Сварочный аппарат своими руками: как сделать его дома. Как сделать из трансформатора сварочный аппарат

Как сделать сварочный аппарат своими руками — инструкция

Трудно представить, в наше время, любые работы с металлом без использования сварочного аппарата. При помощи данного устройства Вы с легкостью можете соединять или резать железо различной толщины или габаритов. Естественно для выполнения качественных работ Вам потребуются определенные навыки, но в первую очередь Вам необходим сам сварочник. В наше время его естественно можно купить, как в принципе и нанять сварщика, но в данной статье речь пойдет о том, как сделать сварочный аппарат своими руками. Тем более, что при всем богатстве выбора моделей, надежные стоят достаточно дорого, а дешевые не блещут качеством выполненной работы. Но даже если Вы решили купить сварочный – знакомство с данной статьей поможет вам выбрать необходимый Вам аппарат. Сварочники бывают нескольких типов: постоянного тока, переменного, трехфазные и инверторные. Для того чтобы определится какой вариант Вам необходим, рассмотрим конструкцию и устройство первых двух , которые можно без специфических навыков собрать своими руками в домашних условиях.

На переменном токе

Данный вид сварочных аппаратов, является одним из наиболее распространенных вариантов, как в промышленности, так и в частных хозяйствах. Он прост в эксплуатации, по сравнению с остальными его довольно легко можно сделать в домашних условиях, что подтверждает фото ниже. Для этого вам необходимо иметь провод для первичной и вторичной обмотки, а также сердечник из трансформаторной стали для намотки сварочника. Простыми словами сварочный аппарат переменного тока – это понижающий трансформатор.

Оптимальное напряжение при работе сварочного аппарата, собранного в домашних условиях — 60В. Оптимальный ток 120-160А. Теперь несложно посчитать, какое сечение должно быть у провода для того, чтобы сделать первичную обмотку трансформатора (той, которая будет подключаться к сети 220 В). Минимальная площади сечения медного провода должна быть 3-4 кв. мм, оптимальным же является 7 кв. мм, ведь необходимо учитывать перепады напряжения и возможную дополнительную нагрузку. Получаем, что оптимальный диаметр медной жилы для первичной обмотки понижающего трансформатора должен быть 3 мм. Если Вы решите взять алюминиевый провод для того, чтобы сделать сварочный своими руками, то сечение медного провода нужно умножить на коэффициент 1,6. Важно, чтобы провода были в тряпичной оболочке, нельзя использовать проводники в ПВХ изоляции – она при нагреве проводов расплавится и произойдет короткое замыкание. Если у вас нет провода необходимого диаметра, то можно использовать более тонкие жилы, наматывая их в паре. Но тогда следует учитывать, что толщина обмотки увеличится, а соответственно и габариты самого аппарата. Для вторичной обмотки можно использовать толстый многожильный медный провод – такой же, как и жила на держателе.

Первым делом необходимо изготовить сердечник трансформатора самодельного сварочного аппарата. Оптимальным вариантом будет сердечник стержневого типа как показано на рисунке 1:

Этот сердечник нужно сделать из пластин трансформаторной стали. Толщина пластин должна быть от 0,35 мм до 0,55 мм. Прежде чем собирать сердечник необходимо просчитать его размеры, делается это следующим образом: во-первых, величина окна, т. е. размеры с и d на рисунке 1 необходимо выбирать такими, чтобы поместить все обмотки трансформатора, во-вторых, площадь крена, которая вычисляется по формуле Sкрена=a*b, должна быть не меньше 35 кв. см. Если Sкрена будет больше – тогда трансформатор будет меньше греется и соответственно дольше работать. Лучше, чтобы Sкрена была равна 50 кв. см. Далее приступаем к сборке пластин самодельного сварочного аппарата. Необходимо взять Г-образные пластины и складывать их, как показано на рисунке 2, пока не получится сделать сердечник необходимой толщины. После чего скрепляем его болтами по углам. В завершении необходимо надфилем обработать поверхность пластин и заизолировать их, обмотав тряпичной изоляцией.

Далее приступаем к намотке сварочного аппарата из понижающего трансформатора. В начале, наматываем первичную обмотку, которая будет состоять из 215 витков, как это показано на рисунке 3.

Целесообразно сделать ответвление от 165 и 190 витка. Сверху трансформатора прикрепляем толстую текстолитовую пластину. Концы обмоток закрепляем на ней при помощи болтового соединения пометив что первый болт – это общий провод, второй – ответвление от 165 витка, 3-й – ответвление от 190 витка и 4-й – от 215-го. Это даст возможность впоследствии регулировать силу тока при сварке, чем больше количество витков в первичной обмотке – тем выше будет сила тока Вашего сварочного устройства. После приступаем к намотке 70-и витков вторичной обмотки, как показано на рисунке 4.

Меньшее количество витков наматывают на ту сторону сердечника – куда намотана первичная обмотка. Соотношение витков нужно сделать примерно 60% к 40%. Это способствует тому, что после того как Вы уловите дугу и начнете сварку, вихревые токи частично отключат работу обмотки с большим количеством витков, что приведет к увеличению тока сварки, а соответственно улучшит качество шва. Концы намотки также закрепим при помощи болтов на текстолитовой пластине. Теперь Ваш самодельный сварочный аппарат готов. Подключив держатель и массу к вторичной обмотке необходимо подключить сеть к общему проводу и проводу, отходящему от 215-го витка первичной обмотки. Если вам необходимо увеличить силу тока, то можно сделать меньшее количество витков первичной намотки, переключив второй провод на контакт с меньшим количеством витков. Уменьшить характеристики можно при помощи сопротивления выполненного из изогнутой в виде пружины куска трансформаторной стали подключенной к держателю. Всегда необходимо следить, чтобы сварочный аппарат не перегревался.

Вот таким образом можно сделать сварочный аппарат из понижающего трансформатора своими руками. Как Вы видите, инструкция не слишком уж сложная и даже неопытный электрик сможет самостоятельно собрать прибор.

На постоянном токе

Для некоторых видов сварки необходим сварочник на постоянном токе. Таким инструментом можно варить чугун и нержавеющую сталь. Сделать сварочный аппарат постоянного тока своими руками можно не больше, чем за 15 минут, преобразовав самоделку на переменном токе. Для этого к вторичной обмотке необходимо подключить выпрямитель, собранный на диодах. Что касается диодов, они должны выдерживать ток в 200 А и иметь хорошее охлаждение. Для этого подойдут диоды Д161. Выравнивать ток нам помогут конденсаторы С1 и С2 со следующими характеристиками 15000 мкФ и напряжением 50В. Далее собираем схему которая указанна на чертеже ниже. Дроссель L1 необходим для регулировки тока. Контакты х4 для подключения держателя, а х5 для подачи тока на свариваемый участок детали.

Трехфазные сварочные аппараты используются для сварки в производственных условиях, они используют двухэлектродные держатели, поэтому в данной статье мы рассматривать их не будем, а инверторы изготавливаются на основе печатных плат, для изготовления которых необходимо специальное оборудование. Теперь вы знаете основные принципы конструкции сварочников и можете использовав их, сделать сварочный аппарат своими руками, как постоянку, так и на переменном токе. Рекомендуем также просмотреть видео уроки, предоставленные ниже, которые помогут Вам наглядно увидеть, как самому собрать простой сварочник из подручных материалов.

Наглядные мастер-классы

Итак, если Вы решили сделать сварочный аппарат в домашних условиях, возможно, данные видео уроки вдохновят Вас на изготовление собственного инструмента:

Также читают:

samelectrik.ru

как сделать трансформатор или мини-сварку своими руками

Если у вас есть необходимость выполнения каких-нибудь несложных сварочных работ для бытовых нужд, вовсе не обязательно приобретать дорогостоящий заводской агрегат. Ведь если знать некоторые тонкости, можно без труда собрать сварочный аппарат своими руками, о чем и пойдет речь ниже.

Сварочные аппараты: классификация

Любые аппараты для сварки бывают электрическими или же газовыми. Стоит сразу сказать, что самодельные сварочные аппараты не должны быть газовыми. Поскольку они включают в себя взрывоопасные баллоны с газом, держать такую установку дома не стоит.

Поэтому в контексте самостоятельной сборки конструкций речь пойдет исключительно об электрических вариантах. Такие агрегаты также подразделяются на разновидности:

1. Установки-генераторы — оснащены собственным генератором тока. Отличительная черта — большой вес и габариты. Для домашних нужд такой вариант не подойдет, да и собрать самостоятельно его будет сложно.
2. Трансформаторы — такие установки, в особенности полуавтоматического типа, очень распространены среди тех, кто делает сварочное оборудование самостоятельно. Питаются от сети в 220 или 380 В.
3. Инверторы — такие установки просты в применении и идеально подходят для дома, конструкция компактная и мало весит, но электронная схема достаточно сложна.
4. Выпрямители — эти аппараты просто собирать и применять по назначению. С их помощью даже новичок может выполнять качественные сварные швы.

Как сделать сварочный аппарат инверторного типа

Чтобы в домашних условиях собрать инвертор, потребуется схема, которая позволит соблюсти нужные параметры. Рекомендуется брать детали от старых советских приборов:

• транзисторов;
• диодов;
• дросселей;
• готовых трансформаторов;
• конденсаторов;
• резисторов;
• тиристоров.

Параметры для аппарата можно выбирать такие:

• Он должен работать с электродами, диаметр которых не превышает 5 мм.
• Максимальный показатель рабочего тока равен 250 А.
• Источник напряжения — сеть бытовая на 220 В.
• Регулировка сварочного тока варьируется от 30 до 220 А.

Инструмент включает такие компоненты:

• блок питания;
• выпрямитель;
• инвертор.

Начинаем с намотки трансформатора и действуем в такой последовательности:

1. Возьмите ферритовый сердечник.
2. Выполните первую обмотку (100 витков посредством провода ПЭВ 0,3 мм).
3. Вторая обмотка — 15 витков, проводом с сечением 1 мм).
4. Третья обмотка — 15 витков проводом ПЭВ 0,2 мм.
5. Четвертая и пятая — соответственно по 20 витков проводами с сечением 0, 35 мм.
6. Чтобы охладить трансформатор, возьмите вентилятор от компьютера.

Чтобы транзисторные ключи работали непрерывно, напряжение следует на них подавать после выпрямителя и конденсаторов. Блок выпрямителя соберите по схеме на плате, а все узлы прибора закрепите в корпусе. Можно использовать старый корпус от радиоустройства, а можно его сделать и самостоятельно.

С лицевой части корпуса устанавливается светодиодный индикатор, который показывает, что прибор включен в сеть. Здесь же можно поставить дополнительный выключатель, а также защитный предохранитель. Еще его можно установить на заднюю стенку и даже в сам корпус.

Все зависит от его размеров и конструктивных особенностей. Переменное сопротивление устанавливается на лицевой части корпуса, с его помощью можно регулировать рабочий ток. Когда вы собрали все электрические схемы, проверьте аппарат специальным прибором или тестером и можете провести его испытание.

Сварочный трансформатор своими руками

Сборка трансформаторного варианта будет от предыдущей несколько отличаться. Этот агрегат работает на переменном токе, но для сварки постоянным током нужно собрать к нему простую приставку .

Для работы вам потребуется трансформаторное железо для сердечника, а также несколько десятков метров толстого провода или толстой медной шины. Все это можно найти в пункте приема металлов. Сердечник лучше всего делать П-образным, тороидальным либо круглым. Многие также берут статор от старого электромотора.

Инструкция сборки П-образного сердечника выглядит таким образом:

• Возьмите трансформаторное железо сечением от 30 до 55 с м2. Если показатель будет больше, аппарат получится слишком тяжелым. А если сечение будет меньше 30, прибор не сможет корректно работать.
• Возьмите медный обмоточный провод сечением около 5 мм2, оснащенный термостойкой изоляцией из стеклоткани или хлопка. Изоляция важна, поскольку во время работы обмотка может нагреться до 100 градусов и выше. У обмоточного провода сечение квадратное или прямоугольное сечение. Однако такой вариант отыскать сложно. Подойдет и обычный с аналогичным сечением, но только вам нужно будет снять с него изоляцию, обмотать стеклотканью и тщательно пропитать электротехническим лаком, после чего высушить. В первичной обмотке 200 витков.
• Вторичная обмотка потребует порядка 50 витков. Провод обрезать не нужно. Включите в сеть первичную обмотку, а на проводах вторичной отыщите место, где напряжение составляет около 60 В. Для поиска такой точки отматывайте или наматывайте дополнительные витки. Провод может быть алюминиевым, но сечение должно быть больше, чем для первичной обмотки, в 1,7 раза.
• Готовый трансформатор установите в корпус.
• Чтобы вывести вторичную обмотку, потребуются медные клеммы. Возьмите трубку диаметром 10 мм и длиной около 4 см. Расклепайте ее конец и просверлите отверстие с диаметром в 10 мм, а в другой конец вставьте конец провода, предварительно очищенный от изоляции. Далее, обожмите его легкими ударами молотка. Чтобы усилить контакт провода с трубкой-клеммой, нанесите керном на нее насечки. Самодельные клеммы прикрутите к корпусу гайками и болтами. Детали лучше всего использовать медные. Наматывая вторичную обмотку желательно делать отводы через каждые 5−10 витков, они позволят менять ступенчато напряжение на электроде;
• Для изготовления электродержателя возьмите трубу с диаметром около 20 мм и длиной порядка 20 см. На концах примерно в 4 см от торцевой части выпилите выемки до половины диаметра. В выемку вставьте электрод и прижмите пружиной на основе приваренного куста проволоки из стали с диаметром 5 мм. Ко второму кону прикрепите такой же провод, который использовался для вторичной обмотки, с помощью гайки и винта. Наденьте на держатель резиновую трубку с подходящим внутренним диаметром.

Готовый аппарат к сети лучше всего подключать с помощью проводов с сечением от 1,5 с м 2 и более, а также рубильника. Ток в первичной обмотке обычно не превышает показатель в 25 А, а во вторичной колеблется в пределах 6—120 А. Во время работы с электродами диаметром 3 мм через каждые 10−15 делайте остановки, чтобы трансформатор остыл. Если электроды более тонкие, это не нужно. Более частые перерывы нужны, если вы работаете в режиме резки.

Мини-сварка своими руками

Чтобы самостоятельно собрать миниатюрный аппарат для сварки, вам потребуется всего лишь несколько часов и такие материалы:

• стержень графитовый из старой батарейки;
• бокорезы или пассатижи;
• нож;
• сухая тряпка;
• наждачная бумага;
• перчатки;
• 20 см проволоки диаметром 5 мм из алюминия или меди;
• 6 см проволоки ПЭВ 0,5 из меди;
• изолента;
• провод многожильный;
• любой металлический зажим;
• трансформатор от блока питания микроволновки с выпрямителем, или старого телевизора или приемника.

Сначала аккуратно разберите старую батарейку и извлеките из нее графитовый стержень. На конце его заострите шкуркой и протрите сухой тряпкой. Кусок толстой проволоки на4−5 см от конца очистите от изоляции и с помощью пассатижей или бокорезов загните петлю. В нее вставьте угольный электрод.

Уберите вторичную обмотку с трансформатора и на ее место намотайте толстую проволоку на 12−16 витков. Теперь все это вставляется в подходящий корпус — и аппарат готов.

Его провода присоединяются к выводам вторичной обмотки, угольный стержень вставляется в петлю и хорошо обжимается. Плюсовый вывод соедините с держателем электрода, а минусовый — со скруткой рабочих деталей. Ручку-держатель можно приспособить для электрода.

Можно применять ручку паяльника или нечто подобное. Включите прибор в бытовую сеть и выполните соединение деталей посредством графита. Должно возникнуть пламя, а на конце деталей образуется шарообразный сварной шов.

Для домашней мастерской наличие сварочного аппарата очень важно. Такие приборы имеют разные конструкции и модификации. Как новички, так и опытные мастера часто предпочитают не заводские, а самодельные аппараты, которые можно модифицировать на свой лад.

tokar.guru

Сварочный аппарат своими руками - 3 конструкции

Оборудование для сварочных работ не обязательно покупать в магазине. Его можно сделать в домашней мастерской. Ведь, по сути, конструкция простейшего прибора элементарна и собрать сварочный аппарат своими руками не составляет труда. Для этого нужны только некоторые комплектующие и немного знаний по электротехнике.

Как сделать простые и, в тоже время, функциональные аппараты для сварочных работ и что для этого потребуется — об этом далее в нашей статье.

Что нужно для сборки сварки

Чтобы собрать простейший сварочный аппарат, нужно понимать принцип его работы.

Вся работа сварки основывается на преобразовании электрического тока из сети. В бытовом использовании нам доступно электричество с напряжением в 220 вольт и силой тока в 16-32 ампера.

Как мы знаем, для сварки этого недостаточно.

Для сварочной дуги требуется мощность, а ее обеспечивает сила тока, измеряемая в амперах (простым языком, это количество электронов подающихся на электрод). Чем больше заряд, тем более продуктивным будет аппарат.

Трансформатор

Для увеличения мощности используют трансформаторы, которые понижают напряжение в несколько раз, но увеличивают силу потока электронов, что позволяет применить такой ток для образования сварочной дуги.

Трансформатор — это основной элемент, позволяющий собрать простейший аппарат, работающий на переменном токе.

Основу трансформатора составляет магнитопровод (сердечник из трансформаторной стали), на который и наматывают обмотки: первичную, из более тонкого провода и большим количеством витков. и вторичную, состоящую из толстого кабеля с наименьшим количеством намоток.

Магнитопроводы для сборки сварочных аппаратов можно использовать, например, со старых силовых трансформаторов.

Питание обеспечивается от бытовой розетки и подается на первичную обмотку.

Обмотки между собой не должны контактировать. Даже если трансформатор имеет намотки одну на другой, между ними обязательно располагается слой изоляции! Ток с одной обмотки на другую передается через сердечник магнитным потоком.

В качестве сварочных кабелей можно использовать продукцию заводского изготовления, или же подобрать подходящий по сечению провод. Главное, что они должны выдерживать мощность аппарата.

Держатели изготавливают из прутка или арматуры небольшого диаметра. По форме они напоминают трезубую вилку, в зубья которой и фиксируют электрод.

Как собрать трансформаторную сварку

Для этого нужно найти рабочий понижающий трансформатор. Можно взять модели С-Б22, ИВ-10, или ИВ-8, мощность которых должна составлять 1-2 кВт. Такие элементы, как правило, используются для питания различных электроинструментов и понижают напряжение с 220 до 36 вольт.

Снятие вторичной обмотки

Сборка трансформаторной сварки проводиться по следующему алгоритму.

• Изначально нужно снять с трансформатора вторичную обмотку, но нельзя повредить первичную.
• Снятую проволоку наматывают на первичную катушку, которая расположена посредине сердечника. При этом на каждые 30 мотков создают отводок (их нужно 8-10 штук), которые номеруют для удобства.
• Две другие стороны сердечника обматывают кабелем с несколькими жилами (минимум три медных проводка с сечением 6-8мм). Для каждой катушки потребуется до 12 метров такого провода. Это будет вторичная обмотка прибора (ВО).
• Клеммы изготавливают из медной трубки диаметром 10-12 мм, при этом кабель вставляют в один конец и зажимают, второй край плющат и сверлят отверстие под крепление. К этому зажиму крепят кабели ВО.
• На трансформаторе крепеж М6 нужно сменить на более мощный (находиться на верхней панели). К этому креплению присоединяют кабель вторичной обмотки.
• Для первичной обмотки потребуется кусок текстолитовой платы с десятью отверстиями, в каждое из которых монтируют крепление М6.
• Чтобы обеспечить работу, нужно последовательно соединить первичную обмотку с крайних, а затем со средней катушки. Отводки из вторичной обмотки вставляют в отверстия платы по номерам от 1 до 10. Ток будет регулироваться клеммами.
• Держатель для электродов можно изготовить из стального прутка в 5 мм, к которому присоединяют кабель. Его делают в виде трезубой вилки. На рукоятку надевают кусок резинового шланга.
• К кабелю массы можно приспособить держатель из магнита или же сделать стальной крючок, на который можно будет надевать на заготовки.

В таком аппарате в первичной обмотке ток будет с силой в 25 Ампер, а во вторичной — 60-120 А. Питание обеспечивается через бытовую розетку. Мощность прибора обеспечит отличную работу электродами с диаметром в 2 мм. Для расходника тройки время сварки будет ограниченным (безостановочно до 10-15 электродов, потом нужно дать остыть трансформатору).

Если у Вас опыта в электротехнике мало, то нужно более детально изучить материалы по тому, как создать такой аппарат.

Точечная сварка из микроволновки

Сваривание точками позволяет соединять очень тонкий металл в том случае, когда традиционные сварочные аппараты могут просто сжечь деталь.

Простейший точечный самодельный сварочный аппарат можно собрать с минимальным количеством материалов, используя старую рабочую микроволновку, с которой потребуется снять трансформатор с мощностью от 1 кВт. Одного такого элемента будет достаточно, чтобы варить точками металл толщиной до 1 мм. Для увеличения мощности можно использовать два трансформатора.

В микроволновке основную работу выполняет магнетрон, для которого требуется мощность около 4000 вольт. Трансформатор для этого работает не на понижения, а на повышение напряжения. На выходе такой элемент дает до 2000 В.

С такого элемента микроволновки нужно взять сердечник (магнитопровод) и первичную обмотку (намотан толстый провод с меньшим количеством витков). ВО (вторичная обмотка) при этом срезается или срубается с использованием стамески. С середины сердечника медную проволоку можно выбить или высверлить.

Важно не повредить при этих манипуляциях первичную обмотку (ПО) и сам сердечник!

После такой работы должен остаться магнитопровод с намотанной первичной обмоткой.

Когда все подготовлено, делают новую вторичную обмотку. Чтобы обеспечить большую силу тока, потребуется очень толстый кабель с сечением в 100 мм². Также может подойти многожильный провод.

Обычно такие кабели имеют толстую изоляцию и она может мешать намотке. Чтобы было удобно, ее можно снять, а кабель заизолировать тканевой изолентой.

Для вторичной обмотки нужно создать как можно меньше витков (уменьшить сопротивление). Сделать нужно 2-3 намотки. Концы кабеля выводят для контактов плюса и минуса.

Электроды изготавливают из толстого медного прута (желательно, чтобы он был не меньше диаметра провода вторичной обмотки). Если точечный сварочный аппарат будет небольшой мощности, то можно использовать жало с паяльников. Сами электроды затачивают в виде конуса.

Управление таким прибором осуществляется рычагом и выключателем. Нижний рычаг делают неподвижным, а верхний желательно сделать на пружине, для возможности сжимать и разжимать электроды. Выключатель ставят на первичную обмотку, куда подается и питание всего аппарата.

Для полноценного функционирования желательно поставить охлаждение для такого прибора. Можно использовать компьютерные вентиляторы. В противном случае потребуется постоянный контроль нагрева трансформатора и остальных элементов, а так же делать перерывы в работе для остывания.

Работу осуществляют следующим образом. Между электродами зажимают заготовку и включают ток. Поставив точку, питание отключают и перемещают деталь.

Такая сварка из микроволновки своими руками обеспечит сваривание очень тонких конструкций. Увеличить мощность можно за счет соединения двух трансформаторов. Но при этом важно правильно собрать такую сборку, иначе неизбежно замыкание.

Сварки постоянного тока

Самодельные трансформаторные аппараты работают на переменном токе, таким образом можно варить различные марки стали. Но некоторые металлы при сварке электродуговым способом требуют постоянного тока для получения качественного соединения.

Чтобы собрать такой прибор, к трансформатору потребуется добавить выпрямитель и дроссели для сглаживания тока.

Выпрямители собирают с диодов, способных выдерживать большую мощность (до 200 Ампер). Они, как правило, габаритные и, к тому же, потребуют сборки системы охлаждения. Диоды монтируют параллельно для повышения тока.

Такой выпрямительный мост позволит выровнять электрическую дугу и получить швы более высокого качества при сваривании нержавейки или алюминия.

Нужно ли все это

Сегодня на просторах интернета можно найти множество схем и конструкций различного оборудования для сварки. От простейшего массивного трансформаторного аппарата до сложнейших самодельных инверторов. Насколько целесообразно их собирать и использовать в домашней мастерской?

Еще десять лет назад инверторы были практически недоступны широким массам и все сварочные работы проводили с помощью габаритных трансформаторов, чаще всего именно самодельных. Их функции позволяют варить различные конструкции с использованием стальных деталей. А многие опытные сварщики варят такими приборами цветные металлы или чугун. Тем более сегодня намного улучшилась ситуация с электродами, которые можно подобрать практически для любого материала.

Однако трансформаторы без выпрямителя работают только на переменном токе и это затрудняет работу с нержавеющей сталью или, к примеру, алюминием. Использование дополнительно выпрямителей увеличивает габариты оборудования и стесняет подвижность. И если для мастерской это не проблема, то уже высотные работы затрудняются. Но главная проблема трансформаторной сварки самодельного изготовления — это точность настройки режимов. Инверторы заводского производства в этом случае намного выигрывают.

Различные конструкции точечных сварок тоже намного упрощают работу с тонкостенными металлами и изделиями, которые можно быстро починить. Но создание действительно мощного аппарата потребует большего количества комплектующих, а они не всегда доступны (попробуйте сейчас поискать два одинаковых трансформатора от микроволновки).

Сборка инвертора в домашней мастерской будет целесообразной в том случае, если у Вас есть почти все необходимые элементы: трансформаторы, выпрямители, транзисторы и прочие. В противном случае зачем заморачиваться поисками и сборкой прибора с сомнительной мощностью и настройкой, если он сегодня стоит от 50-100 долларов? И для небольших объемов работ такого аппарата будет более чем достаточно?

Что Вы можете добавить к этому материалу? Поделитесь своим опытом по сборке самодельного сварочного оборудования, особенно схемами сборки. Как Вы считаете: насколько эффективно применение таких приборов в домашнем хозяйстве? Оставьте свои комментарии в блоке обсуждений к этой статье.

wikimetall.ru

Сварочный трансформатор своими руками: схема (фото и видео)

В настоящий момент существует несколько модификаций разнообразных сварочных аппаратов. Сварочные трансформаторы своими руками можно изготовить достаточно легко при наличии определенных навыков.

Схема намотки сварочного трансформатора.

Наиболее популярными являются сварки трансформаторные, предназначенные для проведения контактного и дугового сваривания металлических конструкций. Популярность этого типа трансформаторов для сварки обусловлена несколькими причинами:

• простота и надежность устройства;
• наличие широкого диапазона использования этого типа аппаратуры;
• наличие высокой мобильности.

Помимо перечисленных преимуществ, использование этого типа аппаратов имеет целый ряд недостатков, основными среди них считаются следующие:

• низкий КПД трансформаторного аппарата;
• высокая зависимость качества шва от наличия навыков работы сварщиком.

Для установки можно изготовить трансформатор собственными руками. Устройство представляет собой агрегат, повышающий силу тока с одновременным понижением его напряжения.

Технология изготовления трансформатора для сварочного аппарата

Разработаны разнообразные схемы сварочного трансформатора. Наибольшую популярность приобрел агрегат, оснащенный П-образной конфигурацией магнитного сердечника. При наличии П-образного магнитного сердечника намотка проволоки первичной и вторичной обмоток осуществляется достаточно просто. П-образные устройства легко подвергаются разборке при необходимости проведения ремонта. Для создания сварочного аппарата требуется знать принцип работы сварочного трансформатора.

Конструкция сварочного трансформатора.

Для того чтобы эксплуатировать аппарат в бытовых нуждах, требуется поставить такие катушки на сердечник, которые бы позволили сваривать металлические заготовки электродами, имеющими диаметр 3-4 мм. При создании агрегата требуется провести расчет сварочного трансформатора. При изготовлении агрегата для сварочного устройства нужно набрать магнитный сердечник. При сборке сердечника следует помнить, что поперечное сечение должно составлять минимум 25-35 см². Расчет сварочного трансформатора, в частности, необходимой площади поперечного сечения, проводят по формуле S=a*b, см².

После проведения расчета и изготовления сердечника выбирается провод для изготовления обмоток. При выборе электропроводника особое внимание уделяется его сечению и общей длине. Для изготовления катушки первичной обмотки лучше всего применять специальный обмоточный термостойкий провод, изготовленный из меди, покрытый х/б или стеклотканевым изоляционным материалом. Желательно, чтобы медный провод имел квадратное или прямоугольное сечение.

При наличии провода требуемого сечения и отсутствии требуемого изоляционного материала его можно изготовить собственными руками. Для этой цели готовится несколько узких полосок из х/б материала или стеклотканевых. Ширина полоски должна составлять 2 см. После изготовления полосок изоляционного материала им осуществляется обмотка медного провода. Обмотанный провод пропитывается электротехническим лаком.

Для того чтобы сварочный аппарат мог хорошо осуществлять сваривание металлических заготовок, нужно обеспечить нормальный уровень напряжения переменного тока без нагрузки. На холостом ходу этот параметр должен быть равен 60-65 В. При проведении сварочных работ напряжение должно быть в пределах 18-24 В в зависимости от диаметра электрода.

Вернуться к оглавлению

Особенности проведения расчета параметров трансформатора для сварочного устройства

Изготовление самодельного сварочного трансформатора требуется начинать с проведения расчета всех технических параметров.

Трёхфазный стержневой трансформатор.

При подготовке к изготовлению трансформатора требуется рассчитать несколько технических параметров оборудования, от которых полностью зависит нормальная работа сварочной установки. Основными параметрами, требующими проведения расчетов, являются следующие:

• площадь поперечного сечения сердечника;
• площадь сечения провода первичной обмотки;
• площадь поперечного сечения провода вторичной обмотки.

При осуществлении расчетов в обязательном порядке требуется учитывать максимальную мощность, которую будет иметь сварочный агрегат. Например, при потребляемой мощности в 5 кВТ площадь поперечного сечения провода первичной обмотки должна составлять около 5 мм². При изготовлении обмотки лучшим вариантом будет, если площадь поперечного сечения составит 6-7 мм². При указанных параметрах потребляемой мощности первичной обмотки и поперечном ее сечении вторичная обмотка должна иметь поперечное сечение в 30 мм² (без учета изоляционного материала).

Перед проведением намотки катушек на сердечник требуется рассчитать не только количество витков, но и длину провода. Первичная обмотка должна иметь напряжение, которое является более низким, нежели в бытовой сети. Для того чтобы понизить напряжение на соответствующее значение, требуется рассчитать количество витков на 1 вольт напряжения для этой цели. Используется формула n=48/Sм, где Sм — площадь сечения сердечника, выраженная в квадратных сантиметрах.

При хорошем, качественном магнитопроводе n=0,9-1. Исходя из этого, общее количество витков катушки определяется в соответствии с формулой W1=U1/n, следовательно, при оптимальных показателях магнитопровода получается около 200-300 витков, в зависимости от поперечного сечения магнитопровода. В зависимости от количества витков выбирается длина медного провода. Показатели вторичной обмотки рассчитываются аналогичным образом.

Вернуться к оглавлению

Осуществление намотки катушек на магнитопроводы

Завершив расчет параметров и подготовив материалы для изготовления трансформатора, можно приступать к наматыванию катушек. Перед намоткой катушек требуется изготовить каркас для наматывания проводника. Этот каркас должен соответствовать параметрам магнитопровода. Размер каркаса должен быть таким, который можно было бы легко надеть на сердечник, изготовленный из текстолита. Намотка катушек осуществляется следующим образом: сначала делается намотка половины первичной обмотки, после чего проводится намотка половины провода вторичной обмотки. Между слоями проводника прокладывается электротехнический картон, стеклоткань или бумага, имеющая спецпропитку. Это требуется для того, чтобы обеспечить более качественную изоляцию.

Схема работы сварочного трансформатора.

Проводя изготовление трансформатора своими руками, требуется учитывать, что проводимые расчеты являются приблизительными. Как показывает практика, расчетные показатели способны сильно отличаться от настоящих показателей. По этой причине требуется при изготовлении агрегата использовать материалы с небольшим запасом. Значительные различия между расчетными и реальными показателями приводят к тому, что после изготовления агрегата требуется проводить его настройку.

После изготовления трансформатора его требуется включить и замерить напряжение на вторичной обмотке. Этот показатель должен составлять 65 В. В случае отклонения от этого значения требуется провести доматывание или сматывание проводника катушки.

Желательно при изготовлении катушки первичной обмотки предусмотреть несколько различных ответвлений для подключения различного входного напряжения. Это позволит работать при различных параметрах входного напряжения, что является особо актуальным для сельской местности, в которой колебания напряжения в бытовой сети являются обычным явлением.

В случае если при проверке работоспособности выясняется, что при расчетах неверно определена магнитная проницаемость, то потребуется либо провести перемотку обмотки, либо переключить клеммы на большее количество витков катушки. Определить мощность трансформатора на холостом ходу можно при помощи подсчетов количества оборотов диска счетчика электроэнергии за единицу времени. После проведения всех настроек лишние витки обмотки можно удалить путем перекусывания провода.

В случае отсутствия проводника требуемого сечения можно наматывать на катушку два провода в параллельном направлении, имеющие меньшее поперечное сечение.

expertsvarki.ru

Как сделать сварочный аппарат. Самодельные сварочные аппараты

Самодельный сварочный трансформатор

Многие конструкции в быту (в гараже, на даче, дома и т.д.) тяжело построить без внедрения сварки, в особенности электродуговой. В текущее время на прилавках магазинов появилось огромное количество электросварочных аппаратов как ввезенного, так и русского про­изводства. Отличные аппараты стоят доро­го, а более дешевенькие не всегда обеспечи­вают качество сварочных работ. В предлагаемой статье хотелось бы поделиться некоторыми соображениями в главном практического характера по конструированию любительских свароч­ных аппаратов (С.А.) на базе анализа ранее опублико­ванных материалов. Это поможет не толь­ко в самостоятельном изготовлении любительского  С.А., да и при выборе и по­купке уже готовых сварочных аппаратов.

Сварочные аппараты бывают постоян­ного и переменного тока. С.А. постоянного тока применяются при сварке на малых токах тонколисто­вого металла (кровельная сталь, автомо­бильная и т.д.). Сварочная дуга на посто­янном токе более устойчива, вероятна сварка на прямой и оборотной полярнос­ти. На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, созданными для сварки как на постоянном токе, так и на переменном. Для придания стойкости горения дуги на малых токах лучше иметь завышенное напряжение холостого хода Uxx сварочной обмотки (до 70 — 75 В). Для выпрямления переменного тока используются простые «мостовые» выпрямители на мощных диодах с ради­аторами охлаждения (рис. 1). Для сглаживания пульсаций напряже­ния один из выводов С.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, к примеру от магнитного пускателя. Для выпрямления и плавного регули­рования сварочного тока используются более сложные схемы с внедрением 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). Достоинства ре­гуляторов постоянного тока — в их уни­версальности. Спектр конфигурации ими напряжений составляет 0,1-0,9 Uxx. что позволяет использовать их не только лишь для ­плавной регулировки тока сварки, но и для зарядки аккумуляторных батарей, питания электронагревательных частей и других целей.

Рис. 1

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

Сварочные аппараты переменного тока используются при сварке электрода­ми, поперечник которых более 1,6 – 2 мм, а толщина свариваемых изделий — более 1,5 мм. При всем этом ток сварки большой (10-ки ампер) и дуга пылает довольно стабильно. Используются электроды, созданные для сварки лишь на переменном токе. Для обычной работы сварочного аппарата нужно:

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 (Uxx промышленных сварочных ап­паратов — до 70 – 75 В).

2.Обеспечить напряжение сварки U св нужное для устойчивого горения дуги. Зависимо от поперечника 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 поперечника электрода; dэ — поперечник электрода, мм.

4.Ограничить ток короткого замыка­ния Iкз, величина которого не должна пре­вышать номинальный сварочный ток более чем на 30 – 35%.

Устойчивое горение дуги может быть в этом случае, если сварочный аппарат будет владеть падающей наружной характерис­тикой, которая определяет зависимость меж силой тока и напряжением в сва­рочной цепи (рис. 2).

Сварочный аппарат указывает, что для грубого (ступен­чатого) перекрытия спектра сварочных токов нужна коммутация как пер­вичных обмоток, так и вторичных (что конструктивно более трудно из-за боль­шого протекающего в ней тока). Не считая того, для плавной конфигурации тока сварки в границах избранного спектра употребляются механические устройства переме­щения обмоток. При удалении сварочной обмотки относительно сетевой увеличи­ваются магнитные потоки рассеивания, что приводит к понижению тока сварки. Конструируя любительский С.А. не следует стремиться к полному перекры­тию спектра сварочных токов. Целесо­образно на первом шаге собрать свароч­ный аппарат для работы с электродами поперечником 2 – 4 мм, а на втором шаге, 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, главные из которых последующие: отно­сительная компактность и маленький вес; достаточная длительность работы (более 5 – 7 электродов dэ = 3 – 4 мм) от сети 220в. Вес и габариты аппарата могут быть снижены благодаря уменьше­нию его мощности, а повышение продол­жительности работы — благодаря исполь­зованию стали с высочайшей магнитной про­ницаемостью и термостойкой изоляции обмоточных проводов. Эти требования несложно выполнить, зная базы кон­струирования сварочных аппаратов и при­держиваясь предлагаемой технологии их производства.

Рис. 2

 Рис. 2. Падающая наружная черта сварочного аппарата: 1 — семейство характе­ристик для разных диапазонов сварки; Iсв2, Iсвз, Iсв4 — спектры токов сварки для электродов поперечником 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 — пластинки Г-образной формы; б — пластинки П-образной формы; в — пластинки из полос трансформаторной стали; S =axb — площадь поперечного сечения сердечника (керна), см2 с, d — размеры окна, см

Рис. 3

Итак, выбор типа сердечника. Для производства сварочных аппара­тов употребляют в основном магнитопроводы стержневого типа, так как в ис­полнении они более технологичны. Сер­дечник набирают из пластинок электротех­нической стали любой конфигурации тол­щиной 0,35- 0,55 мм, стянутых шпиль­ками, изолированными от сердечника (рис. 3). При подборе сердечника необ­ходимо учесть размеры “окна”, чтоб 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 доброкачественную сварку получить будет труд­но. Ну и перегрев сварочного аппарата после кратковременной работы также неизбежен. 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 владеют более высочайшими электротехни­ческими чертами, приблизительно в 4 – 5 раз выше, чем у стержневого, а электропотери невелики. Трудовые затраты на их изготовку более значительны и свя­заны сначала с размещением обмоток на торе и сложностью самой на­мотки. Но при правильном подходе они дают отличные результаты. Сердечни­ки изготовляют из ленточного трансфор­маторного железа, свернутого в рулон в форме тора. Примером может служить сердечник из автотрансформатора «Латр» на 9 А. Для роста внутреннего диа­метра тора («окна») с внутренней стороны отматывают часть металлической ленты и на­матывают на внешнюю сторону сердеч­ника. Но, как указывает практика, одно­го «Латра» недостаточно для производства высококачественного С.А. (не достаточно сечение S). Даже после работы с 1 – 2 электродами диамет­ром 3 мм он перегревается. Может быть ис­пользование 2-ух схожих сердечников по схеме, описанной в статье Б.Соколова «Сварочный малыш» (Сам, 1993, № 1), либо изготовка 1-го сердечника методом перемотки двух (рис. 4).

Рис. 4

Рис. 4. Магнитопровод тороидального типа: 1.2 — сердечник автотрансформатора до и после перемотки; 3 конструкция С.А. на базе 2-ух тороидальных сердечников; W11W12 — сетевые обмотки, включенные параллельно; W2 — сварочная обмотка; S =axb — площадь поперечного сечения сердечника, см2 , с, d— внутренний и наружный поперечники тора, см; 4 — электронная схема С.А. на базе 2-ух со­стыкованных тороидальных сердечников

Особенного внимания заслуживают люби­тельские С.А. сделанные на базе ста­торов асинхронных трехфазных электро­двигателей большой мощности (более 10 кВт). Выбор сердечника определяется площадью поперечного сечения статора S. Штампованные пластинки статора не полностью соответствуют характеристикам электротехнической трансформаторной стали, потому уменьшать сечение S менее 40 – 45 см нецелесообразно.

Статор высвобождают от корпуса, уда­ляют из внутренних пазов статорные об­мотки, срубают зубилом перемычки пазов, зачищают внутреннюю поверх­ность ратфилем либо 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 владеют также провода в резиновой либо резинотканевой изоляции. Неприменимы для работы при завышенной температуре (а это уже за­кладывается в конструкцию любительско­го С.А.) провода в полихлорвиниловой (ПХВ) изоляции из-за вероятного ее рас­плавления, вытекания из обмоток и их короткого замыкания. Потому полихлор­виниловую изоляцию с проводов необхо­димо или снять и обмотать провода по всей длине х.б. изоляционной лентой, или не снимать, а обмотать провод по­верх изоляции. Вероятен и другой про­веренный на практике метод намотки. Но об этом ниже.

При подборе сечения обмоточных про­водов с учетом специфичности 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 160×24 = 3,5 – 4 кВт, мощность первичной обмот­ки с учетом утрат составит порядка 5— 5,5 кВт, а как следует, наибольший ток первичной обмотки может достигать 25 А. Следовательно, сечение провода пер­вичной обмотки S1должно быть более 5 – 6 мм. На практике лучше ис­пользовать провод сечением 6 – 7 мм2 Или это прямоугольная шина, или мед­ный обмоточный провод поперечником (без изоляции) 2,6 – 3мм. (Расчет по известной формуле S = пиR2где S — площадь круга, мм2  пи = 3,1428; R — радиус круга, мм.) При недостающем сечении 1-го провода вероятна намотка в два. При ис­пользовании дюралевого провода его се­чение нужно прирастить в 1,6 – 1,7 раза. Можно ли уменьшить сечение провода сетевой обмотки? Да, можно. Но при этом С.А. растеряет требуемый запас мощности, будет греться быстрее, ну и рекомен­дуемое сечение керна S = 45 – 55 см в данном случае будет необоснованно велико. Число витков первичной обмотки W1 определяется из последующего соотноше­ния: W1 =  [(30 — 50):S] х U1где 30-50 – неизменный коэффициент; S — сечение керна, см2 , W1 = 240 витков с отводами от 165, 190 и 215 витков, т.е. через каждые 25 витков.

Большее количество отводов сетевой обмотки, как указывает практика, неце­лесообразно. И вот почему. За счет умень­шения числа витков первичной обмотки возрастает как мощность С.А. так и Uxx, что приводит к увеличению напря­жения горения дуги и ухудшению каче­ства сварки. Как следует, только изме­нением числа витков первичной обмотки достигнуть перекрытия спектра свароч­ных токов без ухудшения свойства сварки нельзя. Для этого нужно предусмот­реть переключение витков вторичной (сварочной) обмотки W2.

Вторичная обмотка W2 должна содер­жать 65 — 70 витков медной изолирован­ной шины сечением более 25 мм (лучше сечением 35 мм ). Полностью 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 недостающем сечении провода вероятна намотка в два и даже в три провода. При использовании дюралевого провода его сечение необ­ходимо увеличить в 1,6 – 1,7 раза.

Рис. 5

 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, ну и практика по­казывают, что более просто выводы сварочной обмотки завести через медные наконечники под клеммные болты диа­метром 8 – 10 мм (рис. 5). Медные наконечники изготавливают из медных трубок подходящего поперечника длиной 25 – 30 мм и укрепляют на проводах опрессовкой и, лучше, пропайкой. Особо остановимся на порядке намот­ки обмоток. Общие правила:

1.Намотка должна выполняться по изолированному керну и всегда в одном направлении (к примеру, по часовой стрелке).

2.Каждый слой обмотки изолируют слоем х.б. изоляции (стеклоткани, элек­трокартона, кальки), лучше 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 колебаний в качестве изо­ляции намотку можно проводить с ис­пользованием х/б шнура вроде бы в два про­вода (создатель использовал х.б. нить для ры­боловства). После намотки 1-го слоя обмотку с х.б. нитью фиксируют клеем, лаком и т.д. и после высыхания наматы­вают последующий ряд.

Разсмотрим порядок расположения обмоток на магнитопроводе стержневого типа. Сетевую обмотку можно располо­жить 2-мя основными методами. Пер­вый метод позволяет получить более «жесткий» режим сварки. Сетевая обмот­ка в данном случае состоит из 2-ух одина­ковых обмоток W1W2 расположенных на различных сторонах сердечника, соеди­ненных поочередно и имеющих оди­наковое сечение проводов. Для регули­ровки выходного тока на каждой из об­моток изготовлены отводы, которые попарно замыкаются (рис. 6а,в).

2-ой метод предусматривает намот­ку первичной (сетевой) обмотки на одной из сторон сердечника (рис. 6 в,г). В этом случае сварочный аппарат обладает крутопадающей ха­рактеристикой, варит «мягко», длина дуги меньше оказывает влияние на величину сварочного тока, а как следует, и на качество свар­ки. После намотки первичной обмотки СА нужно проверить на наличие короткозамкнутых витков и корректность вы­бранного числа витков. Сварочный транс­форматор включают в сеть через плавкий предохранитель (4 – 6А). Если предо­хранитель сгорает либо очень нагревается — это очевидный признак короткозамкнутого витка. Как следует, первичную обмот­ку придется перемотать, обратив повышенное внимание на качество изоляции.

Рис. 6

Рис. 6. Методы намотки обмоток СА на сер­дечнике стержневого типа: а – сетевая обмот­ка на 2-ух сторонах сердечника; б — соответ­ствующая ей вторичная (сварочная) обмотка, включенная встречно-параллельно; в — сете­вая обмотка на одной стороне сердечника; г — соответственная ей вторичная обмотка, включенная поочередно

Если сварочный аппарат очень гудит, а потребляемый ток превосходит 2 – 3 А, то это значит, что число первичной об­мотки занижено и нужно подмотать еще некое количество витков. Ис­правный СА потребляет ток холостого хода менее 1 – 1,5 А, не нагревается и гудит не громко. Вторичную обмотку СА всегда нама­тывают на 2-ух сторонах сердечника. Для первого метода намотки вторичная об­мотка также состоит из 2-ух схожих половин, включенных для увеличения ус­тойчивости горения дуги (рис. 6) встречно-параллельно, а сечение провода можно взять несколько меньше — 15 – 20 мм2 .

Для второго метода намотки основная сварочная обмотка W21 наматывается на свободной от обмоток стороне сердечника и составляет 60 — 65% от общего числа витков вторичной обмотки. Она служит в главном для поджига дуги, а во время сварки, за счет резкого роста маг­нитного потока рассеивания, напряжение на ней падает на 80 — 90%. Дополнитель­ная сварочная обмотка W22 наматывается поверх первичной. Являясь силовой, она поддерживает в требуемых границах на­пряжение сварки, а как следует, и сва­рочный ток. Напряжение на ней падает в режиме сварки на 20 — 25% относительно напряжения холостого хода. После производства С.А нужно провести его настройку и проверку каче­ства сварки электродами различного диа­метра. Процесс опции заключается в последующем. Для измерения сварочного тока и напряжения нужно приобрес­ти два электроизмерительных прибора — амперметр переменного тока на 180 — 200 А и вольтметр переменного тока на 70 – 80в.

Рис. 7

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

 Рис. 8. Схема подключения измерительных устройств

Рис. 8

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

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

Рис 9

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

Измеритель напряжения подключают к выходной (сварочной) обмотке С.А. На­стройку производят при помощи лю­бого тестера, которым держут под контролем выходное напряжение сварки. С помо­щью переменного сопротивления R.3 стрелку прибора устанавливают на ко­нечное деление шкалы при максималь­ном значении Uxx Шкала измерителя напряжения довольно линейна. Для большей точности можно снять две — три контрольные точки и проградуировать измерительный прибор на измерение напряжений.

Более трудно настроить измеритель тока, так как он подключается к само­стоятельно сделанному трансформа­тору тока. Последний представляет собой сердечник тороидального типа с 2-мя об­мотками. Размеры сердечника (наружный поперечник 35—40 мм) принципиального значения не имеют, главное, чтоб умес­тились обмотки. Материал сердечника — трансформаторная сталь, пермаллой либо феррит. Вторичная обмотка состоит из 600 — 700 витков медного изолированного провода марки ПЭЛ, ПЭВ, лучше ПЭЛШО поперечником 0,2 – 0,25 мм и под­ключена к измерителю тока. Первичная об­мотка — это силовой провод, проходящий снутри кольца и подключаемый к клемному болту (рис. 9). Настройка измерителя тока заключается в последующем. К силовой (сварочной) обмотке С.А. подключают ка­либрованное сопротивление из толстой нихромовой проволоки на 1 – 2 сек (очень нагревается) и определяют напряжение на выходе С.А. По закону Ома определяют ток, протекающий в сварочной обмотке. К примеру, при подключении Rн = 0,2ом Uвых = 30в.

Отмечают точку на шкале прибора. 3-х – 4 измерений с различными RH до­статочно, чтоб откалибровать измери­тель тока. После калибровки приборы ус­танавливают на корпус С.А, пользуясь общепринятыми советами. При сварке в разных критериях (мощная либо слаботочная сеть, длинный либо короткий подводящий кабель, его се­чение и т.д.) переключением обмоток на­страивают С.А. на лучший режим сварки, и дальше тумблер можно ус­тановить в нейтральное положение. Несколько слов о контактно-точечной сварке. К конструированию С.А. данного типа предъявляется ряд специфичных требований:

1. Мощность, отдаваемая в момент сварки, должна быть наибольшей, но менее 5—5,5 кВт. В данном случае потреб­ляемый из сети ток не превзойдет 25 А.

2. Режим сварки должен быть «жест­ким», а как следует, намотка обмоток С.А. должна проводиться по первому ва­рианту.

3. Токи, протекающие в сварочной об­мотке, добиваются значений 1500—2000 А и выше. Как следует, напряжение свар­ки должно быть менее 2—2,5в, а на­пряжение холостого хода — 6—10в.

4. Сечение проводов первичной обмот­ки более 6—7 мм , а сечение вторич­ной обмотки более 200 мм Добиваются такового сечения проводов методом намотки 4—6 обмоток и их следующего парал­лельного соединения.

5. Дополнительных отводов от первич­ной и вторичной обмоток делать нецеле­сообразно.

6. Число витков первичной обмотки можно взять мало расчетное в связи с кратковременностью работы С.А.

7. Сечение сердечника (керна) наименее 45—50 см брать не рекомендуется.

8. Сварочные наконечники и подвод­ные кабели к ним должны быть медными и пропускать надлежащие токи (диа­метр наконечников 12—14 мм).

Особенный класс любительских С.А. пред­ставляют аппараты, сделанные на базе промышленных осветительных и дру­гих трансформаторов (2—3 фазных) на выходное напряжение 36 в и мощностью более 2,5—3 кВт. Но до того как брать­ся за переделку, нужно измерить се­чение керна которое должно быть более 25 см , и поперечники первичной и вторичной обмоток. Вам сходу станет ясно, чего можно ожидать от переделки дан­ного трансформатора.

И в заключение несколько технологи­ческих советов.

Подключение сварочного аппарата к сети должно выполняться проводом се­чением 6—7 мм через автомат на ток 25 — 50 А, к примеру АП-50. Диаметр электрода зависимо от толщины свариваемого металла можно избрать исходя из последующего соотноше­ния: da= (1—1,5)L, где L— толщина сва­риваемого металла, мм. Длина дуги выбирается зависимо от поперечника электрода и в среднем равна 0,5—1,1 d3. Рекомендуется делать сварку короткой дугой 2—3 мм, напряже­ние которой равно 18—24 В. Повышение длины дуги приводит к нарушению ста­бильности ее горения, увеличению утрат на угар и разбрызгиванию, понижению глу­бины проплавления основного металла. Чем длиннее дуга, тем выше напряжение сварки. Скорость сварки выбирает свар­щик зависимо от марки и толщины металла.

При сварке на прямой полярности плюс (анод) подсоединяют к детали и минус (катод) — к электроду. Если необ­ходимо, чтоб на детали выделялось наименьшее количество тепла, к примеру при сварке тонколистовых конструкций, при­меняют сварку на оборотной полярности (рис. 1). В этом случае минус (катод) при­соединяют к свариваемой детали, а плюс (анод) — к электроду. При всем этом не только лишь обеспечивается наименьший 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 внешней стороны корпуса сварочного аппарата. Плохие контактные соединения понижают мощностные свойства СА, усугубляют качество сварки и могут вызвать их пере­грев и даже возгорание проводов. При маленький длине сварочных про­водов (4—6 м) сечение их должно быть более 25 мм. При выполнении сварочных работ не­обходимо соблюдать правила пожарной и электробезопасности при работе с электро­приборами. 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.

elektrica.info

Делаем самодельный сварочный трансформатор для дома своими руками.

Электросварка прочно вошла в арсенал работ домашних мастеров и автослесарей. Еще 20-30 лет назад, личный аппарат для ручной дуговой сварки был настоящей экзотикой. Счастливые обладатели сварочника в гараже или в своем дворе, пользовались неизменной популярностью среди друзей и знакомых, и имели возможность дополнительного заработка.

Приобрести списанный (а зачастую украденный со стройки или завода) сварочный аппарат советского производства считалось большой удачей.

Поэтому отечественные «кулибины» мастерили сварочники самостоятельно, из того, что удавалось найти буквально на мусорке. Неказистые на вид, зачастую опасные для здоровья – они, тем не менее, исправно работали.

Сегодня в любом строительном супермаркете можно купить промышленно изготовленный сварочный аппарат, в любом варианте исполнения и для различной нагрузки.

Однако многие слесаря, по-прежнему изготавливают этот прибор самостоятельно.

Рассмотрим виды и принцип действия дуговых сварочных аппаратов

Сварочный трансформатор

Преобразует электрический ток для образования устойчивой электрической дуги.На неподвижном сердечнике – магнитопроводе, располагаются две обмотки.

Принцип работы – понижение напряжения на вторичной обмотке с одновременным увеличением силы тока. Для регулирования параметров дуги, предусматривается изменение силы тока на вторичной обмотке. Либо переключением между витками обмоток, либо перемещением по сердечнику одной обмотки относительно другой.

Преимущества конструкции:

• Низкая стоимость;
• Простота изготовления;
• Высокая надежность;
• легкость в обслуживании.

Недостатки:

• Большая масса и габариты;
• Нестабильность сварочной дуги;
• Для работы требуется специальная подготовка персонала;
• Эффективно работает только с низколегированной сталью.

Сварочный выпрямитель

Состоит из двух блоков. Трансформатора и выпрямительного устройства.После понижения напряжения и повышения силы тока на трансформаторе, вступает в дело выпрямитель, собранный на кремниевых или селеновых элементах. В результате на выходе мы получаем постоянный ток для питания электрической дуги. Выпрямитель может иметь дополнительные элементы схемы, для получения идеальных характеристик.

Преимущества конструкции:

• Получение стабильной и непрерывной дуги, что делает сварочный шов более качественным;
• Возможность работать с любыми типами стали, в том числе и некоторыми цветными металлами;
• Простота использования позволяет работать на аппарате сварщикам с невысокой квалификацией.

Недостатки:

• Сложная конструкция, как в изготовлении, так и в обслуживании;
• Более высокая стоимость в сравнение с простым трансформатором.

Сварочный инвертор

Высокочастотный преобразователь тока.Конструктивно состоит из нескольких трансформаторов, дросселей и управляющих схем. На выходе выдает ток высокой частоты. Обеспечивает полный контроль над процессом сварки. Полная универсальность применения.

Преимущества конструкции:

• Низкое потребление мощности, за счет высокого КПД;
• Практически не зависит от колебаний входного напряжения;
• Устойчивая дуга позволяет работать с любыми металлами и электродами;
• Позволяет работать с длинными нагрузочными проводами;
• Широкий диапазон регулировки тока;
• Малая масса и компактные габариты;
• Простота использования.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Сложность конструкции не позволяет обслуживать прибор в домашних условиях.

Полуавтомат

Формирует дугу постоянным или импульсным током.Может работать или в инертной среде (углекислота), или при помощи специальной проволоки. Электродная проволока подается по резиновому шлангу в зону сварки при помощи специального держателя.

Преимущества конструкции:

• Высокое качество шва;
• Практически отсутствуют брызги раскаленного металла;
• Работа с металлом любой толщины, в том числе и малой;
• Применение в кузовных работах при ремонте автомобиля;
• Простота использования для неопытного сварщика.

Недостатки:

• Высокая стоимость;
• Использование специализированных расходных материалов.

Изготовление самодельного сварочного трансформатора для дома

Самодельный сварочник, как правило, представляет собой трансформатор или выпрямитель. Инвертор или полуавтомат изготовить дома может не каждый.

Для создания правильного аппарата, необходимо знать устройство и принцип действия сварочного трансформатора.

При работе с толстостенными металлическими заготовками используются мощные трансформаторы переменного тока. Типовая схема представлена на рисунке.

С помощью контактов 1,2,3,4.5 осуществляется регулировка количества витков на первичной обмотке – что позволяет выбрать необходимый ток сварки. В данном случае определение «чем больше, тем лучше» не подходит. Слишком высокий ток может просто расплавить металл. Для нормальной работы трансформатора необходим диапазон регулировки 50-200 ампер.

При сборке сварочного трансформатора необходимо провести элементарный расчет параметров. Электроды переменного тока имеют диаметр более 2мм. Ток в несколько десятков ампер дает относительно устойчивую дугу на толщинах металла 2-5 мм. Для воспламенения дуги выходное напряжения обязано быть в пределах 60-65 вольт.

Сварочный ток Iсв рассчитывается исходя из диаметра электрода.Формула для расчета: Iсв=КК1*DIсв – сварочный ток в Амперах.К1 = 30-40 (коэффициент, величина которого определяется типом и размером электродов)D = диаметр электрода в мм.

ВАЖНО! При коротком замыкании, ток не должен превышать рабочее значение на 30-35%

График зависимости силы сварочного тока от напряжения приведен на рисунке:

При работе с тонкими металлами необходим сварочный выпрямитель. Принцип работы такой же, как у трансформатора, только на вторичную обмотку нагружается выпрямитель.

Напряжение холостого хода на обмотке должно быть в диапазоне 70-75 вольт, для устойчивой работы дуги при относительно небольших токах.Для поддержания стабильного напряжения при сварке (точнее – для защиты дуги от его пульсаций) в схему добавлен дроссель с конденсатором.

Правильный аппарат с широким диапазоном рабочих токов

Собрать сварочный трансформатор переменного тока с широким токовым диапазоном сложно. Поэтому один и тот же трансформатор можно использовать для разных видов сварки. Для работы с толстым металлом и электродами диаметром 3-4 мм, используется только трансформатор с регулируемой обмоткой.

А для сварки тонкого метала (например, при ремонте автомобиля) к нему подключается схема выпрямителя. И тогда у вас появляется возможность варить переменным током небольшой величины.

Для безопасности работ лучше укрыть собранный комплект в диэлектрический корпус. Идеальный вариант – листы текстолита. Коммутационные контакты можно вывести на одну сторону ящика и подписать их назначение.

В этом видео подробно рассказано о том, что такое сварочный трансформатор и почему его так называют

Для охлаждения трансформатора и схемы выпрямителя в корпусе надо предусмотреть принудительную вентиляцию.

ВАЖНО! При соблюдении элементарных норм безопасности, ваш самодельный сварочный аппарат будет работать не хуже промышленного.

obinstrumente.ru

схема самодельного, трансформатор постоянного тока, как сделать работу

Если человек планирует выполнять в бытовых условиях небольшие объемы каких-либо несложных сварочных работ, он вполне может изготовить сварочный аппарат своими рукамиСейчас сложно увидеть проведение каких-либо работ с металлом без использования сварочного аппарата. Этот прибор свободно режет или соединяет железные детали, независимо от его толщины и размеров. Чтобы заниматься сваркой, нужно иметь некоторые навыки, ну и собственно, сам аппарат. Можно его купить, можно нанять сварщика для проведения нужных работ, а можно сделать агрегат своими руками.

Стандартная схема сварочного аппарата и его виды

Прежде чем приступить к созданию сварочного аппарата в домашних условиях, следует понять его устройство.

Для того чтобы сделать сварочный агрегат из легкодоступных материалов и деталей, необходимо четко понять ключевые принципы его функционирования

Основной элемент сварочника, из которого он состоит – это трансформатор, питающий дугу аппарата, управляющую переменным напряжением и контролирующую качество и величину тока.

Далее к трансформатору присоединяются соединяющие провода, выключатели и движки регуляторов, необходимые клеммы. Все это заключается в корпус и оборудуется для удобства переноса, ручками или колесиками.

Конструкции стандартных сварочных аппаратов весьма разнообразны, но можно выделить такие основные типы:

• Аппарат переменного тока;
• Работающего с постоянным током;
• Трехфазный;
• Инверторный.

Сварку с применением постоянных токов обычно используют для работы с тонколистным материалом, автомобильной и кровельной стали.

Сварочные приборы постоянного и переменного тока надежные, неприхотливые при эксплуатации, тяжелые по весу и очень чувствительные к перепадам напряжения. Если оно упадет ниже 200 Вольт, работать будет трудно, возникнут проблемы с зажиганием и поддержкой дуги.

Эти сварочные аппараты очень похожи по своей конструкции и если у нас есть сварка переменного тока, то немного ее доработав, мы получим прибор для работы с постоянным током.

Что касается инверторов, то благодаря применению электронных деталей, их вес стал гораздо легче. Они не боятся падения напряжения, но при этом весьма чувствительны к перегреву. Работать с такими аппаратами нужно аккуратно, иначе они могут сломаться.

Самодельный сварочный аппарат переменного тока

Сварочный агрегат, работающий с переменным током – один из самых распространенных моделей. Он самый простой в использовании и его легко собрать дома по сравнению с другими видами сварочников.

Что для этого нужно:

• Провода для вторичной и первичной обмотки;
• Сердечник для намотки;
• Понижающий трансформатор (можно взять «ЛАТРА»).

Какие нужны провода? Оптимальное напряжение при работе аппарата, созданного самостоятельно, составляет 60В при оптимальном токе – 120 -160А. Исходя из этого, понимаем, что минимальное сечение медных проводов, чтобы намотать первичку, должно быть 3-4 кв. мм. Оптимальное – 7 кв. мм, которое учитывает возможную дополнительную нагрузку и скачки напряжения.

Нельзя использовать провода в ПВХ или резиновой изоляции, так как они могут перегреться и вызвать замыкание.

Если нет провода нужного сечения, можно использовать тонкие жилы, наматываемые вместе. Правда толщина обмотки увеличится, что повлечет увеличение габаритов самого аппарата. Чтобы сделать вторичную обмотку можно брать толстый медный провод, состоящий из множества жил.

Сердечник для самоделки делается из пластины стали трансформатора, толщина которой должен быть от 0,35 мм до 0,55 мм. Их необходимо сложить так, чтобы получился сердечник необходимой толщины, а потом закрепить устройство болтами по углам. В завершении работы следует надфилем обработать поверхность пластинок и сделать изоляцию.

Затем начинается намотка. Вначале первичная (можно сделать примерно 240 витков). Для того чтобы была возможность регулировать проходящий ток, нужно сделать несколько отводов с примерным шагом в 20-25 виточков.

Сколько нужно меди для вторичной обмотки? Обычно количество витков составляет 65-70. Сечение провода – 30 – 35 кв мм. Как и при первичном обматывании нужно делать отводы для регулирования тока. Изоляция проводов должна быть надежной и стойкой к теплу.

Намотка делается в одном направлении и каждый ее слой изолируется. Концы намотки крепятся болтами к пластине и можно считать, что самодельный сварочник готов.

Если нужно увеличить силу тока – в этом деле может помочь вольтодобавка или можно сделать это вручную, уменьшив количество витков первичной намотки и переключив провод на контакт с более малым количеством витков.

Создавая сварочный аппарат, нужно не забыть его заземлить, согласно технике безопасности. А также всегда нужно следить за тем, чтобы сварочный аппарат не перегревался!

Простой сварочный аппарат постоянного тока

Для сварки чугуна и нержавейки понадобится аппарат с постоянным током. Создать его можно за 15 минут, если уже есть аппарат на переменном токе. В этом случае будет произведена модернизация уже имеющегося устройства.

Прежде всего, следует определиться с мощностью тока самодельного сварочного аппарата

Переделка переменки будет заключаться в подключении к вторичной обмотке выпрямителя, который собирается на диодах. Диоды должны в свою очередь выдерживать ток в 200 А и хорошо охлаждаться.

Выпрямитель лучше справится со своей работой, если использовать конденсаторы с напряжением 50В и специальный дроссель для регулировки тока.

Что нужно знать, подключая аппарат к сети на постоянку:

• Обязательно надо использовать рубильник, который в любой момент может отключить устройство из сети;
• Сечение провода для подключения должно быть больше или равно 1,5 кв. мм, а ток потребления в первичной обмотке – максимум 25 А.

Схема работы сварочника такова, что ему время от времени нужно давать отдохнуть. И неважно полуавтомат это, или ручник. Впрочем, если аппарат работает на электродах диаметром меньше 3 мм, то можно не прерываться.

Инвертор: как сделать сварочный аппарат своими руками

Самостоятельно инвертор можно собрать из мелких деталей и проводки от советского телевизора или пылесоса.

Особенности работы инвертора:

• Аппарат работает с постоянным током и плавной его регулировкой от 40 до 130 А;
• Самый большой ток для первичной обмотки – 20А, используемые электроды должны быть не больше 3 мм;
• Электрический держак должен иметь кнопку, нажав которую в аппарат пойдет напряжение.

Все элементы инвертора располагаются на специальной печатной плате, а для лучшего отвода тепла от диодов, они фиксируются на специальный теплоотвод, который прикручивается к плате. Сама плата обычно изготавливается из стеклотекстолита, примерной толщиной 1,5 мм.

Для дополнительного охлаждения схемы можно использовать вентилятор, фиксируемый прямо на корпус, в котором расположен инвертор.

С помощью такого аппарата можно спокойно варить цветные и черные металлы, заготовки из тонкого листа.

Трехфазные сварочные аппараты обычно используются для сварки в условиях производства, поэтому делать дома их не имеет смысла.

Особой популярностью пользуются сварочники Тимвала, Буденого и на тиристорах.

Советы, как сделать сварочный аппарат в домашних условиях: точечная сварка

Одной из самых удобных и экономных мини сварок в последнее время стала точечная, происходящая контактным способом. В быту такая вещь применяется для ремонта бытовой техники и сварки аккумуляторов.

Самыми простыми в изготовлении являются сварочные аппараты контактной точечной сварки переменного тока с нерегулируемой силой тока

Нагревание происходит с помощью импульса, причем импульсный миг не превышает одну десятую секунды, то есть все происходит очень быстро.

Создается такая минисварка с помощью трансформатора от старой микроволновки, который будет дорабатываться в процессе создания аппарата. Цель – возможность получить на выходе кратковременный импульс не меньше 1000А.

Доработка происходит таким образом:

• Из трансформатора удаляется все, кроме сердечника и первичной обмотки;
• На место вторичной обмотки наматывается провод с сечением не меньше чем 100 кв. мм;
• Здесь главное очень плотно намотать провод на сердечник.

В итоге на выходе должно быть около 5 вольт, но если мощность слишком мала, можно взять еще один трансформатор. После чего нужно снова проверить напряжение. Если оно не больше 2000 А – микросварочный аппарат готов к использованию.

Как сделать сварочный аппарат своими руками (видео)

При использовании электропроводки и работе со сварочным аппаратом нужно не забывать следовать технике безопасности. Впрочем, ей нужно следовать всегда, независимо оттого, создаете вы сварку или хитрый доильный аппарат. Прежде чем приступить к подобного рода работам, всегда нужно ознакомиться с тем, как правильно их выполнять.

Добавить комментарий

6watt.ru

---

• 
  Как сделать подоконник на пластиковые окна
• 
  Как сделать декоративную плитку своими руками
• 
  Как сделать тумбу на кухню под мойку своими руками
• 
  Как сделать своими руками арку из дерева
• 
  Как сделать гидроизоляцию пола в бане
• 
  Как сделать плинтус своими руками из дерева
• 
  Как сделать ремонт в детской комнате
• 
  Как сделать ручку на двери
• 
  Как сделать подсветку в комнате
• 
  Как сделать арку из дерева своими руками
• 
  Как сделать арку своими руками из дерева