Змішувачі

Принципова схема зварювального інвертора: розуміємось на деталях. Як правильно підключити зварювальний апарат Схема підключення зварювального трансформатора 380в

Підключення та експлуатація зварювального апарату. Підключення зварювального апарату 380в схема

Підключення зварювального апарату 380в: як підключити зварювання 380в

Сьогодні ми поговоримо про те, як самостійно здійснити підключення зварювального апарату 380В для подальшого використання. Відразу варто попередити, що якщо зварювальний апарат буде використовуватися в домашніх умовах, то дуже важливо знати, яке навантаження можуть витримати автомати в електромережі вашого будинку або квартири. І лише після цього вже вибрати інвертор потрібного типу та потужності. При виборі зварювального апарату, звичайно, потрібно враховувати багато важливих характеристик. Ми опишемо основні моменти, на які обов'язково слід звертати увагу при виборі цього досить дорогого обладнання. Важливо підібрати такий агрегат, щоб за його допомогою можна було виконувати максимум завдань, але й за вартістю він відповідав заявленим параметрам. Отже, на чому ж варто акцентувати увагу?

Потужність споживаного струму. Наприклад, щоб виконувати зварювальні роботи будинку, досить зварювального агрегату потужністю до 5 кВт. Придбання ж пристрою з більш високим порогом енергії, що споживається, буде нераціональним витратою грошей.
Стійкість до перепадів електроенергії. Так як у мережі електропостачання часто виникає як різке падіння, так і різке піднесення напруги струму.
На який діапазон напруги в мережі розрахований зварювальний апарат, що підключається.

Після оцінки всіх наведених параметрів, а також деяких інших важливих умов, ви вже знатимете про те, як правильно підключити зварювальний апарат до електромережі. Ми трохи постараємося допомогти у цьому та опишемо технічні ключові моменти.

Виконання підключення обладнання для зварювальних робіт

Принципова електрична схема з'єднання первинних обмоток зварювального апарату на напругу: а) 220; б) 380 (вторинна обмотка не вказана).

По суті, зварювальний апарат є джерелом інверторного зварювального струму та зварювальної дуги. Зрозуміло, що ця дуга виникає між електродом та металом. А сам апарат для зварювання постає як перетворювач. Для визначення допустимої потужності обладнання типу електричної проводки в приміщенні, потрібно помножити значення напруги в мережі на максимальне значення струму, яке вказано на автоматі вступного щитка агрегату для такого роду робіт. Для підключення самого агрегату на 380 В до нього треба правильно підключати контакти, що виходять.

Важливо встановити заземлення, щоб уникнути ураження електричним струмом під час виконання зварювальних робіт.

Схема підключення обладнання для зварювальних робіт, який використовується в побуті, буде наступною:

Визначити необхідну потужність пристрою для виконання зварювання відповідно до зварювання.
Використовуючи ручку регулятора струму, відрегулювати положення сердечника трансформатора. Цими діями зменшується чи збільшується сила струму.
У разі потреби встановіть перемикач на корпусі агрегату в положення 380 В
Два кінці живлення приєднайте до «фази», а третій кінець - до «нуля».

Запам'ятайте: товсті кінці визначають вихід, а тонкі – вхід.

Повернутись до змісту

Використання подовжувачів шнура для зварювального агрегату

У стандартній комплектації такі апарати мають електрошнур довжиною від 1,8 м до 2,5 м. Але цієї довжини мережного дроту може не вистачити для проведення робіт із зварювання металевих поверхонь. Але як підключити зварювальний агрегат у такому разі?

У таких ситуаціях використовують подовжувачі. Але безконтрольно їх використовувати досить небезпечно, потрібні попередні підрахунки. Так, при перетині дроту в 1,5 кв.мм максимальний струм, який можна пропускати за таким дротом, 16 А.

Важлива деталь – провід подовжувача потрібно завжди розгортати. Це з тим, що так провід під навантаженням не перегрівається і швидше остигає, але це зменшує ризик займання.

До того ж у такому стані не утворюється додатковий індуктивний опір.

Виконуючи такі нескладні вимоги, ви зможете правильно підключити зварювальний апарат та безпечно виконувати зварювання.

expertsvarki.ru

Як підключити зварювальний апарат на 380 вольт

Зварювання - відповідальний і потенційно небезпечний процес, при виконанні якого потрібно враховувати безліч факторів, дотримуватися технології та правил безпеки. Неправильне підключення зварювального апарату 380 Вт – причина різких стрибків напруги, що призводить до виходу з ладу побутових приладів, «прилипання» електрода та нещасних випадків.

Вимоги до проводки та розеток

За принципом дії зварювальний апарат – це перетворювач струму на зварювальну дугу. Діапазон робочого струму (потужність обладнання) – основна характеристика приладу, що визначає його параметри. Вона має відповідати можливостям електромережі будівлі. Щоб це визначити, напруга в мережі множать на гранично допустиме значення струму (вказується на автоматі вступного щитка). Порівнюють отримане значення з даними техпаспорті устаткування.

Від побутової розетки на 220 В можна запитати лише інверторний прилад, який є досконалішим апаратом з багатьма налаштуваннями та параметрами безпеки. При цьому вона повинна бути із вбудованим тугоплавким запобіжником або автовимикачем. У старих будинках проводка розрахована на максимальний струм 10 А, а при пуску приладу відбувається стрибок до 40 А – у таких будинках потрібно приєднуватися до щитка.

Трансформаторний пристрій, який призначений для роботи від 380 В, підключають тільки через електрощиток. При «слабкій» проводці рекомендується використовувати бензогенератор.

Послідовність підключення агрегату

Загальна схема підключення виконується у наступній послідовності:

Провести необхідні розрахунки та переконатися, що підключення обладнання для зварювальних робіт до мережі будівлі допустиме.
Перевірити автомати та стан пробок, переконатися у відсутності «жучків».
Виставити значення робочої напруги, необхідного для проведення конкретних робіт залежно від складності, обсягу та виду металу. Налаштування регулює положення сердечника трансформатора.
Перевести перемикач апарата в положення 220 або 380 В.
При можливості приєднання на 220 В вставити вилку в розетку.
Для підключення зварювального апарату в мережу 380В два живлячі кінця подаються на «фазу», третій – на «нуль». Рекомендується використовувати промислову розетку та відповідну вилку.

Використання подовжувачів

Максимальна довжина шнура апарату - трохи більше 2,5 м, щодо великих робіт її бракує. У такому разі для підключення зварювального агрегату дозволено застосування подовжувача. При його виборі потрібно дотримуватися таких вимог:

перетин дроту має відповідати правилу: 1 кв. мм на кожні 8 А;
загальна довжина проводу живлення - не більше 10 м.

Під час роботи кабель повинен бути повністю розгорнутий, що запобігає його перегріванню та утворенню індуктивного опору. Потрібно уникати проміжних з'єднань через них відбуваються великі втрати струму. Категорично виключено застосування пошкоджених дротів.

Дотримання вимог та стандартів при підключенні гарантує подальше безпечне та ефективне використання обладнання.

Відео по темі: Як із 380 виходить 220 і куди підключати заземлення

specnavigator.ru

Як підключити зварювальний апарат до мережі на 220, 380: налаштування

Щоб процес зварювання проходив якнайбезпечніше і під час нього не виникало жодних серйозних проблем, слід розібратися з тим, як підключити зварювальний апарат. Для цього потрібно врахувати кілька основних факторів, таких як місце розташування. Тип апарату, місце знаходження вентиляції та інше. Вентиляція є одним з найважливіших моментів при розміщенні інвертора, так як вони сильно схильні до перегрівання. Також потрібно звернути увагу на контакт із пилом. Таким чином, підключення зварювального апарату може стати непростим для новачків.

З'єднання зварювального апарата починається з перевірки параметрів мережі. Воно має збігатися з тим, що вказано на корпусі техніки, тому що в іншому випадку її не можна буде використовувати. Тут необхідно дотримуватись пристрої правильних з'єднань. Тут необхідно використовувати заземлення та дроти фази, які можуть складатися з однієї фази або двох фаз та нейтралі.

Якщо в моделі є функція самостійного регулювання вхідної напруги, то її слід поставити в положення, значення якого буде відповідати напрузі в мережі. Для фіксації положення, як правило, використовується гвинт, що закріплює.

Апарат в мережу підключається за допомогою звичайної штепсельної вилки. Вона повинна бути у справному стані та відповідати температурним нормам, оскільки під час роботи відбуватиметься нагрівання. У вилці має бути заземлення, до якого підключається спеціальний кабель. Також потрібно з'єднати кабель «землі» із відповідною клемою. З'єднання має відбуватися неподалік майбутнього шва, але на безпечній відстані. Для закріплення на металевій поверхні використовується спеціальний затискач.

Покрокова інструкція щодо підключення зварювального апарату

Якщо ви не знаєте, як підключити зварювальний апарат, слід виконати вказану нижче послідовність дій. Природно, що перед підключенням, потрібно вкотре перевірити цілісність самого апарату, працездатність комплектуючих, а також дізнатися про робочу напругу. Для підключення слід мати такі речі як:

Зварювальний апарат;
Подовжувач;
Перехідник.

Покрокова послідовність підключення виглядає так:

Підготовка вилки для підключення, яка повинна мати певний набір параметрів, відповідним необхідної термопропускної здатності;
Вибирається розетка, де є запобіжник або автоматичний вимикач;
Зворотний кабель підключається до клеми;
Кабель з утримувачем підключається до електрода за допомогою затискача.

Тільки після завершення всіх процедур техніку можна підключати до мережі. Практично всі моделі мають короткі проводи, так що для їх підключення потрібно застосовувати додатковий подовжувач. Провід у ньому має бути досить великим, щоб витримати заданий рівень напруги.

Особливості підключення залежно від типу апарату

Природно, що міні зварювальний апарат та велика професійна модель матимуть свої особливості. Якщо вам потрібно підключити зварювальний інвертор з двома фазами, тут з'єднання проводів буде йти в індивідуальній послідовності. Перший провід пускається одразу на фазу. Другий провід з'єднується із нейтральним виходом. Третій провід з'єднується із захистом.

Якщо доводиться підключати трифазний апарат, тут вже немає обов'язкової послідовності. Одним з головних правил, як підключити зварювальний апарат, є з'єднання двох перших проводів до будь-яких фаз, а одного до захисту.

Для фахівців дуже важливо знати всі особливості підключення різних апаратів, особливо зварювальний трансформатор. Якщо застосовується саме така техніка, то тут потрібно враховувати низку спеціальних вимог. Адже трансформатор призначається для робіт у широкому діапазоні параметрів зварювального струму. Це призводить до того, що в мережі з'являється різкий стрибок струму. Через це може вимкнутись захисний автомат або згоріти розетка. Такий різновид техніки підключається до щитка.

Невиконання вищевказаних правил може призвести до серйозних поломок техніки, а також є ризиком для життя і здоров'я людей. Попередня перевірка допомагає не лише уникнути непотрібних травм, а й забезпечує хороші стабільні режими зварювання, не кажучи вже про пожежонебезпечну ситуацію.

Підключення інверторного зварювального апарату є найпростішим із усієї серії, оскільки більшість із них просто включаються до звичайної розетки без додаткових клем, заземлень та іншого. Єдиним питанням, яке може виникнути, як підключати зварювальні дроти до зварювального інвертора. Тут також все дуже просто, тому що власник ставиться на одну клему, а затиск - на другу. На більшості моделей навіть вказуються відповідні значки, щоб не можна було переплутати.

Можливі проблеми при підключенні

Коли було здійснено правильне настроювання зварювального апарату, але все одно можуть виникати будь-які неполадки. Одними з найпоширеніших проблем є сильне гудіння трансформатора, яке часто супроводжується перегріванням обмоток, тому навіть примусова і природна вентиляція не справляється. Причина неполадки тут у витковому замиканні, що відбувається у первинної обмотці. Єдиним вирішенням такої проблеми є перемотування обмотки, яке може пройти частково або повністю.

Коли зварювальний апарат приєднують у мережу, вони можуть давати занадто високий струм. У цьому також є причина короткого замикання, але цього разу її локацією стає вторинна обмотка або обмотка регулятора. Щоб виправити ситуацію, тут також потрібна перемотування або ліквідація замикання.

Якщо при необхідності знизити величину струму, нічого не виходить і регулятор крутиться марно, то тут явно проблема із затискачами регулятора.

Періодично може виникати гул на апараті, який характерний нормальної роботи. Така ситуація може виникати через ослаблення пружини або через поломку дроту.

Може виникнути, що апарат не вмикається. Тут потрібно перевірити всі контакти з'єднання, так як може бути зламаний контакт, щось від'єднане і так далі. Усі огляди повинні проводитись лише при повному відключенні від мережі.

Таким чином, слід знати не тільки як підключити інверторний зварювальний апарат, але і як впоратися з його неполадками.

Відео: підключення зварювального апарату до генератора

svarkaipayka.ru

Підключення зварювального апарату Electricdom.ru

Зварювальний апарат – це перетворювач напруги та струму, які необхідні для отримання дуги між електродом та металом. Виробники зварювальних апаратів намагаються створити якнайкращі умови спеціалісту при його роботі.

Насамперед, у роботі відіграє роль діапазон зварювального струму (образно кажучи, потужність апарату). Для зварювання парканів, решіток та ін. конструкцій достатньо електрода до 4 мм, і зварювальний струм у цьому випадку коливатиметься в межах 180-220 А. Також грає роль Ux.x. (напруга холостого ходу), що вона вище, тим легше запалити дугу. Зазвичай вона становить 35-80 В. Але багато апаратів вже мають функцію підпалу дуги, що зручно. Якщо в апараті існує функція випрямлення зварювального струму, то шов буде якіснішим і рівнішим.

У зварювального апарату є ручка для регулювання струму (у трансформатора регулюється сердечник), струм зменшується або збільшується. На вторинній обмотці зварювального трансформатора менш витків ніж на первинній, це необхідно для збільшення струму.

При підключенні зварювального апарату необхідно подивитися, на яку напругу він розрахований, якщо і на 220 і на 380 В, треба переключити відповідний перемикач.

Для підключення зварювального апарату на 220В в мережу 380В необхідно підключити кпитующему автомату один провід на фазу, інший на нейтраль, третій провід підключити до нульового захисного провідника для захисту корпусу. Для підключення побутового зварювального апарата на 380 В до автомата (необхідно переконатися, що автомат по номінальному струму достатній для роботи зварювального апарату) підключити кінці живлення до будь-яких двох фаз, а також підключити третій провід до захисного нульового провідника для захисту корпусу. Якщо не видно, де вхід, а де вихід зварювального трансформатора – товсті кінці зварювальні (вихід), більш тонкі (вхід). Фактично, в первинну обмотку трансформатора просто додається деяка кількість витків і живильне напруга збільшують з 220 до 380В.

Зварювальний трансформатор NORDIKA 3200 призначений для ручного дугового зварювання змінним струмом низьковуглецевих та низьколегованих сталей. Апарат обладнаний вентилятором та захистом від перегріву, укомплектований кабелями, електродотримачем, клемою заземлення, маскою, щіткою та молоточком. Виробник фірми TELWIN.

Характеристики: Напруга живлення, 220-380 В Споживана потужність, 3,5 кВт Максимальний споживаний струм, 16 А Напруга холостого ходу, 48 Зварювальний струм, 55-190 АДіаметр електродів, 2-4 мм Вага, 20 кг

На сердечнику, зробленому з трансформаторної сталі, розміщені дві обмотки – первинна та вторинна. В апаратах такого типу одна обмотка закріплена статично, а друга пересувається щодо першої по сердечнику. Саме цим переміщенням і здійснюється регулювання сили струму.

Щоб визначити допустиму потужність зварювального апарату для певної електропроводки, потрібно напругу мережі помножити на максимальне значення струму, вказане на автоматі щитка.

При збільшенні струму (зварювального) на вторинній обмотці трансформатора зменшується напруга, потужність повинна залишатися однієї і тієї ж (властивість трансформатора).

www.electricdom.ru

Підключення зварювального апарату та правила роботи

Щоб правильно та безпечно використовувати зварювальний апарат, необхідно забезпечити його підключення згідно з усіма особливостями поводження з цим обладнанням. Важливо правильно з'єднати зварювальний апарат.

Увага треба звертати на будь-які дрібниці, включаючи вибір кабелю живлення для пристрою. Для роботи зі зварювальним апаратом необхідно мати досвід, оскільки обладнання це потенційно небезпечне, розпочинати роботу без досвіду та захисту не можна.

Правила підключення зварювального апарату

Щоб правильно користуватися зварюванням, слід виконувати всі вимоги та рекомендації щодо включення зварювального апарату:

Перше, що необхідно зробити, це перевірити частоту та напругу. Дані вказуються виробником корпусі устаткування. Вони мають співпадати з показниками мережі. Саме підключення може виконуватися одним із кількох способів: використання двох фаз, однієї фази та нейтралі, використання окремо заземлення.
Якщо модель зварювального обладнання дозволяє, потрібно відразу вибрати необхідну напругу для мережі живлення. Перемикач фіксується у вибраному положенні. Важливо визначити, з якою мережею здійснюватиметься робота, інакше апарат вийде з ладу.
Для підключення слід використовувати штепсельну вилку, характеристики якої відповідають усім нормативам. Виделки легко можна придбати як окремо, так і разом з кабелями, що подовжують, що значно полегшує підключення. Для вилки повинен матись наконечник із заземленням, через нього і буде здійснюватися підключення. Звичайна розетка вже не підходить, треба використовувати спеціальний плавкий запобіжник, допускається застосовувати автоперемикач, щоб зробити підключення простим і безпечним.
Включення зварювального апарату здійснюється за рахунок зворотного кабелю «земля», який кріпиться до клем у потрібній робочій точці. При цьому відстань від майбутнього шва має бути мінімальною по можливості. Кабель-утримувач треба фіксувати до спеціального фрагмента корпусу, використовуючи надійний затискач.
Перед тим як починати підключення до мережі, необхідно повторно перевірити, щоб усі штепселі та кабелі були підключені надійно та міцно. Якщо спостерігається поганий контакт, це може спричинити зупинення обладнання, виникнення небезпечної ситуації.

Перед тим як починати працювати, потрібно приготувати рукавички, спеціальну зварювальну маску із захистом для очей. Це обов'язкова умова, тому що під час зварювання утворюється високотемпературна дуга. Вона може сильно пошкодити очі, якщо не забезпечити їхній захист.

Проведення для зварювального апарату

Якщо зварювальний апарат використовуватиметься в домашніх умовах, то треба одразу простежити, якого типу проведення встановлено, оглянути розетки. Відбувається це через те, що слабке проведення може призвести до виходу з ладу зварювального апарату. Зазвичай у старих будинках розетки розраховані на струм 10 А, а цього може бути недостатньо для виконання зварювальних робіт. У цьому випадку може знадобитися використання спеціальних генераторів. Потрібно оглянути стан лічильника, в жодному разі не можна, щоб у ньому стояли звані жучки.

Якщо не врахувати цих вимог, то під час включення зварювального апарату може виникнути різкий стрибок напруги, світло може пропасти не тільки в квартирі, а й у всьому будинку. Сильні зниження до 150 В призводять до того, що зварювання стає неможливим, а в приміщенні виникають коливання, які небезпечні для будь-якого електроустаткування, освітлювальних приладів.

Чи можна використовувати подовжувач?

Коли виконується підключення апарата для зварювання, важливо використовувати правильний мережний провід, його довжина повинна становити до 1,8-2,5 м. Тому виникає питання, чи можна застосовувати подовжувач, якщо це потрібно. Особливих обмежень немає, але й безконтрольно скористатися подібним обладнанням не можна. Для цього потрібно провести розрахунок, без нього підключати подовжувач не рекомендується.

Починати треба з перерізу електричного кабелю. Для виробу в 1,5 м² можна використовувати струм з максимальним значенням в 16 А. Для обладнання з перетином кабелю в 2,5 м² значення струму вже вище - до 25 А. Потрібно врахувати, який тип обладнання для зварювання використовуватиметься, які умови для його застосування існує. Виробники зварювальних апаратів самі вказують на всі необхідні значення, залишається тільки придбати подовжувач, який виконує всі вимоги.

При використанні подовжувача необхідно повністю розгортати провід, щоб він швидко і легко остигав, не утворювалося індуктивного опору. Важливо використовувати заземлення, від цього залежить безпека роботи.

Іноді виникає необхідність подовжити кабель біля входу зварювального апарату. Проміжних з'єднань краще не робити, слід використовувати багатожильний кабель з необхідним перетином. Для струму 140 А переріз не повинен бути меншим за 35 мм². Найкраще використовувати мідні жили, діаметр яких становить від 7 мм.

Зварювальний генератор чи бензогенератор?

Для правильного використання обладнання важливо вибрати генератор. Часто трапляється так, що при падінні напруги під час зварювання процес зупиняється, він стає неможливим. Багато хто робить при цьому помилку, застосовуючи для роботи бензогенератор, який і забезпечуватиме живлення зварювального обладнання. Його потужність невелика, якісну роботу він просто не в змозі забезпечити.

Не можна застосовувати генератори, потужність яких становить менше 5 кВт, оскільки вони не витримають необхідної напруги.

Значення напруги, що виходить, сильно відрізнятиметься від загальної потужності.

При використанні електрода на 3 мм сила струму становить 120 А, напруга має бути 40 В. На виході потужність становитиме 120х40 = 4,8 кВт. Якщо ККД зварювального інвертора дорівнює 0,8-0,9, то на вході потужність має бути 4,8/0,8/=6 кВт. Важливо пам'ятати, що зварювальний апарат інверторного типу є чутливим до будь-яких стрибків напруги при вході. Якщо не забезпечити нормальних умов роботи, то обладнання швидко вийде з ладу.

Якщо мережа слабка, краще використовувати зварювальний апарат, який з'єднується не з бензогенератором, а з електрогенератором. Тут чудово підходить модель Champion DW 180 AE, для якої можливий зварювальний струм 180 А. При необхідності можна використовувати спеціальний стабілізатор змінного струму, який монтується перед зварювальним обладнанням. Вартість такого обладнання значна, але його застосування необхідне для якісного виконання робіт та безпеки.

Для безпечного використання зварювального апарату важливо забезпечити грамотне включення. Для цього треба слідувати досить простим рекомендаціям, використовувати для підключення тільки правильно вибрані кабелі, при необхідності купувати генератор для живлення пристрою.

moyasvarka.ru

Підключення зварювального апарату

Типова конструкція зварювального апарату для електродугового зварювання включає дві основні частини: джерело живлення, куди надходить напруга від мережі і зварювальний вузол. зварювальний вузол, у свою чергу, складається з тримача, самого електрода та нульового дроту.

Коли електрод короткочасно стосується місця майбутнього з'єднання, тут проскакує іскра (виникає пробою) в зазорі з повітря. Із цього і починається, безпосередньо, зварювання. Зварювальник повинен встигнути прибрати розігрітий кінець, щоб той не прилип до металевої поверхні. Одночасно потрібно утримувати таку мінімальну відстань між електродом і металом, що дозволяє зберегти електричну дугу.

Електрична дуга – це тривалий електричний розряд, що виникає між областю майбутнього зварного шва і кінцем електрода. Область зварювання ще називають дуговою зоною. На катодній ділянці утворюється температура понад 30000С. При цьому різниця потенціалів залишається порівняно невеликою, лише 20 – 25 Ст.

Під час утворення дуги спочатку відбувається пробій повітряного проміжку електронами. Після, в частки секунди відбувається стабілізація процесу в проміжку дуги. Далі настає іонізація електронами молекул газу, внаслідок чого утворюється іонна провідність. Горіння дуги стабілізується за допомогою обмазки електродів, що плавиться і випаровується.

Під час зварювання під впливом високої температури електрод починає плавитися. На його кінці з'являється крапля із розплавленого металу: вона відривається і падає на металеву поверхню деталі. На метал переноситься в межах 95% загальної маси електрода, решта звертається в пару та бризки. Сила струму, діаметр електрода, довжина дуги та інші фактори впливають на швидкість утворення крапель та їх розмір. Оболонка, якою покриті електроди, утворює шлак для приховування крапель металу. В результаті краплі металу, проходячи через дугу, не замикають дуговий проміжок.

Порядок роботи типового зварювального трансформатора та схема його підключення

Трансформатор – головне джерело живлення системи зварювання. З його допомогою знижується мережна однофазна напруга з 220В до робочого значення для зварювання близько 50 - 80В. Нестандартні умови роботи вимагають від трансформатора максимальної віддачі потужності під час зварювальних робіт. Конструкція зварювального трансформатора передбачає проходження ним великих струмів.

Для покращення технічних характеристик зварювального апарату використовують додаткові пристрої:

Для покращення стійкості дуги застосовують баластний опір. Воно виготовляється з ніхромового дроту, що володіє добрим питомим опором. Допускається розташування електрода з меншою точністю до металу;
Для стабільної роботи апарату від змінної напруги застосовують дросель. При цьому значно збільшується вага зварювального апарату та застосування можливе, в основному, лише в стаціонарних умовах;
Випрямлення змінного струму за допомогою діодних мостів. Зварювальна дуга при постійному струмі горить стабільніше, якість швів вища.

electric-220.ru

Як підключити зварювальний апарат: вимоги

Ще зовсім недавно питання, як підключити зварювальний апарат, ставили лише зварювальники-професіонали. Сьогодні ця тема хвилює велику армію умільців-любителів. Сучасні виробники значно розширили рамки поняття «побутові прилади та інструменти». Зараз до цього списку потрапляють різного призначення верстати та пристрої. Серед цієї різноманітності є і зварювальний апарат.

Підключення зварювального апарату може стати проблемою для тих, хто придбав такий інструмент уперше або попросив у сусіда. Підключити потрібно правильно, щоб під час роботи не пошкодити електропроводку, розетки та й сам апарат. Паспорт на обладнання, як правило, не містить таких рекомендацій.

Різновиди зварювального апарату

Визначитися з типом «зварювальника» потрібно перш, ніж приступати до роботи. Існують два різновиди апарату: інверторний та трансформаторний. Інверторний зварювальний апарат - легкий і компактний - має безліч захистів і регулювань. Існують різні моделі, що відрізняються потужністю та вихідним струмом, призначені для справжніх «профі» та для «чайників». Невелика вага (до 5-6 кг) та скромні габарити дозволяють використовувати подібні пристрої як переносні. Їх можна просто повісити на плече та працювати у найскладніших умовах. Апарат впевнено варить електродами діаметром до 4-5 мм, та й варто цілком прийнятно.

Єдиний недолік – ремонтопридатність. У разі поломки без знань у сучасній електроніці полагодити самостійно його не вдасться. Важливу пораду новачкам від професіоналів - інверторник не можна ставити на землю. Обов'язково потрібно підкласти під апарат дерев'яну чи пластмасову дощечку.

В основі трансформаторних зварювальних апаратів лежить традиційна схема: мережевий трансформатор із мідними обмотками. Звідси солідні габарити, пристойна вага та відповідна ціна. До безперечних плюсів таких пристроїв слід віднести можливість роботи з металом практично будь-якої товщини та простоту в ремонті.

1.1. Загальні відомості.

Залежно від типу струму, що використовується для зварювання, розрізняють зварювальні апарати постійного та змінного струму. Зварювальні апарати з використанням малих постійних струмів застосовують при зварюванні тонколистового металу, зокрема, покрівельної та автомобільної сталі. Зварювальна дуга в цьому випадку більш стійка і при цьому зварювання може відбуватися як на прямій, так і зворотній полярності, що подається постійної напруги.

На постійному струмі можна варити електродним дротом без обмазки та електродами, які призначені для зварювання металів при постійному або змінному струмі. Для надання горіння дуги на малих струмах бажано мати на зварювальній обмотці підвищену напругу холостого ходу U хх до 70...75 В. Для випрямлення змінного струму зазвичай використовують мостові випрямлячі на потужних діодах з радіаторами охолодження (Рис. 1).

Рис.1Принципова електрична схема мостового випрямляча зварювального апарату із зазначенням полярності при зварюванні тонколистового металу

Для згладжування пульсацій напруги один із висновків СА приєднують до тримача електродів через Т-подібний фільтр, що складається з дроселя L1 і конденсатора С1. Дросель L1 є котушкою з 50...70 витків мідної шини з відведенням від середини перетином S=50 мм 2 намотану на сердечнику, наприклад, від понижуючого трансформатора ВЗГ-12, або більш потужного. Чим більший переріз заліза дроселя, що згладжує, тим менш ймовірність того, що його магнітна система увійде в насичення. При входженні магнітної системи насичення при великих струмах (наприклад при різанні) індуктивність дроселя стрибкоподібно зменшується і відповідно згладжування струму не відбуватиметься. Дуга при цьому горітиме нестійко. Конденсатор С1 являє собою батарею конденсаторів типу МБМ, МБГ або подібних до них ємністю 350-400 мкФ на напругу не нижче 200 В

Характеристики потужних діодів та їх імпортних аналогів можна. Або за посиланням можна завантажити довідник з діодів із серії «На допомогу радіоаматору № 110»

Для випрямлення та плавного регулювання зварювального струму використовують схеми на потужних керованих тиристорах, які дозволяють змінювати напругу від 0,1 хх до 0,9 U хх. Крім зварювання ці регулятори можуть бути використані для заряджання акумуляторних батарей, живлення електронагрівальних елементів та інших цілей.

У зварювальних апаратах змінного струму використовують електроди діаметром понад 2 мм, що дозволяє зварювати вироби завтовшки понад 1,5 мм. У процесі зварювання струм досягає десятки амперів і дуга горить досить стійко. У таких зварювальних апаратах використовують спеціальні електроди, які призначені тільки для зварювання на змінному струмі.

Для нормальної роботи зварювального апарату необхідно виконати низку умов. Величина вихідної напруги має бути достатньою для надійного запалення дуги. Для аматорського зварювального апарату U хх = 60 ... 65В. Для безпеки проведення робіт вища вихідна напруга холостого ходу не рекомендується, у промислових зварювальних апаратів для порівняння U хх може становити 70..75 В..

Величина напруги зварювання I свповинна забезпечувати стійке горіння дуги залежно від діаметра електрода. Розмір напруги зварювання U св може становити 18...24 У.

Номінальний зварювальний струм повинен становити:

I св =KK 1 *d е, де

I св- Величина зварювального струму, А;

K 1 =30...40- коефіцієнт, що залежить від типу та розміру електрода d е, мм.

Струм короткого замикання не повинен перевищувати номінальний зварювальний струм більш ніж на 30...35%.

Помічено, що стійке горіння дуги можливе в тому випадку, якщо зварювальний апарат має зовнішню характеристику, що падає, яка визначає залежність між силою струму і напругою в зварювальному ланцюгу. (Рис.2)

Рис.2Зовнішня характеристика зварювального апарату, що падає:

У домашніх умовах, як показує практика, зібрати універсальний зварювальний апарат на струми 15...20 до 150...180 А досить складно. У зв'язку з цим, конструюючи зварювальний апарат, не слід до повного перекриття діапазону зварювальних струмів. Доцільно на першому етапі зібрати зварювальний апарат для роботи з електродами діаметром 2...4 мм, а на другому етапі, у разі потреби роботи на малих струмах зварювання, доповнити його окремим випрямляючим пристроєм з плавним регулюванням зварювального струму.

Аналіз конструкцій аматорських зварювальних апаратів у домашніх умовах дозволяє сформулювати низку вимог, які мають бути виконані при їх виготовленні:

Невеликі габарити та вага
Живлення від мережі 220 В
Тривалість роботи повинна становити не менше 5...7 електродів d е =3...4 мм

Вага та габарити апарату безпосередньо залежать від потужності апарату і можуть бути знижені завдяки зменшенню його потужності. Тривалість роботи зварювального апарату залежить від матеріалу сердечника та теплостійкості ізоляції обмотувальних проводів. Для збільшення часу зварювальних робіт необхідно використовувати для сердечника сталь із високою магнітною проникністю.

1. 2. Вибір типу сердечника.

Для виготовлення зварювальних апаратів використовують переважно магнітопроводи стрижневого типу, оскільки у виконанні вони більш технологічні. Серце зварювального апарату можна набрати з пластин електротехнічної сталі будь-якої конфігурації товщиною 0,35...0,55 мм і стягнути шпильками, ізольованими від сердечника (Рис. 3).

Рис.3Магнітопровід стрижневого типу:

При підборі сердечника необхідно враховувати розміри "вікна", щоб помістилися обмотки зварювального апарату, та площа поперечного сердечника (ярма) S=a*bсм 2 .

Як показує практика, не слід вибирати мінімальні значення S=25..35 см 2 оскільки зварювальний апарат не матиме необхідний запас потужності і буде важко отримати якісне зварювання. А звідси, як наслідок, можливість перегріву апарату після нетривалої роботи. Щоб цього не було, переріз сердечника зварювального апарату повинен становити S=45.55 см 2 . Хоча при цьому зварювальний апарат буде дещо важчим, але працюватиме надійно!

Слід зазначити, що аматорські зварювальні апарати на сердечниках тороїдального типу мають електротехнічні характеристики у 4...5 разів вищі, ніж у стрижневого, а звідси й невеликі електровтрати. Виготовити зварювальний апарат з використанням сердечника тороїдального типу складніше, ніж із сердечником стрижневого типу. Це пов'язано, в основному, з розміщенням обмоток на торі та складністю самої намотування. Однак при правильному підході вони дають хороші результати. Серця виготовляють зі стрічкового трансформаторного заліза, згорнутого в рулон у формі тора.

Рис. 4Магнітопровід тороїдального типу:

Для збільшення внутрішнього діаметра тора ("вікна") з внутрішньої сторони відмотують частину сталевої стрічки і намотують на зовнішній бік сердечника (Рис. 4). Після перемотування тора ефективний переріз магнітопроводу зменшитися, тому частково доведеться підмотати тор залізом з іншого автотрансформатора доти, поки перетин S не буде як мінімум 55 см 2 .

Електромагнітні параметри такого заліза найчастіше невідомі, тому їх із достатньою точністю можна визначити експериментально.

1. 3. Вибір дроту обмоток.

Для первинних (мережевих) обмоток зварювального апарату краще використовувати спеціальний термостійкий мідний обмотувальний дріт у бавовняній або склотканинній ізоляції. Задовільною теплостійкістю володіють також дроти в гумовій або резинотканевой ізоляції. Не рекомендується використовувати для роботи при підвищеній температурі дроти в поліхлорвінілової ізоляції (ПХВ) ізоляції через можливе її плавлення, витікання з обмоток і короткого замикання витків. Тому поліхлорвінілову ізоляцію з проводів необхідно або зняти і обмотати дроти по всій довжині бавовняної ізоляційної стрічкою, або взагалі не знімати, а обмотати дріт поверх ізоляції.

При підборі перерізу обмотувальних проводів з урахуванням періодичної роботи зварювального апарату допускається густина струму 5 А/мм2. Потужність вторинної обмотки можна розрахувати за формулою P 2 =I св *U св. Якщо зварювання ведеться електродом de = 4 мм, при струмі 130 ... 160 А, то потужність вторинної обмотки складе: Р 2 = 160 * 24 = 3,5 ... 4 кВт, А потужність первинної обмотки з урахуванням втрат складе порядку 5...5,5 кВт. Виходячи з цього, максимальний струм у первинній обмотці може досягати 25 А. Отже, площа перерізу дроту первинної обмотки S 1 повинна бути не менше ніж 5..6 мм 2 .

Насправді площу перерізу дроти бажано взяти трохи більше, 6...7 мм 2 . Для намотування береться прямокутна шина або мідний обмотувальний дріт діаметром 2,6...3 мм без урахування ізоляції. Площа перерізу S намоточного дроту в мм2 обчислюють за формулою: S=(3,14*D 2)/4 або S=3,14*R 2 ; D - діаметр голого мідного дроту, виміряний мм. За відсутності дроту потрібного діаметра, намотування можна вести в два дроти відповідного перерізу. При використанні алюмінієвого дроту його переріз необхідно збільшити у 1,6..1,7 рази.

Число витків первинної обмотки W1 визначається з формули:

W 1 = (k 2 * S) / U 1, де

k 2 - Постійний коефіцієнт;

S- площа перерізу ярма см 2

Можна спростити розрахунок застосувавши для розрахунку спеціальну програму Зварювальний калькулятор

При W1=240 витків роблять відведення від 165, 190 і 215 витків, тобто. через кожні 25 витків. Більшість відводів мережевої обмотки, як показує практика, недоцільно.

Це пов'язано з тим, що за рахунок зменшення числа витків первинної обмотки збільшується як потужність зварювального апарату, так і U хх, що призводить до підвищення напруги горіння дуги та погіршення якості зварювання. Зміною лише числа витків первинної обмотки домогтися перекриття діапазону зварювальних струмів без погіршення якості зварювання не вдається. У цьому випадку необхідно передбачити перемикання витків вторинної (зварювальної) обмотки W 2 .

Вторинна обмотка W 2 повинна містити 65...70 витків мідної ізольованої шини перетином не менше 25 мм2 (краще перетином 35 мм2). Для намотування вторинної обмотки підходить також гнучкий багатожильний дріт, наприклад, зварювальний, і трифазний силовий багатожильний кабель. Головне, щоб переріз силової обмотки не був меншим за необхідний, а ізоляція проводу була теплостійкою і надійною. При недостатньому перерізі дроту можлива намотування в два і навіть три проводи. При використанні алюмінієвого дроту його перетин необхідно збільшити у 1,6...1,7 раза. Висновки зварювальної обмотки зазвичай заводять через мідні наконечники під клемні болти діаметром 8...10 мм (Мал. 5).

1.4. Особливості намотування обмоток.

Існують такі правила намотування обмоток зварювального апарату:

Намотування має проводитися по ізольованому ярму і завжди в одному напрямку (наприклад, за годинниковою стрілкою).
Кожен шар обмотки ізолюють шаром бавовняної ізоляції (склотканини, електрокартону, кальки), бажано з просоченням бакелітовим лаком.
Висновки обмоток залужують, маркують, закріплюють бавовняною тасьмою, а на висновки мережевої обмотки додатково надягають бавовняний кембрик.
При неякісній ізоляції дроту, намотування можна проводити в два дроти, один з яких бавовняний шнур або бавовняна нитка для рибальства. Після намотування одного шару обмотку з бавовняною ниткою фіксують клеєм (або лаком) і тільки після його висихання намотують наступний ряд.

Мережеву обмотку на магнітопроводі стрижневого типу можна розташувати двома основними способами. Перший спосіб дозволяє отримати більш "жорсткий" режим зварювання. Мережева обмотка при цьому складається з двох однакових обмоток W1, W2, розташованих на різних сторонах сердечника, послідовно з'єднаних і мають однаковий переріз проводів. Для регулювання вихідного струму на кожній з обмоток роблять відводи, які попарно замикаються ( Рис. 6 а, б)

Рис. 6.Способи намотування обмоток СА на сердечнику стрижневого типу:

Другий спосіб намотування первинної (мережевої) обмотки представляє намотування дроту на одній зі сторін сердечника ( Рис. 6 в, г). У цьому випадку зварювальний апарат має крутопадаючу характеристику, варить "м'яко", довжина дуги менше впливає на величину зварювального струму, а отже, і на якість зварювання.

Після намотування первинної обмотки зварювального апарату необхідно перевірити наявність короткозамкнутих витків і правильність обраного числа витків. Зварювальний трансформатор включають мережу через плавкий запобіжник (4...6 А) і якщо є амперметр змінного струму. Якщо запобіжник згоряє або сильно гріється – це явна ознака короткозамкнутого витка. В цьому випадку первинну обмотку необхідно перемотати, звернувши особливу увагу на якість ізоляції.

Якщо зварювальний апарат сильно гуде, а струм, що споживається, перевищує 2...3 А, то це означає, що число витків первинної обмотки занижено і необхідно підмотати ще деяку кількість витків. Справний зварювальний апарат повинен споживати струм на неодруженому ходу не більше 1..1,5 А, не грітися і сильно не гудіти.

Вторинне обмотування зварювального апарату завжди намотують на двох сторонах сердечника. За першим способом намотування вторинна обмотка складається з двох однакових половин, включених для підвищення стійкості дуги зустрічно-паралельно (Рис. 6 б). В цьому випадку перетин дроту можна взяти трохи менше, тобто 15...20 мм 2 . При намотуванні вторинної обмотки за другим способом, спочатку на вільній від обмоток стороні сердечника намотується 60 ... 65% від загальної кількості її витків.

Ця обмотка служить, в основному, для підпалу дуги, а під час зварювання за рахунок різкого збільшення розсіювання магнітного потоку напруга на ній падає на 80...90%. Решта кількості витків вторинної обмотки у вигляді додаткової зварювальної обмотки W 2 намотується поверх первинної. Як силова, вона підтримує в необхідних межах напругу зварювання, а отже, і зварювальний струм. Напруга на ній падає в режимі зварювання на 20...25% щодо напруги холостого ходу.

Намотування обмоток зварювального апарату на сердечнику тороїдального типу можна зробити кількома способами ( Рис. 7).

Способи намотування обмоток зварювального апарату на тороїдальному сердечнику.

Перемикання обмоток у зварювальних апаратах простіше зробити за допомогою мідних наконечників та клем. Мідні наконечники в домашніх умовах можна виготовити з мідних трубок відповідного діаметра довжиною 25...30 мм, закріпивши в них дроти обпресуванням або паянням. При зварюванні в різних умовах (сильна або слаботочна мережа, довгий або короткий кабель підведення, його перетин і т.д.) перемиканням обмоток налаштовують зварювальний апарат на оптимальний режим зварювання, і далі перемикач можна встановити в нейтральне положення.

1.5. Настроювання зварювального апарату.

Виготовивши зварювальний апарат, домашній електрик повинен зробити його налаштування та перевірку якості зварювання електродами різного діаметру. Процес налаштування полягає в наступному. Для вимірювання зварювального струму та напруги потрібні: вольтметр змінного струму на 70...80 В та амперметр змінного струму на 180...200 А. Схема підключення вимірювальних приладів показана на ( Рис. 8)

Рис. 8Принципова схема підключення вимірювальних приладів при налаштуванні зварювального апарату

При зварюванні різними електродами знімають значення струму зварювання - I св і напруги зварювання U св, які повинні перебувати в необхідних межах. Якщо зварювальний струм малий, що буває найчастіше (електрод липне, дуга нестійка), то в цьому випадку перемиканням первинної та вторинної обмоток встановлюють необхідні значення, або перерозподіляють кількість витків вторинної обмотки (без їх збільшення) у бік збільшення числа витків, намотаних поверх обмотки.

Після зварювання необхідно проконтролювати якість зварювання: глибину провару та товщину наплавленого шару металу. Для цієї мети розламують або розпилюють кромки виробів, що зварюються. За результатами вимірів бажано скласти таблицю. Аналізуючи отримані дані, вибирають оптимальні режими зварювання для електродів різного діаметра, пам'ятаючи у тому, що з зварюванні електродами, наприклад, діаметром 3 мм, електродами діаметром 2 мм можна різати, т.к. струм різання більше зварювального на 30...25%.

Підключення зварювального апарату до мережі повинно проводитися дротом 6...7 мм через автомат на струм 25...50 А, наприклад АП-50.

Діаметр електрода, залежно від товщини металу, що зварюється, можна вибрати, виходячи з наступного співвідношення: dе = (1 ... 1,5) * В, де В - товщина металу, що зварюється, мм. Довжина дуги вибирається залежно від діаметра електрода та в середньому дорівнює (0,5...1,1)dе. Рекомендується виконувати зварювання короткою дугою 2...3 мм, напруга якої дорівнює 18...24 В. Збільшення довжини дуги призводить до порушення стабільності її горіння, підвищення втрат на чад і розбризкування, зниження глибини проплавлення основного металу. Чим довша дуга, тим вища напруга зварювання. Швидкість зварювання обирає зварювальник залежно від марки та товщини металу.

При зварюванні на прямій полярності плюс (анод) приєднують до деталі та мінус (катод) - до електрода. Якщо необхідно, щоб на деталі виділялося менше тепла, наприклад, при зварюванні тонколистових конструкцій, то застосовують зварювання на зворотній полярності. У цьому випадку мінус (катод) приєднують до деталі, що зварюється, а плюс (анод) - до електрода. При цьому не тільки забезпечується менший нагрівання деталі, що зварюється, але й прискорюється процес розплавлення електродного металу за рахунок більш високої температури анодної зони і більшого підведення тепла.

Зварювальні дроти приєднують до зварювального апарату через мідні наконечники під клемні болти із зовнішнього боку корпусу зварювального апарату. Погані контактні з'єднання знижують потужні характеристики зварювального апарату, погіршують якість зварювання і можуть викликати їх перегрів і навіть займання проводів.

При невеликій довжині зварювальних проводів (4..6 м) площа їх перетину повинна бути не менше ніж 25 мм 2 .

Під час проведення зварювальних робіт необхідно дотримуватись правил пожежної безпеки, а при налаштуванні апарату та електробезпеки - під час проведення вимірювань електроприладами. Зварювання слід вести обов'язково у спеціальній масці із захисним склом марки С5 (на струми до 150...160 А) та рукавицях. Всі перемикання зварювального апарату обов'язково потрібно робити тільки після відключення зварювального апарата від мережі.

2. Переносний зварювальний апарат на основі "Латру".

2.1. Особливість конструкції.

Зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 В. Особливістю конструкції апарату є використання незвичайної форми магнітопроводу, завдяки якій вага всього пристрою становить лише 9 кг, а габарити 125х150 мм ( Рис. 9).

Для магнітопроводу трансформатора використовується стрічкове трансформаторне залізо, згорнуте в рулон у формі тора. Як відомо, у традиційних конструкціях трансформаторів магнітопровід набирається із Ш-подібних пластин. Електротехнічні характеристики зварювального апарату завдяки використанню сердечника трансформатора у вигляді тора в 5 разів вище, ніж у апаратів з Ш-подібними пластинами, а втрати мінімальні.

2.2. Доопрацювання «Латру».

Для сердечника трансформатора можна використовувати готовий "ЛАТР" типу М2.

Примітка.Всі латри мають шестививідну колодку і напругу: на вході 0-127-220, і на виході 0-150 - 250. Є два види: великі та маленькі, і називаються ЛАТР 1М та 2М. Хто з них який я не пам'ятаю? Але для зварювання потрібні саме великий ЛАТР з перемотаним залізом або, якщо вони справні, то намотують шиною вторинні обмотки і після цього первинні обмотки з'єднують паралельно, а вторинки послідовно. При цьому слід враховувати збіг напрямків струмів у вторинній обмотці. Тоді виходить щось схоже на зварювальний апарат, щоправда варить, як і всі тороїдальні, трохи жорсткувато.

Можна використовувати магнітопровід у вигляді тора від згорілого лабораторного трансформатора. В останньому випадку спочатку знімають з «Латру» огорожу, арматуру і видаляють обгортлу обмотку. Очищений магнітопровід при необхідності перемотують (див. вище), ізолюють електрокартоном або двома шарами лакотканини і намотують обмотки трансформатора. Зварювальний трансформатор має лише дві обмотки. Для намотування первинної обмотки використовується шматок дроту ПЕВ-2 завдовжки 170 м, діаметром 1,2 мм ( Рис. 10)

Рис. 10Намотування обмоток зварювального апарату:

1 – первинна обмотка;	3 – бухта дроту;
2 – вторинна обмотка;	4 - ярмо

Для зручності намотування провід попередньо намотують на човник у вигляді дерев'яної рейки 50х50 мм з прорізами. Однак для більшої зручності можна виготовити нескладний пристрій для намотування тороїдальних силових трансформаторів.

Намотавши первинну обмотку, покривають її шаром ізоляції, а потім намотують вторинну обмотку трансформатора. Вторинна обмотка містить 45 витків і намотується мідним дротом у бавовняній або склоподібній ізоляції. Усередині сердечника провід розташовується виток до витка, а зовні - з невеликим проміжком, що необхідно для кращого охолодження. Зварювальний апарат, виготовлений за наведеною методикою, здатний дати струм 80...185 А. Принципова електрична схема зварювального апарату наведена на Рис. 11.

Рис. 11Принципова електрична схема зварювального апарату.

Робота трохи спроститься, якщо вдасться придбати працюючий "Латр" на 9 А. Тоді знімають з нього огорожу, струмознімальний повзунок та кріпильну арматуру. Далі визначають і маркують висновки первинної обмотки на 220, а решта висновки надійно ізолюють і тимчасово притискають до магнітопроводу таким чином, щоб їх не пошкодити при намотуванні нової (вторинної) обмотки. Нова обмотка містить стільки ж витків тієї ж марки, і того ж діаметра дроту, що і в розглянутому вище варіанті. Трансформатор у разі дає струм 70...150 А.
Виготовлений трансформатор поміщають на ізольований майданчик у колишній кожух, попередньо просвердливши в ньому отвори для вентиляції (мал. 12))

Рис. 12Варіанти кожуха зварювального апарату на основі латра.

Висновки первинної обмотки підключаються до мережі 220 В кабелем ШРПС або ВРП, при цьому в цьому ланцюзі слід поставити відключаючий автомат АП-25. Кожен висновок вторинної обмотки з'єднують із гнучким ізольованим дротом ПРГ. Вільний кінець одного з цих проводів кріпиться до тримача електрода, а вільний кінець іншого - до деталі, що зварюється. Цей же кінець дроту необхідно заземлювати для безпеки зварювальника. Регулювання струму зварювального апарата проводиться включенням послідовно в ланцюг дроту тримача електрода шматків ніхромового або константанового дроту d=3 мм і довжиною 5 м, згорнутих «змійкою». "Змійка" кріпиться до листа азбесту. Усі з'єднання проводів та баластника виробляються болтами М10. Переміщаючи по "змійці" точку приєднання дроту, встановлюють необхідний струм. Регулювання струму можна проводити з використанням електродів різного діаметра. Для зварювання таким апаратом користуються електродами типу Е-5РАУОНІІ-13/55-2,0-УД1 dd=1...3 мм.

При проведенні зварювальних робіт для запобігання опікам необхідно застосовувати захисний фібровий щиток, забезпечений світлофільтром Е-1, Е-2. Обов'язковим є головний убір, спецодяг та рукавиці. Зварювальний апарат слід оберігати від вогкості та не допускати його перегріву. Орієнтовні режими роботи з електродом d=3 мм: для трансформаторів зі струмом 80...185 А - 10 електродів, а зі струмом 70...150 А - 3 електроди. після використання зазначеної кількості електродів апарат відключають від мережі мінімум на 5 хвилин (а краще близько 20).

3. Зварювальний апарат із трифазного трансформатора.

Зварювальний апарат, за відсутності "ЛАТРА", можна зробити і на основі трифазного понижуючого трансформатора 380/36, потужністю 1..2 кВт, який призначений для живлення зниженою напругою електроінструментів або освітлення (рис. 13).

Рис. 13Загальний вигляд зварювального апарату та його сердечник.

Тут підійде навіть екземпляр з однією обмоткою, що перегоріла. Такий зварювальний апарат працює від мережі змінного струму напругою 220 або 380 В і з електродами діаметром до 4 мм дозволяє зварювати метал товщиною 1 ... 20 мм.

3.1. Деталі.

Клеми для висновків вторинної обмотки можна зробити з мідної трубки 10...12 мм і довжиною 30...40 мм (рис.14).

Рис. 14Конструкція клеми вторинної обмотки зварювального апарату.

З одного боку її слід розклепати і в пластині, що вийшла, просвердлити отвір d 10 мм. Ретельно зачищені дроти вставляють у трубку клеми та обжимають легкими ударами молотка. Для покращення контакту на поверхні трубки клеми можна зробити насічки керном. На панелі, розташованій зверху трансформатора, замінюють штатні гвинти з гайками М6 на два гвинти з гайками М10. Нові гвинти та гайки бажано використовувати мідні. До них приєднують клеми вторинної обмотки.

Для висновків первинної обмотки виготовляють додаткову плату з листового текстоліту завтовшки 3мм. рис.15).

Рис. 15Загальний вигляд хустки для висновків первинної обмотки зварювального апарату.

У платі свердлять 10...11 отворів d=6мм і вставляють гвинти М6 з двома гайками і шайбами. Після цього плату кріплять у верхній частині трансформатора.

Рис. 16Принципова електрична схема з'єднання первинних обмоток трансформатора на напругу: а) 220; б) 380 В (вторинна обмотка не вказана)

При живленні апарату від мережі 220 У його крайні первинні обмотки з'єднуються паралельно, а середню обмотку приєднують до них послідовно ( рис.16).

4. Утримувач електродів.

4.1. Тримач електродів із труби d¾".

Найбільш простий є конструкція електроутримувача, виготовлена з труби d? і довжиною 250 мм ( рис.17).

З обох боків труби на відстані 40 і 30 мм від її торців випилюють ножівкою виїмки глибиною половину діаметра труби ( рис.18)

Рис. 18Креслення корпусу тримача електродів із труби d¾"

До труби над великою виїмкою приварюють відрізок сталевого дроту d=6 мм. З протилежного боку тримача свердлять отвір d=8,2 мм, яке вставляють гвинт М8. До гвинта приєднується клема від кабелю, що йде до зварювального апарату, що затискається гайкою. Зверху на трубу надівається шматок гумового або капронового шланга з відповідним внутрішнім діаметром.

4.2. Тримач електродів із сталевих куточків.

Зручний і простий у конструкції тримач електродів можна зробити із двох сталевих куточків 25х25х4 мм ( Рис. 19)

Беруть два такі куточки довжиною близько 270 мм і з'єднують маленькими куточками та болтами з гайками М4. В результаті виходить короб перетином 25х29 мм. В отриманому корпусі вирізається вікно фіксатора і свердлиться отвір для установки осі фіксаторів і електродів. Фіксатор складається з важеля та невеликої клавіші, виконаної з листа сталі товщиною 4 мм. Цю деталь також можна зробити із куточка 25х25х4 мм. Для забезпечення надійного контакту фіксатора з електродом на вісь фіксатора надягається пружина, а важіль з'єднується з корпусом контактним дротом.

Ручку тримача, що вийшов, покривають ізоляційним матеріалом, в якості якого використовується обрізок гумового шланга. Електричний кабель від зварювального апарату приєднується до клеми корпусу та фіксується болтом.

5. Електронний регулятор струму для зварювального трансформатора.

Важливою особливістю конструкції зварювального апарату є можливість регулювання робочого струму. відомі такі способи регулювання струму в зварювальних трансформаторах: шунтування за допомогою дроселів усіляких типів, зміна магнітного потоку за рахунок рухливості обмоток або магнітного шунтування, застосування магазинів активних баластних опорів та реостатів. Всі ці способи мають свої переваги, так і недоліки. Наприклад, недоліком останнього способу є складність конструкції, громіздкість опорів, їх сильний нагрівання при роботі, незручність при перемиканні.

Найбільш оптимальним є спосіб ступінчастого регулювання струму за допомогою зміни кількості витків, наприклад, підключаючись до відводів, зроблених при намотуванні вторинної обмотки трансформатора. Однак, цей спосіб не дозволяє проводити регулювання струму в широких межах, тому їм зазвичай користуються для підстроювання струму. Крім іншого, регулювання струму у вторинному ланцюзі зварювального трансформатора пов'язане з певними проблемами. У цьому випадку через регулюючий пристрій проходять значні струми, що є причиною збільшення її габаритів. Для вторинного ланцюга практично не вдається підібрати потужні стандартні перемикачі, які витримували струм величиною до 260 А.

Якщо порівняти струми у первинній та вторинній обмотках, то виявляється, що в ланцюзі первинної обмотки сила струму вп'ятеро менша, ніж у вторинній обмотці. Це наштовхує на думку помістити регулятор зварювального струму в первинну обмотку трансформатора, застосувавши для цього тиристори. На рис. 20 наведено схему регулятора зварювального струму на тиристорах. При граничній простоті та доступності елементної бази цей регулятор простий в керуванні та не потребує налаштування.

Регулювання потужності відбувається при періодичному відключенні на фіксований проміжок часу первинної обмотки зварювального трансформатора кожному напівперіоді струму. Середнє значення струму у своїй зменшується. Основні елементи регулятора (тиристори) включені зустрічно та паралельно один одному. Вони по черзі відкриваються імпульсами струму, що формуються транзисторами VT1, VT2.

При включенні регулятора в мережу обидва тиристори закриті, конденсатори С1 та С2 починають заряджатися через змінний резистор R7. Як тільки напруга на одному з конденсаторів досягає напруги лавинного пробою транзистора, останній відкривається і через нього тече струм розряду з'єднаного з ним конденсатора. Слідом за транзистором відкривається відповідний тиристор, який підключає навантаження до мережі.

Зміною опору резистора R7 можна регулювати момент включення тиристорів від початку до кінця напівперіоду, що призводить до зміни загального струму в первинній обмотці зварювального трансформатора Т1. Для збільшення або зменшення діапазону регулювання можна змінити опір змінного резистора R7 у більшу чи меншу сторону відповідно.

Транзистори VT1, VT2, що працюють у лавинному режимі, та резистори R5, R6, включені в їх базові ланцюги, можна замінити диністорами (рис. 21)

Рис. 21Принципова схема заміни транзистора з резистором на диністор, у схемі регулятора струму зварювального трансформатора.

аноди диністорів слід з'єднати з крайніми висновками резистора R7, а катоди підключити до резисторів R3 та R4. Якщо регулятор зібрати на динисторах, краще використовувати прилади типу КН102А.

Як VT1, VT2 добре зарекомендували себе транзистори старого зразка типу П416, ГТ308, проте ці транзистори, за бажання, можна замінити сучасними малопотужними високочастотними транзисторами, що мають близькі параметри. Змінний резистор типу СП-2, а постійні резистори типу МЛТ. Конденсатори типу МБМ або К73-17 на робочу напругу не менше ніж 400 В.

Усі деталі пристрою за допомогою навісного монтажу збираються на текстолітовій пластині завтовшки 1...1,5 мм. Пристрій має гальванічне зв'язок з мережею, тому всі елементи, включаючи тепловідведення тиристорів, повинні бути ізольовані від корпусу.

Правильно зібраний регулятор зварювального струму особливого налагодження не вимагає, необхідно лише переконатися у стабільній роботі транзисторів у лавинному режимі або, при використанні диністоров, у їх стабільному включенні.

Опис інших конструкцій можна подивитися на сайті http://irls.narod.ru/sv.htm, проте відразу хочу попередити, що багато з них мають як мінімум спірні моменти.

Також з цієї теми можна переглянути:

http://valvolodin.narod.ru/index.html - багато ГОСТів, схем як саморобних апаратів, так і заводських

http://www.y-u-r.narod.ru/Svark/svark.htm той же сайт ентузіаста зварювання

При написанні статті використовувалася частина матеріалів із книги Пестрикова В. М. "Домашній електрик і не тільки..."

Схема зварювального трансформатора має бути знайома тим, хто планує користуватися електричним зварюванням. Завдяки цьому апарату, можна виробляти ручне дугове падаюче зварювання. Обговоримо його влаштування.

Схема зварювального трансформатора: навіщо розраховувати?

Будь-який трансформатор для контактного точкового зварювання характеризується двома головними параметрами – вихідною напругою та струмом. А в основні функції цього апарату входить регулювання зварювального струму та обмеження струму короткого замикання. Варто знати, що для того, щоб отримати характеристику, що падає, а також обмеження струму короткого замикання, необхідно під час зварювання послідовно з дугою включити великий опір.

Оптимальним варіантом є індуктивний опір. Це найекономічніший спосіб у цьому випадку. Саме такий опір можна створити за допомогою окремої дросельної котушки, якщо її включити послідовно з дугою або кількома дросельними котушками, якщо їх об'єднати в одне ціле з самим трансформатором, який необхідно також послідовно включити з дугою. Ще один варіант - збільшити внутрішнє магнітне розсіювання самого трансформатора (тут котушки не використовують).

При плануванні роботи хорошим тоном вважається робити розрахунок приладу. За вхідними значеннями напруги та сили струму обчислюють мінімальну потужність, так можна дізнатися, чого чекати від вашого помічника. Як розрахувати зварювальний трансформатор, знають інженери, а якщо ви не плануєте самостійно виготовляти ці механізми, можна скористатися калькуляторами в інтернеті, або готовими даними в інструкції до кожного приладу.

Принцип роботи зварювального трансформатора – функції дроселя

Пристрій зварювального трансформатора залежить від головної деталі – дроселя. Він дозволяє регулювати і працює так: коли дуга при короткому замиканні збуджується, струм, пройшовши через обмотку з мідного дроселя, створює потужний магнітний потік, який наводить в дроселі електродвигуну (ЕРС) силу самоіндукції. Саме ця сила спрямована проти напруги зварювального трансформатора.

Варто враховувати, що при вторинному напруженні трансформатора воно повністю поглинається падінням напруги в дроселі. Таким чином, цей процес дозволяє досягти майже нульового значення у напрузі зварювального ланцюга. Завдяки тому, що виникає дуга, величина зварювального струму стає меншою. Цей процес дозволяє зменшити ЕРС дроселя, який спрямований проти напруги трансформатора. Таким чином, встановлюється робоча напруга. Воно менше, ніж напруга холостого ходу, але достатньо для постійного горіння дуги.

Принцип роботи зварювального трансформатора дозволяє збільшити силу зварювального струму: просто потрібно збільшити проміжок між рухомою і нерухомою частиною магнітного дроту дроселя. Цей процес відбувається так: коли збільшується зазор, то опір магнітного дроту також збільшується. Це веде до зменшення магнітного потоку, відповідно, ЕРС самоіндукції котушки дроселя та індуктивний опір зменшуються. Все це призводить до того, що зварювальний струм збільшується.

Види зварювальних трансформаторів - постараємося не заплутатися

Поділяють види зварювальних трансформаторів за типами зварювання, а також фазовим регулюванням. За першою ознакою можна виділити трансформатори для ручного дугового зварювання та для автоматичного зварювання під флюсом. За другою ознакою класифікація ширша. Вони поділяються на:

зварювальні трансформатори з нормальним магнітним розсіюванням амплітудного регулювання (у ньому є або дросель із повітряним зазором, або дросель насичення);
зі збільшеним магнітним розсіюванням амплітудного регулювання (у ньому є рухомі, рознесені, реактивні обмотки, рухливі магнітні або підмагнічені за допомогою шунта, конденсатор або імпульсний стабілізатор);
тиристорні зварювальні трансформатори (вони можуть бути з імпульсною стабілізацією або підживленням).

Це загальна класифікація. Але варто розібратися у видах зварювальних трансформаторів, основною відмінністю яких є фазове регулювання. Зварювальні трансформатори змінного струму з амплітудним регулюванням режиму зварювання роблять це зміною опору або зміни напруги холостого ходу. При цьому синусоїдальна форма змінного струму передається без спотворення.

Трансформатори з тиристорним регулюванням складаються із двох частин: силового трансформатора та тиристорного регулятора фаз. Вони розміщені або у первинному, або у вторинному ланцюгу разом із зустрічними та паралельними тиристорами, а також із системою управління. Основний принцип регулювання фаз полягає в перетворенні струму, з синусоїдального в знакозмінні імпульси. Їхня тривалість визначається за допомогою того самого тиристора. При регулюванні дуга починає нестійко горіти. Для того щоб її горіння було стійким, використовують імпульсну стабілізацію або додаткове підживлення.

Також серед видів апаратів можна виділити цікаві моделі, наприклад, тороїдальний зварювальний трансформатор. Якщо більшість схем збирають у вигляді букв «Ш» або «П», цей агрегат буде у вигляді бублика. Вважається, що можливість отримати високу потужність за відносно невеликого розміру – основна перевага такої моделі. А ось ще одну знахідку - зварювальний трифазний трансформатор, зручно використовувати в тих випадках, коли потрібно багатоступінчасте зниження трьома однофазними приладами, тільки він набагато компактніший і зручніший в управлінні.

Ми багато говоримо про змінний струм, а ось зварювальний трансформатор постійного струму зручніший і стабільніший, хоч і вимагає деяких знань від зварювальника щодо експлуатації. Такі апарати досить дорогі, складний пристрій підвищує масу агрегату. Але принцип роботи розширює сферу застосування, наприклад, можна працювати з нержавійкою або кольором. Однак для цього пристосування потрібні спеціальні електроди. І зрозуміло, що не варто купувати такі пристрої як побутові зварювальні трансформатори, дуже вже грошово і хитромудро.

Для постійного струму пристрій трансформатора набагато складніший, більший і дорожчий, але це компенсується його зручністю та функціональністю.

Трансформатор для контактного зварювання – техніка безпеки

Небезпечним може бути навіть трансформатор для зварювання дротів, який не відрізняється великими значеннями струмів. При роботі необхідно дотримуватися максимальної обережності і не забувати про техніку безпеки. Спочатку слід переконатися, що перешкод для зварювання немає, тобто відсутня оргтехніка, телевізор, інші кабелі, навіть наявність слухових пристроїв може стати перешкодою для безпечної експлуатації зварювального трансформатора.

Далі слід убезпечити себе та інших людей, які працюватимуть з трансформатором, від ураження струмом. Не рідкісні випадки смерті від травм, отриманих розрядом струму. Відповідно, у роботі необхідно використовувати гумові килимки, сам виріб та інші предмети, які можуть бути під напругою, брати в руки не варто. Також потрібно стежити за тим, щоб одяг завжди залишався сухим. Крім цього, працювати у вологому приміщенні або за вологої погоди заборонено!

Потім варто подбати про те, щоб приміщення, де відбувається зварювання, добре провітрювалося. Це необхідно для того, щоб захистити органи дихання. Адже під час зварювання утворюється їдкий дим та пил. Це основні правила, які необхідно враховувати під час роботи зі зварювальним транзистором. Крім цього, спеціаліст зі зварювальних робіт повинен добре орієнтуватися у конструкції своїх агрегатів, щоб у разі несправності можна було оперативно здійснити ремонт зварювальних трансформаторів.

Ремонт зварювальних трансформаторів – що ми зможемо?

Основною проблемою, як правило, буває мимовільне відключення апарату, причиною якого може бути замикання в ланцюзі або між гвинтиками котушок. Полагодити досить просто - відключити від мережі, знайти несправність і замінити потрібний елемент (конденсат, ізоляцію або інші деталі). Якщо трансформатор сильно гуде, це може стати причиною перегріву надалі. Причиною такого гучного шуму можуть стати слабкі болти, стягнуті листові елементи. Виправити цю проблему досить просто – необхідно підтягнути всі види болтів

Ще одна недуга – надмірне нагрівання. Причиною може бути неправильне встановлення значень зварювального струму. Якщо вчасно не усунути цю проблему, то може згоріти вся ізоляція, і апарат прийде в непридатність, а також його досить тривалий ремонт. Найкраще дотримуватися оптимальних значень зварювального струму, тоді перегрів не страшний. Відбувся урвищ зварювальної дуги і не вдається запалити її знову – ця проблема відома більшості тих, хто займається зварюванням. У цей момент дуга є лише іскорками. Швидше за все, стався пробій обмотки високої напруги.

Вимоги до проводки та розеток

Трансформаторний пристрій, який призначений для роботи від 380 В, підключають тільки через електрощиток. При «слабкій» проводці рекомендується використовувати бензогенератор.

Послідовність підключення агрегату

Загальна схема підключення виконується у наступній послідовності:

Провести необхідні розрахунки та переконатися, що підключення обладнання для зварювальних робіт до мережі будівлі допустиме.
Перевірити автомати та стан пробок, переконатися у відсутності «жучків».
Виставити значення робочої напруги, необхідного для проведення конкретних робіт залежно від складності, обсягу та виду металу. Налаштування регулює положення сердечника трансформатора.
Перевести перемикач апарата в положення 220 або 380 В.
При можливості приєднання на 220 В вставити вилку в розетку.
Для підключення зварювального апарату в мережу 380В два живлячі кінця подаються на «фазу», третій – на «нуль». Рекомендується використовувати промислову розетку та відповідну вилку.

Використання подовжувачів

перетин дроту має відповідати правилу: 1 кв. мм на кожні 8 А;
загальна довжина проводу живлення- Не більше 10 м.

Електрична дуга- це досить тривалий електричний розряд, що виникає між областю майбутнього зварного шва та кінцем електрода. Область зварювання ще називають дуговою зоною. На катодній ділянці утворюється температура понад 30000С. При цьому різниця потенціалів залишається порівняно невеликою, всього 20 – 25 Ст.

Під час зварювання під впливом високої температури електрод починає плавитися. На його кінці з'являється крапля із розплавленого металу: вона відривається і падає на металеву поверхню деталі. На метал переноситься в межах 95% загальної маси електрода, решта звертається в пару та бризки. , діаметр електрода, довжина дуги та інші фактори - впливають на швидкість утворення крапель та їх розмір. Оболонка, якою покриті електроди, утворює шлак для приховування крапель металу. В результаті краплі металу, проходячи через дугу, не замикають дуговий проміжок.

Порядок роботи типового зварювального трансформатора та схема його підключення

Головне джерело живлення всієї системи зварювання. З його допомогою знижується мережна однофазна напруга з 220В до робочого значення для зварювання близько 50 - 80В. Нестандартні умови роботи вимагають від трансформатора максимальної віддачі потужності під час зварювальних робіт. Конструкція зварювального трансформатора передбачає проходження ним великих струмів.

Для покращення технічних характеристик зварювального апарату використовують додаткові пристрої:

Для покращення стійкості дуги застосовують баластний опір. Воно виготовляється з ніхромового дроту, що володіє добрим питомим опором. Допускається розташування електрода з меншою точністю до металу;
Для стабільної роботи апарату від змінної напруги застосовують дросель. При цьому значно збільшується вага зварювального апарату та застосування можливе, в основному, лише в стаціонарних умовах;
Випрямлення за допомогою діодних мостів. Зварювальна дуга при постійному струмі горить стабільніше, якість швів вища.