Сварка своими руками – самодельный мини аппарат в домашних условиях

Содержание

самодельный мини аппарат в домашних условиях

При выполнении в домашних условиях нетрудных и небольших по объему сварочных работ, каждый может собрать сварочный аппарат своими руками.

Для сборки не придется затрачивать большое количество денег, сил и времени. Также не нужно приобретать неоправданно дорогие модели подобного оборудования.

Что нужно знать для сборки самодельного сварочника?

Чтобы изготовить мини сварочный аппарат своими руками из подручных средств, без особых финансовых затрат и сил нужно понимать как функционирует оборудование, после чего можно приступать к его производству в домашних условиях.

В первую очередь стоит определить нужную мощность подачи тока самодельного оборудования для сварки. Соединение деталей массивной конструкции требует большей интенсивности тока, а сварочные работы с тонкими металлическими поверхностями – минимальной.

Значение силы тока связано с выбранными электродами, которые будут использоваться в процессе. При сварке изделий до 5 миллиметров необходимо использовать стержни до 4 миллиметров, а в конструкции с 2 миллиметрами толщиной, стержни должны быть 1,5 миллиметра.

При использовании электродов в 4 миллиметра, сила тока регулируется до 200 ампер, в 3 миллиметра до 140 ампер, в 2 миллиметра – до 70 ампер и для самых маленьких до 1,5 миллиметров – до 40 ампер.

Сформировать дугу для сварочного процесса можно самому, используя сетевое напряжение, которое получается за счет работы трансформатора.

В комплект этого оборудования входит:

  • магнитопровод;
  • обмотка – первичная и вторичная.

Также трансформатор удастся изготовить самостоятельно. Для магнитопровода используются пластины из стали либо другого прочного материала. Обмотки необходимы чтобы непосредственно выполнять сварочную работу и иметь возможность подключать агрегат для сварки к сети в 220 вольт.

Трансформатор для сварочных работ.

Специализированные оборудования обладают дополнительными устройствами, обеспечивающими повышение качества и мощности дуги, что дает возможность самостоятельно регулировать значения силы тока.

Для сварочного оборудования, изготовленного в домашних условиях, не обязательно применять дополнительные приспособления. Смотря на значение силы тока, можно выбрать величину мощности трансформатора, а чтобы рассчитать мощность, необходимо показатель тока, который используется во время эксплуатации оборудования, помножить на 25.

Полученный результат умножается на 0,015, где на исходе получается необходимое значение диаметра магнитопровода. Чтобы рассчитать нужное сечение обмотки достаточно мощность поделить на 2000, а затем полученное число помножить на 1,13.

Чтобы посчитать, сколько необходимо намотать витков проводки, необходимо поделить площадь сечения магнитопровода пополам.

Если вы планируете изготовить простой сварочный аппарат своими руками, то нужно отметить, что сам процесс сварки бывает нескольких видов – мягкий и жесткий, на это влияет напряжение, которое есть на зажиме оборудования.

За счет этого параметра можно установить свойства внешнего тока для сварочного процесса, который также делится на пологопадающий, крутопадающий и возрастающий.

Большинство специалистов рекомендует применять источники тока с пологими либо крутопадающими особенностями. Они имеют минимальное изменение тока, когда колеблется электродуга, что дает возможность сваривать металл в домашнем быту.

Как сделать своими руками сварочный агрегат?

После изучения главных особенностей процесса сборки, можно приступать непосредственного к сборке самодельного оборудования.

На сегодняшний день существует большое количество различных способов и рекомендаций, как лучше собрать самодельный сварочный аппарат любого вида – с переменным или постоянным током, импульсные или инверторные, автоматические или полуавтоматические.

Достаточно глубоко в эту тему уходить не стоит, поскольку один из самых простых способов собрать аппарат для сварки своими руками, это использование трансформатора.

Его особенность – работа с переменным током, благодаря чему обеспечивается выполнение качественного шва при сваривании металлических поверхностей. Такое оборудование может справиться с любой бытовой работой, где необходимо сварить металлические либо стальные конструкции.

Чтобы изготовить его необходимо подготовить:

  1. Несколько метров кабеля с большой толщиной.
  2. Материал для сердечника, который будет располагаться в трансформаторе.
    Сам материал должен обладать повышенной проницаемостью с примагничиванием.

Оптимальный вариант, когда сердечник в форме стрежня имеет букву «П». В некоторых случаях ращрешено применять данную деталь в более измененной форме, к примеру, круглой из статора, изготовленной из поврежденного электрического двигателя.

Схема устройства сварочного трансформатора.

Однако стоит обратить внимание, что на такую форму обмотки накручиваются труднее. Лучше всего, когда сечение сердечника для классического сварочного оборудования, сделанного своими руками и используемого в бытовых целях, имело площадь около 50 см2.

Чтобы оборудование имело доступный вес, не стоит увеличивать в объеме сечение, однако технический эффект будет не на высшем уровне. Если площадь сечения вам не подходит, то её удастся посчитать самостоятельно, используя специальные схемы и формулы.

Первичная обмотка должны быть изготовлена из провода из меди, который будет обладать повышенными характеристиками: термическая стойкость, поскольку в процессе эксплуатации конструкции данная детали очень сильно нагревается.

Такая деталь должна обладать хлопчатобумажной либо стеклотканевой изоляцией. На крайний случай, возможно использовать провод из резины с изоляцией либо резиновую ткань, однако опасайтесь полихлорвиниловой обмотки.

Изоляция также изготавливается своими руками, с использованием хлопчатобумажной либо стеклоткани, а точнее её части по 2 см в ширину. Благодаря этим кускам получится обмотать провод, а затем пропитать его с помощью любого лака с электротехническим назначением. Такая изоляция не будет перегреваться после регулярного функционирования.

Аналогично приведенным выше расчетам удастся посчитать, какая площадь сечения обмотки – первичной и вторичной будет самой оптимальной. Зачастую вторичная обмотка имеет площадь около 30 мм2, а первичная обмотка до 7 мм2, с использованием стержня в 4 миллиметра диаметром.

Кроме этого простым способом нужно определить, насколько будет протягиваться кусок провода из меди и сколько витков понадобится, чтобы накрутить две обмотки. После этого наматываются катушки, а каркас изготавливается при помощи геометрических параметров магнитопровода.

Главное проследить, чтобы при надевании магнитопровода не было никаких сложностей. В первую очередь, необходимо правильно подобрать размер сердечника. Его лучше всего изготавливать по помощи электротехнического картона либо текстолита.

По такому же аналогу удастся изготовить конструкцию для сварки мелких деталей. Для дома можно использовать сварочный аппарат «мини» маленького размера.

Изготовление сварочного аппарата

На сегодняшний день практически невозможно и довольно-таки трудно сварить металл или обработать его надлежащим способом, не применяя сварочное оборудование. После того, как вы сделаете сварочный аппарат своими руками, вы сможете выполнять любые работы с металлическими изделиями.

Схема трансформатора с отдельным дросселем.

Чтобы изготовить качественный агрегат необходимо обладать знаниями и навыками, которые помогут понять схему сварочного аппарата постоянного тока или переменного, что является двумя вариантами сборки оборудования.

С целью домашнего использования лучше всего узнать, как сделать мини сварку.

Удобнее вызвать мастера или приобрести уже готовый агрегат, однако иногда это бывает слишком затратно, поскольку на выбор модели по различным параметрам, таким как масса для сварочного аппарата, количество вольтов на сварочный аппарат определить достаточно трудно.

Существует несколько типов сварочных аппаратов: работающих на переменном токе, постоянном, имеющие три фазы либо инверторные. Чтобы выбрать один из вариантов и начать сборку необходимо, рассмотреть каждую схему первых 2-х типов. Во время подготовительного процесса необходимо обратить внимание на стабилизатор напряжения.

На переменном токе

Чтобы изготовить самодельные сварочные аппараты необходимо подобрать показатель напряжения, самое лучшее это 60 вольт, ток лучше всего регулировать от 120 до 160 ампер.

Можно самостоятельно определить значение сечения необходимого провода для изготовления первичной обмотки трансформатора, который должен подсоединяться к сети в 220 вольт.

Сечение по параметрам площади не должно быть больше 7 мм2, поскольку к вниманию стоит отметить возможный перепад напряжения и возможной дополнительной нагрузки.

Исходя из вычислений, оптимальным размером диаметра жилы из меди под первичную обмотку, который уменьшает действие механизма, является 3 миллиметра. При выборе алюминия для провода, сечение умножается на значение 1,6.

Стоит отметить, провода нужно обмотать тряпкой, поскольку они должны быть изолированы. Дело в том, что под увеличением температуры провод может расплавиться и возникнет короткое замыкание.

При отсутствии необходимого провода, есть возможность заменить его жилой немного тоньше, приматывая её парно. Однако необходимо помнить, что обмотка толщина увеличится, из-за чего размеры сварочного оборудования будут большими. Под вторичную обмотку применяют большой толщины провод с большим количеством жил из меди.

На постоянном токе

Электрическая схема сварочника на постоянном токе.

Некоторые сварочные аппараты работают при помощи постоянного тока. Благодаря такому агрегату можно сваривать чугунные изделия и конструкции из нержавеющей стали.

Чтобы создать своими руками сварочный аппарат постоянного тока может потребоваться не больше получаса. С целью преобразования самоделки с переменным током, нужно, чтоб вторичная обмотка была подключена с выпрямителем, который собирается на диоде.

В свою очередь, диод должен выдерживать ток с 200 ампер и обладать хорошим охлаждением. Чтобы подровнять значение тока можно воспользоваться конденсаторами, имеющие определенные характеристики и особенности напряжения. После этого агрегат собирается последовательно по схеме.

Дроссели используют в регулировке тока, а контакты, чтоб присоединить держатель. Дополнительные детали используются в передаче тока от внешнего носителя на место сваривания.

Рекомендации по работе с агрегатом

Чтобы эксплуатировать аппарат для сварки по его назначению необходимо, в первую очередь, разжечь электрическую дугу. Этот процесс легкий и выполняется следующими действиями: кончик электрода под определенным наклоном со стороны металлического покрытия подносим и чиркаем по поверхности конструкции.

Если действие совершено правильно и удачно, возникает вспышка небольших размеров, и материал расплавляется, после чего можно сваривать необходимые элементы.

При изготовлении мини сварочного аппарата своими руками необходимо руководствоваться рекомендациями по работе с ним. Чтобы сваривать элементы нужно держать стрежень в таком положении, чтобы он был на определенном расстоянии друг от друга свариваемых деталей. Это расстояние может быть равным сечению подобранного электрода.

Зачастую такой металл как углеродистая сталь присоединяется с прямым полярным током. Однако некоторые сплавы можно сварить только по обратной полярности тока. Кроме этого необходимо внимательно контролировать качество шва и как проплавляется конструкция.

Схема простого сварочного аппарата.

Стоит сделать акцент на том, что переменный ток, находящийся в инверторе, может регулироваться эффективно и с плавностью. Зачастую никаких сложностей не возникает с настраиванием агрегата на необходимые параметры.

С небольшим показателем силы тока, шов выйдет некачественным, но и увеличенное значение не стоит выставлять, поскольку есть риск прожечь поверхность.

Если необходимо сварить поверхности небольшой толщины, то стержни подойдут с размером от 1 до 3 миллиметров, при этом сила тока должна варьироваться с отметками 20-60 А. С использованием электродов большого сечения можно сваривать металлические изделия до 5 миллиметров, однако в этом случае ток должен быть 100 А.

По завершению сварочного процесса, с использования самоделки, необходимо аккуратно убрать окалину легкими движениями, которая появляется на шве, после чего он чиститься специальной щеткой.

Благодаря этому действию вы сможете сохранить приятный эстетический вид у своего аппарата. Не стоит беспокоиться, если на первых парах чистка оборудования будет не сильно получаться. Этот навык нарабатывается на опыте и при условии выполнения всех рекомендаций по грамотной эксплуатации конструкции.

Итог

Подводя итоги, стоит отметить, что сварочные аппараты постоянного тока собирать значительно легче и они также удобны в эксплуатации, за счет своей маломощности.

При выполнении необходимых рекомендаций сборка сварочного аппарата может занять не больше получаса.

tutsvarka.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 — 110 фото создания всех необходимых блоков

Основная часть специалистов считает, что создание аппарата для сварки не потребует особых навыков. Но прежде чем приступить к его изготовлению, нужно чётко понять в каких целях его можно использовать.

Очень важно, чтобы схема сварочного аппарата была как можно проще, изредка, даже применяют трансформаторы, изъятые из микроволновой печи. Изделие обязано функционировать от бытовой электрической сети с напряжением в 220В.

При этом выделяют целый каталог самодельных аппаратов, функционирующих от электрической сети в 380В.

Краткое содержимое статьи:

Комплектация

Сборка аппарата, в большинстве ситуаций, совершается для осуществления мелких сварочных работ, требуемых в бытовых условиях.

В комплектацию представленного аппарата включены следующие компоненты:


Блок питания

Главным компонентом в нём считается преобразователь (трансформатор), его можно создать из бывшего автотрансформатора или же из преобразователя, изъятого из микроволновой печи. Если используется последний вариант, то вынимая трансформатор из микроволновой печи нужно быть предельно осторожными, чтобы не навредить основной обмотке.

Дополнительная обмотка подвергается удалению и переделке. Расчёт числа витков и объема проводов из меди рассчитывается с учётом заранее подобранной мощности изготавливаемого аппарата.

Блок выпрямителя

Главными компонентами представленного оборудования являются диоды. Подборка мощности диодов выполняется таким образом, чтобы они были в состоянии выдержать предварительно установленные нагрузки. Для охлаждения диодов применяются специальные радиаторы, изготовленные из сплава алюминия.

При разметке установочной платы обязательно нужно оставить место для дроссели, которая создана сглаживать импульсы. Сборка выпрямителя выполняется на отдельной плате с применением гетинакса или текстолина.


Блок инвертора

Инвертор трансформирует поступающий из выпрямителя постоянный ток в переменный, который характеризуется высокой частотой колебания. Трансформация осуществляется с применением электронных схем на мощных транзисторах или тиристорах.

Изготовить сварочный инвертор своими руками – не трудно, главное, подобрать все представленные компоненты, присутствующие в комплектации. К тому же можно значительно сэкономить на дополнительной обмотке преобразователя, используя не медные провода, а медную жесть.


Технология сборки сварочного аппарата

Если вас интересует, как сделать сварочный аппарат собственноручно, то нужно следовать такому плану:

Выпрямитель располагается на одном пульте управления с преобразователем и дросселю. Регулятор силы тока располагается на панели управления.

С имеющихся катушек преобразователя (не задевая сердечник) удаляются дополнительные обмотки. К основной обмотке прикасаться не нужно, а вот среднюю можно перемотать проводом, выполняя отводы через последующие тридцать витков.


Применяя многожильный кабель силового типа с тремя фазами на две, расположенные по краям катушки до полноценного их наполнения требуется намотать дополнительную обмотку.

Клеммы для выведения дополнительного типа обмотки преобразователя изготавливаются из трубок, из меди, диаметр которых равен 10-12 миллиметров, в длину они достигают 30-40 миллиметров. Одна сторона клеммы расклепывается и в образовавшейся пластине просверливается выемка размером около десяти миллиметров, с обратной стороны, вставляется предварительно зачищенный провод.

С панели, размещённой сверху преобразователя, удаляются винты, оснащённые гайками, и заменяются усовершенствованными винтами, типа М10 – к ним подсоединяются клеммы.

Для выведения основной обмотки создается отдельная плата и прикрепляется к преобразователю. Предварительно в плате нужно создать 10-11 отверстий, в диаметре достигающих 6 миллиметров, и соединить с ними винты М6, содержащие две гайки и шайбы. Далее, осуществляется параллельное соединение двух боковых обмоток, а затем добавление к ним средней обмотки.


Главной характеристикой самодельного сварочного аппарата является то, что к электрической сети он может быть подключен только через рубильник, используя провода сечения около 1,5 мм2.

С фото сварочного аппарата, изготовленного своими руками можно ознакомиться в нашей галерее.

Если при изготовлении представленного аппарата своими руками возникают трудности, то всегда можно приобрести сварочный аппарат в магазине.

Фото сварочного аппарата своими руками


Также рекомендуем посетить:

zdesinstrument.ru

Сварка своими руками | Сварка своими руками

Cегодня поговорим о сварочных аппаратах. Кто-то уже практикуется и занимается сваркой вовсю, а кто-то еще только собирает деньги, чтобы ее приобрести. Хотя есть еще один вариант – собрать сварку своими руками.
Что нужно для элементарного сварочника: как минимум трансформатор. Задача состоит в том, чтобы подать напряжение на первичную обмотку и получить на вторичной многократно увеличенный ток и меньшее напряжение.
Рассмотрим схему простого сварочного аппарата постоянного тока. Рис.1.

Рис.1

Схема имеет свои достоинства и недостатки, но она очень проста в отличие от схемы современного инвертора Чтобы собрать последний необходимы серьезные знания и оборудование, а чтобы собрать сварочник по приведенному рисунку – достаточно просто желания и возможность купить элементы.
На рис.1 показаны
• сердечник, на который мотается первичная и вторичная обмотки;
• диодный мост из четырех диодов;
• дроссель;
• конденсатор (на любителя) подключен параллельно с дугой. Так делать не следует, потому что конденсатор накапливает энергию и в процессе поджига дуги, она будет «клацать». Если в схему ввести резистор на 10 W сопротивлением 1-2 Ом, это позволит уменьшить ток зарядки/разрядки. В результате и конденсатор останется цел и электрод залипать не будет.

Какие бывают трансформаторы для сварочных аппаратов:

  • Можно взять тор. Такой вот «бублик» как показано на фото. КПД у него 100%, габариты небольшие, на первый взгляд одни плюсы, но не все так просто. Тороид мотать сложнее, чем Ш-образный трансформатор, который имеет всего одну катушку, на которую мотаются все обмотки. Или двухкатушечный трансформатор, который правда имеет КПД поменьше.

Итак, допустим, Вы собрали трансформатор и получили 50В на его выходе (см рис.1), подсоединили диодный мост, дроссель, конденсатор и т.д. по схеме. «Чиркаем» электродом, зажигаем дугу – и получаем ток 150 … 200А. И хорошо, скажете Вы, но не так все просто! Берет-то наш трансформатор из розетки слишком много… Например, при токе 100А на вторичной обмотке мы будем тянуть 5кВт (≈25А) из домашней розетки. Если утром и даже
днем такой вариант может и пройти, то вечером будут сюрпризы, потому что к вечеру напряжение начинает просаживаться, соответственно, свет начинает «моргать» — и ждите недовольных соседей к себе в гости.

50В на выходе мы получили переменного тока, чтобы его выпрямить, подключается диодный мост, который срезает отрицательную кривую тока и перебрасывает его в положительную систему ординат без потери мощности.

Дроссель служит для подавления пульсаций (сглаживания «рывков» тока). Он накапливает энергию и делает ток более «постоянным», соответственно дуга будет гореть более плавно, без рывков. Он накапливает энергию и превращает ток в более «постоянный», что позволит дуге гореть более плавно, без рывков. У данного дросселя, кроме R индукции есть активное сопротивление, благодаря чему наблюдается некоторое падение напряжения. «На холостом ходу» конденсатор заряжается «на корень из двух»: если на вторичной обмотке 50В, на конденсаторе будет около 70в. В сварке он не участвует, но зато облегчает поджиг дуги, тем более если попался ржавый металл, который нужно «пробить».

Теперь о том, как разгрузить электрическую систему дома. Можно поставить балластный резистор (сопротивление), что уменьшит ток, который проходит по цепи, но на нем  выделится тепло, которое будет греть улицу. Нам такое не выгодно. При токе 100А получится двухкилловатный обогреватель.

 Для того, чтобы потери были меньше, и соседи не ругались, нужно уменьшить потребление. Как этого добиться?

   При жесткой ВАХ наматывается первичная обмотка как это показано на рис.2. (две половинки образуют полную обмотку 220В.) Сверху на нее наматывается вторичная и соединяется с предыдущей параллельно или последовательно.

Рис.2

Либо мы наматываем обмотки тонким проводом и соединяем их параллельно, но с большим числом витков, либо толстым проводом и соединяем последовательно. (Рис.3).По сути, получаем одно и тоже в обоих случаях: жесткую ВАХ, когда на одной катушке у нас намотана половинка первички и половинка вторички. Для сварочного аппарата такой транс НЕ ГОДИТСЯ!

Рис.3

Можно установить дроссель на выходе, но это как «костыль».

Лучше возьмите двухкатушечный трансформатор. Чем больше расстояние между его обмотками (насколько они сильно разнесены), тем меньше получаемый ток. Но можно пойти еще на одну «хитрость»: накрутить часть вторичной обмотки поверх первичной – за счет этого снизятся потери и увеличится ток на выходе. Понятно, что потери на катушках будут разными и один участок будет жестко связан по напряжению, а 2-й получится «плавающий». По этому принципу можно построить регулировку сварного тока. Накручивается первичная обмотка как есть, потом вторичная 60-65%, а остаток ее доматывается на «первичку». Такой аппарат имеет пологопадающую ВАХ. Чем она хороша. Так как варить Вы будете не самим трансформатором, а подключив к нему выпрямитель и дроссель, нужно компенсировать потери. Если характеристика крутопадающая то, например, со 100А на выходе получится 60А, если пологопадающая – потери компенсируются (можно выбирать из более широкого ассортимента электродов, использовать прямую и обратную полярность).

При поиске элементов учитывайте, что диоды нужно использовать на ток минимум 100А, но лучше 200А, поставьте их на радиаторы. Опыт показывает, что «привинчивание» дешевых китайских мостиков на 50А оправдано. Только если на выходе нужно получить 200А, таких мостов нужно цеплять не 4 шт, а не менее 8шт. Если вы возьмете с запасом, только тогда все будет хорошо работать.

Дроссель можно накрутить практически на любом подходящем магнитопроводе, главное чтобы у него была площадь поперечного сечения не менее 10 кв. см. Если взять 20 кв. см – это будет даже лучше имеди мотать нужно будет меньше. Нужно так же выполнить следующее условие: сердечник не должен быть полностью замкнутым.

Величиной зазора дросселя определяется его индуктивность. С малым зазором он хорошо будет работать на малых токах, если увеличивать – получится легкая сварка на больших токах. Поэтому нужно искать компромисс.

Рассмотрим еще несколько схем для «пытливых умов»

Рис.4

На рис.4 используется трансформатор с жесткой характеристикой. Выходное напряжение у него 36В. Здесь устанавливается конденсатор, который увеличивает напряжение до 45В и позволяет зажечь дугу. В обязательном порядке должен стоять резистор. На схеме не показан дроссель, но поставить его нужно в любом случае, потому что с ним варить гораздо приятней и удобней.

На рис. 5 показана схема продвинутого сварАппа. Здесь используется свойство резонанса. То есть получаем «LC-контур»: индуктивность вторичной обмотки и емкость последовательно включенных конденсаторов. А замыкается это все на дуге. Получается трансформатор относительно малых габаритов и высокая мощность.

Рис.6

Зверя этого собрать – задача интересная, но очень затратная! Конденсаторы С1-С20 дорогие. Если поставить какой-нибудь шлак, такой как Chang  он вылетит сразу же, а хороший кондер типа JAMICON или JAVAстоят денег. Обращайте внимание на наличие жестких выводов.

Если на вторичной обмотке трансформатора напряжение будет, допустим 30-40В, то нужно брать кондеры по схеме на U в 1,5 -2 раза больше. Если не соблюдать это условие конденсаторы пробъет и они сгорят.

Есть схема тиристорного регулятора (Рис. 7), у него наматывается первичная обмотка, вторичная и обмотка управления. Так же используется по паре мощных тиристоров и диодов. Обмотка III рассчитана на U от 30В до 40В, ток около 1 А.

Рис.7 Щелкните по картинке , чтобы открыть

Резистор R1 предназначен подстройки сварочного тока, т.е. если нужно задать минимальный диапазон. R2 работает как основной (тоесть R1 можно убрать).

R3 ограничивает ток управления тиристорами.

Стабилитрон V06 можно ставить как отечественного, так и импортного производства.

Вместо тиристора КУ101 можно брать 202-й, начинающийся практически с любой буквы.

Диоды КД209 можно заменить на любые на ток до 1 А

Управление углом открытия тиристора регулируется мощность: чем меньше он открыт, тем меньше ток на выходе. Если открыть тиристоры полностью, они будут работать как диоды и получится полноценный диодный мост – сварка при таком условии будет проходить хорошо, но если мощность уменьшить больше чем на половину – пульсации тока увеличатся, и варить будет довольно трудно. Поэтому в схему лучше добавить дроссель.

svarka-master.ru

Сварочный аппарат для сварки мелких деталей своими руками

Довольно часто в практике любого хозяина возникает необходимость соединить металлические детали. Один из таких способов соединения – это сварка. Но что делать, если нет сварочного аппарата? Конечно, можно его приобрести, но можно и изготовить самый простейший аппарат самому, причем практически за полчаса.

Пролог

Простейший прототип сварочного аппарата – осветительный электродуговой проектор – использовался еще в середине ХХ-го века в киностудиях во время съемок фильмов.

         В домашних условиях, возможно, сделать простой раритетный самодельный  сварочный аппарат из автотрансформатора мощностью 200 Вт. (Примерная схема автотрансформатора приведена на рисунке). Выходное напряжение регулируется за счет перестановки телевизионной вилки в гнездах.

На вторичной обмотке трансформатора необходимо найти два вывода, на которых напряжение будет около 40 В. К этим выводам остается подсоединить графитовые электроды и сварочный аппарат готов! Правда нужно учитывать, что при использовании такого автотрансформатора в сварочных целях желательно хорошо знать основы электробезопасности, поскольку не обеспечивается гальваническая развязка с электросетью.

Область применения такого самодельного сварочного аппарата довольно широкая: от сварки металлических изделий до закалки рабочих поверхностей инструмента.

Примеры применения Вольтовой дуги

         В практике радиолюбителей временами возникает необходимость в сваривании или очень сильном разогреве мелких деталей. В таких случаях нет необходимости в применении серьезного сварочного аппарата, т.к. чтобы создать высокотемпературную плазму не обязательно иметь специальное оборудование.

         Рассмотрим несколько примеров практического применения Вольтовой дуги.

Сварка накала магнетрона с питающими шинами

         В этом случае сварка просто необходима, хотя многие, при встрече с такой трудностью, производят замену магнетрона. А ведь чаще всего бывают лишь две неисправности: обрывается накал в точке (поз.1) и выходят из строя из-за пробоя проходные конденсаторы (поз.2).

         На рисунке магнетрон от микроволновой печи «Kenwood», который проработал после ремонта более двадцати лет.

Ремонт термопары своими руками

Конечно, изготовить термопару – дело совсем безнадежное, однако бывает, что нужно ее отремонтировать в случае облома «шарика». Обычно такие термопары встречаются в мультиметрах, у которых есть режим замера температуры

Нагревание высокоуглеродистой стали

В случае необходимости изменения формы пружины или проделывания отверстия следует учитывать, что закаленная пружина имеет слишком высокую твердость для сверления и слишком хрупкая для пробивания отверстия при помощи пробойника.

А в случае закалки стального инструмента (изготовленного из инструментальной стали) достаточно нагреть рабочую поверхность до малинового цвета и охладить в ванночке с машинным маслом. На рисунке изображено закаленное жало отвертки после механической обработки рабочей кромки.

Как получить Вольтовую дугу?

Мелкие сварочные работы можно выполнять при помощи трансформатора мощностью от 200 Ватт и выходным напряжением в диапазоне от 30 до 50 Вольт. При этом сварочный ток должен быть 10-12 Ампер. Можно не беспокоиться по поводу перегрева трансформатора, поскольку горение дуги кратковременно.

Также подойдет и обычный лабораторный автотрансформатор ЛАТР  с силой тока от 9 Ампер. Однако нужно учитывать всю степень опасности в связи с тем, что отсутствует гальваническая развязка с электросетью.

В целях предупреждения повреждения графитового ролика токосъемника ЛАТРа  желательно ввести ограничения входного тока применением плавкой вставки (предохранителя). Тогда случайное короткое замыкание в цепи электрода уже не страшно.

Электродами могут быть любые графитовые стержни простых карандашей (желательно  мягкие).

В качестве держателя для грифеля используется металлическая часть электромонтажного клеммника.

На этом рисунке показан пример держателя с применением клеммника, причем одно отверстие используется для крепления ручки, а второе для зажима грифеля в клемме.

В целях предотвращения расплавления одноразового шприца (поз.3) при нагреве клеммника (поз.1) используются  шайбы из стеклотекстолита (поз.2). А для стандартного подключения к кабелю можно применить стандартное гнездо от прибора (поз.4).

Итак, схема соединения довольно простая:  один вывод вторичной обмотки соединяется с держателем, а второй вывод подсоединяется к свариваемой детали.

Есть еще другой вариант крепления держателя электрода с применением электромонтажной клеммы. Второй держатель понадобится в случае сварки металлических изделий с такой же температурой плавления или при необходимости раскалить металлическое изделие (закалка, изменение формы).

Схема подключения к вторичной обмотке трансформатора двух графитовых электродов.

Для сохранения глаз от ожога роговицы и от попадания искр недостаточно будет использовать темные очки из-за малой плотности светофильтров. Можно изготовить такое приспособление:  в качестве щитка может быть оправа бинокулярных очков с удаленными линзами; фильтр крепится при помощи канцелярского зажима. Или можно воспользоваться радиолюбительскими очками, применяемыми в SMD технологиях.

В случае сварки меди с нихромом или сталью понадобится флюс. При добавлении небольшого количества воды в тетраборат натрия (буру) или в борную кислоту получается кашица, которой смазываются места сварки.

Материалы для приготовления флюса обычно можно найти в хозяйственном магазине. Также можно воспользоваться средством  борьбы с насекомыми «Боракс» содержащим борную кислоту.

volt-index.ru

Сварка — своими руками | Мастер

 

Сварка в домашнем хозяйстве дело нужное, а иногда просто необходимое. Но необходимость эта может возникать редко, а все равно — без сварки никак. Можно просто купить сварочный аппарат, сейчас всего в продаже навалом, только не всегда это финансово целесообразно. Хорошая сварка стоит хороших денег. Второй путь — сделать сварку самостоятельно. Конструкция классической сварки несложная и не требуется экзотических деталей и больших навыков при изготовлении. 
Самостоятельно сделать можно и инверторный сварочный аппарат, но это далеко не всем под силу, дорого, трудоемко и наверное нецелесообразно. Никто не разрабатывает и не изготавливал сварочный инвертор ради экономии средств. Все что предлагают на различных сайтах силовой электроники, не говоря уже о сайтах сварщиков, это все не более чем чьи-то амбиции… 


Там народ делится на тех кто пытается удовлетворить собственные амбиции и изготовить инвертор, и на тех, кто им мешает своими советами, так как вторые вообще ни чего ни когда не строили, и не собираются строить, в большинстве своем. Те кто строит, конечно-же это творческие люди и заслуживают внимания. Но не один из них не сможет создать инверторный сварочный аппарат  дешевле, чем сможет купить в магазине. Имеется ввиду все временные и прямые материальные затраты. А вот сделав самостоятельно обычную сварку, экономия получаеся солидная. 

Вначале кратко рассмотрим принцип и теорию сварочного аппарата. 

Основным элементом сварочного аппарата является трансформа­тор, предназначенный для питания сварочной дуги, собственно  пре­образующий сетевое переменное напряжение и обеспечивающий необходимую величину и качество сварочного тока.  В простейшем случае, наиболее распростра­ненном среди самодельных конструкций, источником питания сва­рочной дуги является только один трансформатор, без каких-либо дополнительных элементов. Заключенный в корпус источник пита­ния, оборудованный всем необходимым дополнительным оборудованием: соединительными провода­ми и клемами, выключателями и внешними движками регуляторов, с установленными рукоятками для переноски, а для большего удобст­ва и колесиками, представляет из себя уже полностью завершенную конструкцию — сварочный аппарат, сделанный своими руками.

 

Сварочный трансформатор понижает сетевое, как правило, одно­фазное напряжение 220 В до необходимого для сварки значения — 50.. .80 В. Работает сварочный трансформатор в специфических усло­виях — дуговом режиме — режиме практически максимальной отда­чи мощности. Поэтому сварочные трансформаторы должны быть по­строены таким образом, чтобы могли безболезненно переносить про­текание больших токов, в бытовых конструкциях до 200 А. Сюда же следует приобщить вибрации и возможность перегрева — тоже след­ствие высокой развиваемой мощности.

Конструкции типовых сварочных трансформаторов весьма разно­образны, часто в их устройство заложены нераздельные элементы, предназначенные для регулирования тока. Разнообразие самодель­ных сварочных трансформаторов еще большее, так как в их конструк­циях часто встречаются решения нестандартные, а то и уникальные вообще — приемы, не нашедшие применения в трансформаторах больше нигде. С другой стороны, самодельные конструкции транс­форматоров максимально просты: практически никогда не содержат в себе дополнительных элементов для регулирования тока, свойст­венных промышленным образцам, таких как использование части магнитопровода трансформатора с дополнительным регулируемым реактивным сопротивлением и передвигающихся обмоток. Регулиро­вание силы сварочного тока в данном случае может осуществляться путем переключения витков катушек или с помощью внешних, суще­ствующих отдельно от трансформатора специальных устройств.

В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали. Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения. На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе. Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода Uхх до 70…75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения

Мощность сварочного трансформатора  в ваттах рассчитывается как 

             Ртр=25* Iсв ,         где Iсв — сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в кв. см: 

             S>0,015P             где Р — в ваттах.

Для магнитопроводов, отличных от тороидального, следует увеличить сечение в 1,3 — 1,5 раза.

Затем вычисляют в мм диаметр провода первичной обмотки:

            d1>1,13(P/2000)2

Диаметр провода вторичной обмотки в мм вычисляют по формуле:

            d2>1,13(I/j)2         где j — плотность тока в А/мм2.

При токе I, меньшем 100А, принимают j равной 10 А/мм2; при токе менее 150А — 8 А/мм2; при токе менее 200А — 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его площадь сечения должна быть равна площади сечения круглого. В рассчёте принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20% от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги(ПВ<20%).

Количество витков на вольт можно рассчитать по формуле :

            W=S/50                  где S — площадь сечения магнитопровода ,см2. 

Далее делится своими наработками инженер В. Котлер
Речь пойдет о самостоятельной постройке сварочного трансформатора. Сам я их построил несколько десятков, и думаю что мои советы могут оказаться полезными, в особенности тем, кто взялся за это в первый раз.
Начнем с самого простого варианта — использования готовых деталей. Вообще, считается высоким классом инженерного мастерства, если ваш проект был сконструирован из всех деталей «с полки» , т.е. тех, которые имеются в наличии и их не надо производить. Если у Вас есть возможность найти какой нибудь достаточно крупный трансформатор или несколько одинаковых помельче — это может быть хорошим заделом. Совершенно ясно , что такой трансформатор сходу варить не будет и его придется доработать до приемлемых характеристик. Начнем с того , что трансформатор должен весить хотя бы 12-15 килограмм, никак не меньше , единственным исключением может оказаться тороидальный трансформатор, например ЛАТР , но все равно менее 9 кг — ничего хорошего ждать не приходится. Если вес найденного Вами трофея меньше чем упоминалось — то таких нужно пару одинаковых или искать чего нибудь потяжелее.

 Начнем с определения характеристик найденного Вами трансформатора. Во-первых давайте убедимся, что он может быть напрямую включен в сеть. Если на нем есть надпись или наклейка 220(230) Вольт — это уже пол дела — трансформатор явно сетевой и следовательно можно попытаться включить его означенными выводами в сеть. Если такой наклейки нет, то можно попробовать поискать при помощи омметра обмотку сделанную самым тонким проводом и с самым большим количеством витков, скорее всего она и есть сетевая или может быть рассчитана на более высокое напряжение (например 380 Вольт). В любом случае следует включить неизвестную обмотку на выход ЛАТРа и постепенно поднимая напряжение измерять ток в этой обмотке (лучше клещами). Если удалось поднять напряжение до 220 (230) Вольт и ток в обмотке не превысил 2 Ампера — это очень хорошо, обмотка расчитана на сетевое напряжение и у трансформатора нет коротких витков. Итак у нас в руках трансформатор, который можно включать в сеть и он весит 12 или более кг. Следующая стадия — проверим сечение провода найденной нами обмотки, для этого , если это возможно лучше всего замерить его диаметр штангель — циркулем и посчитать площадь по известной формуле. Если сечение выходит менее двух квадратных миллиметров — это мало, обмотка будет перегреваться и использовать ее для сварки нельзя. Неплохие результаты получаются с обмотками 3 и более квадратных миллиметра. Исключение опять составит ЛАТР. Его обмотка тонковата , но т.к. намотана она прямо на массивный «бублик» в один слой то ее тепловой режим позволяет ее использование в режиме сварки. Если обмотка по какой то причине оказалась слишком тонкой или трансформатор при подключении к сети быстро разогревается — не отчаивайтесь у Вас в руках хороший сердечник и обмотки просто придется перемотать, это конечно больше работы чем планировалось , но тем не менее ее реально сделать в домашних условиях — поговорим об этом чуть позже , а пока вернемся к готовому исправному трансформатору сетевая обмотка которого в порядке. 

Давайте посмотрим, какие еще обмотки есть у нашего трансформатора, будем помечать все вторичные обмотки напряжение которых в пределах от 30 до 70 Вольт и при этом смотреть на толщину провода , которым они намотаны. Если обмотки медные — нам нужно получить сечение не менее 15 квадратных миллиметров при означенных напряжениях , если алюминиевые — не менее 20 квадратных миллиметров. Вообще, в трансформаторах закладывают сечение обмоток из расчета 3 Ампера на квадратный миллиметр медного провода, для сварочного аппарата можно несколько форсировать это значение и принять его 5 Ампер на квадратный миллиметр, тогда аппарат с сечением вторичной обмотки 15 квадратных миллиметров будет хорошо, «комфортно» тянуть ток 75-80 Ампер , почти без перекуров (электрод 2.5 мм) и 110-120 Ампер с низким ПВ , т.е. можно будет варить электродом 3.25 , но с перекурами на остывание аппарата. Если Вы твердо уверены , что варить электродами 3.25 Вам не придется и 2-2.5 мм это Ваши ходовые электроды , а работа не объемная , тут там прихватить, можно сказать что 12 квадратных миллиметров по меди хватит (Для алюминия нужно примерно в полтора раза больше, я не люблю алюминиевые обмотки — они дают очень уж мягкую характеристику, тем не менее дело вкуса). Следует обратить внимание, что если есть две(или больше)одинаковые обмотки каждая из которых недостаточного сечения их можно включать параллельно. Если наоборот есть несколько обмоток с подходящими сечениями(пусть даже не одинаковыми) и низкими напряжениями(они тоже могут быть разными) их можно включить последовательно. В последнем варианте больше всего будет греется обмотка с самым тонким сечением. 

 


 Итак, у нас есть трансформатор у которого на выходе худо бедно имеется 40-70 Вольт , первичная обмотка имеет 3 квадратных миллиметра сечения и вторичная более 15 квадратных миллиметров. Если нет, и имеется только подходящая первичная — ничего, чуть позже мы обсудим как это поправить (ее придется намотать и об этом речь еще пойдет. Кстати если вышло все кроме напряжения на вторичной и есть место куда домотать провод — то можно попробовать это сделать в части, где будет обсуждаться наматывание вторичной обмотки упомянем и этот вариант). Надо отметить , что напряжения даны предельные, ниже 40 Вольт будет довольно трудно разжигать дугу , а выше 70 будет довольно трудно достигнуть хороших токов , да и вырастает опасность поражения электрическим током. Мой аппарат имеет 55 Вольт и иногда, по невнимательности , особенно при работе на солнышке  или в мокрых варежках (чаще зимой) , схватившись за электрод, вспоминаешь о том , что с током не шутят. Первым делом припаиваем к соответствующим выводам трансформатора сетевой провод, его нужно взять хотя бы 2.5 квадратным миллиметра, лучше в двойной изоляции, если этот провод планируется для использования в конечной конструкции, предпочтение длинному проводу (хотя бы метров пять), т.к. чаще всего варить придется в месте , где розетка есть только в соседней комнате (имеется в виду подходящая розетка — обсуждалось в статье о выборе аппарата). Далее нужно подготовить сварочные кабели (нет , не подумайте , варить таким трансформатором нельзя , но попробовать необходимо). Если кабели вы хотите делать сразу в конечном варианте, то следует выбрать мягкие провода в резиновой изоляции длинной никак не короче двух — двух с половиной метров , а лучше и подлиннее( у меня 4 метра). 

Прищепку взять потуже — ее можно купить , она не дорогая, если нет , то можно использовать от автомобильных «прикуривателей» , но лучше взять специализированную, держатель надо купить и не выдумывать глупостей с «вилками» из арматуры и уголков. Если пока всего этого нет и кабели нужны только для испытания трансформатора , а нормальные будем делать потом, то подойдет и два куска многожильного медного провода в ПХВ изоляции , сечением не тоньше вторичной обмотки , вместо прищепки можно использовать столярный зажим , держак все равно нужен. 

 Аккуратно приматываем провода к вторичной обмотке, ничего не паяем — нам их сразу после пробы отсоединять. Берем кусок железки (толщиной миллиметра три, это может быть уголок , обрезок профиля, или водопроводной трубы), цепляем на него прищепку зажимаем в держатель электрод 2.5 мм и пробуем варить. Как правило промышленно исполненные трансформаторы имеют жесткую или пологопадающую вольт амперную характеристику, которая для сварки не подходит, это значит , что при возгорании дуги выходное напряжение не упадет до положенных 25-27 Вольт а будет пытаться удерживаться таким как оно было вами замерено и процесс горения будет проходить при большом токе сопровождаться характерным гулом и сильным разбрызгиванием, шов будет получаться с глубоким проваром или будут прожоги, реже случается что при касании электродом сразу падает пробка — ничего страшного, это тоже результат — он нас устраивает (излишне отмечать , что пробка должна быть хотя бы Ампер на 15). Если при испытании дуга горела без гула, а с потрескиванием , как жарящаяся яичница, и шов наварился ровным валиком — то Вам повезло , у Вашего трансформатора падающая вольт -амперная характеристика и электродом 2.5 мм можно варить ничего не переделывая , а для добавления тока придется включать в сварочную цепь емкости — о регулировке таким способом еще поговорим. 

 Итак у нас трансформатор с жесткой характеристикой (их еще называют с нормальным рассеянием), который для сварки без дополнительных переделок не пригоден , только для резки — это мы только что проверили. Для того, чтобы смягчить характеристику нашего трансформатора надо ввести в одну из его цепей сопротивление , активное или реактивное. Начнем с того , что ввод сопротивления в первичную цепь неизбежно понизит выходное напряжение на вторичной обмотке , и если до этого оно было 40-50 Вольт то после ввода сопротивления в первичную обмотку, разжигать дугу будет тяжело и следовательно такой вариант не рекомендуется , если же напряжение было 60-70 Вольт то это вполне работоспособный вариант. Активное сопротивление — это просто резистор , на котором выделится часть мощности в результате чего он будет греться. Аппарат с таким сопротивлением (его называют балластным) будет нормально работать , но будет неэкономичным в плане потребления и не эргономичным из-за сильного нагрева балласта. Основное преимущество такой конструкции в том что если балласт находится по первичной цепи , то для его исполнения подойдет кусок нихромовой проволоки от перегоревшего электрообогревателя. Варьируя длину нихромовой нити включенной в цепь трансформатора можно менять характеристику трансформатора и следовательно ток сварки. Я не стану распространяться о применении балластных сопротивления, техника довольно проста и каждый найдет свою методику. Вариант, который я рекомендую — введение индуктивного сопротивления во вторичную цепь (можно вводить индуктивность и в первичную, но это менее удобно, хотя вполне жизнеспособно). 

 Что такое индуктивное сопротивление? — Не станем углубляться в объяснения о комплексных величинах, импедансах и т.д. — это нам сейчас не очень интересно, обратим внимание на такой факт, если мы включаем в сеть трансформатор ( например зарядку от телефона) то пробки не падают и короткого замыкания не происходит , хотя первичная обмотка намотана обычным медным проводом и ее сопротивление по омметру значительно ниже , чем ожидалось. Тем не менее, пока трансформатор ничем не нагружен ток через его первичную обмотку почти не течет. Протеканию тока через обмотку как раз и препятствует то самое индуктивное сопротивление , но обмотка при этом фактически не греется. Следовательно мы хотим намотать некоторую обмотку , которая будет ограничивать сварочный ток на нужной нам величине. У этой нашей обмотки мы сделаем несколько отводов для работы электродами разного диаметра- переключение отводов и будет являться регулировкой характеристики аппарата. 

Как и из чего делать такую регулирующую обмотку? (ее называют выносной дроссель). Каждый будет исходить из своих возможностей я же предлагаю свой вариант испытанный уже не один раз — Нам придется найти еще один трансформатор — не пугайтесь он небольшой и не такой тяжелый как первый, нас так же не будут интересовать его обмотки — мы их удалим. Я использовал Ш-образный трансформатор вынутый из сгоревшей микроволновки. Оба его боковых керна я удалил при помощи болгарки, если болгарки нет — можно воспользоваться ножовкой по металлу. Обмотки тоже были удалены — получился сердечник напоминающий двутавр. Полученный сердечник обматываем мягкой тканью или тряпичной изолентой и откладываем в сторону. Теперь самое время найти провод для обмотки. Для этой цели вполне подойдет медная шина, хотя мотать будет не очень удобно, и она довольно дефицитна, удобно мотать обычным обмоточным проводом диаметром 3 мм взятым втрое (провод должен быть в лаковой изоляции). Я предлагаю вариант многократно испытанный и дающий безотказный результат. Нам нужно раздобыть метров пятнадцать многожильного медного провода в ПХВ изоляции сечением 20 Квадратных миллиметров (подойдет и 10 квадратных миллиметров но его нужно метров 30 и мотать придется вдвое). В ПХВ изоляции использовать его нельзя — она занимает массу места при намотке и не выдерживает нагрева, поэтому вооружившись ножом мы снимем с провода всю изоляцию и вместо нее намотаем обычный малярный скотч (бумажный). Делать это мы будем так : срезаем 20-25 см изоляции закручиваем жилы провода , чтобы была аккуратная косичка, отрезаем 20 см скотча и обматываем вдоль оголенной части провода (т.е.не как обычно мотают изоленту ,а трубочкой )получится 3-4 слоя, операцию повторяем , так что каждый следующий отрезок скотча ложится на предыдущий. После , примерно, часа возни мы получим мягкий обмоточный провод в жаропрочной изоляции , которая, к тому же, прекрасно пропитывается лаком , но это потом. 

 Теперь самый главный вопрос сколько витков мотать и где делать отводы. Чтобы ответить на этот вопрос лучше всего опять провести эксперимент. Я обычно поступаю так, сразу наматываю пятнадцать витков и не отрезая провода включаю полученную катушку в сварочную цепь (благо кабели у нас уже есть, один кабель подсоединяется прямо к трансформатору , а второй к длинному необрезанному проводу нашей регулировочной обмотки). Вставляем в держатель электрод 3.25 (ну или самый толстый , которым вы собираетесь пользоваться) и пробуем , если дуга по прежнему гудит и жжет дыры — доматываем виточков пять и опять пробуем , если электрод липнет — отматываем витки , если все устраивает — фиксируем петельку провода — это будет отвод , меняем электрод на потоньше , доматываем виточки и опять пробуем. Из опыта скажу, что для каждого электрода лучше подобрать пару режимов , один при котором он варит нормально , и второй , с током чуть поменьше. В этом случае появляется больше регулировочных вариантов и как следствие аппаратом работать удобнее. Последние аппараты я строил так: Находил режим в котором аппарат уверенно , даже чуть агрессивно тянет 3.25, потом режим где 3.25 не прожигает железо 3 мм , потом режим где электрод 2.5 чуть агрессивно варит металл 3 мм, и наконец режим в котором электрод 2.5 сваривает металл 2 мм без прожогов — этих режимов вполне хватает для выполнения любых работ. Излишек провода обрезаем. Обычно у меня заходит 40-45 витков , тем не менее число ориентировочное все зависит от того , какой трансформатор попался как сварочный. Следует отметить , что дроссель мотать надо максимально туго. После нахождения всех отводов закрепляем полученную обмотку двумя тремя слоями того же малярного скотча и от души пропитываем лаком. Обычно я ставлю дроссель на целлофановый пакет и заливаю лак прямо на обмотку через часик можно перевернуть дроссель и залить лак с другой стороны полученную катушку надо оставить (на солнышке) на сутки или чуть больше, пока лак полностью просохнет. Лак лучше взять электротехнический, но пойдет и столярный , например для паркета. Если лак добыть не удалось можно воспользоваться масляной краской, но лучше, все же, поискать лак. Не пропитывать катушку не рекомендуется т.к. ее витки вибрируют при прохождении электрического тока и со временем скотч протрется.  


 Теперь о компоновке самодельной сварки. Вы удивитесь , но это самая сложная часть аппарата , от которой зависит будет ли удобно пользоваться аппаратом и на сколько , будет ли он надежно работать и т.д. Начнем с самых простых и важных вещей. Аппарат тяжелый и следовательно ему потребуется ручка или ручки для переноски (когда по лестнице поднять , когда в багажник машины положить). Аппарат при работе будет нагреваться и следовательно ему нужен хорошо вентилируемый корпус (возможно даже придется снабдить его вентилятором , хотя я не приверженец — мне мешает его монотонный шум). К аппарату подсоединяются разные провода и лучше складывать их так чтобы они не болтались и не мешались. Регулировка у нас переключением отводов поэтому хотя бы один провод будет съемным (я делаю съемными оба провода). За несколько лет сборки таких аппаратов я отработал для себя вот такую конструкцию:

 Костяком конструкции являются две горизонтальные пластины выполненные из толстой фанеры или ДСП (лучше фанеры), пойдет доска или как сделано в моем случае остаток полированной дверцы от старого шкафа (клеенная доска). Нижняя пластина снабжена ножками — это удобно , особенно если аппарат хранится в помещении где случаются лужи. На нижней пластине закреплен основной трансформатор и регулировочный дроссель — я крепил просто шурупами. по углам обеих пластин просверлены отверстия через которые продеты резьбовые прутки бна прутках имеются гайки и шайбы , которыми обжимаются обе пластины , ими же и регулируется расстояние между пластинами. Выступающие части прутков служат основами для ручек , в свою очередь ручки являются местом укладки проводов. Сами ручки выполняются из черенка для лопаты или карниза для занавесей. В таком состоянии даже без боковых стенок аппарат уже пригоден к работе и очень удобен , если вы не работаете на улице где песок и т.д. то стенки в общем и не понадобятся, если они все же нужны — их можно выполнить из тонкой фанеры (трехслойки). вентиляционные отверстия можно насверлить или сделать из крышки отслужившего свой срок электроприбора — у меня они вырезаны из задних крышки старого телевизора — просто подвернулась под руку, но вышло хорошо. Для контактов переключения тока (перекидывания провода) очень удобно применять медные, бронзовые или латунные шпильки с такими же гайками и шайбами , в принципе подойдет даже М6 — у нас в магазинах есть латунный резьбовой пруток. Если такую роскошь достать не удалось — пойдут и стальные шпильки М10, правда их раз в пару лет придется менять (те которые больше всех используются), но как вариант — вполне пригодно. 
 Теперь вернемся к тем счастливчикам у которых не сложилось с обмотками на найденном трансформаторе. Как в принципе , рассчитать количество витков обмотки, если она должна быть на каком то неизвестном железе и должна быть рассчитана на сетевое напряжение? Не стану предлагать никакие сложные расчеты — ими завален весь интернет. Предложу опять эксперимент — делал много раз никогда не ошибался. Берем сердечник вашего будущего аппарата , все обмотки нужно предварительно снять , особенно если вы не уверены что они исправны и не замыкают. на оголенный сердечник наматываем любым проводом 20-30 витков (в любой изоляции , любой толщины , лишь бы было удобно мотать). если сердечник нужно стянуть — стягиваем. Полученную конструкцию подключаем к латру и вешаем на один из проводов токовые клещи (ну , или в разрыв провода подключаем амперметр). начинаем латром поднимать напряжение на нашей пробной обмотке и смотрим за током. как только ток стал 1-2 Ампера — останавливаемся и меряем напряжение на выходе ЛАТРа. Количество витков обмотки делим на замерянное напряжение и умножаем на напряжение сети — получается количество витков первичной обмотки. Количество витков вторичной обмотки можно получить тем же способом , только вместо напряжения сети подставить желаемое напряжение на выходе трансформатора , например 55 Вольт. Для намотки первичной обмотки нужновзять провод в лаковой изоляции сечением , как уже упоминалось не менее 3 квадратных миллиметров (а то и побольше). Вторичную обмотку лучше мотать мягким многожильным проводом в изоляции из малярного скотча , как предлагалось при изготовлении дросселя. Намотанный трансформатор обязательно нужно пропитать лаком. 

  Прочтя все мои изыскания кто то скажет «что же мне делать если ни ЛАТРа ни подходящего трансформатора не нашлось?». Есть ответ и на этот вопрос. Если все так туга — могу предложить два варианта, первый — вместо латра воспользоваться статором электродвигателя — описывать я не буду — достаточно набрать в поисковике «сварочник из электродвигателя» — результатов будет море. Я предложу другой вариант, который не так затерт и многим неизвестен. Для исполнения этого варианта нам понадобятся старые микроволновки. Их нужно две или больше. Точнее, нам понадобятся трансформаторы из этих микроволновок. Просто так этот трансформатор включать не стоит — у него на выходе два киловольта — может закончится неприятностями. Итак у нас в руках два (три, четыре и т.д.) трансформатора от микроволновки. На каждом таком трансформаторе две отдельные обмотки, одна намотана проводом потолще , а вторая — тонким. Ту что намотана тонким проводом сразу удаляем , аккуратно , вторую обмотку не повредить — она нам нужна. У этого трансформатора иногда есть еще магнитные шунты (пластины трансформаторного железа между обмотками) — их тоже оставляем. Удалить обмотку можно просто ее срезав , а можно разобрать трансформатор чуть подрезав швы, которые его держат. — потом его придется стянуть хомутом , но обмотку можно будет просто снять. вместо снятой обмотки мотаем многожильный медный провод обмотанный малярным скотчем , как рекомендовалось ранее. Мотаем пока помещается, потом собираем трансформатор и включаем в сеть — меряем напряжение на получившейся вторичной обмотке обычно выходит около 20 Вольт, но может получится и меньше, скажем 15 — тогда нам понадобится еще три таких трансформатора. С ними проделываем то же самое. Теперь первичные обмотки этих трансформаторов включаем параллельно , а вторичные — последовательно — мы получили полный эквивалент трансформатора , который требовалось найти в самом начале статьи. С таким набором есть даже некоторое преимущество в компоновке! В интернете я находил конструкцию где два таких трансформатора «упакованы» в корпус от старого пылесоса. — Есть и колесики , и место для сматывания сварочных кабелей , а сетевой кабель даже сам втягивается. 

 Отдельно пару слов о корпусах — тут, конечно каждый волен выдумывать и моя конструкция лишь пример, тем не менее я настоятельно не рекомендую использовать металлические корпуса — трансформатор во время работы создает сильные магнитные поля , а уж регулировочный дроссель — тем более , у него ведь отрезаны боковушки , т.е. магнитные линии замыкаются в воздухе — металлический корпус будет сильно вибрировать.  

Следует заметить, что самодельные сварочные аппараты на сердечниках тороидального типа имеют электротехнические характеристики в 4…5 раз выше, чем у стержневого, а отсюда и небольшие электропотери. Изготовить сварочный аппарат с использованием сердечника тороидального типа сложнее, чем с сердечником стержневого типа. Это связано, в основном, с размещением обмоток на торе и сложностью самой намотки. Однако, при правильном подходе они дают хорошие результаты. Сердечники изготавливают из ленточного трансформаторного железа, свернутого в рулон в форме тора.  


bazila.net

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

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о