Главная / Приспособления и детали
Назад
Время на чтение: 4 мин
0
1273
Аппарат для сварки необходим, если нужно крепко соединить металлические элементы. Стоит отметить, что таким сварочником можно как варить резать так и резать стальные детали.
Самое интересное, что состав и плотность элементов такому аппарату не принципиальна. Есть много моделей агрегатов для варки. Обратите внимание на инверторные, трансформаторные и конечно, полуавтоматы.
Многие специалисты по сварочным работам планируют открыть свое дело или подрабатывать в свободное время. Однако цена сварочной машины зашкаливает для среднестатистического рабочего человека.
- Введение
- Основы
- Особенности
- Статическое электромагнитное устройство с переменным током
- Провода в обмотке
- Сердечник
- Намотка
- Постоянный ток
- Подытожим
Введение
Цена качественных агрегатов измеряется в условных единицах, цифра которых стартует от 100. Не каждый бюджет осилит такую покупку.
В такой ситуации есть выход – сделать агрегат своими руками. А когда не хватает знание, то советуем начать с самого простого – со сборки трансформатора.
Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, главный орган аппарата для сварки, буквально его сердце. Многие задаются следующими вопросами:
- Как намотать такой трансформатор?
- Как его рассчитать?
- Как собрать агрегат для сваривания?
Без паники. В данной статье мы дадим ответ на вопрос, как своими силами сделать статическое электромагнитное устройство для сварочного аппарата для получения качественной основы для монтажа сварочного агрегата.
Цены на перемотку трансформаторов
| Тип | Цена руб. | |
| ТДМ 315 | 9800 | |
| ТДМ 317 | 10000 | |
| ТДМ 401,402 | 11400 | |
| ТДМ 500 | 11900 | |
| ВД 250 | 9870 | |
| ВД 306 СЭ | 16520 | |
| ВД 306 СЭМ | 20790 | |
| ВД 406 СЭ | 17950 | |
| ВД 505 | 27916 | |
| ВДУ 350 | 41890 | |
| ВДУ 506 | 33000 | |
| ВДУ 601 | 37800 | |
| ТК — 75 кВт | 20000 | |
| ТК — 100 кВт | 25000 | |
| ТК — 150 кВт | 30000 | |
Основы
Как упомянуто выше, трансформатор – главный орган. Принцип работы состоит в изменении входящего напряжения в переменный/постоянный ток, требующийся для работ со сваркой.
Статическое электромагнитное устройство, главным образом – это две обмотки, соединенные индуктивно.
Первая совокупность витков провода, к которой подводится энергия преобразуемого переменного тока, и вторая обмотки расположены на «сердце». Последний производят из динамной стали и служит шунтом.
Вы можете создать трансформатор как для личного применения, так и мощный промышленный агрегат. Отметим, во всех случаях он обязан служить вашим интересам, следовательно, иметь определенные параметры для проведения работ со сваркой.
Более распространена сборка сварочного агрегата с намоткой трансформатора, рассчитанная из ампеража в 150 – 170 и способностью проводить напряжение приблизительно 50 В.
Таких характеристик вполне достаточно для использования в быту. Вы сможете варить большинство металлов с применением электродов до трех миллиметров в диаметре. Конечно можно брать диаметр в 4 миллиметра, но в таком случае вы потеряете качество шва.
Следовательно, чем больший диаметр стержня из электропроводного материала вам придется применять, тем большую мощность должен иметь трансформатор.
Зависимость прямо-пропорциональна. При сборке статического электромагнитного устройства обязательно примите к сведению его предельные очертания.
Размер статического электромагнитного устройства будет увеличиваться с планируемым увеличением мощности сварочного агрегата.
При этом увеличение веса и параметров неизбежно. Рекомендуем сориентироваться с характеристиками которыми должен обладать ваш будущий аппарат — это поможет оптимизировать его вес и параметры.
Общая информация
Как мы сказали выше, трансформатор — это сердце сварочного аппарата. Он необходим для преобразования поступающего извне напряжения в переменный или постоянный ток, пригодный для сварочных работ. Представляет собой две обмотки (первичную и вторичную), которые связаны индуктивно. Обмотки располагаются на сердечнике, который является магнитопроводом и изготавливается из электротехнической стали.
Не важно, что вы собираете: сварочные трансформаторы для дома или мощный профессиональный аппарат. Он в любом случае должен обеспечить необходимые вам характеристики для выполнения сварки. Обычно при сборке самодельного аппарата наматывают трансформатор, рассчитанный на силу тока около 150-170 Ампер и способный выдержать напряжение около 50 В.
Особенности
Внешний вид сварочного аппарата состоящего из самостоятельно собранного трансформатора не будет соответствовать производственному образцу, понимайте эту особенность.
Невозможно сделать самому из подручных материалов заводской агрегат. Если экстерьер принципиален, конечно, можно сделать самому, но дешевле это не будет. Проще купить.
Следующую особенность, которую следует учесть – постоянная смена характеристик. Даже установка их вручную не спасает.
Поясню, установив, например, ампераж в 120, агрегат на самодельном трансформаторе каждый раз будет выдавать значение меньше или большее. Такое отклонение будет все время.
Конечно, она не критична, но, если ваша работа предусматривает щепетильности, рекомендуем рассмотреть вариант с покупкой готового аппарата.
Неисправности сварочных трансформаторов и методы их устранения
Физический принцип действия сварочного трансформатора ничем не отличается от обычного понижающего трансформатора. Он очевиден из поясняющего рисунка «Принцип действия понижающего трансформатора». Более подробно можно рассмотреть в этой статье устройство и принцип действия трансформаторного сварочника.
Принцип действия понижающего трансформатора. Ист. https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/raschet-svarochnogo-transformatora.html.
Внешний вид сварочника приведён на рисунке «Сварочный трансформатор».
Сварочный трансформатор. Ист. https://moiinstrumenty.ru/svarochnyj/svarochnyi-transformator-svoimi-rukami.html
Наиболее часто встречающиеся неисправности сварочных трансформаторов и методы их устранения сведены в таблицу.
ВНИМАНИЕ! При выполнении любого ремонта следует обязательно отключить аппарат от электросети.
| Описание неисправностей | Причины неисправностей | Методика устранения |
| Самопроизвольное отключение | Самопроизвольное отключение сварочного аппарата происходит за счёт срабатывания его электрозащиты при включении в питающую сеть. Причиной этого может быть:
|
|
| Сильное гудение трансформатора, сопровождающееся часто перегревом | Причины могут быть следующие:
|
|
| Чрезмерный нагрев | Причины могут быть вызваны нарушением норм и правил эксплуатации:
Чрезмерный нагрев сварочного аппарата может привести к полному разрушению электроизоляции обмоток и необходимости капитального ремонта всего аппарата. Поэтому, этот дефект необходимо устранить сразу по обнаружению. | Устранение дефекта заключается в неукоснительном соблюдении требований «Инструкции по эксплуатации сварочного трансформатора» |
| Сильный нагрев контактов | Причиной сильного нагрева контактов на клеммной колодке чаще всего является плохой электрический контакт: он приводит к большому «переходному сопротивлению». Через контакты протекает большой электрический ток, который и создаёт выделение большого количества тепловой энергии. Это приводит к сильному нагреву соединения и подсоединенных к нему проводов. В итоге:
|
|
| Низкое значение сварочного тока | Причиной может служить:
| Если величина напряжение источника электропитания не соответствует норме, то это следует устранить (изменить настройки генератора, применить мощный стабилизатор напряжения и т. п.). Если напряжение питания соответствует норме, то следует проверить регулятор величины сварочного тока и устранить неисправность. |
| Слишком высокое значение сварочного тока | Причиной может служить:
Повышенное напряжение источника электропитания, чаще всего, случается при питании от мобильных генераторов. В электросетях этот параметр регулируется централизованно. Резкое увеличение возможно только в случае аварии (обрыв «нулевого провода» на КТП). ВАЖНО. В случае повышения напряжения в электросети следует срочно отключить все потребители электроэнергии на ОЩ (иначе они выйдут из строя – «перегорят»). | Если величина выходного напряжения мобильного генератора не соответствует норме, то это следует устранить, изменив его настройки. При напряжении питания, соответствующем норме, следует проверить регулятор величины сварочного тока. До устранения обнаруженной неисправности к работе не приступать. |
| Плохая регулировка сварочного тока | Причиной этого дефекта являются неисправности в механизмах регулирования сварочного тока. В разных конструкциях сварочных трансформаторов применяются отличающиеся друг от друга схемы регулировки. Тем не менее, отказы можно разбить на следующие группы:
| Для осуществления ремонта необходимо снять защитный кожух и осмотреть механизм регулирования тока на предмет обнаружения неисправности:
|
| Внезапный обрыв сварочной дуги и невозможность зажечь ее снова | При попытке повторного поджига образуются только мелкие искры. Причины могут быть следующие:
|
|
| Потребление большого тока из сети при отсутствии нагрузки | Причиной этого является замыкание витков обмоток. | Если его не удаётся устранить локальным восстановлением изоляции, то следует заменить катушки. |
Самое «тонкое место» сварочника – клеммная колодка.
Клеммная колодка.
Статическое электромагнитное устройство с переменным током
Самостоятельно собранное статическое электромагнитное устройство с переменным током для сварочника – это классика, среди видов трансформаторов.
Конечно, одним из главных преимуществ такого вида статического электромагнитного устройства, в сравнении с работающими на постоянном токе, дешевая сборка и простота ремонта.
Хотя при этом следует отметить несколько недостатков. И первым, можно назвать – проблемный зажег дуги. Горение стабильно и требует огромного опыта мастера или результат не порадует, шов выходит с низким качеством и с множеством дефектов.
Тем не менее, чтобы собрать трансформатор на постоянном токе, вам понадобится сначала собрать статическое электромагнитное устройство на переменном токе, так последний является основой для первого. Все достаточно просто.
Провода в обмотке
Как уже говорили, чтобы собрать трансформатор, на начальном этапе нужны провода для первой обмотки и собственно второй обмотки. Помним, кроме обмотки нужен «сердечник».
Для создания которого используют исключительно сталь электротехнического типа, а далее наматывают на него провода – создают обмотку.
Начнем с расчетов и необходимых теххарактеристик будущего трансформатора. К примеру, вводные данные возьмем следующие: Напряжение – 60В, Ток – 120-160А. Исходя из этих характеристик, необходимо использовать провода с сечением 4 кв мм.
Мы рекомендуем взять провода с сечением в 7 кв мм, считаем более подходящим именно этот вариант, так как ваш будущий агрегат будет менее чувствителен перепадам напряжения в сети.
При этом оптимальным для первичной обмотки будут провода с медной сердцевиной в сечении составляющие именно 3 кв мм.
Важно при выборе проводов обращать внимание на покрытие. Обязательное условие, оно должно быть из ткани. И никаких полимеров. В связи с тем, что последние подвержены плавлению от большого нагрева и короткому замыканию.
В ситуации, когда нет нужного диаметра провода, рекомендуем брать два тоненьких и накручивать их совместно.
При этом стоит отметить, что такой способ увеличит совокупность витков провода в размере, соответственно корпус трансформатора будет иметь большие предельные очертания. Вся выложенная информация выше касается первичной обмотки.
Как намотать трансформатор
Итак, расчеты проведены, определены параметры используемых элементов повышающего трансформатора, определена схема намотки, можно переходить к самому процессу перемотки. Но перед этим необходимо разобраться с проводами, которые будут наматываться на сердечник.
На первичную обмотку наматывается медный провод в стеклотканевой или хлопчатобумажной изоляции. Никакой резины. Исходя из силы тока на первичной обмотке, равной 25 ампер, сечение наматывающего провода – 5-6 мм². Сечение провода на вторичной обмотке должно быть 30-35 мм², потому что по ней протекает ток большой силы (120-130 А). Особое внимание изоляции этого провода, она должна быть термостойкой. Теперь все готово, можно переходить к намотке тероидального трансформатора.
Перед тем как перемотать трансформатор, необходимо понять одну истину, что провода первичной обмотки подвергаются большим нагрузкам, потому что здесь используется проводник меньшего сечения. К тому же плотность уложенных витков здесь выше, поэтому они и греются больше. Вот почему качеству укладки в первичной обмотке надо уделить особое внимание.
Случается так, что самодельный трансформатор собирается не из цельного куска провода, а из нескольких отрезков. Ничего страшного в этом нет, ведь концы кусков можно соединить. Для этого нельзя использовать скрутку, лучше соединить два конца медной проволочкой в несколько витков, а затем пропаять стык и заизолировать.
Мотать витки надо аккуратно, плотно прижимая их друг к другу. При этом укладка провода должна проводиться не строго перпендикулярно касательной железа, а немного в сторону. Но как бы впереди должна идти внутренняя намотка. Это просто обеспечит простоту прижима следующего витка к предыдущему. При этом нет необходимости подравнивать провод.
Обратите внимание, чтобы в процессе перемотки трансформатора провод подавался в ровном состоянии. Перегибы и изгибы только усложнят сам производимый процесс. Поэтому лучше провод смотать на руку и натягивать во время укладки.
Для намотки тороидального трансформатора необходимо каждый уложенный слой изолировать. Для этого лучше использовать специальную пропитанную латоткань, которая при соприкосновении прилипает ко всему. Или можно использовать строительный скотч, который наматывается на трансформатор своими руками. Удобнее всего, если скотч нарезать на полоски шириною 15 мм. Ими легко покрывать слой провода, и при этом нужно постараться сделать так, чтобы внутренняя часть обмотки была покрыта изоляционным материалом в два слоя, а снаружи в один.
После чего всю обмотку надо смазать клеем ПВА. Он, во-первых, укрепит изоляцию, сделав ее монолитной. Во-вторых, обмотка не будет гудеть. ПВА жалеть не стоит, надо хорошо им обработать всю поверхность. После чего прибор надо высушить. А после еще намотать слой витков и так далее до полной готовности сварочного трансформатора. Намотка тороидального трансформатора своими руками закончена.
Перемотка трансформатора, правильно проведенная – это гарантия высокого качества и долгосрочной его эксплуатации. Перемотанный прибор будет работать точно так же, как практически новый. Конечно, он сильнее гудит, но во всем остальном это все тот же необходимый прибор.
Сердечник
На подготовительном этапе мы взяли нужное количество и тип проводов. Далее следует приступить к созданию сердечника.
На рисунке ниже представлен оптимальный по всем характеристикам сердечник для самостоятельно собираемого трансформатора – тип «стержневый».
Напоминаем, для сборки сердечника берите только пластины из электротехнического металла. Понадобится пластины толщиной от 0,35 мм, но не толще 0,55мм.
Габариты сердечника (А, В, С, D – на рис.) просчитываем исходя из сечения провода. Конечно, с опытом можно и «с закрытыми глазами его собирать, главное – все ветки на своем месте.
Собираем сердечник. Берем пластины Г-образной формы и далее собираем как на рисунке ниже. Когда будет достигнута нужная толщина сердечника, болтами скрепляют пластины по углам.
Рекомендуем обрабатывать пластины тонким напильником. Затем сердечник изолируют.
Изготовление
Изготовление трансформатора для сварочного аппарата начинается с вырезания каркаса для магнитопровода с обмотками. Размер каркаса определяет итоговую мощность устройства, чем он больше — тем больше можно сделать обмоток.
Конструкция сварочного трансформатора
Для каркаса самодельного П-образного сердечника берутся текстолитовые или бакелитовые плиты. Из них выпиливают два сборных коробчатых прямоугольных корпуса. Каждый корпус состоит из двух крышек с прорезями и четырех стенок. Форма прорезей — прямоугольная, по сечению сердечника, который будет в нее вставлен. Чем шире прорезь, тем больше число витков на обмотках.
После сборки и склейки корпусов они дополнительно изолируются — покрываются электротехническим лаком. После этого на короб наматывают термостойкий провод из меди квадратного или прямоугольного сечения. Изоляция провода — хлопчатобумажная с пропиткой или из стеклоткани. Резина, поливинилхлорид и другие подобные изоляторы не используются, т. к. при нагреве плавятся и горят.
После намотки каждого слоя он дополнительно изолируется электротехническим лаком. При этом от каждого слоя делаются отводы для последующей регулировки электрического заряда.
На первом корпусе монтируется первичная обмотка, на втором — вторичная.
Завершающий этап
После этого собирают сердечник из пластин трансформаторной стали. Можно взять старые, из ненужного устройства, но рекомендуется купить новые. Их соединяют в одно целое так, что получается буква П, одна «ножка» которой вставляется в корпус первичной обмотки, а вторая — вторичной. Отводы от обмоток при сборке сварочного трансформатора выводятся на его верхнюю часть, которая прикрывается дополнительной текстолитовой пластиной.
Схема сердечника трансформатора
Видео по теме: Как сделать сварочный аппарат из микроволновки
Публикации по теме
Процесс изготовления споттера своими руками из сварочного аппарата
Технология изготовления оборудования для точечной сварки из микроволновки своими руками
Как самостоятельно выполнить ремонт сварочных аппаратов инверторного типа
Намотка
Следующий шаг – намотка будущего трансформатора. Как упоминалось выше, начинаем с первичной обмотки. Она составит около двухсот десяти/пятидесяти витков.
Мотаем, согласно рисунку ниже. В конце наматывания, крепим текстолитовую пластину. На ней же крепим концы нашей обмотки болтами.
Приступаем к вторичной обмотке. Она должна состоять из количества витков в районе 70. Аналогично крепим текстолитовую пластину и закрепляем концы.
Все — ваш трансформатор готов к работе или совершенствованию. Посмотрите на окончательный вид намотанного трансформатора на рисунке ниже.
Полуавтомат Саныча
Народный умелец Саныч предлагает схему сварочного полуавтомата, простую и доступную даже для новичков.
Предложенная конструкция отличается мягким шипением дуги, тогда как в магазинных устройствах наблюдаются треск и щелчки. Жесткий режим там получается из-за выходных характеристик трансформатора 18–25 В.
Трансформатор состоит из четырех соединенных вместе сердечников от ТС-270. В итоге получается почти 2 тыс. Вт. Этой мощности хватает с запасом. Первичная обмотка (180+25+25+25+25) выполнена проводом сечением 1,2 мм. Для вторичной (35+35 витков) используется шина 8 мм². Количество витков вторичной обмотки выясняется в последнюю очередь, поэтому лучше сделать с запасом по паре витков в каждом плече. Лишнее можно будет отмотать.
Схема сварочного устройства:
Схема выпрямителя двухполупериодная. Для переключения тока стоит спаренный галетник. Два диода в маленьком радиаторе. Конденсаторы рекомендуется брать не меньше чем на 30 тыс. мкФ.
Силовая часть включается любым из мощных контакторов, например модели КМ-50Д-В или КП-50Д-В. При паспортных данных 27 В и при 15 В стабильно срабатывают. Контактор позволяет получить большую коммутируемую мощность при наименьшем токе 300–400 мА.
Питающий трансформатор ТС-40 перемотан, чтобы давал напряжение на выходе 15 В.
Для протяжного механизма используется ролик диаметром 25–28 мм. На направляющей нужно сделать канавку шириной 0,5 мм на глубину 1 мм. На вал двигателя он крепится гайкой. На выходе регулятора получается 6 В, и этого достаточно для оптимальной подачи. При превышении нижней границы подбирается стабилизатор с меньшим рабочим напряжением.
Ручка-держатель вытачивается из текстолитовых листов толщиной по 10 мм. Посадочные места сделаны дрелью с применением сверл и торцевой фрезы.
Защитный шланг с обеих сторон удерживается распорными втулками. Для надежности на ответных частях есть проточки.
Для корпуса потребуется лист железа толщиной 1 м с двойным буртиком по краю. Вентилятор для охлаждения устанавливается на задней стенке, как раз напротив силового трансформатора. Перемещается сварочный полуавтомат на колесиках.
Собранный полуавтомат включается в сеть для тестирования. Он должен не перегреваться и четко реагировать на регулировку тока. Также проверяется изоляция трансформатора. В случае неполадок наносится дополнительная. Проконтролировать нужно и подающий механизм: насколько равномерно и быстро он подает проволоку. Устройство отработало верой и правдой уже более 10 лет.
Читать также: Esr метр на микроконтроллере
Сварочное устройство-полуавтомат для бытовых нужд может быть приобретено в уже готовом к применению виде либо полностью собрано своими руками. Самодельный полуавтомат обойдётся исполнителю намного дешевле, но для его сборки потребуются определенные навыки работы с электротехническим оборудованием. Внешний вид такого сварного устройства представлен на размещённом ниже рисунке.
Всем желающим сделать полуавтомат из инвертора своими руками рекомендуем сначала ознакомиться с устройством этого агрегата и особенностями функционирования входящих в его состав модулей.
Постоянный ток
Как известно, собрать сварочный агрегат можно как на переменном токе, так и на постоянном. Собственно, для последнего собирают трансформатор постоянного тока (ТПТ). Такой ТПТ рекомендуем изготавливать для полуавтоматических агрегатов и инверторов.
Его преимущество – легко поджигаемая и главное стабильна дуга. Агрегат с таким трансформатором осилит варку деталей любой толщины и любого типа стали, как нержавейку так и чугун.
Для того, чтобы собрать ТПТ нужно запас времени в 10-15 минут, в случае уже собранного трансформатора переменного тока (как описывалось ниже).
Модернизация его в ТПТ состоит в подключении к вторичной совокупности витков провода — выпрямителя. Последний изготавливается на диодах.
Использовать для выпрямителя нужно диоды с адекватным охлаждением и его параметры должны выдерживать силу тока в 200А. Рекомендуем выбрать тип Д161. Далее выравниваем ток.
Берем два конденсатора (С1, С2) со следующими параметрами: 15000 мкФ, напряжение 50V.
Схема для сборки наведена ниже. L1 – индукционная катушка для регулировки тока. Х4 – контакты, для последующего подсоединения держателя электродов. Х5 – контакты для подсоединения массы.
Описанная схема применяется годами и продолжает показывать себя с положительной стороны. Удобная рабочая схема – пользуйтесь!
Устройство самодельного сварочного полуавтомата
Принцип функционирования инверторного устройства сводится к следующему действию: вначале ток подается на выпрямитель, затем его пульсирующее напряжение сглаживает фильтр, на выходе получается постоянный ток.
Посредством транзисторов, постоянный ток вновь преобразовывается в переменный, но имеет частоту не 50 Гц, а 20 Гц и выше.
За счет этого самодельные сварочные полуавтоматы могут конкурировать с другим подобным типом оборудования.
ВАЖНО ЗНАТЬ: Советы по выбору сварочной маски Хамелеон
Но ремонт первых считается трудным, так как в системе задействовано несколько сложных электросхем.
Принципиальная схема сварочного полуавтомата инверторного типа может выглядеть следующим образом.
а — дроссель; б — сварочный трансформатор; в — выпрямитель; 1 — магнитопроводы; 2 — текстолит (у трансформатора — изоляционная лента); 3 — провод или шина; 4 — диод ВЛ200 (2 шт.); 5 — диод В200 (2 шт.); 6 — секция из сдвоенных радиаторов (2 шт.); 7 — шпилька с гайками и шайбами (4 компл.)
Так как принцип функционирования инвертора основывается на изменении переменного тока, а не на применении частотного преобразователя ЭДС, устройство сварочного полуавтомата получает компактные размеры и легкий вес.
Но чтобы впоследствии сделать его ремонт, нужно обладать электротехническими знаниями, что и подтверждает схема сварочного полуавтомата.
Если электрическая сварка, выдающая ток в 160 Ампер, может весить до 19 кг, то инвертор с подобными техническими свойствами будет иметь массу вполовину меньше, и выдавать ток до 250 Ампер.
Как простое инверторное устройство, так и сварочный полуавтомат можно сделать самому.
Комплектуется сварочный инверторный полуавтомат, помимо источника питания: горелкой, устройством для подачи проволоки, гибким шлангом для подачи проволоки и подачи газа под давлением.
