ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ САМОДЕЛЬНЫХ СВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ - Самодельные сварочные аппараты
В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали. Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения.
На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе. Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода UХх до 70...75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения (Рис. 1).
Для сглаживания пульсаций напряжения один из выводов СА подсоединяют к держателю электродов через Т-образный фильтр, состоящего из дросселя L1 и конденсатора С1. Дроссель L1 представляет собой катушку из 50...70 витков медной шины с отводом от середины сечением S=50 мм2 Намотанную на сердечнике, например, от понижающего трансформатора ОСО-12, или более мощного. Чем больше сечение железа сглаживающего дросселя, тем менее вероятность того, что его магнитная система войдет в насыщение. При вхождении магнитной системы в насыщение при больших токах (например при резке) индуктивность дросселя скачкообразно уменьшается и соответственно сглаживание тока происходить не будет. Дуга при этом будет гореть неустойчиво. Конденсатор С1 представляет собой батарею конденсаторов типа МБМ, МБГ или им подобных емкостью 350-400 мкФ на напряжение не ниже 200 В
Характеристики мощных диодов и их импортных аналогов можно Посмотреть в справочнике. Или по ссылке можно скачать справочник по диодам из серии "В помощь радиолюбителю № 110"
Для выпрямления и плавного регулирования сварочного тока используют схемы на мощных управляемых тиристорах, которые позволяют изменять напряжение от 0,1Хх до 0,9UХх. Помимо сварки эти регуляторы могут быть использованы для зарядки аккумуляторных батарей, питания электронагревательных элементов и других целей.
В сварочных аппаратах переменного тока используют электроды диаметром более 2 мм, что позволяет сваривать изделия толщиной более 1,5 мм. В процессе сварки ток достигает десятки ампер и дуга горит достаточно устойчиво. В таких сварочных аппаратах используют специальные электроды, которые предназначены только для сварки на переменном токе..
Для нормальной работы сварочного аппарата необходимо выполнить ряд условий. Величина выходного напряжения должна быть достаточной для надежного зажигания дуги. Для любительского сварочного аппарата UХх=60...65В. Для безопасности проведения работ более высокое выходное напряжение холостого хода не рекомендуется, у промышленных сварочных аппаратов для сравнения UХх Может составлять 70..75 В..
Величина напряжения сварки IСв Должна обеспечивать устойчивое горение дуги, в зависимости от диаметра электрода. Величина напряжения сварки UСв может составлять 18...24 В.
Номинальный сварочный ток должен составлять:
IСв =KK1*dЭ , где
IСв - величина сварочного тока, А;
K1=30...40 - коэффициент, зависящий от типа и размера электрода DЭ, мм.
Ток короткого замыкания не должен превышать номинальный сварочный ток более чем на 30...35%.
Замечено, что устойчивое горение дуги возможно в том случае, если сварочный аппарат имеет падающую внешнюю характеристику, которая определяет зависимость между силой тока и напряжением в сварочной цепи.
При подборе сердечника необходимо учитывать размеры "окна", чтобы поместились обмотки сварочного аппарата, и площадь поперечного сердечника (ярма) S=a*b, см2.
Как показывает практика, не следует выбирать минимальные значения S=25..35 см2, поскольку сварочный аппарат не будет иметь требуемый запас мощности и будет трудно получить качественную сварку. А отсюда, как следствие, возможность перегрева аппарата после непродолжительной работы. Чтобы этого не было, сечение сердечника сварочного аппарата должно составлять S=45..55 см2. Хотя при этом сварочный аппарат будет несколько тяжелее, но будет работать надежно!
Следует заметить, что любительские сварочные аппараты на сердечниках тороидального типа имеют электротехнические характеристики в 4...5 раз выше, чем у стержневого, а отсюда и небольшие электропотери. Изготовить сварочный аппарат с использованием сердечника тороидального типа сложнее, чем с сердечником стержневого типа. Это связано, в основном, с размещением обмоток на торе и сложностью самой намотки. Однако, при правильном подходе они дают хорошие результаты. Сердечники изготавливают из ленточного трансформаторного железа, свернутого в рулон в форме тора.
Второй способ намотки первичной (сетевой) обмотки представляет намотку провода на одной из сторон сердечника (Рис. 6 в, г). В этом случае сварочный аппарат имеет крутопадающую характеристику, варит "мягко", длина дуги меньше влияет на величину сварочного тока, а следовательно, и на качество сварки.
После намотки первичной обмотки сварочного аппарата необходимо проверить на наличие короткозамкнутых витков и правильность выбранного числа витков. Сварочный трансформатор включают в сеть через плавкий предохранитель (4...6 А) и если есть амперметр переменного тока. Если предохранитель сгорает или сильно греется - это явный признак короткозамкнутого витка. В этом случае первичную обмотку необходимо перемотать, обратив особое внимание на качество изоляции.
Если сварочный аппарат сильно гудит, а потребляемый ток превышает 2...3 А, то это означает, что число витков первичной обмотки занижено и необходимо подмотать еще некоторое количество витков. Исправный сварочный аппарат должен потреблять ток на холостом ходу не более 1..1,5 А, не греться и сильно не гудеть.
Вторичную обмотку сварочного аппарата всегда наматывают на двух сторонах сердечника. По первому способу намотки вторичная обмотка состоит из двух одинаковых половин, включенных для повышения устойчивости дуги встречно-параллельно (Рис. 6 б). В этом случае сечение провода можно взять несколько меньше, то есть 15..20 мм2. При намотке вторичной обмотки по второму способу, вначале на свободной от обмоток стороне сердечника наматывается 60...65% от общего числа ее витков.
Эта обмотка служит, в основном, для поджога дуги, а во время сварки, за счет резкого увеличения рассеивания магнитного потока, напряжение на ней падает на 80...90%. Остальное количество витков вторичной обмотки в виде дополнительной сварочной обмотки W2 наматывается поверх первичной. Являясь силовой, она поддерживает в требуемых пределах напряжение сварки, а следовательно, и сварочный ток. Напряжение на ней падает в режиме сварки на 20...25% относительно напряжения холостого хода.
Намотка обмоток сварочного аппарата на сердечнике тороидального типа можно также произвести несколькими способами.
При сварке различными электродами снимают значения тока сварки - IСв и напряжения сварки UСв, которые должны находится в требуемых пределах. Если сварочный ток мал, что бывает чаще всего (электрод липнет, дуга неустойчивая), то в этом случае переключением первичной и вторичной обмоток устанавливают требуемые значения, или перераспределяют количество витков вторичной обмотки (без их увеличения) в сторону увеличения числа витков, намотанных поверх сетевой обмотки.
После сварки необходимо проконтролировать качество сварки: глубину провара и толщину наплавленного слоя металла. Для этой цели разламывают или распиливают кромки свариваемых изделий. По результатам измерений желательно составить таблицу. Анализируя полученные данные, выбирают оптимальные режимы сварки для электродов различного диаметра, помня о том, что при сварке электродами, например, диаметром 3 мм, электродами диаметром 2 мм можно резать, т. к. ток резки больше сварочного на 30...25%.
Похожие статьи
-
Сварочный аппарат Малыш своими руками - Самодельные сварочные аппараты
Сварочный аппарат работает от сети 220 В и обладает высокими электротехническими характеристиками. Благодаря применению новой формы магнитопровода вес...
-
Технологические рекомендации и меры безопасности - Самодельные сварочные аппараты
Подключение сварочного аппарата к сети должно производится проводом сечением 6...7 мм через автомат на ток 25...50 А, например АП-50. Диаметр электрода,...
-
Особенность конструкции Сварочный аппарат работает от сети переменного тока напряжением 220 В. Особенностью конструкции аппарата является использование...
-
Выпрямитель многопостовой сварочный типа ВДМ, предназначен для питания сварочных постов электрической сварочной дугой, постоянным током при ручной...
-
Конструкция и принцип работы - Спиральный теплообменный аппарат
Варианты конструкций спиральных теплообменников. Спиральные теплообменники с противотоком или параллельным движением сред. В общем случае этот тип...
-
Сварочные электроды Металлические электроды для сварки представляют собой пруток из специальной проволоки, называемой стержнем электрода (в подавляющем...
-
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей
Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные узлы и принцип работы маломасляных выключателей Тема: Аппарат высокого напряжения. Назначение. Основные...
-
Стационарные и передвижные сварочные посты. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
Специально оборудованное рабочее место для сварки называют сварочным постом. Сварочные посты могут быть стационарными и передвижными. Стационарные...
-
Леса, подмостки и трапы на судне должны быть надежными, изготовленными по утвержденным чертежам и принятыми представителями отдела техники безопасности....
-
По ходу плавки в электродуговую печь требуется подавать различное количество энергии. Менять подачу мощности можно изменением напряжения или силы тока...
-
Общие сведения о режиме сварки Режимом сварки называют основные показатели, определяющие процесс сварки, которые устанавливаются на основе исходных...
-
Инструмент и принадлежности сварщика. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
Электродержатели. Держатели электродов предназначены для закрепления электрода, подвода к нему сварочного тока и манипулирования электродом в процессе...
-
В процессах нефти - и газопереработки для обеспечения необходимой температуры в аппаратах требуется подводить или отводить тепло. Для этого на...
-
Оборудование сварочного поста. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
Основным оборудованием сварочного поста являются источник питания, балластный реостат, ограничитель напряжения холостого хода источника питания, пусковая...
-
Сварка плавлением - Сварочное производство. Сварка плавлением
Дуговая сварка Источником теплоты является электрическая дуга, которая горит между электродом и заготовкой. Сварочной дугой называется мощный...
-
Принцип действия рассматриваемого электропривода состоит в следующем: при отклонении положения панели СБ от оптимального положения относительно светового...
-
Электрооборудование. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Рабочее напряжение электродуговых печей составляет 100 - 800 В, а сила тока измеряется десятками тысяч ампер. Мощность отдельной установки может...
-
У - для сварки углеродистых сталей Д - с толстым покрытием Е - международное обозначение плавящегося покрытого электрода 51 - предел прочности на...
-
Неисправности и способы их устранения - Расчет, монтаж, эксплуатация и ремонт выпарного аппарата
Трещины корпуса выпарного аппарата ремонтируют заваркой. Осмотрев трещину (с применением лупы), устанавливают ее размеры. Поверхность корпуса в зоне...
-
Электрошлаковая сварка. - Сварочное производство. Сварка плавлением
Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в...
-
Выбор сварочного оборудования, приспособления и инструменты - Технология и техника сварки
Чтобы изготовить лист бортовой обшивки применяем следующее оборудование: Тельфер - это небольшой подъемный кран, находящийся внутри цеха, используемый...
-
Источники питания для сварки, Сварочные трансформаторы - Развитие сварочного производства
Источники питания могут быть подразделены на две группы: источники питания переменным током (сварочные трансформаторы) и источники питания постоянным...
-
Наиболее широко используется при изготовлении всевозможных сварных конструкций. В зависимости от материала сварной конструкции, ее габаритов, толщины...
-
Общие сведения, Назначение и характеристики аппаратов - Проектирование перемешивающего устройства
Назначение и характеристики аппаратов Химические аппараты предназначены для проведения различных технологических процессов в химической, нефтехимической,...
-
Введение - Развитие сварочного производства
В решение задач научно-технического прогресса важное место принадлежит сварке. Сварка является технологическим процессом, широко применяемая практически...
-
Моя практика проходила в сварочном цехе. Цех ИТЦ (рашифровать) сварочный специализируется на изготовлении трубопроводов для обвязки газокомпрессорных...
-
Разбиение контура на отдельные ножи Для изготовления штанцформы необходимо использовать набор режущих и биговальных ножей. Для этого сложный контур...
-
Характеристика сварочного материала - Техника сборки и сварки трубы с тройником и заглушкой
Для получения качественных швов при сварке данной конструкции выбираются электроды марки ЛБ 52У. Химический состав электродов ЛБ 52У (см. в таблице 5)....
-
Сварочную проволоку выбирают в соответствии с химическим составом основного металла. Химический состав основного металла и металла шва должны быть...
-
Одношлаковый процесс. - Конструкция и принцип работы елктропечи
В связи с интенсификацией процесса электроплавки в последние годы получил большое распространение метод плавки в дуговой печи под одним шлаком. Сущность...
-
Принцип действия, Классификация - Источники тока (аккумуляторные батареи)
Основу химических источников тока составляют два электрода (катод, содержащий окислитель и анод, содержащий восстановитель), контактирующих с...
-
Очистка отходящих газов., Футеровка печей. - Конструкция и принцип работы елктропечи
Современные крупные сталеплавильные дуговые печи во время работы выделяют в атмосферу большое количество запыленных газов. Применение кислорода и...
-
Монтаж дворовой сети водопровода. - Монтаж водопроводов. Сварочный пост
Дворовую сеть водопровода укладывают в земле. Глубина укладки труб зависит от глубины промерзания почвы в данном районе и должна быть такой же, как и...
-
Заключение - Развитие сварочного производства
Задачей сварочной операции является получение механически неразъемных соединений, подобных по свойствам свариваемому материалу. Это может быть...
-
Конструктивные схемы крепления валов перемешивающих устройств В большинстве аппаратов химической технологии с целью интенсификации проводимых процессов...
-
АППАРАТЫ С ИК-НАГРЕВОМ - Аппараты ИК-нагрева
Отличительной особенностью радиационного подвода теплоты является прямолинейное распространение излучения. Поэтому при размещении излучателей в аппарате...
-
Введение - Аппараты ИК-нагрева
В громадной таинственной книге, называемой "Кулинария", насчитываются сотни тысяч рецептов блюд, приготовление которых всегда считалось высоким...
-
Электрическая контактная сварка - Развитие сварочного производства
По форме выполняемых соединений различают три основных вида контактной сварки: стыковую, точечную и шовную или роликовую. При стыковой сварке через стык...
-
Термитная сварка, Механическая сварка (сварка трением) - Развитие сварочного производства
Осуществляется за счет тепловой энергии, выделяемой при обменной реакции компонентов термита - смеси оксидов железа (~ 80%) и измельченного алюминия (~...
-
Сварка и ее виды - Развитие сварочного производства
Сваркой называют технологический процесс получения механически неразъемных соединений, характеризующихся непрерывностью структур - непрерывной...
ПРИНЦИПЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ САМОДЕЛЬНЫХ СВАРОЧНЫХ АППАРАТОВ - Самодельные сварочные аппараты