Сварочные - на выбор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Сварочное оборудование

 Комментарии к статье

Силами своего конструкторского кружка в школе мы еще семь лет назад изготовили и испытали несколько сварочных трансформаторов (СТ). Работают они так, что никаких нареканий ни у кого не вызывают. А потому хочется предложить варианты их расчета и изготовления всем, для кого сварочный трансформатор не прихоть, а жизненная необходимость. Тем более что достать готовый СТ зачастую - проблема из проблем. Да и габариты у них значительные (как, впрочем, и стоимость).

Рис. 1. Простейший сварочный аппарат с использованием стержневого магнитопровода (нажмите для увеличения)

Как известно, электросварка производится при напряжении 40-60В и током от 50 А до 300 А - в зависимости от применяемых электродов и толщины свариваемых металлов. Исходя из этого можно определить и мощность Р (в ваттах) трансформатора: P=IU, где I - сила тока в амперах, a U - напряжение в вольтах. В зависимости от мощности Р подбирается и площадь сечения S ( в см2) магнитопровода. Делается это по формуле:

S=P^0,5.

А уже по величине S определяется число витков w на 1В напряжения:

w=50/S

Зная требуемые напряжения U1 и U2, легко рассчитать число витков первичной w1 и вторичном w2 обмоток:

w1=wU1, w2=wU2.

После чего определяется сечение проводов обмоток. При этом необходимо учитывать, что плотность тока в обмотке сварочного трансформатора, выполненной из меди, при нормальном охлаждении должна быть не более 5 А/мм2.

Рис. 2. Варианты намотки сварочного трансформатора на "пакете железа" сгоревшего статора электродвигателя: а) классическое расположение обмоток. б) частичное перекрытие обмоток. в) вторичная обмотка располагается полностью поверх первичной. Толщина набора во всех случаях 100 мм

На основании этих расчетов и экспериментальных данных мы пришли к следующим выводам. Для того чтобы трансформатор развивал необходимую мощность, сечение его магнитопровода целесообразно выбрать 50 см2 (дальнейшее увеличение S грозит ростом габаритов и массы). При этом первичная обмотка должна содержать 260 витков медного провода или шины сечением 7-10 мм. В такой обмотке делаются отводы от 140, 160, 180, 200, 220, 240 витков. Подключая к ним сеть, можно производить регулировку тока в широких пределах (от 50 А до 250 А).

Вторичная же обмотка должна содержать 40-50 витков медной шины сечением не менее 25 мм. Но если предполагается "жесткая" эксплуатация (с большими токами), то сечение здесь необходимо увеличить на 5-10 мм2. Причем для повышения КПД трансформатора лучше первые 10-15 витков здесь намотать поверх первичной обмотки, а остальные - на вторую половину сердечника. Для более широких возможностей регулировки тока можно во вторичной обмотке сделать отвод примерно от 30-го витка.

Оригинальный и компактный сварочный трансформатор с высоким КПД получается, если в качестве магнитопровода используется пакет железа (набор) от ... статора сгоревшего электродвигателя. Для этого у вышедшего из строя электродвигателя с подходящими размерами разбивают корпус, снимают обмотку. Оставляют только пакет железа, хорошо сгладив острые углы. Обмотав железо киперной лентой, наматывают обмотки, исходя из тех же расчетов и данных числа витков, которые были приведены нами выше. То есть первичная обмотка должна содержать 260 витков. Причем отводы у нее делают, начиная со 140-го витка, через каждые 20 витков. У вторичной обмотки 40-50 витков.

Могут быть три варианта намотки такого трансформатора. Первичная обмотка выполняется с помощью челнока, а вторичная - с учетом жесткости шины. В случае, когда обмотка II распределена по магнитопроводу равномерно, КПД максимальный, а ток можно довести до 350 А.

При подготовив тороидального сердечника лучше всего, если есть возможность, расточить пазы, где лежали обмотки двигателя, на токарном станке. И еще ряд советов.

При изготовлении аппарата необходимо тщательно изолировать обмотки друг от друга и между слоями киперной лентой с последующей пропиткой всего этого битумным лаком. В первичной цепи следует учесть предохранитель и переключатель числа витков. Простейший вариант последнего изображен на иллюстрации.

Необходимо помнить, что в первичной цепи ток колеблется от 8 А (на режиме 260 витков) до 25 А (на режиме 140 витков). Поэтому подключение аппарата к сети должно производиться проводом сечением не менее 7-10 мм2. Кабель вторичной сети присоединяют через переходную колодку с помощью оконцевателей (см. рис. ), которые легко изготовить из медной трубки. А из стальной трубки выполняется самодельщиками электродержатель.

Начинающему сварщику обычно нелегко бывает освоить работу со сварочным аппаратом: не та получается дуга. Отчаиваться, однако, не стоит. Первым и наиболее простым способом возбуждения дуги является скользящее прикосновение электрода к свариваемому металлу. Напоминает это процесс зажигания спички. Возбудив дугу, электрод плавно отводится от металла на расстояние 2-5 мм. И производится сварка.

Рис. 3. Изготовление переключателя (а) и переходной колодки (б): 1 - пластина-основание (8-мм текстолит), 2 - контактные болты (М6 и М8 соответственно) с гайками (медь), 3 - контактная пластина (отрезок 6-мм медного листа), 4 - ручка переключателя (текстолит). Размеры - согласно габаритам самого трансформатора

Рис. 4. Оконцеватель: 1 - контактная ламель (расплющенная и просверленная часть медной трубки, 2 - запрессованная жила кабеля, 3 - изоляционная оплетка кабеля

Рис. 5. Электрододержатель: 1 - вилка-контакт (из расплющенного конца стальной трубки), 2 - гильза с запрессованной в нее жилой кабеля, 3 - изоляционная оплетка кабеля

По себе знаем: сложно удержать электрод на минимальном расстоянии. Но этого следует добиваться, так как при высоком положении электрода, когда дугу проще удержать, качество сварочного шва значительно хуже. Да и сама околошовная зона забрызгивается расплавленным металлом и шлаком.

Второй способ возбуждения сварочной дуги более сложен. Электрод здесь почти вертикально подносят к месту сварки и после легкого прикосновения сразу же отводят вверх.

Для получения ровного сварочного шва необходимо совмещать одновременно три движения электрода. Первое - непрерывное и равномерное перемещение его вниз по мере сгорания. Суть второго - в передвижении электрода по на-

правлению сварки. Причем электрод должен быть наклонен в сторону движения, на угол 15-30° к оси, перпендикулярной плоскости сварки. Нормальной скоростью передвижения электрода считают такую, при которой образуется валик шва. Ширина последнего примерно 1,5 диаметра электрода.

Третье - колебательное движение электрода поперек шва ("зигзагом" или "спиралью"). Позволяет получать более широкий валик и добиваться лучшего расплавления кромок. Причем ширина валика порой здесь доходит до двух-трех диаметров электрода.

Более подробно изучить технологию сварки можно по специальной литературе. Читайте, постигайте, тренируйтесь - и сварочная дуга будет вам послушна.

В заключение нелишне, думается, напомнить о необходимости соблюдения техники безопасности. Перед включением^ сварочного аппарата его надо осмотреть и очистить от пыли и грязи. Не забывать также, что включение в сеть без заземления недопустимо. А все изменения режима работы выполнять на холостом ходу либо вообще при отключенном аппарате. Ни в коем разе не производить электросварку в сырых, не вентилируемых помещениях, при атмосферных осадках.

Следует строго соблюдать меры противопожарной безопасности. Присутствие горюче-смазочных материалов категорически запрещается.

Естественно, нельзя допускать повреждения аппарата. Все неисправности в нем надо немедленно устранять. Помнить также, что если производится сварка транспортного средства, то и его необходимо заземлить.

Работать нужно в спецодежде, на месте, оборудованном вентиляцией, которую включают за 5-10 минут до начала работы. Следить, чтобы сварочный кабель не был бы слишком длинным. А его сечение должно соответствовать силе тока. Светофильтры надо также подбирать по силе тока. Причем, если последняя составляет 15-30 А, пользуются светофильтрами типа С3. С4 применяют при 30-60 А. При токе дуги 60-150 А незаменимыми оказываются светофильтры С5. А С6 и С7 используют соответственно при 150-275 А и 275-350 А.

Наконец, еще одно правило. Категорически запрещается сварка сосудов, находящихся под давлением.

Рекомендуем для обмазки электродов применять пасту со следующей рецептурой: жидкое стекло - 1 л, мел - 0,5 кг, зола древесная - 1 кг. Толщина обмазки должна составлять 0,15-0,25 мм. Сушат ее 12-20 часов.

Авторы: В.Мишиев, Н.Иванов, г.Ессентуки

Тем, кто в изготовлении обычных "стержневых" сварочных трансформаторов не новичок, настоятельно рекомендую переходить к другому, более сложному (зато интересному и перспективному) типу с использованием ленточного магнитопровода. Ведь преимущества последнего очевидны.

Рис. 1. Ленточный тороидальный сердечник

Рис. 2. Принципиальная электрическая схема выпрямителя для сварки постоянным током

Во-первых, это абсолютная бесшумность в работе (отсутствует какое-либо гудение). Во-вторых, налицо экономичность, высокий КПД. Так как намагничивающая сила в ленточных магнитопроводах в 4-5 раз больше, чем в обычных (наборных), то за счет уменьшения поперечного сечения ((D-d)*b/2) магнитопровода удается значительно снизить массу самого трансформатора. Например, мои 25-килограммовый СТ позволяет свободно варить сталь "пятеркой".

Материал для ленточных магнитопроводов я брал из выбракованных трансформаторов тока (ТТ=35 кВ). Они устанавливаются на MB = 35 кВ. Намоточные данные для СТ в таком случае будут:

• первичная обмотка - медный провод сечением S=6 мм2, 140 витков;
• вторичная - медный многожильный шнур в ПХВ-изоляции, S=35 мм2 - до заполнения "окна".

Сварку с этим трансформатором рекомендую вести на постоянном токе. Но нужен хотя бы простейший "мостовой" выпрямитель на ВД-200. Причем "плюсовой" вывод здесь желательно подсоединять к держателю электрода через дроссель (см. рисунок). Наматывается последний на магнитопроводе от магнитного пускателя II - III величины медной шиной S=35 мм2 до заполнения "окна" (10-15 витков). Это позволит легче зажигать и поддерживать дугу.

Литература

1. Жеребцов И. П.- Электротехника для радистов.- М.: ДОСААФ, 1964.
2. Никулин Н. В.- Справочник молодого электрика по электротехническим материалам и изделиям.- М.: Высшая школа, 1982.
3. Тихомиров П. М.- Расчет трансформаторов.- М.: Энергоатомиздат, 1986.
4. Глаз А. И.- Справочник молодого электротехника.- .М.: Высшая школа, 1967.

Автор: С.Бабичев, г.Балаклея

Смотрите другие статьи раздела Сварочное оборудование.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Найден гормон, восстанавливающий ткани сердца 14.10.2022 Ученые Университета штата Мичиган смогли доказать в исследовании, что нейротрансмиттер окситоцин может помочь залечить после инфаркта поврежденные ткани в сердце. Механизм восстановления основан на том, что клетки эпикарда, наружной прозрачной оболочки сердца, могут мигрировать внутрь сердечной мышцы. Там они превращаются в кардиомиоциты, то есть мышечные клетки, отвечающие за сокращение сердца, которые организм не может легко заменить в случае повреждения. В эпикарде есть особые клетки, способные трансформироваться в разновидность стволовых, которые могут формировать ткань сердечной мышцы. Однако в нормальных условиях этот эффект у человека не может компенсировать массовую гибель кардиомиоцитов, возникающую во время сердечного приступа. На это способны рыбки данио, которые могут полностью регенерировать различные органы, включая сердце, восстанавливающее три четверти своих утраченных клеток.

Другие интересные новости:

▪ Дебют робота-дирижера

▪ Доказана связь тревоги и тестостерона с рецепторами мозга

▪ Процессор Samsung Exynos 5 Octa

▪ Рубашка с памятью

▪ Обнаружена связь между страхом и алкогольной зависимостью

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Уловитель опилок. Советы домашнему мастеру

▪ статья Похожи ли современные Олимпиады на Олимпийские Игры в древности? Подробный ответ

▪ статья Менеджер интернет-проекта отдела интернет-маркетинга. Должностная инструкция

▪ статья Ленточные антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Прыжок карты. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025