Саморобні зварювальні апарати змінного струму. Покрокове складання інверторного зварювання. Як мотати силову обмотку
1.1. Загальні відомості.
Залежно від використовуваного для зварювання типу струму, розрізняють зварювальні апарати постійного та змінного струму. Зварювальні апарати з використанням малих постійних струмів застосовують при зварюванні тонколистового металу, зокрема, покрівельної та автомобільної сталі. Зварювальна дуга в цьому випадку більш стійка і при цьому зварювання може відбуватися як на прямий, так і зворотної полярності, що подається постійної напруги.
На постійному струмі можна варити електродним дротом без обмазки та електродами, які призначені для зварювання металів при постійному або змінному струмі. Для надання горіння дуги на малих струмах бажано мати на зварювальній обмотці підвищену напругу холостого ходу U хх до 70...75 В. Для випрямлення змінного струму зазвичай використовують мостові випрямлячі на потужних діодах з радіаторами охолодження (Рис. 1).
Рис.1Принципова електрична схемамостового випрямляча зварювального апарату, із зазначенням полярності при зварюванні тонколистового металу
Для згладжування пульсацій напруги один із висновків СА приєднують до тримача електродів через Т-подібний фільтр, що складається з дроселя L1 і конденсатора С1. Дросель L1 являє собою котушку з 50...70 витків мідної шини з відведенням від середини перетином S=50 мм 2 намотану на сердечнику, наприклад, від понижуючого трансформатора ВЗО-12, або потужнішого. Чим більший переріз заліза дроселя, що згладжує, тим менш ймовірність того, що його магнітна система увійде в насичення. При входженні магнітної системи насичення при великих струмах (наприклад при різанні) індуктивність дроселя стрибкоподібно зменшується і відповідно згладжування струму відбуватися не буде. Дуга при цьому горітиме нестійко. Конденсатор С1 є батареєю конденсаторів типу МБМ, МБГ або їм подібних ємністю 350-400 мкФ на напругу не нижче 200 В
Характеристики потужних діодів та їх імпортних аналогів можна. Або за посиланням можна завантажити довідник з діодів із серії «На допомогу радіоаматору № 110»
Для випрямлення та плавного регулювання зварювального струмувикористовують схеми на потужних керованих тиристорах, які дозволяють змінювати напругу від 0,1 хх до 0,9 U хх. Крім зварювання ці регулятори можуть бути використані для заряджання акумуляторних батарей, живлення електронагрівальних елементів та інших цілей.
У зварювальних апаратах змінного струму використовують електроди діаметром понад 2 мм, що дозволяє зварювати вироби завтовшки понад 1,5 мм. У процесі зварювання струм досягає десятки амперів і дуга горить досить стійко. У таких зварювальних апаратах використовують спеціальні електроди, які призначені тільки для зварювання на змінному струмі.
Для нормальної роботи зварювального апарату необхідно виконати низку умов. Величина вихідної напруги має бути достатньою для надійного запалення дуги. Для аматорського зварювального апарату U хх = 60 ... 65В. Для безпеки проведення робіт вища вихідна напруга холостого ходу не рекомендується, у промислових зварювальних апаратів для порівняння U хх може становити 70..75 Ст.
Величина напруги зварювання I свмає забезпечувати стійке горіння дуги, залежно від діаметра електрода. Розмір напруги зварювання U св може становити 18...24 У.
Номінальний зварювальний струм повинен становити:
I св =KK 1 *d е, де
I св- Величина зварювального струму, А;
K 1 =30...40- Коефіцієнт, що залежить від типу та розміру електрода d е, мм.
Струм короткого замиканняне повинен перевищувати номінальний зварювальний струм більш як на 30...35%.
Помічено, що стійке горіння дуги можливе у разі, якщо зварювальний апаратмає падаючу зовнішню характеристику, яка визначає залежність між силою струму та напругою в зварювальному ланцюзі. (Рис.2)
Рис.2Падаюча зовнішня характеристиказварювального апарату:
У домашніх умовах, як показує практика, зібрати універсальний зварювальний апарат на струми то 15...20 до 150...180 досить складно. У зв'язку з цим, конструюючи зварювальний апарат, слід прагнути до повного перекриття діапазону зварювальних струмів. Доцільно на першому етапі зібрати зварювальний апарат для роботи з електродами діаметром 2...4 мм, а на другому етапі, у разі необхідності роботи на малих струмах зварювання, доповнити його окремим пристроєм з випрямленням з плавним регулюванням зварювального струму.
Аналіз конструкцій аматорських зварювальних апаратів у домашніх умовах дозволяє сформулювати низку вимог, які мають бути виконані при їх виготовленні:
- Невеликі габарити та вага
- Живлення від мережі 220 В
- Тривалість роботи повинна становити не менше 5...7 електродів d е =3...4 мм
Вага та габарити апарату безпосередньо залежать від потужності апарату і можуть бути знижені завдяки зменшенню його потужності. Тривалість роботи зварювального апарату залежить від матеріалу сердечника та теплостійкості ізоляції обмотувальних проводів. Для збільшення часу зварювальних робітнеобхідно використовувати для осердя сталь з високою магнітною проникністю.
1. 2. Вибір типу сердечника.
Для виготовлення зварювальних апаратів використовують переважно магнітопроводи стрижневого типу, оскільки у виконанні вони більш технологічні. Серце зварювального апарату можна набрати з пластин електротехнічної сталі будь-якої конфігурації товщиною 0,35...0,55 мм і стягнути шпильками, ізольованими від сердечника (Рис. 3).
Рис.3Магнітопровід стрижневого типу:
При підборі осердя необхідно враховувати розміри "вікна", щоб помістилися обмотки зварювального апарату, і площа поперечного осердя (ярма) S=a*bсм 2 .
Як показує практика, не слід вибирати мінімальні значення S=25..35 см 2 оскільки зварювальний апарат не буде мати необхідний запас потужності і буде важко отримати якісне зварювання. А звідси, як наслідок, можливість перегріву апарату після нетривалої роботи. Щоб цього не було, переріз осердя зварювального апарату повинен становити S=45..55 см 2 . Хоча при цьому зварювальний апарат буде дещо важчим, але працюватиме надійно!
Слід зауважити, що аматорські зварювальні апарати на сердечниках тороїдального типу мають електротехнічні характеристики в 4...5 разів вищі, ніж у стрижневого, а звідси й невеликі втрати електроенергії. Виготовити зварювальний апарат з використанням сердечника тороїдального типу складніше, ніж із сердечником стрижневого типу. Це пов'язано, в основному, з розміщенням обмоток на торі та складністю самої намотування. Однак при правильному підході вони дають хороші результати. Серця виготовляють із стрічкового трансформаторного заліза, згорнутого в рулон у формі тора.
Мал. 4Магнітопровід тороїдального типу:
Для збільшення внутрішнього діаметратора ("вікна") з внутрішньої сторонивідмотують частину сталевої стрічки і намотують на зовнішню сторону осердя (Рис. 4). Після перемотування тора ефективний переріз магнітопроводу зменшитися, тому частково доведеться підмотати тор залізом з іншого автотрансформатора до тих пір, поки перетин S не дорівнює як мінімум 55 см 2 .
Електромагнітні параметри такого заліза найчастіше невідомі, тому їх із достатньою точністю можна визначити експериментально.
1. 3. Вибір дроту обмоток.
Для первинних (мережевих) обмоток зварювального апарату краще використовувати спеціальний термостійкий мідний обмотувальний провід у бавовняній або склотканинній ізоляції. Задовільну теплостійкість мають також дроти в гумовій або гумовотканинній ізоляції. Не рекомендується використовувати для роботи при підвищеній температурі проводу в ізоляції поліхлорвінілової (ПХВ) ізоляції через можливе її плавлення, витікання з обмоток і короткого замикання витків. Тому поліхлорвінілову ізоляцію з проводів необхідно або зняти і обмотати дроти по всій довжині бавовняною ізоляційною стрічкою, або взагалі не знімати, а обмотати провід поверх ізоляції.
При підборі перерізу обмотувальних проводів з урахуванням періодичної роботи зварювального апарату допускається густина струму 5 А/мм2. Потужність вторинної обмотки можна розрахувати за формулою P 2 =I св *U св. Якщо зварювання ведеться електродом de = 4 мм, при струмі 130 ... 160 А, то потужність вторинної обмотки складе: Р 2 = 160 * 24 = 3,5 ... 4 кВт, А потужність первинної обмотки з урахуванням втрат складе порядку 5...5,5 кВт. Виходячи з цього, максимальний струм у первинній обмотці може досягати 25 А. Отже, площа перерізу дроту первинної обмотки S 1 повинна бути не менше 5..6 мм 2 .
Насправді площу перерізу проводу бажано взяти трохи більше, 6...7 мм 2 . Для намотування береться прямокутна шина або мідний обмотувальний провід діаметром 2,6...3 мм без урахування ізоляції. Площа перерізу S намотувального дроту в мм2 обчислюють за формулою: S=(3,14*D 2)/4 або S=3,14*R 2 ; D – діаметр голого мідного дроту, Виміряний в мм. За відсутності дроту потрібного діаметра, намотування можна вести в два дроти відповідного перерізу. При використанні алюмінієвого дротуйого перетин необхідно збільшити у 1,6..1,7 раза.
Число витків первинної обмотки W1 визначається з формули:
W 1 =(k 2 *S)/U 1, де
k 2 - Постійний коефіцієнт;
S- площа перерізу ярма см 2
Можна спростити розрахунок застосувавши для розрахунку спеціальну програму Зварювальний калькулятор
При W1=240 витків роблять відведення від 165, 190 і 215 витків, тобто. через кожні 25 витків. Більша кількістьвідводів мережевої обмотки, як свідчить практика, недоцільно.
Це пов'язано з тим, що за рахунок зменшення числа витків первинної обмотки збільшується як потужність зварювального апарату, так і U хх, що призводить до підвищення напруги горіння дуги та погіршення якості зварювання. Зміною лише числа витків первинної обмотки домогтися перекриття діапазону зварювальних струмів без погіршення якості зварювання не вдається. У цьому випадку необхідно передбачити перемикання витків вторинної (зварювальної) обмотки W 2 .
Вторинна обмотка W 2 повинна містити 65...70 витків мідної ізольованої шини перерізом не менше 25 мм2 (краще перерізом 35 мм2). Для намотування вторинної обмотки підходить також гнучкий багатожильний дріт, наприклад, зварювальний, і трифазний силовий багатожильний кабель. Головне, щоб переріз силової обмотки не був меншим за необхідний, а ізоляція проводу була теплостійкою і надійною. При недостатньому перерізі дроту можлива намотування в два і навіть три проводи. При використанні алюмінієвого дроту його переріз необхідно збільшити у 1,6...1,7 раза. Висновки зварювальної обмотки зазвичай заводять через мідні наконечники під клемні болти діаметром 8...10 мм (рис. 5).
1.4. Особливості намотування обмоток.
Існують такі правила намотування обмоток зварювального апарату:
- Намотування повинно проводитися за ізольованим ярмом і завжди в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою).
- Кожен шар обмотки ізолюють шаром бавовняної ізоляції (склотканини, електрокартону, кальки), бажано з просоченням бакелітовим лаком.
- Висновки обмоток залуджують, маркують, закріплюють бавовняною тасьмою, а на висновки мережевої обмотки додатково надягають бавовняний кембрик.
- При неякісній ізоляції дроту, намотування можна робити в два дроти, один з яких бавовняний шнур або бавовняна нитка для рибальства. Після намотування одного шару обмотку з бавовняною ниткою фіксують клеєм (або лаком) і тільки після його висихання намотують наступний ряд.
Мережеву обмотку на магнітопроводі стрижневого типу можна розташувати двома основними способами. Перший спосіб дозволяє отримати більш "жорсткий" режим зварювання. Мережева обмотка при цьому складається з двох однакових обмоток W1, W2, розташованих на різних сторонах сердечника, послідовно з'єднаних і мають однаковий переріз проводів. Для регулювання вихідного струму на кожній з обмоток роблять відводи, які попарно замикаються ( Мал. 6 а, б)
Мал. 6.Способи намотування обмоток СА на сердечнику стрижневого типу:
Другий спосіб намотування первинної (мережевої) обмотки представляє намотування дроту на одній зі сторін сердечника ( Мал. 6 в, г). У цьому випадку зварювальний апарат має крутопадаючу характеристику, варить "м'яко", довжина дуги менше впливає на величину зварювального струму, а отже, і на якість зварювання.
Після намотування первинної обмотки зварювального апарата необхідно перевірити наявність короткозамкнутих витків і правильність обраного числа витків. Зварювальний трансформатор включають у мережу через плавкий запобіжник (4...6 А) і є амперметр змінного струму. Якщо запобіжник згоряє або сильно гріється – це явна ознакакороткозамкнутого витка. В цьому випадку первинну обмотку необхідно перемотати, звернувши особливу увагу на якість ізоляції.
Якщо зварювальний апарат сильно гуде, а струм, що споживається, перевищує 2...3 А, то це означає, що число витків первинної обмотки занижене і необхідно підмотати ще деяку кількість витків. Справний зварювальний апарат повинен споживати струм на неодруженому ходу не більше 1..1,5 А, не грітися і сильно не гудіти.
Вторинну обмотку зварювального апарату завжди намотують на двох сторонах осердя. За першим способом намотування вторинна обмотка складається з двох однакових половин, включених для підвищення стійкості дуги зустрічно-паралельно (Рис. 6 б). У цьому випадку перетин дроту можна взяти трохи менше, тобто 15...20 мм 2 . При намотуванні вторинної обмотки по другому способу, спочатку на вільній від обмоток стороні сердечника намотується 60 ... 65% від загальної кількостіїї витків.
Ця обмотка служить в основному для підпалу дуги, а під час зварювання, за рахунок різкого збільшення розсіювання магнітного потоку, напруга на ній падає на 80...90%. Решта кількості витків вторинної обмотки у вигляді додаткової зварювальної обмотки W 2 намотується поверх первинної. Як силова, вона підтримує в необхідних межах напругу зварювання, а отже, і зварювальний струм. Напруга на ній падає в режимі зварювання на 20...25% щодо напруги холостого ходу.
Намотка обмоток зварювального апарату на сердечнику тороїдального типу можна також зробити кількома способами ( Мал. 7).
Способи намотування обмоток зварювального апарату на тороїдальному сердечнику.
Перемикання обмоток у зварювальних апаратах простіше зробити за допомогою мідних наконечників та клем. Мідні наконечники в домашніх умовах можна виготовити з мідних трубок відповідного діаметрадовжиною 25...30 мм, закріпивши в них дроти обпресуванням або паянням. При зварюванні різних умовах(сильна або слаботочна мережа, довгий або короткий кабель, що підводить, його переріз і т.д.) перемиканням обмоток налаштовують зварювальний апарат на оптимальний режим зварювання, і далі перемикач можна встановити в нейтральне положення.
1.5. Налаштування зварювального апарату.
Виготовивши зварювальний апарат, домашній електрик повинен зробити його налаштування та перевірку якості зварювання електродами різного діаметра. Процес налаштування полягає в наступному. Для вимірювання зварювального струму та напруги потрібні: вольтметр змінного струму на 70...80 В та амперметр змінного струму на 180...200 А. Схема підключення вимірювальних приладівпоказано на ( Мал. 8)
Мал. 8Принципова схема підключення вимірювальних приладів при налаштуванні зварювального апарату
При зварюванні різними електродами знімають значення струму зварювання - I св і напруги зварювання U св, які повинні перебувати в необхідних межах. Якщо зварювальний струм малий, що буває найчастіше (електрод липне, дуга нестійка), то в цьому випадку перемиканням первинної та вторинної обмоток встановлюють необхідні значення, або перерозподіляють кількість витків вторинної обмотки (без їх збільшення) у бік збільшення числа витків, намотаних поверх обмотки.
Після зварювання необхідно проконтролювати якість зварювання: глибину провару та товщину наплавленого шару металу. Для цієї мети розламують або розпилюють кромки виробів, що зварюються. За результатами вимірів бажано скласти таблицю. Аналізуючи отримані дані, вибирають оптимальні режими зварювання для електродів різного діаметра, пам'ятаючи про те, що при зварюванні електродами, наприклад діаметром 3 мм, електродами діаметром 2 мм можна різати, т.к. струм різання більше зварювального на 30...25%.
Підключення зварювального апарата до мережі повинно проводитися дротом 6...7 мм через автомат на струм 25...50 А, наприклад АП-50.
Діаметр електрода, залежно від товщини металу, що зварюється, можна вибрати, виходячи з наступного співвідношення: de = (1 ... 1,5) * В, де В - товщина металу, що зварюється, мм. Довжина дуги вибирається залежно від діаметра електрода та в середньому дорівнює (0,5...1,1)dе. Рекомендується виконувати зварювання короткою дугою 2...3 мм, напруга якої дорівнює 18...24 В. Збільшення довжини дуги призводить до порушення стабільності її горіння, підвищення втрат на чад і розбризкування, зниження глибини проплавлення основного металу. Чим довша дуга, тим вища напруга зварювання. Швидкість зварювання обирає зварювальник залежно від марки та товщини металу.
При зварюванні на прямій полярності плюс (анод) приєднують до деталі та мінус (катод) - до електрода. Якщо необхідно, щоб на деталі виділялося менше тепла, наприклад, при зварюванні тонколистових конструкцій, то застосовують зварювання на зворотній полярності. У цьому випадку мінус (катод) приєднують до деталі, що зварюється, а плюс (анод) - до електрода. При цьому не тільки забезпечується менший нагрівання деталі, що зварюється, але і прискорюється процес розплавлення електродного металу за рахунок більш високої температурианодної зони та більшого підведення тепла.
Зварювальні дроти приєднують до зварювального апарату через мідні наконечники під клемні болти з зовнішньої стороникорпуси зварювального апарату. Погані контактні з'єднання знижують характеристики потужності зварювального апарату, погіршують якість зварювання і можуть викликати їх перегрів і навіть займання проводів.
При невеликій довжині зварювальних проводів (4..6 м) площа їх перерізу повинна бути не менше ніж 25 мм 2 .
Під час проведення зварювальних робіт необхідно дотримуватись правил пожежної безпеки, а при налаштуванні апарату та електробезпеки – під час проведення вимірювань електроприладами. Зварювання слід вести обов'язково у спеціальній масці із захисним склом марки С5 (на струми до 150...160 А) та рукавицях. Усі перемикання у зварювальному апараті обов'язково потрібно робити лише після відключення зварювального апарата від мережі.
2. Переносний зварювальний апарат на основі "Латру".
2.1. Особливість конструкції.
Зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 В. Особливістю конструкції апарату є використання незвичайна формамагнітопроводу, завдяки якому вага всього пристрою складає всього 9 кг, а габарити 125х150 мм ( Мал. 9).
Для магнітопроводу трансформатора використовується стрічкове трансформаторне залізо, згорнуте в рулон у формі тора. Як відомо, у традиційних конструкціях трансформаторів магнітопровід набирається із Ш-подібних пластин. Електротехнічні характеристики зварювального апарату завдяки використанню сердечника трансформатора у вигляді тора в 5 разів вище, ніж у апаратів з Ш-подібними пластинами, а втрати мінімальні.
2.2. Доопрацювання «Латру».
Для сердечника трансформатора можна використовувати готовий "ЛАТР" типу М2.
Примітка.Всі латри мають шестививідну колодку і напругу: на вході 0-127-220, і на виході 0-150 - 250. Є два види: великі та маленькі, і називаються ЛАТР 1М та 2М. Хто з них якийсь я не пам'ятаю. Але для зварювання потрібні саме великий ЛАТР із перемотаним залізом або, якщо вони справні, то намотують шиною вторинні обмотки і після цього первинні обмотки з'єднують паралельно, а вторинки послідовно. При цьому слід враховувати збіг напрямків струмів у вторинній обмотці. Тоді виходить щось схоже на зварювальний апарат, щоправда варить, як і всі тороїдальні, трохи жорсткувато.
Можна використовувати магнітопровід у вигляді тора від згорілого лабораторного трансформатора. В останньому випадку, спочатку знімають з «Латру» огорожу, арматуру і видаляють обмотку, що обгоріла. Очищений магнітопровід при необхідності перемотують (див. вище), ізолюють електрокартоном або двома шарами лакоткані і намотують обмотки трансформатора. Зварювальний трансформатор має лише дві обмотки. Для намотування первинної обмотки використовується шмат проводу ПЕВ-2 довжиною 170 м, діаметром 1,2 мм ( Мал. 10)
Мал. 10Намотування обмоток зварювального апарату:
| 1 – первинна обмотка; | 3 - бухта дроту; |
| 2 – вторинна обмотка; | 4 - ярмо |
Для зручності намотування провід попередньо намотують на човник у вигляді дерев'яної рейки 50х50 мм з прорізами. Однак для більшої зручності можна виготовити нескладний пристрій для намотування тороїдальних силових трансформаторів.
Намотавши первинну обмотку, покривають її шаром ізоляції, а потім намотують вторинну обмотку трансформатора. Вторинна обмотка містить 45 витків і намотується мідним проводом у бавовняній або склоподібній ізоляції. Усередині сердечника провід розташовується виток до витка, а зовні - з невеликим проміжком, що необхідно для кращого охолодження. Зварювальний апарат, виготовлений за наведеною методикою, здатний дати струм 80...185 А. Принципова електрична схема зварювального апарату наведена на Мал. 11.
Мал. 11Принципова електрична схема зварювального апарату.
Робота дещо спроститься, якщо вдасться придбати працюючий "Латр" на 9 А. Тоді знімають з нього огорожу, струмознімальний повзунок та кріпильну арматуру. Далі визначають і маркують висновки первинної обмотки на 220, а інші висновки надійно ізолюють і тимчасово притискають до магнітопроводу таким чином, щоб їх не пошкодити при намотуванні нової (вторинної) обмотки. Нова обмотка містить стільки ж витків і тієї ж марки, і того ж діаметра дроту, що і в розглянутому варіанті. Трансформатор у разі дає струм 70...150 А.
Виготовлений трансформатор поміщають на ізольований майданчик у колишній кожух, попередньо просвердливши в ньому отвори для вентиляції (рис. 12))
Мал. 12Варіанти кожуха зварювального апарату з урахуванням "ЛАТРА".
Висновки первинної обмотки підключаються до мережі 220 В кабелем ШРПС або ВРП, при цьому в цьому ланцюзі слід поставити вимикач АП-25. Кожен висновок вторинної обмотки з'єднують із гнучким ізольованим дротомПРГ. Вільний кінець одного з цих проводів кріпиться до тримача електрода, а вільний кінець іншого - до деталі, що зварюється. Цей же кінець дроту необхідно заземлювати для безпеки зварювальника. Регулювання струму зварювального апарату здійснюється включенням послідовно в ланцюг дроту тримача електрода шматків ніхромового або константанового дроту d=3 мм і довжиною 5 м, згорнутих «змійкою». "Змійка" кріпиться до листа азбесту. Усі з'єднання проводів та баластника виробляються болтами М10. Переміщаючи по "змійці" точку приєднання дроту, встановлюють необхідний струм. Регулювання струму можна проводити з використанням електродів різного діаметра. Для зварювання таким апаратом користуються електродами типу Е-5РАУОНІЇ-13/55-2,0-УД1 dd=1...3 мм.
При проведенні зварювальних робіт для запобігання опікам необхідно застосовувати захисний фібровий щиток, з світлофільтром Е-1, Е-2. Обов'язковим є головний убір, спецодяг та рукавиці. Зварювальний апарат слід оберігати від вогкості та не допускати його перегріву. Орієнтовні режими роботи з електродом d=3 мм: для трансформаторів зі струмом 80...185 А - 10 електродів, і з струмом 70...150 А - 3 електрода. після використання зазначеної кількості електродів апарат відключають від мережі мінімум на 5 хвилин (а краще близько 20).
3. Зварювальний апарат із трифазного трансформатора.
Зварювальний апарат, за відсутності "ЛАТРА", можна зробити і на основі трифазного понижуючого трансформатора 380/36, потужністю 1..2 кВт, який призначений для живлення зниженою напругою електроінструментів або освітлення (рис. 13).
Мал. 13 Загальний виглядзварювального апарату та його сердечник.
Тут підійде навіть екземпляр з однією обмоткою, що перегоріла. Такий зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 або 380 В і з електродами діаметром до 4 мм дозволяє зварювати метал товщиною 1 ... 20 мм.
3.1. Деталі.
Клеми для висновків вторинної обмотки можна зробити з мідної трубки 10...12 мм і довжиною 30...40 мм (рис.14).
Мал. 14Конструкція клеми вторинної обмотки зварювального апарату.
З одного боку її слід розклепати і в пластині, що вийшла, просвердлити отвір d 10 мм. Ретельно зачищені дроти вставляють у трубку клеми та обтискують легкими ударами молотка. Для покращення контакту на поверхні трубки клеми можна зробити насічки керном. На панелі, розташованій зверху трансформатора, замінюють штатні гвинти з гайками М6 на два гвинти з гайками М10. Нові гвинти та гайки бажано використовувати мідні. До них приєднують клеми вторинної обмотки.
Для висновків первинної обмотки виготовляють додаткову плату з листового текстоліту завтовшки 3мм. рис.15).
Мал. 15Загальний вигляд хустки для висновків первинної обмотки зварювального апарату.
У платі свердлять 10...11 отворів d=6мм і вставляють гвинти М6 з двома гайками і шайбами. Після цього плату кріплять у верхній частині трансформатора.
Мал. 16Принципова електрична схема з'єднання первинних обмоток трансформатора на напругу: а) 220; б) 380 В (вторинна обмотка не вказана)
При живленні апарату від мережі 220 У два його крайні первинні обмотки з'єднуються паралельно, а середню обмотку приєднують до них послідовно ( рис.16).
4. Утримувач електродів.
4.1. Тримач електродів із труби d¾".
Найбільш простий є конструкція електроутримувача, виготовлена з труби d? і довжиною 250 мм ( рис.17).
З обох боків труби на відстані 40 і 30 мм від її торців випилюють ножівкою виїмки глибиною половину діаметра труби ( рис.18)
Мал. 18Креслення корпусу тримача електродів із труби d¾"
До труби над великою виїмкою приварюють відрізок сталевого дроту d=6 мм. З протилежного бокутримача свердлять отвір d=8,2 мм, яке вставляють гвинт М8. До гвинта приєднується клема від кабелю, що йде до зварювального апарату, затискається гайкою. Зверху на трубу надівається шматок гумового або капронового шланга з відповідним внутрішнім діаметром.
4.2. Тримач електродів із сталевих куточків.
Зручний і простий у конструкції тримач електродів можна зробити із двох сталевих куточків 25х25х4 мм ( Мал. 19)
Беруть два такі куточки довжиною близько 270 мм і з'єднують маленькими куточками та болтами з гайками М4. В результаті виходить короб перетином 25х29 мм. В отриманому корпусі вирізається вікно для фіксатора та свердлиться отвір для встановлення осі фіксаторів та електродів. Фіксатор складається з важеля та невеликої клавіші, виконаної з листа сталі товщиною 4 мм. Цю деталь також можна зробити із куточка 25х25х4 мм. Для забезпечення надійного контакту фіксатора з електродом на вісь фіксатора надягається пружина, а важіль з'єднується з корпусом контактним проводом.
Ручку власника, що вийшов, покривають ізоляційним матеріалом, Який використовується обрізок гумового шланга. Електричний кабельвід зварювального апарату приєднується до клеми корпусу та фіксується болтом.
5. Електронний регулятор струму для зварювального трансформатора.
Важливою особливістю конструкції будь-якого зварювального апарату є регулювання робочого струму. відомі такі способи регулювання струму в зварювальних трансформаторах: шунтування за допомогою дроселів різних типів, зміна магнітного потоку за рахунок рухливості обмоток або магнітного шунтування, застосування магазинів активних баластових опорів і реостатів. Всі ці способи мають свої переваги, так і недоліки. Наприклад, недоліком останнього способу є складність конструкції, громіздкість опорів, їх сильний нагрівання при роботі, незручність при перемиканні.
Найбільш оптимальним є спосіб ступінчастого регулювання струму за допомогою зміни кількості витків, наприклад, підключаючись до відводів, зроблених при намотуванні вторинної обмотки трансформатора. Однак, цей спосіб не дозволяє проводити регулювання струму в широких межах, тому їм зазвичай користуються для підстроювання струму. Крім іншого, регулювання струму у вторинному ланцюзі зварювального трансформатора пов'язане з певними проблемами. У цьому випадку через регулюючий пристрій проходять значні струми, що є причиною збільшення її габаритів. Для вторинного ланцюга практично не вдається підібрати потужні стандартні перемикачі, які витримували струм величиною до 260 А.
Якщо порівняти струми у первинній та вторинній обмотках, то виявляється, що в ланцюзі первинної обмотки сила струму в п'ять разів менша, ніж у вторинній обмотці. Це наштовхує на думку помістити регулятор зварювального струму в первинну обмотку трансформатора, застосувавши для цього тиристори. На рис. 20 наведено схему регулятора зварювального струму на тиристорах. При граничній простоті та доступності елементної бази цей регулятор простий в керуванні та не потребує налаштування.
Регулювання потужності відбувається при періодичному відключенні на фіксований проміжок часу первинної обмотки зварювального трансформатора кожному напівперіоді струму. Середнє значення струму у своїй зменшується. Основні елементи регулятора (тиристори) включені зустрічно та паралельно один одному. Вони по черзі відкриваються імпульсами струму, що формуються транзисторами VT1, VT2.
При включенні регулятора в мережу обидва тиристори закриті, конденсатори С1 та С2 починають заряджатися через змінний резистор R7. Як тільки напруга на одному з конденсаторів досягає напруги лавинного пробою транзистора, останній відкривається і через нього тече струм розряду з'єднаного з ним конденсатора. Слідом за транзистором відкривається відповідний тиристор, який підключає навантаження до мережі.
Зміною опору резистора R7 можна регулювати момент включення тиристорів від початку до кінця напівперіоду, що призводить до зміни загального струму в первинній обмотці зварювального трансформатора Т1. Для збільшення або зменшення діапазону регулювання можна змінити опір змінного резистора R7 у більшу чи меншу сторону відповідно.
Транзистори VT1, VT2, які працюють у лавинному режимі, і резистори R5, R6, включені у тому базові ланцюга, можна замінити динисторами (рис. 21)
Мал. 21Принципова схема заміни транзистора з резистором на диністор, у схемі регулятора струму зварювального трансформатора.
аноди диністорів слід з'єднати з крайніми висновками резистора R7, а катоди підключити до резистори R3 і R4. Якщо регулятор зібрати на динисторах, краще використовувати прилади типу КН102А.
Як VT1, VT2 добре зарекомендували себе транзистори старого зразка типу П416, ГТ308, проте ці транзистори, за бажання, можна замінити сучасними малопотужними високочастотними транзисторами, що мають близькі параметри. Змінний резистор типу СП-2, а постійні резистори типу МЛТ. Конденсатори типу МБМ або К73-17 на робочу напругу щонайменше 400 У.
Всі деталі пристрою за допомогою навісного монтажузбираються на текстолітовій пластині завтовшки 1...1,5 мм. Пристрій має гальванічну зв'язок із мережею, тому всі елементи, включаючи тепловідведення тиристорів, повинні бути ізольовані від корпусу.
Правильно зібраний регулятор зварювального струму особливого налагодження не вимагає, необхідно лише переконатися у стабільній роботі транзисторів у лавинному режимі або, при використанні диністоров, у їх стабільному включенні.
Опис інших конструкцій можна подивитися на сайті http://irls.narod.ru/sv.htm, проте відразу хочу попередити, що багато з них мають як мінімум спірні моменти.
Також з цієї теми можна переглянути:
http://valvolodin.narod.ru/index.html - багато ГОСТів, схем як саморобних апаратів, так і заводських
http://www.y-u-r.narod.ru/Svark/svark.htm той же сайт ентузіаста зварювання
При написанні статті використовувалася частина матеріалів із книги Пестрикова В. М. "Домашній електрик і не тільки..."Усього хорошого, пишіть to © 2005
Зараз складно побачити проведення будь-яких робіт із металом без використання зварювального апарату. Цей прилад вільно ріже або з'єднує залізні деталі, незалежно від його товщини та розмірів. Щоб займатися зварюванням, потрібно мати деякі навички, та й власне, сам апарат. Можна його купити, можна найняти зварювальника для проведення потрібних робіт, А можна зробити агрегат своїми руками.
Стандартна схема зварювального апарату та його види
Перш ніж розпочати створення зварювального апарату в домашніх умовах, слід зрозуміти його пристрій.
Основний елемент зварювальника, з якого він складається - це трансформатор, що живить дугу апарату, що управляє змінною напругою і контролює якість і величину струму.
Конструкції стандартних зварювальних апаратів дуже різноманітні, але можна виділити такі основні типи:
- Апарат змінного струму;
- Того, хто працює з постійним струмом;
- Трифазний;
- Інверторні.
Зварювання із застосуванням постійних струмів зазвичай використовують для роботи з тонколистим матеріалом, автомобільної та покрівельної сталі.
Зварювальні прилади постійного та змінного струму надійні, невибагливі при експлуатації, важкі за вагою та дуже чутливі до перепадів напруги. Якщо воно впаде нижче 200 Вольт, працювати буде важко, виникнуть проблеми із запаленням та підтримкою дуги.
Ці зварювальні апарати дуже схожі за своєю конструкцією і якщо у нас є зварювання змінного струму, то трохи її допрацювавши, ми отримаємо прилад для роботи з постійним струмом.
Що стосується інверторів, то завдяки застосуванню електронних деталей, їхня вага стала набагато легшою. Вони не бояться падіння напруги, але при цьому дуже чутливі до перегріву. Працювати з такими апаратами потрібно обережно, інакше вони можуть зламатися.
Саморобний зварювальний апарат змінного струму
Зварювальний агрегат, що працює зі змінним струмом – один із найпоширеніших моделей. Він найпростіший у використанні та його легко зібрати будинки порівняно з іншими видами зварювальників.
Що для цього потрібно:
- Провід для вторинної та первинної обмотки;
- Сердечник для намотування;
- Знижувальний трансформатор (можна взяти "ЛАТРА").
Які потрібні дроти? Оптимальна напруга при роботі апарату, створеного самостійно, становить 60В при оптимальному струмі - 120-160А. Виходячи з цього, розуміємо, що мінімальний переріз мідних дротівЩоб намотати первичку, має бути 3-4 кв. мм. Оптимальне – 7 кв. мм, яке враховує можливе додаткове навантаження та стрибки напруги.
Не можна використовувати дроти в ПВХ або гумовій ізоляції, оскільки вони можуть перегрітися та викликати замикання.
Якщо немає проводу потрібного перерізу, можна використовувати тонкі жили, що намотуються разом. Щоправда, товщина обмотки збільшиться, що спричинить збільшення габаритів самого апарату. Щоб зробити вторинну обмотку, можна брати товстий мідний провід, що складається з безлічі жил.
Сердечник для саморобки робиться із пластини сталі трансформатора, товщина якої має бути від 0,35 мм до 0,55 мм. Їх необхідно скласти так, щоб вийшов сердечник необхідної товщиниа потім закріпити пристрій болтами по кутах. На завершення роботи слід надфілем обробити поверхню пластин і зробити ізоляцію.
Потім починається намотування. Спочатку первинна (можна зробити приблизно 240 витків). Для того щоб була можливість регулювати струм, що проходить, потрібно зробити кілька відводів з приблизним кроком в 20-25 виточків.
Скільки потрібно міді для вторинної обмотки? Зазвичай кількість витків становить 65-70. Перетин дроту – 30 – 35 кв. Як і при первинному обмотуванні, потрібно робити відводи для регулювання струму. Ізоляція проводів має бути надійною та стійкою до тепла.
Намотування робиться в одному напрямку і кожен її шар ізолюється. Кінці намотування кріпляться болтами до пластини і вважатимуться, що саморобний зварювальник готовий.
Якщо потрібно збільшити силу струму - у цій справі може допомогти вольтодобавка або можна зробити це вручну, зменшивши кількість витків первинного намотування і переключивши провід на контакт з більшою кількістю витків.
Створюючи зварювальний апарат, потрібно не забути його заземлити, згідно з технікою безпеки. А також завжди потрібно стежити, щоб зварювальний апарат не перегрівався!
Простий зварювальний апарат постійного струму
Для зварювання чавуну та нержавіючої сталі знадобиться апарат з постійним струмом. Створити його можна за 15 хвилин, якщо вже є апарат змінного струму. У цьому випадку буде проведено модернізацію вже наявного пристрою.
Переробка змін буде полягати в підключенні до вторинної обмотки випрямляча, який збирається на діодах. Діоди повинні у свою чергу витримувати струм 200 А і добре охолоджуватися.
Випрямляч краще впорається зі своєю роботою, якщо використовувати конденсатори з напругою 50В та спеціальний дросель для регулювання струму.
Що потрібно знати, підключаючи апарат до мережі на стоянку:
- Обов'язково треба використовувати рубильник, який у будь-який момент може вимкнути пристрій із мережі;
- Перетин дроту для підключення має бути більшим або дорівнює 1,5 кв. мм, а струм споживання у первинній обмотці – максимум 25 А.
Схема роботи зварювальника така, що час від часу треба давати відпочити. І неважливо це напівавтомат, або ручник. Втім, якщо апарат працює на електродах діаметром менше 3 мм, можна не перериватися.
Інвертор: як зробити зварювальний апарат своїми руками
Самостійно інвертор можна зібрати з дрібних деталей та проводки від радянського телевізора чи пилососу.
Особливості роботи інвертора:
- Апарат працює з постійним струмом та плавним його регулюванням від 40 до 130 А;
- Найбільший струм для первинної обмотки – 20А, електроди, що використовуються, повинні бути не більше 3 мм;
- Електричний утримувач повинен мати кнопку, натиснувши яку в апарат піде напруга.
Всі елементи інвертора розташовуються на спеціальній друкованій платі, а для кращого відведення тепла від діодів, вони фіксуються на спеціальне тепловідведення, яке прикручується до плати. Сама плата зазвичай виготовляється із склотекстоліту, приблизною товщиною 1,5 мм.
Для додаткового охолодження схеми можна використовувати вентилятор, який фіксується прямо на корпус, в якому розташований інвертор.
За допомогою такого апарату можна спокійно варити кольорові та чорні метали, заготовки із тонкого листа.
Трифазні зварювальні апарати зазвичай використовуються для зварювання в умовах виробництва, тому робити вдома їх немає сенсу.
Особливою популярністю користуються зварювальники Тимвалу, Будьонного та на тиристорах.
Поради, як зробити зварювальний апарат у домашніх умовах: точкове зварювання
Однією з найзручніших та найекономніших міні зварок у Останнім часомстала точкова, що відбувається контактним способом. У побуті така річ застосовується для ремонту побутової техніки та зварювання акумуляторів.
Нагрівання відбувається за допомогою імпульсу, причому імпульсна мить не перевищує одну десяту секунди, тобто все відбувається дуже швидко.
Створюється таке мінізварювання за допомогою трансформатора від старої мікрохвильової печі, який доопрацьовуватиметься в процесі створення апарату. Ціль – можливість отримати на виході короткочасний імпульс не менше 1000А.
Доопрацювання відбувається таким чином:
- З трансформатора видаляється все, крім сердечника та первинної обмотки;
- На місце вторинної обмотки намотується провід з перетином не менше 100 кв. мм;
- Тут головне дуже щільно намотати провід на сердечник.
У результаті на виході має бути близько 5 вольт, але якщо потужність надто мала, можна взяти ще один трансформатор. Після цього потрібно знову перевірити напругу. Якщо воно не більше 2000 А – мікрозварювальний апарат готовий до використання.
Жодна робота із залізом не обійдеться без зварювального апарату. Він дозволяє різати та з'єднувати металеві деталібудь-яких розмірів та товщини. Хороше рішення- зробити зварювання своїми руками, адже гарні моделікоштують дорого, а дешеві – низької якості. Для реалізації ідеї самостійного виготовленнязварювальника необхідно обзавестися спеціальним обладнанням, що дозволяє відточувати якісні навички фахівця в реальних умовах.
Види та характеристики інструменту
Після того як усі необхідні умови підготовчого етапублагополучно дотримані, відкривається можливість зробити модель зварювального пристроюсвоїми руками. Сьогодні зустрічається безліч важливих схем, Якими можна виготовити апарат. Вони діють за одним із підходів:
- Постійний чи змінний струм.
- Імпульсний чи інверторний.
- Автоматичний чи напівавтоматичний.
Варто звернути увагу на апарат, що належить до трансформаторного типу. Важливою характеристикоюцього пристрою є робота від змінного струму, що дозволяє використовувати його у побутових умовах. Апарати змінного струму здатні забезпечувати номенклатурну якість швів зварних з'єднань. Агрегат такого типу легко знайде своє застосування у побутіпід час обслуговування нерухомості, розташованої у приватному секторі.
Для того, щоб зібрати такий пристрій, необхідно мати:
- Близько 20 метрів кабелю або дроту великого перерізу.
- Металева основа високої магнітної проникності, яка буде використана як осердя трансформатора.
Оптимальна конфігурація осердя має стрижневу основу П-подібної форми. Теоретично запросто може підійти сердечник будь-якої іншої конфігурації, наприклад - круглої форми, взятої зі статора, що став непридатним для електродвигуна. Але на практиці намотувати обмотку на подібну основу значно складніше.
Площа перерізу для осердя, що належить побутовому зварювальному апарату саморобного зразка, дорівнює 50 см 2 . Цього достатньо для того, щоб застосовувати в установці стрижні від 3 до 4 мм в діаметрі. Використання більшого перерізу лише призведе до збільшення маси конструкції, а ефективність апарату не стане вищою.
Інструкція виготовлення
Для первинної обмотки необхідно використовувати мідний провід з високими показникамитермостійкості, так як при виконанні зварювальних робіт вона буде схильна до дії високої температури. Використовуваний провід необхідно вибирати за склотканинною або бавовняною ізоляцією.призначений для стаціонарного застосування в зоні високих температур.
Для обмотки трансформатора не допускається використання дроту з ПВХ ізоляцією, яка при нагріванні вмить прийде в непридатність. У окремих випадкахізоляцію для трансформаторної обмотки виготовляють самостійно.
Щоб виконати цю процедуру, потрібно взяти заготовку з бавовняної тканини або зі скловолокна, нарізати її на смужки шириною близько 2 см, обмотати ними заготовлений провід і просочити бандаж будь-яким лаком, що має електротехнічні властивості. Подібна ізоляція за термохарактеристиками не поступиться жодному заводському аналогу.
Намотують котушки за певним принципом. Спочатку накручується половина первинної обмотки, яку слідом йде половина вторинної. Потім приступають до другої котушки, використовуючи ту ж техніку. Для підвищення якості ізоляційного покриття між шарами обмоток вставляють фрагменти смуг з картону, скловолокна або пресованого паперу.
Налаштування обладнання
Далі слід здійснити налаштування. Вона проводиться шляхом включення обладнання в мережу та зняття показань напруги з вторинної обмотки. Величина напруги на ній має становити від 60 до 65 вольт.
Точне підганяння параметрів здійснюється шляхом зменшення або збільшення довжини обмотки. Для отримання якісного результату величину напруги на вторинному обмотуванні слід підігнати під задані параметри.
До первинної обмотки готового зварювального трансформатора підключають кабель ВРП або дріт ШРПС, який буде використаний для підключення до мережі. Один із висновків вторинної обмотки подають на клему, до якої згодом буде підключатися маса, а другий - подається на клему, підключену до кабелю. Остання процедура закінчена, і новий зварювальний апарат готовий до експлуатації.
Виробництво малогабаритного агрегату
Для виготовлення невеликого зварювального апарату легко підійде автотрансформатор телевізора радянського зразка. Його можна легко використовувати для отримання вольтової дуги. Щоб усе вийшло правильно, між висновками автотрансформатора підключають графітові електроди. Ця нескладна конструкція дозволяє виконати декілька простих робітіз застосуванням зварювання, таких як:
- Виготовлення або ремонт термопар.
- Розігрів до максимальної температури виробів із високовуглецевої сталі.
- Загартування інструментальної сталі.
Саморобний зварювальний апарат, створений на базі автотрансформатора, має істотним недоліком. Використовувати його необхідно дотримуючись додаткових запобіжних заходів. Не маючи гальванічної розв'язки з електричною мережеювін є досить небезпечним приладом.
Оптимальними параметрами автотрансформатора, придатного для створення зварювального апарату, вважають вихідну напругу в межах від 40 до 50 вольт мала потужністьвід 200 до 300 Вт. Цей апарат здатний видавати від 10 до 12 ампер робочого струму, що буде достатньо при зварюванні проводів, термопар та інших елементів.
Як електроди для створеного своїми руками міні зварювального апарату можна використовувати грифелі від простого олівця. Власниками для імпровізованих електродів можуть послужити клеми, які є на різних електроприладах.
Для зварювальних робіт тримач приєднують до одного з висновків вторинної обмотки, а деталь, що зварюється до іншого. Ручку для тримача найкраще виготовити зі склотекстолітової шайби або іншого термостійкого матеріалу. Слід зазначити, що дуга подібного пристрою діє досить короткочасно, не даючи перегріватися автотрансформатору, що використовується.
Зварювальний апарат не можна назвати інструментом першої необхідності будинку, як викрутка або молоток. Проте бувають ситуації, коли зварювальний апарат буває справді необхідним. У даному матеріалі ми розглянемо спосіб збирання простого зварювального апарату в домашніх умовах.
Пропонуємо насамперед переглянути відеоролик з виготовлення зварювального апарату
Отже, нам знадобиться:
- ємність для води;
- сіль;
- вода;
- Дві металеві пластини;
- Провід з вилкою;
- два дроти;
- Зварювальний електрод.
За твердженням автора саморобки, процес створення забирає всього 15 хвилин, так що давайте не марнувати час і перейти до виготовлення саморобного зварювального апарату. Насамперед нам необхідно взяти одну металеву пластину і прикрутити до неї один із двох дротів.
Повторюємо процес з другою платівкою та другим дротом.
Наступною справою засипаємо у воду дві столові ложки солі і добре розмішуємо все.
У суміш занурюємо дві пластинки і проводами, накрученими на них.
З метою безпеки металеві платівки радиться закріпити прищіпками.
Пластини фактично дозволяють регулювати струм зварювання. Як саме це працює? Що глибше ми занурюємо платівки, то більше отримуємо струм.
Один провід, що йде від однієї із пластинок, ми повинні підключити до фази, а другий провід – до зварювального електрода.
Також беремо нульовий провід та приєднуємо до предмета, який нам необхідно варити.
Виникає цілком логічне питання – як можна визначити, де фаза і де нуль, якщо з якихось причин будинку немає спеціальних апаратів із вимірювання. Є старий вірний спосіб: потрібно лише доторкнутися дротом до землі. Той провід, який іскритиме при торканні із землею, то і є фазовим.
Перед тим як зробити зварювальний апарат, потрібно мати уявлення про те, що таке трансформатор типу, що понижує. Зробити його можуть люди, які мають мінімальні знання в електротехніці. Особливо актуально виготовлення таких виробів було в ті часи, коли подібна техніка не мала серійного випуску і не була доступна для широкого кола покупців. А необхідність у використанні та зварюванні металевих конструкційдля господарських потреббула завжди і залишається зараз. Саме зварювання є найпростішим і швидким способомдля з'єднання металевих деталей
Типи зварювання та види зварювальних апаратів
Зварювання буває декількох типів, розрізняють плазмову, електрошлакову, дугову, лазерну, променеву, ультразвукову, газову та контактну, а також багато інших. У домашньому господарстві, як правило, достатньо дугового зварювання електричного типу. Для електродугового зварювання існують трансформаторні та інверторні апарати. Щоб отримати апарат для постійного струму, потрібно трохи змінити та переробити апарат, налаштований на змінний струм. Але перевага, проте, залишається за сучасними інверторними моделями, маса яких значно менша. Такі пристрої мають стабілізацію струму та працюють при зниженій напрузі мережі, але чутливі до перегріву, що потребує обережності.
Проста та надійна конструкціятрансформаторного апарату. Зробити самому зварювальний апарат змінного струму можна з урахуванням трансформаторів. Електрична дуга цього апарата виробляється струмом високої напругиа сам апарат повинен мати велику потужність. Трансформатор, що використовується для виготовлення зварювального апарату, повинен витримувати тривалі та значні навантаження, не перегріючись. Найзручніше для виготовлення модель, сердечник якої має форму літери "П", так як розбирається він легко і на нього простіше намотувати обмотку (рис. 1). Але якщо такого типу сердечник знайти неможливо, допустимо використання сердечника тороїдального типу з круглим перетином, який можна знайти в електродвигуні, латорі або статорі. Формула розрахунку йому буде схожа, але має кілька відмінностей.
Трансформатор зовні є котушки мідного дроту з емалюванням, намотані на сердечник. Кількість котушок рідко перевищує 2, намотування на них теж 2 – первинна та вторинна. Намотки містять різна кількістьвитків. Первинна підключається до електромережі і виникає індукція, що надає струм меншої напруги, але більше ампер другого шару обмотки. Як негативно позначиться мала сила струму, занадто велика розріже зварюваний метал і спалить електроди.
Як зробити самому трансформаторний зварювальний апарат: матеріали та інструменти
Малюнок 1. Намотка на сердечник у вигляді “П”.
- трансформаторне залізо;
- мідний дріт;
- обмотка;
- сердечник;
- термопапір;
- технічний картон;
- склотканина;
- електротехнічний лак;
- вентилятор.
Залізо для зварювального апарату повинно мати високий ступінь магнітної проникності. Ідеальна товщина обмотки при цьому 0,3 мм, для неї використовується мідна бляха шириною 40 мм. Термопапір потрібний для обертання в неї всієї обмотки, її товщина повинна бути не менше 0,05 мм.
Якщо для обмотки використовувати звичайний провід, може статися, що поверхня провідника перегріється. Вентилятор встановлюється всередині трансформатора зварювального апарату з тією ж метою.
Щоб побутовий зварювальний апарат такого типу міг впоратися з електродами діаметром 3-4 мм, його сердечник повинен мати поперечному перерізівід 22 до 55 см ². Велика величина не забезпечить більшої потужності, але апарат буде значно важчим. Поперечна площа осердя розраховується за формулою S = а * b. Для первинної обмотки буде дуже хороший провід в ізоляції зі склотканини або бавовняних, стійкий до температурним впливам. Саме така ізоляція забезпечить апарату тривалу роботу без перегріву, у крайньому випадку може бути використана гумова ізоляція.
Ізоляційний шар за наявності склотканини або бавовняної тканини може бути виготовлений і самостійно. Для цього тканину потрібно нарізати неширокими смужками в 2 см і обернути ними провід, а потім зробити просочення намотування електротехнічним лаком.
Правильне намотування котушок
Для того щоб намотати котушки правильно, спочатку потрібно виготовити каркас, який повинен вільно надіватися на сердечник зверху. Матеріалом для виготовлення може бути текстоліт або – за його відсутності – технічний картон. Після намотування першого ряду потрібно прокласти шар ізоляції. Матеріалами можуть бути склотканина, технічний картон, текстоліт. Потім намотується ще один шар мідної обмотки, так само виготовляється і друга котушка.
Особливу увагу потрібно приділити первинному намотуванню, тому що саме її найскладніше перемотувати, а тим часом у процесі зварювання температура нерідко досягає 100°C і більше. Найзручніше працювати на цьому етапі вдвох, щоб поки один укладає витки, другий тягнув би провід.
Техніка безпеки та перевірка апарату
Перед роботою потрібно перевірити апарат, напруга для якого повинна становити від 60 до 65 В. Для великих потужностей знадобляться додаткові шари обмотки, їх роблять, як правило, на промислових моделях. Напруга Ucb у процесі має бути вище 18-24 У, залежить від діаметра електрода. Збільшити обмотку знадобиться і в тому випадку, якщо магнітна проникність трансформаторного заліза спочатку була розрахована неправильно. Потрібно і дотримання правил пожежної безпеки під час роботи, оскільки іскри від зварювання можуть горіти ще довго і, потрапляючи на деякі предмети, таким чином підпалити їх.
Зварювальний апарат призначений для виконання порівняно невеликої кількості роботи. І тому після використання 10-15 електродів 3 мм у діаметрі він має охолонути. Якщо використовуються електроди 4 мм, час роботи потрібно скоротити ще більше. Найсильніше нагрівання апарата відбувається при використанні режиму різання. Після закінчення робіт апарат потрібно обов'язково відключити від мережі.
Інверторний зварювальний апарат своїми руками
Схема такого апарату містить доступні комплектуючі, зібрати його самостійно не складе труднощів. Для робіт такого типу потрібне знання електроніки та чималий досвід. Багато використаних радіодеталів можна знайти у старих телевізорах. Матеріали та інструменти:
- електрод;
- триністори;
- діоди;
- плата;
- вентилятор;
- діодний міст.
Для правильної роботиінвертора необхідний струм з можливістю плавного регулювання від 40 до 130 А. Для первинної обмотки трансформатора первинний струм має бути 20 А, а електрод не більше 3 мм забезпечить при цьому якісну роботу. Зварювальна напруга повинна вмикатися та вимикатися за допомогою зручно розташованої кнопки. Тонкі листи деталей дозволить варити зворотну полярність.
Розташувати всі елементи схеми найзручніше на друкованій платі. Триністори і діоди, що використовуються в схемі, не повинні перегріватися, для цього перед їх монтажем на плату монтується тепловідведення, а на нього, у свою чергу, вони самі. Плата має бути виготовлена зі склотекстоліту завтовшки не менше 1,5 мм. Вентилятор потрібний для кращого охолодження всієї схеми, він монтується безпосередньо на корпус для розміщення інвертора.
Працювати з інвертором простіше, ніж виконувати аналогічні операції із трансформаторним апаратом.
Шов при цьому виходить значно якіснішим. Цей апарат має можливість зварювання чорних та кольорових металів та заготовки з тонких листів.
