Приобретение сварочного аппарата (инвертора) – это всегда сопряжено с дилеммой: качество или цена. И, как часто это бывает, побеждает цена. Приобретая недорогой сварочный инвертор, его хозяин получает некоторое снижение качества работы с агрегатом. А точнее: сложность с розжигом электрода и жесткостью сварочного процесса. Но небольшая доработка (и недорогая) дает возможность изменить характеристики аппарата. Самый простой вариант – это установить дроссель. Что это такое, и для чего нужен дроссель.
Основное его назначение – стабилизация тока. Все дело в том, что в аппарате переменного тока поджиг расходника должен производиться при определенном напряжении, которое должно соответствовать синусоиде электрического тока. Сварочный дроссель, включенный в схему инвертора, позволяет сместить фазы между напряжением и электрическим током. А это в свою очередь влияет на легкость розжига электрода, плюс более ровному горению электрической дуги. В купе в конечном результате получается ровный и качественный сварной шов. Что и требуется для подтверждения качества конечного результата.
Дроссели можно устанавливать и в сварочных трансформаторах, и в инверторах, и в полуавтоматах. При использовании устройства в полуавтоматах для сварки можно констатировать уменьшение разбрызгивания металла, шов проваривается глубже, сварочный процесс проходит мягче.
Способы регулировки тока с помощью дросселя
Достоинства устройства несомненны. Практика это подтверждает полностью. Но есть три режима трансформатора, в которых он может находиться. При этом с помощью дросселя в некоторых из них можно регулировать силу сварочного тока. Кстати, дроссель подключается к вторичной обмотке трансформатора, при этом регулируется воздушный зазор в сердечнике.
- Холостой ход. Это режим, когда аппарат включен, а работа на нем не производится. Напряжение на трансформатор подано, электродвижущая сила во вторичной обмотке присутствует, а на выходе сварочного тока нет.
- Нагрузка. Зажигается дуга, которая замыкает электрическую входную цепочку. В нее входят обмотка дросселя и вторичная обмотка трансформатора. По цепи движется ток, значение которого определяется сопротивлениями двух обмоток. Если в цепь не установить дроссель, то на выходе получился бы ток максимального значения. А это большая вероятность получить прожог свариваемых металлов, залипание электрода. Степень настройки тока будет зависеть от воздушного зазора в стержне, на который наматывается обмотка дросселя.
- Короткое замыкание. КЗ образуется в тот момент, когда кончик электрода касается свариваемых металлических заготовок. При этом на сердечнике трансформатора образуется магнитный поток переменного типа, а на вторичной обмотке индуктируется электродвижущая сила. При этом сила тока будет зависеть от общего сопротивления обмотки дросселя и вторичной обмотки трансформатора.
Что касается воздушного зазора, то его увеличение приводит к тому, что сопротивление цепочки увеличивается. А это в свою очередь приводит к уменьшению магнитного потока, соответственно уменьшается индуктивное сопротивление обмоток трансформатора и дросселя. Уменьшилось сопротивление, увеличился ток на выходе. Все по закону Ома. Поэтому ток дуги увеличивается. Именно таким образом с помощью дросселя можно регулировать ток сварочной дуги.
В этой системе с дросселем есть один недостаток. Любой аппарат для сварки в процессе работы вибрирует. Это негативно сказывается на прохождении тока по катушке дросселя. Поэтому можно отказаться от плавной настройки и регулирования тока, а перейти на ступенчатую настройку. Для этого в сердечнике дросселя не надо устанавливать воздушный зазор. Для этого обмотка прибора делается с отводами (через определенное количество витков), к которым припаиваются контакты. Правда, необходимо учитывать тот момент, что через эти контакты будет проходить ток в несколько сот ампер. Поэтому нужно подобрать такие, которые ток такой силы смогут выдерживать.
И еще одна причина, по которой дроссель для сварочного аппарата нужно включить, чтобы процесс сварки проходил в «мягких» условиях. Есть такая характеристика зависимости напряжения сварочной дуги от силы тока на конце электрода, которая носит название падающая. Это очень полезная зависимость, особенно в тех случаях, когда сложно или трудно выдержать расстояние между электродом и свариваемыми металлическими заготовками.
Обеспечить падающую характеристику одним трансформатором практически невозможно, потому что сопротивление его обмоток здесь недостаточно. Обмотка дросселя практически в два раза увеличивает общее сопротивления электрической цепи, что позволяет обеспечить падающую зависимость напряжения от тока. То есть, это еще один плюс в копилку дросселя. Теперь становится понятным, зачем нужен этот прибор.
Как сделать дроссель своими руками
Для катушки дросселя лучше использовать магнитопровод серии UI . Намотка провода на катушку – процесс непростой и трудоемкий, требующий терпения и аккуратности. Есть в этом деле несколько моментов, которые определяют качество конечного результата.
- Обязательно перед началом намотки производится изоляция ярма UI .
- Наматывать медный или алюминиевый провод можно только в одном направлении.
- Каждый намотанный на сердечник слой необходимо изолировать от последующего. Для чего может быть использована стеклоткань, специальная хлопчатобумажная изоляция или картон.
- Изоляционный слой необходимо обрабатывать бакелитовым лаком.
- Если устраивается ступенчатая регулировка тока, то выводы обмотки нужно обязательно маркировать. Это упростит в последующем подключение дросселя к сварочному аппарату, то есть, нужный вывод будет легко найти.
Ступенчатую регулировку тока можно организовать и при помощи нагрузочного омического сопротивления. По сути, это обычная спираль из нихромовой проволоки, которая подключается к выходу дросселя. Правда, необходимо отметить, что этот вариант не самый лучший. Нихромовая проволока сильно нагревается, иногда даже докрасна, так что это большая опасность.
В сварочных трансформаторах плавная регулировка тока обеспечивается смещением первичной обмотки относительно вторичной. Уменьшая между ними расстояние, производится уменьшение магнитного поля. А соответственно и снижение сопротивления в цепи. Обычно трансформаторные аппараты снабжаются рукояткой, которая расположена сверху агрегата. Вращая ручку в ту или другу сторону, уменьшается или увеличивается сила тока дуги.
Но для инверторного сварочного аппарата, который применяется в быту, лучше использовать для улучшения работы дроссель. Проще, удобнее, недорого. Тем более, сделать его своими руками – не проблема.
Дроссель - промышленное название такого электротехнического элемента, как катушка индуктивности. Это приспособление имеет широкий спектр применения, в частности, мощный дроссель можно использовать для улучшения рабочих характеристик полуавтомата или инвертора для сварки.
Основное свойство катушки индуктивности, представляющей собой магнитопровод, намотанный с соблюдением определенных условий вокруг ферромагнитного сердечника, – это стабилизация силы тока по времени.
Проще говоря, напряжение, приложенное к катушке, вызывает плавное нарастание силы тока на выходе. Изменение полярности приводит к такому же плавному уменьшению силы тока.
Главным фактором является то условие, что ток, проходящий по дросселю, не может резко возрастать или снижаться. Именно это и определяет ценность использования дросселя для сварки - компенсация сопротивления позволяет избежать резких скачков по амперажу.
Это позволяет подстраховаться от случайного прожига свариваемых заготовок, уменьшить разбрызгивание плавящегося металла и точно подобрать параметры тока для сварки по заданной толщине металла. Шансы получить хороший шов с применением дросселя для сварки значительно выше.
Параметр, определяющий коэффициент изменения по току - индуктивность. Измеряется она в Гн (генри) - за 1 секунду при напряжении в 1 В через дроссель с индуктивностью в 1 Гн может пройти только 1 А.
Число витков на катушке напрямую влияет на величину индуктивности. Она прямо пропорциональна количеству витков, возведенному в квадрат. Но если надо изготовить сварочный дроссель своими руками, то высчитывать точное число витков не обязательно.
Так как параметры сварочных аппаратов бытового назначения в большинстве своем стандартны и общеизвестны, сварщику для изготовления дросселя собственноручно достаточно будет воспользоваться приведенной ниже инструкцией.
Предназначение
В инверторе для сварки дроссель необходим, чтобы создать на электроде электрическую дугу. Поджиг происходит при достижении определенного уровня напряжения.
Сварочный дроссель увеличивает сопротивление, что смещает фазы между током и напряжением и позволяет производить более плавный поджиг. Сам по себе этот факт часто позволяет избежать прожигания заготовки, особенно если сварке подвергаются детали из тонкого листового металла.
Плавное изменение силы тока позволяет не испортить заготовку резкой подачей завышенной мощности, оптимально установить температуру дуги и, соответственно, не допустить разбрызгивания металла при сохранении нужной глубины обработки.
Другое ценное его свойство - это частичная защита от нестабильного напряжения в сети.
Дроссель для сварочного инвертора существенно облегчает поджиг электрода, который должен загораться при более высоком напряжении, чем выдает инвертор.
Примером может служить электрод MP-3, вольтаж для возгорания которого должен составлять 70 В. Выходной дроссель для сварки может существенно облегчить работу с этим , который выдает всего 48 В в режиме холостого хода.
Это происходит благодаря явлению самоиндукции. Устройство индуцирует ЭДС (электродвижущую силу), которая вызывает пробой воздуха и вспыхивание сварочной дуги, стоит только поднести присадку на расстояние в несколько миллиметров от поверхности металла.
Дроссель для сварки подключается ко вторичной обмотке трансформатора в аппарате. Его можно использовать в аппаратах любого типа - как в самодельных, так и заводского изготовления, работающих по любому принципу - инверторных, с понижающим трансформатором и тому подобное.
Материалы для изготовления
Дроссель для дооборудования полуавтомата либо инвертора можно собрать своими руками, используя конструктивные элементы из старой техники - ламповых телевизоров, уличных фонарей старой конструкции и других устройств, в которых имеется трансформатор.
Конструктивно он представляет собой сердечник из материала, проводящего магнитное поле, но не проводящего электрический ток либо надежно заизолированного, и трех слоев обмоток, разделенных диэлектриком.
В качестве основы для сердечника подойдет либо специальный материал - феррит, обладающий данными свойствами, либо ярмо (подкова) от старого трансформатора. Намотка устройства ля сварки делается алюминиевым или медным проводом сечением 20-40 мм.
Если используется алюминий, то сечение провода должно быть не менее 36 мм, медный провод может быть тоньше. Подойдет плоская медная шина сечением 8 мм.
Габариты сердечника должны позволять намотку примерно 30 витков шины данного сечения, с учетом прокладок-диэлектриков. Рекомендуется сердечник от повышающего трансформатора советского телевизора ТСА 270-1.
Последовательность действий
Когда необходимые инструменты и материалы подготовлены, можно приступать к изготовлению дросселя для сварки. Алгоритм действий такой:
- разобрать трансформатор, очистить катушки от следов старых обмоток;
- изготовить из стеклоткани, картона, пропитанного бакелитовым лаком, либо иных подходящих диэлектриков прокладки, которые в дальнейшем будут играть роль индуктивного (воздушного) зазора. Их можно просто приклеить к соответствующим поверхностям катушек. Толщина прокладки должна составлять 0,8-1,0 мм;
- произвести намотку на каждую катушку толстого медного или алюминиевого провода. Ориентироваться стоит на круглый провод из алюминия с сечением 36 мм либо медный с аналогичным омическим сопротивлением. На каждую «подковку» наносится 3 слоя по 24 витка в каждом;
- между слоями проложить диэлектрический материал - стеклоткань, пропитанный бакелитовым лаком картон или другой диэлектрик. Прокладки должны быть надежными, так как дроссель такой конструкции склонен к самопробою между намотками. Если сопротивление между намотками будет ниже, чем сопротивление воздуха между электродом и присадкой, то пробой произойдет именно между намотками, и устройство ля сварки будет необратимо повреждено.
Намотку надо производить равномерно, без перехлестов, строго в одну и ту же сторону, чтобы «мостик» между катушками был с одной стороны будущего дросселя, а контакты входа и выхода с другой.
В случае ошибки перемычку можно установить и косо. Важно, чтобы ее установка превращала катушки с разным направлением обмотки в катушки с одинаковым направлением по факту.
Включение и проверка
Дроссель для сварки подключается к системе между диодным мостом и массой - контактом, который идет на соединение со свариваемым материалом. Выход диодного моста соединяется со входом дросселя, к выходу собранной катушки индуктивности - соответственно контакт массы.
Всю конструкцию для сварки в сборе необходимо протестировать на кусочке металла того же химического состава и толщины, с каким в дальнейшем планируется вести большую часть сварочных работ. Показателями качества являются:
- легкий электроподжиг;
- стабильность дуги;
- относительно слабый треск;
- плавное горение без сильных брызг расплава.
Учтите, что введение этого элемента в конструкцию сварочного аппарата приводит не только к стабилизации работы, но и к некоторому падению силы тока . Если инвертор или полуавтомат начал варить хуже, то значит - упала сила тока.
Дроссель нужно отсоединить и снять несколько витков с каждой катушки. Точное количество витков в каждом конкретном случае подбирается эмпирическим путем.
Комментариев:
Понижающий трансформатор является основой простейшего сварочного аппарата. Более сложным является сварочный аппарат, у которого на выходе имеется выпрямитель, который переменное напряжение преобразует в постоянное. Такие сварочные аппараты называют выпрямителями.
Трансформаторы бывают трех видов: тороидальный, стержневой и броневой, различия между ними можно увидеть на рисунке выше.
Самым сложным является сварочный аппарат, преобразующий входную частоту сети питания 50 Гц сначала в постоянное напряжение, как у выпрямителей, с последующим преобразованием его в переменное, частота которого измеряется уже килогерцами. Это инвертор.
Сделать своими руками инвертор по силам только тому, кто хорошо разбирается в радиоэлектронике и в используемой там элементной базе. Для этого специалиста не нужно объяснять, для чего нужен дроссель и где его место в схеме. А неподготовленному человеку целесообразно объяснить, что такое трансформатор и выпрямитель к нему.
Расчет сечения проводов первичной обмотки трансформатора
Теория трансформаторов сложна тем, что она основана на законах электромагнитной индукции и других явлений магнетизма. Однако, не используя сложный математический аппарат, можно пояснить, как работает трансформатор и можно ли его собрать самостоятельно.
Вручную трансформатор можно намотать на металлическом сердечнике, собранном из пластин трансформаторной стали. Проще выполнить намотку на стержневой или броневой сердечник, чем на тороидальный. Сразу же следует обратить внимание, что на изображении хорошо видна разница в толщине проводов: тонкий провод расположен непосредственно на сердечнике, и в нем явно видно большее количество витков. Это первичная обмотка. Более толстый провод и с меньшим количеством витков — это вторичная обмотка.
Не учитывая потери мощности внутри трансформатора, рассчитаем, каким должен быть ток I 1 в его первичной обмотке. Идеальное напряжение сети равно U=220 В. Зная потребляемую мощность, например, P=5 кВт, имеем:
I 1 = Р:U= 5000:220=22,7 А.
По току в первичной обмотке трансформатора определяем диаметр провода. Плотность тока для бытового сварочного трансформатора должна быть не более 5 А/мм 2 сечения провода. Следовательно, для первичной обмотки потребуется провод сечением S 1 =22,7:5=4,54 мм 2 .
По сечению провода определяем квадрат, его диаметр d без учета изоляции:
d 2 =4S/π=4×4,54/3,14=5,78.
Извлекая корень квадратный, получаем d=2,4 мм. Эти расчеты выполнены для медных жил провода. При намотке проводов с алюминиевым сердечником полученный результат необходимо увеличить в 1,6-1,7 раза.
Для первичной обмотки применяют медный провод, изоляция которого должна хорошо выдерживать высокие температуры. Это стеклотканевая или хлопчатобумажная изоляция. Подойдет резиновая и резинотканевая изоляция. Провода, имеющие ПВХ изоляцию, применять не следует.
Вернуться к оглавлению
Расчет сечения проводов вторичной обмотки трансформатора
Напряжение на выходе трансформатора сварочного аппарата в отсутствие сварочной дуги (режим холостого хода) обычно составляет 60-80 В. Чем выше напряжение холостого хода, тем надежнее зажигается дуга. Напряжение же сварочной дуги обычно в 1,8-2,5 раза меньше, чем напряжение холостого хода.
Внимание. О том, что в отсутствие дуги напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни, необходимо помнить постоянно.
Для сварки в быту обычно используют электрод диаметром 3 мм, которому достаточно обеспечить ток дуги примерно в 150 А. При напряжении холостого хода, равном 70 В, напряжение дуги будет равно примерно 25 В, и потребляемая мощность Р сварочного аппарата должна быть не менее
Р=25×150=3750 Вт =3,75 кВт.
Целесообразно рассчитывать трансформатор на большую мощность, то есть больший ток сварочной дуги. Например, при токе дуги в 200 А потребляемая мощность составит примерно 5 кВт. Вот на такую мощность и следует рассчитать трансформатор.
Напряжение однофазной сети в доме должно быть равным 220 В, но оно может изменяться на ±22 В. Это одна из причин, из-за которой может изменяться ток дуги и потребуется его регулировать.
Сечение провода во вторичной обмотке трансформатора определяют исходя из плотности тока, равной 5 А/мм 2 . Для тока в 200 А сечение провода равно 40 мм 2 , то есть это может быть только шина, которую наматывают с послойным изолированием. По существующим типовым размерам можно подобрать требуемую шину и по длине, и по поперечному сечению.
Типовые размеры медных шин, выпускаемых промышленностью:
- длина от 0,5 до 4 м с интервалом 0,5 м;
- ширина от 2 до 60 см с интервалом 1 см (при ширине от 4 до 10 см) и с интервалом 5 см (при ширине от 10 до 60 см);
- толщина от 3 до 10 мм.
Можно воспользоваться и многожильным проводом, сечение которого соответствует рассчитанному значению. Для увеличения сечения провод можно сложить вдвое или втрое. Для алюминиевого провода сечение необходимо увеличить в 1,6-1,7 раза.
Для дросселя, который включают на выходе трансформатора, сечение провода должно быть таким же, как и во вторичной обмотке трансформатора.
Вернуться к оглавлению
Выпрямитель для сварочного аппарата
Для сварки на постоянном токе к выходной обмотке трансформатора необходимо присоединить преобразователь переменного тока в постоянный. Такое устройство называют выпрямителем, поэтому и сварочный аппарат с этим устройством называют выпрямителем.
Верхний график представляет синусоидальное напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора. Горизонтальная ось t — это ось времени. Временной интервал между нулевыми значениями напряжения определяют периодом колебаний. Он состоит из положительного и отрицательного полупериодов.
Видно, что ток не постоянный, а пульсирующий. Уменьшить пульсацию можно только путем увеличения емкости конденсатора.
Для регулирования тока дуги дроссель необходимо включить между выходом трансформатора и точкой 3 выпрямителя.
Вернуться к оглавлению
Способы регулирования тока сварочной дуги
Рассмотрим один из способов регулирования тока сварочной дуги, основанный на применении дросселя во вторичной обмотке трансформатора. Регулируют ток дуги путем изменения воздушного зазора, предусмотренного в сердечнике, на котором выполнена намотка шины.
Рассмотрим три режима, в котором может находиться трансформатор.
- Режим холостого хода. Переменное напряжение подано на вход трансформатора. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, но ток в выходной цепи отсутствует.
- Режим нагрузки. В результате зажигания дуги она замыкает выходную цепь, состоящую из вторичной обмотки трансформатора и обмотки дросселя. Протекает ток, величина которого определяется индуктивным сопротивлением этих обмоток. Если бы не было дросселя, то ток был бы максимальным. Степень воздействия зависит от размеров воздушного зазора в стержне, на который намотана обмотка.
- Режим короткого замыкания. Это момент касания электродом свариваемых частей заготовки. В сердечнике трансформатора создается переменный магнитный поток, и во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. Ток в цепи определяется величиной индуктивного сопротивления дросселя и вторичной обмотки трансформатора.
При увеличении зазора сопротивление возрастает. Это приводит к уменьшению магнитного потока и, соответственно, к уменьшению индуктивного сопротивления катушки дросселя и общего сопротивления цепочки. Ток дуги возрастает. Такой способ позволяет плавно регулировать ток.
Однако подвижная система имеет тот недостаток, что в результате вибрации металла при прохождении по катушке переменного тока она становится не очень надежной.
Можно, жертвуя плавностью регулировки, делать ее ступенчатой. Для этого необходимо сделать дроссель так, чтобы в магнитопроводе не было воздушного зазора. В процессе намотки через определенное количество витков необходимо делать отводы. В этом варианте ток можно регулировать ступенчато, через контакты, которые необходимо делать мощными в расчете на прохождение тока в сотни ампер.
Существует еще одна причина, по которой необходимо включение дросселя для создания условий нормальной ручной сварки.
Характеристику зависимости напряжения дуги от ее тока называют падающей. Неопытному сварщику придется поверить, что такая зависимость полезна при сварке, если трудно выдерживать неизменное расстояние между электродом и свариваемыми частями. Чтобы обеспечить такую характеристику, индуктивного сопротивления только вторичной обмотки трансформатора недостаточно. Непосредственная задача дросселя для сварочного аппарата — прибавить недостающее сопротивление.
Как установить дроссель для сварочного аппарата своими руками, интересует многих, кто взялся собирать своими руками или приобрел недорогую модель. Ведь выполнив небольшую доработку, можно получить хорошую технику, не уступающую дорогим образцам. Можно купить как готовый дроссель, так и изготовить его самостоятельно с минимальными финансовыми вложениями.
Схема сварочного аппарата переменного тока с отдельным дросселем: 1 — первичная обмотка, 2 — сердечник, 3 — вторичная обмотка, 4 — обмотка дросселя, 5 — неподвижная часть сердечника дросселя, 6 — подвижная часть сердечника дросселя, 7 — винтовая пара, Др — регулятор тока.
Преимущества дросселя для сварочного аппарата
Функцией дросселя в сварочном аппарате является регулировка силы тока, который применяется для сварки. Он компенсирует недостающее сопротивление в процессе работы. Подключение дросселя следует осуществлять ко вторичной обмотке трансформатора.
Так можно добиться смещения фаз между током и напряжением и облегчить тем самым зажигание электрической дуги в самом начале работы. Это позволит получить равномерное горение сварки и, соответственно, равномерный качественный сварной шов. Сила тока при отсутствии дросселя всегда имеет максимальные показатели, из-за чего могут возникнуть неприятные моменты в процессе сварочных работ.
Дроссель может быть установлен в обычный сварочный аппарат, работающий с электродами, и в полуавтомат. Полуавтомат, оснащенный дросселем, позволяет сделать более качественный и глубокий сварной шов с минимальным разбрызгиванием металла. Оптимальным решением будет использование дросселя в паре с выпрямителем тока. Тогда для сварочных работ можно использовать практически все виды электродов и сварка при этом будет мягкой.
Дроссель может быть установлен и на сварочный аппарат, оснащенный понижающим трансформатором. Его необходимо подключать ко вторичной цепи трансформатора. Так, из сварочного аппарата, сделанного своими руками, можно получить полуавтомат, близкий по конструкции с дорогими заводскими моделями.
Как видно, эта деталь имеет большие преимущества. Установить дроссель можно не только на самодельный сварочный аппарат, но и на заводской образец. Данная деталь, установленная на недорогую модель сварочного аппарата, склонного к возникновению различных неполадок, способна облегчить с ним работу и выполнить ее качественно.
Вернуться к оглавлению
Материалы для самостоятельной сборки дросселя
Правильно подобрав материал, сварочный дроссель вполне можно собрать самостоятельно. Он представляет собой обычный сердечник с намотанным проводом. Для этой цели могут подойти многие неисправные электротехнические приборы. Очень часто для его изготовления используются трансформаторы от старых ламповых телевизоров, с которых можно удалить старую обмотку и намотать новую с требуемым сечением.
Еще одним устройством, с которого можно снять дроссель, является старый уличный фонарь. Старую, пришедшую в негодность обмотку с этой детали нужно демонтировать, оставив только картонные прокладки для обеспечения зазора между основным элементом сердечника и замыкающим. В процессе намотки провода эти элементы следует установить на прежнее место.
Для изготовления дросселя подойдет любой магнитопроводящий сердечник с сечением 10 -15 см. Между его частями нужно сделать немагнитный участок, вставив изоляционную прокладку толщиной 0,5 -1 мм.
Для намотки дросселя применяется медный или алюминиевый провод.
Вернуться к оглавлению
Намотка и установка дросселя
Для намотки алюминиевого провода необходимо выбирать сечение 35-40 мм, для медного — достаточно 25 мм. Также можно производить замену провода на медную (4 на 6 мм) или алюминиевую шину с большим сечением. Так, при использовании обычного провода нужно сделать 25-40 витков, а шину нужно намотать в 3 слоя. Если вы выбрали деталь от уличного фонаря, то наматывать провод следует по всей длине одной из ее боковых сторон, пока не заполнится окно.
Перед тем как намотать провод, следует произвести изоляцию ярма. Наматывая провод, не меняйте направление. Следующий слой намотки изолируется от предыдущего хлопчатобумажной тканью, стеклотканью или картоном для изоляции, выполняется нанесение изолирующей пропитки бакелитовым лаком. Выводы при намотке должны быть маркированы.
Ступенчатая регулировка тока сварочной дуги достигается включением на выходе нагрузочного омического сопротивления, представляющего собой спираль из нихрома, через равное количество витков которой делаются отводы с хорошими контактами, выдерживающими большие нагрузки. Воздушный промежуток в сердечнике дросселя не делается. Но такой способ имеет недостаток: большой нагрев нити, порой докрасна.
Плавная регулировка тока достигается благодаря установке подвижных обмоток трансформатора.
Благодаря смене расстояния между первичной и вторичной обмотками трансформатора меняется величина магнитного потока и сопротивление во вторичной обмотке.
Особое внимание следует уделить настройке дросселя.
Настроить его можно так:
- добавив или отмотав количество витков провода;
- изменив в сердечнике размеры воздушного промежутка.
Правильно изготовленный и настроенный дроссель позволит вам работать с самодельным сварочным аппаратом не хуже, чем с дорогой импортной моделью.
Большинство мастеров, занимающихся частным ремонтом техники, рано или поздно начинают задумываться над тем, как собрать . В наши дни для использования в условиях малых производств производители техники предлагают немалое количество таких аппаратов. Это может быть аппарат, работающий на переменном или постоянном токе, сварочный полуавтомат или устройство с использованием электродов. Однако любой хороший фирменный аппарат стоит больших денег, а его более дешевый аналог, как правило, ненадежен и быстро начинает отказывать в работе. Для сборки сварочного аппарата прежде всего нужно подобрать или изготовить необходимые детали, это касается и такого устройства, как дроссель.
При создании сварочного аппарата своими руками нужно обратить особое внимание на дроссели.
Преимущества, которые дает дроссель для сварочного аппарата
Сварочный дроссель является регулятором силы тока, применяемого для сварки. Непосредственной его задачей является компенсация недостающего сопротивления. Его можно подключить к вторичной обмотке трансформатора. Это позволяет сместить фазы между проходящим током и его напряжением, что облегчает зажигание электрической дуги в начале процесса. Она горит при этом намного более ровно, и это позволяет достичь достаточно высокого качества сварного шва. Без дросселя сила тока всегда будет максимальной, что может создать проблемы в процессе сварки.
Схема сварочного полуавтомата.
Дроссель может входить в конструкцию как сварочного аппарата, который использует в процессе сварки электроды, так и в состав полуавтомата. Сварочный полуавтомат, имеющий его, куда меньше разбрызгивает металл при работе, сам процесс сварки проходит намного мягче, чем при его отсутствии, а сварной шов при этом проваривается на большую глубину. Так что преимущества использования такой детали не вызывают сомнений, и ее можно установить не только на , но и на аналогичный аппарат заводского изготовления. Особенно это касается недорогих моделей, склонных к неполадкам. Это немало облегчит работу на нем и повысит качество сварки.
Вернуться к оглавлению
Варианты использования подручных материалов
Чтобы изготовить сварочный дроссель самостоятельно, прежде всего необходимо найти подходящий материал. Для этого вполне подойдут многие электротехнические устройства, отработавшие свой срок службы и выброшенные за ненадобностью. Поскольку он представляет собой просто сердечник с намотанным на него проводом, выбор здесь довольно широк. Вполне может подойти для этой цели трансформатор, когда-то входивший в конструкцию такого аппарата, как ламповый телевизор. Всю обмотку с него придется снять, а освободившийся сердечник использовать для намотки нового провода, длину и сечение которого необходимо рассчитать заранее.
Для создания дросселя применяются уже использованные электротехнические устройства.
Можно также, если представилась возможность, использовать дроссели, которые стояли на перегоревших лампах уличных фонарей. Старые обмотки при этом придется снять, поскольку они пришли в негодность, но оставить картонные прокладки, которые создавали зазор между основной частью сердечника и замыкающей. При намотке нового провода их нужно будет поставить на прежнее место. В целом же надо отметить, что для намотки дросселя можно использовать любой магнитопроводящий сердечник, имеющий сечение от 10 до 15 см. При этом необходимо сделать между его частями немагнитный промежуток, для чего вставить изолирующую прокладку толщиной от 0,5 до 1 мм.
Вернуться к оглавлению
Технология изготовления и установка
Алюминиевый или медный провод участвует в создании дросселя.
Для намотки дросселя используется алюминиевый или медный провод. В первом случае его сечение должно составить 35-40 мм, во втором достаточно будет и 25 мм. Можно в качестве замены провода использовать и шину, в частности медную, 4 на 6 мм, или более толстую алюминиевую. При этом провод наматывается в количестве от 25 до 40 витков, а шину надо будет намотать в 3 слоя. Если в качестве сердечника выступает вышеупомянутая деталь от лампы уличного фонаря, то намотка производится только на одну из боковых сторон по всей длине до полного заполнения окна. При этом направление намотки менять нельзя. Каждый слой нужно изолировать от предыдущего путем прокладки хлопчатобумажной ткани, стеклоткани или специального изолирующего картона, которые еще желательно пропитывать бакелитовым лаком.
Если для аппарата предусматривается не плавная, а ступенчатая регулировка, то в магнитопроводящем сердечнике дросселя никакого воздушного промежутка не делается, а при намотке через равное количество витков нужно делать отводы. Контакты на них нужно ставить при этом достаточно сильные, поскольку на них будет ложиться большая нагрузка. В целом нужно признать, что установление дросселя положительно влияет на работу любого аппарата для сварки, будь то сварочный полуавтомат или примитивная самоделка. Для аппарата, работающего на переменном токе, его оптимально будет использовать вместе с выпрямителем тока, что позволит тому применять практически всю номенклатуру электродов, да и работать он будет куда мягче.
Можно также ставить дроссель на аппарат вместе с понижающим трансформатором. Он подсоединяется на вторичную цепь сварочного трансформатора. Это повторяет конструкцию фирменного японского полуавтомата, стоящего больших денег. В этом случае дроссель нужно очень точно рассчитать по формуле, которая опубликована в специальной литературе, и преимущество это даст немалое. Такой аппарат будет иметь трансформатор с хорошим рассеиванием, а характеристики его будут четкими.
Стоит сразу предупредить, что прежде, чем собрать сварочный аппарат, собранный своими силами, дроссель необходимо правильно настроить. Это можно сделать двумя основными способами: добавляя или отматывая количество витков провода, или меняя размеры воздушного промежутка в сердечнике.
После того как дроселя будут успешно настроены, самодельный аппарат вполне сможет работать не хуже, чем дорогой фирменный полуавтомат.
Он будет соответствовать именно тем требованиям, которые нужны владельцу.
