Як правильно зробити зварювальний трансформатор своїми

Навряд чи кого-небудь здивує наявність зварювального трансформатора в будинку. Цей апарат активно використовують в побуті, тому кожен господар просто зобов'язаний мати його. Електричне зварювання, дриль і болгарка є обов'язковими елементами стандартного «джентльменського» набору справжнього майстра. Якщо два останні пункти можна знайти тільки в спеціалізованих торгових точках, то апарат для зварювання можна зробити самостійно, адже це не настільки складно, як може здатися.

Зварювальний трансформатор являє собою апарат, який змінну напругу мережі перетворює в змінну напругу для зварювання.

Підготовка матеріалів для роботи

Існує кілька різновидів конструкцій зварювальних апаратів, які можна спорудити власноручно:

• трансформаторні;
• автоматичні;
• напівавтоматичні;
• інверторні;
• на змінному або постійному струмі;
• імпульсні і багато інших.

Пристрій зварювального трансформатора.

Найбільш популярними вважаються трансформаторні пристрої, тому розглянемо найпростіший зварювальний трансформатор, який працює на змінному струмі. Такого пристрою вистачить для простих побутових робіт, а при необхідності можливо зробити додаткову приставку, щоб була можливість якісніше варити тонкий метал.

Перш за все, щоб зробити саморобний зварювальний трансформатор, варто підготувати трансформаторне залізо для сердечника. Бажано, щоб вона мала високим рівнем магнітної проникності. Також треба роздобути товстий провід, найкраще з міді. Його можна пошукати у знайомих або в спеціальних пунктах, які приймають металобрухт. Найзручніше зробити трансформатор з П-образним стрижневим осердям, проте це не обов'язково, адже сердечник може бути круглим, тороідальним, наприклад, з Літорія або статора з електромотора.

Методика виготовлення трансформатора для зварювання

Розглянемо спосіб виготовлення класичного зварювального трансформатора з сердечником, які мають П-подібну форму. На такий апарат буде набагато легше намотувати обмотку, ніж на тороидальний, тому що його легше розбирати, якщо знадобиться зняти або поставити нові котушки.

Щоб можна було використовувати трансформатор для побутових потреб, потрібно, щоб він зміг «варити» метал за допомогою електродів, діаметр яких становить 3-4 міліметра. Всі розрахунки треба робити з урахуванням даних вимог.

Вид згори зварювального трансформатора.

Перш за все, потрібно набрати сердечник. При цьому його поперечний переріз має становити 25-35 квадратних сантиметрів, хоча краще, якщо воно дорівнює 45 або 55 сантиметрам. Більше не треба, адже апарат вийде занадто важким, а від подібного обважнення все одно не буде ніякого ефекту. Якщо площа становитиме 45-55 квадратних сантиметрів, тоді трансформатор отримає необхідний запас потужності, проте не буде перегріватися. Щоб розрахувати площа поперечного сердечника, потрібно використовувати таку формулу:

S = a * b, см²

Потім треба вибрати різновид дроти, розрахувавши його перетин і довжину обох обмоток. Для первинної бажано використовувати спеціалізований обмотувальний термостійкий провід з міді з бавовняної або стеклотканевой ізоляцією, що має перетин квадратної форми.

Треба приділити особливу увагу первинній обмотці, адже її дуже складно перемотувати (відомо, що в процесі зварювання вона може розігріватися до 100 градусів або навіть більше). Саме тому категорично не можна використовувати дроти зі звичайною ПВХ ізоляцією. У гіршому випадку можна взяти дроти з гумовотканинної або гумовою ізоляцією. Потрібно, щоб апарат нормально витримував середню зварювання, не надто перегріваючись під час спалювання семи електродів.

Принцип роботи зварювального трансформатора.

Якщо немає дроти з необхідною ізоляцією, проте є провід з потрібним перетином, тоді можна самостійно зробити ізоляцію, знявши непотрібну. Щоб це зробити, треба підготувати кілька смужок з бавовняної тканини або склотканини шириною 2 сантиметри, а потім обмотати ними провід. Потім все треба просочити за допомогою електротехнічного лаку.

Щоб зварювальний трансформатор добре «варив», необхідно забезпечити правильний рівень вихідної напруги без навантаження (при холостому ході). Воно повинно складати 60-65В. У процесі зварювання напруга повинна становити 18-24В, залежно від діаметра електрода.

Особливості проведення розрахунків

Роблячи саморобні зварювальні трансформатори, потрібно розрахувати площа перетину дроту вторинної та первинної обмотки. При цьому треба обов'язково враховувати максимальну потужність, якої буде володіти трансформатор. Виходить, що під час зварювання електродом, діаметр якого становить 4 міліметри, а струм I св = 130-160 А. Це можна відняти з допомогою формули P2 = Iсв * Uсв, отже, потужність вторинної обмотки становить Р2 = 160 * 24 = 3,5.4 кВт. З огляду на всі втрати, виходить, що первинна обмотка споживає приблизно 5 кВт, тому струм може досягати 25 А.

Розрахунок площі перетину дроту вторинної та первинної обмотки.

Потрібно, щоб щільність струму сягала не більше 5 А / мм, тому площа перетину дроту первинної обмотки 25/5 = 5 мм ². Звичайно, краще взяти з невеликим запасом - 6-7 мм ². У вторинній площа перетину повинна складати близько 30 мм², не враховуючи ізоляцію.

Треба визначити кількість витків, а також довжину проводу. У первинній обмотці повинно бути менше напруження, ніж у всій мережі - 210В. Воно буде зменшуватися під навантаженням. Для початку потрібно визначити кількість витків для 1 вольта, користуючись формулою:

n = 48 / S м

S м є площею перерізу осердя в квадратних сантиметрах. Вона повинна перебувати в межах 55 см².

Якщо муздрамтеатр досить хороший, то n становитиме 0,9-1.

Потім треба визначити кількість витків W1 = U1 / n, розділити 210 / 0,9 і в результаті вийде 200-300 витків залежно від перетину магнітопроводів. Вторинну обмотку потрібно розрахувати аналогічним принципом: W2 = U2 / n. Довжина проводу для вторинної та первинної обмотки вимірюється таким чином: треба спочатку виміряти довжину витка на котушковий каркасі, а потім помножити на кількість витків, залишивши невеликий запас.

Процедура намотування котушок

Схема обмотки зварювального трансформатора: 1 - первинна, 2 - вторинна.

Закінчивши з усіма розрахунками треба починати намотувати котушки. Потрібно зробити каркас котушки відповідно до розмірів муздрамтеатру, щоб його можна було легко надіти на сердечник, зроблений з текстоліту або електротехнічного картону. Спочатку треба намотати 50% первинної обмотки, а потім 50% вторинної. Наступну котушку намотують аналогічним принципом. Між шарами бажано прокласти електротехнічний картон, склотканина, папір або спеціальні картонні смужки, це необхідно для того, щоб забезпечити кращу ізоляцію.

Перш ніж починати намотувати котушку, рекомендують вставити пару клинів з дерева, які будуть мати форму сердечника. Така котушка НЕ ​​буде покарежена, крім того, її буде легше надягати на муздрамтеатр.

Роблячи трансформатор своїми руками треба враховувати, що всі розрахунки є зразковими. Щоб отримати більш точні цифри, необхідно враховувати величезну кількість різних речей. На практиці виявляється, що більшість розрахунків відрізняються від справжніх показників. Саме тому саморобні трансформатори завжди доводиться підлаштовувати після їх складання.

Зварювальний трансформатор для дугового зварювання.

Треба включити апарат, а потім заміряти напругу, яка є на вторинній обмотці. Потрібно, щоб воно знаходилося в межах 65В. Потім необхідно домотать або змотати обмотку, щоб домогтися такого значення.

Що ж щодо первинної обмотки, варто передбачити кілька відгалужень для різної напруги мережі. Це стане в нагоді, якщо доведеться використовувати трансформатор в різних місцях. Практика показує, що напруга мережі може сильно коливатися, починаючи з 210В (таке часто спостерігається в селах) і закінчуючи 240В.

Якщо розрахунки невірні, наприклад, неправильно визначена магнітна проникність, значить необхідно просто перемотати обмотку або переключитися на більше витків. Це просто виправити, адже трансформатор не магазин, потрібно постежити за диском лічильника, адже в такому випадку він буде крутитися набагато швидше, ніж від 2-кіловатного апарату. Тому поки трансформатора не буду налаштовані, не варто відкушувати зайві обмотки.

Якщо немає необхідного перетину дроту, можна просто намотати на котушку паралельно два дроти (для алюмінієвого проводу потрібно збільшити перетин в півтора рази).

Особливості роботи з апаратом

Всі матеріали, з яких роблять зварювальні трансформатори, можна купити в звичайному магазині. Якщо людина хоч трохи знайомий з особливостями електротехніки, він зможе легко зробити подібний апарат.

Щоб уникнути опіків, роблячи трансформатор, потрібно обов'язково користуватися фібровою захисним щитком з світлофільтром Е-2 або Е-2. Також обов'язковою вважається спецодяг, рукавиці і головний убір. Зварювальні трансформатори треба зберігати подалі від вогкості, не допускаючи їх перегріву. Апарат треба періодично вимикати з мережі на кілька хвилин.

Не можна забувати про те, що такі трансформатори підходять виключно для виконання незначних обсягів робіт. Саме тому, використовуючи до 15 електродів, діаметр яких становить близько 3 міліметрів, треба дати йому трохи охолонути.

Відповідно якщо діаметр електродів становить 4 міліметри, то час безперервної роботи пристрою треба додатково скоротити. Зате поставивши в трансформатор 2-міліметрові електроди, можна довго працювати з ним без обов'язкових перерв, адже температура нагріву апарату не перевищить 70 градусів.

Простий трансформатор швидше за все буде нагріватися в режимі різання, тому потрібно давати йому більше «відпочивати». Апарат можна використовувати для нарізки практично будь-якого металу, використовуваного в побуті. Потрібно обов'язково відключати мережевий рубильник, переходячи в інший режим зварювання.