Делаем правильно сварочный аппарат своими силами. Как сделать сварочный аппарат

Собираем простой сварочный аппарат в домашних условиях

Сварочный аппарат нельзя назвать инструментом первой необходимости дома, как например отвертку или молоток. Однако бывают ситуации, когда сварочный аппарат бывает действительно необходимым. В данном материале мы рассмотрим способ сборки простого сварочного аппарата в домашних условиях.

Предлагаем в первую очередь просмотреть видеоролик по изготовлению сварочного аппарата

Итак, нам понадобится:- емкость для воды;- соль;- вода;- две металлические пластины;- провод с вилкой;- два провода;- сварочный электрод.

По утверждению автора самоделки, процесс создания отнимает всего 15 минут, так что давайте не терять время зря и перейти к изготовлению самодельного сварочного аппарата. Первым делом нам необходимо взять одну металлическую пластину и прикрутить к ней один из двух проводов.

Повторяем процесс со второй пластинкой и вторым проводом.

Далее берем емкость и наливаем в нее воды. Автор использует обычную банку, что может стать отличным решением благодаря своему маленькому размеру. Воды нужно залить примерно до половины:

Следующим делом засыпаем в воду две столовых ложки соли и хорошенько размешиваем все.

В получившуюся смесь погружаем две пластинки и проводами, накрученными на них.

В целях безопасности металлические пластинки советуется закрепить прищепками.

Пластины фактически позволяют регулировать ток сварки. Как именно это работает? Чем глубже мы погружаем пластинки, тем больше получаем ток.

Один провод, идущий от одной из пластинок, мы должны подключить к фазу, а второй провод – к сварочному электроду.

Также берем нулевой провод и подсоединяем к предмету, который нам необходимо варить.

Возникает вполне логический вопрос – как можно определить, где фаза и где ноль, если по каким-то причинам дома нет специальных аппаратов по измерению. Есть старый верный способ: нужно всего лишь прикоснуться проводом до земли. Тот провод, который будет искрить при касании с землей, то и является фазовый.

Следует обязательно предупредить, что сварочный аппарат является опасным для здоровья, если не соблюдать правил безопасности. Ни в коем случае не прикасайтесь к электроду голыми руками, также остерегайтесь проводов. Исключительно все детали сварочного аппарата находятся под напряжением 220 в.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Как сделать самому сварочный аппарат в домашних условиях

Без сварочного аппарата сложно обойтись в строительстве, монтаже и ремонте. Обычно приобретают оборудование в готовом виде. Однако можно пойти и другим путем: сделать самому сварочный аппарат, ведь самостоятельно изготовленное устройство позволит значительно сэкономить средства и станет увлекательным делом для тех, кто любит мастерить.

Конструкция сварочного инвертора.

О способах соединения, обмотках и электроде

Существуют различные виды сварочных аппаратов. Наиболее распространенной ошибкой начинающих мастеров-умельцев является стремление сразу же изготовить сложное устройство. Схемы для производства сварочного аппарата легко найти в интернете, оптимальнее всего отдать предпочтение тому виду оборудования, изготовление которого не вызовет значительных затруднений и не займет много времени. Ремонт собственного сварочного аппарата не принесет больших проблем и значительных денежных трат для человека, изготовившего оборудование.

Устройство импульсного сварочного аппарата.

Сразу же возникает закономерный вопрос: какой сварочный аппарат лучше подойдет для работы в домашних условиях? Только малогабаритный. Оптимальным решением проблемы станет создание аппарата из уже имеющихся в распоряжении мастера-умельца устройств. Для работ потребуется трехфазный трансформатор. Первичные обмотки трансформатора необходимо соединить. У сварочного аппарата это производится на магнитопроводе «треугольником». Такой метод применяется только для аппарата, который планируется подключать к трехфазной сети с напряжением 380/220 В.

Электропитание и специфика конструкции аппарата — та задача, на решение которой надо обратить внимание в первую очередь. Если питание и внутреннее устройство оборудования не соответствуют друг другу, это приведет к тому, что техника, на создание которой ушли силы и время, станет представлять опасность для жизни и здоровья человека. Если сварочный аппарат будет питаться от однофазной сети 220 В, соединение первичной обмотки трансформатора должно быть выполнено иначе. Крайние стержни магнитопроводов аппарата соединяют встречно-параллельным способом. Для такого сварочного аппарата применяется другой принцип скрепления вторичных обмоток: фиксированная схема.

Схема сварочного аппарата.

Если устройство питается от однофазной сети 220 В, оно отличается и особенностями добавочной обмотки. Она накручена на все обмотки электропровода, которыми обладает сварочный аппарат. Для чего она нужна? Во время сварки происходят ступенчатые изменения сварочного тока. Им нужен балласт, чью роль выполняет добавочная обмотка. Ее отличительная черта: 40-50 витков. Для малогабаритного сварочного аппарата больше всего подойдет двухступенчатое регулирование электрического питания.

Новички часто неправильно выбирают размер электрода для устройства.

Для того чтобы самому сделать сварочный аппарат постоянного тока, необходим источник питания повышенной мощности, который способен преобразовывать номинальное напряжение обычной однофазной сети и обеспечивать постоянную величину соответствующего тока. Это необходимо для того, чтобы возникла и удерживалась нормальная электродуга.

Схема устройства сварочного полуавтомата.

Для источника питания повышенной мощности потребуются следующие составляющие:

1. Выпрямитель.
2. Инверторы.
3. Трансформатор тока и напряжения.
4. Регуляторы тока и напряжения (для улучшения качественных характеристик самой электродуги).
5. Вспомогательные устройства.

Есть простое правило, которое поможет сделать нужный выбор: чем сильнее электрическая сеть и толще электропроводка, тем большим должен быть электрод.Основные составляющие сварочного аппарата:

1. Магнитопровод трансформатора.
2. Первичные обмотки.
3. Вторичные обмотки.
4. Добавочная обмотка.
5. Выносные конденсаторы.
6. Переключатель режимов сварки.
7. Контактный температурный датчик и сигнальное звуковое устройство.
8. Переключатели режимов сварки.

Вернуться к оглавлению

Зачем нужен бетон?

Схема самодельного сварочного аппарата постоянного тока.

Корпус сварочного аппарата — немаловажный вопрос. Для изготовления корпусов подобного оборудования принято применять специально приготовленный бетон. Он должен иметь хороший показатель пластичности. Подойдет тот, что наиболее легко принимает нужную форму и застывает в максимально короткие сроки.

Для корпуса потребуются мелкозернистый песок и цемент. Первый должен составлять 75% от сухой смеси бетона, второй — ее пятую часть. Оставшиеся 5% сухой смеси — это клей ПВА и стекловата в соотношении 1:1. Вместо клея можно использовать водорастворимый латекс.

Многие начинающие мастера считают, что изготовить сварочный аппарат намного легче, чем выполнить его корпус. На самом деле нет ничего сложного, если совершать все действия последовательно. Главная ошибка — неправильно выбранная толщина корпуса, она не должна быть меньше 1 см. Сварочный аппарат необходимо очистить. Затем устройство просушивают и только тогда приступают к изготовлению корпуса. Когда бетон застыл, сварочный аппарат обязательно надо обработать снаружи. Для этого нужен органический мономер.

Для данной задачи подойдут стирол или метилметакрилат. Как только бетон пропитан мономером, необходимо выполнить термообработку поверхности. Температура для этих целей должна быть не менее 700С. При этом происходит полимеризация мономера. В результате этой процедуры идет образование водонепроницаемого слоя на корпусе самого аппарата. После нее сварочный аппарат будет защищен от воздействия внешней среды.

Вернуться к оглавлению

Самый простой способ

Точечная сварка наиболее востребована в повседневном быту, но часто у человека просто нет времени на изготовление сложной внутренней части сварочного аппарата. Если она вызывает затруднения, можно прибегнуть к самому примитивному варианту решения вопроса. Проверьте: какая неисправная бытовая техника есть в доме.

Чертеж самодельного сварочного аппарата.

Если сломалась микроволновая печь, не спешите ее выбрасывать — при наличии новой электропроводки, деревяшек, хомутиков и наконечников — аппарат для точечной сварки можно изготовить очень быстро.

Потребуются:

1. Шайбы.
2. Саморезы.
3. Скобы.

Они должны соответствовать предполагаемым размерам сварочного аппарата. Если у сломавшейся микроволновой печи трансформатор исправен, он и станет основой нового самодельного оборудования.

Вернуться к оглавлению

Изготовление оборудования для сварки начинающими мастерами

Вначале у трансформатора удаляют вторичную обмотку. Данную операцию надо выполнять аккуратно. В качестве инструмента лучше использовать угловой шлифовальный станок с отрезным диском.

Принципиальная электрическая схема блока питания сварочного аппарата.

Частой ошибкой новичков является поврежденная основа, происходит это, как правило, из-за спешки. С вторичной обмотки удаляется пластинчатый сердечник. Как должен выглядеть после такой операции трансформатор? Обрезанным с двух сторон. Сразу же надо проверить, остались ли после удаления элемента сварочные точки. Если они есть, трансформатор будет работать более качественно. Идеальный вариант, если в процессе удаления вторичной обработки изоляция сердечник не получил дефектов. Но такое у новичков бывает весьма редко.

Далее закрепляется магнитный шунт, если он отделился от трансформатора. Шунт ограничивает мощность передачи тока между катушками. Трансформатор только тогда функционирует нормально, когда шунту не нанесен ущерб. Затем осуществляется перемотка трансформатора с применением толстого медного провода сечением 21 кв. мм. Если изоляция сердечника повреждена, данный участок закрывают изолентой. Она не допустит возникновения дефектов в обмоточном проводе. Часто у начинающих мастеров-умельцев возникает вопрос: сколько раз надо обмотать трансформатор. Как показывает практика, в среднем 3-4 раза вполне достаточно. Затем трансформатор сажают на деревянный брусок. Скобами закрепляют верхнюю и нижнюю рабочую станцию, которую чаще называют «челюсть». Чем качественнее закреплены в составляющих станции электроды, тем лучше работает трансформатор. Если контакт плохой, не будет достаточной температуры для осуществления сварки.

Электроды фиксируют саморезами на верхнем и нижнем брусках. Следующий шаг: подсоединение к ним проводов из обмотки. Сложность обычно вызывает правильное крепление медных клемм. Операцию очень просто выполнить при помощи плоскогубцев, предварительно обрезав провода. Как только домашний точечный сварочный аппарат готов, необходимо проверить его функционирование и только тогда выполнять с его помощью необходимые работы, соблюдая все правила техники безопасности.

moiinstrumenty.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:

1. 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).
2. Обеспечить напряжение сварки Uсв, необходимое для устойчивого горения дуги. В зависимости от диаметра электро­да - Uсв =18 - 24в.
3. 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.
4. 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:

1. Намотка должна производиться по изолированному керну и всегда в одном направлении (например, по часовой стрелке).
2. Каждый слой обмотки изолируют слоем х.б. изоляции (стеклоткани, элек­трокартона, кальки), желательно с про­питкой бакелитовым лаком.
3. Выводы обмоток залуживают, мар­кируют, закрепляют х.б. тесьмой, на вы­воды сетевой обмотки дополнительно на­девают х.б. кембрик.
4. 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:

1. 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.
2. Режим сварки должен быть «жест­ким», а следовательно, намотка обмоток С.А. должна проводиться по первому ва­рианту.
3. 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.
4. 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.
5. Дополнительных отводов от первич­ной и вторичной обмоток делать нецеле­сообразно.
6. Число витков первичной обмотки можно взять минимально расчетное в связи с кратковременностью работы С.А.
7. Сечение сердечника (керна) менее 45—50 см брать не рекомендуется.
8. 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:

1. Напряжение попадает на сварочный трансформатор.
2. Потом попадает на дроссель, катушку сопротивления.
3. В катушке тока поддаётся активному сопротивлению, после чего попадает на диодный мост.
4. Затем проходит через регулятор тока, с помощью которого устанавливается необходимая сила дуговой сварки.
5. 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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. Для диодов необходим радиатор, для отвода температуры. Соединять диоды вместе с дросселем.
6. 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

Как сделать инверторный сварочный аппарат своими руками: схемы

Содержание статьи:

Инверторная сварка своими руками — это очень просто

Инверторная сварка — это современное устройство, которое пользуется широкой популярностью благодаря небольшому весу аппарата и его габаритов. Инверторный механизм основывается на применении полевых транзисторов и силовых переключателей. Чтобы стать обладателем сварочного аппарата, можно посетить любой магазин инструментов и обзавестись такой полезной вещью. Но есть способ намного экономнее, который обусловлен созданием инверторной сварки своими руками. Именно второму способу и уделим внимание в данном материале и рассмотрим, как сделать сварку в домашних условиях, что для этого понадобится и как выглядят схемы.

Особенности функционирования инвертора

Сварочный аппарат инверторного типа — это не что иное, как блок питания, тот, который сейчас применяется в современных компьютерах. На чем же основывается работа инвертора? В инверторе наблюдается следующая картина преобразования электрической энергии:

1) Напряжение, потребляемое из сети, преобразуется в постоянное.

2) Ток с постоянной синусоидой преобразовывается в переменный с высокой частотой.

3) Происходит снижение значения напряжения.

4) Происходит выпрямление тока с сохранением необходимой частоты.

Перечень таковых преобразований электрической цепи необходим для того, чтобы иметь возможность снизить массу аппарата и его габаритные размеры. Ведь, как известно, старые сварочные аппараты, принцип которых основывается на снижении величины напряжения и увеличения силы тока на вторичной обмотке трансформатора. В результате благодаря высокому значению силы тока наблюдается возможность дугового сваривания металлов. Для того чтобы сила тока увеличивалась, а напряжение снижалось, на вторичной обмотке уменьшается число витков, но при этом увеличивается сечение проводника. В результате можно заметить, что сварочный аппарат трансформаторного типа не только имеет значительные габариты, но и приличный вес.

Для решения проблемы был предложен вариант реализации сварочного аппарата посредством инверторной схемы. Принцип инвертора основывается на увеличении частоты тока до 60 или даже 80 кГц, тем самым осуществляя снижение массы и габаритов самого устройства. Все что потребовалось для реализации инверторного сварочного аппарата — это увеличить частоту в тысячи раз, что стало возможным благодаря применению полевых транзисторов.

Транзисторы обеспечивают сообщение между собой с частотой около 60-80 кГц. На схему питания транзисторов приходит постоянное значение тока, что обеспечивается благодаря применению выпрямителя. В качестве выпрямителя используется диодный мост, а выравнивание значения напряжения обеспечивают конденсаторы.

Переменный ток, который передается после прохождения через транзисторы на понижающий трансформатор. Но при этом в качестве трансформатора используется в сотни раз уменьшенная катушка. Почему используется катушка, потому как частота тока, которая подается на трансформатор, уже увеличена в 1000 раз благодаря полевым транзисторам. В результате получаем аналогичные данные, как и при работе трансформаторной сварки, только с большой разницей в весе и габаритах.

Что нужно для сборки инвертора

Чтобы собрать самостоятельно инверторную сварку, нужно знать, что схема рассчитывается, прежде всего, на потребляющее напряжение величиной 220 Вольт и током на 32 Ампера. Уже после преобразования энергии на выходе ток будет увеличен почти в 8 раз и будет достигать 250 Ампер. Такого тока достаточно для того, чтобы создать прочный шов электродом на расстоянии до 1 см. Для реализации блока питания инверторного типа потребуется воспользоваться следующими составляющими:

1) Трансформатор, состоящий из ферритного сердечника.

2) Обмотка первичного трансформатора со 100 витками провода диаметром 0,3 мм.

3) Три вторичных обмотки:

— внутренняя: 15 витков и диаметром провода 1 мм;

— средняя: 15 витков и диаметром 0,2 мм;

— наружная: 20 оборотов и диаметром 0,35 мм.

Кроме того, чтобы собрать трансформатор, потребуются следующие элементы:

— медные провода;

— стеклоткань;

— текстолит;

— электротехническая сталь;

— хлопчатобумажный материал.

Как выглядит схема инверторной сварки

Для того, чтобы понимать, что вообще собой представляет сварочный инверторный аппарат, необходимо рассмотреть схему, представленную ниже.

Электрическая схема инверторной сварки

Все эти компоненты необходимо объединить и тем самым получить сварочный аппарат, который будет незаменимым помощником при выполнении слесарных работ. Ниже представлена принципиальная схема инверторной сварки.

Схема блока питания инверторной сварки

Плата, на которой находится блок питания аппарата, монтируется отдельно от силовой части. Разделителем между силовой частью и блоком питания выступает металлический лист, подсоединенный к корпусу агрегата электрически.

Для управления затворками применяются проводники, припаивать которые нужно поблизости транзисторов. Эти проводники соединяются между собой парно, а сечение этих проводников не играет особой роли. Единственное, что важно учитывать — это длина проводников, которая не должна превышать 15 см.

Для человека, который не знаком с основами электроники, прочесть такого рода схему проблематично, не говоря уже о назначении каждого элемента. Поэтому если у вас нет навыков работы с электроникой, то лучше попросить знакомого мастера помочь разобраться. Вот, к примеру, ниже изображена схема силовой части инверторного сварочного аппарата.

Схема силовой части инверторной сварки

Как собрать инверторную сварку: поэтапное описание + (Видео)

Для сборки инверторного сварочного аппарата необходимо выполнить следующие этапы работы:

1) Корпус. В качестве корпуса для сварки рекомендуется воспользоваться старым системником от компьютера. Он подходит лучше всего, так как в нем имеется необходимое количество отверстий для вентиляции. Можно использовать старую 10-литровую канистру, в которой можно вырезать отверстия и разместить кулера. Для увеличения прочности конструкции из корпуса системника необходимо разместить металлические уголки, которые закрепляются с помощью болтовых соединений.

2) Сборка блока питания. Важным элементом блока питания является именно трансформатор. В качестве основы трансформатора рекомендуется воспользоваться ферритом 7х7 или 8х8. Для первичной обмотки трансформатора необходимо осуществить намотку проволоки по всей ширине сердечника. Такая немаловажная особенность влечет за собой улучшение работы устройства при появлении перепадов напряжения. В качестве проволоки обязательно нужно использовать медные провода марки ПЭВ-2, а в случае отсутствия шины, провода соединяются в один пучок. Стеклоткань используется для изоляции первичной обмотки. Сверху после слоя стеклоткани необходимо намотать витки экранирующих проводов.

Трансформатор с первичной и вторичной обмотками для создания инверторной сварки

3) Силовая часть. В качестве силового блока выступает понижающий трансформатор. В качестве сердечника для понижающего трансформатора применяются два вида сердечников: Ш20х208 2000 нм. Между обоими элементами важно обеспечить зазор, что решается путем расположения газетной бумаги. Для вторичной обмотки трансформатора характерно наматывание витков в несколько слоев. На вторичную обмотку трансформатора необходимо укладывать три слоя проводов, а между ними устанавливаются прокладки из фторопласта. Между обмотками важно расположить усиленный изоляционный слой, который позволит избежать пробоя напряжения на вторичную обмотку. Необходимо установить конденсатор напряжением не менее 1000 Вольт.

Трансформаторы для вторичной обмотки от старых телевизоров

Чтобы обеспечить циркуляцию воздуха между обмотками, необходимо оставить воздушный зазор. На ферритовом сердечнике собирается трансформатор тока, который включается в цепь к плюсовой линии. Сердечник необходимо обмотать термобумагой, поэтому в качестве этой бумаги лучше всего использовать кассовую ленту. Выпрямительные диоды крепятся к алюминиевой пластине радиатора. Выходы этих диодов следует соединить неизолированными проводами, сечение которых составляет 4 мм.

3) Инверторный блок. Главным предназначением инверторной системы — это преобразование постоянного тока в переменный с высокой частотой. Для обеспечения повышения частоты и применяют специальные полевые транзисторы. Ведь именно транзисторы работают на открытие и закрытие с высокой частотой.

Рекомендуется использовать не один мощный транзистор, а лучше всего реализовывать схему на основании 2 менее мощных. Это нужно для того, чтобы иметь возможность стабилизации частоты тока. В схеме не обойтись и без конденсаторов, которые соединяются последовательно и дают возможность решить такие проблемы:

Инвертор на алюминиевой пластине

4) Система охлаждения. На стенке корпуса следует установить вентиляторы охлаждения, а для этого можно использовать компьютерные кулера. Необходимы они для того, чтобы обеспечить охлаждение рабочих элементов. Чем больше вентиляторов будет использовано, тем лучше. В частности, обязательно требуется установить два вентилятора для обдува вторичного трансформатора. Один кулер будкт обдувать радиатор, тем самым не допуская перегрева рабочих элементов — выпрямительных диодов. Диоды монтируются на радиаторе следующим образом, как показано на фото ниже.

Выпрямительный мост на радиаторе охлаждения

Рекомендуется воспользоваться таким вспомогательным элементом, как термодатчик.

Фото терморегулятора

Его рекомендуется устанавливать на самом нагревающемся элементе. Этот датчик будет срабатывать при достижении критической температуры нагрева рабочего элемента. При его срабатывании будет отключаться питание инверторного устройства.

Мощный вентилятор для охлаждения инверторного устройства

При работе инверторная сварка очень быстро нагревается, поэтому наличие двух мощных кулеров является обязательным условием. Эти кулеры или вентиляторы располагаются на корпусе устройства, чтобы они работали на вытяжку воздуха.

Поступать свежий воздух в систему будет благодаря отверстиям в корпусе устройства. В системном блоке эти отверстия уже имеются, а если вы используете любой другой материал, то не забудьте обеспечить приток свежего воздуха.

5) Пайка платы является ключевым фактором, так как именно на плате основывается вся схема. На плате диоды и транзисторы важно устанавливать на встречном направлении друг к другу. Плата монтируется непосредственно между радиаторами охлаждения, с помощью чего соединяется вся цепь электроприборов. Питающая цепь рассчитывается на напряжение 300 В. Дополнительное расположение конденсаторов емкостью 0,15 мкФ дает возможность сброса избыточной мощности обратно в цепь. На выходе трансформатора располагаются конденсаторы и снабберы, с помощью которых осуществляется гашение перенапряжений на выходе вторичной обмотки.

6) Настройка и отладка работы. После того, как инверторная сварка будет собрана, потребуется провести еще несколько процедур, в частности, настроить функционирование агрегата. Для этого следует подключить к ШИМ (широтно-импульсный модулятор) напряжение в 15 Вольт и запитать кулер. Дополнительно включается в цепь реле через резистор R11. Реле включается в цепь для того, чтобы избежать скачков напряжения в сети 220 В. Обязательно важно провести контроль за включением реле, после чего подать питание на ШИМ. В результате должна наблюдаться картина, при которой должны исчезнуть прямоугольные участки на диаграмме ШИМ.

Устройство самодельного инвертора с описанием элементов

Судить о правильности соединения схемы можно в том случае, если во время настройки реле выдает 150 мА. В случае, когда же наблюдается слабый сигнал, то это говорит о неправильности соединения платы. Возможно, имеется пробой одной из обмоток, поэтому для устранения помех потребуется укоротить все питающие электропровода.

Инверторная сварка в корпусе системного блока от компьютера

 

Проверка работоспособности устройства

После проведения всех сборочных и отладочных работ остается только провести проверку работоспособности получившегося сварочного аппарата. Для этого запитывается прибор от электросети 220 В, затем задается высокие показатели силы тока и по осциллографу осуществляется сверка показаний. В нижней петле напряжение должно быть в переделах 500 В, но не более 550 В. Если все выполнено правильно со строгим подбором электроники, тогда показатель напряжения не превысит значения в 350 В.

Итак, теперь можно проверить сварку в действии, для чего используем необходимые электроды и осуществляем раскраивание шва до полного выгорания электрода. После этого важно проконтроллировать температуру трансформатора. Если трансформатор попросту закипает, тогда схема имеет свои недочеты и лучше далее не продолжать рабочий процесс.

После раскраивания 2-3 швов радиаторы нагреются до высокой температуры, поэтому после этого важно дать возможность им остыть. Для этого достаточно 2-3 минутной паузы, в результате чего температура понизится до оптимального значения.

Проверка сварочного аппарата

Как пользоваться самодельным аппаратом

После включения в цепь самодельного аппарата, контроллер в автоматическом режиме задаст определенную силу тока. При напряжении провода менее 100 Вольт, то это говорит о неисправности устройства. Придется разобрать аппарат и снова повторно провести проверку правильности сборки.

С помощью такого вида сварочных аппаратов можно осуществлять спайку не только черных, но и цветных металлов. Для того чтобы собрать сварочный аппарат, потребуется не только владение основами электротехники, но и свободное время для реализации задумки.

Инверторная сварка — незаменимая вещь в гараже у любого хозяина, поэтому если вы еще не обзавелись таким инструментом, то вы можете сделать его самостоятельно.

 

instrument-blog.ru

Сварочный аппарат своими руками

07 декабря 2015

Просмотров: 2747

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...

Похожие статьи

masterinstrumenta.ru

Как сделать сварочный аппарат своими руками CAVR.ru

Рассказать в: Сейчас бытовой электрический сварочный аппарат не редкость и каждый мастеровитый хозяин предпочитает его иметь у себя дома. Такой «джентельменский» набор как электросварка, болгарка и электродрель очень «развязывает» руки. Если болгарку и электродрель надо покупать в магазине, то сварочный аппарат можно сделать и самому, тем более это не так сложно. 

Есть несколько конструкций самодельных сварочных аппаратов: трансформаторные, инверторные, импульсные, полуавтоматы, автоматы, на постоянном токе, на переменном токе и т.д. Но, мы в этой статье рассмотрим самый простой трансформаторный сварочный аппарат на переменном токе. Как правило, его хватает для бытовых целей, а если кому надо будет, то к нему можно сделать еще приставку и варить на постоянном токе более тонкий металл и более качественно. 

В качестве материала надо будет раздобыть где-то трансформаторное железо, лучше с высокой магнитной проницаемостью, для сердечника, и несколько десятков метров толстого провода, лучше медного в виде шины. Можно попытать счастье на пунктах приема металлолома, у знакомых и т.д. Проще всего и удобнее было бы сделать сварочный аппарат с П-образным сердечником, стержневого типа, но при отсутствии можно использовать и круглый сердечник, тороидального типа, например из латора или статора от электродвигателя. Формулы расчета хотя и похожие, но отличаются. 

Здесь мы рассмотрим методику изготовления сварочного аппарата классического типа, с П-образным сердечником. Наматывать обмотку на такой трансформатор намного легче, чем на тороидальный, ведь его можно разобрать и без труда поставить или снять катушки. 

Для того, чтобы сварочный аппарат использовать в быту, достаточно чтобы он мог «варить» металл электродами диаметром 3-4 мм. Исходя из этих требований и будем делать свои расчеты. Первым делом надо набрать сердечник с поперечным сечением минимум 25-35 см2, а лучше 45-55 см2. Лишнее не надо, потому что аппарат будет тяжелым, а эффекта от этого утяжеления не будет. При площади 45-55 см2 сварочный аппарат будет иметь достаточный запас мощности и не так нагреваться. Рассчитывается площадь поперечного сердечника по формуле S=a*b, см2. 

Далее нам необходимо выбрать тип провода и рассчитать сечение и длину первичной и вторичной обмотки. Для первичной обмотки лучше использовать специальный обмоточный термостойкий медный провод в стеклотканевой или хлопчатобумажной изоляции квадратного сечения. Первичной обмотке стоит уделить особое внимание, т.к. перематывать ее сложно, а во время сварки температура ее может достигать 100 и белее градусов С. Поэтому провода в полихлорвиниловой изоляции не годятся, а в резиновой или резинотканевой изоляции еще могут подойти. Аппарат должен выдерживать среднюю длительность сварки и не перегреваться при сжигании 5-7 электродов. 

Если у вас не найдется провода с нужной изоляцией, но есть провод нужного сечения, то изоляцию можно сделать самому, а ненужную изоляцию снять . Для этого надо заготовить полоски шириной около 2 см из стеклоткани или хлопчатобумажной ткани и обмотать ими провод, а затем пропитать электротехническим лаком. Чтобы аппарат хорошо «варил», надо чтобы выходное напряжение холостого хода (т.е. не во время сварки, без нагрузки) было в пределах 60-65В, это на самодельных сварочных аппаратах с целью безопасности, а на промышленных его делают немного выше - 70-75В. Напряжение во время сварки Uсв должно быть в пределах 18-24В, в зависимости от диаметра электрода. 

Далее рассчитаем площадь сечения провода первичной и вторичной обмотки. Будем исходить из максимальной мощности сварочного трансформатора, т.е. при сварке электродом диаметром 4 мм и токе Iсв=130-160 А. P2=Iсв*Uсв, а следовательно мощность во вторичной обмотке будет Р2=160*24=3,5...4 кВт. А если учесть потери, то первичная обмотка будет потреблять больше - около 5 кВт, а отсюда ток в первичной обмотке сварочного трансформатора может достигать 25 А. Плотность тока в обмотках должна быть не более 5 А/мм2, а отсюда и площадь сечения провода в первичной обмотке 25/5= 5 мм2, а лучше взять с запасом 6-7 мм2 (диаметр 3 мм), во вторичной - 25-30 мм2. И это без учета изоляции. 

Далее определяем число витков и длину куска провода. Напряжение для первичной обмотки выбираем немного меньше чем в сети - 210 В, оно уменьшится под нагрузкой. Определяем для начала количество витков на 1 вольт по формуле: n=48 / Sм, где Sм - площадь сечения сердечника магнитопровода в см2, оно должно быть в пределах 45-55 см2 (см. выше). Как видим, при хорошем магнитопроводе n будет равняться примерно 0,9-1,1. 

Далее все просто, определяем количество витков W1=U1/n, делим 210/ 0,9 и у нас получается в зависимости от сечения магнитопровода 200-230 витков. Вторичную обмотку рассчитываем примерно также - W2=U2/n. Длину куска провода для первичной и вторичной обмотки, я думаю вы догадываетесь как рассчитать: измеряем длину одного витка на каркасе катушки и умножаем на число витков, плюс небольшой запас. 

Все, закончив с расчетами, приступаем к намотке катушек. Делаем каркас катушки по размеру магнитопровода, чтобы он легко одевался на сердечник, из электротехнического картона или текстолита. Наматываем сначала половину первичной обмотки, а сверху половину вторичной. Вторую катушку наматываем точно также. Между слоями можно проложить, для лучшей изоляции, электротехнический картон, бумагу, стеклоткань или полоски из картона. Перед намоткой катушки очень желательно внутрь каркаса, вместо сердечника, вставить два деревянные клинья, по форме сердечника. Т.о. катушку не покарежет и она легко оденется на магнитопровод. 

Хочу сказать, что это примерные расчеты. Для более точных, там приходится учитывать довольно много чего. Не буду забивать вам этим голову, ведь на практике расчеты всегда чем-то отличаются от реальных показателей. Поэтому самодельный сварочный аппарат, после сборки, всегда надо подстраивать. Включаем аппарат и замеряем напряжение на вторичной обмотке, оно должно быть в пределах 60-65В. Далее доматываем или сматываем обмотку, добиваясь этого значения. 

Что касается первичной обмотки, то здесь неплохо было бы иметь несколько ответвлений под разное напряжение сети. Если вы будете использовать свой сварочный аппарат в разных местах - это вам очень пригодится. Ведь, как показывает практика, напряжение сети колеблется от 210В, особенно в селах, до 240В в городах. 

Второй момент, если вы где-то ошиблись в своих расчетах, неправильно определили, к примеру, магнитную проницаемость трансформаторного железа, а коль вы берете его не в магазине то это сделать сложно, и видите, что диск вашего счетчика явно крутится быстрее, чем от 2 киловатной электроплитки, значит надо подмотать первичную обмотку, или переключится на большее количество витков, если вы об этом позаботились. Поэтому, пока не сделана настройка самодельного сварочного аппарата, не спешите откусывать излишки обмоток сварочного трансформатора. 

Важное примечание, если нет нужного сечения провода, можно мотать катушку в два провода, параллельно. А при намотке алюминиевым проводом, его сечение надо увеличить в 1,5-1,7 раза. 

И не забывайте об электробезопасности, почитайте правила и соблюдайте их. А при выполнении сварочных работ надо выполнять и правила пожарной безопасности, ведь от искры электросварки легко можно зажечь много чего. Собранный по данной технологии сварочный аппарат потребляет примерно на холостом ходу около 1 кВт, а в момент сварки 3-5-6 кВт, в зависимости от диаметра электрода. 

На этом все. Желаю вам успехов в ваших творческих началах.

Раздел: [Прочее] Сохрани статью в: Оставь свой комментарий или вопрос:

www.cavr.ru

---

• 
  Сварочный аппарат форсаж 200
• 
  Сварочный аппарат ресанта саи 250
• 
  Сварочный аппарат саи 250 ресанта
• 
  Сварочный аппарат вд 306
• 
  Сварочный аппарат для полиэтиленовых труб
• 
  Дробеструйный аппарат
• 
  Аппарат дробеструйный
• 
  Аппарат для точечной сварки
• 
  Сварочный аппарат ресанта саи 190
• 
  Сварочный аппарат саи 190 ресанта
• 
  Сварочный аппарат для оптоволокна