Palitra21.ru

Домашний уют — журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Онлайн помощник домашнего мастера

  • Инструкции

В строительных, монтажных и ремонтных работах применяется сварочный аппарат. Обычно конструкция приобретается в готовом виде, но можно сделать её и самому. В этом случае происходит значительная экономия денежных средств. Более того, этот процесс способен увлечь тех, кто любит заниматься изготовлением чего-то нового.

Краткое содержимое статьи:

  • Соединения, электроды и обмотки
  • Зачем использовать бетон
  • Простая конструкция
  • Процесс сборки
  • Фото сварочных аппаратов своими руками

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

  • на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
  • на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
  • трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
  • инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

  • Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
  • Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
  • Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

  • Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
  • Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку, Рис. 1: распилите сердечник

Рис. 2: уберите высоковольтную обмотку

оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

  • Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки. Рис. 3: удалите токовые шунты
  • Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника. Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас
  • Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода. Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку
  • Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом. Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод
  • Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям. Рис. 7: подключите шнур питания и кабели

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки величины напряжения на выходе аппарата сделайте два отвода от 40 и 47 витка. Это позволит осуществлять регулировку тока во вторичке посредством уменьшения или увеличения количества витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно в меньшую сторону от номинала.

На постоянном токе

Такой аппарат отличается от предыдущего более стабильными характеристиками электрической дуги, так как она получается не напрямую с вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.

Рис. 8: принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Читать еще:  Гидравлическая тележка (рокла, рохля). Разновидности и как выбрать

Как видите, делать намотку трансформатора для этого не требуется, достаточно доработать схему существующего устройства. Благодаря чему он сможет выдавать более ровный шов, варить нержавейку и чугун. Для изготовления вам понадобится четыре мощных диода или тиристора, примерно на 200 А каждый, два конденсатора емкостью в 15000 мкФ и дроссель. Схема подключения сглаживающего устройства приведена на рисунке ниже:

Рис. 9: схема подключения сглаживающего устройства

Процесс доработки электрической схемы состоит из таких этапов:

  • Установите полупроводниковые элементы на радиаторы охлаждения. Рис. 10: установите диоды на радиаторы

В связи с перегревом трансформатора во время работы, диоды могут быстро выйти со строя, поэтому им нужен принудительный отвод тепла.

  • Соедините диоды в мост, как показано на рисунке выше, и подключите их к выводам трансформатора. Рис. 11: соедините диоды в мост

Для подключения лучше использовать луженные зажимы, так как они не потеряют изначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.

Рис. 12: используйте луженные зажимы

Толщина провода выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.

  • Подключите силовые конденсаторы и дроссель во вторичную цепь диодного моста. Рис. 13: подключите силовые конденсаторы
  • Подсоедините к выводам сглаживающего устройства сварочные шлейфа, установите держатели для электродов – сварочный аппарат постоянного тока готов.

При сварке металлов таким аппаратом всегда следует контролировать нагрев не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делать паузу для остывания элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет со строя.

Инверторный аппарат

Представляет собой довольно сложное устройство для начинающих радиолюбителей. Не менее сложным процессом является подборка необходимых элементов. Преимуществом такого сварочного аппарата являются значительно меньшие габариты и меньшая мощность, в сравнении с классическими устройствами, возможность реализовать точечную сварку и т.д.

Рис. 14: принципиальная схема импульсного блока

В работе такая схема преобразует переменное напряжение из сети в постоянное, затем, при помощи импульсного блока, выдает ток большой амплитуды в область сварки. Этим и достигается относительная экономия мощности аппарата по отношению к его производительности.

Конструктивно инверторная схема сварочного аппарата включает в себя такие элементы:

  • диодный выпрямитель с магазином емкостей, балластным резистором и системой плавного пуска;
  • система управления на основе драйвера и двух транзисторов;
  • силовая часть из управляющего транзистора и выходного трансформатора;
  • выходная часть из диодов и дросселя;
  • система охлаждения из кулера;
  • система обратной связи по току для контроля параметра на выходе сварочного аппарата.

Для изготовления сварочного инвертора вам понадобится самостоятельно намотать силовой трансформатор, трансформатор тока на базе ферритового кольца. Для моста лучше использовать готовую сборку из быстродействующих полупроводниковых элементов.

К сожалению, большинство других элементов вряд ли найдутся под рукой в гараже или у вас дома, поэтому их придется заказывать или приобретать в специализированных магазинах. Из-за чего сборка инверторного блока своими руками обойдется не дешевле заводского варианта, а с учетом затраченного времени, еще и дороже. Поэтому для инверторной сварки лучше приобрести готовый аппарат с заданными рабочими параметрами.

↑ Схема и детали сварочника

В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 — переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.

Резисторы R3, R4 — ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.

Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.

Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.

Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.

При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 — на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 — на открытие силовых тиристоров.

Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.

При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.

При отпускании кнопки SB1 на горелке — реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.

При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.

Самодельный полуавтомат

Есть разные подходы к созданию самодельного сварочного полуавтомата из инвертора, но мы остановимся на самых практичных и интересных.

Читать еще:  Ультразвуковые ванны: обзор, характеристики, как сделать своими руками

Следуя этим инструкциям любой новичок с начальными познаниями электротехники сможет сделать это у себя дома.

Метод №1

Сконструировать полуавтоматическое сварочное устройство можно и дома, используя подручный инвертор. Без него обойтись невозможно.

Подойдет инвертор средней мощности для MMA сварки. Важно, чтобы он был в рабочем состоянии и мог выполнять простые операции.

Далее нужно поменять вольт-амперные показатели (ВАХ) для работы в полуавтоматическом режиме. Тут пригодиться ШИМ-контроллер. Отметим, что этот подход самый трудный и справиться смогут только опытные сварщики.

Необходимо сделать дроссель из дневной лампы, и переключить напряжение на обратную связь. В видеоролике, представленном ниже, вы можете узнать все подробности и схемы этого метода.

Метод №2

Этот способ сбора самодельного сварочного полуавтомата очень простой и его может освоить практически каждый человек, который имел дело с инверторной сваркой. Некоторые модели инверторов можно переключать в режим с жестким изменением ВАХ.

Если у вас есть под рукой такой аппарат, то вы с легкостью можете сделать из него полуавтомат. Останется лишь заказать внешний подающий блок.

Важно иметь под рукой соответствующие провода. Нужно лишь подключить подающий блок к инвертору и вы готовы варить. В этом случае подающий блок выступает в роли дополнения. В видеоролике ниже демонстрируются особенности такого способа.

Метод №3

Последний метод сбора самодельного сварочного полуавтомата покажется не таким простым, ведь тут вам пригодятся определенные знания и умения. Как и в предыдущем случае, вам так же понадобится инвертор-донор.

Любым аппаратом обойтись не получится, потому что необходима именно сборка ZX-7 с шунтом на выходе. Отсутствие форсажа дуги и горячего старта будет только на пользу.

Не забывайте про вольт-амперные характеристики, их тоже нужно изменить. Далее настройте нарастание тока. В зависимости от сборки инвертора, дальнейшие шаги могут отличаться в разных источниках.

Рекомендуем вам прочитать больше информации на специальных форумах. В видеоролике ниже вы можете взглянуть на работу самодельного полуавтомата.

Это вся информация, необходимая вам для того, чтобы из инвертора сделать самодельный сварочный полуавтомат. Этот инструмент пригодится вам в тех случаях, когда под рукой не будет заводской модели.

Переделав его, вы не только сэкономите деньги, но также получите новые умения в электротехнике. Такой полуавтомат не требует тщательного ухода и его можно хранить хоть в подвале, хоть в гараже.

К тому же, починка инструмента не займет у вас много времени и сил, поскольку вы прекрасно понимаете, из каких деталей он состоит.

Важно помнить, что самодельный аппарат не станет вашим идеальным помощником. Не рекомендуется использовать его длительное время.

Во многих нюансах и характеристиках он будет сильно уступать заводским моделям, и вы пойдете на риск, если будете перестраивать его в полевых условиях. Для серьезных сварочных работ будет лучше приобрести инструмент в магазине.

В этой статье мы не смогли осветить все нюансы самостоятельной сборки полуавтомата. Но этой информации вам будет вполне достаточно. Собрать дома его возможно, но процесс этот довольно трудный и не самый выгодный.

Самодельное оборудования практически всегда будет работать хуже заводского. Учитывайте это перед тем, как решитесь на такой шаг. Желаем удачи в работе!

Регуляторы тока

Схема регулятора тока.

Регулятор представляет свитый спиралью провод 3-миллиметрового калибра из констатановой или нихромовой проволоки длиной примерно около 5 м. Это своеобразный балластник, включенный в цепь электродержателя последовательно.

Спираль укрепляется отдельно на листе асбестоцемента. Ток сварки аппарата можно изменять тремя способами:

  1. Метод подбора. На регулирующем конце укрепляют зажим-крокодил большого размера. Изменение тока производят путем перемещения зажима по спирали. Если укрепить спираль только на концах (или распрямить), то регулировка будет плавной.
  2. Метод переключения. Берут переключатель. Его общий вывод подключают на регулирующий провод. Остальные выводы подключают на витки спирали. Ток регулируют дискретным перемещением ползунка.
  3. Метод замены. Ток изменяют путем подбора электродов (толстые и тонкие, длинные и короткие). Регулирование происходит в небольших пределах. Этот метод почти не применяется.

Эти аппараты изменяют сварочный ток путем регулировки вторичной обмотки. С нее снимается большой ток, поэтому изменять ток электронным методом нерентабельно. Надо устанавливать мощные детали, огромные радиаторы и соответствующее охлаждение.

Особенности изготовления

Для начала скажем, что самодельное устройство для сварки представляет упрощенную конструкцию с простейшими комплектующими, сборка которой по схеме будет довольно простой.

Главным элементом выступает сварочный трансформатор, который легко либо сделать самостоятельно, либо снять с какой-то бытовой техники.

Сам по себе сварочный инверторный аппарат состоит из трех основных элементов:

  • инвертор;
  • энергоисточник;
  • выпрямитель.

Сварочные инверторы самостоятельно собирают нечасто из-за необходимости осуществления неоднократной проверки, наличия опыта и определенных знаний. Самодельный прибор на основе трансформатора делают чаще, ведь работать он может от обычной сети, вполне подойдет для какого-то бытового ремонта.

Чтобы создать карманный сварочный прибор для сварки медных проводов либо еще чего-то, следует понимать, как он работает. Сначала требуется определить необходимую мощность подачи тока самодельной сварочной установки. Значение токовой силы будет зависеть от выбранных электродов, что будут применяться. Кстати, сварку можно сделать даже из карандаша. Если говорить точнее, то речь идет о том, что потребуется иметь один электрод, а вместо второго можно будет использовать самый обычный грифельный карандаш. Конечно, такой метод не следует использовать постоянно, но, если требуется сварить что-то очень срочно, а под рукой нет достаточного количества электродов, это будет не самое наихудшее решение.

Формирование дуги для сварки можно произвести самостоятельно, применяя сетевое напряжение, что получается благодаря использованию трансформатора. Тут еще понадобятся обмотка и магнитопровод.

Сварочный трансформатор — простейших тип оборудования

Для выполнения большинства сварочных работ в домашних условиях хватит понижающего сварочного трансформатора без дополнительных схем или устройств. Последовательность сборки такого агрегата следующая:

  1. Делят общее количество витков каждой обмотки на две равные половины, чтобы разместить их на обоих стержнях сердечника.
  2. Если собираете сердечник из отдельных пластин, потребуется их фиксация стяжками или в простейшей обойме. Изолировать пластины друг от друга не следует.
  3. Для катушек делают каркас из толстого электротехнического картона. Внутренний размер должен соответствовать сечению сердечника и должен позволять смещать катушку вверх или вниз.
  4. Обмотки наматывают, укладывая витки вплотную друг к другу. При необходимости делают несколько рядов из уложенного провода.
  5. Если первичная обмотка рассчитана с отводами, то на необходимом количестве витков делают петлю и выводят её, не разрезая.
  6. На нижнюю часть сердечника надевают первичную обмотку, вторичная крепится сверху.
  7. Чтобы менять силу тока для сваривания металлов или при работе с деталями, отличающимися по толщине, предусматривают обустройство простейшего регулятора. Он будет перемещать катушки со вторичной обмоткой вверх-вниз.
  8. Принцип действия такого регулятора основан на изменении воздушного зазора между обмотками. В результате меняются параметры магнитного поля, что и приводит к увеличению или уменьшению силы тока во вторичной обмотке.
  9. Регулятор представляет собой винт с резьбой, при закручивании которого и происходит подъём катушек. Для этого эти элементы соединяют между собой.
Читать еще:  Как восстановить никелированный слой на полотенцесушителе?

Практически во всех случаях самодельные сварочные аппаратуры делают без корпуса. Это делают с целью предотвращения перегрева катушек, который может стать причиной выхода устройства из строя. Если сделать схему с принудительным охлаждением при помощи вентилятора, то сварочный трансформатор можно установить и в корпус. Для его изготовления выбирают устойчивые к температуре пожаробезопасные материалы, например, текстолит толщиной 1,5 – 2 см.

На поверхность корпуса выводят шпильки для подключения сварочных кабелей и сетевого провода. Возможность подключения к отводам первичной обмотки обеспечивают обустройством отдельных контактов или установкой мощного пакетного переключателя на требуемое число положений.

Прежде чем рассматривать варианты самодельных сварочников, разберем принцип их работы

В основе работы любого агрегата лежит закон Ома. При неизменной мощности, имеется обратная зависимость между током и напряжением. Для нормальной работы требуется сила тока 60–150 А. Только в этом случае металл в зоне сварки будет плавиться. Представим себе сварочный аппарат, который работает напрямую с напряжением 220 вольт. Для достижения требуемой силы тока, потребуется мощность 15–30 кВт. Во-первых, для этого надо будет прокладывать отдельную линию энергоснабжения: большинство вводов в жилые помещения ограничены техническими условиями на уровне 5–10 кВт. Кроме того, для такой силы тока потребуется проводка сечением не менее 30 мм². Варить придется с соблюдением мер защиты при работе в электроустановках до 1000 вольт: резиновые боты, перчатки, ограждение рабочего места, и прочее.

Разумеется, обеспечить такие условия в реальности невозможно.

Поэтому любой сварочный аппарат преобразует напряжение (в сторону понижения): на выходе получаем искомый ток при сохранении разумной мощности.

Оптимальное значение напряжения — 60 вольт. При сварочном токе 100 А, это вполне приемлемые 6 кВт мощности. Как преобразовать напряжение?

Вместо заключения

Теперь вы знаете, как переделать сварочный инвертор в полуавтомат в домашних условиях. Такой аппарат станет отличной заменой полуавтомату заводского изготовления. Переделка обойдется недорого, и вы сможете развить свои навыки в сборке электроприборов. Самодельный полуавтомат хорошо переносит неаккуратное хранение и в целом неприхотлив к условиях работы. Еще одно преимущество самодельного аппарата — это его «начинка». Вы с точность до детали знаете, из чего он собран. Поэтому смоете быстро и недорого его починить в случае необходимости.

Но учтите, что не всегда самодельный полуавтомат из сварочного инвертора может решить все ваши трудности. Мы не рекомендуем переделывать инвертор под полуавтомат, если вы планируете использовать его как постоянный рабочий инструмент. Вы должны понимать, что самодельный аппарат может быть не таким надежным и продуманным, как заводской. И если вы будете выполнять сварку на выезде, то рискуете попасть в неприятную ситуацию. Для выполнения полупрофессиональной сварки лучше все-таки купить аппарат в магазине.

Конечно, в этой статье мы не затронули множество нюансов сборки самодельного полуавтомата. Но мы рассказали о самом главном. Инвертор можно переделать в полуавтомат, но это довольно трудоемко и самодельный аппарат будет работать немного хуже заводского. Вы должны понимать это, прежде чем примете верное решение. Желаем удачи в работе!

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector