В виду того, что в быту обывателям часто требуется работать с металлом, многие используют сварочные агрегаты. Но далеко не всем по карману приобретение дорогостоящего оборудования, из-за чего и возникает вопрос, как собрать сварочный аппарат своими руками. Процесс изготовления будет отличаться в зависимости от типа и конструктивных особенностей сварочного устройства.
Типы сварочных аппаратов
Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.
В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:
- на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
- на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
- трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
- инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.
Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.
На переменном токе
По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.
Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:
- Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
- Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
- Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.
Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.
В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.
Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:
- Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
- Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку,
оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.
- Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки.
- Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм 2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника.
- Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода.
- Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом.
- Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям.
Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.
Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки величины напряжения на выходе аппарата сделайте два отвода от 40 и 47 витка. Это позволит осуществлять регулировку тока во вторичке посредством уменьшения или увеличения количества витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно в меньшую сторону от номинала.
На постоянном токе
Такой аппарат отличается от предыдущего более стабильными характеристиками электрической дуги, так как она получается не напрямую с вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.
Как видите, делать намотку трансформатора для этого не требуется, достаточно доработать схему существующего устройства. Благодаря чему он сможет выдавать более ровный шов, варить нержавейку и чугун. Для изготовления вам понадобится четыре мощных диода или тиристора, примерно на 200 А каждый, два конденсатора емкостью в 15000 мкФ и дроссель. Схема подключения сглаживающего устройства приведена на рисунке ниже:
Процесс доработки электрической схемы состоит из таких этапов:
- Установите полупроводниковые элементы на радиаторы охлаждения.
В связи с перегревом трансформатора во время работы, диоды могут быстро выйти со строя, поэтому им нужен принудительный отвод тепла.
- Соедините диоды в мост, как показано на рисунке выше, и подключите их к выводам трансформатора.
Для подключения лучше использовать луженные зажимы, так как они не потеряют изначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.
Толщина провода выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.
- Подключите силовые конденсаторы и дроссель во вторичную цепь диодного моста.
- Подсоедините к выводам сглаживающего устройства сварочные шлейфа, установите держатели для электродов – сварочный аппарат постоянного тока готов.
При сварке металлов таким аппаратом всегда следует контролировать нагрев не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делать паузу для остывания элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет со строя.
Инверторный аппарат
Представляет собой довольно сложное устройство для начинающих радиолюбителей. Не менее сложным процессом является подборка необходимых элементов. Преимуществом такого сварочного аппарата являются значительно меньшие габариты и меньшая мощность, в сравнении с классическими устройствами, возможность реализовать точечную сварку и т.д.
В работе такая схема преобразует переменное напряжение из сети в постоянное, затем, при помощи импульсного блока, выдает ток большой амплитуды в область сварки. Этим и достигается относительная экономия мощности аппарата по отношению к его производительности.
Конструктивно инверторная схема сварочного аппарата включает в себя такие элементы:
- диодный выпрямитель с магазином емкостей, балластным резистором и системой плавного пуска;
- система управления на основе драйвера и двух транзисторов;
- силовая часть из управляющего транзистора и выходного трансформатора;
- выходная часть из диодов и дросселя;
- система охлаждения из кулера;
- система обратной связи по току для контроля параметра на выходе сварочного аппарата.
Для изготовления сварочного инвертора вам понадобится самостоятельно намотать силовой трансформатор, трансформатор тока на базе ферритового кольца. Для моста лучше использовать готовую сборку из быстродействующих полупроводниковых элементов.
К сожалению, большинство других элементов вряд ли найдутся под рукой в гараже или у вас дома, поэтому их придется заказывать или приобретать в специализированных магазинах. Из-за чего сборка инверторного блока своими руками обойдется не дешевле заводского варианта, а с учетом затраченного времени, еще и дороже. Поэтому для инверторной сварки лучше приобрести готовый аппарат с заданными рабочими параметрами.
Источник: www.asutpp.ru
Сварочный трансформатор из телевизионного трансформатора
У всех описанных выше конструкций сварочных трансформаторов есть общие недостатки: необходимость наматывать провод, каждый раз протягивая витки через окно, а также дефицит материала магнитопровода, — ведь далеко не каждый может достать кольца от ЛАТРа или подходящий статор от электродвигателя. Поэтому я смог изготовить сварочный трансформатор собственной конструкции, не требующий дефицитных материалов. Он не имеет указанных недостатков, и его легко реализовать в домашних условиях. В качестве исходного материала для данной конструкции используется очень распространенный материал — части от телевизионных трансформаторов.
В старых отечественных цветных телевизорах использовались крупные, увесистые сетевые трансформаторы, например, ТС-270, ТС-310, СТ-270. Эти трансформаторы имеют U-образные магнитопроводы, их легко разобрать, отвинтив всего-то две гайки на стягивающих шпильках, и магнитопровод распадается на две половинки. У более старых трансформаторов ТС-270, ТС- 310 сечение магнитопровода имеет размеры 2х5 см, S=10 см2, а у более новых — ТС-270, сечение магнитопропода S=11,25 см2 при размерах 2,5х4,5 см. При этом ширина окна у старых трансформаторов на несколько миллиметров больше. Более старые трансформаторы намотаны медным проводом, из их первичных обмоток может пригодиться провод диаметром 0,8 мм.
Новые трансформаторы намотаны алюминиевым проводом. Сегодня это добро в массовом порядке перекочевывает на свалки, поэтому проблемы с их приобретением вряд ли возникнут. Несколько старых или сгоревших трансформаторов можно недорого купить в любой телере- монтной мастерской.
Вот их-то магнитопроводы (вместе с их же каркасами) при незначительных передел- ках можно использовать для изготовления СТ. Для СТ понадобиться три одинаковых трансформатора от телевизоров, при этом суммарная площадь их объединенного магнито- провода будет 30-34 см2.
Как их со- единить между собой показано на рис.9, где 1,2,3 — магнитопроводы м каркасами от телевизионных трансформаторов. Три отдельных U-образных сердечника соединяют торцами друг к другу и стягивают теми же хомутами-каркасами.
При этом выступающие за торец части металлических каркасов необходи- мо подрезать: на центральном маг- нитопроводе с обеих сторон, у боковых — лишь с одной внутренней стороны. В результате получается единый магнитопровод большого сечения, который легко собрать и разобрать. При разборке телевизионных трансформаторов необходимо сразу же обозначить смежные стороны магнитопроводов для того, чтобы при сборке не перепутать половинки разных сердечников. Они должны состыковаться точно в том же положении, как и были собраны на заводе.
Объем окна получившегося магнитопровода позволяет использовать для первичной обмотки провод до 1,5 мм диаметром, а для вторичной шину — прямоугольного сечения 10 мм2 или многожильный провод, изготовленный из пучка тонких проводов диаметром 0,6-0,8 мм того же сечения. Это, конечно, маловато для полноценного СТ однако оправдывает себя в случаи непродолжительных работ, учитывая невысокие затраты на изготовление данной конструкции.
Обмотки наматывают на картонные каркасы отдельно от магнитопровода. Картонный каркас можно изготовить из пары «родных» каркасов трансформатора, выкинув из них с одной узкой стороны боковые щечки, а вместо этого широкие щечки склеить между собой с помощью дополнительных полос жесткого картона.
При намотке внутрь картонных каркасов обязательно надо плотно вложить несколько обрезков деревянных дощечек, но только не одну, иначе ее ужмет обмотка, и она не выйдет обратно. Обмотки необходимо укладывать виток к витку, как можно плотнее.
С внешней стороны, после первого слоя провода и далее через каждые два, необходимо вставлять деревянные вставки (рис.10), чтобы обеспечить зазоры и вентиляцию обмоток. Вторичную обмотку лучше всего изготовить из шины прямоугольного сечения 10 мм2, так она займет наименьший объем.
Если же шины у вас нет, и вы решили изготовить провод вторичной обмотки из пучка завалявшихся тонких проводов, как это было описано выше, то будьте готовы к возможным затруднениям с ее укладкой. В случае многожильного провода вторичной обмотки может оказаться, что она не «влезает» в положенный объем каркаса: в основном из-за коробления пружинящих витков, а лучше стянуть их не получается, так как разрушится каркас. В этом случае придется вообще отказаться от картонного каркаса. Вторичную обмотку надо мотать на уже собранный, с установленной катушкой первичной обмотки магнитопровод, протягивая каждый ее виток через окно. На жестком магнитопроводе гибкий провод удастся стянуть значительно плотнее, чем на картонном каркасе, и в окно войдет большее количество витков.
При сборке магнитопровода особое внимание следует уделить надежности крепления и плотности прилегания отдельных половинок ПU- образного сердечника. Как уже говорилось, сопрягаемые половинки магнитопровода должны быть от одних и тех же трансформаторов и установлены теми же сторонами, что и на заводе. Под гайки стягивающих шпилек обязательно нужно подложить шайбы большого диаметра и гровера. На моем СТ первичная обмотка содержит 250 витков лакированного провода диаметром 1,5 мм, вторичная — 65 витков многожильно- го провода сечением 10 мм2, что обеспечивает выход 55 В при сетевом напряжении 230 В.
При таких данных ток холостого хода 450 мА; ток в дуговом режиме во вторичной цепи 60-70 А; характеристика го- рения дуги хорошая. Собран он на основе деталей СТ-270. Сварочный трансформатор используется для работы электродом с диаметром 2 мм, устойчиво, но слабо горит на нем и «тройка». Достоинства СТ данного типа — простота в изготовлении и распространенность материала для него.
Основным же недостатком является несовершенство магнитопровода, имеющего сжатый зазор между двумя половинками. При заводском изготовлении у трансформаторов такого типа зазоры магнитопровода заполняются специальным наполнителем. В домашних условиях их приходится стягивать в сухую, что, конечно же, ухудшает характеристику и КПД трансформатора.
В окно небольшого объема не удается уложить толстые провода, что сильно снижает коэффициент продолжи- тельности работы СТ. Надо отметить, что греется первичная обмотка у этого СТ сильнее, чем, например, обмотка с таким же проводом у СТ на ЛАТРах — «ушастике». Здесь сказывается, во-первых, большое количество витков обмоток и, вероятно, несовершенство магнитной системы трансформатора. Тем не менее СТ можно с успехом использовать в подсобных целях, особенно для сваривания тонкого автомобильного металла. Он отличается особенно компактными размерами и небольшой массой — 14,5 кг.
Схема сварочного аппарата на основе СТ на магнитопроводе от Латров
Режимы работы выставляют потенциометрам. Совместно с емкостями C2 и C3 он образует классические фазосдвигающие цепочки, каждая из которых, сработает в свой полупериод и откроет свой тиристор на заданный промежуток времени. В результате на первичной обмотке СТ окажутся регулируемые 20 — 215 В. Трансформируясь во вторичной обмотке, в нужное напряжение они легко зажигают дугу для сварки на переменном или выпрямленном токе.
Сварочный трансформатор на магнитопроводе от статора электродвигателя
Для изготовления сварочного трансформатора можно использовать статор от асинхронного двигателя. Размер сердечника определяется в данном случае площадью поперечного сечения статора, которая должна быть не меньше 20 см 2 .
Сварочный трансформатор другие возможные типы и варианты конструкции
СТ кроме специального изготовления можно получить, переоборудовав готовые трансформаторы различного назначения. Мощные трансформаторы подходящего типа применяют для создания сетей с напряжением 36, 40 В, обычно в местах с повышенной пожароопасностью, влажностью и для других нужд. Для этих целей используют разные типы трансформаторов: разных мощностей, включаемых в 220, 380 В по одно или трехфазной схеме.
мощность, как правило, долго не живут.
Источник: www.texnic.ru
Как сделать аппарат для точечной сварки из трансформатора старой микроволновки
В домашней мастерской всегда найдется дело для аппарата точечной сварки, но самый простой из них в магазине стоит от нескольких тысяч рублей. Если из старой микроволновки извлечь трансформатор, то такой аппарат можно сделать своими руками при минимальных затратах.
Понадобится
- Трансформатор от микроволновки;
- кабель и провода;
- вентилятор;
- многослойная фанера;
- наконечники для кабеля и кембрики;
- шурупы, гвозди и скобы;
- переключатель, выключатель и световой индикатор;
- медные стержни с резьбой и гайки;
- лист стальной и др.
Инструменты и приспособления: кусачки, ножовка по металлу, нож, обжимные клещи, сверлильный станок, пила дисковая, станок гибочный и пр.
Процесс изготовления аппарата для точечной сварки
С помощью ручных инструментов извлекаем из трансформатора старой микроволновки вторичную обмотку и изоляцию.
Заводим в образовавшиеся отверстия кабель двойной петлей, заранее удалив наружную оболочку.
Подравниваем концы кабеля, оголяем жилы и обжимаем их наконечниками с помощью обжимных клещей.
На линии контакта надеваем термоусадочные кембрики, отрезаем лишнее и с помощью огня зажигалки производим их усадку (герметизацию). К полосе многослойной фанеры поперечно по торцу с помощью уголка из алюминия крепим вентилятор.
Квадрат многослойной фанеры приклеиваем и прибиваем гвоздями к полосе перед вентилятором.
Закрепляем на нем трансформатор через прокладки, нарезанные из наружной оболочки кабеля.
Впритык к основанию трансформатора приклеиваем и прибиваем по центру нижней полосы узкую полоску фанеры.
Два одинаковых фанерных квадрата склеиваем по большим плоскостям и разрезаем на две равные части по косой линии.
К узким краям полученных фрагментов приклеиваем и прибиваем две короткие накладки из фанеры, повторяющие их контуры. Один конец кабеля крепим к узкой полосе двумя скобами.
Части с косиной и накладками ставим на основание и прижимаем к трансформатору вертикальной стороной так, чтобы между ними сверху свободно качался брус из дерева.
Выполняем на боковой стороне фрагмента с косиной сверху отверстие, проходящее точно посередине накладки. Ниже накладки в стойках сверлим еще два отверстия.
В верхнее отверстие вставляем болт, вокруг которого будет качаться деревянный брус между двумя стойками. Наносим клей на большие основания фрагментов с косиной и устанавливаем на место. Снизу через основание закрепляем их шурупами. В расчетном месте деревянного бруса-качалки вырезаем углубление для установки переключателя. Заостряем концы двух медных стержней, используя диск болгарки.
Под наконечник нижнего конца кабеля укладываем диэлектрическую прокладку и закрепляем ее через отверстия скобы шурупами. Сверху в наконечник нижнего кабеля вставляем плоским концом медный стержень и вкручиваем его в медную гайку под наконечником. Сверху накручиваем вторую гайку из меди и прочно затягиваем.
Второй медный стержень заостренным концом вниз таким же образом закрепляем к верхнему наконечнику конца кабеля.
Упираем нижний усик пружины в нижний стягивающий болт, а верхний – в ось качания деревянного бруса.
Верхний конец кабеля скобой крепим снизу к брусу из дерева, подложив диэлектрическую прокладку.
Прорезь сверху бруса под переключатель закрываем пластинами, приклеивая по бокам бруса. Из металлического листа сгибаем кожух на ручном гибочном станке для трансформатора и вентилятора. В его стенках выполняем гнезда и отверстия.
В дне прорези под переключатель сверлим два отверстия под провода и подсоединяем их к переключателю.
Одну из жил провода, идущего от переключателя, подсоединяем к концу обмотки трансформатора. Провод с тремя жилами пропускаем через отверстие в кожухе и закрепляем его хомутом к алюминиевой пластине. Одну жилу крепим к массе.
Вставляем индикатор и выключатель в предназначенные для них места в кожухе и соединяем их согласно схеме.
Закрепляем кожух понизу шурупами к основанию.
К низу основания в шести местах прикручиваем пластиковые опоры.
Включаем вилку питающего кабеля в розетку, выключатель переводим в положение «Включено», и при светящемся индикаторе, приступаем к сварке деталей, прижимая верхний электрод к свариваемым деталям, лежащими на нижнем электроде.
После окончания сварки выключатель переводим в положение «Выключено» и вытаскиваем вилку из розетки.
Смотрите видео
Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru