Делаем правильно сварочный аппарат своими силами. Своими руками сварочные аппараты

Сварочный аппарат своими руками - 110 фото создания всех необходимых блоков

Основная часть специалистов считает, что создание аппарата для сварки не потребует особых навыков. Но прежде чем приступить к его изготовлению, нужно чётко понять в каких целях его можно использовать.

Очень важно, чтобы схема сварочного аппарата была как можно проще, изредка, даже применяют трансформаторы, изъятые из микроволновой печи. Изделие обязано функционировать от бытовой электрической сети с напряжением в 220В.

При этом выделяют целый каталог самодельных аппаратов, функционирующих от электрической сети в 380В.

Краткое содержимое статьи:

Комплектация

Сборка аппарата, в большинстве ситуаций, совершается для осуществления мелких сварочных работ, требуемых в бытовых условиях.

В комплектацию представленного аппарата включены следующие компоненты:

Блок питания

Главным компонентом в нём считается преобразователь (трансформатор), его можно создать из бывшего автотрансформатора или же из преобразователя, изъятого из микроволновой печи. Если используется последний вариант, то вынимая трансформатор из микроволновой печи нужно быть предельно осторожными, чтобы не навредить основной обмотке.

Дополнительная обмотка подвергается удалению и переделке. Расчёт числа витков и объема проводов из меди рассчитывается с учётом заранее подобранной мощности изготавливаемого аппарата.

Блок выпрямителя

Главными компонентами представленного оборудования являются диоды. Подборка мощности диодов выполняется таким образом, чтобы они были в состоянии выдержать предварительно установленные нагрузки. Для охлаждения диодов применяются специальные радиаторы, изготовленные из сплава алюминия.

При разметке установочной платы обязательно нужно оставить место для дроссели, которая создана сглаживать импульсы. Сборка выпрямителя выполняется на отдельной плате с применением гетинакса или текстолина.

Блок инвертора

Инвертор трансформирует поступающий из выпрямителя постоянный ток в переменный, который характеризуется высокой частотой колебания. Трансформация осуществляется с применением электронных схем на мощных транзисторах или тиристорах.

Изготовить сварочный инвертор своими руками – не трудно, главное, подобрать все представленные компоненты, присутствующие в комплектации. К тому же можно значительно сэкономить на дополнительной обмотке преобразователя, используя не медные провода, а медную жесть.

Технология сборки сварочного аппарата

Если вас интересует, как сделать сварочный аппарат собственноручно, то нужно следовать такому плану:

Выпрямитель располагается на одном пульте управления с преобразователем и дросселю. Регулятор силы тока располагается на панели управления.

С имеющихся катушек преобразователя (не задевая сердечник) удаляются дополнительные обмотки. К основной обмотке прикасаться не нужно, а вот среднюю можно перемотать проводом, выполняя отводы через последующие тридцать витков.

Применяя многожильный кабель силового типа с тремя фазами на две, расположенные по краям катушки до полноценного их наполнения требуется намотать дополнительную обмотку.

Клеммы для выведения дополнительного типа обмотки преобразователя изготавливаются из трубок, из меди, диаметр которых равен 10-12 миллиметров, в длину они достигают 30-40 миллиметров. Одна сторона клеммы расклепывается и в образовавшейся пластине просверливается выемка размером около десяти миллиметров, с обратной стороны, вставляется предварительно зачищенный провод.

С панели, размещённой сверху преобразователя, удаляются винты, оснащённые гайками, и заменяются усовершенствованными винтами, типа М10 – к ним подсоединяются клеммы.

Для выведения основной обмотки создается отдельная плата и прикрепляется к преобразователю. Предварительно в плате нужно создать 10-11 отверстий, в диаметре достигающих 6 миллиметров, и соединить с ними винты М6, содержащие две гайки и шайбы. Далее, осуществляется параллельное соединение двух боковых обмоток, а затем добавление к ним средней обмотки.

Главной характеристикой самодельного сварочного аппарата является то, что к электрической сети он может быть подключен только через рубильник, используя провода сечения около 1,5 мм2.

С фото сварочного аппарата, изготовленного своими руками можно ознакомиться в нашей галерее.

Если при изготовлении представленного аппарата своими руками возникают трудности, то всегда можно приобрести сварочный аппарат в магазине.

Фото сварочного аппарата своими руками

Инструменты из раздела:

zdesinstrument.ru

Мини сварочный аппарат 12 В

С помощью этого простого сварочного аппарата вы сможете резать тонкие металлы, сваривать медные провода, наносить гравировку на металлическую поверхность. Без проблем можно найти и другие применения. Такой мини сварочный аппарат возможно питать напряжением 12-24 В.

В основе сварочного аппарата лежит высоковольтный преобразователь высокой частоты. Построенный по принципу блокинг-генератора с глубокой трансформаторной обратной связью. Генератор формирует кратковременные электрические импульсы, повторяющиеся через сравнительно большие интервалы. Частота тактирования лежит в пределах 10-100 кГц.Коэффициент трансформации этой схемы будет 1 к 25. Это значит, что если подать на схему напряжение 20 В, то на выходе должно быть порядка 500 В. Это не совсем так. Так как любой импульсный трансформаторный источник или генератор без нагрузки имеет мощные высоковольтные импульсы, достигающие напряжения 30000 В! Поэтому, если вы разберете любую импульсную китайскую зарядку, то увидите параллельно выходному конденсатору подпаянный резистор. Это и сеть нагрузка, без резистора выходной конденсатор быстро вытечет из-за превышения напряжение, или хуже того взорвется.Поэтому, внимание! Напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни!

Схема мини сварочного аппарата

Необходимые детали:

Трансформатор – самодельный, порядок изготовления описан ниже.
Резисторы – мощностью 0,5-2 Вт.
Транзистор был использован FP1016, но его трудно найти из-за его специфичности. Можно заменить на транзистор 2SB1587, КТ825, КТ837, КТ835 или кт829 с изменением полярности источника питания. Подойдет и другой транзистор с током коллектора от 7 А, напряжением коллектор-эмиттер от 150 В, с большим коэффициентом усиления (составной транзистор).

Транзистор обязательно нужно устанавливать теплоотвод. Хоть этого нет на схеме, но будет неплохо поставить фильтрующий конденсатор параллельно источнику, чтобы все помехи от работы блокинг-генератора не полезли в источник.

Изготовление трансформатора

Трансформатор намотан на куске ферритового стержня от радиоприемника.

Обмотка коллектора – 20 витков провода 1 мм.
Обмотка базы – 5 витков поводом 0,5-1 мм.
Высоковольтная обмотка – 500 витков поводом 0,14-0,25 мм.

Все обмотки мотаются в одну сторону. Сначала коллекторная обмотка, по верх неё обмотка базы. Затем следует трехслойная изоляция из белой изоленты. Далее наматываем высоковольтную обмотку, 1 слой 125 витков потом изоляция, затем повторяем. Итого должно получиться 4 слоя, что равно 500 виткам. Сверху так же изолируем белой изолентой в несколько слоев.

Собираем схему. Если все исправно – должно запуститься все без проблем. Так как рабочая частота генератора превышает звуковую частоту, то писк при работе вы не услышите, так что не стоит прикасаться к выходу трансформатора руками.

Запуск генератора начните с напряжения 12 Вольт и при необходимости повышайте.Дуга зажигается с расстояния 1 см, что свидетельствует о напряжении 30 кВ. Высокая частота не дает разорваться горящей дуге, вследствие чего дуга горит очень стабильно. При использовании медного электрода при близком контакте с другим электродом образуется плазменная среда (плазма меди) в результате чего повышается температура дуговой сварки-резки.

Испытания сварочного аппарата резкой и сваркой

Режем дугой лезвие от бритвы.

Сплавляем медные провода, толщиной до 1 мм.

В роли электрода использовалась толстая медная проволока. Он зажат в деревянной спичке, так как сухое дерево является и хорошим изолятором.

Если вам понравился этот небольшой сварочный аппарат, то вы можете сделать его и больших размеров, и мощности. Но будьте крайне осторожны.Также для увеличения мощности можно собрать генератор по двухтактной схеме, да ещё и на полевых транзисторах, как тут – Простой индукционный нагреватель 12 В. В этом случае мощность будет порядочная.Также не стоит смотреть на яркие разряды дуги не вооруженным взглядом, используйте специальные защитные очки.

Смотрите видео изготовления сварочного аппарата на блокинг-генераторе

sdelaysam-svoimirukami.ru

Как сделать сварочный аппарат своими руками

Многие конструкции в быту (в гараже, на даче, дома и т.д.) трудно построить без применения сварки, в особенности электродуговой. В настоящее время на прилавках магазинов появилось большое количество электросварочных аппаратов как импортного, так и российского производства. Хорошие аппараты стоят дорого, а более дешевые не всегда обеспечивают качество сварочных работ. В предлагаемой статье хотелось бы поделиться некоторыми соображениями в основном практического характера по конструированию любительских сварочных аппаратов (С.А.) на основеанализа ранее опубликованныхматериалов. Это поможет не только в самостоятельном изготовлении любительского С.А., но и при выборе и покупке уже готовых сварочных аппаратов.

Рисунок 1. Схема мостового выпрямителя для сварочного аппарата.

Сварочные аппараты бывают постоянного и переменного тока.

С.А. постоянного тока используются при сварке на малых токах тонколистового металла (кровельная сталь, автомобильная и т.д.). Сварочная дуга на постоянном токе более устойчива, возможна сварка на прямой и обратной полярности. На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, предназначенными для сварки, как на постоянном токе, так и на переменном. Для придания устойчивости горения дуги на малых токах желательно иметь повышенное напряжение холостого хода Uxxсварочной обмотки (до 70 - 75 В). Для выпрямления переменного тока используются простейшие «мостовые» выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения (рис. 1).

Для сглаживания пульсаций напряжения один из выводов С.А. А подсоединяют к держателю электродов через дроссель L1, представляющий собой катушку из 10 - 15 витков медной шины сечением S = 35 мм2, намотанной на любом сердечнике, например, от магнитного пускателя. Для выпрямления и плавного регулирования сварочного тока используются более сложные схемы с использованием мощных управляемых тиристоров. Одна из возможных схем на тиристорах типа Т161 (Т160) приведена в статье А.Чернова «И зарядит и приварит» (Моделист-конструктор, 1994, № 9). Преимущества регуляторов постоянного тока — в их универсальности. Диапазон изменения ими напряжений составляет 0,1-0,9 Uxx, что позволяет использовать их не только для плавной регулировки тока сварки, но и для зарядки аккумуляторных батарей, питания электронагревательных элементов и других целей.

Рисунок 2. Схема падающей внешней характеристики сварочного аппарата.

Рис. 1. Мостовой выпрямитель для сварочного аппарата. Показано подключение С.А. для сварки тонколистового металла на "обратной" полярности — "+" на электроде, "-" на свариваемой детали U2: — выходное переменное напряжение сварочного аппарата

Сварочные аппараты переменного тока применяются при сварке электродами, диаметр которых более 1,6 - 2 мм, а толщина свариваемых изделий — более 1,5 мм. При этом ток сварки значителен (десятки ампер) и дуга горит достаточно устойчиво. Используются электроды, предназначенные для сварки только на переменном токе. Для нормальной работы сварочного аппарата необходимо:

Обеспечить выходное напряжение для надежного зажигания дуги. Для любительского С.А. Uxx = 60 - 65в. Более высокое выходное напряжение холостого хода не рекомендуется, что связано в основном с обеспечением безопасности работы (Uxxпромышленных сварочных аппаратов — до 70 - 75 В).
Обеспечить напряжение сварки Uсв, необходимое для устойчивого горения дуги. В зависимости от диаметра электрода - Uсв =18 - 24в.
Обеспечить номинальный сварочный ток Iсв = (30 - 40) dэ, где Iсв— величина сварочного тока, А; 30 - 40 — коэффициент, зависящий от типа и диаметра электрода; dэ — диаметр электрода, мм.
Ограничить ток короткого замыкания Iкз, величина которого не должна превышать номинальный сварочный ток более чем на 30 - 35%.

Устойчивое горение дуги возможно в том случае, если сварочный аппарат будет обладать падающей внешней характеристикой, которая определяет зависимость между силой тока и напряжением в сварочной цепи (рис. 2).

С.А. показывает, что для грубого (ступенчатого) перекрытия диапазона сварочных токов необходима коммутация как первичных обмоток, так и вторичных (что конструктивно более сложно из-за большого протекающего в ней тока). Кроме того, для плавного изменения тока сварки в пределах выбранного диапазона используются механические устройства перемещения обмоток. При удалении сварочной обмотки относительно сетевой увеличиваются магнитные потоки рассеивания, что приводит к снижению тока сварки.

Рисунок 3. Схема магнитопровода стержневого типа.

Конструируя любительский С.А., не следует стремиться к полному перекрытию диапазона сварочных токов. Целесообразно на первом этапе собрать сварочный аппарат для работы с электродами диаметром 2 - 4 мм, а на втором этапе, в случае необходимости работы на малых токах сварки, дополнить его отдельным выпрямительным устройством с плавным регулированием сварочного тока. Любительские сварочные аппараты должны удовлетворять ряду требований, основные из которых следующие: относительная компактность и небольшой вес; достаточная продолжительность работы (не менее 5 - 7 электродов dэ = 3 - 4 мм) от сети 220в.

Вес и габариты аппарата могут быть снижены благодаря уменьшению его мощности, а увеличение продолжительности работы — благодаря использованию стали с высокой магнитной проницаемостью и теплостойкой изоляции обмоточных проводов. Эти требования несложно выполнить, зная основы конструирования сварочных аппаратов и придерживаясь предлагаемой технологии их изготовления.

Рис. 2. Падающая внешняя характеристика сварочного аппарата: 1 — семейство характеристик для различных диапазонов сварки; Iсв2, Iсвз, Iсв4 — диапазоны токов сварки для электродов диаметром 2, 3 и 4 мм соответственно; Uxx— напряжение холостого хода СА. Iкз - ток короткого замыкания; Ucв -диапазон напряжений сварки (18 - 24 В).

Рис. 3. Магнитопровод стержневого типа: а — пластины Г-образной формы; б — пластины П-образной формы; в — пластины из полос трансформаторной стали; S =axb— площадь поперечного сечения сердечника (керна), см2 с, d— размеры окна, см.

Итак, выбор типа сердечника. Для изготовления сварочных аппаратов используют в основном магнитопроводы стержневого типа, поскольку в исполнении они более технологичны. Сердечник набирают из пластин электротехнической стали любой конфигурации толщиной 0,35- 0,55 мм, стянутых шпильками, изолированными от сердечника (рис. 3). При подборе сердечника необходимо учитывать размеры "окна", чтобы поместились обмотки сварочного аппарата, и площадь поперечного сечения сердечника (керна) S =axb, см2. Как показывает практика, не следует выбирать минимальные значения S = 25 - 35 см, поскольку сварочный аппарат не будет обладать требуемым запасом мощности и качественную сварку получить будет трудно. Да и перегрев сварочного аппарата после непродолжительной работы также неизбежен.

Рисунок 4. Схема магнитопровода тороидального типа.

Сечение сердечника должно составлять S = 45 - 55 см2. Сварочный аппарат будет несколько тяжелее, но не подведет! Все большее распространение получают любительские сварочные аппараты на сердечниках тороидального типа, которые обладают более высокими электротехническими характеристиками, примерно в 4 - 5 раз выше, чем у стержневого, а электропотери невелики. Трудозатраты на их изготовление более значительны и связаны в первую очередь с размещением обмоток на торе и сложностью самой намотки.

Однако при правильном подходе они дают хорошие результаты. Сердечники изготовляют из ленточного трансформаторного железа, свернутого в рулон в форме тора. Примером может служить сердечник из автотрансформатора «Латр» на 9 А. Для увеличения внутреннего диаметра тора («окна») с внутренней стороны отматывают часть стальной ленты и наматывают на внешнюю сторону сердечника. Но, как показывает практика, одного «Латра» недостаточно для изготовления качественного С.А. (мало сечение S). Даже после работы с 1 - 2 электродами диаметром 3 мм он перегревается. Возможно использование двух подобных сердечников по схеме, описанной в статье Б.Соколова «Сварочный малыш» (Сам, 1993, № 1), или изготовление одного сердечника путем перемотки двух (рис. 4).

Рис. 4. Магнитопровод тороидального типа: 1.2 - сердечник автотрансформатора до и после перемотки; 3 конструкция С.А. на базе двух тороидальных сердечников; W11W12 — сетевые обмотки, включенные параллельно; W2— сварочная обмотка; S =axb— площадь поперечного сечения сердечника, см2 , с, d— внутренний и внешний диаметры тора, см; 4 — электрическая схема С.А. на базе двух состыкованных тороидальных сердечников.

Особого внимания заслуживают любительские С.А., изготовленные на базе статоров асинхронных трехфазных электродвигателей большой мощности (более 10 кВт). Выбор сердечника определяется площадью поперечного сечения статора S. Штампованные пластины статора не в полной мере соответствуют параметрам электротехнической трансформаторной стали, поэтому уменьшать сечение S менее 40 - 45 см нецелесообразно.

Рисунок 5. Схема крепления выводов обмоток СА.

Статор освобождают от корпуса, удаляют из внутренних пазов статорные обмотки, срубают зубилом перемычки пазов, защищают внутреннюю поверхность напильником или абразивным кругом, скругляют острые кромки сердечника и обматывают его плотно, с перекрытием хлопчатобумажной изоляционной лентой. Сердечник готов для намотки обмоток.

Выбор обмоток. Для первичных (сетевых) обмоток лучше использовать специальный медный обмоточный провод в х.б. (стеклотканевой) изоляции. Удовлетворительной теплостойкостью обладают также провода в резиновой или резинотканевой изоляции. Непригодны для работы при повышенной температуре (а это уже закладывается в конструкцию любительского С.А.) провода в полихлорвиниловой (ПХВ) изоляции из-за возможного ее расплавления, вытекания из обмоток и их короткого замыкания. Поэтому полихлорвиниловую изоляцию с проводов необходимо либо снять и обмотать провода по всей длине х.б. изоляционной лентой, либо не снимать, а обмотать провод поверх изоляции. Возможен и другой проверенный на практике способ намотки. Но об этом ниже.

При подборе сечения обмоточных проводов с учетом специфики работы С.А. (периодический) допускаем плотность тока 5 А/мм2. При токе сварки 130 - 160 А (электрод dэ = 4 мм) мощность вторичной обмотки составит Р2 =Iсв х 160x24 = 3,5 - 4 кВт, мощность первичной обмотки с учетом потерь составит порядка 5— 5,5 кВт, а следовательно, максимальный ток первичной обмотки может достигать 25 А. Следовательно, сечение провода первичной обмотки S1 должно быть не менее 5 - 6 мм. На практике желательно использовать провод сечением 6 - 7 мм2 . Либо это прямоугольная шина, либо медный обмоточный провод диаметром (без изоляции) 2,6 - 3мм. (Расчет по известной формуле S = пиR2, где S— площадь круга, мм2 пи = 3,1428; R— радиус круга, мм.) При недостаточном сечении одного провода возможна намотка в два. При использовании алюминиевого провода его сечение необходимо увеличить в 1,6 - 1,7 раза. Можно ли уменьшить сечение провода сетевой обмотки? Да, можно. Но при этом С.А. потеряет требуемый запас мощности, будет нагреваться быстрее, да и рекомендуемое сечение керна S = 45 - 55 см в этом случае будет неоправданно велико. Число витков первичной обмотки W1 определяется из следующего соотношения: W1 = [(30 - 50):S] х U1где 30-50 - постоянный коэффициент; S— сечение керна, см2 , W1 = 240 витков с отводами от 165, 190 и 215 витков, т.е. через каждые 25 витков.

Рисунок 6. Схема способов намотки обмоток СА на сердечнике стержневого типа.

Большее количество отводов сетевой обмотки, как показывает практика, нецелесообразно. И вот почему. За счет уменьшения числа витков первичной обмотки увеличивается как мощность С.А., так и Uxx, что приводит к повышению напряжения горения дуги и ухудшению качества сварки. Следовательно, только изменением числа витков первичной обмотки добиться перекрытия диапазона сварочных токов без ухудшения качества сварки нельзя. Для этого необходимо предусмотреть переключение витков вторичной (сварочной) обмотки W2.

Вторичная обмотка W2 должна содержать 65 - 70 витков медной изолированной шины сечением не менее 25 мм (лучше сечением 35 мм ). Вполне подойдет и гибкий многожильный провод (например, сварочный) и трехфазный силовой многожильный кабель. Главное, сечение силовой обмотки не должно быть меньше требуемого, а изоляция — теплостойкой и надежной. При недостаточном сечении провода возможна намотка в два и даже в три провода. При использовании алюминиевого провода его сечение необходимо увеличить в 1,6 - 1,7 раза.

Рис. 5. Крепление выводов обмоток СА: 1 — корпус СА; 2 — шайбы; 3 — клеммный болт; 4 — гайка; 5 — медный наконечник с проводом.

Трудность приобретения переключателей на большие токи, да и практика показывают, что наиболее просто выводы сварочной обмотки завести через медные наконечники под клеммные болты диаметром 8 - 10 мм (рис. 5). Медные наконечники изготавливают из медных трубок подходящего диаметра длиной 25 - 30 мм и крепят на проводах опрессовкой и желательно пропайкой. Особо остановимся на порядке намотки обмоток. Общие правила:

Намотка должна производиться по изолированному керну и всегда в одном направлении (например, по часовой стрелке).
Каждый слой обмотки изолируют слоем х.б. изоляции (стеклоткани, электрокартона, кальки), желательно с пропиткой бакелитовым лаком.
Выводы обмоток залуживают, маркируют, закрепляют х.б. тесьмой, на выводы сетевой обмотки дополнительно надевают х.б. кембрик.
В случае сомнений в качестве изоляции намотку можно проводить с использованием х/б шнура как бы в два провода (автор использовал х.б. нить для рыболовства). После намотки одного слоя обмотку с х.б. нитью фиксируют клеем, лаком и т.д. и после высыхания наматывают следующий ряд.

Рисунок 7. Схема способов намотки обмоток СА на сердечнике тороидального типа.

Рассмотрим порядок расположения обмоток на магнитопроводе стержневого типа. Сетевую обмотку можно расположить двумя основными способами. Первый способ позволяет получить более «жесткий» режим сварки. Сетевая обмотка в этом случае состоит из двух одинаковых обмоток W1W2, расположенных на разных сторонах сердечника, соединенных последовательно и имеющих одинаковое сечение проводов. Для регулировки выходного тока на каждой из обмоток сделаны отводы, которые попарно замыкаются (рис. 6а,в).

Второй способ предусматривает намотку первичной (сетевой) обмотки на одной из сторон сердечника (рис. 6 в,г). В этом случае СА обладает крутопадающей характеристикой, варит «мягко», длина дуги меньше влияет на величину сварочного тока, а следовательно, и на качество сварки. После намотки первичной обмотки СА необходимо проверить на наличие короткозамкнутых витков и правильность выбранного числа витков. Сварочный трансформатор включают в сеть через плавкий предохранитель (4 - 6А) и желательно амперметр переменного тока. Если предохранитель сгорает или сильно греется, то это явный признак короткозамкнутого витка. Следовательно, первичную обмотку придется перемотать, обратив особое внимание на качество изоляции.

Рис. 6. Способы намотки обмоток СА на сердечнике стержневого типа: а - сетевая обмотка на двух сторонах сердечника; б — соответствующая ей вторичная (сварочная) обмотка, включенная встречно-параллельно; в — сетевая обмотка на одной стороне сердечника; г — соответствующая ей вторичная обмотка, включенная последовательно.

Если сварочный аппарат сильно гудит, а потребляемый ток превышает 2 - 3 А, то это означает, что число первичной обмотки занижено и необходимо подмотать еще некоторое количество витков. Исправный СА потребляет ток холостого хода не более 1 - 1,5 А, не греется и гудит не сильно. Вторичную обмотку СА всегда наматывают на двух сторонах сердечника. Для первого способа намотки вторичная обмотка также состоит из двух одинаковых половин, включенных для повышения устойчивости горения дуги (рис. 6) встречно-параллельно, а сечение провода можно взять несколько меньше — 15 - 20 мм2 .

Рисунок 8. Схема подключения измерительных приборов.

Для второго способа намотки основная сварочная обмотка W21наматывается на свободной от обмоток стороне сердечника и составляет 60 - 65% от общего числа витков вторичной обмотки. Она служит в основном для поджига дуги, а во время сварки, за счет резкого увеличения магнитного потока рассеивания, напряжение на ней падает на 80 - 90%. Дополнительная сварочная обмотка W22 наматывается поверх первичной. Являясь силовой, она поддерживает в требуемых пределах напряжение сварки, а следовательно, и сварочный ток. Напряжение на ней падает в режиме сварки на 20 - 25% относительно напряжения холостого хода. После изготовления С.А необходимо провести его настройку и проверку качества сварки электродами различного диаметра. Процесс настройки заключается в следующем. Для измерения сварочного тока и напряжения необходимо приобрести два электроизмерительных прибора — амперметр переменного тока на 180— 200 А и вольтметр переменного тока на 70 - 80в.

Рис. 7. Способы намотки обмоток СА на сердечнике тороидального типа: 1.2 — равномерная и секционная намотка обмоток соответственно: а — сетевая б — силовая.

Рис. 8. Схема подключения измерительных приборов.

Схема их подключения показана на рис. 8. При сварке различными электродами снимают значения тока сварки — Iсв и напряжения сварки Uсв, которые должны быть в требуемых пределах. Если сварочный ток мал, что бывает чаще всего (электрод липнет, дуга неустойчивая), то в этом случае либо переключением первичной и вторичной обмоток устанавливают требуемые значения, либо перераспределяют количество витков вторичной обмотки (без их увеличения) в сторону увеличения числа витков, намотанных поверх сетевой обмотки. После сварки можно сделать разлом или распиливание кромок свариваемых изделий, и сразу станет ясно качество сварки: глубина провара и толщина наплавленного слоя металла. По результатам измерений полезно составить таблицу.

Рисунок 9. Схема измерителей напряжения и тока сварки и конструкция трансформатора тока.

Исходя из данных таблицы, выбирают оптимальные режимы сварки для электродов различного диаметра, помня о том, что при сварке электродами, например, диаметром 3 мм, электродами диаметром 2 мм можно резать, т.к. ток резки больше сварочного на 30 -25%. Трудность покупки измерительных приборов, рекомендованных выше, заставила автора при бегнуть к изготовлению измерительной схемы (рис. 9) на базе наиболее распространенного миллиамперметра постоянного тока на 1—10 мА. Она состоит из измерителей напряжения и тока, собранных по мостовой схеме.

Рис. 9. Принципиальная схема измерителей напряжения и тока сварки и конструкция трансформатора тока.

Измеритель напряжения подключают к выходной (сварочной) обмотке С.А. Настройку осуществляют с помощью любого тестера, которым контролируют выходное напряжение сварки. С помощью переменного сопротивления R.3 стрелку прибора устанавливают на конечное деление шкалы при максимальном значении UxxШкала измерителя напряжения достаточно линейна. Для большей точности можно снять две - три контрольные точки и проградуировать измерительный прибор на измерение напряжений.

Более сложно настроить измеритель тока, поскольку он подключается к самостоятельно изготовленному трансформатору тока. Последний представляет собой сердечник тороидального типа с двумя обмотками. Размеры сердечника (внешний диаметр 35—40 мм) принципиального значения не имеют, главное, чтобы уместились обмотки. Материал сердечника — трансформаторная сталь, пермаллой или феррит. Вторичная обмотка состоит из 600 - 700 витков медного изолированного провода марки ПЭЛ, ПЭВ, лучше ПЭЛШО диаметром 0,2 - 0,25 мм и подключена к измерителю тока. Первичная обмотка — это силовой провод, проходящий внутри кольца и подключаемый к клемному болту (рис. 9). Настройка измерителя тока заключается в следующем. К силовой (сварочной) обмотке С.А. подключают калиброванное сопротивление из толстой нихромовой проволоки на 1 - 2 сек (сильно греется) и измеряют напряжение на выходе С.А. По закону Ома определяют ток, протекающий в сварочной обмотке. Например, при подключении Rн = 0,2ом Uвых = 30в.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=LvIyLUOzS64

Схема инверторного сварочного аппарата.

Отмечают точку на шкале прибора. Трех - четырех измерений с различными RH достаточно, чтобы откалибровать измеритель тока. После калибровки приборы устанавливают на корпус С.А, пользуясь общепринятыми рекомендациями. При сварке в различных условиях (сильная или слаботочная сеть, длинный или короткий подводящий кабель, его сечение и т.д.) переключением обмоток настраивают С.А. на оптимальный режим сварки, и далее переключатель можно установить в нейтральное положение. Несколько слов о контактно-точечной сварке. К конструированию С.А. данного типа предъявляется ряд специфических требований:

Мощность, отдаваемая в момент сварки, должна быть максимальной, но не более 5—5,5 кВт. В этом случае потребляемый из сети ток не превысит 25 А.
Режим сварки должен быть «жестким», а следовательно, намотка обмоток С.А. должна проводиться по первому варианту.
Токи, протекающие в сварочной обмотке, достигают значений 1500—2000 А и выше. Следовательно, напряжение сварки должно быть не более 2—2,5в, а напряжение холостого хода — 6—10в.
Сечение проводов первичной обмотки не менее 6—7 мм , а сечение вторичной обмотки не менее 200 мм. Достигают такого сечения проводов путем намотки 4—6 обмоток и их последующего параллельного соединения.
Дополнительных отводов от первичной и вторичной обмоток делать нецелесообразно.
Число витков первичной обмотки можно взять минимально расчетное в связи с кратковременностью работы С.А.
Сечение сердечника (керна) менее 45—50 см брать не рекомендуется.
Сварочные наконечники и подводные кабели к ним должны быть медными и пропускать соответствующие токи (диаметр наконечников 12—14 мм).

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=L75jxmwkoII

Схема трансформатора и электродержателя.

Особый класс любительских С.А. представляют аппараты, изготовленные на базе промышленных осветительных и других трансформаторов (2—3 фазных) на выходное напряжение 36в и мощностью не менее 2,5—3 кВт. Но прежде чем браться за переделку, необходимо измерить сечение керна, которое должно быть не менее 25 см , и диаметры первичной и вторичной обмоток. Вам сразу станет ясно, чего можно ждать от переделки данного трансформатора.

И в заключение несколько технологических советов.

Подключение сварочного аппарата к сети должно производиться проводом сечением 6—7 мм через автомат на ток 25— 50 А, например АП-50. Диаметр электрода в зависимости от толщины свариваемого металла можно выбрать, исходя из следующего соотношения: da= (1—1,5)L, где L— толщина свариваемого металла, мм.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=UX81XigBgBY

Длина дуги выбирается в зависимости от диаметра электрода и в среднем равна 0,5—1,1 d3. Рекомендуется выполнять сварку короткой дугой 2—3 мм, напряжение которой равно 18—24 В. Увеличение длины дуги приводит к нарушению стабильности ее горения, повышению потерь на угар и разбрызгиванию, снижению глубины проплавления основного металла. Чем длиннее дуга, тем выше напряжение сварки. Скорость сварки выбирает сварщик в зависимости от марки и толщины металла.

Схема устройства однофазного трансформатора.

При сварке на прямой полярности плюс(анод) подсоединяют к детали и минус (катод) — к электроду. Если необходимо, чтобы на детали выделялось меньшее количество тепла, например, при сварке тонколистовых конструкций, применяют сварку на обратной полярности (рис. 1). В этом случае минус (катод) присоединяют к свариваемой детали, а плюс(анод) — к электроду. При этом не только обеспечивается меньший нагрев свариваемой детали, но и ускоряется процесс расплавления электродного металла за счет более высокой температуры анодной зоны и большего подвода тепла.

Сварочные провода присоединяют к СА через медные наконечники под клеммные болты с наружной стороны корпуса сварочного аппарата. Плохие контактные соединения снижают мощностные характеристики СА, ухудшают качество сварки и могут вызвать их перегрев и даже возгорание проводов. При небольшой длине сварочных проводов (4—6 м) сечение их должно быть не менее 25 мм. При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать правила пожарной и электробезопасности при работе с электроприборами.

http://fazaa.ru/www.youtube.com/watch?v=b0IwoYAWuQc

Сварочные работы следует вести в специальной маске с защитным стеклом марки С5 (на токи до 150—160 А) и рукавицах. Все переключения СА выполнять только после отключения сварочного аппарата от сети.

Поделитесь полезной статьей:

Top

fazaa.ru

Делаем вместе сварочный аппарат своими руками

Принцип работы сварочного аппарата заключается в создании неразъёмного соединения двух и более деталей. Такое соединения образуется благодаря межатомному слитию материала свариваемых частей. Сварочный аппарат воздействует на металл электрическим током, который разогревает его до необходимой температуры. Сварка может быть вызвана местным воздействием, или точечным, общим нагревом деталей, пластической деформацией либо комбинированием представленных эффектов.

Самодельный сварочник

Сварочный аппарат одновременно технически сложное и очень просто устройство. Для его создания необязательно иметь инженерного, и вообще, какого-либо технического образования. Нужно только желание и немного теории, ну и конечно, готовность потрудится и потратить немного денег.

Затраты при создании самодельной сварки будут значительно меньше чем купить готовую в магазине, но и конечно, качество и эстетический вид в большинстве случаев у магазинных товаров будет несколько выше.

В сегодняшней статье мы расскажем вам о том как сделать мини сварочный аппарат своими руками, напишем список необходимых материалов и инструментов, которые вам необходимо будет собрать. Распишем этапы сборки и дадим некоторые советы, которые помогут вам в этой деле. Прочитав статью, вы сможете сделать простую самодельную сварку в домашних условиях, сэкономив неплохие деньги.

Необходимый материал и инструменты

Первое что необходимо сделать, чтобы процесс сборки шёл максимально эффективно и быстро, собрать все составляющие механизма и инструменты, которые потребуются для сборки. Чтобы облегчить вам задачу, и не дать вам насобирать или купить лишних деталей, мы составили список необходимых компонентов. Итак, приступаем к сбору нужных нам деталей и инструментов:

Для сборки трансформатора, нам будут необходимы листы сердечника, О- , Ш- или П- образной формы. Если такие отсутствуют в наличии, их можно купить в любом магазине электротоваров.
Провод из меди или алюминия. Мы советуем использовать именно медный, так как он способен проводить более высокое напряжение и выдерживать температуры выше, чем алюминиевый.
Статор от двигателя, асинхронный.
Изоляция для обмоток например лако- или стеклоткань.
Электроды для сварочных работ.
Детали для радиотехники.
Самый простенький паяльник.
Мелкие инструменты: зубило, напильники, пинцет с лупой.
Припой для паяльника.

Подготовив все необходимые детали, можно начинать собирать сварочный аппарат своими руками.

Разберём необходимую нам схему

Самая простая мини схема сварочного аппарата заключается в том, что входящий ток попадает на сварочный трансформатор. Далее, с помощью стабилизирующих и выпрямляющих составляющих элементов конструкции сварочный ток стаёт контролируемым и пригодным для работы.

Схема блока трансформатора

Конечно, устройство может состоять только из трансформатора, но тогда дуга будет мене стабильная и работоспособная, хотя в умелых руках будет работать довольно хорошо и выполнять поставленные задачи.

Различные схемы сварочников

Источник питания дуги, имеет следующую последовательность прохождения тока:

Напряжение попадает на сварочный трансформатор.
Потом попадает на дроссель, катушку сопротивления.
В катушке тока поддаётся активному сопротивлению, после чего попадает на диодный мост.
Затем проходит через регулятор тока, с помощью которого устанавливается необходимая сила дуговой сварки.
Начинается сварочный процесс при соприкосновении электрода с деталью.

Этапы сборочного процесса мини сварки

Собрав все необходимые элементы и ознакомившись с нашей схемой, можно приступать к поэтапной сборке устройства. Работать несложная, но очень кропотливая и однообразная. Приготовьтесь провести много часов за однообразным сидением и выполнением одних и тех же движений руками.

Самой большой популярности приобрели трансформаторы круглой формы, но их самостоятельная сборка несколько сложней, поэтому мы будем использовать в нашей схеме П- образный сердечник. Такая форма трансформатора лидирует среди самодельных образцов, благодаря своей простоте.

Приступим к описанию этапов сборки:

Первое что нам необходимо сделать, это основание для обмоток. Можно использовать пластиковые платины, деревянные, в общем, всё что является диэлектриком. Очень хорошо подойдут пластины из текстолита. Разобравшись с материалом, приступаем к созданию формы. Она будет состоять из двух крышек, верхней и нижней и центральных перегородок. В каждой крышке проделываются отверстия, диаметр подбирать исходя из размеров пластин, которые будут устанавливаться вовнутрь.
Необходимо сделать изоляцию каждой детали термостойкой изолентой, в 1-2 слоя. Затем собираем и начинаем укладывать обмотку. Используемый медный провод, лучше брать сразу в стеклянной изоляции, способной выдерживать повышенные температуры. Таким образом, вы обезопасите себя от перегрева устройства, но это обойдётся немного дороже, чем использование обычной обмотки. Каждый слой обмотки необходимо тщательно без пропусков заизолировать, а уже потом приступать к следующему шару. Исходя из того, какая мощность вам необходима, делаете отводы на нужных уровнях обмотки. Закончив последний шар, изолируем его в 2-3 слоя, для большей безопасности.
Следующим этапом будет сборка магнитопровода для сварочного трансформатора. Используем материал, специально предназначенный для такого вида устройств. Он имеет, необходимы индукционные свойства, которые подобраны специально для сварочных аппаратов. Собрав все платины в цельную конструкцию необходимо проверить каждую обмотку с помощью тестера, на наличие ошибок и прочего.
Собираем диодный мост и подсоединяем к нашему устройству. Диоды брать с серии В200 либо КВРС5010. Каждый такой диод может выдерживать 50А и эта цифра суммируется. Поэтому для самодельного аппарата мощностью 220А, необходимо установить 5 таких диодов.
Для диодов необходим радиатор, для отвода температуры. Соединять диоды вместе с дросселем.
Для улучшения системы охлаждения, в корпусе можно установить кулер, которые будет вытягивать горячий воздух из корпуса.

Инверторный аппарат делается по тому же типу, только вместо трансформатора, необходимо установить высокочастотный сварочный трансформатор. Подача тока будет происходить не напрямую в трансформатор, а через модуль преобразования, которые будет переделывать переменный ток в постоянный с увеличением его частоты.

Также следует добавить автоматические выключатели, которые защитят устройство от чрезмерных скачков напряжения. Такое устройство будет иметь значительно меньший размер и вес, благодаря облегчённой структуре используемого трансформатора.

Стоит ли устройство вашего времени и денег

С точки зрения работоспособности, то самодельная сварка будет ничуть не хуже чем магазинная. Единственное что у вас скорей всего не получится установить, так это дополнительные системы типаантизалипание или быстрый старт. Но при должном умении и их можно добавить. Во всём остальном они смогут выполнить абсолютно аналогичные функции.

Цена на самодельное устройство может быть абсолютно разной, всё зависит от того, покупаете ли вы все детали или собираете из того что есть в вашем гараже. В случае покупки всех составляющих, цена будет примерно раз в 8-10 меньше чем у магазинных моделей. При этом вам необходимо будет потратить 1-2 дня на сборку всей конструкции.

Подведём итог

Сделать самодельный сварочный аппарат в домашних условиях довольно легко, достаточно ознакомиться с теорией и иметь в запасе несколько свободных дней. Процесс довольно муторный и однообразный, большая часть работы, это цикличные движения руками. Но затраченное время стоит того, ведь вы экономите значительную сумму, при этом получаете устройство ничуть не хуже чем в магазине.

generatorvolt.ru

Самодельный сварочный аппарат своими руками | Своими руками

» Своими руками

Собираем сварочный инвертор своими руками из подручных материалов

Сегодня широко востребованным аппаратом для сварки является сварочный инвертор. Его достоинствами является функциональность и производительность. Изготовить мини сварочный аппарат своими руками можно без особых денежных вложений (потратившись только на расходные материалы), если есть понимание, как устроена и работает электроника. Сегодня хорошие инверторы стоят дорого, а дешевые могут разочаровать плохим качеством сварки. Прежде, чем сконструировать такой инструмент самостоятельно, необходимо скрупулезно изучить схему.

Первый этап сборки намотка трансформатора

Для намотки трансформатора подойдет медная жесть шириной 4см и толщиной 0,3 мм. Медный провод может работать при высоком нагреве. В качестве термопрослойки можно взять бумагу для кассового аппарата. Можно взять бумагу для ксерокса, но она менее прочная и может порваться при намотке.

Лучшим изолятором считается лакоткань. Всегда желателен хотя бы один ее слой для изоляции. В обмотки можно заложить текстолитовые пластины для электробезопасности прибора. Чем лучше изоляция между обмотками, тем выше напряжение. Длина бумажных полосок должна быть такой, чтобы перекрыть периметр обмотки с запасом в конце на 2-3 см.

Использовать толстый провод для намотки нельзя, поскольку инвертор работает на высокочастотных токах. Сердцевина толстого провода будет не задействована, что может привести к перегреву трансформатора. Он не проработает и 5 минут.

Чтобы избежать такого «скин»-эффекта, нужно использовать проводник с большей площадью и минимальной толщиной. Такая поверхность хорошо проводит ток и не перегревается.

При повторной обмотке желательно использовать 3 медные полоски, которые нужно отделить друг от друга пластинкой из фторопласта. Все снова нужно обмотать лентой для кассового аппарата в качестве термической прослойки. У данной бумаги есть недостаток – при нагревании она темнеет. Но при всем этом, она не рвется.

Вместо медной жести, можно применить провод ПЭВ до 0.7мм. Он состоит из множества жил, что является его главным преимуществом. Однако этот способ обмотки хуже медного, так как такие провода имеют большие воздушные просеки и плохо стыкуются друг с другом. Уменьшается общая площадь сечения и замедляется теплообмен. При работе с ПЭВ конструкция самодельного сварочного аппарата своими руками может иметь 4 обмотки:

первичная, состоящая из ста витков (толщина ПЭВ 0,3мм)
три вторичные обмотки: первая включает 15 витков, вторая –15, третья –20.

Трансформатор и весь механизм должны быть оборудованы вентилятором. Подойдет кулер от системного блока силой тока 220 вольт 0.15А или более.

Схема сварочного инвертора своими руками: особенности конструирования

Необходимо для начала подумать о вентиляции механизма инвертора, которая защитит систему от перегревания. Для этого хорошо воспользоваться радиаторами от системных блоков Pentium 4 и Athlon 64. Сегодня их можно приобрести достаточно дешево.

После обмотки трансформатора его присоединяют к основе аппарата для сварки. Для этого потребуется несколько скоб, которые можно изготовить из проволоки (медь диаметром не меньше 3 мм).

Для изготовления плат понадобится фольгированный текстолит (около 1мм толщины). В каждой из плат нужно сделать маленькие прорези. Они будут способствовать снижению нагрузки на диодные выводы. Их необходимо прикрепить навстречу выводам транзисторов. В качестве прослойки между радиаторами и выводами поставить плату, которая будет соединять механизм моста с вереницами питания. Каждый шаг сборки устройства можно сверять по примерной схеме самодельного сварочного инвертора:

На плату обязательно нужно припаять конденсаторы. Их может быть около 14. Благодаря им трансформаторные выбросы будут уходить в цепь питания.

Для ликвидации резонансных выбросов тока от трансформатора, необходимо вмонтировать снабберы, в которых будут содержаться конденсаторы С15, С16. Нужно использовать исключительно высококачественные проверенные устройства, поскольку функция снабберов очень значительная в инверторе – они уменьшают резонансные выбросы трансформатора и сокращают утраты IGBT при отключении. Лучшими являются модели СВВ-81, К78-2. Вся мощность переносится на снаббер, уменьшая выделение тепла в несколько раз.

В случае, когда в процессе пайки необходимо проконтролировать и отрегулировать температуру или другие параметры, возникает потребность не в простом паяльнике, а более сложном инструменте. Для этого совсем не обязательно идти в магазин, можно собрать паяльную станцию своими руками в домашних условиях.

Как изготовить самостоятельно основной инструмент паяльной станции паяльник, можно научиться здесь.

Все составляющие прибора нужно установить на основание. Для его производства подойдет пластина гетинакса толщиной ½ см. По центру пластины вырезать круглое отверстие для вентилятора, который нужно будет оградить решеткой.

Между проводами обязательно должно присутствовать воздушное пространство.

Сварочный аппарат своими руками

Если мы хотим собрать сварочный аппарат своими руками, нам потребуется очень мощный источник питания для создания и поддержания дуги, который будет преобразовывать сетевое напряжение обеспечения номинальной величины и качества сварочного тока

Сварочный аппарат своими руками структурная схема для домашней мастерской

Блок питания заключается в корпус и оборудуется всеми необходимыми мелочами: соединительными разъемами и клеммами, специальными выключателями и регуляторами. Корпус сварочника можно оборудовать ручками для переноски и колесиками.

Подобную конструкцию достаточно хорошего качества сварки можно изготовить самостоятельно и своими руками. Главный секрет самодельного аппарата это небольшое понимание процесса сварки, правильный выбор материала, ну и вложить в процесс изготовления устройства кусочек своей души, мастерства и терпения.

Однако, если вы решились на самостоятельную сборку аппарата, вам будет гораздо легче, если свы поймете основные базовые теоретические навыки, касающиеся момента горения сварочной дуги и плавления электрода, характеристик трансформаторов, магнитопроводов.

Самодельный простой сварочный аппарат

Основным элементом сварочного аппарата является трансформатор, предназначенный для питания сварочной дуги, собственно преобразующий сетевое переменное напряжение и обеспечивающий необходимую величину и качество сварочного тока. В простейшем случае, наиболее распространенном среди самодельных конструкций, источником питания сварочной дуги является только один трансформатор, без каких-либо дополнительных элементов. Заключенный в корпус источник питания, оборудованный всем необходимым дополнительным оборудованием: соединительными проводами и клемами, выключателями и внешними движками регуляторов, с установленными рукоятками для переноски, а для большего удобства и колесиками, представляет из себя уже полностью завершенную конструкцию — сварочный аппарат, сделанный своими руками.

Сварочный трансформатор понижает сетевое, как правило, однофазное напряжение 220 В до необходимого для сварки значения — 50. 80 В. Работает сварочный трансформатор в специфических условиях — дуговом режиме — режиме практически максимальной отдачи мощности. Поэтому сварочные трансформаторы должны быть построены таким образом, чтобы могли безболезненно переносить протекание больших токов, в бытовых конструкциях до 200 А. Сюда же следует приобщить вибрации и возможность перегрева — тоже следствие высокой развиваемой мощности.

Конструкции типовых сварочных трансформаторов весьма разнообразны, часто в их устройство заложены нераздельные элементы, предназначенные для регулирования тока. Разнообразие самодельных сварочных трансформаторов еще большее, так как в их конструкциях часто встречаются решения нестандартные, а то и уникальные вообще — приемы, не нашедшие применения в трансформаторах больше нигде. С другой стороны, самодельные конструкции трансформаторов максимально просты: практически никогда не содержат в себе дополнительных элементов для регулирования тока, свойственных промышленным образцам, таких как использование части магнитопровода трансформатора с дополнительным регулируемым реактивным сопротивлением и передвигающихся обмоток. Регулирование силы сварочного тока в данном случае может осуществляться путем переключения витков катушек или с помощью внешних, существующих отдельно от трансформатора специальных устройств.

В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали. Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения. На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе. Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода Uхх до 70. 75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения

Мощность сварочного трансформатора в ваттах рассчитывается как

Ртр=25* Iсв. где Iсв - сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в кв. см:

S 0,015P где Р - в ваттах.

Для магнитопроводов, отличных от тороидального, следует увеличить сечение в 1,3 - 1,5 раза.

Затем вычисляют в мм диаметр провода первичной обмотки:

d1 1,13(P/2000)2

Диаметр провода вторичной обмотки в мм вычисляют по формуле:

d2 1,13(I/j)2 где j - плотность тока в А/мм2.

При токе I, меньшем 100А, принимают j равной 10 А/мм2 при токе менее 150А - 8 А/мм2 при токе менее 200А - 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его площадь сечения должна быть равна площади сечения круглого. В рассчёте принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20% от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги(ПВ 20%).

Количество витков на вольт можно рассчитать по формуле :

W=S/50 где S - площадь сечения магнитопровода ,см2.

Далее делится своими наработками инженер В. Котлер

Речь пойдет о самостоятельной постройке сварочного трансформатора. Сам я их построил несколько десятков, и думаю что мои советы могут оказаться полезными, в особенности тем, кто взялся за это в первый раз.

Начнем с самого простого варианта - использования готовых деталей. Вообще, считается высоким классом инженерного мастерства, если ваш проект был сконструирован из всех деталей с полки . т.е. тех, которые имеются в наличии и их не надо производить. Если у Вас есть возможность найти какой нибудь достаточно крупный трансформатор или несколько одинаковых помельче - это может быть хорошим заделом. Совершенно ясно. что такой трансформатор сходу варить не будет и его придется доработать до приемлемых характеристик. Начнем с того. что трансформатор должен весить хотя бы 12-15 килограмм, никак не меньше. единственным исключением может оказаться тороидальный трансформатор, например ЛАТР. но все равно менее 9 кг - ничего хорошего ждать не приходится. Если вес найденного Вами трофея меньше чем упоминалось - то таких нужно пару одинаковых или искать чего нибудь потяжелее.

Начнем с определения характеристик найденного Вами трансформатора. Во-первых давайте убедимся, что он может быть напрямую включен в сеть. Если на нем есть надпись или наклейка 220(230) Вольт - это уже пол дела - трансформатор явно сетевой и следовательно можно попытаться включить его означенными выводами в сеть. Если такой наклейки нет, то можно попробовать поискать при помощи омметра обмотку сделанную самым тонким проводом и с самым большим количеством витков, скорее всего она и есть сетевая или может быть рассчитана на более высокое напряжение (например 380 Вольт). В любом случае следует включить неизвестную обмотку на выход ЛАТРа и постепенно поднимая напряжение измерять ток в этой обмотке (лучше клещами). Если удалось поднять напряжение до 220 (230) Вольт и ток в обмотке не превысил 2 Ампера - это очень хорошо, обмотка расчитана на сетевое напряжение и у трансформатора нет коротких витков. Итак у нас в руках трансформатор, который можно включать в сеть и он весит 12 или более кг. Следующая стадия - проверим сечение провода найденной нами обмотки, для этого. если это возможно лучше всего замерить его диаметр штангель - циркулем и посчитать площадь по известной формуле. Если сечение выходит менее двух квадратных миллиметров - это мало, обмотка будет перегреваться и использовать ее для сварки нельзя. Неплохие результаты получаются с обмотками 3 и более квадратных миллиметра. Исключение опять составит ЛАТР. Его обмотка тонковата. но т.к. намотана она прямо на массивный бублик в один слой то ее тепловой режим позволяет ее использование в режиме сварки. Если обмотка по какой то причине оказалась слишком тонкой или трансформатор при подключении к сети быстро разогревается - не отчаивайтесь у Вас в руках хороший сердечник и обмотки просто придется перемотать, это конечно больше работы чем планировалось. но тем не менее ее реально сделать в домашних условиях - поговорим об этом чуть позже. а пока вернемся к готовому исправному трансформатору сетевая обмотка которого в порядке.

Давайте посмотрим, какие еще обмотки есть у нашего трансформатора, будем помечать все вторичные обмотки напряжение которых в пределах от 30 до 70 Вольт и при этом смотреть на толщину провода. которым они намотаны. Если обмотки медные - нам нужно получить сечение не менее 15 квадратных миллиметров при означенных напряжениях. если алюминиевые - не менее 20 квадратных миллиметров. Вообще, в трансформаторах закладывают сечение обмоток из расчета 3 Ампера на квадратный миллиметр медного провода, для сварочного аппарата можно несколько форсировать это значение и принять его 5 Ампер на квадратный миллиметр, тогда аппарат с сечением вторичной обмотки 15 квадратных миллиметров будет хорошо, комфортно тянуть ток 75-80 Ампер. почти без перекуров (электрод 2.5 мм) и 110-120 Ампер с низким ПВ. т.е. можно будет варить электродом 3.25. но с перекурами на остывание аппарата. Если Вы твердо уверены. что варить электродами 3.25 Вам не придется и 2-2.5 мм это Ваши ходовые электроды. а работа не объемная. тут там прихватить, можно сказать что 12 квадратных миллиметров по меди хватит (Для алюминия нужно примерно в полтора раза больше, я не люблю алюминиевые обмотки - они дают очень уж мягкую характеристику, тем не менее дело вкуса). Следует обратить внимание, что если есть две(или больше)одинаковые обмотки каждая из которых недостаточного сечения их можно включать параллельно. Если наоборот есть несколько обмоток с подходящими сечениями(пусть даже не одинаковыми) и низкими напряжениями(они тоже могут быть разными) их можно включить последовательно. В последнем варианте больше всего будет греется обмотка с самым тонким сечением.

Источники: http://elektrik24.net/instrumentyi/svarochnyj-invertor/svoimi-rukami-4.html, http://www.texnic.ru/konstr/elsvarka/elsvarka003.htm, http://bazila.net/energetika-i-radioelektronika/svarka-svoimi-rukami.html

Комментариев пока нет!

restart24.ru

Сварочный аппарат своими руками

07 декабря 2015

Не секрет, что сварочный аппарат своими руками для человека, знакомого с электротехникой, сделать не так уж трудно. Особенно это имеет смысл, если он предназначен для использования в личном хозяйстве, где применяется лишь время от времени. В этом случае самодельный сварочный аппарат, себестоимость которого намного ниже заводского, вполне способен его заменить. Детали для его конструкции свободно можно снять с различных электрических бытовых устройств, вышедших из строя или, в случае необходимости, изготовить и собрать самому. Схемы таких аппаратов могут быть различными. Решающим фактором здесь обычно выступает доступность деталей и материалов.

Схема самодельного сварочного аппарата.

Выбор подходящей схемы сварочного аппарата

Все сварочные аппараты дуговой электросварки делятся на инверторные и трансформаторные. Сразу необходимо отметить, что вопрос о том, как сделать сварочный аппарат самостоятельно, во многом зависит от возможности достать детали от определенной бытовой техники. Если все детали приобретать по рыночным ценам, то в результате себестоимость будет приближаться к цене фирменного аппарата, уступая ему в эффективности. Именно поэтому нужно иметь определенные знания в области электротехники и знать, где какая деталь ставится и где ее можно снять бесплатно или за небольшую цену.

Число витков на первичной обмотке должно быть порядка 240. При этом для обеспечения возможности регулировки сварочного тока с шагом от 20 до 25 витков делаются несколько отводов. Вторичную обмотку наматывают медной проволокой сечением от 30 до 35 мм в количестве от 65 до 70 витков. Для регулировки сварочного тока на ней тоже нужно сделать отводы. Изоляция вторичной обмотки должна быть особенно надежной и теплостойкой, поэтому ей стоит уделить особое внимание. Каждый из слоев необходимо проложить дополнительной изоляцией из хлопчатобумажной ткани.

Схема сварочного аппарата.

Трансформаторный сварочный аппарат может использовать для работы переменный или постоянный ток. Первый из них самый простой по устройству, но сложнее в использовании. Для постоянного тока его достаточно несложно доработать, установив диодный мост. Подобный аппарат надежен, долговечен и неприхотлив в использовании, но имеет значительный вес и чувствителен к перепадам напряжения в электросети. Если оно падает ниже 200 В, становится очень сложно зажигать и удерживать электрическую дугу.

В отличие от трансформаторного инверторный сварочный аппарат, благодаря применению современных электронных деталей, имеет сравнительно небольшой вес. Его вполне может носить на плече один человек. Такой аппарат обладает устройством стабилизации тока, что очень облегчает работу при сварке. Понижение напряжения для него помех практически не создает, и он может работать от бытовой электросети. Однако инверторный аппарат очень чувствителен к перегреву и требует большой осторожности в работе, иначе он легко выходит из строя.

Сборка трансформаторного сварочного аппарата

Главной деталью такого аппарата является трансформатор. Основной характеристикой его должна быть способность стабильно держать рабочий ток, а это опирается на такой показатель, как внешняя вольт-амперная характеристика блока питания. Иными словами, ток сварки не должен значительно отличаться от тока, производимого коротким замыканием.

Для этого ток необходимо ограничить одним из таких способов, как увеличение магнитного рассеяния трансформатора, балластное сопротивление или установка дросселя. Сам трансформатор можно снять со сгоревшей высокочастотной микроволновой печи. Если доступа к нему нет, то можно изготовить сварочный трансформатор своими руками.

Устройство самодельного сварочного полуавтомата.

Для изготовления сердечника нужно приобрести пластины из трансформаторного железа. Площадь сердечника в идеале должна составить от 40 до 55 см², при таких показателях обмотка не будет излишне перегреваться. Первичные обмотки для самодельных сварочных трансформаторов должны состоять из толстой термостойкой медной проволоки сечением не менее 5 мм, а лучше более, заключенной в стеклотканевую или хлопчатобумажную изоляцию. Пластиковую или резиновую изоляцию для таких целей применять не рекомендуется, поскольку она менее стойка к перегреванию и легче пробивается, что вызывает короткое замыкание на первичной обмотке.

Нужно помнить, что вторичную обмотку сварочного трансформатора нужно наматывать на обеих сторонах сердечника. Ее можно соединить либо последовательно, либо встречно-параллельно. При этом нужно помнить, что обмотка должна производиться на обеих сторонах в одном направлении. После этого трансформатор помещается в металлический корпус. С его торца вырезаются отверстия для охлаждения аппарата, и ставится вытяжной вентилятор, снятый с блока питания устаревшего или сломанного компьютера. С противоположной стороны корпуса сверлится несколько десятков отверстий для циркуляции воздуха. После этого можно подсоединять кабели и держак для электродов.

Как собрать самодельный сварочный инверторный аппарат?

Инверторный сварочный аппарат можно вполне собрать из деталей от старых телевизоров. Для этого необходимы некоторые не только общие электротехнические знания, но и определенные познания в электронике. Его схема достаточно сложна. Инвертор представляет собой импульсный источник постоянного тока, и для его изготовления подойдет несколько ферритовых сердечников, которые стоят на строчных трансформаторах в старых телевизорах. Они складываются по три, и уже на них наматывается обмотка из медного или алюминиевого провода.

Поскольку первичная обмотка наиболее подвержена перегреву, между витками необходимо оставлять небольшие промежутки, чтобы облегчить процесс охлаждения. Стоит помнить, что алюминиевый провод нужно брать большего сечения, чем медный, поскольку его теплопроводность ниже. Для фиксации обмоток инвертора применяется проволочный бандаж из миллиметровой медной проволоки шириной 10 мм, наложенный на изоляцию из стеклоткани.

Конденсаторы тоже можно снять с телевизора, но только стоит помнить, что не рекомендуется брать бумажные конденсаторы от низкочастотных цепей, поскольку долго они работать при таких нагрузках не смогут. Тринисторы лучше взять достаточно маломощные и подсоединить их параллельно, чем брать один мощный, поскольку на них падает большая термическая нагрузка и их легче охлаждать. Тринисторы монтируются на металлической пластине толщиной не менее 3 мм, что облегчает отвод лишнего тепла. Диоды для сборки диодного моста тоже с легкостью можно набрать с нескольких старых телевизоров. Сам мост также монтируется на теплоотводящей пластине.

Некоторые детали для инверторного аппарата в телевизорах отсутствуют, и их приходится изготавливать самостоятельно. Прежде всего это дроссель. Его нетрудно сделать без каркаса из медного провода сечением не менее 4 мм, накрученного 11 витками с промежутками не менее 1 мм. Поскольку на дроссель будет падать основная термическая нагрузка, нужно поставить дополнительную систему воздушного охлаждения. В этом качестве вполне можно применить обычный бытовой вентилятор, монтируемый в корпусе сварочного аппарата таким образом, чтобы воздушная струя попадала прямо на дроссель.

Все элементы электронной схемы собираются на печатной плате из стеклотекстолита толщиной не менее 1,5 мм. К самой плате присоединяется теплоотвод, облегчающий охлаждение всей системы. В центре платы вырезается круглое отверстие для установки вентилятора, поскольку без принудительного воздушного охлаждения аппарат долго не проработает. Сварочный инвертор главным своим преимуществом имеет возможность делать мини-сварочные работы, сваривая тонкие металлические листы. Сам сварочный шов выходит более аккуратным, нежели у трансформаторного аппарата. Это имеет решающее значение при таком виде работ, как ремонт автомобиля своими руками.

Сварочный аппарат, сделанный самостоятельно, включает детали, полученные бесплатно или по бросовой цене, но вполне справляется со своими задачами.

Автор:

Иван Иванов

Поделись статьей:

Оцените статью:

Загрузка...

Как сделать сварочный аппарат своими руками (видео)

Чтобы знать, как сделать сварочный аппарат своими руками, достаточно разобраться в основных этапах. Многие работы по дому могут быть выполнены умелым хозяином самостоятельно. Главное, иметь необходимые инструменты.

Схема устройства сварочного аппарата.

Но некоторые приспособления необязательно приобретать, переплачивая большие суммы. Их вполне можно сделать самостоятельно. Это относится и к сварке, и к необходимому для нее аппарату.

Изготовление сварочного аппарата — не такой сложный процесс, как может показаться изначально. Самодельные сварочные аппараты изготавливаются по большей части из таких материалов и деталей, которые доступны для большинства мастеров.

Сварочный аппарат, в котором используются электроды с диаметром 4 мм, может сварить металл, толщина которого колеблется в диапазоне от 1 до 20 мм.

Переделывание трансформатора

Сварочные инверторы, своими руками изготовленные, могут потреблять напряжение как 220 В, так и 380 В. Начинать следует с самого основного — трансформатора. Для самодельного сварочного аппарата наилучшим вариантом станет трехфазный понижающий трансформатор. Мощность его должна быть 1-2 кВт.

Электрическая схема сварочного аппарата.

Для таких целей можно использовать даже тот трансформатор, в котором перегорела обмотка.

Самодельные сварочные трансформаторы разрабатываются в несколько этапов.Первое, что необходимо сделать, это снять вторичные обмотки со всех имеющихся катушек. При этом не следует разбирать сердечник трансформатора. Совершить такую процедуру можно, если перекусить шину из меди в двух-трех местах.

Первичные же обмотки, которые расположены на крайних катушках, трогать не стоит.Среднюю обмотку перемотайте тем же самым проводом. По ходу делайте отводы с периодичностью в 30 витков. В итоге должно получиться от 8 до 10 отводов, которые необходимо пронумеровать любым доступным способом. Две крайние катушки должны быть полностью обвиты вторичной обмоткой. Для этих целей подойдет трехфазный силовой многожильный кабель. В его состав должны входить четыре провода. Обязательная толщина для трех из них — 6 — 8 мм, а для одного — меньше 6 мм.

К преимуществам такого кабеля можно отнести способность выдерживать сильный ток, обеспечение надежной изоляции и плотной намотки, которая возможна вследствие его высокой степени гибкости. Более того, при обмотке таким кабелем нет необходимости в разборке трансформатора. Расход подобного кабеля будет колебаться в пределах 20 метров.

Чтобы работа шла быстро,самодельные сварочные трансформаторы имеет смысл выполнять вдвоем: один человек будет формировать витки, а второй протягивать провод.

Вернуться к оглавлению

Вывод первичной и вторичной обмоток

Для вывода вторичной обмотки трансформатора сварочного аппарата понадобятся клеммы, изготовить которые можно из проволоки, выполненной из меди. Ориентируйтесь на такие их размеры: диаметр от 10 до 12 мм и длина от 30 до 40 мм.

Схема обмотки трансформатора.

Изготовить клеммы можно следующим образом. Заранее подготовленную медную трубку оговоренных размеров необходимо расклепать. Получится своеобразная пластина, в которой нужно сделать отверстия 10 мм в диаметре. С другой стороны пластины необходимо вставить заранее зачищенные провода. С помощью молотка их нужно обжать.

Чтобы обеспечить лучший контакт, на внешней стороне трубки с помощью керна делаются насечки. Винты и гайки, которые располагаются на панели сверху трансформатора, необходимо устранить. Вместо них устанавливаются два новых медных винта с резьбой М10. Нужны они для подключения клеммы вторичной обмотки.

Что касается первичной обмотки, то для ее вывода необходимо изготовить еще одну плату, толщина которой должна равняться 3 мм. Для ее изготовления лучше всего использовать текстолит. После изготовления в плате делаются около 10 отверстий примерно 6 мм в диаметре. Эти отверстия необходимы для размещения винтов с шайбами и двумя гайками.

Готовую плату необходимо прикрепить к трансформатору. Соединение обмоток напрямую зависит от мощности сети, к которой планируется подключение.

Для сети в 220 В нужно соединить две крайние обмотки параллельно. К ним последовательно подключается средняя. Для сети в 380 В первичные обмотки должны быть соединены в последовательном порядке. То есть две крайние в первую очередь, а средняя — после них.

Подключаются выводы крайних обмоток к общей клемме. Оставшиеся выводы необходимо подключить к клемме-резке. Остальные клеммы нужны для подсоединения к ним отводов средней обмотки.

Вернуться к оглавлению

Изготовление электрододержателя

Для изготовления электрододержателя понадобится труба с сечением в ¾ и длиной в 2,5 см.Необходимо сделать с помощью ножовки два углубления в этой трубе: одно на расстоянии около 40 мм от края и второе на расстоянии 30 мм от противоположного края.

Небольшой отрез проволоки диаметром 6 мм приварите к трубе около того углубления, которое больше. Это необходимо для того, чтобы можно было прижать электрод к самому держателю.

На другой части трубы выполняется отверстие 8,2 мм в диаметре. Сюда подсоединяется небольшой кусок того кабеля, который использовался для вторичной обмотки. Сделать это можно, используя клемму, выполненную из меди и винта М8 в паре с гайкой. На эту трубу надевается подходящего размера и диаметра шланг, выполненный из капрона или резины.

Для подключения самодельного сварочного аппарата к общей сети используется рубильник. Такое подключение выполняется с помощью проводов, сечение которых должно быть не менее 1,5 мм.

Провода подключаются к разным клеммам: первый — к общей клемме, а второй — к одной из пронумерованных клемм.

Не стоит забывать, что самодельный сварочный аппарат способен выполнять относительно небольшие объемы работ; это значит, что ему необходимо время для остывания.

При использовании электродов с диаметром от 3 мм на время прекратите работу после непрерывного расхода около 15 штук. Если сократить диаметр используемых электродов, тогда можно осуществлять работу совершенно без перерывов.

expertsvarki.ru