Costruisci una saldatrice. Saldatrici da materiali improvvisati

1. Di cosa parleremo
2. Di cosa non parleremo
3. Trasformatore
4. Cercando una costante
5. microarco
6. Contatto! C'è un contatto!

La saldatura fai-da-te in questo caso non significa tecnologia di saldatura, ma attrezzatura fatta in casa per la saldatura elettrica. Le competenze lavorative si acquisiscono attraverso l'esperienza lavorativa. Naturalmente, prima di andare al seminario, devi imparare il corso teorico. Ma può essere messo in pratica solo se hai qualcosa su cui lavorare. Questo è il primo argomento a favore, padroneggiando autonomamente l'attività di saldatura, occupandosi prima della disponibilità di attrezzature adeguate.

Il secondo: una saldatrice acquistata è costosa. Anche l'affitto non è economico, perché. la probabilità del suo fallimento con un uso non qualificato è alta. Infine, nell'entroterra, raggiungere il punto più vicino dove noleggiare un saldatore può essere solo lungo e difficile. Nel complesso, è meglio iniziare i primi passi nella saldatura dei metalli con la produzione di una saldatrice con le proprie mani. E poi - lascialo stare in una stalla o in un garage fino al caso. Non è mai troppo tardi per spendere soldi per saldature di marca, se le cose vanno bene.

Di cosa parleremo

Questo articolo discute come realizzare attrezzature a casa per:

• Saldatura ad arco elettrico con corrente alternata di frequenza industriale 50/60 Hz e corrente continua fino a 200 A. Questo è sufficiente per saldare strutture metalliche fino a circa una recinzione in cartone ondulato su un telaio realizzato con un tubo professionale o un garage saldato.
• La saldatura a microarco di trefoli di fili è molto semplice e utile durante la posa o la riparazione di cavi elettrici.
• Saldatura a resistenza a impulsi a punti - può essere molto utile quando si assemblano prodotti da una sottile lamiera di acciaio.

Di cosa non parleremo

Innanzitutto, salta la saldatura a gas. L'attrezzatura costa pochi centesimi rispetto a materiali di consumo, le bombole di gas non possono essere fatte in casa e un generatore di gas fatto in casa è un serio rischio per la vita, inoltre il carburo ora, dove è ancora in vendita, è costoso.

Il secondo è la saldatura ad arco inverter. In effetti, un inverter di saldatura semiautomatico consente a un principiante dilettante di cucinare strutture piuttosto importanti. È leggero e compatto e può essere portato a mano. Ma l'acquisto al dettaglio di componenti dell'inverter, che consente di condurre costantemente una cucitura di alta qualità, costerà più di un dispositivo finito. E con prodotti fatti in casa semplificati, un saldatore esperto proverà a lavorare e rifiuterà: "Dammi un dispositivo normale!" Più, o meglio meno, per realizzare un inverter di saldatura più o meno decente, è necessario avere un'esperienza e una conoscenza abbastanza solide in ingegneria elettrica ed elettronica.

Il terzo è la saldatura ad arco di argon. Di chi mano leggeraè andato a fare una passeggiata in RuNet, l'affermazione che si tratta di un ibrido di gas e arco è sconosciuta. Si tratta infatti di una sorta di saldatura ad arco: il gas inerte argon non partecipa al processo di saldatura, ma crea intorno area di lavoro un bozzolo che lo isola dall'aria. Di conseguenza, il cordone di saldatura è chimicamente pulito, privo di impurità di composti metallici con ossigeno e azoto. Pertanto, i metalli non ferrosi possono essere bolliti sotto argon, incl. eterogeneo. Inoltre, è possibile ridurre la corrente di saldatura e la temperatura dell'arco senza comprometterne la stabilità e saldare con un elettrodo non consumabile.

È del tutto possibile realizzare attrezzature per la saldatura ad arco di argon a casa, ma il gas è molto costoso. È improbabile che tu debba cucinare alluminio, acciaio inossidabile o bronzo nell'ordine delle normali attività economiche. E se ne hai davvero bisogno, è più facile noleggiare la saldatura all'argon - rispetto a quanto (in termini di denaro) il gas tornerà nell'atmosfera, questi sono pochi centesimi.

Trasformatore

La base di tutti i "nostri" tipi di saldatura è un trasformatore di saldatura. La procedura per le sue caratteristiche di calcolo e progettazione differisce in modo significativo da quelle dei trasformatori di alimentazione (potenza) e segnale (suono). Il trasformatore di saldatura funziona in modalità intermittente. Se lo progetti per la massima corrente come i trasformatori continui, risulterà proibitivamente grande, pesante e costoso. L'ignoranza delle caratteristiche dei trasformatori elettrici per la saldatura ad arco è la ragione principale del fallimento dei progettisti dilettanti. Pertanto, esamineremo i trasformatori di saldatura nel seguente ordine:

1. una piccola teoria - sulle dita, senza formule e zaumi;
2. caratteristiche dei circuiti magnetici dei trasformatori di saldatura con consigli per la scelta tra quelli girati a caso;
3. collaudo dell'usato disponibile;
4. calcolo di un trasformatore per una saldatrice;
5. preparazione dei componenti e avvolgimento degli avvolgimenti;
6. assemblaggio di prova e messa a punto;
7. la messa in produzione.

Teoria

Un trasformatore elettrico può essere paragonato a un serbatoio di accumulo dell'acqua. Questa è un'analogia piuttosto profonda: un trasformatore funziona a scapito di una fornitura di energia campo magnetico nel suo circuito magnetico (nucleo), che può essere molte volte maggiore di quello trasmesso istantaneamente dalla rete di alimentazione al consumatore. E la descrizione formale delle perdite per correnti parassite nell'acciaio è simile a quella delle perdite d'acqua per infiltrazione. Le perdite di elettricità negli avvolgimenti di rame sono formalmente simili alle perdite di pressione nei tubi dovute all'attrito viscoso in un liquido.

Nota: la differenza sta nelle perdite per evaporazione e, di conseguenza, nella dispersione del campo magnetico. Questi ultimi nel trasformatore sono parzialmente reversibili, ma attenuano i picchi di consumo energetico durante circuito secondario.

Un fattore importante nel nostro caso è esterno caratteristiche voltampere(ВВХ) di un trasformatore, o semplicemente la sua caratteristica esterna (ВХ) - la dipendenza della tensione sull'avvolgimento secondario (secondario) dalla corrente di carico, con una tensione costante sull'avvolgimento primario (primario). Per i trasformatori di potenza, il VX è rigido (curva 1 in figura); sono come un vasto stagno poco profondo. Se è adeguatamente isolato e coperto da un tetto, la perdita d'acqua è minima e la pressione è abbastanza stabile, indipendentemente da come i consumatori girino i rubinetti. Ma se c'è un gorgoglio nello scarico - palette di sushi, l'acqua viene scaricata. Per quanto riguarda i trasformatori, l'uomo di potenza deve mantenere la tensione di uscita il più stabile possibile fino ad una certa soglia, inferiore al massimo consumo istantaneo di potenza, essere economico, piccolo e leggero. Per questo:

• Il grado di acciaio per il nucleo viene scelto con un ciclo di isteresi più rettangolare.
• Le misure costruttive (configurazione del nucleo, metodo di calcolo, configurazione e disposizione degli avvolgimenti) riducono in ogni modo possibile le perdite per dissipazione, le perdite nell'acciaio e nel rame.
• L'induzione del campo magnetico nel nucleo è presa inferiore al massimo consentito per il trasferimento della forma corrente, perché. la sua distorsione riduce l'efficienza.

Nota: l'acciaio per trasformatori con isteresi "angolare" è spesso indicato come magneticamente duro. Questo non è vero. I materiali magnetici duri mantengono una forte magnetizzazione residua, sono costituiti da magneti permanenti. E qualsiasi ferro trasformatore è magneticamente morbido.

È impossibile cucinare da un trasformatore con un VX rigido: la cucitura è strappata, bruciata, il metallo è schizzato. L'arco è anelastico: ho quasi spostato l'elettrodo nel modo sbagliato, si spegne. Pertanto, il trasformatore di saldatura è già realizzato in modo simile a un normale serbatoio dell'acqua. La sua VC è morbida (dissipazione normale, curva 2): all'aumentare della corrente di carico, la tensione secondaria diminuisce dolcemente. La normale curva di diffusione è approssimata da una linea retta che cade con un angolo di 45 gradi. Ciò consente, a causa di una diminuzione dell'efficienza, di rimuovere brevemente più volte più potenza dallo stesso ferro o, rispettivamente. ridurre il peso e le dimensioni del trasformatore. In questo caso, l'induzione nel nucleo può raggiungere il valore di saturazione, e anche superarlo per un breve periodo: il trasformatore non andrà in cortocircuito con trasferimento di potenza nullo, come un "silovik", ma inizierà a riscaldarsi . Abbastanza lungo: costante di tempo termica dei trasformatori di saldatura 20-40 min. Se poi lo lasci raffreddare e non si è verificato un surriscaldamento inaccettabile, puoi continuare a lavorare. La caduta relativa della tensione secondaria ?U2 (corrispondente all'intervallo delle frecce in figura) di dissipazione normale aumenta dolcemente con l'aumentare dell'intervallo di oscillazione della corrente di saldatura Iw, il che rende facile mantenere l'arco in qualsiasi tipo di lavoro. Queste proprietà sono fornite come segue:

1. L'acciaio del circuito magnetico è preso con un'isteresi, più "ovale".
2. Le perdite di dispersione reversibili sono normalizzate. Per analogia: la pressione è diminuita: i consumatori non si riverseranno molto e rapidamente. E l'operatore del servizio idrico avrà il tempo di attivare il pompaggio.
3. L'induzione è scelta vicino al limite di surriscaldamento, questo permette di ridurre cos? (parametro equivalente all'efficienza) ad una corrente significativamente diversa da quella sinusoidale, prelevano più potenza dallo stesso acciaio.

Nota: perdita di dispersione reversibile significa quella parte linee di forza permea il secondario attraverso l'aria bypassando il circuito magnetico. Il nome non è del tutto riuscito, così come "dispersione utile", perché. Le perdite "reversibili" non sono più utili per l'efficienza di un trasformatore di quelle irreversibili, ma ammorbidiscono il VX.

Come puoi vedere, le condizioni sono completamente diverse. Quindi, è necessario cercare il ferro da un saldatore? Opzionale, per correnti fino a 200 A e potenza di picco fino a 7 kVA, e questo è sufficiente in azienda. Mediante calcoli e accorgimenti costruttivi, oltre che con l'ausilio di semplici accorgimenti aggiuntivi (vedi sotto), otterremo, su qualsiasi hardware, una curva BX 2a un po' più rigida di quella normale. In questo caso, è improbabile che l'efficienza del consumo di energia di saldatura superi il 60%, ma per il lavoro episodico questo non è un problema per te. Ma su lavori sottili e basse correnti, non sarà difficile mantenere l'arco e la corrente di saldatura, senza avere molta esperienza (? U2.2 e Ib1), a correnti elevate Ib2 otterremo una qualità di saldatura accettabile, e lo farà essere possibile tagliare il metallo fino a 3-4 mm.

• Secondo la formula del paragrafo 2 prima. nella lista troviamo la potenza complessiva;
• Troviamo la massima corrente di saldatura possibile Iw \u003d Pg / Ud. Vengono forniti 200 A se è possibile rimuovere 3,6-4,8 kW dal ferro. È vero, nel 1 ° caso l'arco sarà lento e sarà possibile cucinare solo con due o 2,5;
• Calcoliamo la corrente operativa del primario alla massima tensione di rete consentita per la saldatura I1rmax \u003d 1,1 Pg (VA) / 235 V. In generale, la norma per la rete è 185-245 V, ma per un saldatore fatto in casa a il limite, questo è troppo. Prendiamo 195-235 V;
• Sulla base del valore trovato, determiniamo la corrente di intervento dell'interruttore come 1.2I1ðmax;
• Accettiamo la densità di corrente del primario J1 = 5 A/sq. mm e, utilizzando I1rmax, troviamo il diametro del suo filo di rame d = (4S / 3.1415) ^ 0.5. Il suo diametro completo con autoisolamento D = 0,25 + d, e se il filo è pronto - tabulare. Per lavorare in modalità "brick bar, mortar yok", puoi prendere J1 \u003d 6-7 A / sq. mm, ma solo se il filo richiesto non è disponibile e non è previsto;
• Troviamo il numero di spire per volt del primario: w = k2 / Sñ, dove k2 = 50 per W e P, k2 = 40 per PL, SHL e k2 = 35 per O, OL;
• Troviamo il numero totale delle sue spire W = 195k3w, dove k3 = 1.03. k3 tiene conto delle perdite di energia dell'avvolgimento per dispersioni e nel rame, formalmente espresse da un parametro un po' astratto della caduta di tensione propria dell'avvolgimento;
• Impostiamo il fattore di impilamento Ku = 0,8, aggiungiamo 3-5 mm ad aeb del circuito magnetico, calcoliamo il numero di strati di avvolgimento, la lunghezza media della bobina e il metraggio del filo
• Calcoliamo il secondario nello stesso modo a J1 = 6 A/sq. mm, k3 \u003d 1,05 e Ku ​​\u003d 0,85 per tensioni di 50, 55, 60, 65, 70 e 75 V, in questi punti saranno presenti rubinetti per la regolazione approssimativa della modalità di saldatura e la compensazione delle fluttuazioni della tensione di alimentazione.

Avvolgimento e finitura

I diametri dei fili nel calcolo degli avvolgimenti si ottengono solitamente superiori a 3 mm, e i fili di avvolgimento verniciati con d> 2,4 mm sono rari in larga vendita. Inoltre, gli avvolgimenti del saldatore subiscono forti carichi meccanici dovuti alle forze elettromagnetiche, quindi sono necessari fili finiti con un avvolgimento tessile aggiuntivo: PELSh, PELSHO, PB, PBD. Trovarli è ancora più difficile e sono molto costosi. Il metraggio del filo per saldatore è tale che i fili scoperti più economici possono essere isolati da soli. Un ulteriore vantaggio: girare alla S desiderata è in qualche modo fili intrecciati, otteniamo un filo flessibile, che è molto più facile da avvolgere. Chiunque abbia provato a posare manualmente una gomma sul telaio di almeno 10 quadrati lo apprezzerà.

isolamento

Diciamo che c'è un filo di 2,5 metri quadrati. mm di isolamento in PVC e il secondario necessita di 20 m per 25 quadrati. Prepariamo 10 bobine o bobine da 25 m ciascuna, svolgiamo circa 1 m di filo da ciascuna e rimuoviamo l'isolamento standard, è spesso e non resistente al calore. Attorcigliamo i fili scoperti con un paio di pinze in una treccia uniforme e la avvolgiamo, in ordine crescente di costo dell'isolamento:

1. Nastro per mascheratura con una sovrapposizione di giri del 75-80%, ovvero in 4-5 strati.
2. Treccia di mussola con una sovrapposizione di 2/3-3/4 giri, cioè 3-4 strati.
3. Nastro di cotone con una sovrapposizione del 50-67%, in 2-3 strati.

Nota: il filo per l'avvolgimento secondario viene preparato e avvolto dopo l'avvolgimento e il test del primario, vedi sotto.

avvolgimento

Un telaio fatto in casa a pareti sottili non resisterà alla pressione di giri di fili spessi, vibrazioni e sobbalzi durante il funzionamento. Pertanto, gli avvolgimenti dei trasformatori di saldatura sono realizzati in biscotto senza telaio e sul nucleo sono fissati con cunei in textolite, fibra di vetro o, in casi estremi, impregnati di vernice liquida (vedi sopra) compensato di bachelite. Le istruzioni per avvolgere gli avvolgimenti del trasformatore di saldatura sono le seguenti:

• Stiamo preparando una borchia di legno con altezza in altezza di avvolgimento e con dimensioni in diametro 3-4 mm maggiori di a e b del circuito magnetico;
• Inchiodiamo o fissiamo guance temporanee di compensato ad esso;
• Avvolgiamo il telaio temporaneo in 3-4 strati con una sottile pellicola di plastica con un richiamo sulle guance e una torsione sul lato esterno in modo che il filo non si attacchi all'albero;
• Avvolgiamo un avvolgimento preisolato;
• Dopo l'avvolgimento, impregniamo due volte finché non scorre con vernice liquida;
• dopo che l'impregnazione si è asciugata, rimuovere con cura le guance, spremere il capo e strappare il film;
• leghiamo strettamente l'avvolgimento in 8-10 punti in modo uniforme attorno alla circonferenza con una corda sottile o spago di propilene: è pronto per il test.

Finitura e domotka

Spostiamo il nucleo in un biscotto e lo serriamo con i bulloni, come previsto. I test di avvolgimento vengono eseguiti esattamente allo stesso modo di quelli del dubbio trasformatore finito, vedi sopra. È meglio usare LATR; Iхх a una tensione di ingresso di 235 V non deve superare 0,45 A per 1 kVA della potenza complessiva del trasformatore. Se di più, il primario è fatto in casa. I collegamenti dei fili di avvolgimento sono realizzati su bulloni (!), isolati con un tubo termoretraibile (QUI) in 2 strati o nastro di cotone in 4-5 strati.

In base ai risultati del test, il numero di giri del secondario viene corretto. Ad esempio, il calcolo ha dato 210 giri, ma in realtà Ixx è tornato normale a 216. Quindi moltiplichiamo i giri calcolati delle parti secondarie per 216/210 = 1,03 ca. Non trascurare i decimali, la qualità del trasformatore dipende in gran parte da loro!

Dopo aver terminato, smontiamo il nucleo; avvolgiamo strettamente il biscotto con lo stesso nastro adesivo, calicò o nastro isolante "straccio" in 5-6, 4-5 o 2-3 strati, rispettivamente. Vento attraverso le curve, non lungo di esse! Ora ancora una volta impregnato di vernice liquida; quando asciutto - due volte non diluito. Questo biscotto è pronto, puoi farne uno secondario. Quando entrambi sono sul nucleo, testiamo ancora una volta il trasformatore per Ixx (all'improvviso si è arricciato da qualche parte), fissiamo i biscotti e impregniamo l'intero trasformatore con vernice normale. Phew, la parte più triste del lavoro è finita.

Tira VX

Ma è ancora troppo figo con noi, ricordi? Ha bisogno di essere ammorbidito. Il modo più semplice - un resistore nel circuito secondario - non ci va bene. Tutto è molto semplice: a una resistenza di soli 0,1 ohm a una corrente di 200, verranno dissipati 4 kW di calore. Se abbiamo una saldatrice da 10 o più kVA, e dobbiamo saldare un metallo sottile, è necessaria una resistenza. Qualunque sia la corrente impostata dal regolatore, le sue emissioni all'accensione dell'arco sono inevitabili. Senza una zavorra attiva, bruceranno la cucitura in alcuni punti e il resistore li spegnerà. Ma a noi, deboli, non gli servirà a niente.

Il reattore reattivo (induttore, choke) non toglierà la potenza in eccesso: assorbirà i picchi di corrente, per poi cederli dolcemente all'arco, questo allungherà il VX come dovrebbe. Ma allora hai bisogno di uno strozzatore con controllo della dissipazione. E per lui - il nucleo è quasi uguale a quello del trasformatore e meccanica piuttosto complessa, vedi fig.

Andremo dall'altra parte: useremo un reattore attivo-reattivo, chiamato colloquialmente budello dai vecchi saldatori, vedi fig. sulla destra. Materiale: vergella d'acciaio da 6 mm. Il diametro delle spire è di 15-20 cm, quante sono mostrate in fig. si può notare che per potenze fino a 7 kVA questo budello è corretto. Gli spazi d'aria tra le spire sono di 4-6 cm L'induttanza attivo-reattivo è collegata al trasformatore con un ulteriore pezzo di cavo di saldatura (tubo flessibile, semplicemente) e il portaelettrodo è collegato ad esso con una molletta a clip. Selezionando il punto di connessione è possibile, insieme al passaggio alle uscite secondarie, mettere a punto la modalità di funzionamento dell'arco.

Nota: un induttore attivo-reattivo può surriscaldarsi durante il funzionamento, quindi necessita di un rivestimento dielettrico ignifugo, resistente al calore e non magnetico. In teoria, uno speciale alloggio in ceramica. Può essere sostituito con asciutto cuscino di sabbia, o già formalmente con una violazione, ma non ruvida, il budello di saldatura viene posato sui mattoni.

Ma altro?

Ciò significa, prima di tutto, un portaelettrodo e un dispositivo di connessione per il tubo di ritorno (morsetto, molletta). Loro, poiché abbiamo un trasformatore al limite, devono essere acquistati già pronti, ma come in fig. giusto, non farlo. Per una saldatrice da 400-600 A, la qualità del contatto nel supporto non è molto evidente e resisterà anche al semplice avvolgimento del tubo di ritorno. E il nostro self-made, lavorando con uno sforzo, può andare storto, non sembra essere chiaro il motivo.

Successivamente, il corpo del dispositivo. Deve essere fatto di compensato; preferibilmente bachelite impregnata come sopra descritto. Il fondo è spesso da 16 mm, il pannello con la morsettiera è da 12 mm, e le pareti e il coperchio sono da 6 mm, in modo che non si stacchino durante il trasporto. Perché non lamiera d'acciaio? È un ferromagnete e nel campo vagante di un trasformatore può interromperne il funzionamento, perché. ne ricaviamo tutto il possibile.

Per quanto riguarda le morsettiere, i terminali stessi sono realizzati con bulloni da M10. La base è la stessa textolite o fibra di vetro. Getinax, bachelite e carbolite non sono adatti, si sgretolano, si spezzano e si delaminano molto presto.

Cercando una costante

La saldatura CC presenta una serie di vantaggi, ma il VX di qualsiasi trasformatore di saldatura CC è serrato. E il nostro, progettato per la minima riserva di carica possibile, diventerà inaccettabilmente duro. L'intestino dell'induttore non aiuterà qui, anche se funzionasse con corrente continua. Inoltre, i costosi diodi raddrizzatori da 200 A devono essere protetti da picchi di corrente e tensione. Abbiamo bisogno di un filtro che assorba il ritorno delle frequenze infra-basse, Finch. Anche se sembra riflettente, è necessario tenere conto della forte connessione magnetica tra le due metà della bobina.

Lo schema di un tale filtro, noto da molti anni, è mostrato in Fig. Ma subito dopo la sua introduzione da parte dei dilettanti, si è scoperto che la tensione operativa del condensatore C è piccola: i picchi di tensione durante l'accensione dell'arco possono raggiungere 6-7 valori dei suoi Uхх, ovvero 450-500 V. Inoltre, i condensatori servono per resistere alla circolazione di grande potenza reattiva, solo e soltanto carta oleata (MBGCH, MBGO, KBG-MN). Circa la massa e le dimensioni delle singole "lattine" di questi tipi (a proposito, e non economiche) danno un'idea di quanto segue. fig., e la batteria ne avrà bisogno di 100-200.

Con un circuito magnetico, la bobina è più semplice, anche se non del tutto. Per questo, 2 PLA del trasformatore di alimentazione TS-270 da vecchi televisori a valvole-"bare" (i dati sono disponibili nei libri di consultazione e in Runet), o simili, o SL con a, b, c e h simili o grandi. Da 2 PL, una SL viene assemblata con uno spazio, vedi Fig., 15-20 mm. Riparalo con guarnizioni in textolite o compensato. Avvolgimento - filo isolato da 20 mq. mm, quanto si adatterà alla finestra; 16-20 giri. Lo avvolgono in 2 fili. La fine di uno è collegata all'inizio dell'altro, questo sarà il punto centrale.

Il filtro viene regolato lungo l'arco ai valori Uхх minimo e massimo. Se l'arco è lento al minimo, l'elettrodo si attacca, lo spazio si riduce. Se il metallo brucia al massimo, aumentalo o, cosa più efficiente, taglia simmetricamente parte delle aste laterali. In modo che il nucleo non si sgretoli da questo, è impregnato di liquido e quindi di normale vernice. Trovare l'induttanza ottimale è piuttosto difficile, ma la saldatura funziona perfettamente con corrente alternata.

microarco

Lo scopo della saldatura a microarco è detto all'inizio. L '"attrezzatura" per questo è estremamente semplice: un trasformatore step-down 220 / 6,3 V 3-5 A. Ai tempi del tubo, i radioamatori erano collegati all'avvolgimento del filamento di un normale trasformatore di potenza. Un elettrodo: la torsione dei fili stessi (è possibile utilizzare rame-alluminio, rame-acciaio); l'altro è un'asta di grafite come una mina di una matita 2M.

Ora vengono utilizzati più alimentatori per computer per la saldatura a microarco o, per la saldatura a microarco pulsato, banchi di condensatori, vedere il video qui sotto. Alla corrente continua, la qualità del lavoro, ovviamente, migliora.

Video: saldatrice a torsione fatta in casa

Video: saldatrice fai-da-te da condensatori

Contatto! C'è un contatto!

La saldatura a contatto nell'industria viene utilizzata principalmente per la saldatura a punti, a cordone e testa a testa. A casa, soprattutto in termini di consumo energetico, è fattibile un punto pulsato. È adatto per saldare e saldare parti in lamiera sottile, da 0,1 a 3-4 mm. La saldatura ad arco brucerà attraverso una parete sottile e se la parte è una moneta o meno, l'arco più morbido la brucerà completamente.

Il principio di funzionamento della saldatura a resistenza a punti è illustrato in Fig: gli elettrodi di rame comprimono le parti con forza, un impulso di corrente nella zona di resistenza ohmica acciaio-acciaio riscalda il metallo fino al punto in cui si verifica l'elettrodiffusione; il metallo non si scioglie. Ciò richiede ca. 1000 A per 1 mm di spessore delle parti da saldare. Sì, una corrente di 800 A afferrerà fogli da 1 e persino 1,5 mm. Ma se questa non è un'imbarcazione per divertimento, ma, diciamo, una recinzione ondulata zincata, allora la primissima forte raffica di vento ti ricorderà: "Amico, la corrente era piuttosto debole!"

Tuttavia, la saldatura a punti di contatto è molto più economica della saldatura ad arco: la tensione a circuito aperto del trasformatore di saldatura è di 2 V. È la somma di 2 differenze di potenziale di contatto di acciaio-rame e la resistenza ohmica della zona di penetrazione. Un trasformatore per la saldatura a contatto viene calcolato in modo simile ad esso per la saldatura ad arco, ma la densità di corrente nell'avvolgimento secondario è di 30-50 o più A / mq. mm. Il secondario del trasformatore di saldatura a contatto contiene 2-4 giri, si raffredda bene e il suo fattore di utilizzo (il rapporto tra il tempo di saldatura e il tempo di inattività e di raffreddamento) è molte volte inferiore.

In RuNet ci sono molte descrizioni di saldatrici a punti pulsate fatte in casa da microonde inutilizzabili. Sono, in generale, corretti, ma nella ripetizione, come è scritto in "1001 Nights", non serve a nulla. E i vecchi forni a microonde non sono ammucchiati. Pertanto, ci occuperemo di design meno noti, ma, tra l'altro, più pratici.

Sulla fig. - il dispositivo dell'apparato più semplice per la saldatura a punti pulsata. Possono saldare lamiere fino a 0,5 mm; per piccole imbarcazioni, si adatta perfettamente e i nuclei magnetici di questa e dimensioni maggiori sono relativamente convenienti. Il suo vantaggio, oltre alla semplicità, è il bloccaggio dell'asta scorrevole delle pinze di saldatura con un carico. Una terza mano non farebbe male a lavorare con un impulso di saldatura a contatto, e se si devono stringere le pinze con forza, allora è generalmente scomodo. Svantaggi: aumento del rischio di incidenti e lesioni. Se si dà accidentalmente un impulso quando gli elettrodi vengono uniti senza parti saldate, il plasma colpirà dalle pinze, spruzzi di metallo voleranno, la protezione del cablaggio verrà espulsa e gli elettrodi si fonderanno saldamente.

L'avvolgimento secondario è costituito da un bus di rame 16x2. Può essere ricavato da strisce di sottile lamiera di rame (risulterà flessibile) o ricavato da un pezzo di tubo di alimentazione del refrigerante appiattito condizionatore d'aria domestico. Il pneumatico viene isolato manualmente, come descritto sopra.

Qui nella fig. - i disegni di una saldatrice a punti pulsati sono più potenti, per saldare una lamiera fino a 3 mm e più affidabili. Grazie a una molla di richiamo abbastanza potente (dalla rete corazzata del letto), è esclusa la convergenza accidentale delle pinze e il morsetto eccentrico fornisce una forte compressione stabile delle pinze, che influisce in modo significativo sulla qualità del giunto saldato. In tal caso, il morsetto può essere ripristinato istantaneamente con un colpo sulla leva eccentrica. Lo svantaggio sono i nodi isolanti delle pinze, ce ne sono troppi e sono complessi. Un altro sono le tenaglie in alluminio. In primo luogo, non sono resistenti come quelli in acciaio e, in secondo luogo, si tratta di 2 differenze di contatto non necessarie. Anche se la dissipazione del calore dell'alluminio è sicuramente ottima.

A proposito di elettrodi

In condizioni amatoriali, è più opportuno isolare gli elettrodi nel sito di installazione, come mostrato in fig. sulla destra. Non c'è un nastro trasportatore a casa, l'apparecchio può sempre essere lasciato raffreddare in modo che le guaine isolanti non si surriscaldino. Questo design consentirà di realizzare aste da un tubo professionale in acciaio resistente ed economico, nonché di estendere i fili (fino a 2,5 m è accettabile) e utilizzare una pistola per saldatura a contatto o pinze remote, vedere fig. sotto.

Sulla fig. A destra è visibile un'altra caratteristica degli elettrodi per la saldatura a punti a resistenza: una superficie di contatto sferica (tallone). I tacchi piatti sono più resistenti, quindi gli elettrodi con essi sono ampiamente utilizzati nell'industria. Ma il diametro del tallone piatto dell'elettrodo deve essere uguale a 3 spessori del materiale saldato adiacente, altrimenti il ​​​​punto di penetrazione brucerà al centro (tallone largo) o lungo i bordi (tallone stretto) e la corrosione andrà dal giunto saldato anche su acciaio inox.

L'ultimo punto sugli elettrodi è il loro materiale e le dimensioni. Il rame rosso si brucia rapidamente, quindi gli elettrodi acquistati per la saldatura a resistenza sono realizzati in rame con un additivo di cromo. Questi dovrebbero essere usati, agli attuali prezzi del rame è più che giustificato. Il diametro dell'elettrodo viene preso in funzione della modalità del suo utilizzo, sulla base di una densità di corrente di 100-200 A/sq. mm. La lunghezza dell'elettrodo in base alle condizioni di trasferimento del calore è di almeno 3 dei suoi diametri dal tallone alla radice (inizio del gambo).

Come dare slancio

Nelle più semplici saldatrici a contatto a impulsi fatte in casa, viene fornito manualmente un impulso di corrente: accendono semplicemente il trasformatore di saldatura. Questo, ovviamente, non lo avvantaggia e la saldatura è o mancanza di fusione o esaurimento. Tuttavia, non è così difficile automatizzare l'avanzamento e normalizzare gli impulsi di saldatura.

In fig. Il trasformatore ausiliario T1 è un trasformatore di potenza convenzionale per 25-40 watt. Tensione di avvolgimento II - in base alla retroilluminazione. Al suo posto, puoi mettere 2 LED collegati in antiparallelo con un resistore di spegnimento (normale, 0,5 W) 120-150 Ohm, quindi la tensione II sarà 6 V.

Tensione III - 12-15 V. Può essere 24, quindi è necessario il condensatore C1 (elettrolitico ordinario) per una tensione di 40 V. Diodi V1-V4 e V5-V8 - eventuali ponti raddrizzatori per 1 e da 12 A, rispettivamente. Thyristor V9 - per 12 o più A 400 V. Sono adatti optotiristori da alimentatori per computer o TO-12.5, TO-25. Resistore R1 - filo, regolano la durata dell'impulso. Trasformatore T2 - saldatura.

Finalmente

E infine, qualcosa che può sembrare uno scherzo: la saldatura in soluzione salina. In realtà, questo non è intrattenimento ozioso, ma la cosa è abbastanza utile per alcuni scopi. E puoi realizzare attrezzature per la saldatura per la saldatura al sale con le tue mani sul tavolo in 15 minuti, guarda il video:

Video: saldatura fai da te in 15 minuti (su soluzione salina)

La corrente continua richiederà una fonte di corrente elettrica ad alta potenza, che converta la tensione standard della rete domestica e garantisca la costanza del valore della corrente elettrica per accendere e mantenere l'arco elettrico.

Una saldatrice DC presenta una serie di vantaggi: accensione ad arco morbido e capacità di collegare parti a parete sottile.

Schema a blocchi dell'apparecchiatura per la saldatura

L'alimentatore è installato in un alloggiamento in plastica o lamiera. L'alimentatore dell'unità è dotato di tutti i componenti necessari per il funzionamento: connettori, interruttori, terminali e regolatori. Il corpo dell'unità per lavori di saldatura è dotato di speciali supporti e ruote per il trasporto.

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La condizione principale nella progettazione dell'unità utilizzata per la saldatura è la comprensione del principio di funzionamento dell'apparato e dell'essenza del processo di saldatura stesso. Per progettare la propria saldatrice, è necessario comprendere i principi di accensione e combustione di un arco elettrico e i principi di base della fusione di un elettrodo per la saldatura.

L'alimentatore ad alta potenza include i seguenti componenti:

• raddrizzatore;
• inverter;
• trasformatore di corrente e tensione;
• regolatori che migliorano le caratteristiche qualitative dell'arco elettrico risultante;
• dispositivi aggiuntivi.

Il componente principale di qualsiasi unità di saldatura è un trasformatore. I dispositivi ausiliari possono avere schema diverso organizzazioni a seconda del design del dispositivo.

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trasformatore di saldatura

La saldatrice DC nel suo design include un trasformatore come elemento principale, che fornisce una diminuzione della normale tensione di rete da 220 V a 45-80 V.

Questo elemento strutturale funziona in modalità arco con la massima potenza.

I trasformatori utilizzati nella progettazione devono resistere a correnti elevate durante il funzionamento, la cui resistenza nominale è di 200 A. Gli indicatori di corrente-tensione del trasformatore devono soddisfare pienamente i requisiti speciali che garantiscono le modalità operative della saldatura ad arco.
Alcune saldatrici a trasformatore fatte in casa hanno un design semplice. Non hanno dispositivi aggiuntivi per la regolazione dei parametri correnti. La regolazione dei parametri tecnici di tale dispositivo viene effettuata in diversi modi:

• con l'ausilio di un regolatore altamente specializzato;
• cambiando il numero di spire della bobina.

Il trasformatore dell'unità di saldatura è costituito dai seguenti elementi strutturali:

• circuito magnetico realizzato con piastre in acciaio trasformatore;
• due avvolgimenti: primario e secondario, questo componente del trasformatore dispone di terminali per il collegamento di dispositivi per la regolazione dei parametri della corrente operativa.

Il trasformatore utilizzato nella saldatrice non dispone di dispositivi di regolazione che forniscono la regolazione della corrente e la sua limitazione sull'avvolgimento di lavoro. L'avvolgimento primario del trasformatore di saldatura è dotato di terminali per il collegamento di circuiti di controllo e dispositivi che ne consentono la regolazione dispositivo di saldatura a seconda delle condizioni operative e dei parametri della corrente in ingresso.

La parte principale del trasformatore è il circuito magnetico. Molto spesso quando si progetta in casa saldatrici vengono utilizzati nuclei magnetici di un motore dismesso, un vecchio trasformatore di potenza. Ogni progetto del circuito magnetico ha le sue sfumature nel design. I principali parametri che caratterizzano il nucleo magnetico sono i seguenti:

• la dimensione del circuito magnetico;
• il numero di giri degli avvolgimenti sul circuito magnetico;
• livello di tensione all'ingresso e all'uscita del dispositivo;
• livello di consumo attuale;
• corrente massima ricevuta all'uscita del dispositivo.

Queste caratteristiche di base determinano l'idoneità del trasformatore ad essere utilizzato come dispositivo per favorire la formazione di un arco, nonché come dispositivo che favorisce la formazione di una saldatura di qualità.

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Possibili dettagli durante la creazione di una macchina per la saldatura

Quando si crea una saldatrice fai-da-te, la stabilità dell'arco elettrico è raggiunta dalla costanza del potenziale. La stabilità dell'arco garantisce la qualità delle cuciture risultanti. La costanza potenziale si ottiene utilizzando raddrizzatori ad alta potenza, realizzati su diodi in grado di sopportare correnti fino a 200 A, come, ad esempio, V-200.

Questi diodi sono grandi e richiedono l'uso obbligatorio di enormi radiatori per organizzare una dissipazione del calore di alta qualità. Questa circostanza deve essere presa in considerazione nella fabbricazione del corpo della struttura. L'opzione migliore quando si crea una struttura, verrà utilizzato un ponte speciale a diodi. I diodi possono essere montati in parallelo, il che consente un aumento significativo della corrente di uscita.

Assemblando la struttura con le tue mani, devi regolare tutti i suoi componenti. Con una selezione di scarsa qualità o un calcolo errato, il design può influire sulla qualità della saldatura.

A volte, con un'adeguata selezione di parti e accessori, è possibile ottenere un dispositivo davvero unico che ha un'accensione dolce e facile di un arco elettrico e le parti possono essere saldate anche con pareti molto sottili, quasi senza schizzi di metallo liquido.

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Schema schematico di un'unità di saldatura fatta in casa

Puoi realizzare una saldatrice fatta in casa basata sul controllo a transistor o tiristore. I tiristori sono più affidabili. Questi elementi della progettazione del controllo sono in grado di sopportare un cortocircuito dell'uscita e sono in grado di riprendersi da questo stato abbastanza rapidamente. Questi componenti del sistema di controllo non richiedono l'installazione di potenti radiatori di raffreddamento. Ciò è dovuto al fatto che elementi strutturali hanno una bassa dissipazione del calore.

Un sistema di controllo basato su transistor è in grado di uscire dalle condizioni di lavoro molto più velocemente, poiché i transistor si bruciano molto più velocemente quando si verificano sovraccarichi e sono più capricciosi durante il funzionamento. Il circuito creato sulla base dei tiristori è semplice e altamente affidabile.

Una centralina basata su questi elementi presenta i seguenti vantaggi:

• regolazione regolare;
• presenza di corrente continua.

Quando si salda acciaio con uno spessore di 3 mm, la corrente consumata è di circa 10 A. La corrente di saldatura viene fornita premendo un'apposita leva sulla spina che trattiene l'elettrodo.

Questo design ti consente di aumentare la sicurezza nel processo di lavoro, lavorare con alta tensione, che garantisce la stabilità dell'arco. Nel caso di utilizzo della polarità inversa nel lavoro, è possibile eseguire lavori di saldatura con lamiere molto sottili.

Una saldatrice è un'attrezzatura altamente specializzata, ma quasi ogni uomo ha dovuto cercare un'unità simile più di una volta nella vita per riparare elettrodomestici o un'auto. È abbastanza facile realizzare una saldatrice con le proprie mani, ma dovrebbe essere chiaro che l'attrezzatura è adatta per lavorare su piccole strutture. Questa sarà la saldatura ad arco da una fonte CA o CC.

La saldatura con argon e gas richiede conoscenze e attrezzature speciali. È possibile realizzare un generatore di gas a casa, ma se il maestro non ha un'istruzione specializzata, c'è un alto rischio di commettere un errore. È più facile noleggiare una saldatrice ad arco di argon, costa dieci volte meno che fabbricare l'attrezzatura da soli.

La saldatrice per uso domestico è un design semplificato con le parti componenti più semplici e uno schema di assemblaggio semplice. La parte principale è un trasformatore di saldatura, che puoi realizzare da solo o utilizzare un nodo elettrodomestico(ad esempio, un forno a microonde).

L'unità inverter di saldatura è disposta secondo lo schema:

• Alimentazione elettrica;
• raddrizzatore;
• inverter.

Puoi realizzare tu stesso un trasformatore usando cavi a filo spesi e un nastro di rame della lunghezza richiesta.

Se il trasformatore usa un round filo di rame, il funzionamento della macchina è limitato a 2-3 bacchette di saldatura. L'olio del trasformatore viene utilizzato per il raffreddamento.

La giunzione sulle parti da unire si forma a causa del calore, la cui fonte è un arco elettrico che si verifica tra due elettrodi. Uno degli elettrodi è il materiale da saldare. Un cortocircuito, necessario per riscaldare l'elettrodo (catodo), porterà a una scarica stabile con una temperatura fino a 6000°C. Sotto la sua azione, il metallo inizierà a sciogliersi. Questa è una descrizione approssimativa del processo di saldatura per i non specialisti che nella vita di tutti i giorni devono solo fissare rapidamente il profilo necessario, parte.

Pacchetto prodotto

Gli inverter per saldatura sono raramente realizzati da soli. Questo dispositivo elettronico richiede test ripetuti, conoscenze specifiche ed esperienza. È più facile realizzare un prodotto fatto in casa basato su un trasformatore e, poiché dovrebbe funzionare da una rete domestica (di solito 220 V), questo dispositivo sarà sufficiente per eseguire piccole riparazioni domestiche.

L'inverter di saldatura per una rete 220 V è assemblato secondo lo schema utilizzato per i dispositivi che funzionano da una rete trifase industriale. Devi sapere che questi dispositivi avranno un'efficienza superiore del 60% rispetto alle apparecchiature adattate a una rete monofase.

La saldatrice è ricavata da un trasformatore senza componenti aggiuntivi, la confezione comprende:

• trasformatore (puoi farlo da solo);
• materiale isolante;
• porta bacchetta per saldatura;
• cavo PRG.

I prodotti inverter più complessi sono dotati di:

• trasformatore;
• invertitore;
• sistema di ventilazione;
• regolatore di ampere.

Dopo il montaggio viene misurata la tensione dell'avvolgimento secondario: i valori non devono andare oltre i parametri di 60-65 V.

Alimentazione per un semplice saldatore

I trasformatori di saldatura fatti in casa sono attrezzature semplici per riparazioni rare. Lo statore può fungere da circuito magnetico. L'avvolgimento primario sarà collegato alla rete, l'avvolgimento secondario è progettato per ricevere un arco elettrico ed eseguire il lavoro. L'avvolgimento del trasformatore è costituito da filo di rame o nastro (fino a 30 metri).

L'avvolgimento primario è realizzato con una striscia di rame con isolamento in cotone. È possibile utilizzare un circuito magnetico "nudo" e isolarlo separatamente. Strisce di tessuto di cotone vengono avvolte attorno al filo e impregnate di qualsiasi vernice per lavori elettrici. L'avvolgimento secondario viene avvolto dopo che il primario è stato isolato. La sezione trasversale dell'avvolgimento primario è di 5-7 metri quadrati. mm, sezione secondaria - 25-30 mq. mm. Dopo l'isolamento, i parametri vengono testati: potrebbero essere necessari più giri.

Una saldatrice di tipo inverter ha un dispositivo più complesso, può funzionare a corrente continua o alternata e fornisce migliore qualità cucitura. Ma se nella vita di tutti i giorni hai solo bisogno di spendere saldatura a punti(ad esempio, durante la riparazione elettrodomestici), allora la fabbricazione di una saldatrice ad inverter non è praticabile. Se si utilizza un aspirapolvere o un trasformatore per forno a microonde, è importante non danneggiare l'avvolgimento primario. L'avvolgimento secondario nell'80% dei casi deve essere rimosso e rifatto in modo che l'unità non si surriscaldi.

Blocco raddrizzatore

L'unità raddrizzatore converte la tensione del segnale CA in CC ed è composta da un piccolo numero di piccole parti:

• ponti a diodi;
• condensatori;
• acceleratore;
• aumento di tensione.

Il raddrizzatore è assemblato secondo il principio di un circuito a ponte, in cui viene fornita una corrente alternata all'ingresso e una corrente costante viene emessa dai terminali di uscita. Entrambi i dispositivi - un trasformatore e un raddrizzatore per un saldatore - sono dotati di un'unità di raffreddamento forzato. È possibile utilizzare il dispositivo di raffreddamento dall'alimentatore del computer.

Blocco inverter

L'unità inverter converte la corrente continua dal raddrizzatore in corrente alternata ed emette tensione fino a 40 V, intensità di corrente fino a 150 A.

L'inverter funziona come segue:

1. Dalla presa, la corrente alternata (frequenza 50-60 Hz) viene fornita al raddrizzatore, dove la frequenza viene equalizzata.La corrente viene fornita ai transistor, dove il segnale costante viene convertito in un segnale alternato con un aumento della frequenza di oscillazione verso l'alto a 50 kHz.
2. Abbassamento della tensione del flusso ad alta frequenza sul trasformatore step-down da 220 a 60 V. Ciò aumenta l'intensità di corrente. A causa dell'aumento della frequenza, nella bobina dell'inverter viene utilizzato solo il numero minimo consentito di spire.
3. Al raddrizzatore di uscita avviene l'ultima conversione della corrente elettrica in una costante ad alta potenza e bassa tensione, che si adatta in modo ottimale per saldature di alta qualità.

Nel dispositivo di saldatura, oltre alle fasi principali, viene regolata la forza attuale, viene garantita una ventilazione ottimale. Puoi creare tu stesso un inverter, guidato da uno schema dettagliato.

Strumento richiesto

Per assemblare la saldatrice e fabbricare, avrai bisogno dei seguenti strumenti e dispositivi:

• seghetto;
• elementi di fissaggio;
• saldatore;
• coltello, scalpello, pinzette e cacciaviti;
• lamiera per il telaio;
• elettrodi;
• elementi di montaggio per trasformatore, statore asincrono.

Le parti del dispositivo sono assemblate su base textolite, per il corpo vengono utilizzati fogli di alluminio o acciaio industriale.

Produzione

Tutte le parti nello schema di produzione fatto in casa di un saldatore per trasformatori saranno disposte nel seguente ordine:

• raddrizzatore;
• filtro di rete;
• convertitore;
• trasformatore;
• raddrizzatore di potenza.

Un filtro di potenza e un raddrizzatore possono essere esclusi dal circuito, ma l'arco elettrico sarà scarsamente controllato e la cucitura sarà di scarsa qualità (irregolare, con ampi bordi strappati che richiederanno la spelatura).

Fasi di montaggio:

1. Bobine del trasformatore di avvolgimento. Per una saldatrice ad inverter che funzionerà con corrente alternata e continua, è necessario un trasformatore ad alta frequenza con un modulo di conversione.
2. Laccatura dell'isolamento dell'avvolgimento.
3. Montaggio del circuito magnetico. L'opzione migliore- statore asincrono da un motore elettrico con una potenza di 4-5 kW.
4. Bobina di saldatura e connessioni di uscita.
5. Controllo del trasformatore.
6. Assemblaggio del ponte a diodi e connessione nel circuito. Avrai bisogno di 5 diodi della classe KVRS5010 o B200.
7. Installazione di un radiatore di raffreddamento per ogni ponte a diodi.
8. Montare lo starter sulla stessa scheda con un raddrizzatore.
9. Impostazione del regolatore di corrente sul pannello di controllo.
10. Garantire la ventilazione dell'intera struttura. I ventilatori sono installati nel corpo della macchina per la saldatura attorno al perimetro.
11. L'uscita per gli elettrodi di lavoro e il supporto è installata sulla parete frontale, il cavo di alimentazione sul lato opposto.
12. Tra la scheda con l'alimentatore e l'unità di potenza, si consiglia di installare una soglia in lamiera, un condensatore di tensione, che stabilizzerà la corrente nell'arco.

Il peso dell'apparato assemblato per piccole riparazioni è di 10 kg. Si consiglia di realizzare un ponte a diodi con uno starter in una custodia separata per ridurre il peso. Questo gruppo dovrà essere collegato a una saldatrice in acciaio inossidabile. Con una tensione di rete alternata, le attrezzature semiautomatiche non sono praticamente necessarie per saldare un profilo in ferro, riparare la carrozzeria o puntare i punti.

A corrente alternata

Una saldatrice AC fatta in casa presenta i seguenti vantaggi:

1. Cucitura affidabile. Sulla corrente alternata, l'arco non si discosta dall'asse originale, questo aiuta i principianti a realizzare una cucitura uniforme e di alta qualità.
2. Un modo semplice per assemblare il dispositivo.
3. Costo preventivato dei componenti.
4. È necessario connettersi solo a una rete monofase, è sufficiente una presa domestica.

Il principale svantaggio della saldatrice a contatto sono gli schizzi di metallo durante il funzionamento dovuti all'interruzione della sinusoide dell'arco elettrico e al rapido surriscaldamento del trasformatore. Per saldare parti fino a 2 mm di spessore, il diametro dell'elettrodo deve essere di 1,5-3 mm. La saldatura di lamiere da 4 mm viene eseguita con bacchette da 3-4 mm a una corrente della macchina di almeno 150 ampere.

CC

Le macchine DC fatte in casa sono ampiamente utilizzate per la casa, ma richiedono abilità, tempo e parti più piccole per essere assemblate. Tra i vantaggi dell'attrezzatura:

• un arco stabile consente di cucinare strutture complesse e con pareti sottili;
• assenza di trame non reclamate;
• non sono necessari schizzi di metallo, sbavatura o pulizia delle cuciture.

Si consiglia di controllare più volte una saldatrice CC fai-da-te completa per il surriscaldamento del trasformatore, del condensatore e del ponte a diodi in modalità test prima del funzionamento principale.

in costruzione dispositivi fatti in casa per la saldatura, puoi apportare modifiche e perfezionarle costantemente. Puoi realizzare un'unità che funziona a corrente continua, un design minimale che funziona con un segnale alternato con una potenza minima fino a 40 A o un'enorme unità fissa per l'installazione in un'officina.

Se una persona prevede di eseguire piccole quantità di qualsiasi semplice lavoro di saldatura a casa, potrebbe benissimo realizzare una saldatrice con le proprie mani, senza spendere soldi per l'acquisto di un'unità di fabbrica.

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Per realizzare un'unità di saldatura con materiali e parti facilmente disponibili, è necessario comprendere chiaramente i principi chiave del suo funzionamento e solo successivamente procedere all'assemblaggio. Prima di tutto, dovresti decidere la potenza attuale di una saldatrice fatta in casa. Per collegare raccordi massicci, ovviamente, è necessaria un'elevata intensità di corrente e per saldare prodotti metallici sottili (non più di 2 mm) - meno.

L'indicatore di forza attuale è direttamente correlato a quali elettrodi si prevede di utilizzare. La saldatura di lamiere e strutture con uno spessore da 3 a 5 mm viene eseguita con bacchette da 3-4 mm e con uno spessore inferiore a 2 mm - con bacchette da 1,5-3 mm. Se si utilizzano elettrodi da 4 mm, la corrente installazione fatta in casa dovrebbe essere 150-200 A, tre millimetri - 80-140 A, due millimetri - 50-70 A. Ma per parti molto sottili (fino a 1,5 mm), è sufficiente una corrente di 40 A.

La formazione dell'arco per la saldatura dalla tensione di rete in qualsiasi saldatrice è ottenuta mediante l'utilizzo di un trasformatore. Questo dispositivo include nel suo design:

• avvolgimenti (primari e secondari);
• nucleo magnetico.

Il trasformatore è facile da realizzare da soli. Il circuito magnetico, ad esempio, è assemblato da piastre di acciaio per trasformatori o altro materiale. L'avvolgimento secondario è necessario direttamente per la saldatura e il primario è collegato a una rete elettrica a 220 volt. Le unità professionali hanno necessariamente nel loro design alcuni dispositivi aggiuntivi che migliorano e migliorano la qualità dell'arco, consentono di regolare agevolmente la forza attuale.

Le saldatrici fatte in casa, di norma, sono realizzate senza dispositivi aggiuntivi. Il valore della potenza del trasformatore viene scelto in base all'indicatore di forza attuale. Per ottenere la potenza calcolata è necessario moltiplicare per 25 la corrente utilizzata per la saldatura. Il prodotto risultante, moltiplicato per 0,015, ci dà il diametro richiesto del circuito magnetico. E per calcolare la sezione richiesta dell'avvolgimento (primario), la potenza dovrebbe essere divisa per duemila e il valore risultante moltiplicato per 1,13.

Con la determinazione della sezione trasversale dell'avvolgimento secondario, dovrai "tormentare" ancora un po '. Il suo valore dipende dalla densità della corrente di saldatura utilizzata. Con un'intensità di corrente nella regione di 200 A, la densità è 6 A / millimetro quadrato, da 110 a 150 A - 8, inferiore a 100 A - 10. Per impostare la sezione richiesta dell'avvolgimento secondario, è necessario:

• dividere la corrente di saldatura per la sua densità;
• moltiplicare il valore risultante per 1,13.

Il numero di giri del filo può essere determinato dividendo l'area della sezione trasversale del circuito magnetico per 50. Un altro punto importante, che è necessario sapere per coloro che intendono produrre autonomamente una saldatrice, è che il processo di saldatura può essere "morbido" o "duro" a seconda della tensione disponibile ai terminali di uscita (ai loro terminali) dell'unità.

La tensione specificata imposta le caratteristiche della caratteristica della corrente esterna per la saldatura, che può essere in lieve o ripida diminuzione, oltre che in aumento. Nei saldatori della propria assemblea, gli esperti consigliano di utilizzare tali fonti di corrente che sono descritte da una caratteristica leggermente inclinata o in forte calo. Mostrano variazioni minime di corrente durante le fluttuazioni dell'arco elettrico, che è ottimale per la saldatura domestica.

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Ora che conosciamo le caratteristiche principali della saldatrice, possiamo cominciare ad assemblare una saldatrice fatta in casa. Ora su Internet ci sono molti schemi e istruzioni per eseguire tale attività, che consentono di creare quasi tutte le apparecchiature per la saldatura: AC e DC, pulsate e inverter, automatiche e semiautomatiche.

Non entreremo in complessi "selvaggi" tecnici e ti diremo come realizzare una saldatrice del tipo di trasformatore più semplice. Funzionerà con corrente alternata, fornendo un giunto saldato efficiente e abbastanza decente in termini di qualità della cucitura. Tale unità ti consentirà di eseguire qualsiasi lavoro domestico che richieda la saldatura di prodotti in metallo e acciaio. Per la sua fabbricazione avrai bisogno dei seguenti materiali:

• un paio di decine di metri di cavo (filo) spesso (preferibilmente di rame);
• ferro per il nucleo del dispositivo trasformatore (il ferro deve essere caratterizzato da una permeabilità magnetica sufficientemente ampia).

Il nucleo è più conveniente per realizzare una canna, tradizionale a forma di U. In linea di principio, è consentito utilizzare un nucleo di una configurazione diversa, ad esempio uno rotondo dallo statore di qualsiasi motore elettrico bruciato, ma essere preparati al fatto che è molto più difficile avvolgere gli avvolgimenti su un design ad avvolgimento rotondo . L'area della sezione trasversale consigliata del nucleo per una saldatrice domestica standard realizzata da te è di circa 50 centimetri quadrati.

Quest'area è sufficiente affinché l'installazione possa utilizzare aste con un diametro di 3-4 mm.

Non ha senso creare una sezione più ampia, poiché l'unità diventerà molto più pesante, ma non otterrai un vero effetto tecnico. Se non sei soddisfatto dell'area della sezione trasversale consigliata, puoi calcolarne tu stesso il valore utilizzando il diagramma fornito nella prima parte del nostro articolo.

L'avvolgimento primario deve essere realizzato con filo di rame con elevate caratteristiche di resistenza termica (durante la saldatura l'avvolgimento è esposto ad alte temperature). Questo filo, inoltre, deve avere un isolamento in cotone o fibra di vetro. In casi estremi è consentito utilizzare un filo in guaina isolante in tessuto-gomma o gomma ordinaria, ma in nessun caso in PVC.

L'isolamento, a proposito, può essere realizzato indipendentemente tagliando strisce larghe due centimetri da cotone o fibra di vetro. Con queste strisce avvolgi cavo di rame, dopodiché si impregna il filo con isolante fatto in casa con qualsiasi vernice per scopi elettrici. Credetemi, tale isolamento non si surriscalda durante il funzionamento di 6-7 bacchette per saldatura (quando vengono bruciate durante la durata media della saldatura).

Le aree della sezione trasversale degli avvolgimenti sono calcolate secondo i principi descritti in precedenza. Sembra che con questi calcoli non avrai problemi. Tipicamente, l'area della sezione trasversale del filo "secondario" è presa a livello di 25-30 millimetri quadrati, il "primario" - 5-7 (valori per unità fatte in casa che funzionerà con aste con un diametro di 3-4 mm).

È anche semplice determinare la lunghezza di un pezzo di filo di rame e il numero di spire per entrambi gli avvolgimenti. E poi iniziano ad avvolgere le bobine. La loro cornice è realizzata secondo i parametri geometrici del circuito magnetico. Le dimensioni sono scelte in modo tale che il nucleo magnetico venga appoggiato senza alcuna difficoltà su un nucleo di textolite o cartone utilizzato nell'elettrotecnica.

L'avvolgimento della bobina ha una piccola caratteristica. L'avvolgimento primario è avvolto a metà, quindi viene applicata metà dell'avvolgimento secondario. Successivamente, la seconda parte della bobina viene trattata allo stesso modo. Per migliorare le proprietà isolanti, è preferibile posare pezzi di strisce di cartone, fibra di vetro o carta spessa tra gli strati.

Dopo aver assemblato l'impianto di saldatura fai-da-te, è obbligatorio configurarlo. Per fare ciò, è necessario accenderlo alla rete e misurare l'indicatore di tensione sull'avvolgimento secondario. Il suo valore deve essere pari a 60–65 V. Se la tensione è diversa, sarà necessario avvolgere (o riavvolgere) parte dell'avvolgimento. Tali procedure dovranno essere eseguite fino al raggiungimento del valore di tensione specificato.

L'avvolgimento primario del trasformatore assemblato è collegato a un cavo di posa interno (VRP) oa un cavo flessibile a due fili (SHRPS), che sarà collegato a una rete da 220 volt. L'avvolgimento secondario (le sue conclusioni) è collegato a fili PRG isolati, uno di essi viene quindi a contatto con il pezzo da saldare e al secondo è fissato il supporto delle bacchette di saldatura. L'unità di saldatura fatta in casa è pronta!

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Ogni radioamatore nella sua pratica ha spesso bisogno di riscaldare o saldare con cura l'una o l'altra parte. Non ha senso utilizzare un'unità di saldatura convenzionale per questi scopi, poiché anche senza di essa è possibile formare un flusso ad alta temperatura in modo semplice e gratuito.

Se hai un vecchio autotrasformatore in giro, che in precedenza veniva utilizzato per regolare la tensione di alimentazione dei televisori sovietici sulle lampade, è facile adattarlo per creare un arco voltaico. Per fare ciò, collegare gli elettrodi di grafite tra i suoi terminali. Un design così semplice consentirà di eseguire i lavori di saldatura più semplici, ad esempio:

• riparazione o fabbricazione di termocoppie: un saldatore da un autotrasformatore consente di riparare termocoppie in cui si rompe la cosiddetta "palla", altre apparecchiature per tale Lavoro di riparazione semplicemente non esiste;
• collegamento di bus di potenza con l'elemento a filamento di un magnetron convenzionale;
• saldatura di qualsiasi filo e cavo;
• riscaldamento ad alte temperature di strutture costituite da (molle e parti simili);
• indurimento di tutti i tipi di dispositivi realizzati (vengono riscaldati con un arco e quindi immersi nell'olio motore).

Se decidi di realizzare un saldatore basato su un autotrasformatore, devi maneggiarlo con molta attenzione, poiché rete elettrica non ha isolamento galvanico. Ciò significa che l'uso improprio dispositivo fatto in casa potrebbe causare scosse elettriche.

Per eseguire tutti i lavori "minori" di cui sopra, si consiglia di utilizzare un trasformatore automatico con una tensione (uscita) di 40-50 volt a bassa potenza (circa 200-300 watt). Tale dispositivo è in grado di fornire 10-12 ampere di corrente operativa, che è abbastanza per saldare fili, termocoppie e altri elementi. Gli elettrodi per la mini-macchina per saldatura descritta sono normali mine per matite.

È meglio se sono morbidi, tuttavia funzioneranno anche matite di durezza media e alta. Titolari per tale bacchette di grafite può essere realizzato da vecchie morsettiere disponibili su qualsiasi apparecchio elettrico. Il supporto è collegato all'avvolgimento (come tu stesso capisci, secondario) dell'autotrasformatore tramite una delle uscite disponibili, e ad esso è collegato anche il prodotto da saldare, ma tramite un'altra uscita.

L'impugnatura del portaelettrodo è facile da realizzare da una normale rondella in fibra di vetro o da un altro elemento resistente al calore. Infine, diciamo che l'arco sulla saldatrice dall'autotrasformatore non brucia per molto tempo. Da un lato questo è un male, dall'altro è molto buono, poiché la breve durata del suo funzionamento elimina il rischio di surriscaldamento del dispositivo trasformatore.

Figura 1. Schema di un raddrizzatore a ponte per saldatrice.

Le saldatrici sono permanenti e corrente alternata.

SA corrente continua sono utilizzati per la saldatura a basse correnti di lamiere sottili (acciaio per coperture, automotive, ecc.). L'arco di saldatura DC è più stabile, è possibile la saldatura a polarità diretta e inversa. In corrente continua è possibile cuocere con filo elettrodo senza rivestimento ed elettrodi destinati alla saldatura, sia in corrente continua che in corrente alternata. Per rendere stabile la combustione dell'arco a basse correnti, è desiderabile avere una maggiore tensione a circuito aperto Uxx dell'avvolgimento di saldatura (fino a 70 - 75 V). Per rettificare la corrente alternata vengono utilizzati i più semplici raddrizzatori "a ponte" su potenti diodi con radiatori di raffreddamento (Fig. 1).

Per appianare le increspature di tensione, una delle conclusioni di S.A. A è collegato al portaelettrodo tramite l'induttanza L1, che è una bobina di 10-15 spire di un bus di rame con una sezione trasversale di S = 35 mm 2, avvolta su qualsiasi nucleo, ad esempio da. Per la rettifica e la regolazione regolare della corrente di saldatura, vengono utilizzati circuiti più complessi utilizzando potenti tiristori controllati. Uno dei possibili circuiti basati su tiristori del tipo T161 (T160) è riportato nell'articolo di A. Chernov "E si caricherà e salderà" (Model designer, 1994, n. 9). Il vantaggio dei regolatori DC è la loro versatilità. Il loro intervallo di variazione della tensione è di 0,1-0,9 Uxx, il che ne consente l'utilizzo non solo per la regolazione uniforme della corrente di saldatura, ma anche per la ricarica di batterie, l'alimentazione di elementi riscaldanti elettrici e altri scopi.

Figura 2. Schema della caratteristica esterna discendente della saldatrice.

Riso. 1. Raddrizzatore a ponte per saldatrice. Connessione SA mostrata. per la saldatura di lamiere sottili sulla polarità "inversa" - "+" sull'elettrodo, "-" sul pezzo da saldare U2: - tensione alternata di uscita della saldatrice

Le saldatrici AC vengono utilizzate per la saldatura con elettrodi il cui diametro è superiore a 1,6 - 2 mm e lo spessore dei prodotti saldati è superiore a 1,5 mm. In questo caso, la corrente di saldatura è significativa (decine di ampere) e l'arco brucia abbastanza costantemente. Vengono utilizzati elettrodi progettati per la saldatura solo su corrente alternata. Per il normale funzionamento della saldatrice è necessario:

1. Fornire la tensione di uscita per un'affidabile accensione dell'arco. Per dilettante S.A. Uxx \u003d 60 - 65v. Si sconsiglia una tensione di uscita a vuoto più elevata, principalmente a causa della sicurezza di funzionamento (saldatrici industriali Uxx - fino a 70 - 75 V).
2. Fornire la tensione di saldatura Usv necessaria per una combustione stabile dell'arco. A seconda del diametro dell'elettrodo - Usv \u003d 18 - 24v.
3. Garantire la corrente di saldatura nominale Iw = (30 - 40) de, dove Iw è il valore della corrente di saldatura, A; 30 - 40 - coefficiente a seconda del tipo e del diametro dell'elettrodo; de - diametro dell'elettrodo, mm.
4. Limitare la corrente di cortocircuito Ikz, il cui valore non deve superare la corrente di saldatura nominale di oltre il 30 - 35%.

La combustione stabile dell'arco è possibile se la saldatrice ha una caratteristica esterna discendente, che determina la relazione tra la forza attuale e la tensione nel circuito di saldatura (Fig. 2).

SA mostra che per una sovrapposizione approssimativa (a gradini) dell'intervallo delle correnti di saldatura, è necessario commutare sia gli avvolgimenti primari che quelli secondari (cosa strutturalmente più difficile a causa della grande corrente che vi scorre). Inoltre, vengono utilizzati dispositivi meccanici per spostare gli avvolgimenti per modificare uniformemente la corrente di saldatura all'interno dell'intervallo selezionato. Quando l'avvolgimento di saldatura viene rimosso rispetto alla rete, i flussi magnetici di dispersione aumentano, il che porta a una diminuzione della corrente di saldatura.

Figura 3. Schema di un circuito magnetico a barra.

Quando si progetta una S.A. amatoriale, non ci si dovrebbe sforzare di coprire completamente la gamma delle correnti di saldatura. Si consiglia nella prima fase di assemblare una saldatrice per lavorare con elettrodi con un diametro di 2-4 mm, e nella seconda fase, se è necessario lavorare a basse correnti di saldatura, integrarla con un dispositivo raddrizzatore separato con regolazione regolare della corrente di saldatura. Le saldatrici amatoriali devono soddisfare una serie di requisiti, i principali dei quali sono i seguenti: relativa compattezza e peso ridotto; sufficiente durata di funzionamento (almeno 5 - 7 elettrodi de = 3 - 4 mm) da una rete 220v.

Il peso e le dimensioni del dispositivo possono essere ridotti riducendone la potenza e aumentando la durata di funzionamento utilizzando acciaio ad alta permeabilità magnetica e isolamento resistente al calore dei fili di avvolgimento. Questi requisiti sono facili da soddisfare, conoscendo le basi della progettazione di saldatrici e aderendo alla tecnologia proposta per la loro fabbricazione.

Riso. 2. Caratteristica esterna discendente della saldatrice: 1 - una famiglia di caratteristiche per diverse gamme di saldatura; Iw2, Iwv, Iw4 - gamme di correnti di saldatura per elettrodi con diametro rispettivamente di 2, 3 e 4 mm; Uxx - tensione a vuoto di SA. Ikz - corrente di cortocircuito; Ucv - range di tensione di saldatura (18 - 24 V).

Riso. 3. Circuito magnetico ad asta: a - piastre a forma di L; b - piastre a forma di U; c - lastre da nastri di acciaio per trasformatori; S \u003d axb- area della sezione trasversale del nucleo (nucleo), cm 2 s, d- dimensioni della finestra, cm.

Quindi, la scelta del tipo di nucleo. Per la produzione di saldatrici vengono utilizzati principalmente nuclei magnetici a barra, poiché sono tecnologicamente più avanzati nel design. Il nucleo viene reclutato da piastre di acciaio elettrico di qualsiasi configurazione con uno spessore di 0,35-0,55 mm, serrate con prigionieri isolati dal nucleo (Fig. 3). Nella scelta dell'anima è necessario tenere conto delle dimensioni della "finestra" per adattarsi agli avvolgimenti della saldatrice, e dell'area della sezione trasversale dell'anima (nucleo) S =axb, cm 2 . Come dimostra la pratica, i valori minimi S = 25 - 35 cm non dovrebbero essere scelti, poiché la saldatrice non avrà la riserva di carica richiesta e sarà difficile ottenere saldature di alta qualità. Sì, e anche il surriscaldamento della saldatrice dopo una breve operazione è inevitabile.

Figura 4. Schema di un circuito magnetico di tipo toroidale.

La sezione trasversale del nucleo dovrebbe essere S = 45 - 55 cm 2. La saldatrice sarà un po' più pesante, ma non ti deluderà! Si stanno diffondendo sempre più le saldatrici amatoriali su anime di tipo toroidale, che hanno caratteristiche elettriche superiori, circa 4-5 volte superiori a quelle del tondino, e le perdite elettriche sono contenute. I costi di manodopera per la loro fabbricazione sono più significativi e sono associati principalmente al posizionamento degli avvolgimenti sul toro e alla complessità dell'avvolgimento stesso.

Tuttavia, con il giusto approccio, danno buoni risultati. I nuclei sono realizzati in ferro trasformatore a nastro arrotolato in un rotolo a forma di toro. Un esempio è il nucleo dell'autotrasformatore "Latr" di 9 A. Per aumentare il diametro interno del toro ("finestra") con dentro parte del nastro di acciaio viene svolto e avvolto sul lato esterno dell'anima. Ma, come dimostra la pratica, una "Latra" non è sufficiente per la produzione di SA di alta qualità. (sezione piccola S). Anche dopo aver lavorato con 1 - 2 elettrodi con un diametro di 3 mm, si surriscalda. È possibile utilizzare due anime simili secondo lo schema descritto nell'articolo di B. Sokolov "Welding Kid" (Sam, 1993, n. 1), oppure fabbricare un'anima riavvolgendone due (Fig. 4).

Riso. 4. Circuito magnetico di tipo toroidale: 1.2 - nucleo dell'autotrasformatore prima e dopo il riavvolgimento; 3 design S.A. basato su due nuclei toroidali; W1 1 W1 2 - avvolgimenti di rete collegati in parallelo; W 2 - avvolgimento di saldatura; S =axb- area della sezione trasversale del nucleo, cm 2, s, d- diametro interno ed esterno del toro, cm; 4 - schema elettrico SA basato su due nuclei toroidali uniti.

Amateur S.A., realizzato sulla base di statori di motori elettrici asincroni trifase di elevata potenza (più di 10 kW), merita un'attenzione particolare. La scelta del nucleo è determinata dall'area della sezione trasversale dello statore S. Le piastre dello statore stampate non corrispondono completamente ai parametri dell'acciaio del trasformatore elettrico, pertanto non è consigliabile ridurre la sezione trasversale S a meno di 40 - 45 cm.

Figura 5. Schema di fissaggio dei conduttori degli avvolgimenti SA.

Lo statore viene liberato dal corpo, gli avvolgimenti dello statore vengono rimossi dalle scanalature interne, i cavallotti delle scanalature vengono tagliati con uno scalpello, la superficie interna viene protetta con una lima o una mola abrasiva, gli spigoli vivi del nucleo vengono arrotondati e avvolti strettamente, con una sovrapposizione di nastro isolante di cotone. Il nucleo è pronto per l'avvolgimento degli avvolgimenti.

Selezione dell'avvolgimento. Per gli avvolgimenti primari (di rete) è preferibile utilizzare uno speciale filo di avvolgimento in rame in cotone. isolamento (fibra di vetro). Soddisfacente resistenza al calore è posseduta anche da fili in gomma o isolante in tessuto-gomma. Inadatti al funzionamento a temperature elevate (e questo è già stato incorporato nel progetto di una S.A. amatoriale) fili con isolamento in polivinilcloruro (PVC) a causa della sua possibile fusione, perdite dagli avvolgimenti e loro cortocircuito. Pertanto, l'isolamento in PVC dai fili deve essere rimosso e avvolto attorno ai fili lungo l'intera lunghezza della bobina. con nastro isolante, oppure non rimuovere, ma avvolgere il filo sull'isolante. È anche possibile un altro metodo collaudato di avvolgimento. Ma ne parleremo più avanti.

Quando si seleziona la sezione dei fili di avvolgimento, tenendo conto delle specifiche del lavoro di S.A. (periodici) consentono una densità di corrente di 5 A / mm 2. A una corrente di saldatura di 130 - 160 A (elettrodo de \u003d 4 mm), la potenza dell'avvolgimento secondario sarà P 2 \u003d Iw x 160x24 \u003d 3,5 - 4 kW, la potenza dell'avvolgimento primario, tenendo conto perdite, saranno di circa 5-5,5 kW, e quindi la corrente massima dell'avvolgimento primario può raggiungere i 25 A. Pertanto, la sezione del filo dell'avvolgimento primario S 1 deve essere di almeno 5 - 6 mm. In pratica, è preferibile utilizzare un filo con una sezione trasversale di 6 - 7 mm 2. O è un bus rettangolare o un filo di avvolgimento in rame con un diametro (senza isolamento) di 2,6 - 3 mm. (Calcolo secondo la nota formula S \u003d piR 2, dove S è l'area del cerchio, mm 2 pi \u003d 3,1428; R è il raggio del cerchio, mm.) Se la croce la sezione di un filo è insufficiente, è possibile l'avvolgimento in due. Quando si usa filo di alluminio la sua sezione trasversale deve essere aumentata di 1,6 - 1,7 volte. È possibile ridurre la sezione trasversale del filo dell'avvolgimento di rete? Si, puoi. Ma allo stesso tempo, S.A. perderà la riserva di carica richiesta, si riscalderà più velocemente e la sezione trasversale consigliata del nucleo S = 45 - 55 cm in questo caso sarà irragionevolmente grande. Il numero di spire dell'avvolgimento primario W 1 è determinato dalla seguente relazione: W 1 \u003d [(30 - 50): S] x U 1 dove 30-50 è un coefficiente costante; S- sezione anima, cm 2, W 1 = 240 giri con rubinetti da 165, 190 e 215 giri, i.e. ogni 25 giri.

Figura 6. Schema dei metodi di avvolgimento per avvolgimenti SA su un'anima a barra.

Più rubinetti dell'avvolgimento di rete, come dimostra la pratica, non sono pratici. Ed ecco perché. Riducendo il numero di spire dell'avvolgimento primario, aumentano sia la potenza SA che Uxx, il che comporta un aumento della tensione dell'arco e un deterioramento della qualità della saldatura. Pertanto, solo modificando il numero di spire dell'avvolgimento primario, è impossibile ottenere la sovrapposizione dell'intervallo delle correnti di saldatura senza deteriorare la qualità della saldatura. Per fare ciò, è necessario prevedere le spire di commutazione dell'avvolgimento secondario (saldatura) W 2.

L'avvolgimento secondario W 2 deve contenere 65 - 70 spire di un bus isolato in rame con una sezione trasversale di almeno 25 mm (meglio con una sezione trasversale di 35 mm). Un filo a trefoli flessibile (ad esempio, saldatura) e un cavo a trefoli di alimentazione trifase sono abbastanza adatti. La cosa principale è che la sezione trasversale dell'avvolgimento di potenza non dovrebbe essere inferiore a quella richiesta e l'isolamento dovrebbe essere resistente al calore e affidabile. Se la sezione del filo è insufficiente, è possibile avvolgere in due o anche tre fili. Quando si utilizza il filo di alluminio, la sua sezione trasversale deve essere aumentata di 1,6 - 1,7 volte.

Riso. 5. Fissaggio dei conduttori degli avvolgimenti SA: 1 - alloggiamento SA; 2 - rondelle; 3 - bullone terminale; 4 - dado; 5 - punta di rame con filo.

La difficoltà di acquisire interruttori per correnti elevate e la pratica dimostra che è più facile far passare i cavi dell'avvolgimento di saldatura attraverso le alette di rame sotto i bulloni del terminale con un diametro di 8 - 10 mm (Fig. 5). I capicorda in rame sono realizzati con tubi di rame di diametro adeguato di 25 - 30 mm di lunghezza e sono fissati ai fili mediante crimpatura e preferibilmente mediante saldatura. Soffermiamoci in particolare sull'ordine di avvolgimento degli avvolgimenti. Regole generali:

1. L'avvolgimento deve essere effettuato su un nucleo isolato e sempre nella stessa direzione (ad esempio, in senso orario).
2. Ogni strato dell'avvolgimento è isolato con uno strato di cotone. isolante (fibra di vetro, cartone elettrico, carta da lucido), preferibilmente impregnato con vernice bachelite.
3. Le conclusioni degli avvolgimenti sono stagnate, contrassegnate e fissate. treccia, sulle conclusioni dell'avvolgimento della rete inoltre messo su h.b. cambrico.
4. In caso di dubbi sulla qualità dell'isolamento, l'avvolgimento può essere effettuato utilizzando un filo di cotone, per così dire, a due fili (l'autore ha utilizzato un filo di cotone per la pesca). Dopo aver avvolto uno strato, l'avvolgimento con il cotone il filo è fissato con colla, vernice, ecc. e dopo l'asciugatura, la fila successiva viene avvolta.

Figura 7. Schema dei metodi di avvolgimento per avvolgimenti SA su un nucleo di tipo toroidale.

Considera la disposizione degli avvolgimenti su un circuito magnetico a barra. L'avvolgimento di rete può essere posizionato principalmente in due modi. Il primo metodo consente di ottenere una modalità di saldatura più "dura". L'avvolgimento di rete in questo caso è costituito da due avvolgimenti identici W 1 W 2 situati su lati diversi del nucleo, collegati in serie e con la stessa sezione trasversale del filo. Per regolare la corrente di uscita, vengono effettuati dei colpi su ciascuno degli avvolgimenti, che sono chiusi a coppie (Fig. 6a, c).

Il secondo metodo prevede l'avvolgimento dell'avvolgimento primario (di rete) su uno dei lati del nucleo (Fig. 6 c, d). In questo caso, l'SA ha una caratteristica fortemente discendente, salda "dolcemente", la lunghezza dell'arco ha un effetto minore sull'entità della corrente di saldatura e, di conseguenza, sulla qualità della saldatura. Dopo aver avvolto l'avvolgimento primario della CA, è necessario verificare la presenza di spire in cortocircuito e la correttezza del numero di spire selezionato. Il trasformatore di saldatura è collegato alla rete tramite un fusibile (4 - 6A) e preferibilmente un amperometro AC. Se il fusibile si brucia o diventa molto caldo, questo è un chiaro segno di una bobina in cortocircuito. Pertanto, l'avvolgimento primario dovrà essere riavvolto, prestando particolare attenzione alla qualità dell'isolamento.

Riso. 6. Modi di avvolgimento degli avvolgimenti SA su un'anima a barra: a - avvolgimento di rete su entrambi i lati dell'anima; b - l'avvolgimento secondario (di saldatura) corrispondente ad esso, collegato in antiparallelo; c - avvolgimento di rete su un lato del nucleo; g - l'avvolgimento secondario corrispondente ad esso, collegato in serie.

Se la saldatrice è molto ronzante e il consumo di corrente supera i 2-3 A, significa che il numero di avvolgimenti primari è sottostimato ed è necessario riavvolgere un certo numero di giri. Un SA riparabile consuma non più di 1 - 1,5 A di corrente a vuoto, non si riscalda e non ronza molto. L'avvolgimento secondario CA è sempre avvolto su due lati del nucleo. Per il primo metodo di avvolgimento, anche l'avvolgimento secondario è costituito da due metà identiche, collegate in antiparallelo per aumentare la stabilità dell'arco (Fig. 6), e la sezione trasversale del filo può essere leggermente inferiore - 15 - 20 mm 2 .

Figura 8. Schema di connessione dello strumento di misura.

Per il secondo metodo di avvolgimento, l'avvolgimento di saldatura principale W 2 1 è avvolto sul lato del nucleo libero da avvolgimenti e costituisce il 60 - 65% del numero totale di spire dell'avvolgimento secondario. Serve principalmente per accendere l'arco e durante la saldatura, a causa di un forte aumento del flusso di dispersione magnetica, la tensione su di esso diminuisce dell'80-90%. L'avvolgimento di saldatura aggiuntivo W 2 2 è avvolto sul primario. Essendo di potenza mantiene entro i limiti richiesti la tensione di saldatura e, di conseguenza, la corrente di saldatura. La tensione su di esso diminuisce nella modalità di saldatura del 20 - 25% rispetto alla tensione a circuito aperto. Dopo aver fabbricato SA, è necessario installarlo e controllare la qualità della saldatura con elettrodi di vari diametri. Il processo di configurazione è il seguente. Per misurare la corrente e la tensione di saldatura, è necessario acquistare due strumenti di misura elettrici: un amperometro CA per 180-200 A e un voltmetro CA per 70-80 V.

Riso. 7. Modi di avvolgimento degli avvolgimenti SA su un nucleo di tipo toroidale: 1.2 - avvolgimento uniforme e sezionale degli avvolgimenti, rispettivamente: a - rete b - potenza.

Lo schema della loro connessione è mostrato in fig. 8. Durante la saldatura con elettrodi diversi, vengono presi i valori della corrente di saldatura - Iw e della tensione di saldatura Uw, che devono rientrare nei limiti richiesti. Se la corrente di saldatura è piccola, cosa che accade più spesso (l'elettrodo si attacca, l'arco è instabile), allora in questo caso, commutando gli avvolgimenti primari e secondari, vengono impostati i valori richiesti o il numero di giri dell'avvolgimento secondario viene ridistribuito (senza aumentarli) nella direzione di aumentare il numero di giri avvolti sull'avvolgimento di rete. Dopo la saldatura, puoi rompere o segare i bordi dei prodotti saldati e la qualità della saldatura sarà immediatamente chiara: la profondità di penetrazione e lo spessore dello strato di metallo depositato. Sulla base dei risultati delle misurazioni, è utile creare una tabella.

Figura 9. Schema dei misuratori di tensione e corrente di saldatura e progettazione del trasformatore di corrente.

Sulla base dei dati della tabella, vengono selezionate le modalità di saldatura ottimali per elettrodi di vari diametri, ricordando che durante la saldatura con elettrodi, ad esempio, con un diametro di 3 mm, è possibile tagliare elettrodi con un diametro di 2 mm, perché. la corrente di taglio è del 30-25% in più rispetto alla corrente di saldatura. La difficoltà di acquisto degli strumenti di misura sopra consigliati ha indotto l'autore a ricorrere alla realizzazione di un circuito di misura (Fig. 9) basato sul più comune milliamperometro a corrente continua 1-10 mA. Consiste in misuratori di tensione e corrente assemblati in un circuito a ponte.

Riso. 9. Schema schematico dei misuratori di tensione e corrente di saldatura e progettazione del trasformatore di corrente.

Il voltmetro è collegato all'avvolgimento di uscita (saldatura) S.A. L'impostazione viene eseguita utilizzando qualsiasi tester che controlla la tensione di uscita della saldatura. Con l'aiuto della resistenza variabile R.3, il puntatore del dispositivo è impostato sulla divisione finale della scala al valore massimo di Uxx La scala del misuratore di tensione è abbastanza lineare. Per una maggiore precisione, è possibile rimuovere due o tre punti di controllo e calibrare dispositivo di misurazione per la misurazione della tensione.

È più difficile impostare un misuratore di corrente perché è collegato a un trasformatore di corrente autocostruito. Quest'ultimo è un nucleo di tipo toroidale con due avvolgimenti. Le dimensioni del nucleo (diametro esterno 35-40 mm) non hanno importanza fondamentale, l'importante è che gli avvolgimenti si adattino. Materiale d'anima: acciaio per trasformatori, permalloy o ferrite. L'avvolgimento secondario è costituito da 600 - 700 giri di filo di rame isolato PEL, PEV, preferibilmente PELSHO con un diametro di 0,2 - 0,25 mm ed è collegato a un misuratore di corrente. L'avvolgimento primario è un cavo di alimentazione che passa all'interno dell'anello e collegato al bullone terminale (Fig. 9). L'impostazione del misuratore di corrente è la seguente. All'avvolgimento di potenza (saldatura) S.A. collegare una resistenza calibrata da uno spesso filo di nicromo per 1 - 2 secondi (diventa molto caldo) e misurare la tensione all'uscita di S.A. Determinare la corrente che scorre nell'avvolgimento di saldatura. Ad esempio, quando si collega Rn = 0,2 ohm Uout = 30v.

Segna un punto sulla scala dello strumento. Per calibrare il misuratore di corrente sono sufficienti da tre a quattro misurazioni con umidità relativa diversa. Dopo la calibrazione, gli strumenti vengono montati sulla custodia C.A, utilizzando le raccomandazioni generalmente accettate. Quando si salda in varie condizioni (rete forte o a bassa corrente, cavo di alimentazione lungo o corto, sua sezione trasversale, ecc.), S.A. viene regolato commutando gli avvolgimenti. alla modalità di saldatura ottimale, quindi l'interruttore può essere impostato in posizione neutra. Qualche parola sulla saldatura a punti di contatto. Alla progettazione di S.A. di questo tipo Ci sono una serie di requisiti specifici:

1. La potenza erogata al momento della saldatura dovrebbe essere massima, ma non superiore a 5-5,5 kW. In questo caso, la corrente consumata dalla rete non supererà i 25 A.
2. La modalità di saldatura deve essere "dura", e quindi l'avvolgimento degli avvolgimenti S.A. dovrebbe essere eseguito secondo la prima opzione.
3. Le correnti che scorrono nell'avvolgimento di saldatura raggiungono valori di 1500-2000 A e oltre. Pertanto, la tensione di saldatura non deve essere superiore a 2-2,5 V e la tensione a circuito aperto deve essere di 6-10 V.
4. La sezione trasversale dei fili dell'avvolgimento primario è di almeno 6-7 mm e la sezione trasversale dell'avvolgimento secondario è di almeno 200 mm. Tale sezione trasversale dei fili si ottiene avvolgendo 4-6 avvolgimenti e la loro successiva connessione parallela.
5. Si sconsiglia di effettuare ulteriori prese dagli avvolgimenti primari e secondari.
6. Il numero di spire dell'avvolgimento primario può essere considerato il minimo calcolato a causa della breve durata del lavoro di S.A.
7. Non è consigliabile prendere una sezione centrale (nucleo) inferiore a 45-50 cm.
8. Le punte di saldatura e i cavi sottomarini ad esse devono essere in rame e passare le correnti appropriate (diametro della punta 12-14 mm).

Classe speciale amatoriale S.A. rappresentano dispositivi realizzati sulla base di illuminazione industriale e altri trasformatori (fase 2-3) per una tensione di uscita di 36 V e una potenza di almeno 2,5-3 kW. Ma prima di intraprendere l'alterazione, è necessario misurare la sezione trasversale del nucleo, che deve essere di almeno 25 cm, ei diametri degli avvolgimenti primari e secondari. Ti sarà subito chiaro cosa puoi aspettarti dall'alterazione di questo trasformatore.

E infine, alcuni suggerimenti tecnologici.

Il collegamento della saldatrice alla rete deve essere effettuato con un filo con una sezione trasversale di 6-7 mm attraverso una macchina automatica per una corrente di 25-50 A, ad esempio AP-50. Il diametro dell'elettrodo, in funzione dello spessore del metallo da saldare, può essere scelto in base alla seguente relazione: da= (1-1.5)L, dove L è lo spessore del metallo da saldare, mm.

La lunghezza dell'arco viene selezionata in base al diametro dell'elettrodo ed è in media 0,5-1,1 d3. Si consiglia di saldare con un arco corto di 2-3 mm, la cui tensione è di 18-24 V. Un aumento della lunghezza dell'arco comporta una violazione della stabilità della sua combustione, un aumento delle perdite di rifiuti e schizzi e una diminuzione della profondità di penetrazione del metallo di base. Più lungo è l'arco, maggiore è la tensione di saldatura. La velocità di saldatura viene scelta dal saldatore in base al grado e allo spessore del metallo.

Quando si salda in polarità diretta, il positivo (anodo) è collegato al pezzo e il negativo (catodo) all'elettrodo. Se è necessario che venga generato meno calore sulle parti, ad esempio durante la saldatura di strutture a lamiera sottile, viene utilizzata la saldatura a polarità inversa (Fig. 1). In questo caso, il meno (catodo) è attaccato al pezzo da saldare e il più (anodo) è attaccato all'elettrodo. Ciò non solo garantisce un minor riscaldamento della parte saldata, ma accelera anche il processo di fusione del metallo dell'elettrodo a causa della maggiore temperatura della zona anodica e del maggiore apporto di calore.

I fili di saldatura sono collegati all'SA tramite capicorda in rame sotto i bulloni terminali con lato esterno corpo della saldatrice. Collegamenti di contatto scadenti riducono le caratteristiche di potenza dell'SA, peggiorano la qualità della saldatura e possono causare il surriscaldamento e persino l'accensione dei fili. Con una piccola lunghezza di fili di saldatura (4-6 m), la loro sezione trasversale deve essere di almeno 25 mm. Quando si eseguono lavori di saldatura, è necessario seguire le regole antincendio e di sicurezza elettrica quando si lavora con apparecchi elettrici.

I lavori di saldatura devono essere eseguiti con una maschera speciale con vetro protettivo di grado C5 (per correnti fino a 150-160 A) e guanti. Tutte le accensioni dell'SA devono essere effettuate solo dopo aver scollegato la saldatrice dalla rete.