Смесители

Принципиальная схема сварочного инвертора: разбираемся в деталях. Как правильно подключить сварочный аппарат Схема подключения сварочного трансформатора 380в

Подключение и эксплуатация сварочного аппарата. Подключение сварочного аппарата 380в схема

Подключение сварочного аппарата 380в: как подключить сварку 380в

Сегодня мы поговорим о том, как самостоятельно осуществить подключение сварочного аппарата 380В для его дальнейшего использования. Сразу стоит предупредить, что если сварочный аппарат будет использоваться в домашних условиях, то очень важно знать, какую нагрузку смогут выдержать автоматы в электросети вашего дома или квартиры. И только после этого уже выбрать инвертор нужного типа и мощности. При выборе сварочного аппарата, конечно же, нужно учитывать многие важные характеристики. Мы опишем основные моменты, на которые обязательно нужно обращать внимание при выборе этого достаточно дорогостоящего оборудования. Важно подобрать такой агрегат, чтобы с его помощью можно было выполнять максимум задач, но и чтобы по стоимости он соответствовал заявленным параметрам. Итак, на чем же все-таки стоит акцентировать внимание?

Мощность потребляемого тока. К примеру, для того чтобы выполнять сварочные работы дома, достаточно сварочного агрегата мощностью до 5 кВт. Покупка же устройства с более высоким порогом потребляемой энергии будет нерациональной тратой денег.
Устойчивость к перепадам электроэнергии. Так как в сети электроснабжения часто возникает как резкое падение, так и резкий подъем напряжения тока.
На какой диапазон напряжения в сети рассчитан подключаемый сварочный аппарат.

После оценки всех перечисленных параметров, а также некоторых других важных условий, вы уже будете знать о том, как правильно подключить сварочный аппарат к электросети. Мы немного постараемся помочь в этом и опишем технические ключевые моменты.

Выполнение подключения оборудования для сварочных работ

Принципиальная электрическая схема соединения первичных обмоток сварочного аппарата на напряжение: а) 220 В; б) 380 В (вторичная обмотка не указана).

По своей сути, сварочный аппарат является источником инверторного сварочного тока и сварочной дуги. Понятно, что эта дуга возникает между электродом и металлом. А сам аппарат для сварки выступает как преобразователь. Для определения допустимой мощности оборудования для типа электрической проводки в помещении, нужно умножить значение напряжения в сети на максимальное значение тока, которое указано на автомате вводного щитка агрегата для такого рода работ. Для подключения самого агрегата на 380 В к нему надо правильно подключать выходящие контакты.

Важно установить заземление во избежание поражения электрическим током при выполнении сварочных работ.

Схема подключения оборудования для сварочных работ, который используется в быту будет следующей:

Определить необходимую мощность устройства для выполнения сварки в соответствии с тем, что будет подвергаться сварке.
Используя ручку регулятора тока, отрегулировать положение сердечника трансформатора. Этими действиями уменьшается или увеличивается сила тока.
При необходимости установите переключатель на корпусе агрегата в положение 380 В
Два питающих конца подсоедините к «фазе», а третий конец - к «нулю».

Запомните: толстые концы определяют выход, а тонкие - вход.

Вернуться к оглавлению

Использование удлинителей шнура для сварочного агрегата

В стандартной комплектации такие аппараты имеют электрошнур длиной от 1,8 м и до 2,5 м. Но этой длины сетевого провода может не хватить для проведения работ по сварке металлических поверхностей. Но как подключить сварочный агрегат в таком случае?

В таких ситуациях используют удлинители. Но бесконтрольно их использовать достаточно опасно, требуются предварительные подсчеты. Так, при сечении провода в 1,5 кв.мм максимальный ток, который можно пропускать по такому проводу, 16 А.

Немаловажная деталь - провод удлинителя нужно всегда разворачивать. Это связано с тем, что так провод под нагрузкой не перегревается и быстрее остывает, а это уменьшает риск возгорания.

К тому же в таком состоянии не образуется дополнительное индуктивное сопротивление.

Выполняя такие несложные требования, вы сможете правильно подключить сварочный аппарат и безопасно выполнять сварку.

expertsvarki.ru

Как подключить сварочный аппарат на 380 вольт

Сварка – ответственный и потенциально опасный процесс, при выполнении которого нужно учитывать множество факторов, соблюдать технологию и правила безопасности. Неправильное подключение сварочного аппарата 380 Вт – причина резких скачков напряжения, что приводит к выходу из строя бытовых приборов, «прилипанию» электрода и несчастным случаям.

Требования к проводке и розеткам

По принципу действия сварочный аппарат – это преобразователь тока в сварочную дугу. Диапазон рабочего тока (мощность оборудования) – основная характеристика прибора, определяющая его технические параметры. Она должна соответствовать возможностям электросети здания. Чтобы это определить, напряжение в сети умножают на предельно допустимое значение тока (указывается на автомате вводного щитка). Сравнивают полученное значение с данными в техпаспорте оборудования.

От бытовой розетки на 220 В можно запитать только инверторный прибор, который является более совершенным аппаратом со многими настройками и параметрами безопасности. При этом она должна быть со встроенным тугоплавким предохранителем или автовыключателем. В старых домах проводка рассчитана на максимальный ток 10 А, а при пуске прибора происходит скачок до 40 А – в таких зданиях нужно присоединяться к щитку.

Трансформаторный прибор, который предназначен для работы от 380 В, подключают только через электрощиток. При «слабой» проводке рекомендуется использовать бензогенератор.

Последовательность подключения агрегата

Общая схема подсоединения выполняется в следующей последовательности:

Провести необходимые расчёты и убедиться, что подключение оборудования для сварочных работ к сети здания допустимо.
Проверить автоматы и состояние пробок, убедиться в отсутствии «жучков».
Выставить значение рабочего напряжения, необходимого для проведения конкретных работ в зависимости от сложности, объёма и вида металла. Настройка регулирует положение сердечника трансформатора.
Перевести переключатель аппарата в положение 220 В или 380 В.
При возможности подсоединения на 220 В вставить вилку в розетку.
Для подключения сварочного аппарата в сеть 380В два питающих конца подаются на «фазу», третий – на «ноль». Рекомендуется использовать промышленную розетку и соответствующую вилку.

Использование удлинителей

Максимальная длина шнура аппарата - не более 2,5 м, для проведения крупных работ её не хватает. В таком случае для подключения сварочного агрегата разрешено применение удлинителя. При его выборе нужно соблюдать следующие требования:

сечение провода должно соответствовать правилу: 1 кв. мм на каждые 8 А;
общая длина питающего провода – не более 10 м.

Во время работы кабель должен быть полностью развёрнут, что предотвратит его перегревание и образование индуктивного сопротивления. Нужно избегать промежуточных соединений – через них происходят большие потери тока. Категорически исключено применение повреждённых проводов.

Соблюдение требований и стандартов при подсоединении гарантирует последующее безопасное и эффективное использование оборудования.

Видео по теме: Как из 380 получается 220 и куда подключать заземление

specnavigator.ru

Как подключить сварочный аппарат в сеть на 220, 380: настройка

Чтобы процесс сварки проходил как можно более безопасно и во время него не возникало ни каких серьезных проблем, следует разобраться с тем, как подключить сварочный аппарат. Для этого требуется учесть несколько основных факторов, таких как место расположения. Тип аппарата, место нахождения вентиляции и прочее. Вентиляция является одним из самых важных моментов при размещении инвертора, так как они сильно подвержены перегреванию. Также нужно обратить внимание на контакт с пылью. Таким образом, подключение сварочного аппарата может стать непростым процессом для новичков.

Подключение сварочного аппарата начинается с проверки параметров сети. Оно должно совпадать с тем, которое указано на корпусе техники, так как в ином случае ее нельзя будет использовать. Здесь необходимо соблюдать устройства правильных соединений. Тут необходимо использовать заземление и провода фазы, которые могут состоять из одной фазы или двух фаз и нейтрали.

Если в модели имеется функция самостоятельного регулирования входного напряжения, то ее следует поставить в то положение, значение которого будет соответствовать напряжению в сети. Для фиксации положения, как правило, используется закрепляющий винт.

Аппарат в сеть подключается при помощи обыкновенной штепсельной вилки. Она должна быть в исправном состоянии и соответствовать температурным нормам, так как во время работы будет происходить нагрев. В вилке должно быть заземление, к которому подключается специальный кабель. Также нужно соединить кабель «земли» с соответствующей клеммой. Соединение должно происходить недалеко от будущего шва, но на безопасном расстоянии. Для закрепления на металлической поверхности используется специальный зажим.

Пошаговая инструкция по подключению сварочного аппарата

Если вы не знаете, как подключить сварочный аппарат, то следует выполнить указанную ниже последовательность действий. Естественно, что перед подключением, нужно в очередной раз проверить целостность самого аппарата, работоспособность комплектующих, а также узнать рабочее напряжение. Для подключения следует иметь такие вещи как:

Сварочный аппарат;
Удлинитель;
Переходник.

Пошаговая последовательность подключения выглядит следующим образом:

Подготовка вилки для подключения, которая должна обладать определенным набором параметров, соответствующим необходимой термопропускной способности;
Выбирается розетка, в которой есть предохранитель или автоматический выключатель;
Обратный кабель подключается к клемме;
Кабель с держателем подключается к электроду с помощью зажима.

Только после завершения всех этих процедур технику можно подключать к сети. Практически все модели обладают короткими проводами, так что для их подключения нужно применять дополнительный удлинитель. Провод в нем должен быть достаточно большим, чтобы выдержать заданный уровень напряжения.

Особенности подключения в зависимости от типа аппарата

Естественно, что мини сварочный аппарат и большая профессиональная модель будут иметь свои особенности. Если вам требуется подключить сварочный инвертор с двумя фазами, то здесь соединение проводов будет идти в индивидуальной последовательности. Первый провод пускается сразу на фазу. Второй провод соединяется с нейтральным выходом. Третий провод соединяется с защитой.

Если приходится подключать трехфазный аппарат, то здесь уже нет обязательной последовательности. Одним из главных правил как подключить сварочный аппарат является соединение двух первых проводов к любым фазам, а одного к защите.

Для специалистов очень важно знать все особенности подключения различных аппаратов, особенно таких как сварочный трансформатор. Если применяется именно такая техника, то здесь требуется учитывать ряд специальных требований. Ведь трансформатор предназначается для работ в широком диапазоне параметров сварочного тока. Это приводит к тому, что в сети появляется резкий скачок тока. Из-за этого может выключиться защитный автомат или сгореть розетка. Такая разновидность техники подключается к щитку.

Невыполнение вышеуказанных правил может привести к серьезным поломкам техники, а также представляет риск для жизни и здоровья людей. Предварительная проверка помогает не только избежать ненужных травм, но и обеспечивает хорошие стабильные режимы сварки, не говоря уже о пожароопасной ситуации.

Подключение инверторного сварочного аппарата является наиболее простым из всей серии, так как большинство из них просто включаются в обыкновенную розетку без дополнительных клемм, заземлений и прочего. Единственным вопросом, который может возникнуть, как подключать сварочные провода к сварочному инвертору. Здесь также все предельно просто, так как держатель ставится на одну клемму, а зажим – на вторую. На большинстве моделей даже указываются соответствующие значки, чтобы нельзя было перепутать.

Возможные проблемы при подключении

Когда была совершена правильная настройка сварочного аппарата, но все равно могут возникать какие-либо неполадки. Одними из наиболее распространенных проблем является сильное гудение трансформатора, которое зачастую сопровождается перегревом обмоток, так что даже принудительная и естественная вентиляция не справляется. Причина неполадки здесь кроется в витковом замыкании, которое происходит в первичной обмотке. Единственным решением такой проблемы является перемотка обмотки, которая может пройти частично или полностью.

Когда сварочный аппарат присоединяют в сеть, то они могут давать слишком высокий ток. В этом также кроется причина короткого замыкания, но на этот раз ее локацией становится вторичная обмотка или обмотка регулятора. Чтобы исправить ситуацию здесь также требуется перемотка или ликвидация замыкания.

Если при необходимости снизить величину тока, ничего не выходит и регулятор крутится впустую, то здесь явно проблема с зажимами регулятора.

Периодически может возникать гул на аппарате, который не характерен для нормальной работы. Такая ситуация может возникать из-за ослабления пружины или по причине поломки провода.

Может возникнуть, что аппарат не включается. Здесь нужно проверить все контакты соединения, так как может быть переломлен контакт, что-то отсоединено и так далее. Все осмотры должны проводиться только при полном отключении от сети.

Таким образом, следует знать не только, как подключить инверторный сварочный аппарат, но и как справиться с его неполадками.

Видео: подключение сварочного аппарата к генератору

svarkaipayka.ru

Подключение сварочного аппарата | Electricdom.ru

Сварочный аппарат – это преобразователь напряжения и тока, которые необходимы дляполучения дуги между электродом и металлом. Производители сварочныхаппаратов стараются создать как можно лучшие условия специалисту при егоработе.

Прежде всего, в работе играет играет роль диапазон сварочного тока (образноговоря, мощность аппарата). Для сварки заборов, решеток и др. конструкцийдостаточно электрода до 4 мм, и сварочный ток в этом случае будет колебатьсяв пределах 180-220 А. Также играет роль Ux.x. (напряжениехолостого хода), чем оно выше, тем легче зажечь дугу. Обычно оносоставляет 35-80 В. Но многие аппараты уже имеют функцию поджига дуги,что удобно. Если в аппарате существует функция выпрямления сварочноготока, то шов будет качественнее и ровнее.

У сварочного аппарата есть ручка для регулировки тока (утрансформатора регулируется сердечник), ток уменьшается илиувеличивается. На вторичной обмотке сварочного трансформатора меньшевитков чем на первичной, это необходимо для увеличения тока.

При подключении сварочного аппарата необходимо посмотреть, на какоенапряжение он рассчитан, если и на 220 В и на 380 В, надо переключитьсоответствующий переключатель.

Для подключения сварочного аппарата на 220В в сеть 380В необходимо подключить кпитающему автомату один провод на фазу, другой на нейтраль, третий проводподключить к защитному нулевому проводнику для защиты корпуса. Для подключениябытового сварочного аппарата на 380 В к автомату (необходимо убедиться, что автомат по номинальному току достаточен для работы сварочного аппарата) подключить питающие концы к любым двум фазам, а также подключить третий провод к защитному нулевому проводнику для защиты корпуса. Если не видно, где вход, а где выход сварочного трансформатора - толстые концы сварочные (выход), более тонкие (вход). Фактически, в первичную обмотку трансформатора просто добавляется некоторое кол-во витков и питающее напряжение увеличивают с 220 до 380В.

Сварочный трансформатор NORDIKA 3200 предназначен для ручной дуговой сваркипеременным током низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Аппарат оборудован вентилятором и защитой от перегрева, укомплектован кабелями, электрододержателем, клеммой заземления, маской, щеткой и молоточком. Производитель фирма TELWIN.

Характеристики:Напряжение питания, 220-380 ВПотребляемая мощность, 3,5 кВтМаксимальный потребляемый ток, 16 АНапряжение холостого хода, 48 ВСварочный ток, 55-190 АДиаметр электродов, 2-4 ммВес, 20 кгГабариты, 650х325х425 мм

На сердечнике, сделанном из трансформаторной стали, размещены две обмотки -первичная и вторичная. В аппаратах такого типа одна обмотка закрепленастатично, а вторая передвигается относительно первой по сердечнику. Именноэтим перемещением и осуществляется регулировка силы тока.

Чтобы определить допустимую мощность сварочного аппарата для определенной электропроводки, нужно напряжение сети умножить на максимальное значение тока, указанное на автомате вводного щитка.

При увеличении тока (сварочного) на вторичной обмотке трансформаторауменьшается напряжение, мощность должна оставаться одной и той же (свойствотрансформатора).

www.electricdom.ru

Подключение сварочного аппарата и правила работы

Чтобы правильно и безопасно использовать сварочный аппарат, необходимо обеспечить его подключение согласно всем особенностям обращения с этим оборудованием. Важно правильно выполнить подключение сварочного аппарата.

Внимание надо обращать на любые мелочи, включая выбор питающего кабеля для устройства. Для работы со сварочным аппаратом необходимо иметь опыт, так как оборудование это потенциально опасное, начинать работу без опыта и защиты нельзя.

Правила подключения сварочного аппарата

Чтобы правильно пользоваться сваркой, следует выполнять все требования и рекомендации по включению сварочного аппарата:

Первое, что необходимо сделать, это проверить частоту и напряжение. Данные указываются производителем на корпусе оборудования. Они должны совпадать с показателями сети. Само подключение может выполняться одним из нескольких способов: использование двух фаз, одной фазы и нейтрали, использование отдельно заземления.
Если модель сварочного оборудования позволяет, нужно сразу выбрать необходимое напряжение для питающей сети. Переключатель фиксируется в выбранном положении. Важно определить, с какой сетью будет осуществляться работа, в противном случае аппарат выйдет из строя.
Для подключения надо использовать штепсельную вилку, характеристики которой соответствуют всем нормативам. Вилки без труда можно приобрести как отдельно, так и вместе с удлиняющими кабелями, что значительно облегчает подключение. Для вилки должен иметься в наличии наконечник с заземлением, через него и будет осуществляться подключение. Обычная розетка уже не подходит, надо использовать специальный плавкий предохранитель, допускается применять и автопереключатель, чтобы сделать подключение простым и безопасным.
Включение сварочного аппарата осуществляется за счет обратного кабеля «земля», который крепится к клеммам в необходимой рабочей точке. При этом расстояние от будущего шва должно быть минимальным по возможности. Кабель-держатель надо фиксировать к специальному фрагменту корпуса, используя надежный зажим.
Перед тем как начинать включение к сети, необходимо повторно проверить, чтобы все штепсели и кабели были подключены надежно и прочно. Если наблюдается плохой контакт, это может стать причиной остановки оборудования, возникновения опасной ситуации.

Перед тем как начинать работать, требуется приготовить перчатки, специальную сварочную маску с защитой для глаз. Это обязательное условие, так как во время сварки образуется высокотемпературная дуга. Она может сильно повредить глаза, если не обеспечить их защиту.

Проводка для сварочного аппарата

Если сварочный аппарат будет использоваться в домашних условиях, то надо сразу проследить, какого типа проводка установлена, осмотреть розетки. Происходит это из-за того, что слабая проводка может привести к выходу из строя сварочного аппарата. Обычно в старых домах розетки рассчитаны на ток в 10 А, а этого может быть недостаточно для выполнения сварочных работ. В этом случае может потребоваться использование специальных генераторов. Нужно осмотреть состояние счетчика, ни в коем случае нельзя, чтобы на нем стояли так называемые жучки.

Если не учесть этих требований, то во время включения сварочного аппарата может возникнуть резкий скачок напряжения, свет вполне может пропасть не только в квартире, но и во всем доме. Сильные понижения до 150 В приводят к тому, что сварка становится невозможной, а в помещении возникают колебания, которые опасны для любого электрооборудования, осветительных приборов.

Можно ли использовать удлинитель?

Когда выполняется подключение аппарата для сварки, важно использовать правильный сетевой провод, его длина должна составлять до 1,8-2,5 м. Поэтому возникает вопрос, можно ли применять удлинитель, если это требуется. Особых ограничений нет, но и бесконтрольно пользоваться подобным оборудованием нельзя. Для этого требуется провести расчет, без него подключать удлинитель не рекомендуется.

Начинать надо с сечения электрического кабеля. Для изделия в 1,5 м² можно использовать ток с максимальным значением в 16 А. Для оборудования с сечением кабеля в 2,5 м² значение тока уже выше - до 25 А. Нужно учесть, какой тип оборудования для сварки будет использоваться, какие условия для его применения существуют. Производители сварочных аппаратов сами указывают все необходимые значения, остается только приобрести удлинитель, выполняющий все требования.

При использовании удлинителя необходимо полностью разворачивать провод, чтобы он быстро и легко остывал, не образовывалось индуктивного сопротивления. Важно использовать заземление, от этого зависит безопасность работы.

Иногда возникает необходимость удлинить кабель около самого входа сварочного аппарата. Промежуточных соединений лучше не делать, следует использовать целый многожильный кабель с требуемым сечением. Для тока в 140 А сечение не должно быть меньше 35 мм². Лучше всего использовать медные жилы, диаметр которых составляет от 7 мм.

Сварочный генератор или бензогенератор?

Для правильного использования оборудования важно выбрать генератор. Часто случается так, что при падении напряжения во время сварки процесс останавливается, он становится невозможным. Многие совершают при этом ошибку, применяя для работы бензогенератор, который и будет обеспечивать питание сварочного оборудования. Его мощность небольшая, качественную работу он просто не в состоянии обеспечить.

Нельзя применять генераторы, мощность которых составляет меньше 5 кВт, так как они не выдержат необходимого напряжения.

Значение выходящего напряжения будет сильно отличаться от общей мощности.

При использовании электрода на 3 мм сила тока составляет 120 А, напряжение должно быть 40 В. На выходе мощность составит 120х40=4,8 кВт. Если КПД сварочного инвертора равно 0,8-0,9, то на входе мощность должна быть 4,8/0,8/=6 кВт. Важно помнить, что сварочный аппарат инверторного типа чувствительный к любым скачкам напряжения при входе. Если не обеспечить нормальные условия работы, то оборудование быстро выйдет из строя.

Если сеть слабая, то лучше использовать сварочный аппарат, который соединяется не с бензогенератором, а с электрогенератором. Здесь отлично подходит модель Champion DW 180 AE, для которой возможен сварочный ток в 180 А. При необходимости можно использовать специальный стабилизатор переменного тока, который монтируется перед сварочным оборудованием. Стоимость такого оборудования значительная, но его применение необходимо для качественного выполнения работ и безопасности.

Для безопасного использования сварочного аппарата важно обеспечить его грамотное включение. Для этого надо следовать довольно простым рекомендациям, использовать для подключения только правильно выбранные кабели, при необходимости приобретать генератор для питания устройства.

moyasvarka.ru

Подключение сварочного аппарата

Типовая конструкция сварочного аппарата для электродуговой сварки включает в себя две основные части: источник питания, куда поступает напряжение от сети и сварочный узел. сварочный узел, в свою очередь, состоит из держателя, самого электрода и нулевого провода.

Когда электрод кратковременно касается места будущего соединения, в этом месте проскакивает искра (возникает пробой) в зазоре из воздуха. С этого и начинается, непосредственно, сварка. Сварщик должен успеть убрать разогретый конец, чтобы тот не прилип к металлической поверхности. Одновременно, нужно удерживать такое минимальное расстояние между электродом и металлом, которое позволяет сохранить электрическую дугу.

Электрическая дуга – это достаточно длительный электрический разряд, возникающий между областью будущего сварного шва и концом электрода. Область сварки еще называют дуговой зоной. На катодной области образуется температура свыше 30000С. При этом разность потенциалов остается сравнительно небольшой, всего 20 – 25 В.

Во время образования дуги вначале происходит пробой воздушного зазора электронами. После, в доли секунды, происходит стабилизация процесса в промежутке дуги. Далее наступает ионизация электронами молекул газа, в результате чего появляется ионная проводимость. Горение дуги стабилизируется при помощи плавящейся и испаряющейся обмазки электродов.

Во время сварки, под влиянием высокой температуры, электрод начинает плавиться. На его конце появляется капля из расплавленного металла: она отрывается и падает на металлическую поверхность детали. На металл переносится в пределах 95% общей массы электрода, остальная часть обращается в пар и брызги. Сила тока, диаметр электрода, длина дуги и другие факторы – влияют на скорость образования капель и их размер. Оболочка, которой покрыты электроды, образует шлак для скрытия капель металла. В результате, капли металла, проходя через дугу, не замыкают дуговой промежуток.

Порядок работы типового сварочного трансформатора и схема его подключения

Трансформатор – главный источник питания всей системы сварки. С его помощью понижается сетевое однофазное напряжение с 220В до рабочего значения для сварки порядка 50 – 80В. Нестандартные условия работы требуют от трансформатора наибольшей отдачи мощности во время сварочных работ. Конструкция сварочного трансформатора предполагает прохождение по нему больших токов.

Для улучшения технических характеристик сварочного аппарата используют дополнительные устройства:

Для улучшения устойчивости дуги применяют балластное сопротивление. Оно изготавливается из нихромовой проволоки, обладающей хорошим удельным сопротивлением. Допускается расположение электрода с меньшей точностью по отношению к металлу;
Для стабильной работы аппарата от переменного напряжения применяют дроссель. При этом значительно увеличивается вес сварочного аппарата и применение возможно, в основном, лишь в стационарных условиях;
Выпрямление переменного тока с помощью диодных мостов. Сварочная дуга при постоянном токе горит более стабильно, качество швов более высокое.

electric-220.ru

Как подключить сварочный аппарат: требования

Еще совсем недавно вопрос, как подключить сварочный аппарат, задавали только сварщики-профессионалы. Сегодня эта тема волнует большую армию умельцев-любителей. Современные производители значительно расширили рамки понятия «бытовые приборы и инструменты». Сейчас в этот список попадают различного назначения станки и приспособления. Среди этого разнообразия есть и сварочный аппарат.

Подключение сварочного аппарата может стать проблемой для тех, кто приобрел подобный инструмент впервые или попросил у соседа. Подключить нужно правильно, чтобы во время работы не повредить электропроводку, розетки, да и сам аппарат. Паспорт на оборудование, как правило, не содержит таких рекомендаций.

Разновидности сварочного аппарата

Определиться с типом «сварочника» нужно прежде, чем приступать к работе. Существуют две разновидности аппарата: инверторный и трансформаторный. Инверторный сварочный аппарат - легкий и компактный - снабжен множеством защит и регулировок. Существуют разные модели, различающиеся мощностью и выходным током, предназначенные для настоящих «профи» и для «чайников». Небольшой вес (до 5-6 кг) и скромные габариты позволяют использовать подобные устройства как переносные. Их можно просто повесить на плечо и работать в самых сложных условиях. Аппарат уверенно варит электродами диаметром до 4-5 мм, да и стоит вполне приемлемо.

Единственный недостаток - ремонтопригодность. В случае поломки без познаний в современной электронике починить самостоятельно его не удастся. Важный совет новичкам от профессионалов - «инверторник» нельзя ставить на землю. Обязательно нужно подложить под аппарат деревянную или пластмассовую дощечку.

В основе трансформаторных сварочных аппаратов лежит традиционная схема: сетевой трансформатор с медными обмотками. Отсюда солидные габариты, приличный вес и соответствующая цена. К несомненным плюсам таких устройств следует отнести возможность работы с металлом практически любой толщины и простоту в ремонте.

1.1. Общие сведения.

В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали. Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения.

На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе. Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода U хх до 70...75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения (Рис. 1).

Рис.1 Принципиальная электрическая схема мостового выпрямителя сварочного аппарата, с указанием полярности при сварке тонколистового металла

Для сглаживания пульсаций напряжения один из выводов СА подсоединяют к держателю электродов через Т-образный фильтр, состоящего из дросселя L1 и конденсатора С1. Дроссель L1 представляет собой катушку из 50...70 витков медной шины с отводом от середины сечением S=50 мм 2 намотанную на сердечнике, например, от понижающего трансформатора ОСО-12, или более мощного. Чем больше сечение железа сглаживающего дросселя, тем менее вероятность того, что его магнитная система войдет в насыщение. При вхождении магнитной системы в насыщение при больших токах (например при резке) индуктивность дросселя скачкообразно уменьшается и соответственно сглаживание тока происходить не будет. Дуга при этом будет гореть неустойчиво. Конденсатор С1 представляет собой батарею конденсаторов типа МБМ, МБГ или им подобных емкостью 350-400 мкФ на напряжение не ниже 200 В

Характеристики мощных диодов и их импортных аналогов можно . Или по ссылке можно скачать справочник по диодам из серии «В помощь радиолюбителю № 110»

Для выпрямления и плавного регулирования сварочного тока используют схемы на мощных управляемых тиристорах, которые позволяют изменять напряжение от 0,1 хх до 0,9U хх. Помимо сварки эти регуляторы могут быть использованы для зарядки аккумуляторных батарей, питания электронагревательных элементов и других целей.

В сварочных аппаратах переменного тока используют электроды диаметром более 2 мм, что позволяет сваривать изделия толщиной более 1,5 мм. В процессе сварки ток достигает десятки ампер и дуга горит достаточно устойчиво. В таких сварочных аппаратах используют специальные электроды, которые предназначены только для сварки на переменном токе..

Для нормальной работы сварочного аппарата необходимо выполнить ряд условий. Величина выходного напряжения должна быть достаточной для надежного зажигания дуги. Для любительского сварочного аппарата U хх =60...65В. Для безопасности проведения работ более высокое выходное напряжение холостого хода не рекомендуется, у промышленных сварочных аппаратов для сравнения U хх может составлять 70..75 В..

Величина напряжения сварки I св должна обеспечивать устойчивое горение дуги, в зависимости от диаметра электрода. Величина напряжения сварки U св может составлять 18...24 В.

Номинальный сварочный ток должен составлять:

I св =KK 1 *d э , где

I св - величина сварочного тока, А;

K 1 =30...40 - коэффициент, зависящий от типа и размера электрода d э , мм.

Ток короткого замыкания не должен превышать номинальный сварочный ток более чем на 30...35%.

Замечено, что устойчивое горение дуги возможно в том случае, если сварочный аппарат имеет падающую внешнюю характеристику, которая определяет зависимость между силой тока и напряжением в сварочной цепи. (рис.2)

Рис.2 Падающая внешняя характеристика сварочного аппарата:

В домашних условиях, как показывает практика, собрать универсальный сварочный аппарат на токи то 15...20 до 150...180 А достаточно сложно. В связи с этим, конструируя сварочный аппарат, не следует стремится к полному перекрытию диапазона сварочных токов. Целесообразно на первом этапе собрать сварочный аппарат для работы с электродами диаметром 2...4 мм, а на втором этапе, в случае необходимости работы на малых токах сварки, дополнить его отдельным выпрямительным устройством с плавным регулированием сварочного тока.

Анализ конструкций любительских сварочных аппаратов в домашних условиях позволяет сформулировать ряд требований, которые должны быть выполнены при их изготовлении:

Небольшие габариты и вес
Питание от сети 220 В
Длительность работы должна составлять не менее 5...7 электродов d э =3...4 мм

Вес и габариты аппарата напрямую зависят от мощности аппарата и могут быть снижены, благодаря уменьшению его мощности. Продолжительность работы сварочного аппарата зависит от материала сердечника и теплостойкости изоляции обмоточных проводов. Для увеличения времени сварочных работ необходимо использовать для сердечника сталь с высокой магнитной проницаемостью.

1. 2. Выбор типа сердечника.

Для изготовления сварочных аппаратов используют в основном магнитопроводы стержневого типа, поскольку в исполнении они более технологичны. Сердечник сварочного аппарата можно набрать из пластин электротехнической стали любой конфигурации толщиной 0,35...0,55 мм и стянуть шпильками, изолированными от сердечника (Рис. 3).

Рис.3 Магнитопровод стержневого типа:

При подборе сердечника необходимо учитывать размеры "окна", чтобы поместились обмотки сварочного аппарата, и площадь поперечного сердечника (ярма) S=a*b , см 2 .

Как показывает практика, не следует выбирать минимальные значения S=25..35 см 2 , поскольку сварочный аппарат не будет иметь требуемый запас мощности и будет трудно получить качественную сварку. А отсюда, как следствие, возможность перегрева аппарата после непродолжительной работы. Чтобы этого не было, сечение сердечника сварочного аппарата должно составлять S=45..55 см 2 . Хотя при этом сварочный аппарат будет несколько тяжелее, но будет работать надежно!

Следует заметить, что любительские сварочные аппараты на сердечниках тороидального типа имеют электротехнические характеристики в 4...5 раз выше, чем у стержневого, а отсюда и небольшие электропотери. Изготовить сварочный аппарат с использованием сердечника тороидального типа сложнее, чем с сердечником стержневого типа. Это связано, в основном, с размещением обмоток на торе и сложностью самой намотки. Однако, при правильном подходе они дают хорошие результаты. Сердечники изготавливают из ленточного трансформаторного железа, свернутого в рулон в форме тора.

Рис. 4 Магнитопровод тороидального типа:

Для увеличения внутреннего диаметра тора ("окна") с внутренней стороны отматывают часть стальной ленты и наматывают на внешнюю сторону сердечника (Рис. 4). После перемотки тора эффективное сечение магнитопровода уменьшиться, поэтому частично придется подмотать тор железом с другого автотрансформатора до тех пор, пока сечение S не будет равно как минимум 55 см 2 .

Электромагнитные параметры такого железа чаще всего неизвестны, поэтому их с достаточной точностью можно определить экспериментально .

1. 3. Выбор провода обмоток.

Для первичных (сетевых) обмоток сварочного аппарата лучше использовать специальный термостойкий медный обмоточный провод в хлопчатобумажной или стеклотканевой изоляции. Удовлетворительной теплостойкостью обладают также провода в резиновой или резинотканевой изоляции. Не рекомендуется использовать для работы при повышенной температуре провода в полихлорвиниловой изоляции (ПХВ) изоляции из-за возможного её плавления, вытекания из обмоток и короткого замыкания витков. Поэтому полихлорвиниловую изоляцию с проводов необходимо либо снять и обмотать провода по всей длине хлопчатобумажной изоляционной лентой, либо вообще не снимать, а обмотать провод поверх изоляции.

При подборе сечения обмоточных проводов с учетом периодической работы сварочного аппарата допускается плотность тока 5 А/мм2. Мощность вторичной обмотки можно рассчитать по формуле P 2 =I св *U св . Если сварка ведется электродом dэ=4 мм, при токе 130...160 А, то мощность вторичной обмотки составит: Р 2 =160*24=3,5...4 кВт , а мощность первичной обмотки с учетом потерь составит порядка 5...5,5 кВт . Исходя из этого, максимальный ток в первичной обмотке может достигать 25 А . Следовательно, площадь сечения провода первичной обмотки S 1 должна быть не менее 5..6 мм 2 .

На практике площадь сечения провода желательно взять несколько больше, 6...7 мм 2 . Для намотки берется прямоугольная шина или медный обмоточный провод диаметром 2,6...3 мм без учета изоляции. Площадь сечения S намоточного провода в мм2 вычисляют по формуле: S=(3,14*D 2)/4 или S=3,14*R 2 ; D - диаметр голого медного провода, измеренный в мм. При отсутствии провода нужного диаметра, намотку можно вести в два провода подходящего сечения. При использовании алюминиевого провода его сечение необходимо увеличить в 1,6..1,7 раза.

Число витков первичной обмотки W1 определяется из формулы:

W 1 =(k 2 *S)/U 1 , где

k 2 - постоянный коэффициент;

S - площадь сечения ярма в см 2

Можно упростить расчет применив для расчета специальную программу Сварочный калькулятор

При W1=240 витков делают отводы от 165, 190 и 215 витков, т.е. через каждые 25 витков. Большее количество отводов сетевой обмотки, как показывает практика, нецелесообразно.

Это связано с тем, что за счет уменьшения числа витков первичной обмотки увеличивается как мощность сварочного аппарата, так и U хх, что приводит к повышению напряжения горения дуги и ухудшению качества сварки. Изменением только числа витков первичной обмотки добиться перекрытия диапазона сварочных токов без ухудшения качества сварки не удается. В этом случае необходимо предусмотреть переключение витков вторичной (сварочной) обмотки W 2 .

Вторичная обмотка W 2 должна содержать 65...70 витков медной изолированной шины сечением не менее 25 мм2 (лучше сечением 35 мм2). Для намотки вторичной обмотки подходит также гибкий многожильный провод, например, сварочный, и трехфазный силовой многожильный кабель. Главное, чтобы сечение силовой обмотки не было меньше требуемого, а изоляция провода была теплостойкой и надежной. При недостаточном сечении провода возможна намотка в два и даже в три провода. При использовании алюминиевого провода его сечение необходимо увеличить в 1,6...1,7 раза. Выводы сварочной обмотки обычно заводят через медные наконечники под клеммные болты диаметром 8...10 мм (Рис. 5).

1.4. Особенности намотки обмоток.

Существуют следующие правила намотки обмоток сварочного аппарата:

Намотка должна производится по изолированному ярму и всегда в одном направлении (например, по часовой стрелке).
Каждый слой обмотки изолируют слоем хлопчатобумажной изоляции (стеклоткани, электрокартона, кальки), желательно с пропиткой бакелитовым лаком.
Выводы обмоток залуживают, маркируют, закрепляют хлопчатобумажной тесьмой, а на выводы сетевой обмотки дополнительно надевают хлопчатобумажный кембрик.
При некачественной изоляции провода, намотку можно производить в два провода, один из которых хлопчатобумажный шнур или хлопчатобумажная нить для рыболовства. После намотки одного слоя обмотку с хлопчатобумажной нитью фиксируют клеем (или лаком) и только после его высыхания наматывают следующий ряд.

Сетевую обмотку на магнитопроводе стержневого типа можно расположить двумя основными способами. Первый способ позволяет получить более "жесткий" режим сварки. Сетевая обмотка при этом состоит из двух одинаковых обмоток W1, W2, расположенных на разных сторонах сердечника, соединенных последовательно и имеющих одинаковое сечение проводов. Для регулировки выходного тока на каждой из обмоток делают отводы, которые попарно замыкаются (Рис. 6 а, б )

Рис. 6. Способы намотки обмоток СА на сердечнике стержневого типа:

Второй способ намотки первичной (сетевой) обмотки представляет намотку провода на одной из сторон сердечника (рис. 6 в, г ). В этом случае сварочный аппарат имеет крутопадающую характеристику, варит "мягко", длина дуги меньше влияет на величину сварочного тока, а следовательно, и на качество сварки.

После намотки первичной обмотки сварочного аппарата необходимо проверить на наличие короткозамкнутых витков и правильность выбранного числа витков. Сварочный трансформатор включают в сеть через плавкий предохранитель (4...6 А) и если есть амперметр переменного тока. Если предохранитель сгорает или сильно греется - это явный признак короткозамкнутого витка. В этом случае первичную обмотку необходимо перемотать, обратив особое внимание на качество изоляции.

Если сварочный аппарат сильно гудит, а потребляемый ток превышает 2...3 А, то это означает, что число витков первичной обмотки занижено и необходимо подмотать еще некоторое количество витков. Исправный сварочный аппарат должен потреблять ток на холостом ходу не более 1..1,5 А, не греться и сильно не гудеть.

Вторичную обмотку сварочного аппарата всегда наматывают на двух сторонах сердечника. По первому способу намотки вторичная обмотка состоит из двух одинаковых половин, включенных для повышения устойчивости дуги встречно-параллельно (Рис. 6 б). В этом случае сечение провода можно взять несколько меньше, то есть 15..20 мм 2 . При намотке вторичной обмотки по второму способу, вначале на свободной от обмоток стороне сердечника наматывается 60...65% от общего числа ее витков.

Эта обмотка служит, в основном, для поджога дуги, а во время сварки, за счет резкого увеличения рассеивания магнитного потока, напряжение на ней падает на 80...90%. Остальное количество витков вторичной обмотки в виде дополнительной сварочной обмотки W 2 наматывается поверх первичной. Являясь силовой, она поддерживает в требуемых пределах напряжение сварки, а следовательно, и сварочный ток. Напряжение на ней падает в режиме сварки на 20...25% относительно напряжения холостого хода.

Намотка обмоток сварочного аппарата на сердечнике тороидального типа можно также произвести несколькими способами (Рис. 7 ).

Способы намотки обмоток сварочного аппарата на тороидальном сердечнике.

Переключение обмоток в сварочных аппаратах проще сделать с помощью медных наконечников и клемм. Медные наконечники в домашних условиях можно изготовить из медных трубок подходящего диаметра длиной 25...30 мм, закрепив в них провода опрессовкой или пайкой. При сварке в различных условиях (сильная или слаботочная сеть, длинный или короткий подводящий кабель, его сечение и т.д.) переключением обмоток настраивают сварочный аппарат на оптимальный режим сварки, и далее переключатель можно установить в нейтральное положение.

1.5. Настройка сварочного аппарата.

Изготовив сварочный аппарат, домашний электрик должен произвести его настройку и проверку качества сварки электродами различного диаметра. Процесс настройки заключается в следующем. Для измерения сварочного тока и напряжения нужны: вольтметр переменного тока на 70...80 В и амперметр переменного тока на 180...200 А. Схема подключения измерительных приборов показана на (Рис. 8 )

Рис. 8 Принципиальная схема подключения измерительных приборов при настройке сварочного аппарата

При сварке различными электродами снимают значения тока сварки - I св и напряжения сварки U св, которые должны находится в требуемых пределах. Если сварочный ток мал, что бывает чаще всего (электрод липнет, дуга неустойчивая), то в этом случае переключением первичной и вторичной обмоток устанавливают требуемые значения, или перераспределяют количество витков вторичной обмотки (без их увеличения) в сторону увеличения числа витков, намотанных поверх сетевой обмотки.

После сварки необходимо проконтролировать качество сварки: глубину провара и толщину наплавленного слоя металла. Для этой цели разламывают или распиливают кромки свариваемых изделий. По результатам измерений желательно составить таблицу. Анализируя полученные данные, выбирают оптимальные режимы сварки для электродов различного диаметра, помня о том, что при сварке электродами, например, диаметром 3 мм, электродами диаметром 2 мм можно резать, т.к. ток резки больше сварочного на 30...25%.

Подключение сварочного аппарата к сети должно производится проводом сечением 6...7 мм через автомат на ток 25...50 А, например АП-50.

Диаметр электрода, в зависимости от толщины свариваемого металла, можно выбрать, исходя из следующего соотношения: dэ=(1...1,5)*В, где В - толщина свариваемого металла, мм. Длина дуги выбирается в зависимости от диаметра электрода и в среднем равна (0,5...1,1)dэ. Рекомендуется выполнять сварку короткой дугой 2...3 мм, напряжение которой равно 18...24 В. Увеличение длины дуги приводит к нарушению стабильности ее горения, повышению потерь на угар и разбрызгивание, снижению глубины проплавления основного металла. Чем длиннее дуга, тем выше напряжение сварки. Скорость сварки выбирает сварщик в зависимости от марки и толщины металла.

При сварке на прямой полярности плюс (анод) подсоединяют к детали и минус (катод) - к электроду. Если необходимо, чтобы на детали выделялось меньшее количество тепла, например, при сварке тонколистовых конструкций, то применяют сварку на обратной полярности. В этом случае минус (катод) присоединяют к свариваемой детали, а плюс (анод) - к электроду. При этом не только обеспечивается меньший нагрев свариваемой детали, но и ускоряется процесс расплавления электродного металла за счет более высокой температуры анодной зоны и большего подвода тепла.

Сварочные провода присоединяют к сварочному аппарату через медные наконечники под клеммные болты с наружной стороны корпуса сварочного аппарата. Плохие контактные соединения снижают мощностные характеристики сварочного аппарата, ухудшают качество сварки и могут вызвать их перегрев и даже возгорание проводов.

При небольшой длине сварочных проводов (4..6 м) площадь их сечения должна быть не менее 25 мм 2 .

Во время проведения сварочных работ необходимо соблюдать правила пожарной безопасности, а при настройке аппарата и электробезопасности - во время проведения измерений электроприборами. Сварку следует вести обязательно в специальной маске с защитным стеклом марки С5 (на токи до 150...160 А) и рукавицах. Все переключения в сварочном аппарате обязательно нужно делать только после отключения сварочного аппарата от сети.

2. Переносной сварочный аппарат на основе "Латра".

2.1. Особенность конструкции.

Сварочный аппарат работает от сети переменного тока напряжением 220 В. Особенностью конструкции аппарата является использование необычной форма магнитопровода, благодаря которой вес всего устройства составляет всего 9 кг, а габариты 125х150 мм (Рис. 9 ).

Для магнитопровода трансформатора используется ленточное трансформаторное железо, свернутое в рулон в форме тора. Как известно, в традиционных конструкциях трансформаторов магнитопровод набирается из Ш-образных пластин. Электротехнические характеристики сварочного аппарата, благодаря использованию сердечника трансформатора в виде тора, в 5 раз выше, чем у аппаратов с Ш-образными пластинами, а потери минимальные.

2.2. Доработки «Латра».

Для сердечника трансформатора можно использовать готовый «ЛАТР» типа М2 .

Примечание. Все латры имеют шестивыводную колодку и напряжение: на входе 0-127-220, и на выходе 0- 150 – 250. Есть два вида: большие и маленькие, и называются ЛАТР 1М и 2М. Кто из них какой я не помню. Но, для сварки нужны именно большой ЛАТР с перемотанным железом или, если они исправные, то наматывают шиной вторичные обмотки и после этого первичные обмотки соединяют параллельно, а вторички последовательно. При этом нужно учитывать совпадение направлений токов во вторичной обмотке. Тогда получается что-то похожее на сварочный аппарат, правда варит, как и все тороидальные, немного жестковато.

Можно использовать магнитопровод в виде тора от сгоревшего лабораторного трансформатора. В последнем случае, сначала снимают с «Латра» ограждение, арматуру и удаляют обгоревшую обмотку. Очищенный магнитопровод при необходимости перематывают (см. выше), изолируют электрокартоном или двумя слоями лакоткани и наматывают обмотки трансформатора. Сварочный трансформатор имеет всего две обмотки. Для намотки первичной обмотки используется кусок провода ПЭВ-2 длиной 170 м, диаметром 1,2 мм (Рис. 10 )

Рис. 10 Намотка обмоток сварочного аппарата:

1 - первичная обмотка;	3 - бухта провода;
2 - вторичная обмотка;	4 - ярмо

Для удобства намотки провод предварительно наматывают на челнок в виде деревянной рейки 50х50 мм с прорезями. Однако для большего удобства можно изготовить несложное приспособление для намотки тороидальных силовых трансформаторов

Намотав первичную обмотку, покрывают ее слоем изоляции, а после наматывают вторичную обмотку трансформатора. Вторичная обмотка содержит 45 витков и наматывается медным проводом в хлопчатобумажной или стекловидной изоляции. Внутри сердечника провод располагается виток к витку, а снаружи - с небольшим зазором, что необходимо для лучшего охлаждения. Сварочный аппарат, изготовленный по приведенной методике, способен дать ток 80...185 А. Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата приведена на рис. 11.

Рис. 11 Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата.

Работа несколько упростится, если удастся приобрести работающий "Латр" на 9 А. Тогда снимают с него ограждение, токосъемный ползунок и крепежную арматуру. Далее определяют и маркируют выводы первичной обмотки на 220 В, а остальные выводы надежно изолируют и временно прижимают к магнитопроводу таким образом, чтобы их не повредить при намотке новой (вторичной) обмотки. Новая обмотка содержит столько же витков и той же марки, и того же диаметра провода, что и в рассмотренном выше варианте. Трансформатор в этом случае дает ток 70...150 А.
Изготовленный трансформатор помещают на изолированную площадку в прежний кожух, предварительно просверлив в нем отверстия для вентиляции (рис. 12))

Рис. 12 Варианты кожуха сварочного аппарата на основе "ЛАТРА".

Выводы первичной обмотки подключаются к сети 220 В кабелем ШРПС или ВРП, при этом в этой цепи следует поставить отключающий автомат АП-25. Каждый вывод вторичной обмотки соединяют с гибким изолированным проводом ПРГ. Свободный конец одного из этих проводов крепится к держателю электрода, а свободный конец другого - к свариваемой детали. Этот же конец провода необходимо заземлять для безопасности сварщика. Регулировка тока сварочного аппарата производится включением последовательно в цепь провода держателя электрода кусков нихромовой или константановой проволоки d=3 мм и длиной 5 м, свернутых «змейкой». «Змейка» крепится к листу асбеста. Все соединения проводов и балластника производятся болтами М10. Перемещая по "змейке" точку присоединения провода, устанавливают необходимый ток. Регулировку тока можно производить с использованием электродов различного диаметра. Для сварки таким аппаратом пользуются электродами типа Э-5РАУОНИИ-13/55-2,0-УД1 dd=1...3 мм.

При проведении сварочных работ для предотвращения ожогов необходимо применять фибровый защитный щиток, снабженный светофильтром Э-1, Э-2. Обязательным является головной убор, спецодежда и рукавицы. Сварочный аппарат следует оберегать от сырости и не допускать его перегрева. Ориентировочные режимы работы с электродом d=3 мм: для трансформаторов с током 80...185 А - 10 электродов, а с током 70...150 А - 3 электрода. после использования указанного количества электродов, аппарат отключают от сети минимум на 5 минут (а лучше около 20).

3. Сварочный аппарат из трехфазного трансформатора.

Сварочный аппарат, при отсутствии "ЛАТРА", можно сделать и на основе трехфазного понижающего трансформатора 380/36 В, мощностью 1..2 кВт, который предназначен для питания пониженным напряжением электроинструментов или освещения (рис. 13).

Рис. 13 Общий вид сварочного аппарата и его сердечник.

Здесь подойдет даже экземпляр с одной перегоревшей обмоткой. Такой сварочный аппарат работает от сети переменного тока напряжением 220 В или 380 В и с электродами диаметром до4 мм позволяет сваривать металл толщиной 1...20 мм.

3.1. Детали.

Клеммы для выводов вторичной обмотки можно сделать из медной трубки d 10...12 мм и длиной 30...40 мм (рис.14).

Рис. 14 Конструкция клеммы вторичной обмотки сварочного аппарата.

С одной стороны ее следует расклепать и в получившейся пластине просверлить отверстие d 10 мм. Тщательно зачищенные провода вставляют в трубку клеммы и обжимают легкими ударами молотка. Для улучшения контакта на поверхности трубки клеммы можно сделать насечки керном. На панели, расположенной наверху трансформатора, заменяют штатные винты с гайками М6 на два винта с гайками М10. Новые винты и гайки желательно использовать медные. К ним присоединяют клеммы вторичной обмотки.

Для выводов первичной обмотки изготовляют дополнительную плату из листового текстолита толщиной 3мм (рис.15 ).

Рис. 15 Общий вид платки для выводов первичной обмотки сварочного аппарата.

В плате сверлят 10...11 отверстий d=6мм и вставляют в них винты М6 с двумя гайками и шайбами. После этого плату крепят в верхней части трансформатора.

Рис. 16 Принципиальная электрическая схема соединения первичных обмоток трансформатора на напряжение: а) 220 В; б) 380 В (вторичная обмотка не указана)

При питании аппарата от сети 220 В две его крайние первичные обмотки соединяются параллельно, а среднюю обмотку присоединяют к ним последовательно (рис.16 ).

4. Держатель электродов.

4.1. Держатель электродов из трубы d¾".

Наиболее простой является конструкция электродержателя, изготовленная из трубы d¾" и длиной 250 мм (рис.17 ).

С обеих сторон трубы на расстоянии 40 и 30 мм от ее торцов выпиливают ножовкой выемки глубиной в половину диаметра трубы (рис.18 )

Рис. 18 Чертеж корпуса держателя электродов из трубы d¾"

К трубе над большой выемкой приваривают отрезок стальной проволоки d=6 мм. С противоположной стороны держателя сверлят отверстие d=8,2 мм, в которое вставляют винт М8. К винту присоединяется клемма от кабеля, идущего к сварочному аппарату, которая зажимается гайкой. Сверху на трубу надевается кусок резинового или капронового шланга с подходящим внутренним диаметром.

4.2. Держатель электродов из стальных уголков.

Удобный и простой в конструкции держатель электродов можно сделать из двух стальных уголков 25х25х4 мм (рис. 19 )

Берут два таких уголка длиной около 270 мм и соединяют маленькими уголками и болтами с гайками М4. В результате получается короб сечением 25х29 мм. В полученном корпусе вырезается окно для фиксатора и сверлится отверстие для установки оси фиксаторов и электродов. Фиксатор состоит из рычага и небольшой клавиши, выполненной из листа стали толщиной 4 мм. Эту деталь также можно сделать из уголка 25х25х4 мм. Для обеспечения надежного контакта фиксатора с электродом на ось фиксатора надевается надевается пружина, а рычаг соединяется с корпусом контактным проводом.

Ручку получившегося держателя покрывают изоляционным материалом, в качестве которого используется обрезок резинового шланга. Электрический кабель от сварочного аппарата присоединяется к клемме корпуса и фиксируется болтом.

5. Электронный регулятор тока для сварочного трансформатора.

Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. известны такие способы регулировки тока в сварочных трансформаторах: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов. Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки. Например, недостатком последнего способа, является сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальным является способ ступенчатой регулировки тока, с помощью изменения количества витков, например, подключаясь к отводам, сделанным при намотке вторичной обмотки трансформатора. Однако, этот способ не позволяет производить регулировку тока в широких пределах, поэтому им обычно пользуются для подстройки тока. Помимо прочего, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами. В этом случае, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что является причиной увеличения ее габаритов. Для вторичной цепи практически не удается подобрать мощные стандартные переключатели, которые бы выдерживали ток величиной до 260 А.

Если сравнить токи в первичной и вторичной обмотках, то оказывается, что в цепи первичной обмотки сила тока в пять раз меньше, чем во вторичной обмотке. Это наталкивает на мысль поместить регулятор сварочного тока в первичную обмотку трансформатора, применив для этой цели тиристоры. На рис. 20 приведена схема регулятора сварочного тока на тиристорах. При предельной простоте и доступности элементной базы этот регулятор прост в управлении и не требует настройки.

Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается. Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2.

При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора. Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами (рис. 21)

Рис. 21 Принципиальная схема замены транзистора с резистором на динистор, в схеме регулятора тока сварочного трансформатора.

аноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4. Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А.

В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308, однако эти транзисторы, при желании, можно заменить современными маломощными высокочастотными транзисторами, имеющими близкие параметры. Переменный резистор типа СП-2, а постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или К73-17 на рабочее напряжение не менее 400 В.

Все детали устройства с помощью навесного монтажа собираются на текстолитовой пластине толщиной 1...1,5 мм. Устройство имеет гальваническую связь с сетью, поэтому все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

Правильно собранный регулятор сварочного тока особой наладки не требует, необходимо только убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме или, при использовании динисторов, в стабильном их включении.

Описание других конструкций можно посмотреть на сайте http://irls.narod.ru/sv.htm , однако сразу хочу предупредить, что многие из них имеют как минимум спорные моменты.

Также по этой теме можно посмотреть:

http://valvolodin.narod.ru/index.html - много ГОСТов, схем как самодельных аппаратов, так и заводских

http://www.y-u-r.narod.ru/Svark/svark.htm то же сайт энтузиаста сварки

При написании статьи использовалась часть материалов из книги Пестрикова В. М. "Домашний электрик и не только..."

Схема сварочного трансформатора должна быть знакома тем, кто планирует воспользоваться электрической сваркой. Благодаря этому аппарату, можно производить ручную дуговую падающую сварку. Обсудим его устройство.

Схема сварочного трансформатора: зачем ее рассчитывать?

Любой трансформатор для контактной точечной сварки характеризуется двумя главными параметрами – выходным напряжением и током. А в основные функции этого аппарата входит регулирование сварочного тока и ограничение тока короткого замыкания . Стоит знать, что для того чтобы получить падающую характеристику, а также ограничение тока короткого замыкания, необходимо во время сварки последовательно с дугой включить большое сопротивление.

Оптимальным вариантом является индуктивное сопротивление. Это самый экономичный способ в данном случае. Именно такое сопротивление можно создать при помощи отдельной дроссельной катушки, если ее включить последовательно с дугой, или несколькими дроссельными катушками, если их объединить в одно целое с самим трансформатором, который необходимо также последовательно включить с дугой. Еще один вариант – увеличить внутреннее магнитное рассеяние самого трансформатора (здесь катушки не используют).

При планировании работы хорошим тоном считается производить расчет прибора. По входным значениям напряжения и силы тока вычисляют минимальную мощность, так можно узнать, чего ждать от вашего помощника. Как рассчитать сварочный трансформатор, знают инженеры, а если вы не планируете самостоятельно изготавливать эти механизмы, то можно воспользоваться калькуляторами в интернете, или готовыми данными в инструкции к каждому прибору.

Принцип работы сварочного трансформатора – функции дросселя

Устройство сварочного трансформатора зависит от главной детали – дросселя . Он позволяет регулировать и работает так: когда дуга при коротком замыкании возбуждается, ток, пройдя через обмотку из медного дросселя, создает мощнейший магнитный поток, который наводит в дросселе электродвижущую (ЭДС) силу самоиндукции. Именно эта сила направлена против напряжения сварочного трансформатора.

Стоит учитывать, что при вторичном напряжении трансформатора оно полностью поглощается падением напряжения в дросселе. Таким образом, этот процесс позволяет достигнуть почти нулевого значения в напряжении сварочной цепи. Благодаря тому, что возникает дуга, величина сварочного тока становится меньше. Этот процесс позволяет уменьшить ЭДС дросселя, который направлен против напряжения трансформатора. Таким образом устанавливается рабочее напряжение. Оно меньше, чем напряжение холостого хода, но его достаточно для постоянного горения дуги.

Принцип работы сварочного трансформатора позволяет увеличить силу сварочного тока: просто нужно увеличить зазор между подвижной и неподвижной частью магнитного провода дросселя. Этот процесс происходит так: когда увеличивается зазор, то сопротивление магнитного провода также увеличивается. Это ведет к уменьшению магнитного потока, соответственно, ЭДС самоиндукции катушки дросселя и индуктивное сопротивление уменьшаются. Все это приводит к тому, что сварочный ток увеличивается.

Виды сварочных трансформаторов – постараемся не запутаться

Разделяют виды сварочных трансформаторов по типам сварки, а также по фазовому регулированию. По первому признаку можно выделить трансформаторы для ручной дуговой сварки и для автоматической сварки под флюсом. По второму признаку классификация шире. Они разделяются на:

сварочные трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием амплитудного регулирования (в нем есть либо дроссель с воздушным зазором, либо дроссель насыщения);
с увеличенным магнитным рассеянием амплитудного регулирования (в нем есть подвижные, разнесенные, реактивные обмотки, подвижные магнитные или подмагниченные при помощи шунта, конденсатор или импульсивный стабилизатор);
тиристорные сварочные трансформаторы (они могут быть с импульсивной стабилизацией или подпиткой).

Это общая классификация. Но стоит разобраться в видах сварочных трансформаторов, основным различием которых является фазовое регулирование. Сварочные трансформаторы переменного тока с амплитудным регулированием режима сварки делают это при помощи изменения сопротивления или перемены напряжения холостого хода. При этом синусоидальная форма переменного тока передается без искажения.

Трансформаторы с тиристорным регулированием состоят из двух частей: силового трансформатора и тиристорного регулятора фаз. Они размещены или в первичной, или во вторичной цепи вместе со встречными и параллельными тиристорами, а также с системой управления. Основной принцип регулирования фаз заключается в преобразовании тока, из синусоидального в знакопеременные импульсы. Их длительность определяется при помощи того самого тиристора. При регулировании дуга начинает неустойчиво гореть. Для того чтобы ее горение было устойчивым, используют импульсивную стабилизацию или дополнительную подпитку.

Также среди видов аппаратов можно выделить интересные модели, например, тороидальный сварочный трансформатор. Если большинство схем собирают в виде букв «Ш» или «П», то этот агрегат будет в виде бублика. Считается, что возможность получить высокую мощность при относительно небольшом размере – основное достоинство такой модели. А вот еще одну находку – сварочный трехфазный трансформатор, удобно использовать в тех случаях, когда требуется многоступенчатое понижение тремя однофазными приборами, только он намного компактнее и удобнее в управлении.

Мы много говорим о переменном токе, а вот сварочный трансформатор постоянного тока удобнее и стабильнее, хоть и требует некоторых знаний от сварщика в плане эксплуатации. Такие аппараты довольно дорогие, сложное устройство повышает массу агрегата. Но принцип работы расширяет область применения, например, можно работать с нержавейкой или цветметом. Однако для этого приспособления нужны особые электроды. И понятно, что не стоит приобретать такие устройства как бытовые сварочные трансформаторы, уж очень денежно и замысловато.

Для постоянного тока устройство трансформатора намного сложнее, больше и дороже, но это компенсируется его удобством и функциональностью.

Трансформатор для контактной сварки – техника безопасности

Опасен может быть даже трансформатор для сварки проводов, который не отличается большими значениями токов. При работе необходимо соблюдать максимальную осторожность и не забывать о технике безопасности. Сначала следует убедиться, что помех для сварки нет, то есть отсутствует оргтехника, телевизор, другие кабели, и даже наличие слуховых устройств может стать помехой для безопасной эксплуатации сварочного трансформатора.

Далее следует обезопасить себя и других людей, которые будут работать с трансформатором, от поражения током. Не редки случаи смертельного исхода от травм, полученных разрядом тока. Соответственно, в работе необходимо использовать резиновые коврики, само изделие и прочие предметы, которые могут находиться под напряжением, брать в руки не стоит. Также нужно следить за тем, чтобы одежда всегда оставалась сухой. Помимо этого, работать во влажном помещении или при влажной погоде запрещено!

Затем стоит позаботиться о том, чтобы помещение, где происходит сварка, хорошо проветривалось. Это необходимо для того, чтобы защитить органы дыхания. Ведь во время сварки образуется едкий дым и пыль. Это основные правила, которые необходимо учитывать при работе со сварочным транзистором. Помимо этого, специалист по сварочным работам должен хорошо ориентироваться в конструкции своих агрегатов, чтобы в случае неисправности можно было оперативно осуществить ремонт сварочных трансформаторов.

Ремонт сварочных трансформаторов – что мы сможем сами?

Основной проблемой, как правило, бывает самопроизвольное отключение аппарата, причиной которого может быть замыкание в цепи или между винтиками катушек. Починить довольно просто – отключить от сети, найти неисправность и заменить нужный элемент (конденсат, изоляцию или прочие детали). Если трансформатор сильно гудит, то это может стать причиной перегрева в дальнейшем. Причиной такого громкого шума могут стать слабые болты, стянутые листовые элементы. Исправить эту проблему довольно просто – необходимо подтянуть все виды болтов

Еще один недуг – чрезмерный нагрев. Причиной может быть неверная установка значений сварочного тока. Если вовремя не устранить эту проблему, то может сгореть вся изоляция, и аппарат придет в негодность, а также потребуется его достаточно продолжительный ремонт. Лучше всего соблюдать оптимальные значения сварочного тока, тогда перегрев не страшен. Произошел обрыв сварочной дуги и не получается зажечь ее снова – эта проблема известна большинству тех, кто занимается сваркой. В этот момент дуга представляет собой лишь искорки. Скорей всего, произошел пробой обмотки высокого напряжения.

Требования к проводке и розеткам

Трансформаторный прибор, который предназначен для работы от 380 В, подключают только через электрощиток. При «слабой» проводке рекомендуется использовать бензогенератор.

Последовательность подключения агрегата

Общая схема подсоединения выполняется в следующей последовательности:

Провести необходимые расчёты и убедиться, что подключение оборудования для сварочных работ к сети здания допустимо.
Проверить автоматы и состояние пробок, убедиться в отсутствии «жучков».
Выставить значение рабочего напряжения, необходимого для проведения конкретных работ в зависимости от сложности, объёма и вида металла. Настройка регулирует положение сердечника трансформатора.
Перевести переключатель аппарата в положение 220 В или 380 В.
При возможности подсоединения на 220 В вставить вилку в розетку.
Для подключения сварочного аппарата в сеть 380В два питающих конца подаются на «фазу», третий – на «ноль». Рекомендуется использовать промышленную розетку и соответствующую вилку.

Использование удлинителей

сечение провода должно соответствовать правилу: 1 кв. мм на каждые 8 А;
общая длина питающего провода – не более 10 м.

Электрическая дуга - это достаточно длительный электрический разряд, возникающий между областью будущего сварного шва и концом электрода. Область сварки еще называют дуговой зоной. На катодной области образуется температура свыше 30000С. При этом разность потенциалов остается сравнительно небольшой, всего 20 - 25 В.

Во время сварки, под влиянием высокой температуры, электрод начинает плавиться. На его конце появляется капля из расплавленного металла: она отрывается и падает на металлическую поверхность детали. На металл переносится в пределах 95% общей массы электрода, остальная часть обращается в пар и брызги. , диаметр электрода, длина дуги и другие факторы - влияют на скорость образования капель и их размер. Оболочка, которой покрыты электроды, образует шлак для скрытия капель металла. В результате, капли металла, проходя через дугу, не замыкают дуговой промежуток.

Порядок работы типового сварочного трансформатора и схема его подключения

Главный источник питания всей системы сварки. С его помощью понижается сетевое однофазное напряжение с 220В до рабочего значения для сварки порядка 50 - 80В. Нестандартные условия работы требуют от трансформатора наибольшей отдачи мощности во время сварочных работ. Конструкция сварочного трансформатора предполагает прохождение по нему больших токов.

Для улучшения технических характеристик сварочного аппарата используют дополнительные устройства:

Для улучшения устойчивости дуги применяют балластное сопротивление. Оно изготавливается из нихромовой проволоки, обладающей хорошим удельным сопротивлением. Допускается расположение электрода с меньшей точностью по отношению к металлу;
Для стабильной работы аппарата от переменного напряжения применяют дроссель. При этом значительно увеличивается вес сварочного аппарата и применение возможно, в основном, лишь в стационарных условиях;
Выпрямление с помощью диодных мостов. Сварочная дуга при постоянном токе горит более стабильно, качество швов более высокое.