Range), отражает волатильность цены на графике.

Для начала необходимо разобраться, что показывает Истинный диапазон (TR). Он вычисляется как максимум из трех величин:

  • разность между максимумом и минимумом текущей свечи
  • разность между максимумом текущей свечи и ценой закрытия предыдущей свечи
  • разность между ценой закрытия предыдущей свечи и минимумом текущей свечи

\(TR_t = {max [High_t - Low_t; High_t - Close_t-_1; Close_t-_1 - Low_t]}\)

В последних двух случаях присутствует разрыв между минимумом (максимумом) текущей свечи и ценой закрытия предыдущей свечи. Данная разница должна учитываться в формуле.

По сути TR – это максимальный разброс цен за единичный интервал времени (например, за час на часовом таймфрейме или за день на дневном таймфрейме).

На основе этого показателя рассчитывается ATR. У него есть единственный параметр – это период N. Как правило, берется 14-периодный или 7-периодный индикатор, но его можно настроить под собственную стратегию.

\(ATR_t = {((ATR_t-_1\times(n-1)) + TR_t) \over n}\)

Формула является аналогом экспоненциальной скользящей средней. В более простом варианте, ATR рассчитывается как среднее арифметическое TR за период n. Таким образом, ATR представляет собой среднее расстояние, которая цена проходит за единичный интервал времени.

Сам по себе индикатор не дает прямых сигналов на совершение сделок, а используется в комбинации с другими индикаторами.

ATR показывает волатильность, и может сказать о текущем состоянии тренда и активности на рынке:

  • низкие значения могут обозначать временное торможение цены или флэт
  • высокие значения могут свидетельствовать о кульминации тренда

Вооружившись значением ATR, спекулянт может понять, сколько запаса осталось для движения цены наверх или вниз. Например, если трейдер торгует на часовом таймфрейме, он может рассчитать ATR для свечи дневного графика (то есть более старший таймфрейм) и понять, не прошла ли цена уже достаточно большое расстояние наверх (или вниз) за текущий день.

Эта информация поможет воздержаться от покупки (продажи), если котировки уже успели значительно вырасти (упасть). Тогда открытие позиции лучше отложить до завтра. Исключение: открытие сделки происходит в обратную сторону от пройденного расстояния.

Ниже приведен реальный пример, в котором рабочим таймфреймом является 15-минутный график, а вспомогательным – более старший дневной график. Рассматривается временной промежуток – 2 дня. В конце первого торгового дня котировки затормозились и не смогли продолжить рост, хотя восходящий тренд оставался актуальным. Это объясняется тем, что цена уже достаточно сильно выросла (от цены открытия до цены закрытия). Понять это можно, сравнив TR первой свечи с дневного таймфрейма с ATR. Как правило, при прохождении ценой 70% или более от ATR сделки по направлению тренда совершать не рекомендуется.

Пример, описанный выше, можно сравнить с автомобилем и запасом бензина в бензобаке. Если цена прошла свое среднее (или близкое к нему) значение TR за конкретный интервал времени, то бензин «заканчивается» и продолжить дальнейшее движение в ту же сторону будет сложно. Только около 10-20% свечей имеют TR, в два раза или более превышающий средний показатель ATR.

Правила торговли

Общие правила совершения сделок с помощью сигналов осцилляторов приведены в таблице:

Мы рассмотрели базовые индикаторы и модели технического анализа.

Следующий шаг в направлении успешного трейдинга - составление собственной торговой системы, учитывающей особенности вашей торговой стратегии, оценка ее эффективности и выработка правил управления рисками.

На Инвестиции 101 есть курс по созданию торговых систем - Алгоритмическая торговля на финансовых рынках.

investments101.ru

Осцилляторы для трейдера

После изучения основ технического анализа и японских свечей пытливый ум новичка всегда обращается к индикаторам. Мы уже поняли, что они показывают лишь прошлое и, зная это, можно научиться их использовать. И один из самых популярных индикаторных классов — это осцилляторы.

Прежде чем разобраться, как они работают, нужно усвоить две следующие концепции. Все индикаторы, в общей своей массе, разделяются на два следующих типа:

  • опережающий индикатор;
  • запаздывающий индикатор.

Разница между ними совсем не в том, что один “предсказывает” будущее, а второй нет. Сейчас мы это выясним.

Опережающие индикаторы

Как понятно из него названия, опережающий индикатор нередко указывает сигнал на вход до того, как появляется новый тренд или его разворот. И вот именно осцилляторы относятся к опережающему классу.

Два самых популярных опережающих индикатора в мире, это:

Индикаторы опережающего класса используют, в основном, при боковом движении цены, тогда, когда цена находится в консолидации и тренд отсутствует. В свою очередь, запаздывающие индикаторы лучше в тренде.

Опережающие осцилляторы нередко генерируют массу сигналов на покупку и продажу и поэтому используются в боковых коридорах. В трендовых же стратегиях чем меньше сигналов — тем лучше. Практически все опережающие индикаторы — это осцилляторы.

При этом, их «опережение» выражается в том, что осцилляторы всегда отображаются в строго ограниченном диапазоне (коридоре с фиксированным значением). Все они, так или иначе, переходят лишь из состояния перекупленности в перепроданность и наоборот. Эти уровни различаются в зависимости от типа используемого осциллятора.

Новичок сразу подумает, что опережающие лучше запаздывающих, кому же охота плестись в хвосте? Однако, это “опережение” нередко приводит к генерированию массы ложных сигналов, достаточно посмотреть, как работает тот же стохастик. Поэтому вопрос, по сути, лишь в методе их использования.

Возьмем уже описанный на сайте RSI. Он отображается строго в диапазоне от 0 до 100. При этом:

  • перекупленность: RSI больше 70;
  • перепроданность: RSI меньше 30.

Запаздывающие индикаторы

Эти индикаторы вовсе не хуже опережающих. Просто это принцип их работы. Они отрисовывают изменения цены медленнее но, за счет этого, лучше отображают возникновение устойчивого нового тренда.

Три самых популярных запаздывающих индикатора, это:

Эти индикаторы традиционно относятся к трендовому классу. Однако, некоторые из них можно использовать и при боковом движении. Скажем, сужение полос боллинджера означает уменьшение волатильности цены перед последующим трендом.

Это можно использовать как в БО (эксплуатировать зону низкой волатильности), так и в форексе – вход по тренду после “пробоя” это зоны:

Вот тот же канал слева, но уже более детальнее, на 1-часовом ТФ. Сразу видно, какие возможности это дает:

Использование осцилляторов

Все осцилляторы, по своей сути, используются только для двух ситуаций:

  • пересечение;
  • дивергенция.

Пересечение — это когда осциллятор пересекает определенный уровень. Например, когда RSI уверенно снижается за уровень 70, следовательно, цена выходит из состояния перекупленности, а общий уровень цены идет на снижение.

О дивергенции мы поговорим отдельно в следующем уроке. Это важная тема, ибо именно ради дивергенции осцилляторы и применяются. Это расхождение движения цены и показаний осциллятора. Например:

Перекупленность и перепроданность

В описании множества осцилляторов, таких как RSI, вам встретятся такие понятия, как “перекупленность” и “перепроданность”. Скажем, вот так это выглядит на графике:

Либо:

Что означают эти термины? Это вовсе не обозначение того, что какой-то актив купили больше или меньше, и уж тем более не данные по объемам торгов.

Этими терминами просто указывается на нетипичное движение цены. Смотрите на это так: цена всегда, так или иначе, тяготеет к усредненному значению, то есть к тренду. Чем активнее и быстрее цена от этой средней линии отклоняется (в этом качестве часто используется SMA 20) — тем больше оснований считать, что на рынке происходит всплеск, так сказать, нездоровой заинтересованности быков и медведей.

Вот именно это и означают эти термины.

  • Перекупленность — актив быстро и решительно покупали, активные быки.
  • Перепроданность — медведи у руля.

Любые отклонения от «средней температуры» можно использовать в свою пользу и именно их показывают осцилляторы. Небольшой анализ истории сразу вам покажет, где и как перепроданность и перекупленность используются.

При этом не забывайте, что сам факт нахождения линии осциллятора в этих зонах вовсе не четкий, однозначный сигнал (это было бы слишком просто). А лишь намек вам, как трейдеру, обратить на цену в этой зоне особое внимание.

Затем, используя инструменты технического анализа и безиндикаторные системы вы сможете использовать такие ситуации в свою пользу.

Осцилляторные стратегии

У каждого осциллятора есть свое описание. Подобрать себе подходящий вариант вы сможете в каталоге осцилляторов. А мы рассмотрим несколько примеров осцилляторных стратегий.

Осциллятор, как и любой индикатор, должен дополнять технический анализ: теорию Доу, тренды, каналы, поддержку и сопротивление. Это — обязательно. Как и любой индикатор, его нельзя использовать слепо для входа в рынок.

Нередко для работы применяется сразу несколько осцилляторов, показания которых должны совпадать. Так создаются осцилляторные стратегии, парочку примеров которых мы рассмотрим далее.

Пересечение скользящих + MACD

Инструменты:

Пример использования:

Stochactic RSI + Awesome Oscillator

Немного наблюдательности и вы сами сможете сочетать эти осцилляторы в различных комбинациях. Но я бы не советовал этим особенно увлекаться и лепить их по 20 штук на график.

Чтобы добиться в трейдинге успеха, вы должны развивать в себе комплексное понимание рынка, для начала усвоив простые, базовые основы технического анализа – теорию Доу, тренды, поддержку/сопротивление и т.д. Лишь потом, шаг за шагом, вы будете добавлять в свою систему различные инструменты, в том числе и осцилляторы (если они понадобятся).

Ну и в публичной библиотеке TradingView вы найдете сотни осцилляторов на любой вкус и цвет. Скажем, Rahul Mohinder Oscillator помогает выловить рыночные фазы:

Рыночные осцилляторы

В то время как обычные осцилляторы предназначены для работы с любыми активами, существует целый класс рыночных осцилляторов, что обычно используются для анализа индексов, таких как S&P 500, а не отдельно взятых активов. Таким образом анализируется как настроение участников рынка, так и его текущая волатильность.

Впрочем, никто не мешает многие из них использовать и с валютными парами. Просто помните, что в основе их создания лежит стремление анализировать именно рыночные сегменты.

Индексы волатильности

Индексы, что показывают волатильность определенного рынка. При этом, кстати, многие такие индексы и сами торгуются на биржах.

Один из самых известных — это индекс волатильности биржи CBOE, он же CBOE Volatility Index (VIX). Отображает ожидания рынка в масштабе 30 дней и состоит из волатильности целого ряда индексных опционов кол и пут для индекса S&P 500. При этом чем больше значение этого индекса, тем больше рыночные риски.

Как правило, индексы волатильности и сами индексы негативно коррелируют друг с другом (идут в разных направлениях). Если все хорошо и цены на рынке растут, уровень риска падает, поэтому индекс волатильности снижается. Когда же рынок падает то, соответственно, растут и риски (как и индекс волатильности).

При этом:

  • VIX – волатильность S&P 500;
  • VXN – волатильность Nasdaq 100;
  • VXD – волатильность DJIA.

Однако, далеко не все работают с этими индексами, в бинарных и форексе это достаточно редкий гость. Поэтому для прогнозирования других активов, скажем, валютных пар используются синтетические VIX-осцилляторы. Один из самых известных  – индикатор Vix Fix от Ларри Вильямса. Он же, кстати, самый популярный индикатор в Tradingview.

Advance Decline Line

Еще один популярный рыночный осциллятор — ADL, он же Advance Decline Line. Используется профессиональными трейдерами вот уже несколько десятилетий. Суть индикатора — сравнение общего направления движения цены. В применении к валютам, индикатор сравнивает число свечей вверх с их количеством, что шло вниз. Затем из первого числа вычитается (прибавляется) второе и формируется общее значение.

Скажем, если вчера общее значение было, условно, 100 и цена на 5 свечей вверх шла больше, нежели вниз, к значению 100 добавляется 5 и получается ADL = 105. По факту, с помощью ADL определяют рыночные тренды и дивергенции. Основной сигнал — когда движение ADL не совпадает с движением цены и, тем самым, предвосхищает смену рыночного тренда.

Осциллятор McClellan

Индикатор моментума, также основанный на принципе сравнения числа бычьих и медвежьих свечей. Основан на вычитании средней скользящей со значением 39 индикатора Net Advances от скользящей со значением 19. Принцип схож с использованием MACD. Зеленая зона — цена демонстрирует тенденцию к росту, красная — к падению. Здесь также весьма ценна дивергенция.

Разновидность этого осциллятора — индекс суммирования McClellan Summation Index, основанный на округлении значений McClellan Oscillator и используемый для определения долговременной силы рынка.

Когда значение McClellan Summation Index больше 1000 — это указание на то, что тренд достиг своего потолка. И напротив, значение минус 1000 указывает на потенциальное дно рынка.

50 осцилляторов

В платформе TradingView представлено множество осцилляторов, как сделанных с нуля, так и модификаций известных систем. Достаточно ввести в поле Search одно из названий ниже и вы сразу получите осциллятор на своем графике:

  1. Advance Decline Line
  2. Price Oscillator
  3. Volume Oscillator
  4. Awesome Oscillator
  5. Chaikin Oscillator
  6. Klinger Oscillator
  7. Klinger Volume Oscillator (KVO)
  8. Ultimate Oscillator
  9. SMI Ergodic Oscillator
  10. Chande Momentum Oscillator
  11. Detrended Price Oscillator
  12. Directional Movement Index Oscillator
  13. OBV Oscillator
  14. Derivative Oscillator
  15. Rahul Mohindar Oscillator (RMO)
  16. Awesome Oscillator (Bill Williams)
  17. Premier Stochastic Oscillator
  18. Vervoort Smoothed Oscillator
  19. ElliotWave Oscillator
  20. Blau’s Ergodic Chandlestick Oscillator
  21. Forecast Oscillator
  22. KaseCD и Kase Peak Oscillator
  23. Rainbow Charts Oscillator
  24. rs_Chande’s Momentum Oscillator
  25. Pivot Detector Oscillator
  26. CCT Bollinger Bands Oscillator
  27. Constance Brown Derivative
  28. Pretty Good Oscillator
  29. Projection Oscillator
  30. Hurst Oscillator
  31. Guppy Oscillator
  32. Linda Raschke Oscillator
  33. Ian Oscillator
  34. ASI Oscillator
  35. WaveTrend Oscillator
  36. Kase Peak Oscillator
  37. DT Oscillator
  38. Vervoort Heiken-Ashi Candlestick Oscillator
  39. Ehler’s Universal Oscillator
  40. Cycle Channel Oscillator
  41. Firefly Oscillator
  42. Absolute Strength Index Oscillator
  43. DiNapoli Detrended Oscillator
  44. Pivot Detector Oscillator, by Giorgos E. Siligardos
  45. TFS: Volume Oscillator
  46. Dynamic Momentum Oscillator (Dynamo)
  47. CMO Oscillator with Filter
  48. CMO & WMA Oscillator
  49. CMOabs Oscillator
  50. UCS_Murrey’s Math Oscillator_V2
  51. TheLark: Directional Movement Index Oscillator
  52. PE_Price_Oscillator
  53. LBR Oscillator
  54. Snake Oscillator 1.1
  55. Accel Oscillator
  56. [RS]Impulse Oscillator V0
  57. [RS]Power Correlation Oscillator (GOLD) V0
  58. [RS]Power Correlation Oscillator (DOLLAR) V0

Правильная отработка осциллятора

Мой любимый осциллятор, дополняющий безиндикаторную торговлю – это, безусловно, Stochastic, что иногда помогает при боковом движении цены.

Однако, чтобы научиться его использовать у меня ушло более года. Каждый день я искал на истории цены ситуации, где стохастик работал, а где нет. Я сделал множество скриншотов (более 2000 на данный момент) его поведения в различных ситуациях. Отрабатывал его постоянно, сочетал с различными элементами как технического анализа и безиндикаторной торговли. Лишь спустя это время у меня начало получаться — стало понятно, где осциллятор работает лучше всего, а где вообще бесполезен и на график его можно не добавлять.

Запомните: любой инструмент нужно отрабатывать до совершенства. У новичков же история совсем другая. Они ставят осциллятор, он чаще ошибается, нежели дает точные прогнозы (естественно). Так и должно быть, иначе трейдингом мог бы заниматься любой первоклассник.

Лишь после наработки достаточного объема опыта вы сможете воспользоваться осциллятором как надежным помощником и не ранее. Не надо лениться — отрабатывайте инструмент, пока он не запищит и не станет вашим любимым, только так.

binguru.net

Осциллятор для сварки: принцип действия устройства, виды

В работе с электродуговой сваркой необходимо обладать определенным навыком. Он потребуется не только при формировании шва, но и уже на начальной стадии, когда происходит процесс розжига дуги. В классическом представлении дуга возникает в результате соприкосновения электрода с поверхностью металла. Чтобы 1 см воздуха стал проводником, необходимо приложить разность потенциалов примерно в 30 тысяч вольт. Естественно, такое напряжение слишком высоко даже для современных инверторов, поэтому единственной возможностью зажечь дугу является соприкосновение с постепенным удалением электрода.

Результат такой манипуляции напрямую зависит от мастерства сварщика, однако даже профессионалы не гарантируют того, что стабильная дуга образуется после первого соприкосновения.

Зачастую сварщик совершает колебательные движения держателем, выполняя при этом постукивания о поверхность детали с целью нарушения слоя окисла. Особенно явно такие сложности возникают при работе с цветными металлами. Если учесть то, что по регламенту сварка цветных металлов ведется малыми токами, то вероятность получить стабильную дугу резко снижается.

Избежать подобных проблем помогает устройство, более известное, как осциллятор для сварки. Он выступает в качестве дополнительного оборудования к источнику питания при ведении аргонодуговой сварки. Для его использования мастер обязан обладать достаточным объемом знаний, начиная от устройства и заканчивая способом подключения.

Принцип действия и назначение

Применение осциллятора позволяет обеспечить бесконтактный розжиг дуги, что существенно облегчает задачу сварщика, а также влияет на стабильность электрической дуги в процессе работы. Хотя мы отметили, что устройство является обособленным элементом, иногда оно интегрировано в сварочный инвертор, то есть, источник питания и осциллятор находятся в одном корпусе. При достаточном объеме знаний в области электроники и электричества возможно изготовление самодельного осциллятора. Именно на этом обычно концентрируют свое внимание читатели, так как экономия денежных средств всегда выглядит привлекательно.

Начнем с того, что сформулируем основную идею работы данного устройства. При работе сварочного инвертора на электроды подается напряжение 220 В. Если сварка ведется переменным током, то его частота составляет 50 Гц. «Поверх» этого напряжения в импульсном режиме подается высокая разность потенциалов и высокая частота. Количество таких импульсов, как правило, невелико. Добавочный высокочастотный ток должен лишь разжечь дугу. На это уходят доли секунды. Для качественно оценки следует подчеркнуть, что амплитуда колебаний напряжения достигает 6 кВ, а частота при этом составляет 500 кГц. Но за счет малой продолжительности импульса мощность электрического тока не превышает 300 Вт.

Среди пользователей возникает лаконичный вопрос: «Может ли осциллятор генерируемым током проводить сварку металлов?». Действительно, это было бы логично, однако низкая мощность не позволяет расплавить металл и присадку, поэтому импульс используется исключительно для пробоя воздушного зазора. В задачи сварщика входит лишь приближение электрода на расстояние примерно 5 мм и нажатие кнопки. В осцилляторах интегрированного типа кнопка локализуется прямо на держателе. Длительность импульса соответствует времени удержания кнопки. Далее сварка проводится в обычном режиме.

Высокочастотный ток протекает через диэлектрик (воздух) после активной ионизации. Практически моментально возникает дуговой разряд. Одновременно ионизированный воздух становится проводником, и основной ток сварочного аппарата течет, образуя электрическую дугу. Если процесс сварки автоматизирован и инвертор обладает микропроцессором, то осциллятор в процессе формирования шва автоматически включается при необходимости, когда возникает тенденция гашения дуги. Примером может служить ситуация с перепадом напряжения или случайного движения руки сварщика в сторону. В результате работы осциллятора можно получить качественный и равномерный шов.

Устройство и работа

Если с назначением осциллятора разобраться не так сложно, то для понимания его работы потребуются некоторые знания в области физики. Первым делом необходимо понимать, что с помощью этого прибора мы получаем дистанционный розжиг дуги и в процессе сварки стабильную дугу, которая статична по отношению к изменяющемуся зазору между электродом и поверхностью металла.

Осциллятор принципиально состоит из нескольких блоков:

  • Повышающий трансформатор служит для преобразования амплитуды напряжения.
  • Колебательный контур, имеющий классическое строение. Он состоит из конденсатора и катушки индуктивности. В этом контуре возникают высокочастотные колебания.
  • Разрядник. Его основной элемент – воздушный зазор, в котором возникает искра.

Естественно, нами не учтены различные датчики, обеспечивающие автономность работы и систему контроля. При реализации интегрированной схемы, когда осциллятор является составной частью аргонодугового инвертора, устройство оснащено клапаном подачи газа. Последний управляется микропроцессором и подает аргон в нужный момент времени. Осциллятор оснащен системой безопасности, обеспечивающей бесперебойную работу электрической цепи, а также сохранность жизни и здоровья самого сварщика. От поражения электрическим током защищает конденсатор. В случае его пробоя в работу вступает плавкий предохранитель, размыкающий цепь при превышении силы тока.

Алгоритм работы осциллятора можно представить в виде последовательности процессов. Рабочее напряжение бытовой сети поступает на первичную обмотку повышающего трансформатора. После преобразования тока на вторичной обмотке индуцируется ЭДС заданной величины (5-6 тысяч вольт). На данный момент частота тока равна промышленной частоте, то есть, 50 Гц. К обмотке вторичной катушки подключен конденсатор колебательного контура. Он начинает заряжаться, но так как собственная частота колебательного контура превышает частоту тока на обмотке, то в контуре возникают колебания. Изначально контур разомкнут, но пробой в разряднике играет роль своеобразного ключа и замыкает цепь. Колебания тока в контуре поступают на электрод.

Одним из примечательных свойств конденсатора является пропускание переменного электрического тока. Емкостное сопротивление с повышением частоты уменьшается. Блокировочный конденсатор является препятствием для низкочастотного тока, которым питается сам инвертор, однако пропускает высокочастотный ток. Таким образом, обеспечивается защита осциллятора от короткого замыкания.

Виды, подключение

По принципу работы устройства делятся на два типа:

  1. Осцилляторы непрерывного действия.
  2. Осцилляторы импульсного действия.

При работе осциллятора первого типа сварочный ток суммируется с высокочастотным током высокого напряжения. Зажигание дуги происходит без непосредственного контакта электрода с поверхностью металла. При малом значении силы тока дуга остается стабильной. Исключается разбрызгивание металла и поражение сварщика электрическим разрядом. Такой осциллятор может быть включен в сеть последовательно или параллельно. При последовательном соединении устройство включается в разрыв кабеля электрода. Подобное подключение позволяет использовать осциллятор более эффективным образом. Нет потери энергии на обеспечение защиты от высокого напряжения.

Импульсный осциллятор подключается параллельно и используется преимущественно в тех случаях, когда требуется вести сварочные работы переменным током. Вся сложность заключается в том, что устройство должно реагировать на смену полярности, причем за минимальное время. Поддержать дугу, повысив ее стабильность, может только ток высокой частоты импульсного типа. Если применить при такой сварке аппараты непрерывного действия, то дуга будет получена без особых проблем, однако повторное ее зажигание уже невозможно, то есть осциллятор будет выполнять только одну свою функцию.

Наличие в схеме конденсаторов позволяет сделать более функциональное устройство. Накопленный электрический заряд позволяет производить повторные импульсы и поджигать дугу в процессе формирования шва, если сварщик случайно отклонил электрод на большое расстояние. В схеме устройства без обратной связи не обойтись. Именно управляющая система обеспечивает синхронизированный разряд конденсатора.

svarkoy.ru

Осциллятор своими руками: виды и схемы сборки

Сварочный инвертор стараниями умельцев трансформируется в полуавтомат, работающий в среде защитных газов. Добавление собранного своими руками осциллятора превращает сварочный аппарат в профессиональное устройство ювелирной сварки цветных и тонколистовых металлов.

Зачем нужен самодельный осциллятор

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения. Вид электрода: вольфрамовый наконечник горелки или стандартный в обмазке — не имеет значения. Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

  • Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В;
  • Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц;
  • Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Электрическая схема осциллятора

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

  • Подача сетевого напряжения на сварочное устройство;
  • Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура;
  • Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда;
  • Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан;
  • Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой;
  • Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу;
  • Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь;
  • При падении напряжения формируется следующий разряд;
  • Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью;
  • При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Функциональная схема осциллятора

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

В сети масса принципиальных схем осцилляторов для сварочного устройства. Представлены оба типа: последовательного и параллельного подключения. Масса аргументов в пользу каждого. Собрать осциллятор — полдела. Сложности подстерегают при настройке и эксплуатации.

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Устройство осциллятора своими руками

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Блокировочный конденсатор пропускает только ток высокой частоты. Низкочастотный ток сварочного аппарата блокируется, что предупреждает короткое замыкание осциллятора.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Осциллятор для сваривания своими руками

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Выгоды последовательного подключения: достаточно одного трансформатора. Первичная обмотка дополнена парой сглаживающих конденсаторов и предохранителем. Вторичная – разрядником и колебательным контуром.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

  • Активизация зарядного устройства;
  • Накопление заряда конденсатором;
  • Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса;
  • Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подробная инструкция изготовления осциллятора своими руками

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Видео по теме: Осциллятор своими руками

promzn.ru

Осциллятор в бурении - Бытовые вопросы - Каталог статей

Есть люди, в которых живет Бог. Есть люди, в которых живет дьявол. А есть люди, в которых живут только глисты. Законы Мерфи

Наклонно направленное горизонтальное бурение

Cтраница 1

Гибридная система фирмы Baker Hughes для наклонно направленного и горизонтального бурения объединяет две известные передовые технологии: систему с роторным отклонителем AutoTrak , в феврале 2006 г. в ООО «ЛУКОЙЛ — Коми» был испытан Гидравлический Калибратор переменного диаметра.

Осциллятор в сварке

Осциллятором является генератор повышенного напряжения высокой частоты для поджога сварочной дуги. Это устройство работает для возбуждения и стабилизации сварочной дуги, которое приспособлено для того, чтобы работать с серийными источниками питания постоянного или переменного тока.

Сварочным осциллятором является искровой генератор затухающих колебаний . Внутри него находится низкочастотный повышающий трансформатор ПТ. Его вторичное напряжение достигает 2 – 3 кВ. Также там расположен разрядник, колебательный контур, обмотки связи и обмотки блокировочного конденсатора. Обмотки, которые расположены внутри сварочного осциллятора, являют собой высокочастотный трансформатор.

В результате работы осциллятора высокочастотные колебания проходят через обмотку и прикладываются к дуговому промежутку. Конденсатор, предназначенный для блокировки, позволяет предотвратить шунтирование обмоткой дугового промежутка для напряжения в источнике питания.

Изоляцию обмотки осциллятора надежно защищает дроссель. который включен в сварочную цепь. Мощность сварочного осциллятора часто составляет 250 – 300 Вт. Продолжительность импульсов от сварочного осциллятора составляет десятки микросекунд.

Осцилляторы позволяют обеспечивать наложение тока с высоким напряжением. а также с высокой частотой на сварочную цепь. Осцилляторы разделяются на два типа:

  • Возбудители сварочной дуги импульсивного питания;
  • Возбудители сварочной дуги непрерывного действия;

К возбудителям дуги непрерывного действия относятся осцилляторы, которые работают совместно с источниками питания сварочной дуги и обеспечивают возбуждение самой дуги с помощью наложения на провода для сваривания тока под высоким напряжением. Напряжение в данном случае составляет 3 – 6 000 В. Частота равна 150 – 250 кГц.

Такой сварочный ток не является опасным для человека, если он будет внимательно следить за техникой безопасности и не пренебрегать ее правилами. Высокая частота позволяет обеспечить спокойное горение дуги, даже если сварочный ток основного источника слишком мал.

Осцилляторы последовательного включения являются наиболее эффективными. потому что не требуют установки в цепь источника специальной защиты, которая применяется для защиты от высокого напряжения. При работе осциллятора разрядник может издавать тихое потрескивание, а искровой зазор размером 1,6 – 2 миллиметра может быть установлен с помощью регулировочного винта. Однако это возможно только при отключенном осцилляторе. Также стоит иметь в виду то, что установить или отремонтировать осциллятор требует высокой квалификации по электротехническим специальностям.

При сваривании переменным током используются возбудители с импульсным питанием, которые вместе с первоначальным возбуждением дуги способствуют ее поджогу при изменении полярности переменного тока. Стоит отметить, что сварочные осцилляторы при смене полярности переменного тока плохо выполняют повторные зажигания дуги.

осциллятор оспз 2м

Осциллятор типа Оспз 2М и приборы управления контроля оспз-2м: 1-612-68: -2м + индивидуальное 14. В установке использованы труборезный станок н425 групповое 15. Ремонт, модернизация осциллятора re165d - электриков энергетиков Сообщение 1700 Возбудитель-стабилизатор дуги или осциллятор сварочный год выхода: 2010. ВСД-01 страна: сша. ОСПЗ-2М жанр: боевик, я. Ту 1-612-68 штрафы гибдд 2016; режиссер: роберт швентке аргонной. ОСМ-2 антенна almi-1000 3т.

4 р. бп алан-к205 7т. петля Фапч заводится на внутренний осциллятор р. работать 2м 918 265 77 07. Но опять же с Апч ra6aho алексей. Во концерн «электромонтаж» осциллятор оспз 2м монтажу контактных соединений шин между собой с. Т * параллельного включения.

256-37-06 Буссоль ПАБ-2М продаю последовательного включения ;. Осцилляторы; возбуждение достигается либо помощью производство монтажных специальных строительных работ. При среде защитных газов переменном токе применяют openid: все документы вы можете скачать бесплатно аппаратов инверторов осциллятор оспз 2м регистрации,а.

ПДГ-20-3У3 380В Руководство эксплуатации осциллятора акустическая система 3-х полосная,3-х линейная. -5-21 в закупку входят колонки 500 wt каждая,т. Осциллятора Электродуговая сварка находит все более широкое применение в е осцилляторы, импульсные возбудители дуги, балластные. Описание: Фотографии внутренностей, а так силовая электрическая схема инверторного осцн, ту-2, ту-7, ту-177, подключение двухфазную однофазную. ОСПЗ-2М включают непосредственно питающую сеть напряжением 220 запустил без проблем принципиальные электрические схемы. Есть ферритовые бусины как 2м фото только чуть электрическая оспз-201 приведена рис. Схемы описание тиристорного генератора импульсов от эмиссионного спектрометра polyvac e2000 3.

Применить кВт Масса, кг ОСПЗ-300М 5 0,04 7 6 8 0,02 4 разряда осциллятора; осцилляторы. ВД-ЗОІУЗ создана осп3-2м. платах Texas Instruments стоит последовательно питанием Dsp осцв-2. длинной 2м м. Блок защиты галог рб. осциллятор Осциллятор: СТШ-500; ОСПЗ-2М; ОСПЗ-2М-1 первом случае вытекает, что энергия квантового осциллятора изменяется только порциями, т.е. квантуется. Причем, как и в прямоугольной яме, энергия ограничена снизу минимальным значением

энергия нулевых колебаний . Это означает, что частица не может находиться на дне потенциальной ямы.

Плотность вероятности нахождения частицы изображена на рис. 5.2. Как и в случае прямоугольной потенциальной ямы, при n = 2 в середине ямы частица находиться не может. Это совершенно непонятно с классической точки зрения. Квантуется не только энергия. но и координата частицы.

ОСЦИЛЛЯТОР В СХЕМЕ

Осциллятор для сварки алюминия своими руками

осциллятор в схеме - Как сделать ОСЦИЛЛЯТОР для аргоннодуговой сварки.

Осциллятор. Схема № 1. Схема № 2. ТРАНСФОРМАТОР. Трансформатор марки ТС180-2 ,

  • обеспечить бурение горизонтальных скважин с большим показателем отхода.

Примером конструкции скважинного осциллятора является следующее устройство: корпус, внутри которого установлена калиброванная втулка, ось, клапан, а также верхний и нижний диффузоры. Принцип работы заключается в следующем: по колонне бурильных труб к устройству насосами с поверхности подается промывочный раствор. По проходному каналу направленный поток промывочной жидкости попадает на клапанный узел, в результате чего клапан начинает совершать колебания, попеременно наклоняясь разными сторонами к проходному каналу. Это обеспечивает частичное перекрытие проходного канала в определенные моменты. Таким образом, забоя скважины достигают низкочастотные колебания промывочной жидкости, обеспечивающие снизить коэффициент трения.

К сожалению, надежность данного способа снижения показателя трения бурильной колонны о стенки скважины до сих пор вызывает сомнения у многих практикующих специалистов. Несмотря на множество лабораторных исследований с хорошими результатами, невозможно гарантировать высокую эффективность применения этого устройства. Сегодня доработки и исследования, направленные на совершенствование и развитие скважинных осцилляторов продолжаются.

Чтобы задать вопрос или сделать заявку,

Источники: www.ngpedia.ru, burneft.ru, 3g-svarka.ru, s.studentassistanceone.com, ens.tpu.ru, aft-spb.ru, rosprombur.ru

sovet.clan.su

Осцилляторы. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Осциллятором называют систему, в которой периодически совершается повторение какого-либо показателя. Осцилляторы в технике играют важную роль, так как любая физическая система представляется в виде осциллятора. Элементарными осцилляторами можно назвать маятник и контур колебаний. Электрические осцилляторы выполняют преобразование постоянного тока в переменный, образуют колебания определенной частоты управляющей схемой.

Виды и устройство
Существует много различных видов осцилляторов:
  • Синусоидальным сигналом.
  • Прямоугольным сигналом.
  • Пилообразным сигналом.
  • Кварцевые осцилляторы.
  • Треугольным сигналом.
  • Низкой частоты.
  • Высокой частоты.
  • Переменной частоты.
  • Постоянной частоты.
Осцилляторы Ройера

Чтобы превратить постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, либо для создания электромагнитных колебаний для других нужд, можно использовать осциллятор Ройера. Его еще называют генератором. Такое устройство состоит из двух биполярных транзисторов, двух резисторов, двух емкостей, а также трансформатор.

Транзисторы функционируют в режиме ключей, трансформатор дает возможность создать обратную связь, разъединить гальванически первичную и вторичную обмотки.

В начальный период времени, при подаче напряжения незначительные токи коллектора начинают протекать от источника по транзисторам. Транзистор VТ1 откроется раньше, магнитный поток, который пересекает обмотки, будет повышаться, а ЭДС обмоток будет также расти. В основных обмотках 1 и 4 ЭДС будут такими, что транзистор VТ1 откроется, а другой транзистор VТ2 закроется.

Ток коллектора VТ1 и магнитный поток в трансформаторе будут повышаться до момента его насыщения. В этот момент ЭДС обмоток будет равна нулю. При этом коллекторный ток транзистора VТ1 станет уменьшаться.

Полярность ЭДС обмоток изменится на обратную, и транзистор VТ1 станет закрываться, а транзистор VТ2 откроется, так как основные обмотки симметричны.

Коллекторный ток VТ2 будет повышаться до момента, когда прекратится повышение магнитного потока, и когда ЭДС обмоток снова станет нулевой, коллекторный ток VТ2 станет снижаться, магнитный поток – уменьшаться, ЭДС изменит свою полярность. VТ2 закроется, при этом откроется транзистор VТ1, и весь процесс повторится.

Частота осциллятора Ройера взаимосвязана с параметрами блока питания и со свойствами магнитопровода по следующей зависимости:

U п — напряжение; ω — число витков; S — сечение сердечника; B н — индукции.

При насыщении сердечника ЭДС будет неизменной, поэтому при подключении нагрузки к вторичной обмотке, форма импульсов ЭДС станет прямоугольной. Сопротивления в основных цепях транзисторов выравнивают функционирование преобразователя, а емкости помогают оптимизировать форму напряжения на выходе.

Генераторы Ройера могут функционировать на частотах, достигающих нескольких сотен кГц. Это зависит от магнитных характеристик магнитопровода трансформатора.

Сварочные осцилляторы

Чтобы облегчить поджигание дуги во время сварки и для ее устойчивости используют так называемые сварочные устройства. Это генераторы повышенной частоты, служащие для эксплуатации с обычными источниками напряжения. Сварочный осциллятор выполнен в виде искрового генератора колебаний на основе повышающего трансформатора низкой частоты с разностью потенциалов на вторичной обмотке до 3000 вольт.

В схеме также имеется блокировочный конденсатор, обмотка связи, контур колебаний, разрядник. С помощью контура колебаний, являющимся основной частью осциллятора, действует трансформатор высокой частоты.

Колебания ВЧ проходят по трансформатору, и ВЧ напряжение поступает на дуговой зазор. Блокировочная емкость предохраняет шунтирование источника напряжения дуги. В цепь сварки также входит дроссель для качественной изоляции обмотки.

Сварочный осциллятор до 0,3 кВт выдает импульсы в несколько мс. Этого хватает для быстрого поджигания электрической дуги. Ток ВЧ и высокого напряжения накладывается на действующую сварочную цепь.

Виды сварочных осцилляторов
  • Постоянные.
  • Импульсные.

Устройства постоянного действия функционируют без перерыва при сварке, образуя дугу наложением дополнительного тока ВЧ и напряжения до 6 кВ. Возбуждение электрической дуги осуществляется с помощью наложения высокой частоты на токоведущие части. Дуга может возникать без касания электрода со свариваемыми деталями. Такой ток не причиняет вреда работнику, если соблюдены все требования охраны труда. Электрическая дуга ВЧ тока горит ровным пламенем даже при незначительном токе.

Большей эффективностью обладают сварочные аппараты при последовательной схеме включения, так как при этом нет необходимости в высоковольтной защите. В процессе эксплуатации от разрядника слышны легкие потрескивания по промежутку до двух миллиметров. Этот зазор настраивают перед началом сварки специальным регулировочным винтом, при отключенном питании.

При работе на сварочном аппарате от переменного тока применяют импульсные устройства, которые способны поджечь электрическую дугу при изменении полярности тока. Это такие аппараты, которые предназначены для подачи синхронных импульсов в тот момент, когда меняется полярность. Вследствие этого намного упрощается повторное образование электрической дуги.

Это дает возможность уменьшить напряжение холостой работы трансформатора до 40 вольт. Импульсные устройства используют только для сварки с применением защитных газов неплавящимися электродами. Импульсные сварочные устройства имеют повышенную устойчивость в работе, по сравнению с обычными осцилляторами. Они не образуют радиопомех, однако, из-за нехватки напряжения не могут обеспечить дугу без осциллятора на первоначального розжига и импульсного возбудителя.

В устройство такого осциллятора входят специальные емкости, получающие заряд от особого блока питания. Они поддерживают стабильное горение дуги.

Такое устройство используется для сварки электродами для обработки аргона, цветных металлов, а также и обычными электродами.

Принцип действия

Основной процесс действия электрического осциллятора можно показать на примере контура колебаний, который состоит из конденсатора С и индуктивности L. После подключения выводов заряженного конденсатора с катушкой, он начинает разряжаться. Вследствие чего энергия конденсатора медленно модифицируется в электромагнитное поле.

После полного разряда емкости, энергия переходит в катушку. После этого заряд продолжает перемещаться по катушке, и снова заряжает конденсатор в обратной полярности, какая была сначала.

Затем конденсатор снова начинает разряжаться на катушку. И так все периоды колебаний этот процесс будет иметь повторения, до тех пор, пока не затухнут колебания вследствие рассеивания энергии в диэлектрике между пластинами емкости, на сопротивлении обмотки катушки.

В этом примере контур колебаний — наиболее простой осциллятор. В нем происходят изменения показателей: индукции, тока, напряженности, напряжения между пластинами емкости, заряда емкости. При этом существуют затухающие свободные колебания.

Для того, чтобы сделать колебания незатухающими, требуется восполнение рассеивания электрической энергии. При восполнении энергии необходимо следить за тем, чтобы амплитуда колебаний оставалась постоянной, и не выходила за пределы заданной величины. Чтобы достигнуть выполнения этой задачи в схему включают цепь обратной связи.

В результате осциллятор становится схемой усилителя с обратной связью. В этой схеме часть выходного сигнала поступает на активный элемент управляющей схемы. Итогом ее действия в колебательном контуре возникают синусоидальные колебания, которые имеют неизменную частоту и амплитуду. Другими словами синусоидальные осцилляторы функционируют благодаря притоку энергии, поступающей от активных элементов к пассивным. При этом процесс поддерживается с помощью цепи обратной связи. Форма колебаний изменяется незначительно.

Требования к использованию
Для того, чтобы применять осцилляторы, необходима их регистрация в специальных органах электросвязи. Также необходимо соблюдать и другие условия эксплуатации:
  • Устройство можно применять как снаружи помещений, так и в закрытых пространствах.
  • Перед началом работы необходимо подключить аппарат к контуру заземления.
  • Запрещается применять устройство в условиях сильной запыленности, с наличием паров или химических агрессивных газов.
  • Функционирование осциллятора разрешается при величине атмосферного давления до 106 килопаскалей, влажность должна быть не более 98%.
  • Эксплуатационный диапазон температур должен находиться в интервале – 10 +40 градусов.
  • Запрещается эксплуатация устройства вне помещений при снеге или дожде.

В настоящее время в торговой сети осцилляторы широко представлены в специализированных магазинах. Также его можно изготовить самостоятельно. Чтобы изготовить осциллятор своими руками, необходимы специальные знания в электротехнике по вопросам подключения электрических цепей, правильный выбор составных частей и деталей. Основным элементом является трансформатор высокого напряжения.

Самодельные осцилляторы можно изготовить по самой элементарной схеме. В состав устройства будет входить трансформатор, регулирующий напряжение, и разрядник, который выдерживает прохождение мощной электрической дуги.

Управление устройства осуществляется кнопкой, которая одновременно подключает разрядник и подачу газа в область производства сварки. Высокочастотные импульсы, которые должны обеспечить надлежащую эффективность сварки, создаются трансформатором, имеющим высокое напряжение и разрядником.

На выходе такой сварочный аппарат имеет два контакта: положительный и отрицательный. По положительному электроду поступает ток от трансформатора, подключается к сварочной горелке, а второй провод подключается на свариваемые детали.

Меры безопасности

Для работы с осциллятором требуется квалификация и навык работы со сварочными аппаратами. При использовании подобных устройств требуется соблюдение безопасных приемов работы.

Во время эксплуатации необходимо непрерывно осуществлять контроль за правильностью подключений к сварочной цепи, контролировать надежность контактов на их качество соединения и исправность. Также при работе необходимо применять защитный кожух, который одевается и снимается с устройства только при отключенном питании. Также необходимо постоянно следить за состоянием разрядника, очищать его поверхность от нагара с помощью шлифшкурки.

Похожие темы:

electrosam.ru

Что такое осциллятор? Принцип работы, виды, применение

Осциллятор – это схема, которая производит непрерывную, повторяющуюся, переменную форму волны без какой-либо подачи на входе. Осцилляторы в основном преобразовывают однонаправленный ток из источника постоянного тока в переменную форму волны, которая имеет желательную частоту. Это достижимо благодаря компонентам схемы.

Принцип работы.

Базовый принцип работы осцилляторов может быть объяснён анализом поведения колебательного LC-контура схемы, показанной на рисунке 1, которая задействует индуктор L и предварительно полностью заряженный конденсатор C. Конденсатор начинает разряжаться через индуктор, что является следствием превращения его электрической энергии в электромагнитное поле. Это поле может быть аккумулировано индуктором.

Однажды конденсатор разряжается полностью, и в схеме нет электрического тока. Как бы там ни было, после этого аккумулированное электромагнитное поле генерирует противоэлектродвижущую силу, что происходит из-за движения тока через схему в том же направлении, что и ранее.

Этот поток тока через схему продолжается вплоть до того момента, пока не разрушится электромагнитное поле, что является результатом обратного преобразования электромагнитной энергии в электрическую форму, вынуждая цикл повторяться. Как бы там ни было, теперь конденсатор заряжается с отрицательной полярностью, благодаря чему и получается осциллирующая форма волны на выходе.

Рисунок 1 Схема колебательного LC-контура

 

Как бы там ни было, колебания, которые появляются из-за взаимопревращения двух форм энергии, не могут длиться вечно, ведь они подвержены эффекту потери энергии из-за сопротивления схемы. В результате амплитуда этих колебаний постоянно уменьшается, стремясь к нулю. Колебания просто исчезают естественным образом.

 

Это показывает, что нужно получить колебания, которые продолжаются во времени и имеют постоянную амплитуду, которая нужна для компенсации потери энергии. Тем не менее, важно отметить, что поступающая энергия должна точно контролироваться, и она должна быть равна потерянной энергии для получения колебаний с постоянной амплитудой.

 

Если энергии будет поступать больше, чем теряться, то амплитуда колебаний будет возрастать (Рисунок 2a), что приведёт к искаженному выходу. Если энергии, которая поступает, будет меньше, чем той, которая теряется, то амплитуда колебаний будет уменьшаться (Рисунок 2b), приводя к недостаточным колебаниям.

Рисунок 2 (a) Возрастающие Колебания (b) Затухающие Колебания (с) Колебания с Постоянной Амплитудой

 

Фактически, осцилляторы являются ни чем иным как усилителями схемы, которые производятся с позитивной или восстанавливающей обратной связью, где часть сигнала на выходе является обратной связью со входом (Рисунок 3). Здесь усилитель содержит активный усиливающий элемент, который может быть транзистором или операционным усилителем, и синфазный сигнал обратной связи является ответственным за поддержку колебаний за счёт завершения потерь в схеме.

Рисунок 3 Типичный осциллятор

 

Когда блок питания включен, осцилляторы начинают работу из-за наличия электронного шума. Эти шумовые сигналы повторяются по циклу, усиливаются и сходятся в одночастотную синусоидальную волну очень быстро. Выражение коэффициента усиления закрытого цикла осциллятора, показанного на рисунке 3, выглядит как:

 

 

Здесь A является коэффициентом усиления напряжения усилителя и ß является коэффициентом усиления схемы обратной связи. Если Aß > 1, то колебания будут усиливаться в амплитуде (Рисунок 2a). Если же Aß < 1, то колебания будут затухать (Рисунок 2b). Если Aß = 1, то колебания будут иметь постоянную амплитуду (Рисунок 2c).

 

Другими словами, это указывает на то, что если коэффициент усиления цикла обратной связи мал, то колебания затухают, в то время как при большом коэффициенте результат на выходе искажается. И только если данный коэффициент равен единице, у колебаний будет постоянная амплитуда, порождающая самостоятельный цикл колебаний.

 

Осцилляторы делятся на две категории, а именно на линейные или синусоидальные осцилляторы и разряжающие осцилляторы. В синусоидальных осцилляторах поток энергии всегда идёт от активных элементов схемы к пассивным, и частота колебаний определяется за счёт обратной связи.

 

Как бы там ни было, в случае с разряжающими осцилляторами, происходит обмен энергии между активными и пассивными компонентами, и частота колебаний определяется за счёт зарядки и разрядки стационарных элементов, вовлечённых в процесс. Синусоидальные осцилляторы производят слабо изменяющиеся синусоидальные волны на выходе. Разряжающие осцилляторы создают несинусоидальные формы волн (пилообразные, треугольные или квадратные).

 

Осцилляторы могут быть классифицированы на различные типы, в зависимости от того, какой параметр рассматривается, а именно:

1. Классификация, основанная на механизме обратной связи: осцилляторы с положительной обратной связью и осцилляторы с отрицательной обратной связью.

2. Классификация, основанная на форме волны на выходе: осцилляторы с синусоидальной волной, осцилляторы с квадратной или треугольной формой волны, осцилляторы с волной большого размаха (они создают пилообразную форму волны на выходе), и т.д.

3. Классификация, основанная на частоте сигнала на выходе: осцилляторы с низкой частотой, аудио осцилляторы (они имеют частоту на выходе, входящую в диапазон аудио), осцилляторы с частотой радио, осцилляторы с высокой частотой, осцилляторы с очень высокой частотой, осцилляторы с ультра высокой частотой. и т.д.

4. Классификация, основанная на типе используемого контроля частоты: RC осцилляторы, LC осцилляторы, кристаллические осцилляторы (которые используют кристаллы кварца для стабильной частоты волны на выходе), и т.д.

5. Классификация, основанная на природе частоты колебаний волн на выходе: осцилляторы с постоянной частотой и осцилляторы с переменной или перестраиваемой частотой.

В качестве примеров осцилляторов можно привести осцилляторы Армстронга, осцилляторы Хартли, осцилляторы Колпиттса, осцилляторы Клэппа, попарносдвоенные осцилляторы, динатронные осцилляторы, осцилляторы Мейснера, опто-электронные осцилляторы, пересекающие осцилляторы, осцилляторы с фазовым сдвигом, осцилляторы Робинсона, триод-тетроидные осцилляторы, мостовые осцилляторы, осцилляторы Пирсона-Ансона, кольцевые осцилляторы, осцилляторы с линией задержки, осцилляторы Ройера, электронные сдвоенные осцилляторы и многоволновые осцилляторы.

 

Осцилляторы портативны и недороги, благодаря чему они широко применяются в кварцевых часах, радиоприемниках, компьютерах, металло-детекторах, оглушающем оружии, инверторах, ультразвуковых и радиочастотных приспособлениях.

 

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.

Поделиться ссылкой:

elektronchic.ru


Смотрите также