Саморобні зварювальні апарати

Зміст.

1. Принципи конструювання саморобних зварювальних апаратів

1.1. Загальні відомості
1.2. Вибір типу сердечника
1.3. Вибір проводу обмоток
1.4. Особливості намотування обмоток
1.5. Налаштування зварювального апарату
1.6. Технологічні рекомендації і заходи безпеки

2. Переносний зварювальний апарат на основі ЛАТР

2.1. особливість конструкції
2.2. доробки ЛАТРа

3. Зварювальний апарат з трифазного трансформатора

3.1. деталі

4. тримач електродів

4.1. Тримач електродів з труби
4.2. Тримач електродів із сталевих куточків

5. Електронний регулятор струму для зварювального трансформатора

6. Зварювальний апарат із згорілого електродвигуна.

1. Принципи конструювання саморобних зварювальних апаратів.

1.1. Загальні відомості.

Залежно від використовуваного для зварювання типу струму, розрізняють зварювальні апарати постійного і змінного струму. Зварювальні апарати з використанням малих постійних струмів застосовують при зварюванні тонколистового металу, зокрема, покрівельної і автомобільної стали. Зварювальний дуга в цьому випадку більш стійка і при цьому зварювання може відбуватися як на прямій, так і на зворотній полярності, що подається постійної напруги.

На постійному струмі можна варити електродної дротом без обмазки і електродами, які призначені для зварювання металів при постійному або змінному струмі. Для додання горіння дуги на малих токах бажано мати на зварювальної обмотці підвищена напруга холостого ходу Uхх до 70 ... 75 В. Для випрямлення змінного струму, як правило, використовують мостові випрямлячі на потужних діодах з радіаторами охолодження (Рис. 1).

Рис.1 Принципова електрична схема мостового випрямляча зварювального апарату, із зазначенням полярності при зварюванні тонколистового металу

Для згладжування пульсацій напруги один з висновків СА під'єднують до держателю електродів через Т-подібний фільтр, що складається з дроселя L1 і конденсатора С1. Дросель L1 являє собою котушку з 50 ... 70 витків мідної шини з відведенням від середини перетином S = 50 мм2 намотану на осерді, наприклад, від понижувального трансформатора ВЗГ-12, або більш потужного. Чим більше перетин заліза згладжує дроселя, тим менше ймовірність того, що його магнітна система увійде в насичення. При входженні магнітної системи в насичення при великих токах (наприклад при різанні) індуктивність дроселя стрибкоподібно зменшується і відповідно згладжування струму відбуватися не буде. Дуга при цьому буде горіти нестійкий. Конденсатор С1 являє собою батарею конденсаторів типу МБМ, МБГ або їм подібних ємністю 350-400 мкФ на напругу не нижче 200 В

Характеристики потужних діодів і їх імпортних аналогів можна подивитися в довіднику . Або за посиланням можна завантажити довідник по диодам із серії «На допомогу радіоаматори № 110»

Для випрямлення і плавного регулювання зварювального струму використовують схеми на потужних керованих тиристорах, які дозволяють змінювати напругу від 0,1хх до 0,9Uхх. Крім зварювання ці регулятори можуть бути використані для зарядки акумуляторних батарей, харчування електронагрівальних елементів і інших цілей.

У зварювальних апаратах змінного струму використовують електроди діаметром більше 2 мм, що дозволяє зварювати вироби товщиною більше 1,5 мм. У процесі зварювання струм досягає десятки ампер і дуга горить досить стійко. У таких зварювальних апаратах використовують спеціальні електроди, які призначені тільки для зварювання на змінному струмі ..

Для нормальної роботи зварювального апарату необхідно виконати ряд умов. Величина вихідної напруги повинна бути достатньою для надійного запалювання дуги. Для аматорського зварювального апарату Uхх = 60 ... 65В. Для безпеки проведення робіт більш високу вихідну напругу холостого ходу не рекомендується, у промислових зварювальних апаратів для порівняння Uхх може становити 70..75 В ..

Величина напруги зварювання I св повинна забезпечувати стійке горіння дуги, в залежності від діаметра електрода. Величина напруги зварювання Uсв може становити 18 ... 24 В.

Номінальний зварювальний струм повинен становити:

Iсв = KK1 * d е, де

Iсв - величина зварювального струму, А;

K1 = 30 ... 40 - коефіцієнт, що залежить від типу і розміру електрода d е, мм.

Струм короткого замикання не повинен перевищувати номінальний зварювальний струм більш ніж на 30 ... 35%.

Помічено, що стійке горіння дуги можливо в тому випадку, якщо зварювальний апарат має падаючу зовнішню характеристику, яка визначає залежність між силою струму і напругою в зварювального ланцюга. (Рис.2)

Рис.2 Падаюча зовнішня характеристика зварювального апарату:

У домашніх умовах, як показує практика, зібрати універсальний зварювальний апарат на струми то 15 ... 20 до 150 ... 180 А досить складно. У зв'язку з цим, конструюючи зварювальний апарат, не слід прагне до повного перекриття діапазону зварювальних струмів. Доцільно на першому етапі зібрати зварювальний апарат для роботи з електродами діаметром 2 ... 4 мм, а на другому етапі, в разі необхідності роботи на малих токах зварювання, доповнити його окремим випрямним пристроєм з плавним регулюванням зварювального струму.

Аналіз конструкцій аматорських зварювальних апаратів в домашніх умовах дозволяє сформулювати ряд вимог, які повинні бути виконані при їх виготовленні:

• Невеликі габарити і вага
• Харчування від мережі 220 В
• Тривалість роботи повинна складати не менше 5 ... 7 електродів d е = 3 ... 4 мм

Вага і габарити апарату безпосередньо залежать від потужності апарату і можуть бути знижені, завдяки зменшенню його потужності. Тривалість роботи зварювального апарату залежить від матеріалу сердечника і теплостійкості ізоляції обмотувальних проводів. Для збільшення часу зварювальних робіт необхідно використовувати для сердечника сталь з високою магнітною проникністю.

1. 2. Вибір типу сердечника.

Для виготовлення зварювальних апаратів використовують в основному магнітопроводи стрижневого типу, оскільки у виконанні вони більш технологічні. Сердечник зварювального апарату можна набрати з пластин електротехнічної сталі будь-якої конфігурації товщиною 0,35 ... 0,55 мм і стягнути шпильками, ізольованими від сердечника (Рис. 3).

Рис.3 Магнитопровод стрижневого типу:

- пластини П - подібної форми; в) - пластини з смуг трансформаторної сталі; S = a * b - площі поперечного перерізу сердечника (ярма), см c, d - розміри вікна, см

При підборі сердечника необхідно враховувати розміри "вікна", щоб помістилися обмотки зварювального апарату, і площа поперечного сердечника (ярма) S = a * b, см2.

Як показує практика, не слід вибирати мінімальні значення S = 25..35 см2, оскільки зварювальний апарат не матиме необхідний запас потужності і буде важко отримати якісне зварювання. А звідси, як наслідок, можливість перегріву апарату після нетривалої роботи. Щоб цього не було, перетин сердечника зварювального апарату має становити S = ​​45..55 см2. Хоча при цьому зварювальний апарат буде трохи важче, але буде працювати надійно!

Слід зауважити, що аматорські зварювальні апарати на сердечниках тороїдального типу мають електротехнічні характеристики в 4 ... 5 разів вище, ніж у стрижневого, а звідси і невеликі електропотері. Виготовити зварювальний апарат з використанням сердечника тороїдального типу складніше, ніж з сердечником стрижневого типу. Це пов'язано, в основному, з розміщенням обмоток на торі і складністю самої намотування. Однак, при правильному підході вони дають хороші результати. Сердечники виготовляють з стрічкового трансформаторного заліза, згорнутого в рулон в формі тора.

Мал. 4 Магнитопровод тороїдального типу:

1 - сердечник автотрансформатора до перемотування; 2 сердечник після перемотування

Для збільшення внутрішнього діаметра тора ( "вікна") з внутрішньої сторони відмотують частина сталевої стрічки і намотують на зовнішню сторону сердечника (Рис. 4). Після перемотування тора ефективний перетин муздрамтеатру зменшитися, тому частково доведеться подмотать тор залізом з іншого автотрансформатора до тих пір, поки перетин S не буде рівних як мінімум 55 см2.

Електромагнітні параметри такого заліза найчастіше невідомі, тому їх з достатньою точністю можна визначити експериментально .

1. 3. Вибір проводу обмоток.

Для первинних (мережевих) обмоток зварювального апарату краще використовувати спеціальний термостійкий мідний обмотувальний провід в бавовняної або стеклотканевой ізоляції. Задовільною теплостійкістю володіють також дроти в гумовій або гумовотканинної ізоляції. Не рекомендується використовувати для роботи при підвищеній температурі дроти в поліхлорвінілової ізоляції (ПХВ) ізоляції через можливе її плавлення, витікання з обмоток і короткого замикання витків. Тому полихлорвиниловую ізоляцію з проводів необхідно або зняти і обмотати дроти по всій довжині бавовняної ізоляційною стрічкою, або взагалі не знімати, а обмотати дріт поверх ізоляції.

При підборі перетину обмотувальних проводів з урахуванням періодичної роботи зварювального апарату допускається щільність струму 5 А / мм 2. Потужність вторинної обмотки можна розрахувати за формулою P2 = Iсв * Uсв. Якщо зварювання ведеться електродом d е = 4 мм, при струмі 130 ... 160 А, то потужність вторинної обмотки складе: Р2 = 160 * 24 = 3,5 ... 4 кВт, а потужність первинної обмотки з урахуванням втрат складе близько 5. ..5,5 кВт. Виходячи з цього, максимальний струм в первинній обмотці може досягати 25 А. Отже, площа перетину дроту первинної обмотки S1 повинна бути не менше 5..6 мм 2.

На практиці площа перетину дроту бажано взяти трохи більше, 6 ... 7 мм 2. Для намотування береться прямокутна шина або мідний обмотувальний провід діаметром 2,6 ... 3 мм без обліку ізоляції. Площа перетину S намоточного дроти в мм2 обчислюють за формулою: S = (3,14 * D2) / 4 або S = 3,14 * R2; D - діаметр голого мідного дроту, який вимірюється в мм. При відсутності проводу потрібного діаметра, намотування можна вести в два дроти відповідного перетину. При використанні алюмінієвого проводу його перетин необхідно збільшити в 1,6..1,7 рази.

Число витків первинної обмотки W1 визначається з формули:

W1 = (k2 * S) / U1, де

k 2 - постійний коефіцієнт;

S - площа перетину ярма в см2

Можна спростити розрахунок застосувавши для розрахунку спеціальну програму зварювальний калькулятор

При W1 = 240 витків роблять відводи від 165, 190 і 215 витків, тобто через кожні 25 витків. Більша кількість відводів мережевий обмотки, як показує практика, недоцільно.

Це пов'язано з тим, що за рахунок зменшення числа витків первинної обмотки збільшується як потужність зварювального апарату, так і Uхх, що призводить до підвищення напруги горіння дуги і погіршення якості зварювання. Зміною тільки числа витків первинної обмотки домогтися перекриття діапазону зварювальних струмів без погіршення якості зварювання не вдається. В цьому випадку необхідно передбачити перемикання витків вторинної (зварювальної) обмотки W2.

Вторинна обмотка W2 повинна містити 65 ... 70 витків мідної ізольованою шини перерізом не менше 25 мм2 (краще перетином 35 мм 2). Для намотування вторинної обмотки підходить також гнучкий багатожильний провід, наприклад, зварювальний, і трифазний силовий багатожильний кабель. Головне, щоб перетин силовий обмотки не було менше необхідного, а ізоляція проводу була теплостійкою й надійної. При недостатньому перерізі дроту можливе намотування в два і навіть в три дроти. При використанні алюмінієвого проводу його перетин необхідно збільшити в 1,6 ... 1,7 рази. Висновки зварювальної обмотки зазвичай заводять через мідні наконечники під клемні болти діаметром 8 ... 10 мм (Рис. 5).

1. корпус СА

2. шайби

3. клемний болт

4. гайка

5. мідний наконечник з проводом

1.4. Особливості намотування обмоток.

Існують наступні правила намотування обмоток зварювального апарату:

• Намотування повинно здійснюватися по ізольованому ярму і завжди в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою).
• Кожен шар обмотки ізолюють шаром бавовняної ізоляції (склотканини, електрокартону, кальки), бажано з просоченням бакелітовим лаком.
• Висновки обмоток залужівает, маркують, закріплюють бавовняної тасьмою, а на висновки мережевий обмотки додатково надягають бавовняний кембрік.
• При неякісної ізоляції проводу, намотування можна виробляти в два дроти, один з яких бавовняний шнур або бавовняна нитка для рибальства. Після намотування одного шару обмотку з бавовняної ниткою фіксують клеєм (або лаком) і тільки після його висихання намотують наступний ряд.

Мережеву обмотку на муздрамтеатрі стрижневого типу можна розташувати двома основними способами. Перший спосіб дозволяє отримати більш "жорсткий" режим зварювання. Мережева обмотка при цьому складається з двох однакових обмоток W1, W2, розташованих на різних сторонах сердечника, з'єднаних послідовно і мають однаковий перетин проводів. Для регулювання вихідного струму на кожній з обмоток роблять відводи, які попарно замикаються (Рис. 6 а, б)

Мал. 6. Способи намотування обмоток СА на осерді стрижневого типу:

а)- мережева обмотка на двох сторонах сердечника;б)- відповідна їй вторинна (зварювальний) обмотка, включена зустрічно паралельно;в)- мережева обмотка на одній стороні сердечника;г)- відповідна їй вторинна обмотка, включена послідовно

Другий спосіб намотування первинної (мережевий) обмотки представляє намотування проводу на одній зі сторін сердечника (рис. 6 в, г). В цьому випадку зварювальний апарат має крутопадаючих характеристику, варить "м'яко", довжина дуги менше впливає на величину зварювального струму, а отже, і на якість зварювання.

Після намотування первинної обмотки зварювального апарату необхідно перевірити на наявність короткозамкнених витків і правильність обраного числа витків. Зварювальний трансформатор включають в мережу через запобіжник (4 ... 6 А) і якщо є амперметр змінного струму. Якщо запобіжники або сильно гріється - це явна ознака короткозамкнутого витка. В цьому випадку первинну обмотку необхідно перемотати, звернувши особливу увагу на якість ізоляції.

Якщо зварювальний апарат сильно гуде, а споживаний струм перевищує 2 ... 3 А, то це означає, що число витків первинної обмотки занижено і необхідно подмотать ще кілька витків. Справний зварювальний апарат повинен споживати струм на холостому ходу не більше 1..1,5 А, що не грітися і сильно не гудіти.

Вторинну обмотку зварювального апарату завжди намотують на двох сторонах сердечника. За першим способом намотування вторинна обмотка складається з двох однакових половин, включених для підвищення стійкості дуги зустрічно-паралельно (Рис. 6 б). В цьому випадку переріз проводу можна взяти трохи менше, тобто 15..20 мм 2. При намотуванні вторинної обмотки за другим способом, спочатку на вільної від обмоток стороні сердечника намотується 60 ... 65% від загального числа її витків.

Ця обмотка служить, в основному, для підпалу дуги, а під час зварювання, за рахунок різкого збільшення розсіювання магнітного потоку, напруга на ній падає на 80 ... 90%. Інша кількість витків вторинної обмотки у вигляді додаткової зварювальної обмотки W2 намотується поверх первинної. Будучи силовий, вона підтримує в необхідних межах напруга зварювання, а отже, і зварювальний струм. Напруга на ній падає в режимі зварювання на 20 ... 25% щодо напруги холостого ходу.

Намотування обмоток зварювального апарату на осерді тороїдального типу можна також зробити декількома способами (Рис. 7).

Способи намотування обмоток зварювального апарату на тороїдальним сердечнику.

Перемикання обмоток в зварювальних апаратах простіше зробити за допомогою мідних наконечників і клем. Мідні наконечники в домашніх умовах можна виготовити з мідних трубок відповідного діаметру завдовжки 25 ... 30 мм, закріпивши в них дроти обпресуванням або паянням. При зварюванні в різних умовах (сильна або слабкострумова мережу, довгий або короткий підвідний кабель, його перетин і т.д.) перемиканням обмоток налаштовують зварювальний апарат на оптимальний режим зварювання, і далі перемикач можна встановити в нейтральне положення.

1.5. Налаштування зварювального апарату.

Виготовивши зварювальний апарат, домашній електрик повинен провести його налаштування і перевірку якості зварювання електродами різного діаметру. Процес настройки полягає в наступному. Для вимірювання зварювального струму і напруги потрібні: вольтметр змінного струму на 70 ... 80 В і амперметр змінного струму на 180 ... 200 А. Схема підключення вимірювальних приладів показана на (Рис. 8)

Мал. 8 Принципова схема підключення вимірювальних приладів при налаштуванні зварювального апарату

При зварюванні різними електродами знімають значення струму зварювання - Iсв і напруги зварювання Uсв, які повинні знаходиться в необхідних межах. Якщо зварювальний струм малий, що буває найчастіше (електрод липне, дуга нестійка), то в цьому випадку перемиканням первинної і вторинної обмоток встановлюють необхідні значення, або перерозподіляють кількість витків вторинної обмотки (без їх збільшення) в бік збільшення числа витків, намотаних поверх мережевий обмотки.

Після зварювання необхідно проконтролювати якість зварювання: глибину провару і товщину наплавленого шару металу. Для цієї мети розламують або розпилюють кромки зварювальних виробів. За результатами вимірювань бажано скласти таблицю. Аналізуючи отримані дані, вибирають оптимальні режими зварювання для електродів різного діаметру, пам'ятаючи про те, що при зварюванні електродами, наприклад, діаметром 3 мм, електродами діаметром 2 мм можна різати, тому що ток різання більше зварювального на 30 ... 25%.

1.6. Технологічні рекомендації і заходи безпеки.

Підключення зварювального апарату до мережі повинно проводиться проводом перетином 6 ... 7 мм через автомат на струм 25 ... 50 А, наприклад АП-50.

Діаметр електрода, в залежності від товщини зварюваного металу, можна вибрати, виходячи з наступного співвідношення: d е = (1 ... 1,5) * В, де В - товщина зварюваного металу, мм. Довжина дуги вибирається в залежності від діаметра електрода і в середньому дорівнює (0,5 ... 1,1) d е. Рекомендується виконувати зварювання короткої дугою 2 ... 3 мм, напруга якої дорівнює 18 ... 24 В. Збільшення довжини дуги призводить до порушення стабільності її горіння, підвищення втрат на чад і розбризкування, зниження глибини проплавлення основного металу. Чим довше дуга, тим вище напруга зварювання. Швидкість зварювання вибирає зварювальник в залежності від марки і товщини металу.

При зварюванні на прямій полярності плюс (анод) під'єднують до деталі і мінус (катод) - до електрода. Якщо необхідно, щоб на деталі виділялося меншу кількість тепла, наприклад, при зварюванні тонколистових конструкцій, то застосовують зварювання на зворотній полярності. В цьому випадку мінус (катод) приєднують до деталі, що зварюється, а плюс (анод) - до електрода. При цьому не тільки забезпечується менше нагрівання деталі, що зварюється, але і прискорюється процес розплавлення електродного металу за рахунок більш високої температури анодної зони і більшого підведення тепла.

Зварювальні дроти приєднують до зварювального апарата через мідні наконечники під клемні болти з зовнішнього боку корпусу зварювального апарату. Погані контактні з'єднання знижують характеристики потужності зварювального апарату, погіршують якість зварювання і можуть викликати їх перегрів і навіть загоряння проводів.

При невеликій довжині зварювальних проводів (4..6 м) площа їх перетину повинна бути не менше 25 мм 2.

Під час проведення зварювальних робіт необхідно дотримуватись правил пожежної безпеки, а при налаштуванні апарату і електробезпеки - під час проведення вимірювань електроприладами. Зварювання слід вести обов'язково в спеціальній масці із захисним склом марки С5 (на струми до 150 ... 160 А) і рукавицях. Всі перемикання в зварювальному апараті обов'язково потрібно робити тільки після відключення зварювального апарату від мережі.

2. Переносний зварювальний апарат на основі "Латра".

2.1. Особливість конструкції.

Зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 В. Особливістю конструкції апарату є використання незвичайної форма муздрамтеатру, завдяки якій вага всього пристрою становить всього 9 кг, а габарити 125х150 мм (Рис. 9).

Для муздрамтеатру трансформатора використовується стрічкове трансформаторне залізо, згорнуте в рулон в формі тора. Як відомо, в традиційних конструкціях трансформаторів муздрамтеатр набирається з Ш-образних пластин. Електротехнічні характеристики зварювального апарату, завдяки використанню сердечника трансформатора у вигляді тора, в 5 разів вище, ніж у апаратів з Ш-образними пластинами, а втрати мінімальні.

2.2. Доробки «Латра».

Для сердечника трансформатора можна використовувати готовий «ЛАТР» типу М2.

Примітка. Все ЛАТР ма ють шестівіводную колодку и напряжение: на вході 0-127-220, и на віході 0- 150 - 250. Є два види: Великі и маленькі, и назіваються ЛАТР 1М и 2М. Хто з них Який я не пам'ятаю. Але, для зварювання потрібні самє великий ЛАТР з перемотаті залізом або, если смороду справні, то намотують шиною Вторинні обмотки и после цього Первинні обмотки з'єднують паралельно, а вторінкі послідовно. При цьому потрібно враховувати збіг напрямків струмів у вторинній обмотці. Тоді виходить щось схоже на зварювальний апарат, правда варить, як і всі тороїдальні, трохи жестковато.

Можна використовувати магнітопровід у вигляді тора від згорілого лабораторного трансформатора. В останньому випадку, спочатку знімають з «Латра» огорожу, арматуру і видаляють обгорілу обмотку. Очищений муздрамтеатр при необхідності перемотують (див. Вище), ізолюють Електрокартон або двома шарами лакоткани і намотують обмотки трансформатора. Зварювальний трансформатор має всього дві обмотки. Для намотування первинної обмотки використовується шматок дроту ПЕВ-2 довжиною 170 м, діаметром 1,2 мм (Рис. 10)

Мал. 10 Намотка обмоток зварювального апарату:

1 - первинна обмотка; 3 - бухта проводу; 2 - вторинна обмотка; 4 - ярмо

Для зручності намотування провід попередньо намотують на човник у вигляді дерев'яної рейки 50х50 мм з прорізами. Однак для більшої зручності можна виготовити нескладне пристосування для намотування тороїдальних силових трансформаторів

Намотавши первинну обмотку, покривають її шаром ізоляції, а після намотують вторинну обмотку трансформатора. Вторинна обмотка містить 45 витків і намотується мідним дротом в бавовняної або склоподібної ізоляції. Всередині осердя провід розташовується виток до витка, а зовні - з невеликим проміжком, що необхідно для кращого охолодження. Зварювальний апарат, виготовлений за наведеною методикою, здатний дати струм 80 ... 185 А. Принципова електрична схема зварювального апарату приведена на рис. 11.

Мал. 11 Принципова електрична схема зварювального апарату.

Робота кілька спроститься, якщо вдасться придбати працюючий "Латр" на 9 А. Тоді знімають з нього огорожу, струмознімальних повзунок і кріпильну арматуру. Далі визначають і маркують висновки первинної обмотки на 220 В, а інші висновки надійно ізолюють і тимчасово притискають до магнітопроводу таким чином, щоб їх не пошкодити під час намотування нової (вторинної) обмотки. Нова обмотка містить стільки ж витків і тієї ж марки, і того ж діаметру проводу, що і в розглянутому вище варіанті. Трансформатор в цьому випадку дає струм 70 ... 150 А.
Виготовлений трансформатор поміщають на ізольовану площадку в колишній кожух, попередньо просвердливши в ньому отвори для вентиляції (рис. 12))

Мал. 12 Варіанти кожуха зварювального апарату на основі "Латре".

Висновки первинної обмотки підключаються до мережі 220 В кабелем ШРПС або ВРП, при цьому в цьому ланцюзі слід поставити відключає автомат АП-25. Кожен висновок вторинної обмотки з'єднують з гнучким ізольованим проводом ПРГ. Вільний кінець одного з цих проводів кріпиться до утримувача електрода, а вільний кінець іншого - до зварюваної деталі. Цей же кінець дроту необхідно заземлити для безпеки зварювальника. Регулювання струму зварювального апарату проводиться включенням послідовно в ланцюг дроти власника електрода шматків нихромовой або константановой дроту d = 3 мм і довжиною 5 м, згорнутих «змійкою». «Змійка» кріпиться до листу азбесту. Всі з'єднання проводів і балластніка виробляються болтами М10. Переміщаючи по "змійці" точку приєднання дроти, встановлюють необхідний струм. Регулювання струму можна проводити з використанням електродів різного діаметру. Для зварювання таким апаратом користуються електродами типу Е-5РАУОНІІ-13 / 55-2,0-УД1 dd = 1 ... 3 мм.

При проведенні зварювальних робіт для запобігання опіків необхідно застосовувати фібровий захисний щиток, забезпечений світлофільтром Е-1, Е-2. Обов'язковою є головний убір, спецодяг та рукавиці. Зварювальний апарат слід оберігати від вогкості і не допускати його перегріву. Орієнтовні режими роботи з електродом d = 3 мм: для трансформаторів з струмом 80 ... 185 А - 10 електродів, а з струмом 70 ... 150 А - 3 електрода. після використання зазначеної кількості електродів, апарат відключають від мережі мінімум на 5 хвилин (а краще близько 20).

3. Зварювальний апарат з трифазного трансформатора.

Зварювальний апарат, при відсутності "Латре", можна зробити і на основі трифазного понижуючого трансформатора 380/36 В, потужністю 1..2 кВт, який призначений для живлення зниженою напругою електроінструментів або освітлення (рис. 13).

Мал. 13 Загальний вигляд зварювального апарату і його сердечник.

Тут підійде навіть екземпляр з однієї перегоріли обмоткою. Такий зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 В або 380 В і з електродами діаметром до4 мм дозволяє зварювати метал товщиною 1 ... 20 мм.

3.1. Деталі.

Клеми для висновків вторинної обмотки можна зробити з мідного трубки d 10 ... 12 мм і довжиною 30 ... 40 мм (рис.14).

Мал. 14 Конструкція клеми вторинної обмотки зварювального апарату.

З одного боку її слід розклепати і в вийшла пластині просвердлити отвір d 10 мм. Ретельно зачищені дроти вставляють в трубку клеми і обжимають легкими ударами молотка. Для поліпшення контакту на поверхні трубки клеми можна зробити насічки керном. На панелі, розташованої нагорі трансформатора, замінюють штатні гвинти з гайками М6 на два гвинти з гайками М10. Нові гвинти і гайки бажано використовувати мідні. До них приєднують клеми вторинної обмотки.

Для висновків первинної обмотки виготовляють додаткову плату з листового текстоліту товщиною 3 мм (рис.15).

Мал. 15 Загальний вигляд хустки для висновків первинної обмотки зварювального апарату.

У платі свердлять 10 ... 11 отворів d = 6мм і вставляють в них гвинти М6 з двома гайками та шайбами. Після цього плату кріплять у верхній частині трансформатора.

Мал. 16 Принципова електрична схема з'єднання первинних обмоток трансформатора на напругу: а) 220 В; б) 380 В (вторинна обмотка не зазначена)

При харчуванні апарату від мережі 220 В дві його крайні первинні обмотки з'єднуються паралельно, а середню обмотку приєднують до них послідовно (рис.16).

4. Тримач електродів.

4.1. Тримач електродів з труби d¾ ".

Найбільш простий є конструкція електротримачі, виготовлена з труби d¾ "і довжиною 250 мм (рис.17).

По обидва боки труби на відстані 40 і 30 мм від її торців випилюють ножівкою виїмки глибиною в половину діаметру труби (рис.18)

Мал. 18 Креслення корпусу утримувача електродів з труби d¾ "

До труби над великою виїмкою приварюють відрізок сталевого дроту d = 6 мм. З протилежного боку власника свердлять отвір d = 8,2 мм, в яке вставляють гвинт М8. До гвинта приєднується клема від кабелю, що йде до зварювального апарата, яка затискається гайкою. Зверху на трубу надівається шматок гумового або капронової шланга з відповідним внутрішнім діаметром.

4.2. Тримач електродів із сталевих куточків.

Зручний і простий в конструкції тримач електродів можна зробити з двох сталевих куточків 25х25х4 мм (рис. 19)

Мал. 19. Конструкція держателя електродів з куточків 25х25х4 мм:

1. - електрод;
2. - корпус (з куточків № 2,5);
3. - з'єднувальні болти М4;
4. - ізолятор ручки;
5. - електричний кабель;
6. - клема (болт М4);
7. - з'єднувальний куточок;
8. - клавіша фіксатора;
9. - контактний провід;
10. - важіль фіксатора;
11. - пружина

Беруть два таких куточка довжиною близько 270 мм і з'єднують маленькими куточками і болтами з гайками М4. В результаті виходить короб перетином 25х29 мм. В отриманому корпусі вирізається вікно для фіксатора і свердлиться отвір для установки осі фіксаторів і електродів. Фіксатор складається з важеля і невеликої клавіші, виконаної з листа сталі товщиною 4 мм. Цю деталь також можна зробити з куточка 25х25х4 мм. Для забезпечення надійного контакту фіксатора з електродом на вісь фіксатора надаватися надаватися пружина, а важіль з'єднується з корпусом контактним дротом.

Ручку отриманого власника покривають ізоляційним матеріалом, в якості якого використовується обрізок гумового шланга. Електричний кабель від зварювального апарату приєднується до клеми корпусу і фіксується болтом.

5. Електронний регулятор струму для зварювального трансформатора.

Важливою особливістю конструкції будь-якого зварювального апарату є можливість регулювання робочого струму. відомі такі способи регулювання струму в зварювальних трансформаторах: шунтування за допомогою дроселів різних типів, зміна магнітного потоку за рахунок рухливості обмоток або магнітного шунтування, застосування магазинів активних баластних опорів і реостатів. Всі ці способи мають як свої переваги, так і недоліки. Наприклад, недоліком останнього способу, є складність конструкції, громіздкість опорів, їх сильне нагрівання при роботі, незручність при перемиканні.

Найбільш оптимальним є спосіб ступінчастого регулювання струму, за допомогою зміни кількості витків, наприклад, підключаючись до відведень, зроблених під час намотування вторинної обмотки трансформатора. Однак, цей спосіб не дозволяє проводити регулювання струму в широких межах, тому їм зазвичай користуються для підстроювання струму. Крім іншого, регулювання струму у вторинному ланцюзі зварювального трансформатора пов'язана з певними проблемами. В цьому випадку, через регулюючий пристрій проходять значні струми, що є причиною збільшення її габаритів. Для вторинної ланцюга практично не вдається підібрати потужні стандартні перемикачі, які б витримували струм величиною до 260 А.

Якщо порівняти струми в первинній і вторинній обмотках, то виявляється, що в ланцюзі первинної обмотки сила струму в п'ять разів менше, ніж у вторинній обмотці. Це наштовхує на думку помістити регулятор зварювального струму в первинну обмотку трансформатора, застосувавши для цієї мети тиристори. На рис. 20 приведена схема регулятора зварювального струму на тиристорах. При граничній простоті і доступності елементної бази цей регулятор простий в управлінні і не вимагає настройки.

Мал.20. Принципова схема регулятора струму зварювального трансформатора:

VT1, VT2 -П416

VS1, VS2 - Т122-25-3

С1, С2 - 0,1 мкФ 400 В

R1, R2 - 200

R3, R4 - 220

R5, R6 - 1 кОм

R7 - 68 кОм

Регулювання потужності відбувається при періодичному відключенні на фіксований проміжок часу первинної обмотки зварювального трансформатора на кожному напівперіод струму. Середнє значення струму при цьому зменшується. Основні елементи регулятора (тиристори) включені зустрічно і паралельно один одному. Вони по черзі відкриваються імпульсами струму, що формуються транзисторами VT1, VT2.

При включенні регулятора в мережу обидва тиристора закриті, конденсатори С1 і С2 починають заряджатися через змінний резистор R7. Як тільки напруга на одному з конденсаторів досягає напруги лавинного пробою транзистора, останній відкривається, і через нього тече струм розряду сполученого з ним конденсатора. Слідом за транзистором відкривається і відповідний тиристор, який підключає навантаження до мережі.

Зміною опору резистора R7 можна регулювати момент включення тиристорів від початку до кінця напівперіоду, що в свою чергу призводить до зміни загального струму в первинній обмотці зварювального трансформатора Т1. Для збільшення або зменшення діапазону регулювання можна змінити опір змінного резистора R7 в більшу або меншу сторону відповідно.

Транзистори VT1, VT2, що працюють в лавину режимі, і резистори R5, R6, включені в їх базові ланцюга, можна замінити діністоров (рис. 21)

Мал. 21 Принципова схема заміни транзистора з резистором на динистор, в схемі регулятора струму зварювального трансформатора.

аноди динисторов слід з'єднати з крайніми висновками резистора R7, а катоди підключити до резисторам R3 і R4. Якщо регулятор зібрати на динисторах, то краще використовувати прилади типу КН102А.

Як VT1, VT2 добре зарекомендували себе транзистори старого зразка типу П416, ГТ308, однак ці транзистори, при бажанні, можна замінити сучасними малопотужними високочастотними транзисторами, мають близькі параметри. Змінний резистор типу СП-2, а постійні резистори типу МЛТ. Конденсатори типу МБМ або К73-17 на робочу напругу не менше 400 В.

Всі деталі пристрою за допомогою навісного монтажу збираються на текстолітової пластині товщиною 1 ... 1,5 мм. Пристрій має гальванічний зв'язок з мережею, тому всі елементи, включаючи тепловідводи тиристорів, повинні бути ізольовані від корпусу.

Правильно зібраний регулятор зварювального струму особливої ​​налагодження не вимагає, необхідно лише переконатися в стабільній роботі транзисторів в лавину режимі або, при використанні динисторов, в стабільному їх включенні.

Якщо ж вам не вдалося знайти відповідного муздрамтеатру у вигляді ЛАТРа або трифазного трансформатора, то прочитайте статтю про виготовлення зварювального апарату з електродвигуна

Опис інших конструкцій можна подивитися на сайті http://irls.narod.ru/sv.htm , Однак відразу хочу попередити, що багато хто з них мають як мінімум спірні моменти.

Також з цієї теми можна подивитися:

http://valvolodin.narod.ru/index.html - багато ГОСТів, схем як саморобних апаратів, так і заводських

http://www.yur.narod.ru/Svark/svark.htm той же сайт ентузіаста зварювання

За цим посиланням можна завантажити цікаву книгу «Зварювальний апарат своїми руками» автора Д.І. Зубаль

На все добре, пишіть to Elremont © 2005