Mulți oameni sunt determinati să facă un autotransformator de laborator (LATR) cu propriile mâini de excesul de regulatoare de calitate scăzută de pe piața electrică. Puteți utiliza, de asemenea, un specimen de tip industrial, cu toate acestea, astfel de mostre sunt și ele dimensiuni mari si sunt scumpe. Din acest motiv, este dificil să le folosești acasă.
Ce este un LATR electronic?
Sunt necesare autotransformatoare pentru a schimba fără probleme tensiunea frecventa curentului 50-60 Hzîn timpul diferitelor lucrări electrice. De asemenea, sunt adesea folosite atunci când este necesară reducerea sau creșterea tensiunii alternative pentru echipamentele electrice de uz casnic sau de clădiri.
Transformatoarele sunt echipamente electrice care sunt echipate cu mai multe înfășurări conectate inductiv. Este folosit pentru a converti energia electrică în funcție de tensiune sau nivel de curent.
Apropo, LATR electronic a început să fie utilizat pe scară largă în urmă cu 50 de ani. Anterior, dispozitivul era echipat cu un contact de colectare a curentului. Era situat pe înfăşurarea secundară. Acest lucru a făcut posibilă reglarea fără probleme a tensiunii de ieșire.
Când te-ai conectat? diverse aparate de laborator, a existat o opțiune de a schimba rapid tensiunea. De exemplu, dacă doriți, puteți modifica gradul de încălzire al fierului de lipit, puteți regla viteza motorului electric, luminozitatea luminii etc.
În prezent, LATR are diverse modificări. În general, este un transformator care convertește tensiunea alternativă de o valoare în alta. Un astfel de dispozitiv servește ca stabilizator de tensiune. Principala sa diferență este capacitatea de a regla tensiunea la ieșirea echipamentului.
Există diferite tipuri de autotransformatoare:
- Fază singulară;
- Trei faze.
Ultimul tip este de trei LATR-uri monofazate instalate într-o singură structură. Cu toate acestea, puțini oameni doresc să devină proprietarul acestuia. Sunt echipate atât autotransformatoare trifazate, cât și monofazate voltmetru și scară de reglare.
Domeniul de aplicare al LATR
Autotransformatorul este utilizat în domenii diverse activități, printre care:
- Producția metalurgică;
- Utilitati;
- Industrii chimice și petroliere;
- Productie de echipamente.
În plus, este necesar pt urmatoarele lucrari: fabricarea aparatelor de uz casnic, cercetarea echipamentelor electrice in laboratoare, montarea si testarea echipamentelor, realizarea de receptoare de televiziune.
În plus, LATR este adesea folosit in institutii de invatamant pentru efectuarea de experimente în lecţiile de chimie şi fizică. Poate fi găsit chiar și în unele dispozitive stabilizatoare de tensiune. De asemenea, folosit ca echipament adițional la înregistratoare și mașini. În aproape toate studiile de laborator, LATR este folosit ca transformator, deoarece are design simplu si usor de folosit.
Un autotransformator, spre deosebire de un stabilizator, care este utilizat numai în rețelele instabile și produce o tensiune de 220V la ieșire cu o eroare variabilă de 2-5%, produce exact tensiunea specificată.
În funcție de parametrii climatici, utilizarea acestor dispozitive este permisă la o altitudine de 2000 de metri, dar curentul de sarcină trebuie redus cu 2,5% la fiecare 500 m ridicare.
Principalele dezavantaje și avantaje ale unui autotransformator
Principalul avantaj al LATR este eficiență mai mare, pentru că doar o parte din putere este transformată. Acest lucru este deosebit de important dacă tensiunile de intrare și de ieșire sunt ușor diferite.
Dezavantajul lor este că nu există izolație electrică între înfășurări. Deși în rețelele electrice industriale firul neutru este împământat, deci acest factor nu va juca un rol deosebit, în plus, se utilizează mai puțin cupru și oțel pentru înfășurările pentru miezuri, ca urmare, greutate și dimensiuni mai mici. Drept urmare, puteți economisi mult.
Prima opțiune este un schimbător de tensiune
Dacă ești un electrician începător, este mai bine să încerci mai întâi model simplu LATRA, care va fi reglat de un dispozitiv de tensiune - de la 0-220 volți. Conform acestei scheme, autotransformatorul are putere - de la 25-500 W.
Pentru a crește puterea regulatorului la 1,5 kW, trebuie să plasați tiristoarele VD 1 și 2 pe radiatoare. Ele sunt conectate în paralel cu sarcina R 1. Aceste tiristoare trec curent în direcții opuse. Când dispozitivul este conectat la rețea, acestea sunt închise, iar condensatoarele C 1 și 2 încep să se încarce de la rezistorul R 5. Dacă este necesar, modifică și valoarea tensiunii în timpul sarcinii. În plus, acest rezistor variabil, împreună cu condensatorii, formează un circuit de defazare.
Acest solutie tehnica da o sansa utilizați două semicicluri deodată curent alternativ. Ca rezultat, puterea maximă este aplicată sarcinii mai degrabă decât jumătate.
Singurul dezavantaj al circuitului este că forma tensiunii alternative în timpul sarcinii, datorită funcționării specifice a tiristoarelor, nu este sinusoidală. Toate acestea duc la interferențe în rețea. Pentru a corecta problema din circuit, este suficient să construiți filtre în serie cu sarcina. Ele pot fi scoase dintr-un televizor stricat.
A doua opțiune este un regulator de tensiune cu un transformator
Dispozitivul, care nu provoacă interferențe în rețea și produce o tensiune sinusoidală, este mai greu de asamblat decât precedentul. LATR, al cărui circuit are VT biopolar 1, în principiu, o poți face și tu. În plus, tranzistorul servește ca element de reglare în dispozitiv. Puterea din el depinde de sarcină. Funcționează ca un reostat. Acest model vă permite să schimbați tensiunea de funcționare nu numai în cazul sarcinilor reactive, ci și a celor active.
Cu toate acestea, circuitul autotransformator prezentat nu este, de asemenea, ideal. Dezavantajul său este că un tranzistor de control funcțional generează multă căldură. Pentru a elimina deficiența, veți avea nevoie de un radiator puternic, cu o suprafață de cel puțin 250 cm².
În acest caz, se folosește transformatorul T 1. Ar trebui să aibă o tensiune secundară de aproximativ 6-10 V și putere aproximativ 12-15 W. Puntea de diode VD 6 redresează curentul, care trece ulterior la tranzistorul VT 1 în orice semiciclu prin VD 5 și VD 2. Curentul de bază al tranzistorului este reglat de un rezistor variabil R 1, modificând astfel caracteristicile curent de sarcină.
Voltmetrul PV 1 este utilizat pentru a controla nivelurile de tensiune la ieșirea autotransformatorului. Este folosit pentru a calcula tensiuni de la 250-300 V. Dacă este nevoie de creșterea sarcinii, atunci merită să înlocuiți diodele VD 5-VD 2 și tranzistorul VD 1 cu altele mai puternice. Desigur, aceasta va fi urmată de o extindere a zonei radiatorului.
După cum puteți vedea, pentru a asambla un LATR cu propriile mâini, este posibil să aveți nevoie doar să aveți puține cunoștințe în acest domeniu și să cumpărați totul materialele necesare.
Când proiectați, asamblați sau reparați ceva, de multe ori trebuie să conectați piesele. Tipurile și metodele de conexiuni sunt diferite. De exemplu, la conectarea produselor metalice, se utilizează o conexiune filetată (șurub sau șurub cu piuliță), nituire, lipire, lipire și sudare.
Și dacă pentru primele trei aveți nevoie doar de unelte mecanice, atunci sunt necesare fiare de lipit pentru lipit, iar pentru sudare unii meșteri fac aparate de sudură DC și AC de casă. Multe dintre aceste unități funcționează fără defecțiuni de zeci de ani.
Dispozitive AC de casă
La asamblare, reparare sau proiectare aparate electrocasnice sau orice echipament, devine necesară sudarea mai multor piese împreună. Aparatele de sudură AC sunt scumpe și nu sunt ușor de cumpărat. Dar este perfect acceptabil să le faci singur. Circuitele unor astfel de dispozitive sunt foarte diferite.
Unul dintre desene originale realizate pe baza transformatorului LATR (autotransformator de laborator). Acest dispozitiv funcționează dintr-o rețea obișnuită folosind curent alternativ. Electro specificații este foarte mare datorita circuitului magnetic special conceput.
Este confectionat din fier transformator banda (rulat) si are forma unui inel sau torus, desi obisnuita aparat de sudura AC este asamblat din plăci similare cu litera „W”. Caracteristicile unui produs toroidal sunt de 4,7 ori mai mari, iar pierderile sunt aproape minime comparativ cu un miez în formă de W.
Dar un astfel de fier de fier pentru transformator este acum limitat, deci este mai ușor să obțineți un autotransformator de laborator de 9 amperi (LATR) gata făcut sau miez magnetic toroidal dintr-un produs ars. Trebuie să fie bobinat - îndepărtați înfășurarea secundară veche sau arsă și înfășurați una nouă cu un fir mai gros. Folosind toate acestea, veți asambla o unitate AC de 75-155 Amp în aproximativ 1-2 ore.
Reveniți la cuprins
Rebobinați LATR
Pentru a înlocui înfășurările, procedați după cum urmează:
- Scoateți carcasa (dacă există).
- Armătura din material nemagnetic (plastic, aluminiu) este îndepărtată împreună cu partea mecanică.
- Scapa de infasurarile vechi sau arse:
- dacă înfășurările nu sunt deteriorate, atunci secundarul este pur și simplu înfășurat pe o navetă specială pentru utilizare în alte dezvoltări și modele. Din placaj se poate tăia o navetă de 4-5x10-20 cm;
- dacă înfășurările sunt arse, atunci firul este îndepărtat prin orice metodă: tăiat, rupt.
- Miezul este izolat electric de viitoarea înfășurare prin înfășurarea fierului de călcat în două straturi de pânză lăcuită sau realizarea de suprapuneri din carton electric special.
- Sunt înfășurate noi înfășurări, izolându-le unele de altele;
- Se efectuează asamblarea.
Dispozitivele realizate pe baza transformatorului LATR sunt bobinate cu doar două înfășurări.
Dacă transformatorul se arde complet, trebuie să înfășurați ambele înfășurări.
Primarul se realizează cu un fir de 1,2 mm de tip PEV-2. Lungimea aproximativă a acestei piese este de 170 m. Pentru bobinare se folosește o navetă. Firul este înfășurat complet în jurul lui.
Și apoi, după ce au asigurat capătul, încep să efectueze mișcări de translație cu mâna în interiorul toroidului, înfășurând miezul izolat cu sârmă. Înfășurarea se face tură la tură. După înfășurare, înfășurarea primară este acoperită cu izolație (aceeași țesătură lăcuită).
Pentru o izolație mai fiabilă și o răcire eficientă a dispozitivului, puteți utiliza metoda de aer între înfășurări. În acest caz, înfășurarea primară nu trebuie să fie izolată de sus - va fi suficientă propria sa acoperire.
Metoda este:
- două inele sunt realizate din PCB gros (3-5 mm) cu un ecartament extern cu 3-5 mm (pe fiecare parte) mai mare decât diametrul miezului cu o înfășurare „primară”;
- marginile sunt teșite (sunt rotunjite) pentru a evita deteriorarea izolației;
- inelele sunt fixate în partea superioară și inferioară a miezului cu bandă dublă;
- înfăşurarea secundară este înfăşurată.
Cel secundar - 45 de spire - se execută cu mai multe fire răsucite între ele, sau o bară, care trebuie să fie în izolație sticloasă sau CB. Secțiunea transversală este calculată în funcție de necesar curent de sudareși este de 5-7 A pe 1 mm pătrat. Pentru un curent de 170 A veți avea nevoie de o bară colectoare sau de răsucire cu o secțiune transversală de 35 mm sau mai mare. Înfășurarea secundară (pentru răcire) este distribuită peste toroid cu un spațiu, încercând să o distribuiți uniform.
Dacă aveți un autotransformator funcțional sau ați achiziționat unul nou, atunci munca se reduce la rebobinarea unei singure înfășurări (secundare), deoarece primarul este deja înfășurat cu sârmă de secțiune transversală și lungime necesară.
Se deplasează în următoarea secvență:
- Mai întâi, deșurubați carcasa din metal sau plastic (dacă există);
- scoateți glisorul cu colectorul de curent din grafit;
- îndepărtați armătura din material nemagnetic (plastic, aluminiu);
- identificați (apelați testerul) și marcați toate ieșirile din rețea;
- firele rămase sunt înfășurate cu izolație sau tuburi din PVC sunt puse pe ele și așezate pe partea LATR perpendiculară pe înfășurări;
- apoi se montează înfășurarea secundară; spirele, diametrul și marca firelor de cupru sunt similare cu opțiunea descrisă mai sus (complet arse).
Mașinile de sudură, sau mai degrabă transformatoarele lor, se recomandă să fie instalate de două persoane. Prima persoană trage firul și îl așează, încercând să nu strice izolația și să mențină o distanță între ture. Al doilea ține capătul firului, împiedicându-l să se răsucească.
Dacă izolația este ruptă și capetele de cel puțin o tură se ating, va avea loc un scurtcircuit între tură, transformatorul se va supraîncălzi și dispozitivul se va defecta.
Mașinile de sudură cu un astfel de transformator funcționează la curenți de 55-180 A.
Reveniți la cuprins
Schema de conexiuni
Orice proiectare care funcționează din rețea are propriul său circuit. Mașina de sudură descrisă mai sus o are și el.
Transformatorul rebobinat este acoperit cu o carcasă veche (dacă se potrivește), una nouă este pregătită sau eliminată fără gard. Nu este chiar atât de periculos. La urma urmei, dispozitivul are un potențial de ieșire de cel mult 50 V. Și este mult mai ușor să răciți un transformator fără carcasă.
Bornele înfășurărilor transformatorului sunt conectate la dispozitivul dvs. după cum urmează:
- Primar (I) - conectat la 220 V cu un fir de cupru flexibil de 2-4 mm (VRP sau ShRPS). Este necesar un comutator automat (Q1) - un comutator automat ca cele gasite in case.
- Firele PRG izolate cu grijă, dar și flexibile de secțiune transversală corespunzătoare sunt atașate la cel secundar (multiamperi).
Un capăt este atașat piesei de prelucrat și împământat (pentru siguranță electrică). Pe de altă parte, este montat un rezistor de balast (pentru a regla curentul de ieșire) și un suport de electrod de casă sau standard pentru dispozitiv.
Reveniți la cuprins
Regulatori actuali
Regulatorul este un fir spiralat de calibrul 3 mm din constantan sau fir nicrom lungime de aproximativ 5 m. Acesta este un fel de balast conectat în serie la circuitul suport electric.
Spirala se fixează separat pe o foaie de azbociment. Curentul de sudare al mașinii poate fi modificat în trei moduri:
- Metoda de selecție. La capătul de reglare este atașată o clemă mare de aligator. Curentul este schimbat prin deplasarea clemei în spirală. Dacă întăriți spirala doar la capete (sau îndreptați), reglarea va fi lină.
- Metoda de comutare. Luați comutatorul. Terminalul său comun este conectat la firul de control. Bornele rămase sunt conectate la spirale. Curentul este controlat de mișcarea discretă a glisorului.
- Metoda de înlocuire. Curentul este modificat prin selectarea electrozilor (groși și subțiri, lungi și scurti). Reglementarea are loc în limite mici. Această metodă nu este aproape niciodată folosită.
Aceste mașini modifică curentul de sudare prin reglarea înfășurării secundare. Un curent mare este eliminat din acesta, astfel încât schimbarea curentului electronic este neprofitabilă. Este necesar să instalați piese puternice, radiatoare uriașe și o răcire adecvată.
O mașină de sudat excelentă poate fi realizată pe baza unui autotransformator LATR de laborator și a unui mini-regulator cu tiristor de casă cu o punte redresoare. Ele fac posibilă nu numai conectarea în siguranță la o rețea standard de 220 V, ci și schimbarea tensiunii de pe electrod și, prin urmare, selectarea cantității necesare de curent de sudare.
În interiorul carcasei există un autotransformator toroidal (ATR), realizat pe un miez magnetic de secțiune transversală mare. Acesta este miezul magnetic care va fi necesar de la LATR pentru fabricarea unui nou transformator de sudare (ST).
Vom avea nevoie de două inele de miez magnetice identice de la LATR-uri mari. LATR-urile au fost produse în URSS tipuri diferite cu un curent maxim de 2 până la 10 A. Transformatoarele de sudură pentru fabricarea acestuia sunt potrivite pentru cei ale căror dimensiuni ale miezului magnetic fac posibilă plasarea suma necesară se întoarce. Cel mai comun dintre ele este ATR tip LATR 1M.
Miezul magnetic de la LATR 1M are urmatoarele dimensiuni: diametru exterior 127 mm; interior 70 mm; inaltime inel 95 mm; sectiune transversala 27 cm2 si masa 6 kg. Puteți face un transformator de sudare excelent din două inele din acest LATR.
În multe ATR-uri, miezul magnetic are un diametru exterior mai mare al inelului, dar o înălțime și un diametru mai mici ale ferestrei. În acest caz, trebuie mărită la 70 mm. Inelul circuitului magnetic este realizat din bucăți de bandă de fier înfășurate una pe cealaltă, sudate la margini.
Pentru a regla diametrul interior al ferestrei, este necesar să deconectați capătul benzii din interior și să vă desfășurați cantitatea necesară. Nu încerca să faci totul dintr-o singură mișcare.
Transformatorul de sudură începe operația de fabricație, în primul rând este necesară izolarea ambelor inele. Acordând atenție colțurilor marginilor inelelor, dacă acestea sunt ascuțite, acestea pot deteriora cu ușurință izolația aplicată și apoi scurtcircuita firul de înfășurare. Este mai bine să lipiți niște bandă elastică sau tăiat cambric pe lungime până la colțuri. Partea superioară a inelului este învelită cu un strat mic de izolație. Apoi, inelele izolate sunt fixate împreună.
Inelele sunt răsucite strâns cu bandă groasă și fixate pe părțile laterale cu cherele fixate cu bandă electrică. Acum miezul pentru ST este gata.
Să trecem la următorul punct fabricarea unui transformator de sudura si anume pozarea infasurarii primare.
Înfășurările transformatorului de sudare - înfășurate așa cum se arată în figura trei - înfășurarea primară este în mijloc, ambele secțiuni ale secundarului sunt plasate pe brațele laterale. Înfășurarea primară necesită aproximativ 70-80 de metri de sârmă, care va trebui tras cu fiecare rotire prin ambele ferestre ale circuitului magnetic. În acest caz, vă pot recomanda utilizarea dispozitivului prezentat în Figura 4. În primul rând, firul este înfășurat pe el și în această formă este ușor tras prin ferestrele inelelor. Firul de înfășurare poate fi în bucăți, de zece metri lungime, dar este mai bine să folosiți unul întreg.
ÎN în acest caz, este înfășurat în părți, iar capetele sunt fixate fără răsucire și lipite împreună, apoi izolate. Diametrul firului utilizat în înfășurarea primară este de 1,6-2,2 mm. în valoare de 180-200 de spire.
Să începem să înfășurăm ST. Atașăm cambricul la capătul firului folosind bandă electrică la începutul primului strat. Suprafața circuitului magnetic este rotunjită, astfel că primele straturi vor avea mai puține spire decât fiecare strat următor, pentru a nivela suprafața, vezi Figura 5. Firul trebuie așezat tură cu tură, în niciun caz firul nu trebuie să se suprapună pe fir.
Straturile de sârmă trebuie izolate unele de altele. Pentru a economisi spațiu, înfășurarea trebuie așezată cât mai compact posibil. Pe un circuit magnetic format din inele mici, izolația interstratului trebuie utilizată mai subțire, de exemplu folosind bandă obișnuită. Nu vă grăbiți să înfășurați înfășurarea primară o dată. Este mai ușor să faci acest lucru în 2-3 abordări.
Să determinăm numărul de spire ale înfășurării secundare a TC pentru tensiunea necesară. Mai întâi, să conectăm înfășurarea primară deja înfășurată la o tensiune alternativă de 220 de volți. Actual miscare inactivÎn această opțiune, CT este scăzut - doar 70-150 mA, zumzetul CT ar trebui să fie silențios. Înfășurați 10 spire de sârmă în jurul unuia dintre brațele laterale și măsurați tensiunea de ieșire pe acesta cu un voltmetru. Fiecare dintre brațele laterale primește doar jumătate din fluxul magnetic generat pe brațul central, așa că aici pentru fiecare tură a înfășurării secundare vor fi 0,6-0,7 V. Pe baza rezultatului obținut, calculăm numărul necesar de spire în înfășurare secundară, concentrându-se pe nivelul de tensiune la 50 de volți, acesta este de obicei de aproximativ 75 de spire. Cel mai simplu mod este să-l bobinați cu sârmă de 10 mm2 în izolație sintetică. Puteți asambla o înfășurare secundară din mai multe fire de sârmă de cupru. Jumătate din spire ar trebui să fie înfășurate pe un braț, jumătate pe celălalt.
După înfășurarea înfășurărilor de pe ambele brațe ale CT, trebuie să verificați tensiunea pe fiecare dintre ele; este permisă o diferență de 2-3 volți, dar nu mai mult. Apoi înfășurările de pe brațe sunt conectate în serie, dar astfel încât să nu fie în antifază, altfel ieșirea va fi aproape de zero.
Cu o tensiune de rețea standard, un transformator de sudare pe un miez magnetic din LATR poate produce un curent în modul arc de până la 100-130 A, cu un curent de scurtcircuit circuit secundar ajunge la 180 A.
Arcul începe foarte ușor la tensiune XX, aproximativ 50 V sau mai mare, deși arcul poate fi pornit la tensiuni mai mici fără probleme. Pe inelele de la LATR, puteți asambla ST într-un model toroidal.
Pentru aceasta veți avea nevoie și de două inele, de preferință de la LATR-uri mari. Inelele sunt conectate și izolate: se obține un circuit magnetic inel mare. Înfășurarea primară conține același număr de spire ca cel descris mai sus, dar este înfășurată în jurul întregului inel și de obicei în două straturi. Straturile trebuie izolate cu materiale cât mai subțiri posibil. Firele groase de înfășurare nu trebuie folosite.
Avantajul circuitului CT toroidal este randamentul său ridicat. Pentru fiecare tură a înfășurării secundare există 1 V de tensiune, prin urmare, înfășurarea secundară va conține mai puține spire, iar puterea de ieșire va fi mai mare decât în cazul precedent.
Dezavantajele evidente includ problema înfășurării, volumul limitat al ferestrei și incapacitatea de a utiliza sârmă de diametru mare.
Utilizarea firelor dure pentru utilizare secundară este problematică. Este mai bine să folosiți șuvițe moi
Caracteristica arcului de ardere a CT toroidal este cu un ordin de mărime mai mare decât cea a versiunii anterioare.
Schema unui aparat de sudura bazat pe ST pe un miez magnetic de la Latrov |
Modurile de funcționare sunt setate de potențiometre. Împreună cu condensatoarele C2 și C3, formează lanțuri clasice de defazare, fiecare dintre ele va funcționa în propriul său semiciclu și își va deschide tiristorul pentru o anumită perioadă de timp. Ca urmare, pe înfășurarea primară a TC va apărea o tensiune reglabilă de 20 - 215 V. Transformându-se în înfășurarea secundară, aceștia aprind ușor arcul pentru sudare pe curent alternativ sau redresat la tensiunea dorită.
Pentru a face un transformator de sudare, puteți utiliza un stator de la un motor asincron. Mărimea miezului este determinată în acest caz de zonă secțiune transversală stator, care trebuie să fie de cel puțin 20 cm 2.
Televizoarele color de uz casnic foloseau transformatoare de rețea mari și grele, de exemplu, TS-270, TS-310, ST-270. Au miezuri magnetice în formă de U, sunt ușor de dezasamblat prin deșurubarea doar a două piulițe de pe știfturile de strângere și miezul magnetic se descompune în două jumătăți. Pentru transformatoarele mai vechi TS-270, TS-310, secțiunea transversală a miezului magnetic are dimensiuni de 2x5 cm, S = 10 cm2, iar pentru cele mai noi - TS-270, secțiunea transversală a miezului magnetic are S = 11,25 cm2 cu dimensiunile de 2,5x4,5 cm, ceea ce înseamnă că lățimea ferestrei transformatoarelor vechi este cu câțiva milimetri mai mare. Transformatoarele mai vechi sunt înfășurate cu sârmă de cupru; firul de la înfășurările lor primare poate fi util.
Transformator de sudare alte tipuri posibile și opțiuni de proiectare |
Pe lângă producția specială, ST poate fi obținut prin conversia transformatoarelor gata făcute pentru diverse scopuri. Transformatoare puternice de tip adecvat sunt utilizate pentru a crea rețele cu o tensiune de 36, 40 V, de obicei în locuri cu pericol de incendiu crescut, umiditate și pentru alte nevoi. În aceste scopuri folosesc tipuri diferite transformatoare: diferite puteri, conectate la 220, 380 V conform unui circuit monofazat sau trifazat.
Modurile de operare sunt setate cu ajutorul unui potențiometru. Împreună cu condensatoarele C2 și C3, formează lanțuri de defazare, fiecare dintre acestea, atunci când este declanșat în timpul semiciclului său, deschide tiristorul corespunzător pentru o anumită perioadă de timp. Ca urmare, pe înfășurarea primară a sudurii T1 apare un reglabil de 20-215 V. Transformarea în înfășurarea secundară, necesarul -Usv facilitează aprinderea arcului pentru sudare pe alternanță (bornele X2, X3) sau rectificată ( X4, X5) curent.
Fig.1. Aparat de sudura de casa bazat pe LATR.
Un transformator de sudură bazat pe larg utilizat LATR2 (a), conexiunea acestuia la schema circuitului electric a unei mașini de sudură reglabilă de casă pentru curent alternativ sau continuu (b) și o diagramă de tensiune care explică funcționarea unui regulator tranzistor al arderii arcului electric modul.
Rezistoarele R2 și R3 ocolesc circuitele de control ale tiristoarelor VS1 și VS2. Condensatorii C1, C2 se reduc la nivel admisibil interferențe radio care însoțesc o descărcare cu arc. Un bec cu neon cu o rezistență de limitare a curentului R1 este folosit ca indicator luminos HL1, semnalând că dispozitivul este conectat la sursa de alimentare a locuinței.
Pentru a conecta „sudorul” la cablajul electric al apartamentului, de obicei priza X1. Dar este mai bine să utilizați un conector electric mai puternic, care se numește în mod obișnuit „priză euro-priză euro”. Și ca comutator SB1, un „pachet” VP25, proiectat pentru un curent de 25 A și care vă permite să deschideți ambele fire simultan, este potrivit.
După cum arată practica, nu are sens să instalați orice fel de siguranțe (întrerupătoare anti-suprasarcină) pe aparatul de sudură. Aici trebuie să faceți față unor astfel de curenți, dacă sunt depășiți, protecția la intrarea în rețea a apartamentului va funcționa cu siguranță.
Pentru fabricarea înfășurării secundare, protecția carcasei, glisorul de colectare a curentului și hardware-ul de montare sunt îndepărtate de la bază LATR2. Apoi, izolația fiabilă (de exemplu, din țesătură lăcuită) este aplicată înfășurării existente de 250 V (robinetele de 127 și 220 V rămân nerevendicate), deasupra căreia este plasată o înfășurare secundară (descendente). Și aceasta este 70 de spire ale unei bare colectoare izolate din cupru sau aluminiu cu un diametru de 25 mm2. Este acceptabil să se realizeze înfășurarea secundară din mai multe fire paralele cu aceeași secțiune transversală generală.
Este mai convenabil să efectuați înfășurarea împreună. În timp ce unul, încercând să nu deterioreze izolația spirelor adiacente, trage și așează cu atenție firul, celălalt ține capătul liber al viitoarei înfășurări, protejându-l de răsucire.
LATR2 modernizat este plasat într-o carcasă metalică de protecție cu orificii de aerisire, pe care există o placă de montare din getinax de 10 mm sau fibră de sticlă cu un comutator de pachete SB1, un regulator de tensiune tiristor (cu rezistență R6), un indicator luminos HL1 pentru pornirea dispozitivului în rețea și terminale de ieșire pentru sudare pe alternanță (X2, X3) sau curent constant (X4, X5).
În absența unui LATR2 de bază, acesta poate fi înlocuit cu un „sudor” de casă cu miez magnetic din oțel de transformare (secțiune transversală a miezului 45-50 cm2). Înfășurarea sa primară ar trebui să conțină 250 de spire de sârmă PEV2 cu un diametru de 1,5 mm. Cel secundar nu este diferit de cel folosit în LATR2 modernizat.
La ieșirea înfășurării de joasă tensiune este instalat un bloc redresor cu diode de putere VD3-VD10 pentru sudarea în curent continuu. Pe lângă aceste supape, analogii mai puternici sunt, de asemenea, destul de acceptabili, de exemplu, D122-32-1 (curent redresat - până la 32 A).
Diodele de putere și tiristoarele sunt instalate pe radiatoare, a căror suprafață este de cel puțin 25 cm2. Axa rezistenței de reglare R6 este scoasă din carcasă. Sub mâner este plasată o scară cu diviziuni corespunzătoare unor valori specifice ale tensiunii directe și alternative. Și lângă acesta este un tabel al dependenței curentului de sudare de tensiunea de înfășurarea secundară a transformatorului și de diametrul electrodului de sudare (0,8-1,5 mm).
Desigur, electrozii de casă fabricați din „tijă” din oțel carbon cu un diametru de 0,5-1,2 mm sunt, de asemenea, acceptabili. Blank-urile de 250-350 mm lungime sunt acoperite sticla lichida- un amestec de adeziv silicat si creta zdrobita, lasand neprotejate capetele de 40 mm necesare racordarii la aparatul de sudura. Acoperirea trebuie uscată bine, altfel va începe să „împușcă” în timpul sudării.
Deși atât curentul alternativ (bornele X2, X3) cât și curentul continuu (X4, X5) poate fi utilizat pentru sudare, a doua opțiune, conform recenziilor sudorilor, este de preferat primei. În plus, polaritatea joacă un rol foarte important. În special, atunci când se aplică „plus” la „împământare” (obiectul care se sudează) și, în consecință, se conectează electrodul la borna cu semnul „minus”, apare așa-numita polaritate directă. Se caracterizează prin eliberarea de mai multă căldură decât cu polaritatea inversă, atunci când electrodul este conectat la borna pozitivă a redresorului, iar „împământarea” este conectată la borna negativă. Polaritatea inversă este utilizată atunci când este necesar să se reducă generarea de căldură, de exemplu, la sudarea foilor subțiri de metal. Aproape toată energia eliberată de arcul electric merge la formarea unei suduri și, prin urmare, adâncimea de penetrare este cu 40-50 la sută mai mare decât la un curent de aceeași magnitudine, dar de polaritate dreaptă.
Și încă câteva caracteristici foarte semnificative. O creștere a curentului arcului la o viteză constantă de sudare duce la o creștere a adâncimii de penetrare. Mai mult, dacă lucrarea este efectuată pe curent alternativ, atunci ultimul dintre acești parametri devine cu 15-20 la sută mai mic decât atunci când se utilizează curent continuu de polaritate inversă. Tensiunea de sudare are un efect redus asupra adâncimii de penetrare. Dar lățimea cusăturii depinde de Ust: crește odată cu creșterea tensiunii.
De aici o concluzie importantă pentru cei implicați în, să zicem, lucrările de sudare în timpul reparațiilor caroseriei autoturism din tablă subțire de oțel: cele mai bune rezultate sudarea va da DC polaritate inversă la o tensiune minimă (dar suficientă pentru arc stabil).
Arcul trebuie mentinut cat mai scurt, apoi electrodul se consuma uniform, iar adancimea de patrundere a metalului care se sudeaza este maxima. Cusătura în sine este curată și durabilă, practic lipsită de incluziuni de zgură. Și vă puteți proteja de stropii rare de topitură, care sunt greu de îndepărtat după ce produsul s-a răcit, frecând suprafața afectată de căldură cu cretă (picăturile se vor rostogoli fără să se lipească de metal).
Arcul este excitat (după aplicarea -Us corespunzătoare la electrod și la pământ) în două moduri. Esența primului este să atingeți ușor electrodul de piesele care sunt sudate și apoi să îl mutați 2-4 mm în lateral. A doua metodă amintește de lovirea unui chibrit pe o cutie: glisând electrodul de-a lungul suprafeței de sudat, acesta este imediat retras la o distanță scurtă. În orice caz, trebuie să prindeți momentul în care are loc arcul și abia atunci, mișcând ușor electrodul peste cusătura care se formează imediat, să-i mențineți arderea liniștită.
În funcție de tipul și grosimea metalului care este sudat, se alege unul sau altul electrod. Dacă, de exemplu, există un sortiment standard pentru o foaie St3 cu o grosime de 1 mm, electrozii cu diametrul de 0,8-1 mm sunt potriviți (pentru aceasta este proiectat în principal designul în cauză). Pentru lucrari de sudare pe oțel laminat de 2 mm, este indicat să aveți atât un „sudor” mai puternic, cât și un electrod mai gros (2-3 mm).
Pentru sudarea bijuteriilor din aur, argint, cupronic, este mai bine să folosiți un electrod refractar (de exemplu, wolfram). De asemenea, puteți suda metale care sunt mai puțin rezistente la oxidare folosind protecția cu dioxid de carbon.
În orice caz, lucrul poate fi efectuat fie cu un electrod poziționat vertical, fie înclinat înainte sau înapoi. Dar profesioniștii cu experiență susțin: atunci când sudați cu un unghi înainte (adică un unghi ascuțit între electrod și cusătura finită), se asigură o penetrare mai completă și o lățime mai mică a cusăturii în sine. Sudarea unghiulară înapoi este recomandată numai pentru îmbinările suprapuse, în special atunci când aveți de-a face cu profile laminate (unghiuri, grinzi în I și canale).
Un lucru important este cablul de sudare. Pentru dispozitivul în cauză, este imposibil ar fi mai potrivit cupru plin (secțiune transversală totală aproximativ 20 mm2) în izolație din cauciuc. Cantitatea necesară este de două secțiuni de un metru și jumătate, fiecare dintre acestea ar trebui să fie echipată cu un terminal de bornă sertizat și lipit cu grijă pentru conectarea la „sudor”. Pentru conectarea directă la pământ, se folosește o clemă puternică de crocodil, iar cu electrodul se folosește un suport asemănător cu o furcă cu trei capete. Puteți folosi și o brichetă de mașină.
De asemenea, este necesar să aveți grijă siguranță personală. Când sudați cu arc electric, încercați să vă protejați de scântei și cu atât mai mult de stropii de metal topit. Este recomandat să purtați îmbrăcăminte largi din pânză, mănuși de protecție și o mască pentru a vă proteja ochii de radiațiile puternice ale arcului electric (ochelarii de soare nu sunt potriviți aici).
Desigur, nu trebuie să uităm de „Regulile de siguranță atunci când se efectuează lucrări la echipamente electrice în rețele cu tensiuni de până la 1 kV”. Electricitatea nu iartă nepăsarea!
Sudarea prin contact, pe lângă avantajele tehnologice ale aplicării sale, are și alta avantaj important– echipamentul simplu pentru acesta poate fi realizat independent, iar funcționarea acestuia nu necesită abilități specifice și experiență inițială.
1 Principii de proiectare și asamblare a sudării prin rezistență
Sudarea prin rezistență, asamblată cu propriile mâini, poate fi utilizată pentru a rezolva o gamă destul de largă de sarcini non-seriale și neindustriale pentru repararea și fabricarea produselor, mecanismelor, echipamentelor din diverse metale atât acasă, cât și în micile ateliere.
Sudarea prin rezistență asigură crearea unei conexiuni sudate între părți prin încălzirea zonei de contact a acestora prin trecerea prin ele soc electric cu aplicarea simultană a forței de compresiune în zona de legătură. În funcţie de material (conductivitatea sa termică) şi dimensiuni geometrice pieselor, precum și puterea echipamentului utilizat pentru sudarea acestora, procesul de sudare prin rezistență trebuie să se desfășoare sub următorii parametri:
- tensiune joasă în circuitul de sudare de putere – 1–10 V;
- într-un timp scurt - de la 0,01 secunde la câteva;
- curent de puls de sudare mare - cel mai adesea de la 1000 A sau mai mare;
- zonă mică de topire;
- forța de compresiune aplicată locului de sudare trebuie să fie semnificativă - zeci până la sute de kilograme.
Respectarea tuturor acestor caracteristici afectează direct calitatea îmbinării sudate rezultate. Puteți face numai dispozitive pentru dvs., ca în videoclip. Cel mai simplu mod de a asambla o mașină de sudură cu curent alternativ cu putere neregulată. În acesta, procesul de îmbinare a pieselor este controlat prin modificarea duratei impulsului electric furnizat. Pentru a face acest lucru, utilizați un releu de timp sau faceți față acestei sarcini manual „prin ochi”, folosind un comutator.
Sudarea prin puncte de rezistență de casă nu este foarte dificil de fabricat, iar pentru a realiza unitatea sa principală - un transformator de sudură - puteți ridica transformatoare de la cuptoare cu microunde vechi, televizoare, LATR, invertoare și altele asemenea. Înfășurările unui transformator adecvat vor trebui să fie rebobinate în conformitate cu tensiunea și curentul de sudare necesare la ieșirea acestuia.
Circuitul de control este selectat gata făcut sau dezvoltat, iar toate celelalte componente și, în special, pentru mecanismul de sudare prin contact, sunt luate pe baza puterii și parametrilor transformatorului de sudare. Mecanismul de sudare prin contact este fabricat în conformitate cu natura lucrărilor de sudare viitoare, conform oricăreia dintre schemele cunoscute. De obicei se folosesc clești de sudură.
Toate legăturile electrice trebuie să fie executate cu înaltă calitate și să aibă un contact bun. Și conexiunile folosind fire sunt realizate din conductori cu o secțiune transversală corespunzătoare curentului care curge prin acestea (așa cum se arată în videoclip). Acest lucru este valabil mai ales pentru partea de putere - între transformator și electrozii clemelor. Dacă contactele acestui din urmă circuit sunt slabe, vor exista pierderi mari de energie la îmbinări, pot apărea scântei, iar sudarea poate deveni imposibilă.
2 Schema unui dispozitiv pentru sudarea metalelor cu grosimea de până la 1 mm
Pentru a conecta piesele folosind metoda contactului, le puteți asambla conform diagramelor de mai jos. Mașina propusă este proiectată pentru sudarea metalelor:
- foi, a căror grosime este de până la 1 mm;
- fire și tije cu un diametru de până la 4 mm.
Principalele caracteristici tehnice ale dispozitivului:
- tensiune de alimentare – alternativă 50 Hz, 220 V;
- tensiune de ieșire (pe electrozii mecanismului de sudură de contact - pe clește) - alternativă 4–7 V (reactiv);
- curent de sudare (impuls maxim) – până la 1500 A.
Figura 1 prezintă principiul schema electricaîntregul dispozitiv. Sudarea pe rezistență propusă constă dintr-o secțiune de putere, un circuit de control și întrerupător de circuit AB1, care servește la pornirea alimentării dispozitivului și pentru a-l proteja în caz de situații de urgență. Prima unitate include un transformator de sudare T2 și un demaror monofazat fără contact cu tiristor de tip MTT4K, care conectează înfășurarea primară T2 la rețeaua de alimentare.
Figura 2 prezintă o diagramă a înfășurărilor unui transformator de sudare indicând numărul de spire. Înfășurarea primară are 6 borne, prin comutare pe care le puteți face reglajul brut treptat a curentului de sudură de ieșire al înfășurării secundare. În acest caz, pinul nr. 1 rămâne conectat permanent la circuitul de rețea, iar restul de 5 sunt utilizați pentru reglare și doar unul dintre ei este conectat la alimentare pentru funcționare.
Schema demarorului MTT4K, produs în serie, în Fig. 3. Acest modul este un comutator tiristor, care, atunci când contactele sale 5 și 4 sunt închise, comută sarcina prin contactele 1 și 3, conectate la circuitul deschis al înfășurării primare Tr2. MTT4K este proiectat pentru o încărcătură de tensiune maxima până la 800 V și curent până la 80 A. Astfel de module sunt produse în Zaporozhye la Element-Converter LLC.
Circuitul de control este format din:
- alimentare electrică;
- circuite de control direct;
- releu K1.
Sursa de alimentare poate folosi orice transformator cu o putere de cel mult 20 W, proiectat să funcționeze dintr-o rețea de 220 V și care furnizează o tensiune de 20–25 V pe înfășurarea secundară. Se propune instalarea unei punți de diode a KTs402 tip redresor, dar orice altul cu parametri similari sau asamblat din diode individuale.
Releul K1 servește la închiderea contactelor 4 și 5 ale cheii MTT4K. Acest lucru se întâmplă atunci când tensiunea este aplicată de la circuitul de control la înfășurarea bobinei sale. Deoarece curentul comutat care curge prin contactele închise 4 și 5 ale comutatorului tiristor nu depășește 100 mA, aproape orice releu electromagnetic de curent scăzut cu o tensiune de funcționare în intervalul 15-20 V, de exemplu, RES55, RES43, RES32 și similar, este potrivit ca K1.
3 Circuitul de control - în ce constă și cum funcționează?
Circuitul de control îndeplinește funcțiile unui releu de timp. Prin pornirea K1 pentru o anumită perioadă de timp, se stabilește durata de expunere a impulsului electric la piesele sudate. Circuitul de control este format din condensatori C1–C6, care trebuie să fie electrolitici cu o tensiune de încărcare de 50 V sau mai mare, întrerupătoare de tip P2K care au fixare independentă, un buton KH1 și două rezistențe - R1 și R2.
Capacitatea condensatorului poate fi: 47 μF pentru C1 și C2, 100 μF pentru C3 și C4, 470 μF pentru C5 și C6. KN1 ar trebui să aibă unul normal închis și celălalt normal deschis. Când AB1 este pornit, condensatorii conectați prin P2K la circuitul de control și la sursa de alimentare (în Fig. 1, acesta este doar C1) încep să se încarce.R1 limitează curentul inițial de încărcare, ceea ce poate crește semnificativ durata de viață a condensatoarelor. . Încărcarea are loc prin grupul de contact normal închis al butonului KN1, care a fost comutat în acel moment.
Când apăsați KN1, grupul de contacte normal închis se deschide, deconectând circuitul de control de la sursa de alimentare, iar grupul de contacte normal deschis se închide, conectând containerele încărcate la releul K1. Condensatorii sunt descărcați, iar curentul de descărcare declanșează K1.
Grupul de contacte deschis normal închis KH1 împiedică alimentarea releului direct de la sursa de alimentare. Cu cât capacitatea totală a condensatoarelor descărcate este mai mare, cu atât durează mai mult până la descărcare și, în consecință, K1 durează mai mult pentru a închide contactele 4 și 5 ale comutatorului MTT4K și cu atât pulsul de sudare este mai lung. Când condensatorii sunt complet descărcați, K1 se va opri și sudarea prin rezistență va înceta să funcționeze. Pentru a-l pregăti pentru următorul impuls, KH1 trebuie eliberat. Condensatorii sunt descărcați prin rezistența R2, care ar trebui să fie variabilă și servește la reglarea mai precisă a duratei impulsului de sudare.
4 Sectiune de putere - transformator
Sudarea pe rezistență propusă poate fi asamblată, așa cum se arată în videoclip, pe baza unui transformator de sudură realizat folosind un miez magnetic dintr-un transformator de 2,5 A. Acestea se găsesc în LATR-uri, instrumente de laboratorși o serie de alte dispozitive. Înfășurarea veche trebuie îndepărtată. La capetele circuitului magnetic este necesar să instalați inele din carton electric subțire.
Sunt pliate de-a lungul marginilor interioare și exterioare. Apoi circuitul magnetic trebuie înfășurat peste inele cu 3 sau o cantitate mare straturi de material lăcuit. Firele sunt folosite pentru a face înfășurări:
- Pentru un primar de 1,5 mm în diametru, este mai bine în izolarea țesăturii - acest lucru va facilita o bună impregnare a înfășurării cu lac;
- Pentru un secundar cu diametrul de 20 mm, izolație multinucleu din silicon cu o suprafață în secțiune transversală de cel puțin 300 mm2.
Numărul de spire este indicat în Fig. 2. Din înfăşurarea primară se trag concluzii intermediare. După bobinare, se impregnează cu lac EP370, KS521 sau similar. O bandă de bumbac (1 strat) este înfășurată peste bobina primară, care este, de asemenea, impregnată cu lac. Apoi înfășurarea secundară este așezată și impregnată din nou cu lac.
5 Cum să faci clești?
Sudarea prin rezistență poate fi echipată cu clești, care sunt montați direct în corpul dispozitivului în sine, ca în videoclip, sau cu cei de la distanță sub formă de foarfece. Primul, din punctul de vedere al efectuării unei izolații de înaltă calitate, fiabilă între nodurile lor și al asigurării contact bunîn circuitul de la transformator la electrozi, este mult mai ușor de fabricat și conectat decât cei la distanță.
Cu toate acestea, forța de strângere dezvoltată printr-un astfel de proiect, dacă lungimea brațului mobil al cleștii după electrod nu este mărită, va fi egală cu forța creată direct de sudor. Cleștii de la distanță sunt mai convenabil de utilizat - puteți lucra la o anumită distanță de dispozitiv. Iar forța pe care o dezvoltă va depinde de lungimea mânerelor. Cu toate acestea, va fi necesar în locul mobilului lor conexiune cu șuruburi faceți o izolare destul de bună de bucșe și șaibe de textolit.
Când faceți clești, trebuie să prevedeți în prealabil extinderea necesară a electrozilor lor - distanța de la corpul dispozitivului sau locul conexiunii mobile a mânerelor la electrozi. Distanța maximă posibilă de la marginea părții tablei până la locul unde se efectuează sudarea va depinde de acest parametru.
Electrozii de prindere sunt fabricați din tije de cupru sau bronz beriliu. Puteți folosi vârfurile unor fiare de lipit puternice. În orice caz, diametrul electrozilor nu trebuie să fie mai mic decât cel al firelor care le furnizează curent. Pentru a primi miezuri de sudare calitatea cerută, dimensiunea plăcuțelor de contact (vârfurile electrozilor) ar trebui să fie cât mai mică posibil.
