Как изготовить самодельный сварочный аппарат

Самодельный сварочный аппарат своими руками

Собираем сварочный инвертор своими руками из подручных материалов

Сегодня широко востребованным аппаратом для сварки является сварочный инвертор. Его достоинствами является функциональность и производительность.

Изготовить мини сварочный аппарат своими руками можно без особых денежных вложений (потратившись только на расходные материалы), если есть понимание, как устроена и работает электроника.

Сегодня хорошие инверторы стоят дорого, а дешевые могут разочаровать плохим качеством сварки. Прежде, чем сконструировать такой инструмент самостоятельно, необходимо скрупулезно изучить схему.

Первый этап сборки намотка трансформатора

Для намотки трансформатора подойдет медная жесть шириной 4см и толщиной 0,3 мм. Медный провод может работать при высоком нагреве. В качестве термопрослойки можно взять бумагу для кассового аппарата. Можно взять бумагу для ксерокса, но она менее прочная и может порваться при намотке.

Лучшим изолятором считается лакоткань. Всегда желателен хотя бы один ее слой для изоляции. В обмотки можно заложить текстолитовые пластины для электробезопасности прибора. Чем лучше изоляция между обмотками, тем выше напряжение. Длина бумажных полосок должна быть такой, чтобы перекрыть периметр обмотки с запасом в конце на 2-3 см.

Использовать толстый провод для намотки нельзя, поскольку инвертор работает на высокочастотных токах. Сердцевина толстого провода будет не задействована, что может привести к перегреву трансформатора. Он не проработает и 5 минут.

Обратите внимание

Чтобы избежать такого «скин»-эффекта, нужно использовать проводник с большей площадью и минимальной толщиной. Такая поверхность хорошо проводит ток и не перегревается.

При повторной обмотке желательно использовать 3 медные полоски, которые нужно отделить друг от друга пластинкой из фторопласта. Все снова нужно обмотать лентой для кассового аппарата в качестве термической прослойки. У данной бумаги есть недостаток – при нагревании она темнеет. Но при всем этом, она не рвется.

Вместо медной жести, можно применить провод ПЭВ до 0.7мм. Он состоит из множества жил, что является его главным преимуществом.

Однако этот способ обмотки хуже медного, так как такие провода имеют большие воздушные просеки и плохо стыкуются друг с другом. Уменьшается общая площадь сечения и замедляется теплообмен.

При работе с ПЭВ конструкция самодельного сварочного аппарата своими руками может иметь 4 обмотки:

  • первичная, состоящая из ста витков (толщина ПЭВ 0,3мм)
  • три вторичные обмотки: первая включает 15 витков, вторая –15, третья –20.

Трансформатор и весь механизм должны быть оборудованы вентилятором. Подойдет кулер от системного блока силой тока 220 вольт 0.15А или более.

Схема сварочного инвертора своими руками: особенности конструирования

Необходимо для начала подумать о вентиляции механизма инвертора, которая защитит систему от перегревания. Для этого хорошо воспользоваться радиаторами от системных блоков Pentium 4 и Athlon 64. Сегодня их можно приобрести достаточно дешево.

После обмотки трансформатора его присоединяют к основе аппарата для сварки. Для этого потребуется несколько скоб, которые можно изготовить из проволоки (медь диаметром не меньше 3 мм).

Для изготовления плат понадобится фольгированный текстолит (около 1мм толщины). В каждой из плат нужно сделать маленькие прорези. Они будут способствовать снижению нагрузки на диодные выводы.

Важно

Их необходимо прикрепить навстречу выводам транзисторов. В качестве прослойки между радиаторами и выводами поставить плату, которая будет соединять механизм моста с вереницами питания.

Каждый шаг сборки устройства можно сверять по примерной схеме самодельного сварочного инвертора:

На плату обязательно нужно припаять конденсаторы. Их может быть около 14. Благодаря им трансформаторные выбросы будут уходить в цепь питания.

Для ликвидации резонансных выбросов тока от трансформатора, необходимо вмонтировать снабберы, в которых будут содержаться конденсаторы С15, С16.

Нужно использовать исключительно высококачественные проверенные устройства, поскольку функция снабберов очень значительная в инверторе – они уменьшают резонансные выбросы трансформатора и сокращают утраты IGBT при отключении.

Лучшими являются модели СВВ-81, К78-2. Вся мощность переносится на снаббер, уменьшая выделение тепла в несколько раз.

В случае, когда в процессе пайки необходимо проконтролировать и отрегулировать температуру или другие параметры, возникает потребность не в простом паяльнике, а более сложном инструменте. Для этого совсем не обязательно идти в магазин, можно собрать паяльную станцию своими руками в домашних условиях.

Совет

Как изготовить самостоятельно основной инструмент паяльной станции паяльник, можно научиться здесь.

Все составляющие прибора нужно установить на основание. Для его производства подойдет пластина гетинакса толщиной ½ см. По центру пластины вырезать круглое отверстие для вентилятора, который нужно будет оградить решеткой.

Между проводами обязательно должно присутствовать воздушное пространство.

Сварочный аппарат своими руками

Если мы хотим собрать сварочный аппарат своими руками, нам потребуется очень мощный источник питания для создания и поддержания дуги, который будет преобразовывать сетевое напряжение обеспечения номинальной величины и качества сварочного тока

Сварочный аппарат своими руками структурная схема для домашней мастерской

Блок питания заключается в корпус и оборудуется всеми необходимыми мелочами: соединительными разъемами и клеммами, специальными выключателями и регуляторами. Корпус сварочника можно оборудовать ручками для переноски и колесиками.

Подобную конструкцию достаточно хорошего качества сварки можно изготовить самостоятельно и своими руками. Главный секрет самодельного аппарата это небольшое понимание процесса сварки, правильный выбор материала, ну и вложить в процесс изготовления устройства кусочек своей души, мастерства и терпения.

Однако, если вы решились на самостоятельную сборку аппарата, вам будет гораздо легче, если свы поймете основные базовые теоретические навыки, касающиеся момента горения сварочной дуги и плавления электрода, характеристик трансформаторов, магнитопроводов.

Самодельный простой сварочный аппарат

Основным элементом сварочного аппарата является трансформа­тор, предназначенный для питания сварочной дуги, собственно пре­образующий сетевое переменное напряжение и обеспечивающий необходимую величину и качество сварочного тока.

В простейшем случае, наиболее распростра­ненном среди самодельных конструкций, источником питания сва­рочной дуги является только один трансформатор, без каких-либо дополнительных элементов.

Заключенный в корпус источник пита­ния, оборудованный всем необходимым дополнительным оборудованием: соединительными провода­ми и клемами, выключателями и внешними движками регуляторов, с установленными рукоятками для переноски, а для большего удобст­ва и колесиками, представляет из себя уже полностью завершенную конструкцию — сварочный аппарат, сделанный своими руками.

Сварочный трансформатор понижает сетевое, как правило, одно­фазное напряжение 220 В до необходимого для сварки значения — 50. 80 В. Работает сварочный трансформатор в специфических усло­виях — дуговом режиме — режиме практически максимальной отда­чи мощности.

Поэтому сварочные трансформаторы должны быть по­строены таким образом, чтобы могли безболезненно переносить про­текание больших токов, в бытовых конструкциях до 200 А.

Сюда же следует приобщить вибрации и возможность перегрева — тоже след­ствие высокой развиваемой мощности.

Конструкции типовых сварочных трансформаторов весьма разно­образны, часто в их устройство заложены нераздельные элементы, предназначенные для регулирования тока.

Разнообразие самодель­ных сварочных трансформаторов еще большее, так как в их конструк­циях часто встречаются решения нестандартные, а то и уникальные вообще — приемы, не нашедшие применения в трансформаторах больше нигде.

С другой стороны, самодельные конструкции транс­форматоров максимально просты: практически никогда не содержат в себе дополнительных элементов для регулирования тока, свойст­венных промышленным образцам, таких как использование части магнитопровода трансформатора с дополнительным регулируемым реактивным сопротивлением и передвигающихся обмоток. Регулиро­вание силы сварочного тока в данном случае может осуществляться путем переключения витков катушек или с помощью внешних, суще­ствующих отдельно от трансформатора специальных устройств.

В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали.

Обратите внимание

Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения.

На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе.

Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода Uхх до 70. 75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения

Мощность сварочного трансформатора в ваттах рассчитывается как

Ртр=25* Iсв. где Iсв – сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в кв. см:

S 0,015P где Р – в ваттах.

Для магнитопроводов, отличных от тороидального, следует увеличить сечение в 1,3 – 1,5 раза.

Затем вычисляют в мм диаметр провода первичной обмотки:

d1 1,13(P/2000)2

Читайте также:  Классификация типов напильников

Диаметр провода вторичной обмотки в мм вычисляют по формуле:

d2 1,13(I/j)2 где j – плотность тока в А/мм2.

При токе I, меньшем 100А, принимают j равной 10 А/мм2 при токе менее 150А – 8 А/мм2 при токе менее 200А – 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его площадь сечения должна быть равна площади сечения круглого. В рассчёте принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20% от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги(ПВ 20%).

Количество витков на вольт можно рассчитать по формуле :

W=S/50 где S – площадь сечения магнитопровода ,см2.

Далее делится своими наработками инженер В. Котлер

Речь пойдет о самостоятельной постройке сварочного трансформатора. Сам я их построил несколько десятков, и думаю что мои советы могут оказаться полезными, в особенности тем, кто взялся за это в первый раз.

Начнем с самого простого варианта – использования готовых деталей. Вообще, считается высоким классом инженерного мастерства, если ваш проект был сконструирован из всех деталей с полки . т.е. тех, которые имеются в наличии и их не надо производить.

Если у Вас есть возможность найти какой нибудь достаточно крупный трансформатор или несколько одинаковых помельче – это может быть хорошим заделом. Совершенно ясно. что такой трансформатор сходу варить не будет и его придется доработать до приемлемых характеристик. Начнем с того.

Важно

что трансформатор должен весить хотя бы 12-15 килограмм, никак не меньше. единственным исключением может оказаться тороидальный трансформатор, например ЛАТР. но все равно менее 9 кг – ничего хорошего ждать не приходится.

Если вес найденного Вами трофея меньше чем упоминалось – то таких нужно пару одинаковых или искать чего нибудь потяжелее.

Начнем с определения характеристик найденного Вами трансформатора. Во-первых давайте убедимся, что он может быть напрямую включен в сеть. Если на нем есть надпись или наклейка 220(230) Вольт – это уже пол дела – трансформатор явно сетевой и следовательно можно попытаться включить его означенными выводами в сеть.

Если такой наклейки нет, то можно попробовать поискать при помощи омметра обмотку сделанную самым тонким проводом и с самым большим количеством витков, скорее всего она и есть сетевая или может быть рассчитана на более высокое напряжение (например 380 Вольт).

В любом случае следует включить неизвестную обмотку на выход ЛАТРа и постепенно поднимая напряжение измерять ток в этой обмотке (лучше клещами). Если удалось поднять напряжение до 220 (230) Вольт и ток в обмотке не превысил 2 Ампера – это очень хорошо, обмотка расчитана на сетевое напряжение и у трансформатора нет коротких витков.

Итак у нас в руках трансформатор, который можно включать в сеть и он весит 12 или более кг. Следующая стадия – проверим сечение провода найденной нами обмотки, для этого. если это возможно лучше всего замерить его диаметр штангель – циркулем и посчитать площадь по известной формуле.

Если сечение выходит менее двух квадратных миллиметров – это мало, обмотка будет перегреваться и использовать ее для сварки нельзя. Неплохие результаты получаются с обмотками 3 и более квадратных миллиметра. Исключение опять составит ЛАТР. Его обмотка тонковата. но т.к.

намотана она прямо на массивный бублик в один слой то ее тепловой режим позволяет ее использование в режиме сварки.

Совет

Если обмотка по какой то причине оказалась слишком тонкой или трансформатор при подключении к сети быстро разогревается – не отчаивайтесь у Вас в руках хороший сердечник и обмотки просто придется перемотать, это конечно больше работы чем планировалось. но тем не менее ее реально сделать в домашних условиях – поговорим об этом чуть позже. а пока вернемся к готовому исправному трансформатору сетевая обмотка которого в порядке.

Давайте посмотрим, какие еще обмотки есть у нашего трансформатора, будем помечать все вторичные обмотки напряжение которых в пределах от 30 до 70 Вольт и при этом смотреть на толщину провода. которым они намотаны. Если обмотки медные – нам нужно получить сечение не менее 15 квадратных миллиметров при означенных напряжениях.

если алюминиевые – не менее 20 квадратных миллиметров.

Вообще, в трансформаторах закладывают сечение обмоток из расчета 3 Ампера на квадратный миллиметр медного провода, для сварочного аппарата можно несколько форсировать это значение и принять его 5 Ампер на квадратный миллиметр, тогда аппарат с сечением вторичной обмотки 15 квадратных миллиметров будет хорошо, комфортно тянуть ток 75-80 Ампер. почти без перекуров (электрод 2.5 мм) и 110-120 Ампер с низким ПВ. т.е. можно будет варить электродом 3.25. но с перекурами на остывание аппарата. Если Вы твердо уверены. что варить электродами 3.25 Вам не придется и 2-2.5 мм это Ваши ходовые электроды. а работа не объемная. тут там прихватить, можно сказать что 12 квадратных миллиметров по меди хватит (Для алюминия нужно примерно в полтора раза больше, я не люблю алюминиевые обмотки – они дают очень уж мягкую характеристику, тем не менее дело вкуса). Следует обратить внимание, что если есть две(или больше)одинаковые обмотки каждая из которых недостаточного сечения их можно включать параллельно. Если наоборот есть несколько обмоток с подходящими сечениями(пусть даже не одинаковыми) и низкими напряжениями(они тоже могут быть разными) их можно включить последовательно. В последнем варианте больше всего будет греется обмотка с самым тонким сечением.

Источники: http://elektrik24.net/instrumentyi/svarochnyj-invertor/svoimi-rukami-4.html, http://www.texnic.ru/konstr/elsvarka/elsvarka003.htm, http://bazila.net/energetika-i-radioelektronika/svarka-svoimi-rukami.html

Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением

Источник: https://restart24.ru/svoimi-rukami/samodelnyj-svarochnyj-apparat-svoimi-rukami-2.html

Самодельный сварочный аппарат ⋆ Прорабофф.рф

Ничто не вечно, и со временем любая вещь приходит в непригодность. То же можно сказать и про сварочный аппарат – ну не может он служить вечно.

Время от времени в нем обнаруживаются неполадки, он начинает понемногу барахлить и, в конце концов,  вовсе прекращает работать.

Сварочный аппарат своими руками

Но работа идет, и поломанный аппарат не должен стать ей помехой, ведь, как мы знаем, время – деньги. Необязательно сразу бежать в магазин за покупкой нового аппарата, ведь старый можно отремонтировать так, что он будет работать как в первый день. Ремонт даст возможность обновить аппарат, на который у вас уже набита рука, да и обойдется это значительно дешевле, чем покупка нового.

Поэтому, если вы обнаружите первые признаки неполадок, прекратите эксплуатацию сварочного аппарата, иначе рискуете доломать его до конца. Ремонт такой техники конечно лучше оставить специалистам.

Ведь для этого недостаточно только знаний и опыта, здесь также необходимо специальное оборудование.

Самостоятельное вмешательство без знания дела может еще больше усугубить поломку, ремонт которой вам потом обойдется еще дороже.

Однако, помимо профессиональных мастеров, есть множество людей, которые интересуются техникой и обладают необычайными способностями в этой сфере.

Они изучают специализированную литературу, мониторят новости в данной области, имеют целый арсенал разнообразных инструментов и оборудования, с помощью которых воплощают свои технические замыслы в реальность.

Обратите внимание

Такие самоучки способны не только отремонтировать, а даже и самостоятельно собрать сварочный аппарат.

Сварочный аппарат своими руками

Что касается малогабаритных сварочных аппаратов, которые используются для ручной сварки дугой, работают за счет переменного тока и питаются от стационарной сети с 3-фазным 380/220 В или 1-фазным 220 В напряжением, то их можно сделать даже дома.

Они могут функционировать и от портативных электростанций малой мощности. Так что, если вам необходимо проделать непродолжительные сварочные работы у себя дома или, например, в гараже, то приобретения сварочного аппарата совершенно необязательно.

К тому же такой аппарат влетит вам в хорошую копеечку.

Обладая определенными знаниями, правил устройства электроустановок, техники безопасности их эксплуатации, основ электротехники, владея некоторыми навыками в этом деле, а также имея в наличии необходимые инструменты и материалы, вы вполне можете самостоятельно сделать сварочный аппарат. Помимо проведения сварочных работ, вы также сможете использовать аппараты, которые выпрямляют электрический ток, с целью зарядки аккумуляторной батареи или запуска стартера автомобиля в холодное время года.

Сварочный аппарат своими руками

Из этой статьи вы узнаете, как самостоятельно изготовить сварочный аппарат с помощью имеющихся устройств. Суть работы заключается в том, чтобы обновить и усовершенствовать такие устройства, таким образом, придав им новых качеств, благодаря которым их можно будет применять в качестве сварочного аппарата.

Для самостоятельного изготовления сварочного аппарата вам понадобится трехфазный трансформатор. Его первичные обмотки соединяются так называемой «звездой» или «треугольником» на магнитопроводе, в том случае, если устройство будет питаться от электросети под напряжением 380/220 В.

Читайте также:  Значение шага цепи бензопилы

В том случае, если устройство будет подключено к однофазной электросети 220 В, то нужно будет использовать встречно-параллельное соединение обмоток крайних стержней магнитопроводов.

Причем схема соединений вторичных обмоток должна быть фиксированной, в разомкнутый «треугольник» с одной «вывернутой» обмоткой.

Важно

Дополнительную обмотку, которая намотана поверх всех имеющихся обмоток магнитопровода, нужно последовательно ввести в сварочный контур.

Эта обмотка будет выполнять функцию балластного сопротивления ступенчатому изменению сварочного тока. Она имеет 40-50 витков. Провод марки АПР-РТО (АПР) с сечением 4-6 миллиметров.

Изготовленный таким способом малогабаритный сварочный аппарат будет иметь 2-ступенчатую регулировку сварочного тока.

На 1-ой ступени сварка может проводиться с помощью четырехмиллиметрового электрода, если электрическая сеть достаточно сильная, а если же электросеть слабая – тогда для этого используется трехмиллиметровый электрод.

На 2-ой ступени сварка проводится с помощью трех- и двухмиллиметрового электрода соответственно. Вот так выглядит основная схема устройства сварочного аппарата, сделанного на базе трехфазного трансформатора, с подключением к трехфазной электрической сети:

Условные обозначения: 1 – магнитопровод трансформатора; 2, 3, 4 – первичная обмотка; 5, 6, 7 – вторичная обмотка; 8 – дополнительная обмотка; 9 – выносные конденсаторы; 10 – переключатель сварочных режимов; 11 – контактный датчик температуры, сигнальный звуковой механизм; І и ІІ – переключатели сварочных режимов.

Схема устройства сварочного аппарата, сделанного на базе трехфазного трансформатора, с подключением к однофазной электрической сети:

Условные обозначения: 1 – магнитопровод трансформатора; 2, 3, 4 – первичная обмотка; 5, 6, 7 – вторичная обмотка; 8 – дополнительная обмотка; 9 – выносные конденсаторы; 10 – переключатель сварочных режимов; 11 – контактный датчик температуры и сигнальное звуковое устройство; 12 – выпрямляющий диод; I, II, III и IV – переключатели сварочных режимов

Для того чтобы изготовить такие сварочные аппараты, необходимо запастись бетоном специального приготовления, обладающим хорошими формовочными свойствами.

Чтобы приготовить сухую смесь такого бетона, нужны следующие ингредиенты в таких пропорциях: мелкозернистый, промытый песок (75%), цемент марки 400 либо 500 (20%), клей ПВА либо латекс, который растворяется в воде (2,5%), стекловата, которую режут длиной 5-10мм (2,5%).

Толщина корпуса должна составлять не более одного сантиметра. Перед тем, как заливать бетон в форму, сварочный аппарат нужно тщательно очистить от любых загрязнений и высушить.

Совет

После того, как бетон затвердеет, аппарат нужно хорошенько просушить, а затем пропитать снаружи органическим мономером (стиролом или метилметакрилатом). После этого, следует провести термическую обработку при температуре 70-800 градусов для полимеризации мономера.

В результате такой обработки на поверхности корпуса сварочного аппарата образуется водонепроницаемой покрытие.

Сварочный аппарат своими руками

Вы прочитали краткую инструкцию по изготовлению сварочного аппарата своими руками.

Устройства таких аппаратов достаточно просты, благодаря чему домашние мастера могут обзавестись недорогим сварочным аппаратом, а со временем его можно будет еще усовершенствовать.

Безусловно, у этих устройств есть определенные недостатки, не без этого, но главное их преимущество состоит в том, что они работоспособны, обойдутся вам недорого, и не подведут в ответственный момент.

Источник: https://xn--80ac1bcbgb9aa.xn--p1ai/samodelnyiy-svarochnyiy-apparat/

Как сделать самодельный сварочный аппарат

Изготовление многих поделок, ремонт техники не обходится без сварочных работ. Выполняют их, используя специальный аппарат. Их на рынке разных мощностей, конструкций много. Но стоят устройства недешево, потому, чтобы стать его обладателем, нужно взяться и сделать агрегат самостоятельно.

Габариты устройства составляют 12,5х15 см, его вес достигает 9 кг. При изготовлении поделки применена новая форма магнитопровода.

Для его формирования используется ленточное трансформаторное железо, из которого образован сердечник в виде тора, а не Ш-образной формы, как это присутствует у традиционных конструкций сварочных аппаратов.

Благодаря такому решению, в сравнении с последним, улучшены почти в пять раз электротехнические характеристики прибора.

Чтобы не искать дефицитное трансформаторное ленточное железо, можно купить или лучше найти сгоревший лабораторный автотрансформатор (ЛАТР) на 9А и взять от него тороидальный магнитопровод. Чтобы достать его, нужно снять корпус, удалить арматуру, обмотку.

Магнитопровод изолируют с помощью картона, двух слоев лакоткани. Делают на нем две обмотки между которыми устраивают изоляцию:

  • Первичную из провода ПЭВ-2 сечением 1,2 мм; наматывают 170 м, пользуясь, к примеру, челноком, на который предварительно наматываютпроводник;
  • вВоричную из медного провода со стекловидной или хлопчатобумажной изоляцией; наматывают 45 витков поверх первичной обмотки.

Укладку витков ведут равномерно и плотно во внутренней части магнитовода и с зазором на внешней. Последнее улучшает охлаждение узла. На выходе такой обмотки будет ток 50…185 А.

Если у приобретенного ЛАТР обмотка сохранилась, то процесс изготовления поделки упрощается. После снятия ограждения, токосъемного ползунка, крепежной арматуры определяют выводы, которые подключаются к 220 В, остальные изолируют. После по имеющейся обмотке устраивают вторичную из того же провода и с тем же количеством витков, как и раньше. Выходной ток при таком варианте будет 70…150 А.

Собрав трансформатор, его помещают назад в корпус ЛАТР, в котором устраивают несколько отверстий для лучшей вентиляции. К проводам первичной обмотки присоединяют кабель ВРП или ШРПС, вводя в цепь автоматический выключатель.

Обратите внимание

К выводам вторичной обмотки подсоединяют изолированный гибкий провод ПРГ. Одна его жила крепится к свариваемой детали, вторая – к электроду. Проводник обязательно заземляется, что требуют условия безопасной работы сварщика.

Чтобы можно было в процессе сварки регулировать ток, в жилу провода, который связан с электродом, вводят балластник. Для его изготовления используют констатановую или нихромовую проволоку 5-метровой длины и сечением 3 мм, которую изгибают змейкой и крепят к листу из асбеста. Требуемый ток получают, перемещая точку подключения электрода по змейке.

Работая с самодельным сварочным аппаратом, нужно использовать защитный щиток, в котором размещен светофильтр Э-1 (2). Обязательно одевать рукавицы, спецодежду, головной убор.

Изготовленное устройство для сварки не должно перегреваться. Его нужно защищать от сырости. Чтобы прибор работал долго, нужно периодическое его отключение на 5 минут после расхода 10 и 3 электродов при сварочном токе, соответственно, 50…185 и 70…150 А.

Источник: https://izdoski.com/kak-sdelat-samodelnyj-svarochnyj-apparat.html

Сварочный аппарат своими руками, сварочный трансформатор

Сварочные работы в домашних условиях давно стали обычным делом. Доступность аппаратов и расходных материалов, возможность недорого обучиться на курсах сварщиков, различные методички для получения самостоятельных навыков. Все эти факторы дают возможность сэкономить на оплате труда профессионального сварщика, и повысить оперативность работ.

Однако, если внимательно изучить рынок сварочных аппаратов, выясняются неприятные моменты:

  • Качественные сварочники имеют высокую стоимость, выгоднее несколько раз нанять специалиста (если, конечно, вы не занимаетесь этими работами постоянно).
  • Доступные по цене агрегаты имеют ряд недостатков: низкая надежность, плохое качество шва, зависимость от питающего напряжения и типа расходников.

Отсюда вывод: если необходимо высокое качество оборудования по доступной цене, придется сделать сварочный аппарат из доступных материалов своими руками.

Прежде чем рассматривать варианты самодельных сварочников, разберем принцип их работы

В основе работы любого агрегата лежит закон Ома. При неизменной мощности, имеется обратная зависимость между током и напряжением. Для нормальной работы требуется сила тока 60–150 А. Только в этом случае металл в зоне сварки будет плавиться.

Представим себе сварочный аппарат, который работает напрямую с напряжением 220 вольт. Для достижения требуемой силы тока, потребуется мощность 15–30 кВт.

Во-первых, для этого надо будет прокладывать отдельную линию энергоснабжения: большинство вводов в жилые помещения ограничены техническими условиями на уровне 5–10 кВт. Кроме того, для такой силы тока потребуется проводка сечением не менее 30 мм².

Варить придется с соблюдением мер защиты при работе в электроустановках до 1000 вольт: резиновые боты, перчатки, ограждение рабочего места, и прочее.

Разумеется, обеспечить такие условия в реальности невозможно.

Поэтому любой сварочный аппарат преобразует напряжение (в сторону понижения): на выходе получаем искомый ток при сохранении разумной мощности.

Оптимальное значение напряжения — 60 вольт. При сварочном токе 100 А, это вполне приемлемые 6 кВт мощности. Как преобразовать напряжение?

Существуют четыре основных типа сварочных аппаратов

  1. Трансформатор. Устройство работает на переменном токе. Основной узел ничем не отличается обычного блока питания: на входе 220 вольт, на выходе требуемые 60 вольт. За счет возможности механического перемещения вторичной обмотки по сердечнику, меняется значение рабочего тока.

    Преимущества: простота и дешевизна конструкции, ремонтопригодность.Недостатки: большие размер и вес, переменный ток приводит к нестабильному формированию сварочного шва, для работы требуется высокая квалификация специалиста.

  2. Выпрямитель.

    По сути, это тот же трансформатор, только с диодным (тиристорным) выпрямителем в цепи вторичной обмотки.После преобразования напряжения на трансформаторе (с традиционным механическим регулятором силы тока), вторичное переменное напряжение выпрямляется одним из способов. В примитивных (недорогих) конструкциях применяется диодный мост.

    Более продвинутые схемы работают на тиристорной схеме, с возможностью регулировки параметров.Преимущества: стабильные параметры сварки, возможность работать с различными металлами, не требуется высокая квалификация мастера.Недостатки: более высокая стоимость, сложность в ремонте и обслуживании.

    Некоторые мастера переделывают простейший трансформаторный сварочник в аппарат постоянного тока. Для этого необходимо лишь собрать мощный выпрямитель, и подключить его к выходу вторичной обмотки. Для этого потребуются мощные диоды (собираем мост) и радиаторы для рассеивания тепла.

  3. Полуавтомат.

    Это продвинутый вариант выпрямителя, с устройством механической подачи сварочной проволоки в зону работ. Сварка производится в среде инертного газа, для выполнения работы требуется газовый баллон.Преимущества: качественный шов, нет необходимости в специальной подготовке мастера.

    Недостатки: требуется дополнительное оборудование (газовый баллон), высокая стоимость.

  4. Инвертор. На сегодняшний день самый распространенный сварочник среди любителей. В качестве преобразователя напряжения используется инверторный блок питания с ШИМ управлением.

    Эта технология на сегодняшний день стала доступной, что положительно сказывается на стоимости. Преимущества: работать с аппаратом может даже начинающий сварщик, компактные размеры, малый вес. Недостатки: не слишком высокая надежность, сложность в ремонте.

Любой из перечисленных аппаратов можно собрать самостоятельно. Проведем обзор технологий изготовления по моделям:

Трансформаторы (с выпрямителем или без него)

Сердце трансформатора — сердечник. Он набирается из пластин трансформаторной стали, изготовить которые вручную довольно проблематично.

Правдами и неправдами исходный материал добывается на заводах, в строительных бригадах, на пунктах сбора металлолома.

Полученная конструкция (как правило, в виде прямоугольника) должна иметь сечение не меньше, чем 55 см². Это довольно тяжелая конструкция, особенно после укладки обмоток.

Важно

При сборке обязательно надо предусмотреть регулировочный винт, с помощью которого можно двигать вторичную обмотку относительно неподвижной первички.

Чтобы не вдаваться в сложности расчетов сечения проводов, возьмем типовые параметры:

  • сила тока на вторичке 100–150 А;
  • напряжение холостого хода 60–65 вольт;
  • рабочее напряжение при сварке 18–25 вольт;
  • сила тока на первичной обмотке до 25 А.

Исходя из этого, сечение провода первички должно быть не менее 5 мм², если делать с запасом — можно взять провод 6–7 мм². Изоляция должна быть жаростойкой, из материала, не поддерживающего горение.

Вторичная обмотка набирается из провода (а лучше медной шины), сечением 30 мм². Изоляция тряпичная. Пусть толщина вас не пугает, количество витков на вторичке небольшое.

Количество витков первичной обмотки определяется по коэффициенту 0.9–1 виток на вольт (для наших параметров).

Формула выглядит так:

W(количество витков) = U(напряжение) / коэффициент.

То есть, при напряжении в сети 200–210 вольт, это будет порядка 230–250 витков.

Соответственно, при напряжении вторички 60–65 вольт, количество ее витков составит 67–70.

С технической точки зрения трансформатор готов. Для удобства использования рекомендуется выполнить небольшой запас по вторичной обмотке, с несколькими ответвлениями (на 65, 70, 80 витках). Это позволит уверенно работать в местах с пониженным напряжением сети.

Прятать агрегат в корпус, или оставлять открытым — это вопрос безопасности использования. Типовой изготовленный сварочный трансформатор своими руками выглядит так:

Оптимальный материал для корпуса — текстолит 10–15 мм.

Добавляем выпрямитель

Самодельный мощный сварочный трансформатор с точки зрения схемотехники — обычный блок питания. Соответственно выпрямитель устроен так же просто, как в сетевом заряднике для мобильного телефона. Только элементная база будет выглядеть на несколько порядков массивнее.

Как правило, в простую схему из диодного моста добавляют пару конденсаторов, гасящих импульсы выпрямленного тока.

Совет

Можно собрать выпрямитель и без них, но чем ровнее ток, тем качественней получается сварочный шов. Для сборки собственно моста применяются мощные диоды типа Д161–250(320). Поскольку при нагрузке на элементах выделяется много тепла, его нужно рассеивать с помощью радиаторов. Диоды крепятся к ним с помощью болтового соединения и термопасты.

Разумеется, ребра радиаторов должны либо обдуваться вентилятором, либо выступать над корпусом. Иначе вместо охлаждения они будут греть трансформатор.

Мини сварочный трансформатор

Если вам не нужно варить рельсы или швеллера из стали 4–5 мм, можно собрать компактный сварочник для спайки стальной проволоки (изготовление каркасов для самоделок) или сварки тонкой жести.

Для этого можно взять готовый трансформатор от мощного бытового прибора (идеальный вариант — микроволновка), и перемотать вторичную обмотку.

Сечение провода 15–20 мм², потребляемая мощность не более 2–3 кВт.

Расчет схемы производится также, как и для более мощных агрегатов. При сборке выпрямителя можно использовать менее мощные диоды.

Микросварочник

Если сфера применения ограничена спайкой медных проводов (например, при монтаже распределительных коробок), можно ограничиться конструкцией размером с пару спичечных коробков.

Выполняется на транзисторе КТ835 (837). Трансформатор изготавливается самостоятельно. Фактически — это высокочастотный повышающий преобразователь.

Трансформатор мотаем на ферритовом стержне. Две первичные обмотки: коллекторная (20 витком 1 мм), базовая (5 витков 0.5 мм). Вторичная (повышающая) обмотка — 500 витков 0.15 проволоки.

Собираем схему, припаиваем по схеме резисторную обвязку (чтобы трансформатор не перегревался на холостом ходу), аппарат готов. Питание от 12 до 24 вольт, с помощью такого аппарата можно сваривать жгуты проводов, резать тонкую сталь, соединять металлы толщиной до 1 мм.

В качестве сварочных электродов можно использовать толстую швейную иглу.

Инвертор (импульсный блок питания для сварки)

Самодельный инверторный сварочный аппарат нельзя изготовить просто «на коленке». Для этого потребуется современная элементная база и опыт работы с ремонтом и созданием электронных устройств. Однако, не так страшна схема, как ее малюют.

Подобных устройств сделано великое множество, и все они работают не хуже фабричных аналогов. К тому же, чтобы создать импульсный сварочный аппарат своими руками, не обязательно приобретать десятки дорогостоящих радиодеталей и готовых узлов.

Большинство из них, особенно высокочастотные элементы для блока питания, можно позаимствовать у старых телевизоров или БП от компьютера. Стоимость близкая к нулю.

Рассматриваемый инвертор имеет следующие характеристики:

  • Ток нагрузки на электродах: до 100 А.
  • Потребляемая мощность от сети 220 вольт — не более 3.5 кВт (ток порядка 15 А).
  • Используемые электроды до 2.5 мм.

На иллюстрации изображена готовая схема, которая неоднократно опробована многими домашними мастерами.

Конструктивно инвертор состоит из трех элементов:

  1. Блок питания для схемы преобразователя и управления. Выполнен на доступной элементной базе, с применением оптрона от старого блока питания компьютера. При самостоятельном изготовлении трансформатора стоимость практически нулевая: детали копеечные. Номиналы и названия радиоэлементов на иллюстрации.
  2. Блок задержки заряда конденсаторов (для стартовой дуги). Выполнен на базе транзисторов КТ972 (абсолютно не дефицит). Разумеется, транзисторы устанавливаются на радиаторы. Для коммутации достаточно обыкновенного автомобильного реле с токовой нагрузкой на контактах до 40 А. Для ручного управления установлены обычные защитные автоматы (пакетники) на 25 А. Выходные 300 вольт — холостой ход. При нагрузке напряжение 50 вольт.
  3. Трансформатор тока — самый ответственный узел. При сборке особое внимание следует обратить на точность катушек индуктивности. Некоторую подстройку можно выполнить с помощью переменного резистора (на схеме выделен красным цветом). Однако если параметры не буду согласованными, требуемой мощности дуги достичь не удастся.ШИМ реализуется на микросхеме US3845 (одна из немногих деталей, которую придется покупать). Силовые транзисторы — все те же КТ972 (973). Некоторые элементы на схеме импортные, однако их легко можно заменить на доступные отечественные, поискав аналоги на сайте datasheet.Высокочастотный блок выполнен из частей строчного трансформатора от телевизора.

На выход сварочного инвертора подключаются рабочие провода длиной не более 2 метров. Сечение не менее 10 квадратов. При работе с электродами до 2.5 мм, падение тока минимальное, шов получается гладкий и ровный. Дуга непрерывная, не хуже заводского аналога.

При наличии активного охлаждения (вентиляторы от того-же компьютерного блока питания), конструкцию можно компактно упаковать в небольшой корпус. Учитывая высокочастотные преобразователи, лучше использовать металл.

Итог

Чем сложнее самодельный сварочный аппарат, тем ощутимей экономия. Именно простые трансформаторы обходятся дороже, по причине использования дорогостоящей меди в обмотках или трансформаторного железа. Импульсные блоки питания, особенно при наличии в запасе старых деталей от типовых электроприборов, обходятся практически бесплатно.

Видео по теме

Источник: https://ProFazu.ru/elektrooborudovanie/samodelki-oborud/svarochnyj-apparat-svoimi-rukami.html

Ссылка на основную публикацию