Изготовление дросселя для сварочного аппарата своими руками

Понижающий трансформатор является основой простейшего сварочного аппарата. Более сложным является сварочный аппарат, у которого на выходе имеется выпрямитель, который переменное напряжение преобразует в постоянное. Такие сварочные аппараты называют выпрямителями.

Типы трансформаторов

Трансформаторы бывают трех видов: тороидальный, стержневой и броневой, различия между ними можно увидеть на рисунке выше.

Самым сложным является сварочный аппарат, преобразующий входную частоту сети питания 50 Гц сначала в постоянное напряжение, как у выпрямителей, с последующим преобразованием его в переменное, частота которого измеряется уже килогерцами. Это инвертор.

Сделать своими руками инвертор по силам только тому, кто хорошо разбирается в радиоэлектронике и в используемой там элементной базе. Для этого специалиста не нужно объяснять, для чего нужен дроссель и где его место в схеме. А неподготовленному человеку целесообразно объяснить, что такое трансформатор и выпрямитель к нему.

Расчет сечения проводов первичной обмотки трансформатора

Схема устройства сварочного трансформатора

Схема устройства сварочного трансформатора.

Теория трансформаторов сложна тем, что она основана на законах электромагнитной индукции и других явлений магнетизма. Однако, не используя сложный математический аппарат, можно пояснить, как работает трансформатор и можно ли его собрать самостоятельно.

Вручную трансформатор можно намотать на металлическом сердечнике, собранном из пластин трансформаторной стали. Проще выполнить намотку на стержневой или броневой сердечник, чем на тороидальный. Сразу же следует обратить внимание, что на изображении хорошо видна разница в толщине проводов: тонкий провод расположен непосредственно на сердечнике, и в нем явно видно большее количество витков. Это первичная обмотка. Более толстый провод и с меньшим количеством витков - это вторичная обмотка.

Не учитывая потери мощности внутри трансформатора, рассчитаем, каким должен быть ток I1 в его первичной обмотке. Идеальное напряжение сети равно U=220 В. Зная потребляемую мощность, например, P=5 кВт, имеем:

I1 = Р:U= 5000:220=22,7 А.

По току в первичной обмотке трансформатора определяем диаметр провода. Плотность тока для бытового сварочного трансформатора должна быть не более 5 А/мм2 сечения провода. Следовательно, для первичной обмотки потребуется провод сечением S1=22,7:5=4,54 мм2.

По сечению провода определяем квадрат, его диаметр d без учета изоляции:

d2=4S/ =4 4,54/3,14=5,78.

Извлекая корень квадратный, получаем d=2,4 мм. Эти расчеты выполнены для медных жил провода. При намотке проводов с алюминиевым сердечником полученный результат необходимо увеличить в 1,6-1,7 раза.

Для первичной обмотки применяют медный провод, изоляция которого должна хорошо выдерживать высокие температуры. Это стеклотканевая или хлопчатобумажная изоляция. Подойдет резиновая и резинотканевая изоляция. Провода, имеющие ПВХ изоляцию, применять не следует.

Расчет сечения проводов вторичной обмотки трансформатора

Схема трансформатора с первичной и вторичной обмоткой

Схема трансформатора с первичной и вторичной обмоткой.

Напряжение на выходе трансформатора сварочного аппарата в отсутствие сварочной дуги (режим холостого хода) обычно составляет 60-80 В. Чем выше напряжение холостого хода, тем надежнее зажигается дуга. Напряжение же сварочной дуги обычно в 1,8-2,5 раза меньше, чем напряжение холостого хода.

Внимание. О том, что в отсутствие дуги напряжение на выходе трансформатора опасно для жизни, необходимо помнить постоянно.

Для сварки в быту обычно используют электрод диаметром 3 мм, которому достаточно обеспечить ток дуги примерно в 150 А. При напряжении холостого хода, равном 70 В, напряжение дуги будет равно примерно 25 В, и потребляемая мощность Р сварочного аппарата должна быть не менее

Р=25 150=3750 Вт =3,75 кВт.

Целесообразно рассчитывать трансформатор на большую мощность, то есть больший ток сварочной дуги. Например, при токе дуги в 200 А потребляемая мощность составит примерно 5 кВт. Вот на такую мощность и следует рассчитать трансформатор.

Напряжение однофазной сети в доме должно быть равным 220 В, но оно может изменяться на ±22 В. Это одна из причин, из-за которой может изменяться ток дуги и потребуется его регулировать.

Сечение провода во вторичной обмотке трансформатора определяют исходя из плотности тока, равной 5 А/мм2. Для тока в 200 А сечение провода равно 40 мм2, то есть это может быть только шина, которую наматывают с послойным изолированием. По существующим типовым размерам можно подобрать требуемую шину и по длине, и по поперечному сечению.

Типовые размеры медных шин, выпускаемых промышленностью:

Схема изготовления сварочного дросселя

Схема изготовления сварочного дросселя

  • длина от 0,5 до 4 м с интервалом 0,5 м;
  • ширина от 2 до 60 см с интервалом 1 см (при ширине от 4 до 10 см) и с интервалом 5 см (при ширине от 10 до 60 см);
  • толщина от 3 до 10 мм.

Можно воспользоваться и многожильным проводом, сечение которого соответствует рассчитанному значению. Для увеличения сечения провод можно сложить вдвое или втрое. Для алюминиевого провода сечение необходимо увеличить в 1,6-1,7 раза.

Для дросселя, который включают на выходе трансформатора, сечение провода должно быть таким же, как и во вторичной обмотке трансформатора.

Выпрямитель для сварочного аппарата

Электрическая схема выпрямителя сварочного аппарата

Электрическая схема выпрямителя сварочного аппарата.

Для сварки на постоянном токе к выходной обмотке трансформатора необходимо присоединить преобразователь переменного тока в постоянный. Такое устройство называют выпрямителем, поэтому и сварочный аппарат с этим устройством называют выпрямителем.

Верхний график представляет синусоидальное напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора. Горизонтальная ось t - это ось времени. Временной интервал между нулевыми значениями напряжения определяют периодом колебаний. Он состоит из положительного и отрицательного полупериодов.

Видно, что ток не постоянный, а пульсирующий. Уменьшить пульсацию можно только путем увеличения емкости конденсатора.

Для регулирования тока дуги дроссель необходимо включить между выходом трансформатора и точкой 3 выпрямителя.

Способы регулирования тока сварочной дуги

Рассмотрим один из способов регулирования тока сварочной дуги, основанный на применении дросселя во вторичной обмотке трансформатора. Регулируют ток дуги путем изменения воздушного зазора, предусмотренного в сердечнике, на котором выполнена намотка шины.

Рассмотрим три режима, в котором может находиться трансформатор.

Схема холостого хода и короткого замыкания трансформатора

Схема холостого хода и короткого замыкания трансформатора.

  1. Режим холостого хода. Переменное напряжение подано на вход трансформатора. Во вторичной обмотке индуцируется ЭДС, но ток в выходной цепи отсутствует.
  2. Режим нагрузки. В результате зажигания дуги она замыкает выходную цепь, состоящую из вторичной обмотки трансформатора и обмотки дросселя. Протекает ток, величина которого определяется индуктивным сопротивлением этих обмоток. Если бы не было дросселя, то ток был бы максимальным. Степень воздействия зависит от размеров воздушного зазора в стержне, на который намотана обмотка.
  3. Режим короткого замыкания. Это момент касания электродом свариваемых частей заготовки. В сердечнике трансформатора создается переменный магнитный поток, и во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. Ток в цепи определяется величиной индуктивного сопротивления дросселя и вторичной обмотки трансформатора.

При увеличении зазора сопротивление возрастает. Это приводит к уменьшению магнитного потока и, соответственно, к уменьшению индуктивного сопротивления катушки дросселя и общего сопротивления цепочки. Ток дуги возрастает. Такой способ позволяет плавно регулировать ток.

Схема трансформатора в сборе

Схема трансформатора в сборе.

Однако подвижная система имеет тот недостаток, что в результате вибрации металла при прохождении по катушке переменного тока она становится не очень надежной.

Можно, жертвуя плавностью регулировки, делать ее ступенчатой. Для этого необходимо сделать дроссель так, чтобы в магнитопроводе не было воздушного зазора. В процессе намотки через определенное количество витков необходимо делать отводы. В этом варианте ток можно регулировать ступенчато, через контакты, которые необходимо делать мощными в расчете на прохождение тока в сотни ампер.

Существует еще одна причина, по которой необходимо включение дросселя для создания условий нормальной ручной сварки.

Характеристику зависимости напряжения дуги от ее тока называют падающей. Неопытному сварщику придется поверить, что такая зависимость полезна при сварке, если трудно выдерживать неизменное расстояние между электродом и свариваемыми частями. Чтобы обеспечить такую характеристику, индуктивного сопротивления только вторичной обмотки трансформатора недостаточно. Непосредственная задача дросселя для сварочного аппарата - прибавить недостающее сопротивление.

Как сделать дроссель и намотать его правильно?

Для намотки катушки дросселя можно воспользоваться магнитопроводом серии UI. В таблице 1 приведены размеры, соответствующие максимальным значениям параметров а и b.

Таблица 1.

Наименованиеa, ммb, ммc, ммd, ммe, ммf, ммh, ммi, ммk1, ммk2, ммОтверстия, мм
UI 9090120903030307,860151054
UI 12012016012040404011,080201404

Прежде чем делать намотку, необходимо изолировать ярмо. В процессе намотки ее направление не меняют. Очередной слой изолируют от предыдущего хлопчатобумажной изоляцией. Можно использовать стеклоткань или картон, предназначенный для изоляции. Изоляционную прокладку пропитывают бакелитовым лаком. Если при намотке делают выводы, то их следует сразу же маркировать.

Ступенчато регулировать ток сварочной дуги можно путем включения на выходе нагрузочного омического сопротивления в виде спирали из нихрома, с периодическими отводами. Однако этот метод неудобен из-за возможно большого нагрева нити (даже докрасна).

Для плавной регулировки создают подвижные обмотки трансформатора. Меняя расстояние между первичной и вторичной обмоткой, изменяют величину магнитного потока и, следовательно, сопротивление во вторичной обмотке трансформатора.

Но для сварочного аппарата, используемого в быту, наиболее подходящим является метод плавной регулировки с применением дросселя.

Step-down transformer is based on a simple welder. More complicated is the welding machine, which is available at the output of the rectifier that converts the AC voltage to a constant. These welders are called rectifiers.

Types of transformers

Transformers are of three types: toroidal, rod and armor, the differences between them can be seen in the figure above.

The most difficult is the welding machine, which converts the input frequency 50 Hz AC power, first to a DC voltage, like rectifiers, followed by its conversion to AC, the frequency of which is already measured kilohertz. This inverter.

Make your own hands inverter afford only those who are well versed in electronics and used element base there. To this end, the expert does not need to explain why there is a throttle and where his place in the scheme. And an inexperienced person it is advisable to explain what a transformer and rectifier to it.

Calculation of the cross section of the transformer primary winding wires

The circuit of the welding transformer device

The circuit of the welding transformer device.

Theory transformers complicated by the fact that it is based on the laws of electromagnetic induction and other phenomena of magnetism. However, without using a complicated mathematical apparatus, it is possible to explain how the transformer and whether it can assemble yourself.

Manually transformer can be wound on a metal core, assembled from a transformer steel plates. Simply perform a winding on a core or core armor than toroidal. Immediately you should pay attention that the image is clearly visible difference in the thickness of the wires: a thin wire is located directly on the core, and it is clearly seen more turns. This primary winding. A thicker wire and with fewer turns - a secondary winding.

Not taking into account the power losses in the transformer, calculate what should be the current I1 in its primary winding. The ideal supply voltage is equal to U = 220 V. Knowing the power consumption, for example, P = 5 kW, we have:

I1 = P: the U = 5000: 220 = 22.7 A.

According to the current in the primary winding of the transformer determine the diameter of the wire. The current density for domestic welding transformer must be not more than 5 A / mm2 wire cross-section. Consequently, the primary winding of the wire section S required1= 22.7: 5 = 4.54 mm2.

In the cross section of the wire determine the square of its diameter d, excluding insulation:

d2= 4S / = 4 4,54 / 3,14 = 5,78.

Extracting the square root, we get d = 2,4 mm. These calculations were performed for copper wire strands. When winding wires with an aluminum core result should be increased to 1.6-1.7 times.

For the primary winding is used copper wire, which should be well insulated to withstand high temperatures. This glass cloth or cotton insulation. Suitable rubber and rubber-insulated. Wires with PVC insulation should not be used.

Calculation of sectional wires of the secondary winding of the transformer

Driving transformer primary and secondary windings

Driving transformer primary and secondary windings.

The output voltage of the transformer welding machine in the absence of the arc (idle mode) typically 60-80 V. The higher open circuit voltage, the more reliable the arc ignited. The arc voltage is typically 1.8-2.5 times less than the open circuit voltage.

Attention. The fact that in the absence of the arc voltage at the output of the transformer is dangerous to life, you must constantly remember.

For welding in the home usually use an electrode with a diameter of 3 mm, which is sufficient to provide an arc current of about 150 A. When the open circuit voltage of 70 V, an arc voltage is equal to about 25 V, and the power consumption P of the welding machine must be at least

P = 25 150 = 3750 W = 3.75 kW.

It is advisable to rely on a lot of power transformer that is more current arc. For example, at an arc current of 200 A in power consumption will be about 5 kW. Here on a power transformer and should be calculated.

Single-phase mains voltage in the house should be equal to 220, but it can vary by ? 22 V. It is one of the reasons because of which can vary the arc current and the need to regulate it.

Wire the secondary winding of the transformer is determined from the current density of 5 A / mm2. For a current of 200 A section of the wire is equal to 40 mm2, that is, it can only be a bus, which is wound with layer insulating. According to existing standard can choose the desired size and length of the tire, and the cross-section.

Typical sizes of copper bars produced by industry:

Driving the welded throttle

Driving the welded throttle

  • length of 0.5 to 4 m at intervals of 0.5 m;
  • width of between 2 and 60 cm at intervals of 1 cm (width of 4 to 10 cm) intervals and 5 cm (10 to 60 cm width);
  • thickness of 3 to 10 mm.

You can also use multi-core wire section of which corresponds to the calculated value. To increase the wire section can be folded twice or three times. For aluminum wire cross section must be increased to 1.6-1.7 times.

To throttle which include transformer output on wire size should be the same as in the secondary winding of the transformer.

Rectifier for welding machine

Schematic diagram of the rectifier welding machine

Schematic diagram of the rectifier welder.

For welding in direct current to the output side of the transformer must be connected converter from AC to DC. Such a device called a rectifier, so the welding machine with the device called a rectifier.

The top graph is a sinusoidal voltage at the output of the transformer secondary winding. The horizontal axis t - is the time axis. The time interval between zero voltage values determine the period of oscillation. It consists of positive and negative half cycles.

It is evident that the current is not constant, and pulsating. Reduce the ripple is only possible by increasing the capacitance of the capacitor.

For the arc current control inductor must be connected between the output transformer and rectifier 3-point.

Ways to control the arc current

Consider one of the ways of the arc current, based on the use of the throttle in the secondary winding of the transformer. Regulate the arc current by adjusting the air gap provided in the core on which the winding of the tire is made.

Consider three modes, which may be a transformer.

Driving idling and short circuit transformer

Driving idling and transformer short circuit.

  1. Idle Mode. The alternating voltage is applied to the input of the transformer. It is induced in the secondary winding EMF, but the current in the output circuit is absent.
  2. load mode. As a result, it closes the arc ignition output circuit composed of the secondary winding of the transformer and inductor windings. Current flows, the value of which is determined by the inductive reactance of the windings. If it were not for the throttle, the current would be maximized. The degree of influence depends on the size of the air gap in the rod, on which coil is wound.
  3. short-circuit mode. This is the moment of contact electrode parts to be welded blanks. The transformer core generates an alternating magnetic flux and the secondary winding induced EMF. The current in the circuit is determined by the throttle and the inductive reactance of the secondary winding of the transformer.

By increasing the resistance increases the gap. This reduces magnetic flux and thus to a reduction in the inductance and resistance of the choke coil total circuit resistance. The arc current increases. This method allows you to adjust the current smoothly.

Scheme transformer assembly

The circuit of the transformer assembly.

However, the mobile system has the drawback that as a result of vibration during the passage of the metal by the AC coil, it becomes very reliable.

It is possible, sacrificing smooth adjustment, making her speed. To do this, the choke so that in the magnetic air gap would not. In the process of winding through a certain number of turns to do bends. In this embodiment, current can be adjusted in steps, through the contacts that need to be done based on the powerful flow of current of hundreds of amperes.

There is another reason why you need to switch the throttle to create conditions for normal manual welding.

Detailed information on the arc voltage depending on its current call incident. Inexperienced welder to have to believe that this behavior is useful for welding, if it is difficult to maintain a constant distance between the electrode and the welded parts. To provide this feature, only the inductive reactance of the secondary winding of the transformer is not sufficient. The immediate task is to throttle the welding machine - to add the missing resistance.

How to make the throttle and wrap it right?

For winding inductor coil can use the magnetic core UI series. Table 1 shows the dimensions corresponding to the maximum values of the parameters a and b.

Table 1.

Namea, mmb, mmc, mmd, mme, mmf, mmh, mmi, mmk1, mmk2, mmOpenings, mm
UI 909012090thirtythirtythirty7.860151054
UI 12012016012040404011.080201404

Before making the winding, it is necessary to isolate the yoke. In the process of winding its direction does not change. The next layer is isolated from the previous cotton insulation. It is possible to use fiberglass or cardboard intended for insulation. Insulation pad impregnated with bakelite varnish. If the winding draw conclusions, they should immediately be marked.

Stepwise adjust the arc current can be output by including the ohmic resistance of the load in the form of a spiral of nichrome with periodic taps. However, this method is inconvenient because of the possible large heating filament (even hot).

To create a smooth adjustment of the mobile transformer. By varying the distance between the primary and secondary windings, the magnitude of change of the magnetic flux and hence the resistance in the secondary winding of the transformer.

But for the welding apparatus used in everyday life, it is the most suitable method of smooth adjustment with the throttle.

Понижуючий трансформатор є основою найпростішого зварювального апарату. Більш складним є зварювальний апарат, у якого на виході є випрямляч, який змінну напругу перетворює у постійну. Такі зварювальні апарати називають випрямлячами.

типи трансформаторів

Трансформатори бувають трьох видів: тороидальний, стрижневий і броньовий, відмінності між ними можна побачити на малюнку вище.

Найскладнішим є зварювальний апарат, що перетворює вхідну частоту мережі живлення 50 Гц спочатку в постійну напругу, як у випрямлячів, з подальшим перетворенням його в змінну, частота якого вимірюється вже кілогерц. Це інвертор.

Зробити своїми руками інвертор під силу тільки тому, хто добре розбирається в радіоелектроніці і в використовуваної там елементній базі. Для цього фахівця не потрібно пояснювати, для чого потрібен дросель і де його місце в схемі. А непідготовленій людині доцільно пояснити, що таке трансформатор і випрямляч до нього.

Розрахунок перерізу проводів первинної обмотки трансформатора

Схема пристрою зварювального трансформатора

Схема пристрою зварювального трансформатора.

Теорія трансформаторів складна тим, що вона заснована на законах електромагнітної індукції та інших явищ магнетизму. Однак, не використовуючи складний математичний апарат, можна пояснити, як працює трансформатор і чи можна його зібрати самостійно.

Вручну трансформатор можна намотати на металевому сердечнику, зібраному з пластин трансформаторної сталі. Простіше виконати намотування на стрижневий або броньовий сердечник, ніж на тороидальний. Відразу ж слід звернути увагу, що на зображенні добре видно різницю в товщині проводів: тонкий провід розташований безпосередньо на осерді, і в ньому явно видно більшу кількість витків. Це первинна обмотка. Більш товстий провід і з меншою кількістю витків - це вторинна обмотка.

Не враховуючи втрати потужності всередині трансформатора, розрахуємо, яким повинен бути струм I1 в його первинній обмотці. Ідеальне напруга мережі одно U = 220 В. Знаючи споживану потужність, наприклад, P = 5 кВт, маємо:

I1 = Р: U = 5000: 220 = 22,7 А.

По струму в первинній обмотці трансформатора визначаємо діаметр проводу. Щільність струму для побутового зварювального трансформатора повинна бути не більше 5 А / мм2 перетину дроту. Отже, для первинної обмотки потрібно провід перетином S1= 22,7: 5 = 4,54 мм2.

За перетину проводу визначаємо квадрат, його діаметр d без урахування ізоляції:

d2= 4S / = 4 4,54 / 3,14 = 5,78.

Витягуючи корінь квадратний, отримуємо d = 2,4 мм. Ці розрахунки виконані для мідних жил проводу. При намотуванні проводів з алюмінієвим осердям отриманий результат необхідно збільшити в 1,6-1,7 рази.

Для первинної обмотки застосовують мідний дріт, ізоляція якого повинна добре витримувати високі температури. Це стеклотканевая або бавовняна ізоляція. Підійде гумова і резинотканевая ізоляція. Провід, що мають ПВХ ізоляцію, застосовувати не слід.

Розрахунок перерізу проводів вторинної обмотки трансформатора

Схема трансформатора з первинної та вторинної обмоткою

Схема трансформатора з первинної та вторинної обмоткою.

Напруга на виході трансформатора зварювального апарату за відсутності зварювальної дуги (режим холостого ходу) зазвичай становить 60-80 В. Чим вище напруга холостого ходу, тим надійніше запалюється дуга. Напруга ж зварювальної дуги зазвичай в 1,8-2,5 рази менше, ніж напруга холостого ходу.

Увага. Про те, що під час відсутності дуги напруга на виході трансформатора небезпечно для життя, необхідно пам'ятати постійно.

Для зварювання в побуті зазвичай використовують електрод діаметром 3 мм, якому досить забезпечити струм дуги приблизно в 150 А. При напрузі холостого ходу, що дорівнює 70 В, напруга дуги дорівнюватиме приблизно 25 В, і споживана потужність Р зварювального апарату повинна бути не менше

Р = 25 150 = 3750 Вт = 3,75 кВт.

Доцільно розраховувати трансформатор на велику потужність, тобто більший струм зварювальної дуги. Наприклад, при струмі дуги в 200 А споживана потужність складе приблизно 5 кВт. Ось на таку потужність і слід розрахувати трансформатор.

Напруга однофазної мережі в будинку повинно бути рівним 220 В, але воно може змінюватися на ± 22 В. Це одна з причин, через яку може змінюватися струм дуги і потрібно його регулювати.

Перетин дроту у вторинній обмотці трансформатора визначають виходячи з щільності струму, яка дорівнює 5 А / мм2. Для струму в 200 А перетин дроту дорівнює 40 мм2, тобто це може бути тільки шина, яку намотують з пошаровим ізолюванням. За існуючими типовими розмірами можна підібрати необхідну шину і по довжині, і по поперечному перерізі.

Типові розміри мідних шин, що випускаються промисловістю:

Схема виготовлення зварювального дроселя

Схема виготовлення зварювального дроселя

  • довжина від 0,5 до 4 м з інтервалом 0,5 м;
  • ширина від 2 до 60 см з інтервалом 1 см (при ширині від 4 до 10 см) і з інтервалом 5 см (при ширині від 10 до 60 см);
  • товщина від 3 до 10 мм.

Можна скористатися і багатожильним проводом, перетин якого відповідає розрахованим значенням. Для збільшення перетину провід можна скласти вдвічі або втричі. Для алюмінієвого проводу переріз необхідно збільшити в 1,6-1,7 рази.

Для дроселя, який включають на виході трансформатора, перетин дроту повинно бути таким же, як і у вторинній обмотці трансформатора.

Випрямляч для зварювального апарату

Електрична схема випрямляча зварювального апарату

Електрична схема випрямляча зварювального апарату.

Для зварювання на постійному струмі до вихідної обмотки трансформатора необхідно приєднати перетворювач змінного струму в постійний. Такий пристрій називають випрямлячем, тому і зварювальний апарат з цим пристроєм називають випрямлячем.

Верхній графік являє синусоїдальна напруга на виході вторинної обмотки трансформатора. Горизонтальна вісь t - це вісь часу. Часовий інтервал між нульовими значеннями напруги визначають періодом коливань. Він складається з позитивного і негативного напівперіодів.

Видно, що струм не постійний, а пульсуючий. Зменшити пульсацію можна тільки шляхом збільшення ємності конденсатора.

Для регулювання струму дуги дросель необхідно включити між виходом трансформатора і крапкою 3 випрямляча.

Способи регулювання струму зварювальної дуги

Розглянемо один із способів регулювання струму зварювальної дуги, заснований на застосуванні дроселя у вторинній обмотці трансформатора. Регулюють струм дуги шляхом зміни повітряного зазору, передбаченого в осерді, на якому виконана намотування шини.

Розглянемо три режими, в якому може перебувати трансформатор.

Схема холостого ходу і короткого замикання трансформатора

Схема холостого ходу і короткого замикання трансформатора.

  1. Режим холостого ходу. Змінна напруга подано на вхід трансформатора. У вторинній обмотці індукується ЕРС, але струм у вихідному ланцюзі відсутній.
  2. Режим навантаження. В результаті запалювання дуги вона замикає вихідний ланцюг, що складається з вторинної обмотки трансформатора і обмотки дроселя. Протікає струм, величина якого визначається індуктивним опором цих обмоток. Якби не було дроселя, то струм був би максимальним. Ступінь впливу залежить від розмірів повітряного зазору в стрижні, на який намотана обмотка.
  3. Режим короткого замикання. Це момент торкання електродом зварювальних частин заготовки. В осерді трансформатора створюється змінний магнітний потік, і у вторинній обмотці індукується ЕРС. Струм в ланцюзі визначається величиною індуктивного опору дроселя і вторинної обмотки трансформатора.

При збільшенні зазору опір зростає. Це призводить до зменшення магнітного потоку і, відповідно, до зменшення індуктивного опору котушки дроселя і загального опору ланцюжка. Струм дуги зростає. Такий спосіб дозволяє плавно регулювати струм.

Схема трансформатора в зборі

Схема трансформатора в зборі.

Однак рухома система має той недолік, що в результаті вібрації металу при проходженні по котушці змінного струму вона стає дуже надійною.

Можна, жертвуючи плавністю регулювання, робити її ступінчастою. Для цього необхідно зробити дросель так, щоб в муздрамтеатрі не було повітряного зазору. У процесі намотування через певну кількість витків необхідно робити відводи. У цьому варіанті струм можна регулювати поступово, через контакти, які необхідно робити потужними в розрахунку на проходження струму в сотні ампер.

Існує ще одна причина, по якій необхідно включення дроселя для створення умов нормальної ручного зварювання.

Характеристику залежності напруги дуги від її струму називають падаючої. Недосвідченому зварнику доведеться повірити, що така залежність корисна при зварюванні, якщо важко витримувати незмінне відстань між електродом і зварюваних частинами. Щоб забезпечити таку характеристику, індуктивного опору тільки вторинної обмотки трансформатора недостатньо. Безпосереднє завдання дроселя для зварювального апарату - додати відсутню опір.

Як зробити дросель і намотати його правильно?

Для намотування котушки дроселя можна скористатися магнитопроводом серії UI. У таблиці 1 наведені розміри, відповідні максимальним значенням параметрів а і b.

Таблиця 1.

Найменуванняa, ммb, ммc, ммd, ммe, ммf, ммh, ммi, ммk1, ммk2, ммОтвори, мм
UI 9090120903030307,860151054
UI 12012016012040404011,080201404

Перш ніж робити намотування, необхідно ізолювати ярмо. У процесі намотування її напрямок не змінюють. Черговий шар ізолюють від попереднього бавовняної ізоляцією. Можна використовувати склотканина або картон, призначений для ізоляції. Ізоляційну прокладку просочують бакелітовим лаком. Якщо під час намотування роблять висновки, то їх слід відразу ж маркувати.

Ступінчасто регулювати струм зварювальної дуги можна шляхом включення на виході навантажувального провідникові у вигляді спіралі з ніхрому, з періодичними відводами. Однак цей метод незручний через можливе великого нагріву нитки (навіть до червоного).

Для плавного регулювання створюють рухомі обмотки трансформатора. Змінюючи відстань між первинною і вторинною обмоткою, змінюють величину магнітного потоку і, отже, опір у вторинній обмотці трансформатора.

Але для зварювального апарату, використовуваного в побуті, найбільш підходящим є метод плавного регулювання із застосуванням дроселя.


» » » Изготовление дросселя для сварочного аппарата своими руками