Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно сделать электросварку или электросварочный аппарат своими руками в домашних условиях из подсобных материалов. Так же рассмотрим схемы самодельных сварочных аппаратов с наглядными чертежами
Он может найти применение во многих отраслях народного хозяйства, например, при изготовлении термопар, для приваривания к металлоконструкциям тензометрических датчиков, предварительно наклеенных на стальную фольгу, и во многих других случаях. Масса силового блока аппарата - приблизительно 8 кг, габариты-225х135Х120 мм.
Как видно из принципиальной электрической схемы, аппарат состоит из двух основных узлов: электронного реле на тринисторе V9 и мощного сварочного трансформатора Т2.
К одному из выводов его низковольтной вторичной обмотки подключен сварочный электрод, второй вывод надежно соединяют с более массивной из двух свариваемых деталей. Сетевая обмотка сварочного трансформатора подключена к сети через диодный мост V5-V8, в диагональ которого включен тринистор V9 электронного реле. Маломощный вспомогательный трансформатор Т1 питает цепь менеджмента тринистором (обмотка ///) и лампу HI подсветки места сварки (обмотка ).
Аппарат работает следующим образом. При замыкании контактов выключателя S1 "Вкл." напряжение питания 220 В поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 узла менеджмента тринистором. Конденсатор С1, подключенный через замкнутые контакты переключателя S3 "Импульс" к выпрямительному мосту V1-V4, заряжается. Первичная обмотка сварочного трансформатора Т2 обесточена, так как тринистор V9 закрыт.
При нажатии на кнопку переключателя S3 заряженный конденсатор С1 подключается к управляющему электроду тринистора V9 через переменный резистор R1. Разрядный ток конденсатора открывает тринистор, и напряжение сети поступает на первичную обмотку сварочного трансформатора Т2. Если вторичная обмотка сварочного трансформатора соединена со свариваемыми деталями, то в ней возникает мощный импульс тока, который вызывает сильный разогрев металла а точке касания сварочного электрода. Длительность импульса тока зависит от параметров времязадающей цепи R1C1.
При номиналах элементов этой цели, указанных на схеме, максимальная длительность импульса tи (без учета внутреннего сопротивления тринистора) примерно равна 0,1 с. За это пора ток во вторичной обмотке может добиваться 300...350 А. Этого полностью довольно для прочного приваривания к массивным конструкциям деталей из фольги толщиной до 0,15 мм, например из легированной стали 1Х18Н10Т. Возврат устройства в исходное состояние происходит автоматически по окончании разряда конденсатора С1. Оптимальный режим сварки устанавливают подстроечным резистором R1 "Режим".
Конструктивно сварочный аппарат состоит из двух частей: силового блока и сварочного пистолета, которые соединяются между собой гибким кабелем с помощью многоконтактного разъема. На шасси силового блока размещены почти все элементы устройства.
На основании шасси 3 размещены сварочный трансформатор 4 и планки с диодами V1-V8. К передней панели шасси прикреплен кронштейн 8 с установленными на нем вспомогательным трансформатором 5, конденсатором 6 и тринистором
7. На передней панели монтируют одну из частей разъема (в прямоугольном отверстии) соединительного кабеля, переменный резистор установки режима, сетевой тумблер, штыревую часть разъема сетевого шнура и зажим для подключения -более массивной из свариваемых деталей. Кожух 1 изготовлен из дюралюминия толщиной 2,5 мм и снабжен ручкой 2 для переноски.
Корпус 7 пистолета изготовлен в виде двух одинаковых по форме частей, выфрезерованных из листового текстолита толщиной 12 мм. В корпусе смонтированы держатель 3 сварочного электрода 2. лампа 8 подсветки с кнопочным выключателем 4 "Подсветка", микропереключатель 6 "Импульс". Соединительным кабелем 5 служит гибкий двадцатичетырехпроводный кабель в резиновой изоляции наружным диаметром 11 мм и сечением каждого провода 0,75 мм кв. Пять проводов кабеля использованы для подключения микропереключателя и лампы подсветки, а остальные девятнадцать запаяны непосредственно в держатель 3 электрода.
Держатель изготавливают из медного бруска прямоугольного или квадратного сечения. Электродом 2 служит медный пруток диаметром 8 мм. Электрод должен быть надежно зафиксирован в держателе. Вместе с этим должна быть предусмотрена вероятность смены электрода. Для приваривания фольги жало электрода затачивают конусом, переходящим в сферу диаметром 1...1.5 мм. Для сваривания проволоки применяют электрод с плоским рабочим горцем.
Монтаж пистолета начинают с разделки кабеля. Девятнадцать проводников кабеля тщательно зачищают, скручивают сообща, облуживают и запаивают в отверстие держателя 3 электрода. Оставшиеся пять проводов обрезают до необходимой длины и припаивают к микропереключателю 6 и лампе 8 подсветки. Второй конец кабеля заводят во вставку штепсельного разъема типа А на 20 контактов (кабельная конструкция, см. фото на вкладке). В пистолете использованы микропереключатель МПЗ-1Т, лампа подсветки СМ-34 на 6 В, 0,25 А с арматурой, снабженной небольшой линзой, кнопка включения лампы подсветки - от настольной лампы.
На лицевую панель шасси силового блока устанавливают ответную часть разъема соединительного кабеля. Пять соответствующих контактов разъема подключают к тем или иным цепям устройства, а остальные соединяют параллельно и подключают к одному из выводов вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Магнитопровод этого трансформатора набирают из пластин Ш40, толщина набора 70 мм. Первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,8. Вторичная обмотка этого трансформатора состоит из 10 витков изолированного провода или шины сечением не менее 20 кв.мм (в описываемой конструкции эта обмотка выполнена из двух многожильных проводников диаметром 4 мм, наматываемых одновременно). Такого же сечения изготовляют "заземляющий" соединительный проводник вторичной обмотки. Его длину не следует избирать большей 2...2,5 м.
Трансформатор Т1 может быть любым, обеспечивающим на вторичных обмотках напряжения 8...10 В (для заряда конденсатора С1) и 3...6 В (для питания лампы). В данной конструкции был применен магнитопровод от трансформатора детской железной дороги (сечение 10х10, Г-образные пластины). На нем размещают сетевую обмотку /, содержащую 8000 витков провода ПЭВ-2 0,08, обмотку //-330 витков провода ПЭВ-2 0,3 и обмотку ///-350 витков провода ПЭВ-2 0,2.
Зажим, соединяемый с нижним (по схеме) выводом вторичной обмотки трансформатора Т2, монтируют на шасси без изоляционных прокладок.
При изготовлении трансформаторов нужно иметь в виду, что от качества изоляции их обмоток зависит безопасность работающего с аппаратом. Поэтому поверх первичных (сетевых) обмоток трансформаторов следует наложить не менее 4-6 слоев лакоткани или бумаги, пропитанной парафином.
.В сварочном аппарате использованы подстроечный резистор ППЗ-11, конденсатор К50-3, сетевой тумблер ТП1-2. Следует отметить, что применение тринистора ПТЛ-50 обусловлено исключительно желанием обеспечить высокую надежность аппарата и безотказную работу в тяжелых климатических условиях и при больших колебаниях сетевого напряжения.
С некоторым ухудшением качества сварки в аппарате могут быть использованы тринисторы серии КУ202 с индексами К, Л, М или Н. При этом нужно уменьшить сопротивление резистора R1 до 50 Ом, а емкость конденсатор С1 увеличить вдвое.
Правильно собранный аппарат начинает работать сразу, без какого-либо налаживания. Качество сварного шва (точки) проверяют следующим образом. Полоску стальной фольги шириной 10...12 мм приваривают к очищенной от окалины поверхности стального бруска тремя-пятью точками, а потом отрывают с помощью пассатижей. В точках сварки на фольге должны остаться отверстия диаметром 0,5...0,8 мм, что свидетельствует о том, что отрыв происходит не по месту сварки, а около него. Если же фольга отрывается в месте сварки, подбирают сварочный ток подстроечным резистором "Режим". При подборе тока нужно учитывать, что качество шва ухудшается при увеличении давления на электрод.
Следует отметить также, что по справочным сведениям постоянное напряжение, которое нужно подавать на управляющий электрод тринистора ПТЛ-50 для его открывания, равно 8 В. Однако качество шва немаловажно улучшается, если это напряжение увеличить до 12...15 В (напряжение заряженного конденсатора С1).
Порядок работы с самодельным электросварочным аппаратом.
В первую очередь "заземляют" кожух сварочного аппарата и конструкцию, к которой надобно приварить безделица. Работающий со сварочным аппаратом должен надеть защитные резиновые перчатки и стоять на резиновом коврике. Включают аппарат, привариваемую безделица прикладывают к конструкции и плотно прижимают жалом сварочного электрода пистолета в том месте, где надобно получить точку сварного шва. Нажимают на "спусковой крючок" пистолета (на кнопку микропереключателя), через 1...1.5 с снимают пистолет с детали и устанавливают жало на следующую точку. В тех случаях, когда это нужно, включают лампу подсветки.
В заключение следует указать, что возможности аппарата могут быть немаловажно расширены. Если использовать, например, омедненный графитовый электрод диаметром 6...8 мм, можно сваривать медные луженые проводники диаметром до 0,3 мм. Очень хорошо такие проводники привариваются к любым луженым и посеребреным деталям, а также к медной нелуженой фольге. Можно, например, приваривать тонкие проводники к фольге печатной платы без применения флюса. Хорошие результаты получены при сваривании листов очень тонкой медной фольги. В этом случае нужно опытным путем подобрать длину и форму жала графитового электрода.
Если нужно сваривать детали из более толстых листовых металлов, сварочный трансформатор придется заместить более мощным. Например, для соединения стальных листов толщиной 0,5...0,7 мм необходим трансформатор сечением магнитопровода не менее 65...70 кв.см. Первичная обмотка такого трансформатора должна содержать 160-165 витков провода ПЭТВ диаметром 1,62... 1,7 мм, а вторичная - 4,5 витка медной шины сечением не менее 90 кв.мм (из расчета на сварочный ток 1400...1800 А). Диаметр электрода надобно увеличить до 18...20 мм. При этом в первичной обмотке трансформатора в момент сварочного импульса протекает ток приблизительно 45 А. Поэтому диоды V5-V8 надобно будет заместить более мощными, например ВЛ-50.
Тринистор V9 также должен быть рассчитан на прямой ток не менее 50 А. Опыт, однако, показывает, что для сваривания стальных листов толщиной до 0,5...0,7 мм полностью допустимо использование тринистора ПТЛ-50 без дополнительного радиатора, поскольку сварочный импульс очень короток.
Для того чтобы обеспечить номинальный режим при сваривании металлов различной толщины (от 0,08 до 0,7 мм), в аппарате нужно предусмотреть более широкое регулирование сварочного тока. Наиболее целесообразно вместо конденсатора С1 использовать набор из трех конденсаторов емкостью по 1000 мкф каждый, коммутируемых переключателем либо последовательно (для тонколистовых металлов), либо параллельно.
Перед изготовлением сварочного аппарата необходимо сразу определить область его применения. Для хозяйственных нужд достаточно трансформатора мощностью 2,5 - 3 кВт, изготовить который можно из любого имеющегося трансформатора, сердечник которого соответствует избранной мощности аппарата. Или на кольцевом магнитопроводе.Его габаритная мощность рассчитывается так.
Площадь окна в см2 нужно умножить на площадь сечения железа в см2
Чтобы определить необходимое сечение сердечника трансформатора (в см2 !) нужно извлечь квадратный корень из желаемой мощности.
Далее идёт рассчёт количества витков на вольт.
"Эмпирическая" формула: w = 45...47 / S (см2), где
w - количество витков на вольт
S - площадь сечения сердечника (в см2)
Абсолютной точности добиться по этой формуле невозможно, но она и не нужна. Все намотанные по этой формуле аппараты работали вполне удовлетворительно. Из мощности вычисляем ток первичной и вторичной обмоток:
I = P / 220
где
I - ток первичной обмотки (А)
P - мощность аппарата (Вт)
220 - напряжение питания (В)
Под этот ток подбирается провод для первичной обмотки трансформатора. Площадь сечения провода берётся из расчёта: не менее 5А на 1 мм2 (для медного провода) или не менее 3 А на 1 мм2 (для алюминиевого). Использовать провод большего сечения - можно, меньшего - нежелательно.Напряжение вторичной обмотки берётся из расчёта 45... 90 вольт, в зависимости от того, по какой схеме будет наматываться аппарат .
Во сколько раз вторичный ток будет больше первичного (коэффициент трансформации), во столько же раз сечение вторичной обмотки должно быть больше сечения первичной. Если соотношение сечений будет подобрано точно, то нагрев обеих обмоток будет одинаковым, если будет допущено отклонение, то сильнее нагреваться будет более тонкая (относительно своего тока) обмотка.
Исходя из имеющегося провода (шинки) для вторичной обмотки, рассчитываем: уберётся ли обмотка в окно трансформатора. Если да - можно приступать к намотке трансформатора.
Для сварки переменным током или выпрямленным, без использования тиристорных схем, наиболее подходит падающая вольт-амперная характеристика... Не вдаваясь в подробности: катушки первичной и вторичной обмоток следует разнести между собой, для увеличения жесткости можно намотать несколько витков вторичной поверх первичной.
(Для сварки постоянным током с тиристорной регулировкой можно сделать жёсткую характеристику, вплоть до того, что вторичная обмотка будет намотана поверх первичной, если падающую характеристику будет обеспечивать тиристор. )
Какой провод применить при намотке сварочника: медь или алюминий - зависит от вкуса и возможностей (медь тяжелее, алюминий легче). В случае использования алюминиевого провода, особое внимание нужно уделять качеству контактов в соединениях. Сварочный аппарат с падающей характеристикой можно дополнить выпрямителем и дросселем, для улучшения процесса сварки и более широких возможностей в применении электродов.
Выпрямитель можно изготовить из широкоупотреблявшихся диодов ВД-20, устанавливавшихся во всех советских автомобильных генераторах. На 3х киловаттный сварочник вполне достаточно 12-ти диодов ВД- 20.
Поскольку эти диоды в генераторах уже собраны в мостовые схемы, можно соединить два моста.
Дроссель лучше намотать на железе той-же мощности что и трансформатор, можно и меньше но шинкой не меньше чем на вторичной обмотке, достаточно 15-20 витков. Хороший дроссель получается на кольцевом магнитопроводе, малогабаритнее и легче но сложнее в намотке.
Особое замечание:
Стопроцентно качественно будут работать диоды ВД-20 советского изготовления, мосты, в которых они установлены помечены знаком качества. За антисоветские (постсоветские) диоды ручаться нельзя, они нередко беспричинно вылетают даже на генераторах, не говоря уж о сварочнике. .
Самостоятельно можно сделать переносный малогабаритный электросварочный аппарат с выносным сварочным пистолетом предназначен для приваривания листовой нержавеющей и обычной стали толщиной 0,08...0,15 мм к массивным стальным деталям, а также для соединения сваркой стальной проволоки диаметром до 0,3 мм.
Он может найти применение во многих отраслях народного хозяйства, например, при изготовлении термопар, для приваривания к металлоконструкциям тензометрических датчиков, предварительно наклеенных на стальную фольгу, и во многих других случаях. Масса силового блока аппарата - приблизительно 8 кг, габариты-225х135Х120 мм.
Как видно из принципиальной электрической схемы, аппарат состоит из двух основных узлов: электронного реле на тринисторе V9 и мощного сварочного трансформатора Т2.
К одному из выводов его низковольтной вторичной обмотки подключен сварочный электрод, второй вывод надежно соединяют с более массивной из двух свариваемых деталей. Сетевая обмотка сварочного трансформатора подключена к сети через диодный мост V5-V8, в диагональ которого включен тринистор V9 электронного реле. Маломощный вспомогательный трансформатор Т1 питает цепь менеджмента тринистором (обмотка ///) и лампу HI подсветки места сварки (обмотка ).
Аппарат работает следующим образом. При замыкании контактов выключателя S1 "Вкл." напряжение питания 220 В поступает на первичную обмотку трансформатора Т1 узла менеджмента тринистором. Конденсатор С1, подключенный через замкнутые контакты переключателя S3 "Импульс" к выпрямительному мосту V1-V4, заряжается. Первичная обмотка сварочного трансформатора Т2 обесточена, так как тринистор V9 закрыт.
При нажатии на кнопку переключателя S3 заряженный конденсатор С1 подключается к управляющему электроду тринистора V9 через переменный резистор R1. Разрядный ток конденсатора открывает тринистор, и напряжение сети поступает на первичную обмотку сварочного трансформатора Т2. Если вторичная обмотка сварочного трансформатора соединена со свариваемыми деталями, то в ней возникает мощный импульс тока, который вызывает сильный разогрев металла а точке касания сварочного электрода. Длительность импульса тока зависит от параметров времязадающей цепи R1C1.
При номиналах элементов этой цели, указанных на схеме, максимальная длительность импульса tи (без учета внутреннего сопротивления тринистора) примерно равна 0,1 с. За это пора ток во вторичной обмотке может добиваться 300...350 А. Этого полностью довольно для прочного приваривания к массивным конструкциям деталей из фольги толщиной до 0,15 мм, например из легированной стали 1Х18Н10Т. Возврат устройства в исходное состояние происходит автоматически по окончании разряда конденсатора С1. Оптимальный режим сварки устанавливают подстроечным резистором R1 "Режим".
Конструктивно сварочный аппарат состоит из двух частей: силового блока и сварочного пистолета, которые соединяются между собой гибким кабелем с помощью многоконтактного разъема. На шасси силового блока размещены почти все элементы устройства.
На основании шасси 3 размещены сварочный трансформатор 4 и планки с диодами V1-V8. К передней панели шасси прикреплен кронштейн 8 с установленными на нем вспомогательным трансформатором 5, конденсатором 6 и тринистором
7. На передней панели монтируют одну из частей разъема (в прямоугольном отверстии) соединительного кабеля, переменный резистор установки режима, сетевой тумблер, штыревую часть разъема сетевого шнура и зажим для подключения -более массивной из свариваемых деталей. Кожух 1 изготовлен из дюралюминия толщиной 2,5 мм и снабжен ручкой 2 для переноски.
Корпус 7 пистолета изготовлен в виде двух одинаковых по форме частей, выфрезерованных из листового текстолита толщиной 12 мм. В корпусе смонтированы держатель 3 сварочного электрода 2. лампа 8 подсветки с кнопочным выключателем 4 "Подсветка", микропереключатель 6 "Импульс". Соединительным кабелем 5 служит гибкий двадцатичетырехпроводный кабель в резиновой изоляции наружным диаметром 11 мм и сечением каждого провода 0,75 мм кв. Пять проводов кабеля использованы для подключения микропереключателя и лампы подсветки, а остальные девятнадцать запаяны непосредственно в держатель 3 электрода.
Держатель изготавливают из медного бруска прямоугольного или квадратного сечения. Электродом 2 служит медный пруток диаметром 8 мм. Электрод должен быть надежно зафиксирован в держателе. Вместе с этим должна быть предусмотрена вероятность смены электрода. Для приваривания фольги жало электрода затачивают конусом, переходящим в сферу диаметром 1...1.5 мм. Для сваривания проволоки применяют электрод с плоским рабочим горцем.
Монтаж пистолета начинают с разделки кабеля. Девятнадцать проводников кабеля тщательно зачищают, скручивают сообща, облуживают и запаивают в отверстие держателя 3 электрода. Оставшиеся пять проводов обрезают до необходимой длины и припаивают к микропереключателю 6 и лампе 8 подсветки. Второй конец кабеля заводят во вставку штепсельного разъема типа А на 20 контактов (кабельная конструкция, см. фото на вкладке). В пистолете использованы микропереключатель МПЗ-1Т, лампа подсветки СМ-34 на 6 В, 0,25 А с арматурой, снабженной небольшой линзой, кнопка включения лампы подсветки - от настольной лампы.
На лицевую панель шасси силового блока устанавливают ответную часть разъема соединительного кабеля. Пять соответствующих контактов разъема подключают к тем или иным цепям устройства, а остальные соединяют параллельно и подключают к одному из выводов вторичной обмотки сварочного трансформатора.
Магнитопровод этого трансформатора набирают из пластин Ш40, толщина набора 70 мм. Первичная обмотка содержит 300 витков провода ПЭВ-2 0,8. Вторичная обмотка этого трансформатора состоит из 10 витков изолированного провода или шины сечением не менее 20 кв.мм (в описываемой конструкции эта обмотка выполнена из двух многожильных проводников диаметром 4 мм, наматываемых одновременно). Такого же сечения изготовляют "заземляющий" соединительный проводник вторичной обмотки. Его длину не следует избирать большей 2...2,5 м.
Трансформатор Т1 может быть любым, обеспечивающим на вторичных обмотках напряжения 8...10 В (для заряда конденсатора С1) и 3...6 В (для питания лампы). В данной конструкции был применен магнитопровод от трансформатора детской железной дороги (сечение 10х10, Г-образные пластины). На нем размещают сетевую обмотку /, содержащую 8000 витков провода ПЭВ-2 0,08, обмотку //-330 витков провода ПЭВ-2 0,3 и обмотку ///-350 витков провода ПЭВ-2 0,2.
Зажим, соединяемый с нижним (по схеме) выводом вторичной обмотки трансформатора Т2, монтируют на шасси без изоляционных прокладок.
При изготовлении трансформаторов нужно иметь в виду, что от качества изоляции их обмоток зависит безопасность работающего с аппаратом. Поэтому поверх первичных (сетевых) обмоток трансформаторов следует наложить не менее 4-6 слоев лакоткани или бумаги, пропитанной парафином.
.В сварочном аппарате использованы подстроечный резистор ППЗ-11, конденсатор К50-3, сетевой тумблер ТП1-2. Следует отметить, что применение тринистора ПТЛ-50 обусловлено исключительно желанием обеспечить высокую надежность аппарата и безотказную работу в тяжелых климатических условиях и при больших колебаниях сетевого напряжения.
С некоторым ухудшением качества сварки в аппарате могут быть использованы тринисторы серии КУ202 с индексами К, Л, М или Н. При этом нужно уменьшить сопротивление резистора R1 до 50 Ом, а емкость конденсатор С1 увеличить вдвое.
Правильно собранный аппарат начинает работать сразу, без какого-либо налаживания. Качество сварного шва (точки) проверяют следующим образом. Полоску стальной фольги шириной 10...12 мм приваривают к очищенной от окалины поверхности стального бруска тремя-пятью точками, а потом отрывают с помощью пассатижей. В точках сварки на фольге должны остаться отверстия диаметром 0,5...0,8 мм, что свидетельствует о том, что отрыв происходит не по месту сварки, а около него. Если же фольга отрывается в месте сварки, подбирают сварочный ток подстроечным резистором "Режим". При подборе тока нужно учитывать, что качество шва ухудшается при увеличении давления на электрод.
Следует отметить также, что по справочным сведениям постоянное напряжение, которое нужно подавать на управляющий электрод тринистора ПТЛ-50 для его открывания, равно 8 В. Однако качество шва немаловажно улучшается, если это напряжение увеличить до 12...15 В (напряжение заряженного конденсатора С1).
Порядок работы с самодельным электросварочным аппаратом.
В первую очередь "заземляют" кожух сварочного аппарата и конструкцию, к которой надобно приварить безделица. Работающий со сварочным аппаратом должен надеть защитные резиновые перчатки и стоять на резиновом коврике. Включают аппарат, привариваемую безделица прикладывают к конструкции и плотно прижимают жалом сварочного электрода пистолета в том месте, где надобно получить точку сварного шва. Нажимают на "спусковой крючок" пистолета (на кнопку микропереключателя), через 1...1.5 с снимают пистолет с детали и устанавливают жало на следующую точку. В тех случаях, когда это нужно, включают лампу подсветки.
В заключение следует указать, что возможности аппарата могут быть немаловажно расширены. Если использовать, например, омедненный графитовый электрод диаметром 6...8 мм, можно сваривать медные луженые проводники диаметром до 0,3 мм. Очень хорошо такие проводники привариваются к любым луженым и посеребреным деталям, а также к медной нелуженой фольге. Можно, например, приваривать тонкие проводники к фольге печатной платы без применения флюса. Хорошие результаты получены при сваривании листов очень тонкой медной фольги. В этом случае нужно опытным путем подобрать длину и форму жала графитового электрода.
Если нужно сваривать детали из более толстых листовых металлов, сварочный трансформатор придется заместить более мощным. Например, для соединения стальных листов толщиной 0,5...0,7 мм необходим трансформатор сечением магнитопровода не менее 65...70 кв.см. Первичная обмотка такого трансформатора должна содержать 160-165 витков провода ПЭТВ диаметром 1,62... 1,7 мм, а вторичная - 4,5 витка медной шины сечением не менее 90 кв.мм (из расчета на сварочный ток 1400...1800 А). Диаметр электрода надобно увеличить до 18...20 мм. При этом в первичной обмотке трансформатора в момент сварочного импульса протекает ток приблизительно 45 А. Поэтому диоды V5-V8 надобно будет заместить более мощными, например ВЛ-50.
Тринистор V9 также должен быть рассчитан на прямой ток не менее 50 А. Опыт, однако, показывает, что для сваривания стальных листов толщиной до 0,5...0,7 мм полностью допустимо использование тринистора ПТЛ-50 без дополнительного радиатора, поскольку сварочный импульс очень короток.
Для того чтобы обеспечить номинальный режим при сваривании металлов различной толщины (от 0,08 до 0,7 мм), в аппарате нужно предусмотреть более широкое регулирование сварочного тока. Наиболее целесообразно вместо конденсатора С1 использовать набор из трех конденсаторов емкостью по 1000 мкф каждый, коммутируемых переключателем либо последовательно (для тонколистовых металлов), либо параллельно.
Перед изготовлением сварочного аппарата необходимо сразу определить область его применения. Для хозяйственных нужд достаточно трансформатора мощностью 2,5 - 3 кВт, изготовить который можно из любого имеющегося трансформатора, сердечник которого соответствует избранной мощности аппарата. Или на кольцевом магнитопроводе.Его габаритная мощность рассчитывается так.
Площадь окна в см2 нужно умножить на площадь сечения железа в см2
Чтобы определить необходимое сечение сердечника трансформатора (в см2 !) нужно извлечь квадратный корень из желаемой мощности.
Далее идёт рассчёт количества витков на вольт.
"Эмпирическая" формула: w = 45...47 / S (см2), где
w - количество витков на вольт
S - площадь сечения сердечника (в см2)
Абсолютной точности добиться по этой формуле невозможно, но она и не нужна. Все намотанные по этой формуле аппараты работали вполне удовлетворительно. Из мощности вычисляем ток первичной и вторичной обмоток:
I = P / 220
где
I - ток первичной обмотки (А)
P - мощность аппарата (Вт)
220 - напряжение питания (В)
Под этот ток подбирается провод для первичной обмотки трансформатора. Площадь сечения провода берётся из расчёта: не менее 5А на 1 мм2 (для медного провода) или не менее 3 А на 1 мм2 (для алюминиевого). Использовать провод большего сечения - можно, меньшего - нежелательно.Напряжение вторичной обмотки берётся из расчёта 45... 90 вольт, в зависимости от того, по какой схеме будет наматываться аппарат .
Во сколько раз вторичный ток будет больше первичного (коэффициент трансформации), во столько же раз сечение вторичной обмотки должно быть больше сечения первичной. Если соотношение сечений будет подобрано точно, то нагрев обеих обмоток будет одинаковым, если будет допущено отклонение, то сильнее нагреваться будет более тонкая (относительно своего тока) обмотка.
Исходя из имеющегося провода (шинки) для вторичной обмотки, рассчитываем: уберётся ли обмотка в окно трансформатора. Если да - можно приступать к намотке трансформатора.
Для сварки переменным током или выпрямленным, без использования тиристорных схем, наиболее подходит падающая вольт-амперная характеристика... Не вдаваясь в подробности: катушки первичной и вторичной обмоток следует разнести между собой, для увеличения жесткости можно намотать несколько витков вторичной поверх первичной.
(Для сварки постоянным током с тиристорной регулировкой можно сделать жёсткую характеристику, вплоть до того, что вторичная обмотка будет намотана поверх первичной, если падающую характеристику будет обеспечивать тиристор. )
Какой провод применить при намотке сварочника: медь или алюминий - зависит от вкуса и возможностей (медь тяжелее, алюминий легче). В случае использования алюминиевого провода, особое внимание нужно уделять качеству контактов в соединениях. Сварочный аппарат с падающей характеристикой можно дополнить выпрямителем и дросселем, для улучшения процесса сварки и более широких возможностей в применении электродов.
Выпрямитель можно изготовить из широкоупотреблявшихся диодов ВД-20, устанавливавшихся во всех советских автомобильных генераторах. На 3х киловаттный сварочник вполне достаточно 12-ти диодов ВД- 20.
Поскольку эти диоды в генераторах уже собраны в мостовые схемы, можно соединить два моста.
Дроссель лучше намотать на железе той-же мощности что и трансформатор, можно и меньше но шинкой не меньше чем на вторичной обмотке, достаточно 15-20 витков. Хороший дроссель получается на кольцевом магнитопроводе, малогабаритнее и легче но сложнее в намотке.
Особое замечание:
Стопроцентно качественно будут работать диоды ВД-20 советского изготовления, мосты, в которых они установлены помечены знаком качества. За антисоветские (постсоветские) диоды ручаться нельзя, они нередко беспричинно вылетают даже на генераторах, не говоря уж о сварочнике. .
Комментариев нет:
Отправить комментарий