Электросварочный полуавтомат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Уверен: компактный электросварочный полуавтомат (ЭСПА), безупречность работы которого гарантируется электроникой и защитной средой углекислого газа, в любом хозяйстве не будет лишним. Особенно при ремонте облицовки сельхозмашин или кузова автомобиля, а также при выполнении неразъемных соединений из тонкого (например, алюминиевого или стального) листа, когда во избежание прожога площадь прогрева металла должна быть минимальной, но не в ущерб качеству шва.

Именно такой ЭСПА рекомендую смастерить в домашней мастерской или в условиях гаража, из широкодоступных узлов, деталей и материалов, при минимуме токарных и сложных слесарных операций. Ну а если возникнут трудности, связанные с электро- и радиотехникой, то ведь всегда есть возможность обратиться к опытным радиолюбителям (скажем, из числа родственников, друзей, соседей или просто знакомых и отзывчивых специалистов), которые помогут правильно собрать и отладить электронную часть сварочного полуавтомата.

Взять, к примеру, электропитание дуги, куда входят сварочный трансформатор Т1, с диодным мостом VD1-VD4 и дросселем L1, а также тиристорный регулятор напряжения. Напряжение на первичной обмотке Т1, а значит и на самой дуге, задается с помощью резистора R5. Последний образует вместе с С1 и С2 фазосдвигающие цепочки, от которых и поступают сигналы управления тиристорами VS1 и VS2.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема полуавтомата для сварки в среде углекислого газа и конструктивные особенности его самодельных силовых узлов (нажмите для увеличения): а - дроссель; б - сварочный трансформатор; в - выпрямитель; 1 - магнитопроводы; 2 - текстолит (у трансформатора - изоляционная лента); 3 - провод или шина; 4 - диод ВЛ200 (2 шт.); 5 - диод В200 (2 шт.); 6 - секция из сдвоенных радиаторов (2 шт.); 7 - шпилька с гайками и шайбами (4 компл.)

Особенность используемого здесь схемного решения такова, что каждый из тиристоров работоспособен лишь при наличии соответствующего полупериода сетевого напряжения анода. Причем открываются эти управляемые полупроводниковые приборы на время, регулируемое электрическими параметрами фазосдвигающих цепочек.

Сварочный трансформатор Т1 ничем не отличается от своих прототипов. По сути, это хорошо всем знакомый преобразователь сетевого 220-вольтного напряжения переменного тока в пониженное, 56-вольтное, выполненный на статоре от сгоревшего электродвигателя. Сечение тороидального магнитопровода, образующегося после удаления перемычек пазов у заготовки, составляет в авторском варианте 40 см2.

Как показывает практика, первичная обмотка сварочного трансформатора для ЭСПА должна содержать 220 витков медного провода диаметром 1,9 мм, лучше в стеклотканевой изоляции. Ну а во вторичной достаточно иметь, соответственно, 56 витков многожильного кабеля или шины сечением (по меди!) 60 мм2.

Диоды выпрямительного моста рассчитаны на прямой ток не менее 100 А. В целях лучшего охлаждения каждый из них снабжается радиатором, площадь теплоотдачи которого составляет 200 см2.

Очень хорош, например, мост, состоящий из двух групп мощных разнополярных вентилей В200 и ВЛ200, конструктивное исполнение которых ("анодный" либо, наоборот, "катодный" отвод тепла и, соответственно, зеленый или малиновый корпуса) позволяет легко объединять их в компактный выпрямительный блок с "плюсовой" и "минусовой" половинами моста. Однородные группы скрепляются шпильками М8, а между разнородными устанавливается резиновая прокладка с двумя симметричными секциями радиаторов. Обстоятельный материал о таком техническом решении был опубликован в журнале "Моделист-конструктор" № 5 за 1997 год.

Дроссель L1 служит для надежного поджигания дуги. Магнитопроводом в данном случае служит сердечник от силового трансформатора телевизора 3-го поколения ("Темп-738") или аналогичный сечением 15-20 см2.

Базовый "силовик" разбирается, с него снимаются все обмотки. Между половинами заготовки-сердечника помещаются пластины из текстолита толщиной 2 мм. Получающийся с зазором магнитопровод обматывается двумя слоями киперной ленты, поверх которой размещается обмотка, состоящая из 30 витков изолированной медной жилы или проводного жгута сечением 20 мм2.

Блок питания электродвигателя М1 подающего механизма и пневмоклапана К2 собирается по схеме параметрического стабилизатора. Трансформатор Т2 понижает сетевое напряжение до 15 В, которое после выпрямления диодным мостом VD5-VD8 сглаживается конденсатором С3 и подается на VT2, служащий регулирующим элементом. С помощью резистора R7 задается выходное напряжение стабилизатора, а значит, и скорость вращения электродвигателя М1.

При нажатии на кнопку SB2 срабатывает реле К1. Оно, в свою очередь, замыкает цепь питания электродвигателя и пневмоклапана, а диод VD13 защищает контакты К1.1 от обгорания.

В качестве К1 используется реле включения дальнего света фар. Пневмоклапан К2 от системы ЭПХХ автомобиля ВАЗ-2107. В роли Т2 приемлем любой, в том числе и самодельный, понижающий трансформатор с напряжением во вторичной обмотке 15-20 В и током 10 А. Конденсаторы и резисторы - распространенные, указанных на схеме номиналов. Исключением может служить лишь R6, сопротивление которого находят по закону Ома, где напряжение U = Uc3 - 18 (В), а ток I = 0,01 (А).

Сварочная горелка служит для подачи "электродной" проволоки, дугового напряжения и углекислого газа к месту сварки. Канал для сварочной проволоки - из оболочки 1,2-мм тросика привода спидометра. В один его конец впаивается медью трубка-направляющая с наружной резьбой М4 на конце, а другой впаивается в канал горелки.

Рис. 2. Механизм автоматизированной подачи сварной проволоки (двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя автомобиля ГАЗ-69 не показан) (нажмите для увеличения): 1 - уголковое основание (Ст3, лист s3); 2,10 - ведущий и ведомый ролики подачи проволоки (сталь 35, после изготовления - закалить); 3 - втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 - выходной вал редуктора привода (от стеклоочистителя автомашины ГАЗ-69, доработанный); 5 - кронштейн под направляющие проволоки (2 шт.); 6 - направляющая-втулка с контргайками (2 компл.); 7 - сварочная проволока; 8 - ось обоймы (болт М5); 9 - прижимная планка ведомого ролика; 11 - прижимная пружина; 12 - кронштейн прижимной пружины с двумя винтами М3 (2 компл.); 13 - обойма ведомого ролика; 14 - ось ведомого ролика (болт М5); 15 - шайба (2 шт.); 16 - дистанционная втулка

Кнопка SB2 устанавливается на П-образный кронштейн, который припаивается медью к каналу горелки. С использованием медного припоя подсоединяется (или даже прикручивается) не показанный на рисунке силовой кабель сечением 20 мм2, идущий от дросселя L1. Впаивается и медная трубка с надетым на нее шлангом для подачи углекислого газа.

Текстолитовый корпус горелки имеет разборную, не показанную на рисунке конструкцию. Все шланги и кабели собираются в жгуты и скрепляются по месту четырьмя-пятью облегченными бандажами.

Рис. 3. Сварочная горелка (текстолитовый корпус и место припаивания силового кабеля не показаны) (нажмите для увеличения): 1 - направляющая; 2 - канал для сварочной проволоки (оболочка тросика привода спидометра L1200); 3 - канал-основание горелки (медь); 4 - трубка-инжектор (медь); 5 - резиновый шланг подачи углекислого газа; 6 - подводка к катушке реле (гибкий монтажный провод МГШВ-2.5); 7 - кнопочный выключатель КМ 1-1; 8 - П-образный кронштейн; 9 - стопорный винт М3; 10 - латунная гайка М3; 11 - асбестовая шайба-заглушка; 12 - втулка-насадка; 13 - кожух (латунная труба 30x2, L60); 14 - медный наконечник

Для подающего механизма использован двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя ГАЗ-69. Выходной вал редуктора укорочен до 25 мм и на конце нарезана резьба М5 лев., необходимая для самозатягивания ведущего ролика при подаче проволоки. Ведомый же ролик свободно вращается на оси диаметром 5 мм, проходящей через планки и прочно затянутой гайкой рамку, образованную обоймой и планкой.

С лицевой стороны у обоих роликов на ширине 5 мм нарезаются зубья, которые входят в зацепление друг с другом при работе механизма. Количество и модуль зубьев могут быть любыми (в данном случае z = 15; m = 2 мм). А с тыльной стороны у обоих выполняется накатка на ширине 10 мм для лучшего зацепления сварочной проволоки. Разумеется, такие ролики после их изготовления необходимо закаливать.

Рамка ведомого ролика с одного конца крепится на оси, проходящей через кронштейн и втулку, и затягивается гайкой. Толщина втулки подбирается при регулировке механизма так, чтобы на обоих роликах совпали зубья. На другом конце рамки натягивается пружина, с помощью которой сварочная проволока зажимается между роликами. Высота кронштейнов под направляющие сварочной проволоки подбирается так, чтобы она проходила посередине накатанной поверхности роликов.

Подающий механизм, пневмоклапан, выключатель SB1, резисторы R5 и R7 закреплены на текстолитовой пластине толщиной 6 мм, которая является крышкой ящика, в котором размещается электронная часть ЭСПА. На боковых стенках и в днище ящика сверлятся вентиляционные отверстия. Катушка со сварочной проволокой закрепляется хомутом на тонвале от проигрывателя.

Тонвал размещается на расстоянии 200 мм от подающего механизма так, чтобы при половинном остатке проволоки она при работе находилась на одной оси с направляющими.

Перед работой направляющие нужно подвести как можно ближе к роликам и затянуть гайками. Затем пропустить сварочную проволоку через направляющие, механизм, горелку и наконечник. Наконечник надо ввернуть в канал горелки и надеть защитный кожух, который необходимо поджать винтом. Подключив шланг от углекислотного баллона с редуктором к пневмоклапану, требуется установить с помощью редуктора давление газа около 1,5 атм. После включения питания остается лишь отрегулировать резистором R7 скорость подачи проволоки (а с помощью R5 - требуемое напряжение) и приступать к сварке.

ЭСПА может работать с проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, требуется только менять диаметр отверстия наконечника и регулировать напряжение на дуге. Сварку лучше всего производить "углом назад" (имеется в виду угол между швом и горелкой), при этом получается стабильная дуга и качественный шов.

Однако следует учитывать и особенности. При сварке нахлесточных соединений горелку желательно направлять под углом 55-60° к плоскости листов, а при сварке тавровых соединений с вертикальным расположением стенки - под углом 45-50° к нижней стенке. Вылет проволоки (расстояние от плоскости шва до наконечника) при сварке следует устанавливать в диапазоне 5-15 мм для проволоки диаметром 0,5-0,8 мм и 8-18 мм, когда сварочная проволока толще.

Уменьшение вылета грозит быстрым загрязнением горелки брызгами металла и усложнением наблюдения за процессом сварки Вместе с тем, при таком режиме работы лучше возбуждается дуга и повышается ее стабильность.

Работать с ЭСПА необходимо в костюме сварщика, имея на руках защитные рукавицы, а на лице - маску со светофильтром, соответствующим току сварки. Причем, если Iсв составляет 15-30 А, следует пользоваться светофильтром С3, С4 желательно применять при 30-60 А. При большем токе сварки можно рекомендовать С5. а то и сверхуплотненные светофильтры (С6 или С7), учитывая, что максимальное значение Iсв у ЭСПА порядка 120 А. Необходимо также помнить о неукоснительности соблюдения правил электро- и пожарной безопасности.

Автор: М.Костин, г.Пенза

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Новые приборы Microchip для интеллектуальных датчиков 20.06.2007 Компания Microchip Technology Inc. анонсировала выпуск семейства цифровых контроллеров сигналов (Digital Signal Controller, DSC), получившего обозначение dsPIC33FJ12GP. Новинки особенно хорошо подходят для применения в умных датчиках, поскольку они, во-первых, являются самыми маленькими DSC в мире, во-вторых, имеют низкое энергопотребление, и, в-третьих, недороги. Разработчики встраиваемых систем часто вынуждены разносить датчики и процессоры, поскольку габариты компонентов не позволяют расположить все необходимое в одном месте без увеличения размеров датчиков или перекомпоновки изделия. Это, в свою очередь, может отрицательно повлиять на производительность и помехозащищенность системы. В случае dsPIC33FJ12GP разработчики получают возможность разместить сигнальный процессор вплотную к датчику, устранив источник помех и разгрузив центральный процессор.

Другие интересные новости:

▪ Новые источники опорного напряжения

▪ В атмосфере Земли накапливается водород

▪ Полтора часа музыки в мобильном телефоне

▪ Гиперзвуковые ракеты вместо буровых установок

▪ Новый цифровой мультиметр FLUKE 87V

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Мегера. Крылатое выражение

▪ статья Какова плотность самой разреженной материи? Подробный ответ

▪ статья Колюрия гравилатовидная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Использование биогаза в быту. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Измерения электрических величин. Измерение напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026