În acest caz, sudarea pe cont propriu nu înseamnă tehnologie de producție lucrari de sudare, A echipamente de casă pentru sudura electrica. Abilitățile de lucru sunt dobândite prin practica industrială. Desigur, înainte de a merge la atelier, trebuie să stăpânești cursul teoretic. Dar o poți pune în practică doar dacă ai cu ce să lucrezi. Acesta este primul argument în favoarea, atunci când stăpâniți singur sudarea, mai întâi să aveți grijă de disponibilitatea echipamentelor adecvate.
În al doilea rând, un aparat de sudură achiziționat este scump. Nici chiria nu este ieftină, pentru că... probabilitatea eșecului acestuia din cauza utilizării necalificate este mare. În cele din urmă, în interior, ajungerea la cel mai apropiat punct de unde puteți închiria un sudor poate fi pur și simplu lung și dificil. În întregime, Este mai bine să începeți primii pași în sudarea metalelor făcând o instalație de sudare cu propriile mâini.Și apoi - lăsați-l să stea într-un hambar sau garaj până când apare ocazia. Niciodată nu este prea târziu să cheltuiești bani pe sudare de marcă dacă lucrurile merg bine.
Despre ce vom vorbi?
Acest articol discută cum să faci echipamente acasă pentru:
- Sudarea cu arc electric cu curent alternativ de frecvență industrială 50/60 Hz și curent continuu până la 200 A. Este suficient pentru a suda structuri metalice până la aproximativ un gard ondulat pe un cadru din țeavă ondulată sau un garaj sudat.
- Sudarea cu micro-arc a firelor răsucite este foarte simplă și utilă atunci când așezați sau reparați cablurile electrice.
- Sudarea cu rezistență la impulsuri la puncte - poate fi foarte utilă la asamblarea produselor din foi de oțel subțiri.
Despre ce nu vom vorbi
În primul rând, să renunțăm la sudarea cu gaz. Echipamentul pentru el costă bănuți în comparație cu consumabile, nu poți face butelii de gaz acasă, iar un generator de gaz de casă reprezintă un risc serios pentru viață, plus că carbura este scumpă acum, unde este încă la vânzare.
Al doilea este sudarea cu arc electric cu invertor. Într-adevăr, o sudură cu invertor semi-automată permite unui amator începător să sudeze structuri destul de importante. Este usoara si compacta si poate fi purtata cu mana. Dar achiziționarea la vânzarea cu amănuntul a componentelor unui invertor care permite sudarea constantă de înaltă calitate va costa mai mult decât o mașină finită. Și un sudor experimentat va încerca să lucreze cu produse de casă simplificate și va refuza - „Dă-mi o mașină normală!” Plus, sau mai degrabă minus - pentru a face un invertor de sudură mai mult sau mai puțin decent, trebuie să aveți experiență și cunoștințe destul de solide în inginerie electrică și electronică.
În al treilea rând - sudarea argon-arc. Cu al cui mana usoara pretenția că este un hibrid de gaz și arc a ieșit la o plimbare în RuNet, necunoscută. De fapt, acesta este un tip de sudare cu arc: argonul gazos inert nu participă la procesul de sudare, ci creează zona de lucru un cocon care îl izolează de aer. Ca urmare cusătură de sudură Se dovedește pur chimic, fără impurități ale compușilor metalici cu oxigen și azot. Prin urmare, metalele neferoase pot fi gătite sub argon, inclusiv. eterogen. În plus, este posibilă reducerea curentului de sudare și a temperaturii arcului fără a compromite stabilitatea acestuia și sudarea cu un electrod neconsumabil.
Este foarte posibil să faceți acasă echipamente pentru sudarea cu arc cu argon, dar gazul este foarte scump. Este puțin probabil să aveți nevoie să gătiți aluminiu, oțel inoxidabil sau bronz ca parte a activităților economice de rutină. Și dacă aveți într-adevăr nevoie de el, este mai ușor să închiriați sudarea cu argon - în comparație cu cât de mult gaz (în bani) va reveni în atmosferă, sunt bănuți.
Transformator
Baza tuturor tipurilor „noastre” de sudare este un transformator de sudare. Procedura de calcul a acestuia și caracteristici de proiectare diferă semnificativ de cele ale transformatoarelor de alimentare (putere) și de semnal (sunet). Transformatorul de sudare funcționează în modul intermitent. Dacă îl proiectați pentru curent maxim, cum ar fi transformatoarele continue, se va dovedi a fi prohibitiv de mare, greu și costisitor. Ignorarea caracteristicilor transformatoarelor electrice pentru sudarea cu arc este principalul motiv pentru eșecurile designerilor amatori. Prin urmare, să facem o plimbare prin transformatoarele de sudură în următoarea ordine:
- putina teorie - pe degete, fara formule si idei abstruse;
- caracteristici ale miezurilor magnetice ale transformatoarelor de sudare cu recomandări pentru alegerea dintre cele aleatorii;
- testarea echipamentelor uzate disponibile;
- calculul unui transformator pentru o mașină de sudură;
- pregătirea componentelor și înfășurarea înfășurărilor;
- asamblare de probă și reglare fină;
- punerea în funcţiune.
Un transformator electric poate fi asemănat cu un rezervor de alimentare cu apă. Aceasta este o analogie destul de profundă: un transformator funcționează datorită rezervei sale de energie câmp magneticîn circuitul său magnetic (miez), care poate fi de multe ori mai mare decât cel transmis instantaneu de la rețeaua de alimentare către consumator. Iar descrierea formală a pierderilor datorate curenților turbionari în oțel este similară cu cea a pierderilor de apă datorate infiltrațiilor. Pierderile de energie electrică în înfășurările de cupru sunt în mod formal similare cu pierderile de presiune din conducte din cauza frecării vâscoase din lichid.
Nota: diferența este în pierderile datorate evaporării și, în consecință, împrăștierii câmpului magnetic. Acestea din urmă din transformator sunt parțial reversibile, dar netezesc vârfurile consumului de energie în circuitul secundar.
Caracteristicile exterioare ale transformatoarelor electrice
Un factor important în cazul nostru este caracteristica externă curent-tensiune (VVC) a transformatorului sau pur și simplu a acestuia caracteristică externă(VX) – dependența tensiunii de pe înfășurarea secundară (secundar) de curentul de sarcină, cu o tensiune constantă pe înfășurarea primară (primar). Pentru transformatoarele de putere, VX este rigid (curba 1 din figură); sunt ca un bazin vast și puțin adânc. Dacă este izolat corespunzător și acoperit cu un acoperiș, atunci pierderile de apă sunt minime și presiunea este destul de stabilă, indiferent de modul în care consumatorii întorc robinetele. Dar dacă există gâlgâit în scurgere - vâsle pentru sushi, apa este scursă. În ceea ce privește transformatoarele, sursa de alimentare trebuie să mențină tensiunea de ieșire cât mai stabilă până la un anumit prag mai mic decât consumul maxim de energie instantanee, să fie economică, mică și ușoară. Pentru a face acest lucru:
- Calitatea de oțel pentru miez este selectată cu o buclă de histerezis mai dreptunghiulară.
- Măsurile de proiectare (configurarea miezului, metoda de calcul, configurația și aranjarea înfășurărilor) reduc pierderile prin disipare, pierderile în oțel și cupru în toate modurile posibile.
- Inducția câmpului magnetic în miez este considerată a fi mai mică decât forma maximă admisă de curent pentru transmisie, deoarece distorsiunea acestuia reduce eficiența.
Nota: oțelul transformatorului cu histerezis „unghiular” este adesea numit dur magnetic. Acest lucru nu este adevărat. Materialele magnetice dure păstrează o magnetizare reziduală puternică, sunt realizate de magneți permanenți. Și orice fier transformator este magnetic moale.
Nu puteți găti dintr-un transformator cu un VX dur: cusătura este ruptă, arsă și metalul stropește. Arcul este inelastic: am miscat electrodul usor gresit si se stinge. Prin urmare, transformatorul de sudură este făcut să arate ca un rezervor obișnuit de apă. CV-ul său este moale (disipare normală, curba 2): pe măsură ce curentul de sarcină crește, tensiunea secundară scade treptat. Curba normală de împrăștiere este aproximată printr-o linie dreaptă incidentă la un unghi de 45 de grade. Acest lucru permite, datorită unei scăderi a eficienței, să se extragă pentru scurt timp de câteva ori mai multă putere din același hardware, sau resp. reduce greutatea, dimensiunea și costul transformatorului. În acest caz, inducția în miez poate atinge o valoare de saturație și chiar o depășește pentru o perioadă scurtă de timp: transformatorul nu va intra într-un scurtcircuit cu transfer de putere zero, ca un „silovik”, ci va începe să se încălzească . Destul de lungă: constanta de timp termică a transformatoarelor de sudare este de 20-40 de minute. Dacă apoi îl lăsați să se răcească și nu există o supraîncălzire inacceptabilă, puteți continua să lucrați. Scăderea relativă a tensiunii secundare ΔU2 (corespunzătoare intervalului săgeților din figură) a disipării normale crește treptat odată cu creșterea intervalului de fluctuații ale curentului de sudare Iw, ceea ce face ușoară menținerea arcului în timpul oricărui tip de lucru. Sunt furnizate următoarele proprietăți:
- Oțelul circuitului magnetic este luat cu histerezis, mai mult „oval”.
- Pierderile de împrăștiere reversibile sunt normalizate. Prin analogie: presiunea a scăzut - consumatorii nu vor revărsa mult și rapid. Iar operatorul de apă va avea timp să pornească pomparea.
- Inductia este aleasa aproape de limita de supraincalzire aceasta permite, prin reducerea cosφ (un parametru echivalent cu randamentul) la un curent semnificativ diferit de cel sinusoidal, sa se preia mai multa putere de la acelasi otel.
Nota: pierderea reversibilă prin împrăștiere înseamnă că o parte din liniile electrice pătrunde în secundar prin aer, ocolind circuitul magnetic. Numele nu este pe deplin potrivit, la fel ca „împrăștierea utilă”, deoarece Pierderile „reversibile” pentru eficiența unui transformator nu sunt mai utile decât cele ireversibile, dar înmoaie I/O.
După cum puteți vedea, condițiile sunt complet diferite. Deci, ar trebui să cauți cu siguranță fier de la un sudor? Nu este necesar, pentru curenți de până la 200 A și putere de vârf până la 7 kVA, dar acest lucru este suficient pentru fermă. Folosind măsuri de proiectare și proiectare, precum și cu ajutorul unor simple dispozitive suplimentare (vezi mai jos), vom obține pe orice hardware o curbă VX 2a ceva mai rigidă decât în mod normal. Eficiența consumului de energie de sudare este puțin probabil să depășească 60%, dar pentru lucrări ocazionale aceasta nu este o problemă. Dar la lucrări delicate și curenți mici, menținerea arcului și a curentului de sudare nu va fi dificilă, fără multă experiență (ΔU2.2 și Iw1), la curenți mari Iw2 vom obține o calitate acceptabilă a sudurii și va fi posibilă tăierea metalului. până la 3-4 mm.
Există, de asemenea, transformatoare de sudură cu un VX în scădere abruptă, curba 3. Aceasta seamănă mai mult cu o pompă de rapel: fie debitul de ieșire este la nivelul nominal, indiferent de înălțimea de alimentare, fie nu există deloc. Ele sunt și mai compacte și mai ușoare, dar pentru a rezista la modul de sudare la un VX în scădere abruptă, este necesar să se răspundă la fluctuațiile ΔU2.1 de ordinul unui volt într-un timp de aproximativ 1 ms. Electronica poate face acest lucru, astfel încât transformatoarele cu VX „abrupte” sunt adesea folosite aparate de sudura semiautomate. Dacă gătiți manual dintr-un astfel de transformator, atunci cusătura va fi lentă, insuficient gătită, arcul va fi din nou inelastic, iar când încercați să-l aprindeți din nou, electrodul se va lipi din când în când.
Miezuri magnetice
Tipurile de miezuri magnetice potrivite pentru fabricarea transformatoarelor de sudare sunt prezentate în Fig. Numele lor încep cu combinația de litere, respectiv. dimensiune standard. L înseamnă bandă. Pentru transformator de sudare L sau fără L – nu există nicio diferență semnificativă. Dacă prefixul conține M (SHLM, PLM, ShM, PM) - ignorați fără discuție. Acesta este un fier de înălțime redusă, nepotrivit pentru un sudor, în ciuda tuturor celorlalte avantaje remarcabile.
Miezuri magnetice ale transformatoarelor
După literele valorii nominale există numere care indică a, b și h în Fig. De exemplu, pentru W20x40x90, dimensiunile secțiunii transversale ale miezului (tija centrală) sunt 20x40 mm (a*b), iar înălțimea ferestrei h este de 90 mm. Aria secțiunii transversale a miezului Sc = a*b; zona ferestrei Sok = c*h necesar pt calcul precis transformatoare. Nu îl vom folosi: pentru un calcul precis, trebuie să cunoaștem dependența pierderilor din oțel și cupru de valoarea inducției într-un miez de o dimensiune standard dată și, pentru acestea, gradul de oțel. De unde îl vom obține dacă îl rulăm pe hardware aleatoriu? Vom calcula folosind o metodă simplificată (vezi mai jos), apoi o vom finaliza în timpul testării. Va fi nevoie de mai multă muncă, dar vom obține sudură la care puteți lucra efectiv.
Nota: dacă fierul este ruginit la suprafață, atunci nimic, proprietățile transformatorului nu vor avea de suferit din cauza asta. Dar dacă există pete de pată pe el, acesta este un defect. Pe vremuri, acest transformator s-a supraîncălzit foarte mult și proprietățile magnetice ale fierului său s-au deteriorat ireversibil.
Altul parametru important circuit magnetic - masa, greutatea acestuia. Deoarece greutate specifică oțelul este neschimbat, determină volumul miezului și, în consecință, puterea care poate fi luată din acesta. Miezurile magnetice cu următoarea greutate sunt potrivite pentru fabricarea transformatoarelor de sudare:
- O, OL – de la 10 kg.
- P, PL – de la 12 kg.
- W, SHL – de la 16 kg.
De ce Sh și ShL sunt necesare mai grele este clar: au o tijă laterală „extra” cu „umeri”. OL poate fi mai ușor, deoarece nu are colțuri care necesită fier în exces, iar curbele liniilor de forță magnetică sunt mai netede și din alte motive, care vor fi discutate mai târziu. secțiune.
Costul transformatoarelor toroidale este mare din cauza complexității înfășurării lor. Prin urmare, utilizarea miezurilor toroidale este limitată. Un tor potrivit pentru sudare poate fi, în primul rând, îndepărtat din LATR - autotransformator de laborator. Laborator, ceea ce înseamnă că nu ar trebui să se teamă de supraîncărcări, iar hardware-ul LATR-urilor oferă un VH aproape de normal. Dar…
LATR este un lucru foarte util, în primul rând. Dacă miezul este încă în viață, este mai bine să restabiliți LATR-ul. Dintr-o dată nu aveți nevoie de el, îl puteți vinde, iar încasările vor fi suficiente pentru sudarea potrivită nevoilor dumneavoastră. Prin urmare, nucleele LATR „goale” sunt greu de găsit.
În al doilea rând, LATR-urile cu o putere de până la 500 VA sunt slabe pentru sudare. De la fierul de călcat LATR-500 puteți realiza sudarea cu un electrod de 2,5 în modul: gătiți timp de 5 minute - se răcește timp de 20 de minute și ne încălzim. Ca în satira lui Arkady Raikin: bară de mortar, jug de cărămidă. Bară de cărămidă, jug de mortar. LATR-urile 750 și 1000 sunt foarte rare și utile.
Un alt tor potrivit pentru toate proprietățile este statorul unui motor electric; Sudarea din acesta se va dovedi a fi suficient de bună pentru o expoziție. Dar nu este mai ușor de găsit decât fierul de călcat LATR și este mult mai greu de înfășurat pe el. În general, un transformator de sudare de la un stator de motor electric este un subiect separat, există atât de multe complexități și nuanțe. În primul rând, cu o sârmă groasă înfășurată în jurul gogoșii. Neavând experiență de lichidare transformatoare toroidale, probabilitatea de a distruge un fir scump și de a nu fi sudat este aproape de 100%. Prin urmare, din păcate, va trebui să mai așteptați puțin cu aparatul de gătit pe un transformator triodă.
Miezurile de armură sunt proiectate structural pentru o disipare minimă și este aproape imposibil să o standardizezi. Sudarea pe un Sh sau ShL obișnuit se va dovedi a fi prea dură. În plus, condițiile de răcire pentru înfășurările de pe Ш și ШЛ sunt cele mai proaste. Singurele miezuri blindate potrivite pentru un transformator de sudare sunt cele de înălțime crescută cu înfășurări de biscuiți distanțate (vezi mai jos), în stânga în Fig. Înfășurările sunt separate prin garnituri dielectrice, nemagnetice, rezistente la căldură și rezistente mecanic (vezi mai jos) cu o grosime de 1/6-1/8 din înălțimea miezului.
Plăci de circuite magnetice blindate și înfășurări de biscuiți
Pentru sudare, miezul Ш este sudat (asamblat din plăci) în mod necesar peste acoperiș, adică. perechile jug-placă sunt orientate alternativ înainte și înapoi unul față de celălalt. Metoda de normalizare a disipării printr-un interval nemagnetic este nepotrivită pentru un transformator de sudare, deoarece pierderile sunt ireversibile.
Dacă dai peste un Sh laminat fără jug, dar cu o tăietură în plăcile dintre miez și buiandrug (în centru), ai noroc. Plăcile transformatoarelor de semnal sunt laminate, iar oțelul de pe ele, pentru a reduce distorsiunea semnalului, este folosit pentru a da inițial VX normal. Dar probabilitatea unui astfel de noroc este foarte mică: transformatoarele de semnal cu putere în kilowați sunt o curiozitate rară.
Nota: nu încercați să asamblați o Ш sau ШЛ înaltă dintr-o pereche de cele obișnuite, ca în dreapta în Fig. Un decalaj drept continuu, deși unul foarte subțire, înseamnă împrăștiere ireversibilă și un CV în scădere abruptă. Aici, pierderile prin disipare sunt aproape similare cu pierderile de apă datorate evaporării.
Înfășurarea înfășurărilor transformatorului pe un miez de tijă
Miezurile tijelor sunt cele mai potrivite pentru sudare. Dintre acestea, cele laminate în perechi de plăci identice în formă de L, vezi fig., împrăștierea lor ireversibilă este cea mai mică. În al doilea rând, înfășurările P și PL sunt înfășurate în exact aceleași jumătăți, cu jumătate de spire pentru fiecare. Cea mai mică asimetrie magnetică sau curentă - transformatorul bâzâie, se încălzește, dar nu există curent. Al treilea lucru care poate să nu pară evident celor care nu au uitat de regula școlii este că înfășurările sunt înfășurate pe tije. într-o singură direcție. Vi se pare ceva în neregulă? Fluxul magnetic din miez trebuie să fie închis? Și răsuciți brațele în funcție de curent, și nu după viraje. Direcțiile curenților în semiînfășurări sunt opuse, iar fluxurile magnetice sunt afișate acolo. De asemenea, puteți verifica dacă protecția cablajului este fiabilă: aplicați rețeaua la 1 și 2’ și închideți 2 și 1’. Dacă mașina nu declanșează imediat, transformatorul va urlă și se va scutura. Cu toate acestea, cine știe ce se întâmplă cu cablarea dvs. Mai bine nu.
Nota: De asemenea, puteți găsi recomandări - pentru a înfășura înfășurările sudurii P sau PL pe diferite tije. Ca, VH se înmoaie. Așa este, dar pentru asta aveți nevoie de un miez special, cu tije de diferite secțiuni (secundarul este mai mic) și adâncituri care eliberează liniile electrice în aer în direcția dorită, vezi fig. corect. Fără aceasta, vom obține un transformator zgomotos, tremurător și lacom, dar nu de gătit.
Dacă există un transformator
Un întrerupător 6.3 și un ampermetru de curent alternativ vor ajuta, de asemenea, la determinarea adecvării unui sudor vechi care se află în preajma Dumnezeu știe unde și Dumnezeu știe cum. Aveți nevoie fie de un ampermetru cu inducție fără contact (clemă de curent), fie de un ampermetru electromagnetic cu indicator de 3 A Un multimetru cu limite de curent alternativ nu va minți, deoarece forma curentului din circuit va fi departe de a fi sinusoidală. De asemenea, un termometru lichid de uz casnic cu gât lung sau, mai bine, un multimetru digital cu capacitatea de a măsura temperatura și o sondă pentru aceasta. Procedura pas cu pas pentru testarea și pregătirea pentru funcționarea ulterioară a unui vechi transformator de sudură este următoarea:
Calculul unui transformator de sudare
Îl puteți găsi în RuNet tehnici diferite calculul transformatoarelor de sudare. În ciuda inconsecvenței aparente, cele mai multe dintre ele sunt corecte, dar cu cunoaștere deplină a proprietăților oțelului și/sau pentru o gamă specifică de valori standard ale miezurilor magnetice. Metodologia propusă a fost elaborată în vremurile sovietice când în loc de alegere era lipsă de toate. Pentru un transformator calculat folosindu-l, VX scade puțin abrupt, undeva între curbele 2 și 3 din Fig. la început. Acesta este potrivit pentru tăiere, dar pentru lucrări mai subțiri, transformatorul este completat cu dispozitive externe (vezi mai jos) care întind VX de-a lungul axei curente până la curba 2a.
Baza de calcul este comună: arcul arde stabil sub o tensiune Ud de 18-24 V, iar pentru a-l aprinde este necesar un curent instantaneu de 4-5 ori mai mare decât curentul nominal de sudare. În consecință, tensiunea minimă în circuit deschis Uхх a secundarului va fi de 55 V, dar pentru tăiere, deoarece tot posibilul este stors din miez, nu luăm standardul de 60 V, ci 75 V. Nimic mai mult: este inacceptabil conform conform reglementărilor tehnice, iar fierul de călcat nu se va scoate. O altă caracteristică, din aceleași motive, este proprietățile dinamice ale transformatorului, adică. capacitatea sa de a trece rapid de la modul de scurtcircuit (de exemplu, atunci când este scurtcircuitat de picături de metal) la modul de lucru este menținută fără măsuri suplimentare. Adevărat, un astfel de transformator este predispus la supraîncălzire, dar deoarece este al nostru și în fața ochilor noștri, și nu în colțul îndepărtat al unui atelier sau al unui site, vom considera acest lucru acceptabil. Aşa:
- Conform formulei de la paragraful 2 anterior. listă găsim puterea totală;
- Găsim curentul de sudare maxim posibil Iw = Pg/Ud. 200 A este garantat dacă 3,6-4,8 kW pot fi scoși din fier de călcat. Adevărat, în primul caz arcul va fi lent și va fi posibil să gătiți numai cu un deuce sau 2,5;
- Calculăm curentul de funcționare al primarului la tensiunea maximă admisă a rețelei pentru sudare I1рmax = 1,1Pg(VA)/235 V. De fapt, norma pentru rețea este 185-245 V, dar pentru un sudor de casă la limită aceasta este prea mult. Luăm 195-235 V;
- Pe baza valorii găsite, determinăm curentul de declanșare al întreruptorului ca 1.2I1рmax;
- Presupunem densitatea de curent a J1 primar = 5 A/mp. mm și, folosind I1рmax, găsim diametrul firului său de cupru d = (4S/3,1415)^0,5. Diametrul său complet cu autoizolație este D = 0,25+d, iar dacă firul este gata - tabular. Pentru a funcționa în modul „bară de cărămidă, jug de mortar”, puteți lua J1 = 6-7 A/mp. mm, dar numai dacă firul necesar nu este disponibil și nu este de așteptat;
- Găsim numărul de spire pe volt al primarului: w = k2/Sс, unde k2 = 50 pentru Sh și P, k2 = 40 pentru PL, ShL și k2 = 35 pentru O, OL;
- Găsim numărul total de spire W = 195k3w, unde k3 = 1,03. k3 ia în considerare pierderea de energie a înfășurării din cauza scurgerilor și în cupru, care este exprimată formal prin parametrul oarecum abstract al căderii de tensiune a înfășurării proprii;
- Setăm coeficientul de așezare Kу = 0,8, adăugăm 3-5 mm la a și b ale circuitului magnetic, calculăm numărul de straturi ale înfășurării, lungimea medie a spirei și filmarea firului
- Calculăm secundarul în mod similar la J1 = 6 A/mp. mm, k3 = 1,05 și Ku = 0,85 pentru tensiuni de 50, 55, 60, 65, 70 și 75 V, în aceste locuri vor exista robinete pentru reglarea brută a modului de sudare și compensarea fluctuațiilor tensiunii de alimentare.
Bobinaj și finisare
Diametrele firelor în calculul înfășurărilor sunt de obicei mai mari de 3 mm, iar firele de înfășurare lăcuite cu d>2,4 mm sunt rareori vândute pe scară largă. În plus, înfășurările de sudură suferă sarcini mecanice puternice de la forțele electromagnetice, astfel încât sunt necesare fire finisate cu o înfășurare textilă suplimentară: PELSH, PELSHO, PB, PBD. Sunt chiar mai greu de găsit și sunt foarte scumpe. Măsurarea firului pentru sudor este de așa natură încât este posibil să izolați singur firele goale mai ieftine. Un avantaj suplimentar este că prin răsucirea mai multor fire cu toroane la S-ul necesar, obținem un fir flexibil, care este mult mai ușor de înfășurat. Oricine a încercat să așeze manual o anvelopă de cel puțin 10 metri pătrați pe un cadru o va aprecia.
Izolare
Să presupunem că este disponibil un fir de 2,5 mp. mm în izolație PVC, iar pentru secundar aveți nevoie de 20 m pe 25 pătrate. Pregătim 10 bobine sau bobine de 25 m fiecare Desfășurăm aproximativ 1 m de sârmă din fiecare și scoatem izolația standard, este groasă și nu este rezistentă la căldură. Răsucim firele expuse cu o pereche de clești într-o împletitură uniformă și strânsă și o înfășurăm în ordinea creșterii costului izolației:
- Folosind bandă de mascare cu o suprapunere de 75-80% spire, i.e. în 4-5 straturi.
- Impletitura calico cu o suprapunere de 2/3-3/4 spire, adică 3-4 straturi.
- Bandă electrică din bumbac cu suprapunere de 50-67%, în 2-3 straturi.
Nota: firul pentru înfășurarea secundară este pregătit și înfășurat după înfășurarea și testarea primarului, vezi mai jos.
Un cadru de casă cu pereți subțiri nu va rezista presiunii spirelor de sârmă groasă, vibrațiilor și smucirilor în timpul funcționării. Prin urmare, înfășurările transformatoarelor de sudură sunt realizate din biscuiți fără cadru și sunt fixate pe miez cu pene din textolit, fibră de sticlă sau, în cazuri extreme, placaj de bachelit impregnat cu lac lichid (vezi mai sus). Instrucțiunile pentru înfășurarea înfășurărilor unui transformator de sudură sunt următoarele:
- Pregătim un boș de lemn cu înălțimea egală cu înălțimea înfășurării și cu dimensiuni în diametru cu 3-4 mm mai mari decât a și b ale circuitului magnetic;
- Cuiem sau înșurubam obrajii temporari din placaj;
- Înfășuram rama provizorie în 3-4 straturi de folie subțire de polietilenă, acoperind obrajii și înfășurându-i pe exterior pentru ca sârma să nu se lipească de lemn;
- Bobinam infasurarea preizolata;
- De-a lungul înfășurării, o impregnem de două ori cu lac lichid până se scurge prin;
- Odată ce impregnarea s-a uscat, îndepărtați cu atenție obrajii, stoarceți șeful și îndepărtați pelicula;
- Legăm strâns înfășurarea în 8-10 locuri uniform în jurul circumferinței cu snur subțire sau sfoară de propilenă - este gata pentru testare.
Finisare si finisare
Amestecăm miezul într-un biscuit și îl strângem cu șuruburi, așa cum era de așteptat. Testele de înfășurare sunt efectuate exact în același mod ca și testele unui transformator finit discutabil, vezi mai sus. Este mai bine să utilizați LATR; Iхх la o tensiune de intrare de 235 V nu trebuie să depășească 0,45 A la 1 kVA din puterea totală a transformatorului. Dacă este mai mult, primarul este lichidat. Conexiunile firelor de bobinare se realizează cu șuruburi (!), izolate cu tub termocontractabil (AICI) în 2 straturi sau cu bandă electrică de bumbac în 4-5 straturi.
Pe baza rezultatelor testului, se reglează numărul de spire ale secundarului. De exemplu, calculul a dat 210 spire, dar în realitate Ixx se încadrează în normă la 216. Apoi înmulțim spirele calculate ale secțiunilor secundare cu 216/210 = 1,03 aprox. Nu neglijați zecimale, calitatea transformatorului depinde în mare măsură de ele!
După terminare, dezasamblam miezul; Înfășuram strâns biscuitul cu aceeași bandă de mascare, calico sau bandă „cârpă” în 5-6, 4-5 sau, respectiv, 2-3 straturi. Vânt peste viraj, nu de-a lungul lor! Acum saturați-l din nou cu lac lichid; când se usucă - de două ori nediluat. Aceasta galeta este gata, puteti face una secundara. Când ambele sunt pe miez, testăm din nou transformatorul acum la Ixx (deodată s-a ondulat undeva), fixăm biscuiții și impregnem întreg transformatorul cu lac normal. Puff, partea cea mai tristă a lucrării s-a terminat.
Dar e încă prea cool pentru noi, nu ai uitat? Trebuie să fie înmuiat. Cel mai simplu mod– un rezistor în circuitul secundar nu este potrivit pentru noi. Totul este foarte simplu: la o rezistență de doar 0,1 Ohm la un curent de 200 se vor disipa 4 kW de căldură. Dacă avem un sudor cu o capacitate de 10 kVA sau mai mult și trebuie să sudăm metal subțire, avem nevoie de o rezistență. Indiferent de curentul setat de regulator, emisiile sale atunci când arcul este aprins sunt inevitabile. Fără balast activ, vor arde cusătura pe alocuri, iar rezistorul le va stinge. Dar pentru noi, slabii, nu va fi de nici un folos.
Reglarea modului de sudare cu o bobină reactivă
Balastul reactiv (inductor, șoc) nu va elimina excesul de putere: va absorbi supratensiunile de curent și apoi le va elibera fără probleme în arc, acest lucru va întinde VX-ul așa cum ar trebui. Dar atunci ai nevoie de o accelerație cu reglare a dispersiei. Și pentru el, miezul este aproape același cu cel al unui transformator, iar mecanica este destul de complexă, vezi fig.
Balast pentru transformator de sudare de casa
Vom merge pe altă cale: vom folosi balast activ-reactiv, denumit colocvial intestin de către sudorii vechi, vezi fig. corect. Material – tija de otel 6 mm. Diametrul spirelor este de 15-20 cm Câte dintre ele sunt prezentate în Fig. Aparent, pentru putere de până la 7 kVA acest gut este corect. Spațiile de aer dintre spire sunt de 4-6 cm. Choke-ul activ-reactiv este conectat la transformator cu o bucată suplimentară de cablu de sudură (furtun, pur și simplu), iar suportul de electrod este atașat cu o clemă pentru rufe. Prin selectarea punctului de conectare, este posibilă, împreună cu trecerea la robinete secundare, reglarea fină a modului de funcționare al arcului.
Nota: Un șoc activ-reactiv poate deveni roșu în timpul funcționării, așa că necesită o căptușeală ignifugă, rezistentă la căldură, dielectrică, nemagnetică. În teorie, un leagăn ceramic special. Este acceptabil să-l înlocuiți cu o pernă de nisip uscat, sau în mod oficial cu o încălcare, dar nu grosolan, intestinul de sudură este așezat pe cărămizi.
Dar restul?
Suport electrod de sudare primitiv
Aceasta înseamnă, în primul rând, un suport de electrod și un dispozitiv de conectare pentru furtunul de retur (clemă, agrafă). Deoarece transformatorul nostru este la limită, trebuie să le cumpărăm gata făcute, dar cele ca cele din Fig. corect, nu e nevoie. Pentru o mașină de sudură 400-600 A, calitatea contactului în suport este cu greu vizibilă și va rezista, de asemenea, la simpla înfășurare a furtunului de retur. Iar cea făcută în casă, lucrând cu efort, se poate încurca, aparent dintr-un motiv necunoscut.
Apoi, corpul dispozitivului. Trebuie sa fie din placaj; de preferință impregnat cu bachelită, așa cum este descris mai sus. Partea inferioară are o grosime de 16 mm, panoul cu bandă terminală are o grosime de 12 mm, iar pereții și capacul au o grosime de 6 mm pentru a nu se desprinde în timpul transportului. De ce nu tablă de oțel? Este feromagnetic și în câmpul parazit al unui transformator îi poate perturba funcționarea, deoarece obținem tot ce putem de la el.
Care-i treaba blocuri terminale, atunci terminalele în sine sunt realizate din șuruburi M10. Baza este același textolit sau fibră de sticlă. Getinax, bachelita și carbolitul nu sunt potrivite destul de curând, se vor sfărâma, se vor crăpa și se vor delamina.
Să încercăm unul permanent
Sudarea cu curent continuu are o serie de avantaje, dar tensiunea de intrare a oricărui transformator de sudare devine mai severă la curent constant. Iar al nostru, conceput pentru rezerva de putere minimă posibilă, va deveni inacceptabil de rigid. Intestinul de sufocare nu va mai ajuta aici, chiar dacă a funcționat pe curent continuu. În plus, este necesar să se protejeze diodele redresoare scumpe de 200 A de supratensiunile de curent și tensiune. Avem nevoie de un filtru de frecvență infra-joasă cu absorbție reciprocă, FINCH. Deși pare reflectorizant, trebuie să țineți cont de cuplajul magnetic puternic dintre jumătățile bobinei.
Diagrama sudării cu arc electric în curent continuu
Circuitul unui astfel de filtru, cunoscut de mulți ani, este prezentat în Fig. Dar imediat după implementarea sa de către amatori, a devenit clar că tensiunea de funcționare a condensatorului C este scăzută: supratensiunile în timpul aprinderii arcului pot atinge 6-7 valori ale lui Uхх, adică 450-500 V. În plus, sunt necesari condensatori care poate rezista la circulația de putere reactivă mare, numai și numai cele din hârtie ulei (MBGCH, MBGO, KBG-MN). Următoarele oferă o idee despre greutatea și dimensiunile „cutiilor” unice de aceste tipuri (apropo, nu cele ieftine). Fig., iar o baterie va avea nevoie de 100-200 dintre ele.
Condensatoare ulei-hartie
Cu un circuit magnetic bobină este mai simplu, deși nu în totalitate. Se potrivesc 2 transformatoare de putere PL TS-270 de la televizoarele vechi cu tub „sicriu” (datele sunt în cărțile de referință și în RuNet), sau altele similare, sau SL-uri cu a, b, c și h similare sau mai mari. Din 2 submarine, un SL este asamblat cu un gol, vezi figura, de 15-20 mm. Se fixează cu textolit sau distanțiere din placaj. Înfășurare - fir izolat de la 20 mp. mm, cât va încăpea în fereastră; 16-20 de ture. Înfășurați-l în 2 fire. Sfârșitul unuia este legat de începutul celuilalt, acesta va fi punctul de mijloc.
Miez magnetic blindat cu spatiu nemagnetic
Filtrul este reglat într-un arc la valorile minime și maxime ale Uхх. Dacă arcul este lent la minimum, electrodul se lipește, distanța este redusă. Dacă metalul arde la maximum, creșteți-l sau, ceea ce va fi mai eficient, tăiați o parte din tijele laterale simetric. Pentru a preveni sfărâmarea miezului, acesta este impregnat cu lichid și apoi cu lac normal. Găsirea inductanței optime este destul de dificilă, dar apoi sudarea funcționează impecabil pe curent alternativ.
Microarc
Scopul sudării cu microarc este discutat la început. „Echipamentul” pentru acesta este extrem de simplu: un transformator coborâtor 220/6,3 V 3-5 A. În timpurile tubulare, radioamatorii se conectau la înfășurarea filamentului unui transformator de putere standard. Un electrod - răsucirea firelor în sine (cupru-aluminiu, cupru-oțel este posibilă); celălalt este o tijă de grafit ca o mină de creion de 2M.
În zilele noastre, pentru sudarea cu micro-arc, se folosesc mai multe surse de alimentare pentru computer, sau, pentru sudarea cu micro-arc pulsat, bănci de condensatoare, vezi videoclipul de mai jos. Pe curent continuu, calitatea muncii, desigur, se îmbunătățește.
Video: mașină de casă pentru sudarea răsucirilor
Contact! Există contact!
Sudarea prin rezistență în industrie este utilizată în principal în sudarea prin puncte, cusături și cap la cap. La domiciliu, în primul rând din punct de vedere al consumului de energie, punctul pulsat este fezabil. Este potrivit pentru sudarea și sudarea pieselor din tablă de oțel subțiri, de la 0,1 la 3-4 mm. Sudarea cu arc va arde printr-un perete subțire, iar dacă piesa are dimensiunea unei monede sau mai puțin, atunci cel mai moale arc o va arde în întregime.
Diagrama sudării prin puncte cu rezistență
Principiul de funcționare a sudării prin puncte de rezistență este ilustrat în figură: electrozii de cupru comprimă forțat piesele, un impuls de curent în zona de rezistență ohmică oțel-oțel încălzește metalul până când apare electrodifuzia; metalul nu se topește. Curentul necesar pentru aceasta este de cca. 1000 A pe 1 mm de grosime a pieselor sudate. Da, un curent de 800 A va apuca foi de 1 și chiar 1,5 mm. Dar dacă acesta nu este un meșteșug pentru distracție, ci, să zicem, un gard ondulat galvanizat, atunci prima rafală puternică de vânt vă va aminti: „Omule, curentul a fost destul de slab!”
Cu toate acestea, sudarea prin puncte cu rezistență este mult mai economică decât sudarea cu arc: tensiunea fără sarcină a transformatorului de sudare pentru acesta este de 2 V. Constă din diferențe de potențial cu 2 contacte oțel-cupru și rezistența ohmică a zonei de penetrare. Transformatorul pentru sudarea prin rezistență este calculat în același mod ca și pentru sudarea cu arc, dar densitatea de curent în înfășurarea secundară este de 30-50 sau mai mult A/mp. mm. Secundarul transformatorului de sudură de contact conține 2-4 spire, este bine răcit și factorul său de utilizare (raportul dintre timpul de sudare și timpul de funcționare la ralantişi răcire) de multe ori mai mici.
Există multe descrieri pe RuNet ale sudoarelor cu puls de casă din cuptoare cu microunde inutilizabile. Ele sunt, în general, corecte, dar repetarea, așa cum este scrisă în „1001 Nights”, nu este de nici un folos. Și cuptoarele cu microunde vechi nu zac în grămezi în mormane de gunoi. Prin urmare, ne vom ocupa de modele mai puțin cunoscute, dar, de altfel, mai practice.
Simplu instalare de casă sudare prin rezistență
În fig. – construirea unui aparat simplu pentru sudarea prin puncte în impulsuri. Pot suda table de până la 0,5 mm; Este perfect pentru meșteșuguri mici, iar miezurile magnetice de această dimensiune și de dimensiuni mai mari sunt relativ accesibile. Avantajul său, pe lângă simplitatea sa, este strângerea tijei de rulare a cleștilor de sudare cu sarcină. Pentru a lucra cu un pulsor de sudură de contact, o a treia mână nu ar strica, iar dacă trebuie să strângeți cu forță cleștii, atunci este în general incomod. Dezavantaje – risc crescut de accidente și răni. Dacă dați accidental un puls atunci când electrozii sunt adunați împreună fără ca piesele să fie sudate, atunci plasma va ieși din clește, stropii de metal vor zbura, protecția cablajului va fi dezactivată, iar electrozii se vor fuziona strâns.
Înfășurarea secundară este realizată dintr-o bară de cupru 16x2. Poate fi asamblat din fâșii de tablă subțire de cupru (se va dovedi flexibil) sau realizat dintr-o bucată de tub de alimentare cu agent frigorific turtit al unui aparat de aer condiționat de uz casnic. Autobuzul este izolat manual, așa cum este descris mai sus.
Aici în Fig. – desenele unei mașini de sudură prin puncte cu impulsuri sunt mai puternice, pentru a suda foi de până la 3 mm și mai fiabile. Datorită unui arc de întoarcere destul de puternic (din plasa blindată a patului), convergența accidentală a cleștilor este exclusă, iar clema excentrică asigură o compresie puternică și stabilă a cleștii, de care depinde în mod semnificativ calitatea îmbinării sudate. Dacă se întâmplă ceva, clema poate fi eliberată instantaneu cu o singură lovitură pe pârghia excentrică. Dezavantajul sunt unitățile de clește izolatoare, sunt prea multe și sunt complexe. Un altul este tijele din aluminiu. În primul rând, nu sunt la fel de puternice ca cele din oțel, iar în al doilea rând, sunt 2 diferențe de contact inutile. Deși disiparea căldurii a aluminiului este cu siguranță excelentă.
Despre electrozi
Electrod de sudare prin rezistență într-un manșon izolator
În condiții de amatori, este mai recomandabil să izolați electrozii la locul de instalare, așa cum se arată în Fig. corect. Acasa nu exista un transportor; puteti lasa intotdeauna dispozitivul sa se raceasca, astfel incat bucsele izolatoare sa nu se supraincalzeasca. Acest design vă va permite să faceți tije din țeavă ondulată de oțel durabilă și ieftină și, de asemenea, să prelungiți firele (până la 2,5 m este permis) și să utilizați un pistol de sudură de contact sau un clește extern, vezi fig. de mai jos.
În fig. În dreapta puteți vedea o altă caracteristică a electrozilor pentru sudarea prin puncte cu rezistență: o suprafață de contact sferică (călcâi). Tocurile plate sunt mai durabile, astfel încât electrozii cu ele sunt utilizați pe scară largă în industrie. Dar diametrul călcâiului plat al electrodului trebuie să fie egal cu de 3 ori grosimea materialului adiacent care se sudează, altfel locul de sudură va fi ars fie în centru (călcâi lat), fie de-a lungul marginilor (călcâi îngust) și coroziunea va avea loc de la îmbinarea sudată chiar și pe oțel inoxidabil.
Pistol și clește exterior pentru sudarea prin rezistență
Ultimul punct despre electrozi este materialul și dimensiunea acestora. Cuprul roșu se arde rapid, așa că electrozii comerciali pentru sudarea prin rezistență sunt fabricați din cupru cu un aditiv de crom. Acestea ar trebui folosite la prețurile curente ale cuprului, este mai mult decât justificat. Diametrul electrodului este luat în funcție de modul de utilizare, pe baza unei densități de curent de 100-200 A/mp. mm. În funcție de condițiile de transfer de căldură, lungimea electrodului este de cel puțin 3 din diametrele sale de la călcâi până la rădăcină (începutul tijei).
Cum să dai un impuls
În cele mai simple aparate de sudură cu puls de casă, pulsul de curent este dat manual: pur și simplu pornesc transformatorul de sudură. Acest lucru, desigur, nu îl avantajează, iar sudarea este fie insuficientă, fie arsă. Cu toate acestea, automatizarea furnizării și standardizării impulsurilor de sudare nu este atât de dificilă.
Diagrama unui formator de impulsuri simplu pentru sudarea prin rezistență
În Fig. Transformatorul auxiliar T1 este un transformator de putere obișnuit de 25-40 W. Tensiunea înfășurării II este indicată de lumina de fundal. Îl puteți înlocui cu 2 LED-uri conectate spate la spate cu un rezistor de stingere (obișnuit, 0,5 W) 120-150 Ohm, apoi tensiunea II va fi de 6 V.
Tensiunea III - 12-15 V. 24 este posibilă, atunci este necesar condensatorul C1 (electrolitic obișnuit) pentru o tensiune de 40 V. Diode V1-V4 și V5-V8 - orice punte redresoare pentru 1 și, respectiv, de la 12 A. Tiristor V9 - 12 sau mai mult A 400 V. Optotiristoarele de la sursele de alimentare ale computerului sau TO-12.5, TO-25 sunt potrivite. Rezistorul R1 este un rezistor cu fir bobinat; este folosit pentru a regla durata impulsului. Transformator T2 – sudare.
Sudarea cu bricolaj în acest caz nu înseamnă tehnologie de sudare, ci echipamente de casă pentru sudarea electrică. Abilitățile de lucru sunt dobândite prin practica industrială. Desigur, înainte de a merge la atelier, trebuie să stăpânești cursul teoretic. Dar o poți pune în practică doar dacă ai cu ce să lucrezi. Acesta este primul argument în favoarea, atunci când stăpâniți singur sudarea, mai întâi să aveți grijă de disponibilitatea echipamentelor adecvate.
În al doilea rând, un aparat de sudură achiziționat este scump. Nici chiria nu este ieftină, pentru că... probabilitatea eșecului acestuia din cauza utilizării necalificate este mare. În cele din urmă, în interior, ajungerea la cel mai apropiat punct de unde puteți închiria un sudor poate fi pur și simplu lung și dificil. În întregime, Este mai bine să începeți primii pași în sudarea metalelor făcând o instalație de sudare cu propriile mâini.Și apoi - lăsați-l să stea într-un hambar sau garaj până când apare ocazia. Niciodată nu este prea târziu să cheltuiești bani pe sudare de marcă dacă lucrurile merg bine.
Despre ce vom vorbi?
Acest articol discută cum să faci echipamente acasă pentru:
- Sudarea cu arc electric cu curent alternativ de frecvență industrială 50/60 Hz și curent continuu până la 200 A. Este suficient pentru a suda structuri metalice până la aproximativ un gard ondulat pe un cadru din țeavă ondulată sau un garaj sudat.
- Sudarea cu micro-arc a firelor răsucite este foarte simplă și utilă atunci când așezați sau reparați cablurile electrice.
- Sudarea cu rezistență la impulsuri la puncte - poate fi foarte utilă la asamblarea produselor din foi de oțel subțiri.
Despre ce nu vom vorbi
În primul rând, să renunțăm la sudarea cu gaz. Echipamentul pentru acesta costă bănuți în comparație cu consumabilele, nu poți face butelii de gaz acasă, iar un generator de gaz de casă reprezintă un risc serios pentru viață, plus carbura este scumpă acum, unde este încă la vânzare.
Al doilea este sudarea cu arc electric cu invertor. Într-adevăr, o sudură cu invertor semi-automată permite unui amator începător să sudeze structuri destul de importante. Este usoara si compacta si poate fi purtata cu mana. Dar achiziționarea la vânzarea cu amănuntul a componentelor unui invertor care permite sudarea constantă de înaltă calitate va costa mai mult decât o mașină finită. Și un sudor experimentat va încerca să lucreze cu produse de casă simplificate și va refuza - „Dă-mi o mașină normală!” Plus, sau mai degrabă minus - pentru a face un invertor de sudură mai mult sau mai puțin decent, trebuie să aveți experiență și cunoștințe destul de solide în inginerie electrică și electronică.
Al treilea este sudarea cu arc cu argon. Cu a cărui mână ușoară a început să circule în RuNet afirmația că este un hibrid de gaz și arc. De fapt, acesta este un tip de sudare cu arc: argonul cu gaz inert nu participă la procesul de sudare, ci creează un cocon în jurul zonei de lucru, izolându-l de aer. Ca rezultat, cusătura de sudură este pură din punct de vedere chimic, fără impurități ale compușilor metalici cu oxigen și azot. Prin urmare, metalele neferoase pot fi gătite sub argon, inclusiv. eterogen. În plus, este posibilă reducerea curentului de sudare și a temperaturii arcului fără a compromite stabilitatea acestuia și sudarea cu un electrod neconsumabil.
Este foarte posibil să faceți acasă echipamente pentru sudarea cu arc cu argon, dar gazul este foarte scump. Este puțin probabil să aveți nevoie să gătiți aluminiu, oțel inoxidabil sau bronz ca parte a activităților economice de rutină. Și dacă aveți într-adevăr nevoie de el, este mai ușor să închiriați sudarea cu argon - în comparație cu cât de mult gaz (în bani) va reveni în atmosferă, sunt bănuți.
Transformator
Baza tuturor tipurilor „noastre” de sudare este un transformator de sudare. Procedura de calcul și caracteristicile sale de proiectare diferă semnificativ de cele ale transformatoarelor de alimentare (putere) și de semnal (sunet). Transformatorul de sudare funcționează în modul intermitent. Dacă îl proiectați pentru curent maxim, cum ar fi transformatoarele continue, se va dovedi a fi prohibitiv de mare, greu și costisitor. Ignorarea caracteristicilor transformatoarelor electrice pentru sudarea cu arc este principalul motiv pentru eșecurile designerilor amatori. Prin urmare, să facem o plimbare prin transformatoarele de sudură în următoarea ordine:
- putina teorie - pe degete, fara formule si idei abstruse;
- caracteristici ale miezurilor magnetice ale transformatoarelor de sudare cu recomandări pentru alegerea dintre cele aleatorii;
- testarea echipamentelor uzate disponibile;
- calculul unui transformator pentru o mașină de sudură;
- pregătirea componentelor și înfășurarea înfășurărilor;
- asamblare de probă și reglare fină;
- punerea în funcţiune.
Teorie
Un transformator electric poate fi asemănat cu un rezervor de alimentare cu apă. Aceasta este o analogie destul de profundă: un transformator funcționează datorită rezervei de energie a câmpului magnetic din circuitul său magnetic (miez), care poate fi de multe ori mai mare decât cea transmisă instantaneu de la rețeaua de alimentare către consumator. Iar descrierea formală a pierderilor datorate curenților turbionari în oțel este similară cu cea a pierderilor de apă datorate infiltrațiilor. Pierderile de energie electrică în înfășurările de cupru sunt în mod formal similare cu pierderile de presiune din conducte din cauza frecării vâscoase din lichid.
Nota: diferența este în pierderile datorate evaporării și, în consecință, împrăștierii câmpului magnetic. Acestea din urmă din transformator sunt parțial reversibile, dar netezesc vârfurile consumului de energie în circuitul secundar.
Un factor important în cazul nostru este caracteristica externă curent-tensiune (VVC) a transformatorului sau pur și simplu caracteristica externă a acestuia (VC) - dependența tensiunii de înfășurarea secundară (secundar) de curentul de sarcină, cu o tensiune constantă. pe înfăşurarea primară (primar). Pentru transformatoarele de putere, VX-ul este rigid (curba 1 din figură); sunt ca un bazin vast și puțin adânc. Dacă este izolat corespunzător și acoperit cu un acoperiș, atunci pierderile de apă sunt minime și presiunea este destul de stabilă, indiferent de modul în care consumatorii întorc robinetele. Dar dacă există gâlgâit în scurgere - vâsle pentru sushi, apa este scursă. În ceea ce privește transformatoarele, sursa de alimentare trebuie să mențină tensiunea de ieșire cât mai stabilă până la un anumit prag mai mic decât consumul maxim de energie instantanee, să fie economică, mică și ușoară. Pentru a face acest lucru:
- Calitatea de oțel pentru miez este selectată cu o buclă de histerezis mai dreptunghiulară.
- Măsurile de proiectare (configurarea miezului, metoda de calcul, configurația și aranjarea înfășurărilor) reduc pierderile prin disipare, pierderile în oțel și cupru în toate modurile posibile.
- Inducția câmpului magnetic în miez este considerată a fi mai mică decât forma maximă admisă de curent pentru transmisie, deoarece distorsiunea acestuia reduce eficiența.
Nota: oțelul transformatorului cu histerezis „unghiular” este adesea numit dur magnetic. Acest lucru nu este adevărat. Materialele magnetice dure păstrează o magnetizare reziduală puternică, sunt realizate de magneți permanenți. Și orice fier transformator este magnetic moale.
Nu puteți găti dintr-un transformator cu un VX dur: cusătura este ruptă, arsă și metalul stropește. Arcul este inelastic: am miscat electrodul usor gresit si se stinge. Prin urmare, transformatorul de sudură este făcut să arate ca un rezervor obișnuit de apă. CV-ul său este moale (disipare normală, curba 2): pe măsură ce curentul de sarcină crește, tensiunea secundară scade treptat. Curba normală de împrăștiere este aproximată printr-o linie dreaptă incidentă la un unghi de 45 de grade. Acest lucru permite, datorită unei scăderi a eficienței, să se extragă pentru scurt timp de câteva ori mai multă putere din același hardware, sau resp. reduce greutatea, dimensiunea și costul transformatorului. În acest caz, inducția în miez poate atinge o valoare de saturație și chiar o depășește pentru o perioadă scurtă de timp: transformatorul nu va intra într-un scurtcircuit cu transfer de putere zero, ca un „silovik”, ci va începe să se încălzească . Destul de lungă: constanta de timp termică a transformatoarelor de sudare este de 20-40 de minute. Dacă apoi îl lăsați să se răcească și nu există o supraîncălzire inacceptabilă, puteți continua să lucrați. Scăderea relativă a tensiunii secundare ΔU2 (corespunzătoare intervalului săgeților din figură) a disipării normale crește treptat odată cu creșterea intervalului de fluctuații ale curentului de sudare Iw, ceea ce face ușoară menținerea arcului în timpul oricărui tip de lucru. Sunt furnizate următoarele proprietăți:
- Oțelul circuitului magnetic este luat cu histerezis, mai mult „oval”.
- Pierderile de împrăștiere reversibile sunt normalizate. Prin analogie: presiunea a scăzut - consumatorii nu vor revărsa mult și rapid. Iar operatorul de apă va avea timp să pornească pomparea.
- Inductia este aleasa aproape de limita de supraincalzire aceasta permite, prin reducerea cosφ (un parametru echivalent cu randamentul) la un curent semnificativ diferit de cel sinusoidal, sa se preia mai multa putere de la acelasi otel.
Nota: pierderea reversibilă prin împrăștiere înseamnă că o parte din liniile electrice pătrunde în secundar prin aer, ocolind circuitul magnetic. Numele nu este pe deplin potrivit, la fel ca „împrăștierea utilă”, deoarece Pierderile „reversibile” pentru eficiența unui transformator nu sunt mai utile decât cele ireversibile, dar înmoaie I/O.
După cum puteți vedea, condițiile sunt complet diferite. Deci, ar trebui să cauți cu siguranță fier de la un sudor? Nu este necesar, pentru curenți de până la 200 A și putere de vârf până la 7 kVA, dar acest lucru este suficient pentru fermă. Folosind măsuri de proiectare și proiectare, precum și cu ajutorul unor simple dispozitive suplimentare (vezi mai jos), vom obține pe orice hardware o curbă VX 2a ceva mai rigidă decât în mod normal. Eficiența consumului de energie de sudare este puțin probabil să depășească 60%, dar pentru lucrări ocazionale aceasta nu este o problemă. Dar la lucrări delicate și curenți mici, menținerea arcului și a curentului de sudare nu va fi dificilă, fără multă experiență (ΔU2.2 și Iw1), la curenți mari Iw2 vom obține o calitate acceptabilă a sudurii și va fi posibilă tăierea metalului. până la 3-4 mm.
Există, de asemenea, transformatoare de sudură cu un VX în scădere abruptă, curba 3. Aceasta seamănă mai mult cu o pompă de rapel: fie debitul de ieșire este la nivelul nominal, indiferent de înălțimea de alimentare, fie nu există deloc. Ele sunt și mai compacte și mai ușoare, dar pentru a rezista la modul de sudare la un VX în scădere abruptă, este necesar să se răspundă la fluctuațiile ΔU2.1 de ordinul unui volt într-un timp de aproximativ 1 ms. Electronica poate face acest lucru, motiv pentru care transformatoarele cu un VX „abrupt” sunt adesea folosite în mașinile de sudat semi-automate. Dacă gătiți manual dintr-un astfel de transformator, atunci cusătura va fi lentă, insuficient gătită, arcul va fi din nou inelastic, iar când încercați să-l aprindeți din nou, electrodul se va lipi din când în când.
Miezuri magnetice
Tipurile de miezuri magnetice potrivite pentru fabricarea transformatoarelor de sudare sunt prezentate în Fig. Numele lor încep cu combinația de litere, respectiv. dimensiune standard. L înseamnă bandă. Pentru un transformator de sudare L sau fără L, nu există nicio diferență semnificativă. Dacă prefixul conține M (SHLM, PLM, ShM, PM) - ignorați fără discuție. Acesta este un fier de înălțime redusă, nepotrivit pentru un sudor, în ciuda tuturor celorlalte avantaje remarcabile.
După literele valorii nominale există numere care indică a, b și h în Fig. De exemplu, pentru W20x40x90, dimensiunile secțiunii transversale ale miezului (tija centrală) sunt 20x40 mm (a*b), iar înălțimea ferestrei h este de 90 mm. Aria secțiunii transversale a miezului Sc = a*b; zona ferestrei Sok = c*h este necesar pentru calculul precis al transformatoarelor. Nu îl vom folosi: pentru un calcul precis, trebuie să cunoaștem dependența pierderilor în oțel și cupru de valoarea inducției într-un miez de o dimensiune standard dată și, pentru acestea, calitatea oțelului. De unde îl vom obține dacă îl rulăm pe hardware aleatoriu? Vom calcula folosind o metodă simplificată (vezi mai jos), apoi o vom finaliza în timpul testării. Va fi nevoie de mai multă muncă, dar vom obține sudură la care puteți lucra efectiv.
Nota: dacă fierul este ruginit la suprafață, atunci nimic, proprietățile transformatorului nu vor avea de suferit din cauza asta. Dar dacă există pete de pată pe el, acesta este un defect. Pe vremuri, acest transformator s-a supraîncălzit foarte mult și proprietățile magnetice ale fierului său s-au deteriorat ireversibil.
Un alt parametru important al circuitului magnetic este masa, greutatea acestuia. Deoarece densitatea specifică a oțelului este constantă, determină volumul miezului și, în consecință, puterea care poate fi luată din acesta. Miezurile magnetice cu următoarea greutate sunt potrivite pentru fabricarea transformatoarelor de sudare:
- O, OL – de la 10 kg.
- P, PL – de la 12 kg.
- W, SHL – de la 16 kg.
De ce Sh și ShL sunt necesare mai grele este clar: au o tijă laterală „extra” cu „umeri”. OL poate fi mai ușor, deoarece nu are colțuri care necesită fier în exces, iar curbele liniilor de forță magnetică sunt mai netede și din alte motive, care vor fi discutate mai târziu. secțiune.
Oh OL
Costul transformatoarelor toroidale este mare din cauza complexității înfășurării lor. Prin urmare, utilizarea miezurilor toroidale este limitată. Un tor potrivit pentru sudare poate fi, în primul rând, îndepărtat din LATR - un autotransformator de laborator. Laborator, ceea ce înseamnă că nu ar trebui să se teamă de supraîncărcări, iar hardware-ul LATR-urilor oferă un VH aproape de normal. Dar…
LATR este un lucru foarte util, în primul rând. Dacă miezul este încă în viață, este mai bine să restabiliți LATR-ul. Dintr-o dată nu aveți nevoie de el, îl puteți vinde, iar încasările vor fi suficiente pentru sudarea potrivită nevoilor dumneavoastră. Prin urmare, nucleele LATR „goale” sunt greu de găsit.
În al doilea rând, LATR-urile cu o putere de până la 500 VA sunt slabe pentru sudare. De la fierul de călcat LATR-500 puteți realiza sudarea cu un electrod de 2,5 în modul: gătiți timp de 5 minute - se răcește timp de 20 de minute și ne încălzim. Ca în satira lui Arkady Raikin: bară de mortar, jug de cărămidă. Bară de cărămidă, jug de mortar. LATR-urile 750 și 1000 sunt foarte rare și utile.
Un alt tor potrivit pentru toate proprietățile este statorul unui motor electric; Sudarea din acesta se va dovedi a fi suficient de bună pentru o expoziție. Dar nu este mai ușor de găsit decât fierul de călcat LATR și este mult mai greu de înfășurat pe el. În general, un transformator de sudare de la un stator de motor electric este un subiect separat, există atât de multe complexități și nuanțe. În primul rând, cu o sârmă groasă înfășurată în jurul gogoșii. Neavând experiență în înfășurarea transformatoarelor toroidale, probabilitatea de a deteriora un fir scump și de a nu fi sudat este aproape de 100%. Prin urmare, din păcate, va trebui să așteptăm puțin mai mult cu aparatul de gătit pe un transformator triodă.
Sh, ShL
Miezurile de armură sunt proiectate structural pentru o disipare minimă și este aproape imposibil să o standardizezi. Sudarea pe un Sh sau ShL obișnuit se va dovedi a fi prea dură. În plus, condițiile de răcire pentru înfășurările de pe Ш și ШЛ sunt cele mai proaste. Singurele miezuri blindate potrivite pentru un transformator de sudare sunt cele de înălțime crescută cu înfășurări de biscuiți distanțate (vezi mai jos), în stânga în Fig. Înfășurările sunt separate prin garnituri dielectrice, nemagnetice, rezistente la căldură și rezistente mecanic (vezi mai jos) cu o grosime de 1/6-1/8 din înălțimea miezului.
Pentru sudare, miezul Ш este sudat (asamblat din plăci) în mod necesar peste acoperiș, adică. perechile jug-placă sunt orientate alternativ înainte și înapoi unul față de celălalt. Metoda de normalizare a disipării printr-un interval nemagnetic este nepotrivită pentru un transformator de sudare, deoarece pierderile sunt ireversibile.
Dacă dai peste un Sh laminat fără jug, dar cu o tăietură în plăcile dintre miez și buiandrug (în centru), ai noroc. Plăcile transformatoarelor de semnal sunt laminate, iar oțelul de pe ele, pentru a reduce distorsiunea semnalului, este folosit pentru a da inițial VX normal. Dar probabilitatea unui astfel de noroc este foarte mică: transformatoarele de semnal cu putere în kilowați sunt o curiozitate rară.
Nota: nu încercați să asamblați o Ш sau ШЛ înaltă dintr-o pereche de cele obișnuite, ca în dreapta în Fig. Un decalaj drept continuu, deși unul foarte subțire, înseamnă împrăștiere ireversibilă și un CV în scădere abruptă. Aici, pierderile prin disipare sunt aproape similare cu pierderile de apă datorate evaporării.
PL, PLM
Miezurile tijelor sunt cele mai potrivite pentru sudare. Dintre acestea, cele laminate în perechi de plăci identice în formă de L, vezi fig., împrăștierea lor ireversibilă este cea mai mică. În al doilea rând, înfășurările P și PL sunt înfășurate în exact aceleași jumătăți, cu jumătate de spire pentru fiecare. Cea mai mică asimetrie magnetică sau curentă - transformatorul bâzâie, se încălzește, dar nu există curent. Al treilea lucru care poate să nu pară evident celor care nu au uitat de regula școlii este că înfășurările sunt înfășurate pe tije. într-o singură direcție. Vi se pare ceva în neregulă? Fluxul magnetic din miez trebuie să fie închis? Și răsuciți brațele în funcție de curent, și nu după viraje. Direcțiile curenților în semiînfășurări sunt opuse, iar fluxurile magnetice sunt afișate acolo. De asemenea, puteți verifica dacă protecția cablajului este fiabilă: aplicați rețeaua la 1 și 2’ și închideți 2 și 1’. Dacă mașina nu declanșează imediat, transformatorul va urlă și se va scutura. Cu toate acestea, cine știe ce se întâmplă cu cablarea dvs. Mai bine nu.
Nota: De asemenea, puteți găsi recomandări - pentru a înfășura înfășurările sudurii P sau PL pe diferite tije. Ca, VH se înmoaie. Așa este, dar pentru asta aveți nevoie de un miez special, cu tije de diferite secțiuni (secundarul este mai mic) și adâncituri care eliberează liniile electrice în aer în direcția dorită, vezi fig. corect. Fără aceasta, vom obține un transformator zgomotos, tremurător și lacom, dar nu de gătit.
Dacă există un transformator
Un întrerupător 6.3 și un ampermetru de curent alternativ vor ajuta, de asemenea, la determinarea adecvării unui sudor vechi care se află în preajma Dumnezeu știe unde și Dumnezeu știe cum. Aveți nevoie fie de un ampermetru cu inducție fără contact (clemă de curent), fie de un ampermetru electromagnetic cu indicator de 3 A Un multimetru cu limite de curent alternativ nu va minți, deoarece forma curentului din circuit va fi departe de a fi sinusoidală. De asemenea, un termometru lichid de uz casnic cu gât lung sau, mai bine, un multimetru digital cu capacitatea de a măsura temperatura și o sondă pentru aceasta. Procedura pas cu pas pentru testarea și pregătirea pentru funcționarea ulterioară a unui vechi transformator de sudură este următoarea:
Calculul unui transformator de sudare
În RuNet puteți găsi diferite metode de calcul a transformatoarelor de sudare. În ciuda inconsecvenței aparente, cele mai multe dintre ele sunt corecte, dar cu cunoaștere deplină a proprietăților oțelului și/sau pentru un anumit număr de valori standard ale miezurilor magnetice. Metodologia propusă s-a dezvoltat în vremea sovietică, când în loc de alegere era lipsă de toate. Pentru un transformator calculat folosindu-l, VX scade puțin abrupt, undeva între curbele 2 și 3 din Fig. la început. Acesta este potrivit pentru tăiere, dar pentru lucrări mai subțiri, transformatorul este completat cu dispozitive externe (vezi mai jos) care întind VX de-a lungul axei curente până la curba 2a.
Baza de calcul este obișnuită: arcul arde stabil sub o tensiune Ud de 18-24 V, iar aprinderea lui necesită un curent instantaneu de 4-5 ori mai mare decât curentul nominal de sudare. În consecință, tensiunea minimă în circuit deschis Uхх a secundarului va fi de 55 V, dar pentru tăiere, deoarece tot posibilul este stors din miez, nu luăm standardul de 60 V, ci 75 V. Nimic mai mult: este inacceptabil conform conform reglementărilor tehnice, iar fierul de călcat nu se va scoate. O altă caracteristică, din aceleași motive, este proprietățile dinamice ale transformatorului, adică. capacitatea sa de a trece rapid de la modul de scurtcircuit (de exemplu, atunci când este scurtcircuitat de picături de metal) la modul de lucru este menținută fără măsuri suplimentare. Adevărat, un astfel de transformator este predispus la supraîncălzire, dar deoarece este al nostru și în fața ochilor noștri, și nu în colțul îndepărtat al unui atelier sau al unui site, vom considera acest lucru acceptabil. Aşa:
- Conform formulei de la paragraful 2 anterior. listă găsim puterea totală;
- Găsim curentul de sudare maxim posibil Iw = Pg/Ud. 200 A este garantat dacă 3,6-4,8 kW pot fi scoși din fier de călcat. Adevărat, în primul caz arcul va fi lent și va fi posibil să gătiți numai cu un deuce sau 2,5;
- Calculăm curentul de funcționare al primarului la tensiunea maximă admisă a rețelei pentru sudare I1рmax = 1,1Pg(VA)/235 V. De fapt, norma pentru rețea este 185-245 V, dar pentru un sudor de casă la limită aceasta este prea mult. Luăm 195-235 V;
- Pe baza valorii găsite, determinăm curentul de declanșare al întreruptorului ca 1.2I1рmax;
- Presupunem densitatea de curent a J1 primar = 5 A/mp. mm și, folosind I1рmax, găsim diametrul firului său de cupru d = (4S/3,1415)^0,5. Diametrul său total cu autoizolație este D = 0,25 + d, iar dacă firul este gata - tabular. Pentru a funcționa în modul „bară de cărămidă, jug de mortar”, puteți lua J1 = 6-7 A/mp. mm, dar numai dacă firul necesar nu este disponibil și nu este de așteptat;
- Găsim numărul de spire pe volt al primarului: w = k2/Sс, unde k2 = 50 pentru Sh și P, k2 = 40 pentru PL, ShL și k2 = 35 pentru O, OL;
- Găsim numărul total de spire W = 195k3w, unde k3 = 1,03. k3 ia în considerare pierderea de energie a înfășurării din cauza scurgerilor și în cupru, care este exprimată formal prin parametrul oarecum abstract al căderii de tensiune a înfășurării proprii;
- Setăm coeficientul de așezare Kу = 0,8, adăugăm 3-5 mm la a și b ale circuitului magnetic, calculăm numărul de straturi ale înfășurării, lungimea medie a spirei și filmarea firului
- Calculăm secundarul în mod similar la J1 = 6 A/mp. mm, k3 = 1,05 și Ku = 0,85 pentru tensiuni de 50, 55, 60, 65, 70 și 75 V, în aceste locuri vor exista robinete pentru reglarea brută a modului de sudare și compensarea fluctuațiilor tensiunii de alimentare.
Bobinaj și finisare
Diametrele firelor în calculul înfășurărilor sunt de obicei mai mari de 3 mm, iar firele de înfășurare lăcuite cu d>2,4 mm sunt rareori vândute pe scară largă. În plus, înfășurările de sudură suferă sarcini mecanice puternice de la forțele electromagnetice, astfel încât sunt necesare fire finisate cu o înfășurare textilă suplimentară: PELSH, PELSHO, PB, PBD. Sunt chiar mai greu de găsit și sunt foarte scumpe. Măsurarea firului pentru sudor este de așa natură încât este posibil să izolați singur firele goale mai ieftine. Un avantaj suplimentar este că prin răsucirea mai multor fire cu toroane la S-ul necesar, obținem un fir flexibil, care este mult mai ușor de înfășurat. Oricine a încercat să așeze manual o anvelopă de cel puțin 10 metri pătrați pe un cadru o va aprecia.
Izolare
Să presupunem că este disponibil un fir de 2,5 mp. mm în izolație PVC, iar pentru secundar aveți nevoie de 20 m pe 25 pătrate. Pregătim 10 bobine sau bobine de 25 m fiecare Desfășurăm aproximativ 1 m de sârmă din fiecare și scoatem izolația standard, este groasă și nu este rezistentă la căldură. Răsucim firele expuse cu o pereche de clești într-o împletitură uniformă și strânsă și o înfășurăm în ordinea creșterii costului izolației:
- Folosind bandă de mascare cu o suprapunere de 75-80% spire, i.e. în 4-5 straturi.
- Impletitura calico cu o suprapunere de 2/3-3/4 spire, adică 3-4 straturi.
- Bandă electrică din bumbac cu suprapunere de 50-67%, în 2-3 straturi.
Nota: firul pentru înfășurarea secundară este pregătit și înfășurat după înfășurarea și testarea primarului, vezi mai jos.
Înfășurare
Un cadru de casă cu pereți subțiri nu va rezista presiunii spirelor de sârmă groasă, vibrațiilor și smucirilor în timpul funcționării. Prin urmare, înfășurările transformatoarelor de sudură sunt realizate din biscuiți fără cadru și sunt fixate pe miez cu pene din textolit, fibră de sticlă sau, în cazuri extreme, placaj de bachelit impregnat cu lac lichid (vezi mai sus). Instrucțiunile pentru înfășurarea înfășurărilor unui transformator de sudură sunt următoarele:
- Pregătim un boș de lemn cu înălțimea egală cu înălțimea înfășurării și cu dimensiuni în diametru cu 3-4 mm mai mari decât a și b ale circuitului magnetic;
- Cuiem sau înșurubam obrajii temporari din placaj;
- Înfășuram rama provizorie în 3-4 straturi de folie subțire de polietilenă, acoperind obrajii și înfășurându-i pe exterior pentru ca sârma să nu se lipească de lemn;
- Bobinam infasurarea preizolata;
- De-a lungul înfășurării, o impregnem de două ori cu lac lichid până se scurge prin;
- Odată ce impregnarea s-a uscat, îndepărtați cu atenție obrajii, stoarceți șeful și îndepărtați pelicula;
- Legăm strâns înfășurarea în 8-10 locuri uniform în jurul circumferinței cu snur subțire sau sfoară de propilenă - este gata pentru testare.
Finisare si finisare
Amestecăm miezul într-un biscuit și îl strângem cu șuruburi, așa cum era de așteptat. Testele de înfășurare sunt efectuate exact în același mod ca și testele unui transformator finit discutabil, vezi mai sus. Este mai bine să utilizați LATR; Iхх la o tensiune de intrare de 235 V nu trebuie să depășească 0,45 A la 1 kVA din puterea totală a transformatorului. Dacă este mai mult, primarul este lichidat. Conexiunile firelor de bobinare se realizează cu șuruburi (!), izolate cu tub termocontractabil (AICI) în 2 straturi sau cu bandă electrică de bumbac în 4-5 straturi.
Pe baza rezultatelor testului, se reglează numărul de spire ale secundarului. De exemplu, calculul a dat 210 spire, dar în realitate Ixx se încadrează în normă la 216. Apoi înmulțim spirele calculate ale secțiunilor secundare cu 216/210 = 1,03 aprox. Nu neglijați zecimale, calitatea transformatorului depinde în mare măsură de ele!
După terminare, dezasamblam miezul; Înfășuram strâns biscuitul cu aceeași bandă de mascare, calico sau bandă „cârpă” în 5-6, 4-5 sau, respectiv, 2-3 straturi. Vânt peste viraj, nu de-a lungul lor! Acum saturați-l din nou cu lac lichid; când se usucă - de două ori nediluat. Aceasta galeta este gata, puteti face una secundara. Când ambele sunt pe miez, testăm din nou transformatorul acum la Ixx (deodată s-a ondulat undeva), fixăm biscuiții și impregnem întreg transformatorul cu lac normal. Puff, partea cea mai tristă a lucrării s-a terminat.
Trageți VX
Dar e încă prea cool pentru noi, nu ai uitat? Trebuie să fie înmuiat. Cea mai simplă metodă - un rezistor în circuitul secundar - nu ne convine. Totul este foarte simplu: la o rezistență de doar 0,1 Ohm la un curent de 200 se vor disipa 4 kW de căldură. Dacă avem un sudor cu o capacitate de 10 kVA sau mai mult și trebuie să sudăm metal subțire, avem nevoie de o rezistență. Indiferent de curentul setat de regulator, emisiile sale atunci când arcul este aprins sunt inevitabile. Fără balast activ, vor arde cusătura pe alocuri, iar rezistorul le va stinge. Dar pentru noi, slabii, nu va fi de nici un folos.
Balastul reactiv (inductor, șoc) nu va elimina excesul de putere: va absorbi supratensiunile de curent și apoi le va elibera fără probleme în arc, acest lucru va întinde VX-ul așa cum ar trebui. Dar atunci ai nevoie de o accelerație cu reglare a dispersiei. Și pentru el, miezul este aproape același cu cel al unui transformator, iar mecanica este destul de complexă, vezi fig.
Vom merge pe altă cale: vom folosi balast activ-reactiv, denumit colocvial intestin de către sudorii vechi, vezi fig. corect. Material – tija de otel 6 mm. Diametrul spirelor este de 15-20 cm Câte dintre ele sunt prezentate în Fig. Aparent, pentru putere de până la 7 kVA acest gut este corect. Spațiile de aer dintre spire sunt de 4-6 cm. Choke-ul activ-reactiv este conectat la transformator cu o bucată suplimentară de cablu de sudură (furtun, pur și simplu), iar suportul de electrod este atașat cu o clemă pentru rufe. Prin selectarea punctului de conectare, este posibilă, împreună cu trecerea la robinete secundare, reglarea fină a modului de funcționare al arcului.
Nota: Un șoc activ-reactiv poate deveni roșu în timpul funcționării, așa că necesită o căptușeală ignifugă, rezistentă la căldură, dielectrică, nemagnetică. În teorie, un leagăn ceramic special. Este acceptabil să-l înlocuiți cu o pernă de nisip uscat, sau în mod oficial cu o încălcare, dar nu grosolan, intestinul de sudură este așezat pe cărămizi.
Dar restul?
Aceasta înseamnă, în primul rând, un suport de electrod și un dispozitiv de conectare pentru furtunul de retur (clemă, agrafă). Deoarece transformatorul nostru este la limită, trebuie să le cumpărăm gata făcute, dar cele ca cele din Fig. corect, nu e nevoie. Pentru o mașină de sudură 400-600 A, calitatea contactului în suport este cu greu vizibilă și va rezista, de asemenea, la simpla înfășurare a furtunului de retur. Iar cea făcută în casă, lucrând cu efort, se poate încurca, aparent dintr-un motiv necunoscut.
Apoi, corpul dispozitivului. Trebuie sa fie din placaj; de preferință impregnat cu bachelită, așa cum este descris mai sus. Partea inferioară are o grosime de 16 mm, panoul cu bandă terminală are o grosime de 12 mm, iar pereții și capacul au o grosime de 6 mm pentru a nu se desprinde în timpul transportului. De ce nu tablă de oțel? Este feromagnetic și în câmpul parazit al unui transformator îi poate perturba funcționarea, deoarece obținem tot ce putem de la el.
În ceea ce privește blocurile de borne, terminalele în sine sunt realizate din șuruburi M10. Baza este același textolit sau fibră de sticlă. Getinax, bachelita și carbolitul nu sunt potrivite destul de curând, se vor sfărâma, se vor crăpa și se vor delamina.
Să încercăm unul permanent
Sudarea cu curent continuu are o serie de avantaje, dar tensiunea de intrare a oricărui transformator de sudare devine mai severă la curent constant. Iar al nostru, conceput pentru rezerva de putere minimă posibilă, va deveni inacceptabil de rigid. Intestinul de sufocare nu va mai ajuta aici, chiar dacă a funcționat pe curent continuu. În plus, este necesar să se protejeze diodele redresoare scumpe de 200 A de supratensiunile de curent și tensiune. Avem nevoie de un filtru de frecvență infra-joasă cu absorbție reciprocă, FINCH. Deși pare reflectorizant, trebuie să țineți cont de cuplajul magnetic puternic dintre jumătățile bobinei.
Circuitul unui astfel de filtru, cunoscut de mulți ani, este prezentat în Fig. Dar imediat după implementarea sa de către amatori, a devenit clar că tensiunea de funcționare a condensatorului C este scăzută: supratensiunile în timpul aprinderii arcului pot atinge 6-7 valori ale lui Uхх, adică 450-500 V. În plus, sunt necesari condensatori care poate rezista la circulația de putere reactivă mare, numai și numai cele din hârtie ulei (MBGCH, MBGO, KBG-MN). Următoarele oferă o idee despre greutatea și dimensiunile „cutiilor” unice de aceste tipuri (apropo, nu cele ieftine). Fig., iar o baterie va avea nevoie de 100-200 dintre ele.
Cu un circuit magnetic bobină este mai simplu, deși nu în totalitate. Se potrivesc 2 transformatoare de putere PL TS-270 de la televizoarele vechi cu tub „sicriu” (datele sunt în cărțile de referință și în RuNet), sau altele similare, sau SL-uri cu a, b, c și h similare sau mai mari. Din 2 submarine, un SL este asamblat cu un gol, vezi figura, de 15-20 mm. Se fixează cu textolit sau distanțiere din placaj. Înfășurare - fir izolat de la 20 mp. mm, cât va încăpea în fereastră; 16-20 de ture. Înfășurați-l în 2 fire. Sfârșitul unuia este legat de începutul celuilalt, acesta va fi punctul de mijloc.
Filtrul este reglat într-un arc la valorile minime și maxime ale Uхх. Dacă arcul este lent la minimum, electrodul se lipește, distanța este redusă. Dacă metalul arde la maximum, creșteți-l sau, ceea ce va fi mai eficient, tăiați o parte din tijele laterale simetric. Pentru a preveni sfărâmarea miezului, acesta este impregnat cu lichid și apoi cu lac normal. Găsirea inductanței optime este destul de dificilă, dar apoi sudarea funcționează impecabil pe curent alternativ.
Microarc
Scopul sudării cu microarc este discutat la început. „Echipamentul” pentru acesta este extrem de simplu: un transformator coborâtor 220/6,3 V 3-5 A. În timpurile tubulare, radioamatorii se conectau la înfășurarea filamentului unui transformator de putere standard. Un electrod - răsucirea firelor în sine (cupru-aluminiu, cupru-oțel este posibilă); celălalt este o tijă de grafit ca o mină de creion de 2M.
În zilele noastre, pentru sudarea cu micro-arc, se folosesc mai multe surse de alimentare pentru computer, sau, pentru sudarea cu micro-arc pulsat, bănci de condensatoare, vezi videoclipul de mai jos. Pe curent continuu, calitatea muncii, desigur, se îmbunătățește.
Video: mașină de casă pentru sudarea răsucirilor
Video: Mașină de sudură DIY de la condensatoare
Contact! Există contact!
Sudarea prin rezistență în industrie este utilizată în principal în sudarea prin puncte, cusături și cap la cap. La domiciliu, în primul rând din punct de vedere al consumului de energie, punctul pulsat este fezabil. Este potrivit pentru sudarea și sudarea pieselor din tablă de oțel subțiri, de la 0,1 la 3-4 mm. Sudarea cu arc va arde printr-un perete subțire, iar dacă piesa are dimensiunea unei monede sau mai puțin, atunci arcul cel mai moale o va arde în întregime.
Principiul de funcționare a sudării prin puncte de rezistență este ilustrat în figură: electrozii de cupru comprimă forțat piesele, un impuls de curent în zona de rezistență ohmică oțel-oțel încălzește metalul până când apare electrodifuzia; metalul nu se topește. Curentul necesar pentru aceasta este de cca. 1000 A pe 1 mm de grosime a pieselor sudate. Da, un curent de 800 A va apuca foi de 1 și chiar 1,5 mm. Dar dacă acesta nu este un meșteșug pentru distracție, ci, să zicem, un gard ondulat galvanizat, atunci prima rafală puternică de vânt vă va aminti: „Omule, curentul a fost destul de slab!”
Cu toate acestea, sudarea prin puncte cu rezistență este mult mai economică decât sudarea cu arc: tensiunea fără sarcină a transformatorului de sudare pentru acesta este de 2 V. Constă din diferențe de potențial cu 2 contacte oțel-cupru și rezistența ohmică a zonei de penetrare. Transformatorul pentru sudarea prin rezistență este calculat în același mod ca și pentru sudarea cu arc, dar densitatea de curent în înfășurarea secundară este de 30-50 sau mai mult A/mp. mm. Secundarul transformatorului de sudură de contact conține 2-4 spire, este bine răcit, iar factorul său de utilizare (raportul dintre timpul de sudare și timpul de ralanti și timpul de răcire) este de multe ori mai mic.
Există multe descrieri pe RuNet ale sudoarelor cu puls de casă din cuptoare cu microunde inutilizabile. Ele sunt, în general, corecte, dar repetarea, așa cum este scrisă în „1001 Nights”, nu este de nici un folos. Și cuptoarele cu microunde vechi nu zac în grămezi în mormane de gunoi. Prin urmare, ne vom ocupa de modele mai puțin cunoscute, dar, de altfel, mai practice.
În fig. – construirea unui aparat simplu pentru sudarea prin puncte în impulsuri. Pot suda table de până la 0,5 mm; Este perfect pentru meșteșuguri mici, iar miezurile magnetice de această dimensiune și de dimensiuni mai mari sunt relativ accesibile. Avantajul său, pe lângă simplitatea sa, este strângerea tijei de rulare a cleștilor de sudare cu sarcină. Pentru a lucra cu un pulsor de sudură de contact, o a treia mână nu ar strica, iar dacă trebuie să strângeți cu forță cleștii, atunci este în general incomod. Dezavantaje – risc crescut de accidente și răni. Dacă dați accidental un puls atunci când electrozii sunt adunați împreună fără ca piesele să fie sudate, atunci plasma va ieși din clește, stropii de metal vor zbura, protecția cablajului va fi dezactivată, iar electrozii se vor fuziona strâns.
Înfășurarea secundară este realizată dintr-o bară de cupru 16x2. Poate fi asamblat din fâșii de tablă subțire de cupru (se va dovedi flexibil) sau realizat dintr-o bucată de tub de alimentare cu agent frigorific turtit al unui aparat de aer condiționat de uz casnic. Autobuzul este izolat manual, așa cum este descris mai sus.
Aici în Fig. – desenele unei mașini de sudură prin puncte cu impulsuri sunt mai puternice, pentru a suda foi de până la 3 mm și mai fiabile. Datorită unui arc de întoarcere destul de puternic (din plasa blindată a patului), convergența accidentală a cleștilor este exclusă, iar clema excentrică asigură o compresie puternică și stabilă a cleștii, de care depinde în mod semnificativ calitatea îmbinării sudate. Dacă se întâmplă ceva, clema poate fi eliberată instantaneu cu o singură lovitură pe pârghia excentrică. Dezavantajul sunt unitățile de clește izolatoare, sunt prea multe și sunt complexe. Un altul este tijele din aluminiu. În primul rând, nu sunt la fel de puternice ca cele din oțel, iar în al doilea rând, sunt 2 diferențe de contact inutile. Deși disiparea căldurii a aluminiului este cu siguranță excelentă.
Despre electrozi
În condiții de amatori, este mai recomandabil să izolați electrozii la locul de instalare, așa cum se arată în Fig. corect. Acasa nu exista un transportor; puteti lasa intotdeauna dispozitivul sa se raceasca, astfel incat bucsele izolatoare sa nu se supraincalzeasca. Acest design vă va permite să faceți tije din țeavă ondulată de oțel durabilă și ieftină și, de asemenea, să prelungiți firele (până la 2,5 m este permis) și să utilizați un pistol de sudură de contact sau un clește extern, vezi fig. de mai jos.
În fig. În dreapta puteți vedea o altă caracteristică a electrozilor pentru sudarea prin puncte cu rezistență: o suprafață de contact sferică (călcâi). Tocurile plate sunt mai durabile, astfel încât electrozii cu ele sunt utilizați pe scară largă în industrie. Dar diametrul călcâiului plat al electrodului trebuie să fie egal cu de 3 ori grosimea materialului adiacent care se sudează, altfel locul de sudură va fi ars fie în centru (călcâi lat), fie de-a lungul marginilor (călcâi îngust) și coroziunea va avea loc de la îmbinarea sudată chiar și pe oțel inoxidabil.
Ultimul punct despre electrozi este materialul și dimensiunea acestora. Cuprul roșu se arde rapid, așa că electrozii comerciali pentru sudarea prin rezistență sunt fabricați din cupru cu un aditiv de crom. Acestea ar trebui folosite la prețurile curente ale cuprului, este mai mult decât justificat. Diametrul electrodului este luat în funcție de modul de utilizare, pe baza unei densități de curent de 100-200 A/mp. mm. În funcție de condițiile de transfer de căldură, lungimea electrodului este de cel puțin 3 din diametrele sale de la călcâi până la rădăcină (începutul tijei).
Cum să dai un impuls
În cele mai simple aparate de sudură cu puls de casă, pulsul de curent este dat manual: pur și simplu pornesc transformatorul de sudură. Acest lucru, desigur, nu îl avantajează, iar sudarea este fie insuficientă, fie arsă. Cu toate acestea, automatizarea furnizării și standardizării impulsurilor de sudare nu este atât de dificilă.
În Fig. Transformatorul auxiliar T1 este un transformator de putere obișnuit de 25-40 W. Tensiunea înfășurării II este indicată de lumina de fundal. Îl puteți înlocui cu 2 LED-uri conectate spate la spate cu un rezistor de stingere (obișnuit, 0,5 W) 120-150 Ohm, apoi tensiunea II va fi de 6 V.
Tensiunea III - 12-15 V. 24 este posibilă, atunci este necesar condensatorul C1 (electrolitic obișnuit) pentru o tensiune de 40 V. Diode V1-V4 și V5-V8 - orice punte redresoare pentru 1 și, respectiv, de la 12 A. Tiristor V9 - 12 sau mai mult A 400 V. Optotiristoarele de la sursele de alimentare ale computerului sau TO-12.5, TO-25 sunt potrivite. Rezistorul R1 este un rezistor cu fir bobinat; este folosit pentru a regla durata impulsului. Transformator T2 – sudare.
Sudarea prin contact, pe lângă avantajele tehnologice ale aplicării sale, are un alt avantaj important - un echipament simplu pentru ea poate fi realizat independent, iar funcționarea sa 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 folosită pentru a rezolva o gamă destul de largă de probleme non-seriale și non-industriale în repararea și fabricarea produselor, mecanismelor, echipamentelor din diverse metale atât acasă, cât și în atelierele mici.
Sudarea prin rezistență asigură crearea unei conexiuni sudate între părți prin încălzirea zonei de contact a acestora prin trecerea prin ele șoc electric cu aplicarea simultană a forței de compresiune în zona de legătură. În funcție de material (conductivitatea sa termică) și de dimensiunile geometrice ale pieselor, precum și de puterea echipamentului utilizat pentru sudarea acestora, procesul de sudare prin rezistență ar trebui 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.
Loc de casă sudare prin rezistență Nu este foarte dificil de fabricat și pentru a realiza unitatea sa principală - transformatorul de sudură - puteți selecta transformatoare din cuptoarele 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 ieșire.
Circuitul de control este selectat gata făcut sau dezvoltat, iar toate celelalte componente, în special pentru mecanismul de sudare prin contact, sunt luate pe baza puterii și parametrilor transformatorului de sudură. 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 conexiuni 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 ele (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.
De bază specificatii tehnice dispozitive:
- 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 o schemă electrică schematică a întregului 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 situatii de urgenta. 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 sudură 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 sarcini cu o tensiune maximă de până la 800 V și un curent de 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 KH1, 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 laborator și 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 mai multe straturi de pânză lăcuită. 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 un diametru de 20 mm, izolație multinucleu din silicon cu o suprafață în secțiune transversală de cel puțin 300 mm 2.
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. Primele, din punctul de vedere al realizării unei izolații de înaltă calitate, fiabile între nodurile lor și al asigurării unui contact bun în circuitul de la transformator la electrozi, sunt mult mai ușor de fabricat și conectat decât cele de 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 obține miezuri de sudură de calitatea necesară, dimensiunea plăcuțelor de contact (vârfurile electrozilor) trebuie să fie cât mai mică posibil.
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 o tensiune reglabilă de 20-215 V Transformând în înfășurarea secundară, necesarul -Usv facilitează aprinderea arcului pentru sudare pe alternanță (bornele X2, X3) sau rectificate (. X4, X5) curent.
Fig.1. Aparat de sudura de casa bazat pe LATR.
Transformator de sudură bazat pe larg utilizat LATR2 (a), conexiunea acestuia la circuitul principal schema electrica o mașină reglabilă de casă pentru sudarea pe curent alternativ sau continuu (b) și o diagramă de tensiune care explică funcționarea unui regulator tranzistor al modului de ardere cu arc electric.
Rezistoarele R2 și R3 ocolesc circuitele de control ale tiristoarelor VS1 și VS2. Condensatorii C1, C2 reduc nivelul de interferență radio care însoțește o descărcare cu arc la un nivel acceptabil. Un bec de neon cu un rezistor de limitare a curentului R1 este folosit ca indicator luminos HL1, semnalând că dispozitivul este conectat la sursa de alimentare casnică.
Pentru a conecta „sudorul” la cabluri electrice apartament Este aplicabil un ștecher X1 obișnuit. 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, o înfășurare de 250 V este aplicată înfășurării existente (robinetele de 127 și 220 V rămân nerevendicate) izolație fiabilă(de exemplu, din țesătură lăcuită), deasupra căreia este plasată o înfășurare secundară (în jos). 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 ventilație, 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 rezistor R6), un indicator luminos HL1 pt. conectarea dispozitivului la rețea și bornele de ieșire pentru sudare pe curent AC (X2, X3) sau continuu (X4, X5).
În absența unui LATR2 de bază, acesta poate fi înlocuit cu un „sudor” de casă cu miez magnetic din oțel pentru transformator (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, acceptabil electrozi de casă, din oțel carbon „sârmă” cu diametrul de 0,5-1,2 mm. Blankurile de 250-350 mm lungime sunt acoperite cu sticlă lichidă - un amestec de adeziv silicat și cretă zdrobită, lăsând neprotejate capetele de 40 mm, care sunt necesare pentru conectarea la aparatul de sudură. 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 un „plus” este aplicat „pământului” (obiectul care este sudat) și, în consecință, electrodul este conectat la un terminal 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. În plus, dacă se lucrează pe curent alternativ, ultimul dintre acești parametri devine cu 15-20% mai mic decât atunci când se utilizează curent continuu cu 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, să zicem, în lucrări de sudare la repararea caroseriei unui autoturism din tablă subțire de oțel: cele mai bune rezultate vor fi obținute prin sudarea cu curent continuu de polaritate inversă la minimum (dar suficientă pentru arderea stabilă a arcului). ) Voltaj.
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 a se lipi 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 apoi, 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 lucrările de sudare pe oțel laminat de 2 mm, este recomandabil să aveți un „sudor” mai puternic 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 de siguranța personală. Când sudați cu arc electric, încercați să vă protejați de scântei și cu atât mai mult de stropii de metal topit. Se recomandă să purtați haine de pânză largi, mănuși de protecție și să folosiți o mască pentru a proteja ochii de radiațiile puternice. arc 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!