Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Нерідко невідкладні справи в господарстві вимагають виготовлення саморобного зварювального апарату. Зібрати з підручних матеріалів такий апарат не так складно, а досвід такого роду буде корисний будь-якому майстрові. Питання зварювання деталей часто виникає в самих різних ситуаціях, і при цьому купити зварювальний апарат не всі можуть собі дозволити. Переважно зібрати його з трифазного трансформатора, так як в цьому випадку ніякої перемотування він не зажадає.

Схема пристрою зварювального апарату.

Матеріали і інструменти для збірки знадобляться наступні:

  • електротехнічна сталь;
  • старий трансформатор;
  • шпильки з дроту;
  • напилок;
  • електрокартон;
  • ізоляційна стрічка;
  • обмотувальний дріт;
  • електроди;
  • діоди;
  • радіатори.

Схема і технічні характеристики зварювальних апаратів

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

Апарат, що збирається вдома, повинен мати наступні характеристики:

  • габарити і вага невеликі;
  • 220 В живлення;
  • тривалість роботи, яка складе не менше 5-7 електродів d е = 3-4 мм.

Маса виробу і його габарити можуть бути скориговані зменшенням його потужності, тому що залежать від неї. Тривалість його нормальної роботи залежить від якості матеріалу, з якого виконаний сердечник і ступеня термостойкости дроти, яким виконана обмотка. Щоб максимально збільшити час зварювання, використовують сердечник зі сталі з високою магнітною проникністю.

Який струм використовувати для зварювального апарату

У саморобних зварювальних апаратах може застосовуватися струм постійний або змінний. Ті агрегати, в яких застосовують малі змінні струми, можуть використовуватися для зварювання покрівельного і автомобільного заліза, а також будь-якого іншого тонколистового металу. Такі саморобні зварювальні апарати відрізняються стійкістю зварювальної дуги, а сам процес зварювання з їх допомогою може здійснюватися прямий або ж зворотною полярністю за умови, що подається постійної напруги.

Функціональна схема джерела живлення зварювального апарату.

При подачі постійного струму можна зварювати за допомогою електродного дроту, не використовуючи глину, в тому числі і електродами, які спочатку призначені для зварювання металів постійним або змінним струмом. Щоб дуга спалахувала при подачі малого струму, ізоляційної обмотки бажано надати завищена напруга на холостому ходу. Щоб випрямити дугу змінного струму використовуються мостові випрямлячі з діодами великої потужності і обов'язковими радіаторами охолодження (рис.1).

На цьому малюнку видно, що для зменшення стрибків напруги до держателю електродів приєднується один висновок СА, використовуючи для цього Т-подібний спеціальний фільтр. Сам цей фільтр повинен складатися з дроселя L1, який є котушкою, обмотаним мідної шиною в 50-70 витків з обов'язковим відведенням від середини, з конденсатором С1.

Таблиця необхідних технічних характеристик для зварювального апарату.

Мідну шину намотують на сердечник ВЗГ-12, який можна взяти від непотрібного понижувального трансформатора, або аналогічного за характеристиками іншого, але з умовою, що потужність його буде не менше. При цьому простежується наступна закономірність: чим перетин заліза зменшує скачки дроселя більше, тим менше ймовірність його магнітної системі входити в насичення при роботі.

Це важливий пункт при зварюванні, так як якщо при великих токах магнітна система входить в насичення, як буває при різанні, то стрибкоподібно і швидко зменшується індуктивність дроселя, чому згладжування струму не відбувається. Зварювальний дуга в таких умовах функціонує нестабільно. Сам конденсатор С1 являє собою батарею меншої ємності, на 350-400 МКФ, і напруга не менше 220 В конденсаторів типу МБМ, МБГ або інших, що мають ті ж характеристики.

Загальні принципи виготовлення та обслуговування

Малюнок 2. Падаюча зовнішня характеристика зварювального апарату.

Щоб в саморобному зварювальному апараті випрямити і відрегулювати зварювальний струм, використовується схема, яка працює за допомогою керованих тиристорів великої потужності, які при цьому повинні давати можливість змінювати напругу від 0, 1 до 0, 9 Uхх. Ці ж регулятори крім зварювання використовуються, для того щоб зарядити акумуляторні батареї або щоб живити електронагрівальні елементи. Саморобний зварювальний апарат змінного струму використовують при цьому спеціальний, який призначається виключно для роботи при змінному струмі; беруть відповідні електроди.

Щоб зварювальний апарат функціонував якісно, слід дотримуватися цілого деяких правил. Щоб запалювання дуги вважалося нормальним, потрібно отримати досить велику величину вихідної напруги. Якщо зробити апарат, використовуючи схеми, самостійно, вихідна напруга не повинна перевищувати Uхх = 60-65 В, так як в противному випадку не гарантується безпечна робота, більш висока напруга холостого ходу може становити небезпеку. Зварювальні апарати, виготовлені із застосуванням спеціалізованого промислового обладнання, можуть мати Uхх = 70-75 В. При цьому величина I св, що позначає напругу зварювання, потрібно така, щоб забезпечити горіння дуги стійко, незалежно від того, який діаметр електрода. Значення величини напруги зварювання Uсв може дорівнювати 18-24 В.

Магнитопровод стрижневого типу.

Зварювальний номінальний струм, як показує схема, повинен становити I св = KK1 * d е. У цій формулі I св позначає величину що подається зварювального струму, А; K1 = 30-40 - той коефіцієнт, який залежить від типу і величини використовуваного для зварювання електроду, d е, мм. При цьому струм короткого замикання номінальний зварювальний струм не повинен перевищувати за своїми значеннями більше, ніж на 30-35%. Дуга, як було відмічено, горить стійко тільки в разі, якщо сам зварювальний апарат має падаючої зовнішньої характеристикою. Саме вона визначає величину залежності, що виникає між силою струму і робочою напругою, що проходить в момент роботи по зварювальному колі схеми (рис. 2).

Виготовляючи з підручних матеріалів апарат для зварювання в домашніх умовах, слід пам'ятати, що універсальний, який перекриває струми від 15-20 до 150-180 А, апарат зібрати буде складно. Більш раціональним буде для початкового етапу обмежитися агрегатом, що працює з електродами, діаметр яких 2-4 мм. У разі якщо все ж виникне необхідність працювати зварюванням на малих токах, цей же апарат можна забезпечити окремо сконструйованим пристроєм-випрямлячем, яке буде плавно регулювати зварювальний струм.

Як правильно вибрати сердечник

Магнитопровод тороїдального типу: 1 - сердечник автотрансформатора до перемотування; 2 сердечник після перемотування.

Якщо при цьому використовувати сердечник тороїдального (круглого) типу, зібраний такими комплектуючими інструмент матиме технічні характеристики, що перевищують стрижневі сердечники в 4-5 разів, і електропотері в ньому будуть невеликі. Це буде залежати від багатошаровості і розміщення намоток на кільці. Для виготовлення такого сердечника використовується смуга трансформаторного стрічкового заліза, укладеного особливим чином в тор. Характеристики цього трансформатора будуть краще, ніж у «П» і «Ш» - образних аналогів. Часто для виготовлення тороида не вдається знайти залізо, але можна використовувати пластини з старого зварювального трансформатора або з трансформатора від телевізора старої моделі. Для цього потрібно розбити «П» - подібний сердечник на окремі пластини і виправити їх потім на ковадлі.

Щоб збирати самостійно зварювальні апарати, користуються найчастіше магнепроводамі зі стрижневим типом, так як вони більш технологічні у виготовленні. Можна набрати такий сердечник самостійно, використовуючи при цьому пластини електротехнічної сталі в довільних конфігураціях. Товщина пластин повинна становити 0, 35-0, 55 мм, а стягнути між собою їх можна за допомогою шпильок, які потрібно попередньо ізолювати від сердечника. Вважатися при цьому слід з тим, що в конфігурацію сердечника повинні цілком вміститися обмотки зварювального апарату. Сама загальна площа поперечного сердечника обчислюється за формулою S = а * b в см².

Способи намотування обмоток зварювального апарату на осерді стрижневого типу.

Отримавши пластини, з них клепають обруч, зовнішній діаметр якого складе 260 мм. Першу пластину, вставляючи всередину обруча, притримують рукою від розкручування і встик до неї ставлять другу, щоб внутрішній діаметр був 120 мм. Краї отриманого тороида обробляються напилком. Потім з електрокартону вирізають 2 кола, зовнішнім діаметром 270 мм, а внутрішнім 110 мм, з того ж картону потрібно вирізати смугу 90 мм завширшки. Заготовки кладуть з 2-х сторін кільця, обмотують ізоляцією.

Щоб виконати на зварювальному апараті перший шар ізоляційної обмотки, найкраще використовувати обмотувальний дріт з міді спеціального призначення і при цьому обов'язково термостійкий. Тип ізоляції на ньому повинен бути Склотканинні або бавовняним. У проводів в ізоляційної оболонці з гуми або гумовоткани також непогані характеристики теплостойкости.

Способи намотування обмоток зварювального апарату на тороїдальним сердечнику: 1. рівномірна; 2. секційна; а - мережева обмотка; б - силова обмотка

А проводами в ПВХ ізоляції користуватися не рекомендують, так як підвищену температуру цей тип ізоляції не витримує і починає плавитися. В цьому випадку дуже великий ризик короткого замикання. Можна використовувати такі дроти, якщо самостійно замінити в них ізоляцію. Можна також її не знімати, а обмотати дроти безпосередньо поверх другим шаром. Так менше ризику пошкодити провід, ніж при знятті.

При виборі значень для цієї формули не слід ставити на мінімальні, так як при таких значеннях агрегат не отримає необхідний запас потужності, а тому хорошу сварку за всіма параметрами якості здійснити буде неможливо. Така конструкція буде перегріватися вже після недовгого часу роботи. Уникнути цього можна, встановивши перетин сердечника в зварювальному апараті на величину від 45 до 55 см, але, використовуючи такий варіант, потрібно пам'ятати, що конструкція додасть від цього у вазі.

Як вибрати дроти для обмотки

Зазвичай первинна обмотка робиться за допомогою мідного дроту ПЕВ-2, діаметр цього проводу дорівнює 2 мм, при цьому для мережі 220 В загальна кількість накладених витків буде не менше 170. Багато в чому це пов'язано і з щільністю складання пластин.

Вторинної обмотки робиться 30 витків, для неї беруть провід ПВЗ, переріз якого 15-20 мм. Третя обмотка теж складається з 30 витків, але для неї використовується провід МГТФ перетином 0, 35 мм. Між шарами обмотки обов'язково прокладають ізоляцію з тасьми. Роботи над обмоткою найпростіше робити вдвох, коли один утримує вільний кінець і оберігає його від скручування, а другий обережно укладає витки. При цьому бажано не пошкоджувати ізоляцію і не зачіпати тому за сусідні витки.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Металообробка