Как сделать сварочный трансформатор своими руками: инструкция

Время чтения: 10 минут

Сварочный аппарат просто обязателен, если вы хотите надежно соединить металлические детали. Ему под силу не только сварка, но и резка металлических заготовок. При этом состав и толщина металла могут быть неограниченными. Существует множество разновидностей сварочного оборудования, но на сегодняшний день особой популярностью пользуются трансформаторные, инверторные и полуавтоматические.

Многие домашние мастера хотели бы заняться сварочным делом для себя или в качестве подработки, но стоимость заводских аппаратов кажется им слишком высокой. Это не удивительно, ведь чтобы приобрести более-менее качественный аппарат вам придется выложить от 100 долларов и до бесконечности. Не все обладают такой возможностью.

В этой ситуации лучше сделать сварочный аппарат самому. Ну а если вы ничего в этом не смыслите, то начните с малого — со сборки трансформатор. Трансформатор — это буквально сердце сварочного аппарата. На этом этапе у многих могут возникнуть бесконечные вопросы: как намотать сварочный трансформатор? Как рассчитать сварочный трансформатор? Как сделать сварочный аппарат? Не беспокойтесь. В этой статье мы расскажем, как сделать сварочный трансформатор своими руками и получить отличную основу для дальнейшего изготовления самодельного аппарата.

Содержание статьи

• Общая информация
• Особенности аппаратов с самодельным трансформатором
  • Обратите внимание
• Трансформатор переменного тока
  • Выбор проводов для обмотки
  • Сборка сердечника
  • Намотка
• Трансформатор постоянного тока
• Вместо заключения

Общая информация

Как мы сказали выше, трансформатор — это сердце сварочного аппарата. Он необходим для преобразования поступающего извне напряжения в переменный или постоянный ток, пригодный для сварочных работ. Представляет собой две обмотки (первичную и вторичную), которые связаны индуктивно. Обмотки располагаются на сердечнике, который является магнитопроводом и изготавливается из электротехнической стали.

Не важно, что вы собираете: сварочные трансформаторы для дома или мощный профессиональный аппарат. Он в любом случае должен обеспечить необходимые вам характеристики для выполнения сварки. Обычно при сборке самодельного аппарата наматывают трансформатор, рассчитанный на силу тока около 150-170 Ампер и способный выдержать напряжение около 50 В.

Читайте также: Что такое сварочный трансформатор?

Этих характеристик достаточно для бытового применения. Вы сможете варить практически любые металлы и использовать электроды диаметром до 3 мм. При желании можно варить и «четверкой», но швы не будут такими же качественными. Под больший диаметр электрода нужно собирать более мощный аппарат.

Также при сборке трансформатора учитывайте его габариты. Размер трансформатора увеличится, если вы пожелаете сделать более мощный сварочный аппарат. Соответственно вес и габариты аппарат тоже увеличатся. Если для вас критичен вес и размер сварочника, то мы рекомендуем сделать аппарат с более слабыми характеристиками.

Особенности аппаратов с самодельным трансформатором

Сварочный аппарат из самодельного трансформатора не будет похож на стандартный заводской сварочник из магазина. Вы должны четко осознавать эту особенность. Не думайте, что сможете в домашних условиях собрать аппарат, идентичный заводскому. Это, конечно, возможно, но в таком случае действительно легче купить готовое устройство в магазине и не мучиться.

Обратите внимание

Какие же особенности стоит учитывать? Прежде всего, домашний аппарат на самодельном трансформаторе не сможет каждый раз выдавать одни и те же характеристики, даже если вы их вручную установите. Проще говоря, вы можете установить силу тока в 120 Ампер, а аппарат в большинстве случаев выдаст либо большее, либо меньшее значение. Погрешность будет всегда. В большинстве случаев она не критична, но если вам важно держать все под контролем, то лучше присмотритесь к покупным аппаратам, в которых все сделано по уму.

В домашних условиях трудно сделать точный регулятор, который позволит без погрешностей регулировать параметры сварки. Но если вам нужно сварить теплицу или забор, то не беспокойтесь об этом. Аппарат с самодельным трансформатором подойдет для этих задач. И погрешности не сильно повлияют на результат.

Если вы изготовите трансформатор, работающий на постоянном токе, то он будет существенно дешевле заводского. Но его надежность будет под вопросом, поскольку заводские аппараты оснащаются системой предохранителей, что редко встретишь в самоделках. Тем не менее, благодаря самостоятельно сборке вы можете намотать трансформатор с любыми характеристиками, а значит сделать как мощный, так и слабенький аппарат. Достаточно произвести расчет сварочного трансформатора для вашего аппарата.

Если вы решите использовать самодельный трансформатор для дальнейшей сборки аппарата, то его (и все остальные компоненты) можно поместить на металлический каркас или в корпус от какого-нибудь электроприбора (блок питания от ПК, например). Также вы можете использовать для сборки любые схемы и модернизировать их при конструировании. Но не забудьте проверить все узлы самодельного аппарата (и трансформатора в частности) перед тем как впервые включить устройство в сеть и приступить к сварке.

Это основные особенности, на которые вам нужно обратить внимание. Мы не упоминали необходимость наличия элементарных знаний в области электротехники. Это и так понятно. Но если вы ими не обладаете, то предварительно изучите тему и только затем приступайте к сборке трансформатора.

Трансформатор переменного тока

Самодельный сварочный трансформатор переменного тока — это классический тип трансформатора, который применятся в конструкции трансформаторного сварочного аппарата. Трансформатор, работающий на «переменке», проще трансформатора на «постоянке», дешевле и ремонтопригоднее. Но у него есть ряд существенных недостатков. На аппаратах с трансформатором переменного тока хуже поджигается дуга. Она горит нестабильно и требует от сварщика опыта. В противном случае швы получаются некачественными и дефектными.

Тем не менее, трансформатор на «переменке» — это основа трансформатора на «постоянке» (о котором мы расскажем далее), так что вам все равно придется научиться собирать его. И в этом нет ничего сложного.

Выбор проводов для обмотки

Для сборки сварочного трансформатора переменного тока вам необходимы провода для намотки первичной и вторичной обмотки. Также вам нужно сделать так называемый сердечник. Для этого нужна специальная электротехническая сталь, чтобы на этот сердечник уже намотать обмотки.

Определимся с техническими характеристиками, которые должен обеспечить наш трансформатор. Мы в качестве примера возьмем напряжение в 60 В и сварочный максимальный сварочный то от 120 до 160 Ампер. При таком раскладе минимальное сечение у проводов составляет 4 кв.мм.

Но мы рекомендуем использовать провода сечением 7 кв.мм., это оптимальный вариант. При использовании таких проводов ваш самодельный трансформатор не будет бояться перепадов напряжения. Ну а что касается диаметра медной жилы для первичной обмотки, то в данном случае оптимальным вариантом будет значение в 3 мм.

Подбирая провода обратите внимание на их оболочку. Она обязательно должна быть тканевой.  Ни в коем случае не полимерной. Поскольку полимеры легко плавятся от избыточного нагрева, что часто приводит к короткому замыканию. Если по какой-то причине вы не смогли подобрать провод достаточного диаметра, то можете взять два тонких провода и наматывать их вместе.

Но учитывайте, что в такой ситуации обмотка увеличиться в размерах и трансформатор будет нуждаться в большем корпусе. Габариты аппарата и его вес так же увеличатся. Вся эта информация применима к первичной обмотке. Для вторичной обмотки можно использовать более толстые провода. Вроде тех, с помощью которых подключается держатель электрода.

Сборка сердечника

Итак, провода выбраны и подготовлены. Теперь нам нужно собрать тот самый сердечник. На изображении ниже показан идеальный по всем параметрам сердечник для самодельного трансформатора. Он стержневого типа.

Для сборки вам понадобятся пластинки, изготовленные из электротехнической стали. Оптимальная толщина одной пластинки — не менее 0.35 и не более 0. 55 мм. А необходимый размер сердечника (a, b, c, d на рисунке выше) рассчитывается отдельно исходя из сечения провода. Но многие умельцы выбирают размеры «на глаз». Главное, чтобы все витки поместились.

Теперь приступаем к сборке сердечника. Возьмите пластины (они должны быть Г-образными) и складывайте в том порядке, который указан на изображении ниже. Когда вы получите сердечник достаточной толщины, скрепите все пластинки по углам с помощью болтов. Обработайте пластинки с помощью надфиля. Потом изолируйте сердечник.

Намотка

Следующий этап — намотка трансформатора. Сначала наматывается первичная обмотка. Необходимо сделать около 210-215 витков. Мотать нужно так, как указано на изображении ниже. Когда сделаете все витки, прикрепите сверху текстолитовую пластинку. На ней можно закрепить концы обмотки, используя болты.

Далее вам нужно перемотать вторичную обмотку. На ней необходимо сделать около 70 витков. Затем так же прикрепите текстолитовую пластинку и на ней закрепите концы обмотки с помощью болтов. Готово! Трансформатор можно использовать и в таком виде, а можно применить для дальнейших модификаций. На изображении ниже показан конечный вид намотанного трансформатора.

Трансформатор постоянного тока

Из трансформатора можно собрать не только аппарат переменного тока, но и сварочник на постоянном токе. Соответственно, для этих целей нужно изготовить трансформатор постоянного тока. Такой трансформатор будет полезен для полуавтомата или инвертора. Он позволяет получить стабильную, легко поджигающуюся дугу. Подобному аппарату под силу сварка любых металлов, в том числе нержавеющей стали или чугуна.

Для сборки трансформатора постоянного тока вам понадобится всего 10-15 минут. Поскольку мы будем просто модернизировать трансформатор переменного тока, сделанный ранее. Вам необходимо подключить выпрямитель к вторичной обмотке. Выпрямитель должен быть собран на диодах.

У диодов должно быть нормальное охлаждение и они должны быть рассчитаны на ток с силой около 200 Ампер. Мы рекомендуем использовать диоды типа Д161. Также нам необходимо выровнять ток. Для этого нужно взять два конденсатора С1 и С2. Их основные характеристики должны быть такими: 15000 мкФ, напряжение 50В. Все компоненты собираются по схеме, которую вы можете видеть ниже. L1 — это дроссель, он нужен для регулировки тока. Х4 — это контакты, предназначенные для подключения держака электрода. А х5 — это контакты для подключения массы.

Данная схема сварочного трансформатора проверена временем и отлично себя зарекомендовала. Вполне рабочая схема, при этом очень удобная.

Вместо заключения

Чтобы собрать трансформатор для сварки своими руками не обязательно обладать специфичными навыками. Но желательно иметь хотя бы базовые знания в области электротехники и понимать, как их применить. Если у вас нет этих знаний, то потратьте буквально неделю на изучение темы. В интернете есть множество бесплатных учебников и наглядных видеороликов. После такого краткосрочного самостоятельного обучения вы уже будете больше понимать и сможете попытать свои силы в сборке трансформатора. А после соберете полноценного сварочного аппарат.

Ведь у самодельного аппарата есть множество достоинств. Он экономичный, недорогой, функциональный и ремонтопригодный. Вы сами выбираете, какие детали и какого качества использовать для сборки. Благодаря такой особенности дальнейший ремонт и техническое обслуживание самодельного сварочника не будет проблемой. И уж точно не «влетит в копеечку».

Сварка — своими руками | Мастер

 

Сварка в домашнем хозяйстве дело нужное, а иногда просто необходимое. Но необходимость эта может возникать редко, а все равно — без сварки никак. Можно просто купить сварочный аппарат, сейчас всего в продаже навалом, только не всегда это финансово целесообразно. Хорошая сварка стоит хороших денег. Второй путь — сделать сварку самостоятельно. Конструкция классической сварки несложная и не требуется экзотических деталей и больших навыков при изготовлении.  
Самостоятельно сделать можно и инверторный сварочный аппарат, но это далеко не всем под силу, дорого, трудоемко и наверное нецелесообразно. Никто не разрабатывает и не изготавливал сварочный инвертор ради экономии средств. Все что предлагают на различных сайтах силовой электроники, не говоря уже о сайтах сварщиков, это все не более чем чьи-то амбиции… 

Там народ делится на тех кто пытается удовлетворить собственные амбиции и изготовить инвертор, и на тех, кто им мешает своими советами, так как вторые вообще ни чего ни когда не строили, и не собираются строить, в большинстве своем. Те кто строит, конечно-же это творческие люди и заслуживают внимания. Но не один из них не сможет создать инверторный сварочный аппарат  дешевле, чем сможет купить в магазине. Имеется ввиду все временные и прямые материальные затраты. А вот сделав самостоятельно обычную сварку, экономия получаеся солидная. 

Вначале кратко рассмотрим принцип и теорию сварочного аппарата.  

Основным элементом сварочного аппарата является трансформа­тор, предназначенный для питания сварочной дуги, собственно  пре­образующий сетевое переменное напряжение и обеспечивающий необходимую величину и качество сварочного тока.  В простейшем случае, наиболее распростра­ненном среди самодельных конструкций, источником питания сва­рочной дуги является только один трансформатор, без каких-либо дополнительных элементов. Заключенный в корпус источник пита­ния, оборудованный всем необходимым дополнительным оборудованием: соединительными провода­ми и клемами, выключателями и внешними движками регуляторов, с установленными рукоятками для переноски, а для большего удобст­ва и колесиками, представляет из себя уже полностью завершенную конструкцию — сварочный аппарат, сделанный своими руками.

 

Сварочный трансформатор понижает сетевое, как правило, одно­фазное напряжение 220 В до необходимого для сварки значения — 50.. .80 В. Работает сварочный трансформатор в специфических усло­виях — дуговом режиме — режиме практически максимальной отда­чи мощности. Поэтому сварочные трансформаторы должны быть по­строены таким образом, чтобы могли безболезненно переносить про­текание больших токов, в бытовых конструкциях до 200 А. Сюда же следует приобщить вибрации и возможность перегрева — тоже след­ствие высокой развиваемой мощности.

Конструкции типовых сварочных трансформаторов весьма разно­образны, часто в их устройство заложены нераздельные элементы, предназначенные для регулирования тока. Разнообразие самодель­ных сварочных трансформаторов еще большее, так как в их конструк­циях часто встречаются решения нестандартные, а то и уникальные вообще — приемы, не нашедшие применения в трансформаторах больше нигде. С другой стороны, самодельные конструкции транс­форматоров максимально просты: практически никогда не содержат в себе дополнительных элементов для регулирования тока, свойст­венных промышленным образцам, таких как использование части магнитопровода трансформатора с дополнительным регулируемым реактивным сопротивлением и передвигающихся обмоток. Регулиро­вание силы сварочного тока в данном случае может осуществляться путем переключения витков катушек или с помощью внешних, суще­ствующих отдельно от трансформатора специальных устройств.

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 Uхх до 70…75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения

Мощность сварочного трансформатора  в ваттах рассчитывается как 

             Ртр=25* Iсв ,         где Iсв — сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в кв. см: 

             S>0,015P             где Р — в ваттах.

Для магнитопроводов, отличных от тороидального, следует увеличить сечение в 1,3 — 1,5 раза.

Затем вычисляют в мм диаметр провода первичной обмотки:

            d1>1,13(P/2000)2

Диаметр провода вторичной обмотки в мм вычисляют по формуле:

            d2>1,13(I/j)2         где j — плотность тока в А/мм2.

При токе I, меньшем 100А, принимают j равной 10 А/мм2; при токе менее 150А — 8 А/мм2; при токе менее 200А — 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его площадь сечения должна быть равна площади сечения круглого. В рассчёте принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20% от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги(ПВ<20%).

Количество витков на вольт можно рассчитать по формуле :

            W=S/50                  где S — площадь сечения магнитопровода ,см2.  

Далее делится своими наработками инженер В. Котлер
Речь пойдет о самостоятельной постройке сварочного трансформатора. Сам я их построил несколько десятков, и думаю что мои советы могут оказаться полезными, в особенности тем, кто взялся за это в первый раз.
Начнем с самого простого варианта — использования готовых деталей. Вообще, считается высоким классом инженерного мастерства, если ваш проект был сконструирован из всех деталей «с полки» , т.е. тех, которые имеются в наличии и их не надо производить. Если у Вас есть возможность найти какой нибудь достаточно крупный трансформатор или несколько одинаковых помельче — это может быть хорошим заделом. Совершенно ясно , что такой трансформатор сходу варить не будет и его придется доработать до приемлемых характеристик. Начнем с того , что трансформатор должен весить хотя бы 12-15 килограмм, никак не меньше , единственным исключением может оказаться тороидальный трансформатор, например ЛАТР , но все равно менее 9 кг — ничего хорошего ждать не приходится. Если вес найденного Вами трофея меньше чем упоминалось — то таких нужно пару одинаковых или искать чего нибудь потяжелее.

 Начнем с определения характеристик найденного Вами трансформатора. Во-первых давайте убедимся, что он может быть напрямую включен в сеть. Если на нем есть надпись или наклейка 220(230) Вольт — это уже пол дела — трансформатор явно сетевой и следовательно можно попытаться включить его означенными выводами в сеть. Если такой наклейки нет, то можно попробовать поискать при помощи омметра обмотку сделанную самым тонким проводом и с самым большим количеством витков, скорее всего она и есть сетевая или может быть рассчитана на более высокое напряжение (например 380 Вольт). В любом случае следует включить неизвестную обмотку на выход ЛАТРа и постепенно поднимая напряжение измерять ток в этой обмотке (лучше клещами). Если удалось поднять напряжение до 220 (230) Вольт и ток в обмотке не превысил 2 Ампера — это очень хорошо, обмотка расчитана на сетевое напряжение и у трансформатора нет коротких витков. Итак у нас в руках трансформатор, который можно включать в сеть и он весит 12 или более кг. Следующая стадия — проверим сечение провода найденной нами обмотки, для этого , если это возможно лучше всего замерить его диаметр штангель — циркулем и посчитать площадь по известной формуле. Если сечение выходит менее двух квадратных миллиметров — это мало, обмотка будет перегреваться и использовать ее для сварки нельзя. Неплохие результаты получаются с обмотками 3 и более квадратных миллиметра. Исключение опять составит ЛАТР. Его обмотка тонковата , но т.к. намотана она прямо на массивный «бублик» в один слой то ее тепловой режим позволяет ее использование в режиме сварки. Если обмотка по какой то причине оказалась слишком тонкой или трансформатор при подключении к сети быстро разогревается — не отчаивайтесь у Вас в руках хороший сердечник и обмотки просто придется перемотать, это конечно больше работы чем планировалось , но тем не менее ее реально сделать в домашних условиях — поговорим об этом чуть позже , а пока вернемся к готовому исправному трансформатору сетевая обмотка которого в порядке.  

Давайте посмотрим, какие еще обмотки есть у нашего трансформатора, будем помечать все вторичные обмотки напряжение которых в пределах от 30 до 70 Вольт и при этом смотреть на толщину провода , которым они намотаны. Если обмотки медные — нам нужно получить сечение не менее 15 квадратных миллиметров при означенных напряжениях , если алюминиевые — не менее 20 квадратных миллиметров. Вообще, в трансформаторах закладывают сечение обмоток из расчета 3 Ампера на квадратный миллиметр медного провода, для сварочного аппарата можно несколько форсировать это значение и принять его 5 Ампер на квадратный миллиметр, тогда аппарат с сечением вторичной обмотки 15 квадратных миллиметров будет хорошо, «комфортно» тянуть ток 75-80 Ампер , почти без перекуров (электрод 2.5 мм) и 110-120 Ампер с низким ПВ , т.е. можно будет варить электродом 3.25 , но с перекурами на остывание аппарата. Если Вы твердо уверены , что варить электродами 3.25 Вам не придется и 2-2.5 мм это Ваши ходовые электроды , а работа не объемная , тут там прихватить, можно сказать что 12 квадратных миллиметров по меди хватит (Для алюминия нужно примерно в полтора раза больше, я не люблю алюминиевые обмотки — они дают очень уж мягкую характеристику, тем не менее дело вкуса). Следует обратить внимание, что если есть две(или больше)одинаковые обмотки каждая из которых недостаточного сечения их можно включать параллельно. Если наоборот есть несколько обмоток с подходящими сечениями(пусть даже не одинаковыми) и низкими напряжениями(они тоже могут быть разными) их можно включить последовательно. В последнем варианте больше всего будет греется обмотка с самым тонким сечением. 

 

 Итак, у нас есть трансформатор у которого на выходе худо бедно имеется 40-70 Вольт , первичная обмотка имеет 3 квадратных миллиметра сечения и вторичная более 15 квадратных миллиметров. Если нет, и имеется только подходящая первичная — ничего, чуть позже мы обсудим как это поправить (ее придется намотать и об этом речь еще пойдет. Кстати если вышло все кроме напряжения на вторичной и есть место куда домотать провод — то можно попробовать это сделать в части, где будет обсуждаться наматывание вторичной обмотки упомянем и этот вариант). Надо отметить , что напряжения даны предельные, ниже 40 Вольт будет довольно трудно разжигать дугу , а выше 70 будет довольно трудно достигнуть хороших токов , да и вырастает опасность поражения электрическим током. Мой аппарат имеет 55 Вольт и иногда, по невнимательности , особенно при работе на солнышке  или в мокрых варежках (чаще зимой) , схватившись за электрод, вспоминаешь о том , что с током не шутят. Первым делом припаиваем к соответствующим выводам трансформатора сетевой провод, его нужно взять хотя бы 2.5 квадратным миллиметра, лучше в двойной изоляции, если этот провод планируется для использования в конечной конструкции, предпочтение длинному проводу (хотя бы метров пять), т.к. чаще всего варить придется в месте , где розетка есть только в соседней комнате (имеется в виду подходящая розетка — обсуждалось в статье о выборе аппарата). Далее нужно подготовить сварочные кабели (нет , не подумайте , варить таким трансформатором нельзя , но попробовать необходимо). Если кабели вы хотите делать сразу в конечном варианте, то следует выбрать мягкие провода в резиновой изоляции длинной никак не короче двух — двух с половиной метров , а лучше и подлиннее( у меня 4 метра). 

Прищепку взять потуже — ее можно купить , она не дорогая, если нет , то можно использовать от автомобильных «прикуривателей» , но лучше взять специализированную, держатель надо купить и не выдумывать глупостей с «вилками» из арматуры и уголков. Если пока всего этого нет и кабели нужны только для испытания трансформатора , а нормальные будем делать потом, то подойдет и два куска многожильного медного провода в ПХВ изоляции , сечением не тоньше вторичной обмотки , вместо прищепки можно использовать столярный зажим , держак все равно нужен. 

 Аккуратно приматываем провода к вторичной обмотке, ничего не паяем — нам их сразу после пробы отсоединять. Берем кусок железки (толщиной миллиметра три, это может быть уголок , обрезок профиля, или водопроводной трубы), цепляем на него прищепку зажимаем в держатель электрод 2.5 мм и пробуем варить. Как правило промышленно исполненные трансформаторы имеют жесткую или пологопадающую вольт амперную характеристику, которая для сварки не подходит, это значит , что при возгорании дуги выходное напряжение не упадет до положенных 25-27 Вольт а будет пытаться удерживаться таким как оно было вами замерено и процесс горения будет проходить при большом токе сопровождаться характерным гулом и сильным разбрызгиванием, шов будет получаться с глубоким проваром или будут прожоги, реже случается что при касании электродом сразу падает пробка — ничего страшного, это тоже результат — он нас устраивает (излишне отмечать , что пробка должна быть хотя бы Ампер на 15). Если при испытании дуга горела без гула, а с потрескиванием , как жарящаяся яичница, и шов наварился ровным валиком — то Вам повезло , у Вашего трансформатора падающая вольт -амперная характеристика и электродом 2.5 мм можно варить ничего не переделывая , а для добавления тока придется включать в сварочную цепь емкости — о регулировке таким способом еще поговорим. 

 Итак у нас трансформатор с жесткой характеристикой (их еще называют с нормальным рассеянием), который для сварки без дополнительных переделок не пригоден , только для резки — это мы только что проверили. Для того, чтобы смягчить характеристику нашего трансформатора надо ввести в одну из его цепей сопротивление , активное или реактивное. Начнем с того , что ввод сопротивления в первичную цепь неизбежно понизит выходное напряжение на вторичной обмотке , и если до этого оно было 40-50 Вольт то после ввода сопротивления в первичную обмотку, разжигать дугу будет тяжело и следовательно такой вариант не рекомендуется , если же напряжение было 60-70 Вольт то это вполне работоспособный вариант. Активное сопротивление — это просто резистор , на котором выделится часть мощности в результате чего он будет греться. Аппарат с таким сопротивлением (его называют балластным) будет нормально работать , но будет неэкономичным в плане потребления и не эргономичным из-за сильного нагрева балласта. Основное преимущество такой конструкции в том что если балласт находится по первичной цепи , то для его исполнения подойдет кусок нихромовой проволоки от перегоревшего электрообогревателя. Варьируя длину нихромовой нити включенной в цепь трансформатора можно менять характеристику трансформатора и следовательно ток сварки. Я не стану распространяться о применении балластных сопротивления, техника довольно проста и каждый найдет свою методику. Вариант, который я рекомендую — введение индуктивного сопротивления во вторичную цепь (можно вводить индуктивность и в первичную, но это менее удобно, хотя вполне жизнеспособно). 

 Что такое индуктивное сопротивление? — Не станем углубляться в объяснения о комплексных величинах, импедансах и т. д. — это нам сейчас не очень интересно, обратим внимание на такой факт, если мы включаем в сеть трансформатор ( например зарядку от телефона) то пробки не падают и короткого замыкания не происходит , хотя первичная обмотка намотана обычным медным проводом и ее сопротивление по омметру значительно ниже , чем ожидалось. Тем не менее, пока трансформатор ничем не нагружен ток через его первичную обмотку почти не течет. Протеканию тока через обмотку как раз и препятствует то самое индуктивное сопротивление , но обмотка при этом фактически не греется. Следовательно мы хотим намотать некоторую обмотку , которая будет ограничивать сварочный ток на нужной нам величине. У этой нашей обмотки мы сделаем несколько отводов для работы электродами разного диаметра- переключение отводов и будет являться регулировкой характеристики аппарата. 

Как и из чего делать такую регулирующую обмотку? (ее называют выносной дроссель). Каждый будет исходить из своих возможностей я же предлагаю свой вариант испытанный уже не один раз — Нам придется найти еще один трансформатор — не пугайтесь он небольшой и не такой тяжелый как первый, нас так же не будут интересовать его обмотки — мы их удалим. Я использовал Ш-образный трансформатор вынутый из сгоревшей микроволновки. Оба его боковых керна я удалил при помощи болгарки, если болгарки нет — можно воспользоваться ножовкой по металлу. Обмотки тоже были удалены — получился сердечник напоминающий двутавр. Полученный сердечник обматываем мягкой тканью или тряпичной изолентой и откладываем в сторону. Теперь самое время найти провод для обмотки. Для этой цели вполне подойдет медная шина, хотя мотать будет не очень удобно, и она довольно дефицитна, удобно мотать обычным обмоточным проводом диаметром 3 мм взятым втрое (провод должен быть в лаковой изоляции). Я предлагаю вариант многократно испытанный и дающий безотказный результат. Нам нужно раздобыть метров пятнадцать многожильного медного провода в ПХВ изоляции сечением 20 Квадратных миллиметров (подойдет и 10 квадратных миллиметров но его нужно метров 30 и мотать придется вдвое). В ПХВ изоляции использовать его нельзя — она занимает массу места при намотке и не выдерживает нагрева, поэтому вооружившись ножом мы снимем с провода всю изоляцию и вместо нее намотаем обычный малярный скотч (бумажный). Делать это мы будем так : срезаем 20-25 см изоляции закручиваем жилы провода , чтобы была аккуратная косичка, отрезаем 20 см скотча и обматываем вдоль оголенной части провода (т.е.не как обычно мотают изоленту ,а трубочкой )получится 3-4 слоя, операцию повторяем , так что каждый следующий отрезок скотча ложится на предыдущий. После , примерно, часа возни мы получим мягкий обмоточный провод в жаропрочной изоляции , которая, к тому же, прекрасно пропитывается лаком , но это потом. 

 Теперь самый главный вопрос сколько витков мотать и где делать отводы. Чтобы ответить на этот вопрос лучше всего опять провести эксперимент. Я обычно поступаю так, сразу наматываю пятнадцать витков и не отрезая провода включаю полученную катушку в сварочную цепь (благо кабели у нас уже есть, один кабель подсоединяется прямо к трансформатору , а второй к длинному необрезанному проводу нашей регулировочной обмотки). Вставляем в держатель электрод 3.25 (ну или самый толстый , которым вы собираетесь пользоваться) и пробуем , если дуга по прежнему гудит и жжет дыры — доматываем виточков пять и опять пробуем , если электрод липнет — отматываем витки , если все устраивает — фиксируем петельку провода — это будет отвод , меняем электрод на потоньше , доматываем виточки и опять пробуем. Из опыта скажу, что для каждого электрода лучше подобрать пару режимов , один при котором он варит нормально , и второй , с током чуть поменьше. В этом случае появляется больше регулировочных вариантов и как следствие аппаратом работать удобнее. Последние аппараты я строил так: Находил режим в котором аппарат уверенно , даже чуть агрессивно тянет 3.25, потом режим где 3.25 не прожигает железо 3 мм , потом режим где электрод 2.5 чуть агрессивно варит металл 3 мм, и наконец режим в котором электрод 2.5 сваривает металл 2 мм без прожогов — этих режимов вполне хватает для выполнения любых работ. Излишек провода обрезаем. Обычно у меня заходит 40-45 витков , тем не менее число ориентировочное все зависит от того , какой трансформатор попался как сварочный. Следует отметить , что дроссель мотать надо максимально туго. После нахождения всех отводов закрепляем полученную обмотку двумя тремя слоями того же малярного скотча и от души пропитываем лаком. Обычно я ставлю дроссель на целлофановый пакет и заливаю лак прямо на обмотку через часик можно перевернуть дроссель и залить лак с другой стороны полученную катушку надо оставить (на солнышке) на сутки или чуть больше, пока лак полностью просохнет. Лак лучше взять электротехнический, но пойдет и столярный , например для паркета. Если лак добыть не удалось можно воспользоваться масляной краской, но лучше, все же, поискать лак. Не пропитывать катушку не рекомендуется т.к. ее витки вибрируют при прохождении электрического тока и со временем скотч протрется.  

 Теперь о компоновке самодельной сварки. Вы удивитесь , но это самая сложная часть аппарата , от которой зависит будет ли удобно пользоваться аппаратом и на сколько , будет ли он надежно работать и т.д. Начнем с самых простых и важных вещей. Аппарат тяжелый и следовательно ему потребуется ручка или ручки для переноски (когда по лестнице поднять , когда в багажник машины положить). Аппарат при работе будет нагреваться и следовательно ему нужен хорошо вентилируемый корпус (возможно даже придется снабдить его вентилятором , хотя я не приверженец — мне мешает его монотонный шум). К аппарату подсоединяются разные провода и лучше складывать их так чтобы они не болтались и не мешались. Регулировка у нас переключением отводов поэтому хотя бы один провод будет съемным (я делаю съемными оба провода). За несколько лет сборки таких аппаратов я отработал для себя вот такую конструкцию:

 Костяком конструкции являются две горизонтальные пластины выполненные из толстой фанеры или ДСП (лучше фанеры), пойдет доска или как сделано в моем случае остаток полированной дверцы от старого шкафа (клеенная доска). Нижняя пластина снабжена ножками — это удобно , особенно если аппарат хранится в помещении где случаются лужи. На нижней пластине закреплен основной трансформатор и регулировочный дроссель — я крепил просто шурупами. по углам обеих пластин просверлены отверстия через которые продеты резьбовые прутки бна прутках имеются гайки и шайбы , которыми обжимаются обе пластины , ими же и регулируется расстояние между пластинами. Выступающие части прутков служат основами для ручек , в свою очередь ручки являются местом укладки проводов. Сами ручки выполняются из черенка для лопаты или карниза для занавесей. В таком состоянии даже без боковых стенок аппарат уже пригоден к работе и очень удобен , если вы не работаете на улице где песок и т.д. то стенки в общем и не понадобятся, если они все же нужны — их можно выполнить из тонкой фанеры (трехслойки). вентиляционные отверстия можно насверлить или сделать из крышки отслужившего свой срок электроприбора — у меня они вырезаны из задних крышки старого телевизора — просто подвернулась под руку, но вышло хорошо. Для контактов переключения тока (перекидывания провода) очень удобно применять медные, бронзовые или латунные шпильки с такими же гайками и шайбами , в принципе подойдет даже М6 — у нас в магазинах есть латунный резьбовой пруток. Если такую роскошь достать не удалось — пойдут и стальные шпильки М10, правда их раз в пару лет придется менять (те которые больше всех используются), но как вариант — вполне пригодно. 
 Теперь вернемся к тем счастливчикам у которых не сложилось с обмотками на найденном трансформаторе. Как в принципе , рассчитать количество витков обмотки, если она должна быть на каком то неизвестном железе и должна быть рассчитана на сетевое напряжение? Не стану предлагать никакие сложные расчеты — ими завален весь интернет. Предложу опять эксперимент — делал много раз никогда не ошибался. Берем сердечник вашего будущего аппарата , все обмотки нужно предварительно снять , особенно если вы не уверены что они исправны и не замыкают. на оголенный сердечник наматываем любым проводом 20-30 витков (в любой изоляции , любой толщины , лишь бы было удобно мотать). если сердечник нужно стянуть — стягиваем. Полученную конструкцию подключаем к латру и вешаем на один из проводов токовые клещи (ну , или в разрыв провода подключаем амперметр). начинаем латром поднимать напряжение на нашей пробной обмотке и смотрим за током. как только ток стал 1-2 Ампера — останавливаемся и меряем напряжение на выходе ЛАТРа. Количество витков обмотки делим на замерянное напряжение и умножаем на напряжение сети — получается количество витков первичной обмотки. Количество витков вторичной обмотки можно получить тем же способом , только вместо напряжения сети подставить желаемое напряжение на выходе трансформатора , например 55 Вольт. Для намотки первичной обмотки нужновзять провод в лаковой изоляции сечением , как уже упоминалось не менее 3 квадратных миллиметров (а то и побольше). Вторичную обмотку лучше мотать мягким многожильным проводом в изоляции из малярного скотча , как предлагалось при изготовлении дросселя. Намотанный трансформатор обязательно нужно пропитать лаком. 

  Прочтя все мои изыскания кто то скажет «что же мне делать если ни ЛАТРа ни подходящего трансформатора не нашлось?». Есть ответ и на этот вопрос. Если все так туга — могу предложить два варианта, первый — вместо латра воспользоваться статором электродвигателя — описывать я не буду — достаточно набрать в поисковике «сварочник из электродвигателя» — результатов будет море. Я предложу другой вариант, который не так затерт и многим неизвестен. Для исполнения этого варианта нам понадобятся старые микроволновки. Их нужно две или больше. Точнее, нам понадобятся трансформаторы из этих микроволновок. Просто так этот трансформатор включать не стоит — у него на выходе два киловольта — может закончится неприятностями. Итак у нас в руках два (три, четыре и т.д.) трансформатора от микроволновки. На каждом таком трансформаторе две отдельные обмотки, одна намотана проводом потолще , а вторая — тонким. Ту что намотана тонким проводом сразу удаляем , аккуратно , вторую обмотку не повредить — она нам нужна. У этого трансформатора иногда есть еще магнитные шунты (пластины трансформаторного железа между обмотками) — их тоже оставляем. Удалить обмотку можно просто ее срезав , а можно разобрать трансформатор чуть подрезав швы, которые его держат. — потом его придется стянуть хомутом , но обмотку можно будет просто снять. вместо снятой обмотки мотаем многожильный медный провод обмотанный малярным скотчем , как рекомендовалось ранее. Мотаем пока помещается, потом собираем трансформатор и включаем в сеть — меряем напряжение на получившейся вторичной обмотке обычно выходит около 20 Вольт, но может получится и меньше, скажем 15 — тогда нам понадобится еще три таких трансформатора. С ними проделываем то же самое. Теперь первичные обмотки этих трансформаторов включаем параллельно , а вторичные — последовательно — мы получили полный эквивалент трансформатора , который требовалось найти в самом начале статьи. С таким набором есть даже некоторое преимущество в компоновке! В интернете я находил конструкцию где два таких трансформатора «упакованы» в корпус от старого пылесоса. — Есть и колесики , и место для сматывания сварочных кабелей , а сетевой кабель даже сам втягивается. 

 Отдельно пару слов о корпусах — тут, конечно каждый волен выдумывать и моя конструкция лишь пример, тем не менее я настоятельно не рекомендую использовать металлические корпуса — трансформатор во время работы создает сильные магнитные поля , а уж регулировочный дроссель — тем более , у него ведь отрезаны боковушки , т.е. магнитные линии замыкаются в воздухе — металлический корпус будет сильно вибрировать.  

Следует заметить, что самодельные 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.  

инверторный, точечный, от микроволновки и другие

Сварочный аппарат является достаточно популярным устройством как среди профессионалов, так и среди домашних мастеров. А вот для бытового использования порой нет смысла покупать дорогой агрегат, так как он будет использоваться в редких случаях, например, если нужно заварить трубу или поставить забор. Поэтому разумнее будет сделать сварочный аппарат своими руками, вложив в него минимальное количество средств.

Основной частью любого сварочного аппарата, работающего по принципу электродуговой сварки, является трансформатор. Эту деталь можно снять со старой, ненужной бытовой техники и сделать из нее самодельный сварочный аппарат. Но в большинстве случаев трансформатор нуждается в небольшой доработке. Существует несколько способов изготовления сварочного аппарата, который может быть как самым простым, так и более сложным, требующим знаний в области электроники.

Содержание

• 1 Сварочный аппарат СВЧ
• 2 Сварочный аппарат переменного тока
• 3 Блок постоянного тока
• 4 Инвертор от блока питания компьютера
• 5 Электродвигатель сварочного аппарата
  • 5.1 Подготовка к работе
  • 5.2 Изготовление трансформатора
• 6 Самодельный аппарат точечной сварки

Аппарат СВЧ сварки

Для изготовления мини сварочного аппарата потребуется пара трансформаторов, снятых с микроволновки. Микроволновку легко найти у друзей, знакомых, соседей и т. д. Главное, чтобы она имела мощность в пределах 650-800 Вт, и в ней был цел трансформатор. Если у плиты более мощный трансформатор, то и устройство получится с более высокими показателями тока.

Итак, трансформатор, взятый из микроволновки, имеет 2 обмотки: первичную (первичную) и вторичную (вторичную).

Вторичная имеет больше витков и меньшее сечение провода. Поэтому, чтобы трансформатор стал пригодным для сварки, его необходимо снять и заменить проводником с большей площадью сечения. Чтобы извлечь эту обмотку из трансформатора, ее необходимо разрезать с обеих сторон детали ножовкой.

Делать это нужно очень осторожно, чтобы случайно не задеть первичную обмотку пилой.

Когда катушка будет вырублена, ее остатки нужно будет удалить из магнитопровода. Эта задача значительно упрощается, если вы просверлите обмотки, чтобы снять напряжение металла.

Далее при помощи дрели или зубила выбить остатки обмотки.

Проделайте то же самое с другим трансформатором. В итоге у вас получится 2 детали, которые имеют первичную обмотку на 220 В.

Важно! Не забудьте снять токовые шунты (показаны стрелками на фото ниже). Этот процент увеличит мощность устройства на 30%.

Для изготовления вторички потребуется приобрести 11-12 метров проволоки. Он должен быть многопроволочным и иметь сечение не менее 6 квадратов .

Чтобы сделать сварочный аппарат, на каждый трансформатор потребуется намотать 18 витков (6 рядов в высоту и 3 слоя в толщину).

Можно намотать оба трансформатора одним проводом или по отдельности. Во втором случае катушки должны соединяться последовательно.

Намотку нужно делать очень плотной, чтобы провода не болтались. Далее первичные обмотки нужно соединить параллельно.

Для соединения деталей между собой их можно прикрутить к небольшому бруску деревянной доски.

Если измерить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то в этом случае оно будет равно 31-32 В.

Этот самодельный сварочный аппарат легко сварит металл толщиной 2 мм электродами диаметром 2,5 мм.

Следует помнить, что приготовление пищи таким самодельным устройством должно быть с перерывами на отдых, так как его обмотки сильно нагреваются. В среднем после каждого использованного электрода прибор должен охлаждаться в течение 20-30 минут.

Тонкий металл с агрегатом из микроволновки не подойдет, так как порежет. Для регулировки тока к сварочному аппарату можно подключить балластный резистор или дроссель. Роль резистора может выполнять отрезок стального провода определенной длины (подбирается экспериментально), который подключается к низковольтной обмотке.

Сварочный аппарат переменного тока

Это наиболее распространенный тип аппарата для сварки металлов. Его легко сделать в домашних условиях, и он неприхотлив в эксплуатации. Но главный недостаток устройства большая масса понижающего трансформатора , который является основой блока.

Для домашнего использования достаточно, чтобы устройство выдавало напряжение 60 В и могло обеспечить силу тока 120-160 А. Поэтому для первичной , которая подключена к бытовой сети 220 В, понадобится провод сечением от 3 мм ² до 4 мм ² . Но идеальный вариант – проводник сечением 7 мм. ² . При таком сечении перепады напряжения и возможные дополнительные нагрузки на устройство будут не страшны. Из этого следует, что для вторички нужен проводник, имеющий диаметр 3 мм. Если взять алюминиевую жилу, расчетное сечение меди умножается на коэффициент 1,6.

Для вторички потребуется медная шина сечением не менее 25 мм ²

Очень важно, чтобы жила обмотки была покрыта тряпичной изоляцией, так как традиционная ПВХ оболочка при нагревании плавится, что может вызвать межвитковое короткое замыкание.

Если вы не нашли провод нужного сечения, то его можно сделать самостоятельно из нескольких более тонких проводников. Но это значительно увеличит толщину провода и, соответственно, габариты агрегата.

Первым делом изготовлена ​​основа трансформатора — сердечник . Изготовлен из металлических пластин (трансформаторная сталь). Эти плиты должны иметь толщину 0,35-0,55 мм.

Шпильки, соединяющие пластины, должны быть хорошо от них изолированы. Перед сборкой сердечника рассчитывают его размеры, то есть размеры «окна» и площадь поперечного сечения сердечника, так называемого «сердечника ». Для расчета площади используйте формулу: S см ² = a x b (см. рисунок ниже).

Но из практики известно, что если сделать сердечник площадью менее 30 см ² , то таким приспособлением будет сложно получить качественный шов из-за отсутствия запаса мощности. Да и нагревается он очень быстро. Следовательно, сечение жилы должно быть не менее 50 см ² . Несмотря на то, что вес агрегата увеличится, он станет надежнее.

Для сборки сердечника лучше использовать Г-образные пластины и располагайте их, как показано на следующем рисунке, пока толщина детали не достигнет нужного значения.

Плиты в конце сборки необходимо скрепить (по углам) болтами, затем зачистить напильником и утеплить тканевым утеплителем.

Теперь можно запускать обмотку трансформатора .

1. В первую очередь необходимо намотать первичку. Для его изготовления потребуется сделать 215 витков.
2. Рекомендуется сделать ветку на 165 и 190-е катушки. Для этого необходимо вверху трансформатора прикрепить пластину из текстолита. Все ответвления фиксируются на ней болтами. Но возле них должны быть отмечены . Например, возле первого провода следует написать «Общий», возле 2-го ответвления — «165 витков», возле 3-го — «190 витков» и возле 4-го — «215 витков». В дальнейшем это позволит регулировать силу тока. Если вы хотите увеличить силу тока, то выбирайте обмотку с меньшим числом витков, и наоборот.
3. Далее делается вторичная обмотка, состоящая из 70 витков.
   

Следует учитывать один нюанс: соотношение витков на сердечнике должно быть 40% к 60%.

Это означает, что со стороны, где находится первичка, должно быть меньшее количество витков вторички. Благодаря этому в начале сварки обмотка, имеющая большее количество витков, частично отключается из-за возникновения вихревых токов. Это увеличит силу тока, что положительно скажется на качестве шва.

Когда обмотка трансформатора завершена, силовой кабель подключается к общему проводу и к ответвлению 215 шлейфа. Сварочные кабели подключаются ко вторичной обмотке. После этого аппарат контактной сварки готов к работе.

Блок постоянного тока

Для варки чугуна или нержавеющей стали необходим аппарат постоянного тока. Его можно сделать из обычного блока трансформатора, если к его вторичной обмотке подключить выпрямитель . Ниже представлена ​​схема сварочного аппарата с диодным мостом.

Схема сварочного аппарата с диодным мостом

Выпрямитель собран на диодах Д161 способных выдерживать 200А. Их необходимо устанавливать на радиаторы. Также для выравнивания пульсаций тока потребуется 2 конденсатора (С1 и С2) на 50 В и 1500 мкФ. В этой схеме также имеется регулятор тока, роль которого выполняет дроссель L1. Сварочные кабели (прямой или обратной полярности) подключаются к контактам Х5 и Х4 в зависимости от толщины соединяемого металла.

Инвертор от блока питания компьютера

Сварочный аппарат от блока питания компьютера сделать нельзя. А вот использовать его корпус и некоторые детали, а также вентилятор вполне реально. Итак, если делать инвертор своими руками, то его легко можно разместить в корпусе БП от компьютера. Все транзисторы (IRG4PC50U) и диоды (КД2997А) необходимо установить на радиаторы без использования прокладок. Для охлаждения деталей желательно использовать мощный вентилятор типа Thermaltake A2016. Несмотря на небольшие размеры (80 х 80 мм), кулер способен развивать 4800 об/мин. Также вентилятор имеет встроенный регулятор скорости. Последние регулируются термопарой, которую необходимо закрепить на радиаторе с установленными диодами.

Совет! В корпусе БП рекомендуется просверлить несколько дополнительных отверстий для лучшей вентиляции и отвода тепла. Защита от перегрева, установленная на радиаторах транзисторов, настроена на срабатывание при температуре 70-72 градуса.

Ниже представлена ​​принципиальная электрическая схема сварочного инвертора (в большом разрешении), по которой можно изготовить устройство для размещения в корпусе БП.

Ниже приведены схемы изготовления печатных плат, которые нужны для изготовления инвертора.

На следующих фото показано из каких узлов состоит самодельный инверторный сварочный аппарат и как он выглядит после сборки.

Электродвигатель сварочный

Для изготовления простого сварочного аппарата из статора электродвигателя необходимо подобрать сам двигатель, отвечающий определенным требованиям, а именно, что его мощность должна быть от 7 до 15 кВт.

Совет! Лучше всего использовать двигатель серии 2А, так как он будет иметь большое магнитное окно.

Достать нужный статор можно в местах, где берут лом. Как правило, он очищается от проводов и после пары ударов кувалдой ломается. А вот если корпус из алюминия, то для извлечения из него магнитопровода потребуется прошить статор .

Подготовка к работе

Установите статор отверстием вверх и подложите под деталь кирпичи. Далее складываем внутрь дрова и поджигаем. Через пару часов обжига магнитопровод легко отделяется от корпуса. Если в корпусе есть провода, их также можно удалить из пазов после термической обработки. В итоге вы получаете очищенный от лишних элементов магнитопровод.

Этот диск надо хорошо пропитать масляным лаком и дать высохнуть. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку. Лаковая пропитка делается для того, чтобы после снятия стяжки не было рассыпания пакета.

Когда скребок полностью высохнет с помощью измельчителя, снимите стяжки , размещенные на нем. Если стяжки не снимать, они будут служить короткозамкнутыми витками и забирать мощность трансформатора, а также вызывать его нагрев.

После очистки магнитопровода от ненужных деталей необходимо изготовить две торцевые пластины (см. рисунок ниже).

Материалом для их изготовления может быть как картон, так и прессованная плита. Из этих материалов также нужно сделать два вкладыша. Один будет внутренним, а второй — внешним. Далее необходимо:

• установить обе торцевые пластины на заготовку;
• затем вставьте (наденьте) баллоны;
• обмотать всю эту конструкцию герметиком или стеклолентой;
• пропитать полученную деталь лаком и просушить.

Изготовление трансформатора

После выполнения вышеописанных операций можно изготовить сварочный трансформатор из магнитопровода. Для этих целей вам понадобится провод, покрытый тканевой или стеклоэмалевой изоляцией. Для намотки первичной обмотки понадобится провод диаметром 2-2,5 мм. Для вторичной обмотки потребуется около 60 метров медной шины (8 х 4 мм).

Совет! Чтобы правильно рассчитать количество витков, необходимо иметь трансформатор на 12 В и амперметр, которым можно измерять переменный ток до 5 А.

Итак, вычисления производятся следующим образом.

1. На сердечник следует намотать 20 витков провода диаметром не ниже 1,5 мм, после чего нужно подать напряжение 12 В.
2. Измерьте ток, протекающий в этой обмотке. Значение должно быть около 2 А. Если значение больше требуемого, то количество витков нужно увеличить, если значение меньше 2А, ​​то уменьшить.
3. Подсчитайте полученное количество витков и разделите его на 12. В результате вы получите значение, указывающее, сколько витков вам нужно на 1 В напряжения.

Для первичной обмотки подходит проводник диаметром 2,36 мм, который требуется сложить пополам. В принципе можно взять любую проволоку диаметром 1,5-2,5 мм. Но сначала нужно рассчитать сечение проводников в катушке. Сначала нужно намотать первичную обмотку (220 В), а затем вторичную. Его провод должен быть изолирован по всей длине.

Если во вторичной обмотке сделать отвод на участке, где получается 13, и поставить диодный мост, то этот трансформатор можно использовать вместо аккумулятора, если нужно завести машину. Для сварки напряжение на вторичной обмотке должно быть в пределах 60-70 В, что позволит использовать электроды диаметром от 3 до 5 мм.

Если ставить обе обмотки, и в такой конструкции есть свободное место, то можно добавить 4 витка шины из меди (40 х 5 мм). В этом случае вы получаете обмотку точечной сварки, позволяющую соединять листовой металл толщиной до 1,5 мм.

Для корпуса

изготовление корпуса из металла не рекомендуется. Лучше сделать его из текстолита или пластика. В местах крепления катушки к корпусу следует проложить резиновые прокладки для снижения вибрации и лучшей изоляции от токопроводящих материалов.

Самодельный аппарат для точечной сварки

Готовый аппарат для точечной сварки имеет достаточно высокую цену, не оправдывающую его внутреннюю «начинку». Устроен он очень просто, и сделать его самостоятельно не составит труда.

Для самостоятельного изготовления аппарата точечной сварки вам понадобится один трансформатор от микроволновки на 700-800 ватт. С него нужно снять вторичную обмотку способом, описанным выше, в разделе, где рассматривалось изготовление сварочного аппарата из микроволновки.

Устройство для точечной сварки устроено следующим образом.

1. Сделать 2-3 витка внутри манипулятора кабелем с диаметром жилы не менее 1 см. Это будет вторичная обмотка, позволяющая получить ток 1000 А.
   
2. На концах кабеля рекомендуется установить медные наконечники.
   
3. Если подключить к первичной обмотке 220 В, то на вторичной обмотке получим напряжение 2 В с силой тока около 800 А. Этого будет достаточно, чтобы расплавить обычный гвоздь за несколько секунд.
   

4. Затем сделайте корпус для устройства . Для основы хорошо подойдет деревянная доска, из которой следует сделать несколько элементов, как показано на следующем рисунке. Размеры всех деталей могут быть произвольными и зависят от габаритов трансформатора.
   

5. Для придания корпусу более эстетичного вида острые углы можно удалить с помощью ручного фрезера с установленной на нем кромочной фрезой.
   

6. На одной детали сварочными клещами нужно вырезать небольшой клин . Благодаря ему клещи смогут подняться выше.
   

7. Вырежьте отверстие для выключателя и шнура питания в задней части корпуса.
   
8. Когда все детали готовы и отполированы, их можно покрасить черной краской или покрыть лаком.
   
9. От ненужной микроволновки нужно будет отсоединить кабель питания и концевой выключатель. Также понадобится металлическая дверная ручка.
   

10. Если в вашем доме не осталось выключателя и медной планки, а также медных зажимов, то эти детали необходимо приобрести.
    
11. Отрежьте от медной проволоки 2 небольших стержня, которые будут выполнять роль электродов, и закрепите их в зажимах.
    

12. Прикрутите переключатель к задней части устройства.
    
13. Прикрутите к основанию заднюю стенку и 2 стойки, как показано на следующем фото.
    

14. Закрепите трансформатор на основании.
    
15. Далее один сетевой провод подключается к первичной обмотке трансформатора. Второй сетевой провод подключается к первому выводу выключателя. Затем нужно присоединить провод ко второй клемме выключателя и подключить его к другому выводу первички. А вот на этом проводе следует сделать разрыв и установить на него выключатель СВЧ . Он будет играть роль сварочного выключателя. Эти провода должны иметь достаточную длину, чтобы можно было установить выключатель на конце зажима.
16. Закрепите крышку аппарата с помощью ручки, установленной на стойках и задней стенке.
    
17. Закрепите боковые стенки корпуса.
    
18. Теперь можно установить сварочные клещи. Сначала просверлите на их концах отверстия, в которые будут вкручиваться шурупы.
    
19. Далее закрепите переключатель до конца.
    
20. Вставьте клещи в корпус, предварительно поместив между ними квадратную планку. Просверлите отверстия в щипцах через боковые стенки и вставьте в них длинные гвозди, которые будут служить осями.
    

21. На концах клещей закрепите медные электроды и выровняйте их так, чтобы концы стержней были напротив друг друга.
    

22. Для автоматического подъема верхнего электрода вкрутите 2 винта и закрепите на них резинки, как показано на следующих фото.
    

23. Включите установку, подключите электроды и нажмите кнопку пуска. Вы должны увидеть электрический разряд между медными стержнями.
    
24. Для проверки работы узла можно взять металлические шайбы и приварить их.
    

В данном случае результат положительный. Поэтому создание аппарата точечной сварки можно считать завершенным.

Прямое сравнение сварочных аппаратов инвертора и трансформатора 2022

С другой стороны, инверторный сварочный источник питания появился в 1990-х годах, и сегодня он постепенно становится отраслевым стандартом. Итак, давайте обсудим различия инверторных и трансформаторных сварочных аппаратов, плюсы и минусы, а также то, в чем каждый тип сияет.

Быстрая навигация

• Как работают инверторные сварочные аппараты?
  • IGBT Inverter Technology
  • Advantages of Inverter welders
• Basics of Transformer welders
  • Advantages of Transformer welders
• Inverter vs transformer Welder Ultimate Breakdown
  • Welder Versatility
  • Welder Efficiency
  • Reliability and Durability
  • Затраты
  • Вес и транспортировка
  • Ресурсы:

Как работают инверторные сварочные аппараты?

Инвертор работает за счет увеличения частоты основного источника питания с 50 Гц до 20 000 – 100 000 Гц.

Электронные переключатели включают и выключают питание очень быстро (до 1 миллионной доли секунды) для выполнения преобразования.

В результате инверторный сварочный аппарат преобразует источник питания переменного тока в более низкое используемое выходное напряжение. Например, питание 240 В переменного тока преобразуется в выходное напряжение 20 В постоянного тока.

Поэтому в инверторных устройствах для преобразования энергии используется ряд электронных компонентов. Напротив, обычные устройства на основе трансформатора зависят в первую очередь от большого трансформатора для регулирования напряжения.

IGBT Inverter Technology

Аббревиатура IGBT расшифровывается как «Биполярные транзисторы с изолированным затвором». Это быстродействующие коммутационные устройства, облегчающие регулирование напряжения.

Имейте в виду, что в некоторых инверторных машинах используется более старая технология MOSFET. Однако IGBT менее уязвимы к колебаниям мощности сети и генератора, что делает их более надежными и менее подверженными повреждениям или отказам.

Вот почему сегодня инверторные сварочные аппараты с БТИЗ являются гораздо более распространенными или отраслевыми стандартами.

Технологическая схема однофазного инвертора IGBT

Преимущества инверторных сварочных аппаратов

Понимая, как они работают, мы уже видим некоторые преимущества инверторных аппаратов. Чаще всего речь идет о размерах и энергоэффективности, но не стоит забывать и о стабильной дуге, которую обеспечивает инверторная технология.

Размер и вес

Наиболее заметная разница между трансформаторными и инверторными сварочными аппаратами заключается в их размере и весе.

Инверторы значительно меньше и легче трансформаторных сварочных аппаратов, поскольку они используют много электронных компонентов вместо больших трансформаторов.

Таким образом, вы можете купить инверторные сварочные аппараты весом менее 20 фунтов, чтобы пристегнуть их к плечу и носить с собой по мастерской.

Между тем, трансформаторные сварочные аппараты могут весить более 70-80 фунтов, то есть их невозможно передвигать без сварочной тележки или встроенных колес.

Эффективность инвертора

Чтобы продемонстрировать разницу в эффективности, вы должны знать, что инверторный сварочный аппарат имеет выходную мощность до 93% по сравнению с обычными сварочными аппаратами, которые обычно предлагают 60%. Таким образом, инверторный сварочный аппарат потребляет больше энергии, что приводит к снижению счетов за электроэнергию на 10-15%.

Кроме того, эффективность инверторных сварочных аппаратов также продемонстрирована при более высоких рабочих циклах. Например, большинство инверторов рассчитаны на рабочий цикл 60 % при максимальном выходном напряжении, в то время как большинство сварочных трансформаторов предлагают 30 %. Таким образом, вы можете работать более продолжительное время, не дожидаясь охлаждения с инверторами.

Производительность и надежность инверторного сварочного аппарата

Производительность качественных инверторных сварочных аппаратов значительно выше по сравнению с обычными сварочными аппаратами, и эта разница заметна при сварке MMA (дуговая/электрическая дуга).

В результате электродуговая сварка становится гораздо более управляемой, так как вы получаете более легкий запуск дуги и постоянную стабильность дуги.

Если вам интересно, почему, вы должны знать, что инверторные машины имеют более высокое напряжение холостого хода и обеспечивают такие функции, как горячий старт, защита от пригорания и форсирование дуги.

Эти преимущества заметны при сварке тонких материалов, где использование обычного сварочного аппарата, как известно, затруднено. Благодаря бесступенчатой ​​регулировке силы тока и очень стабильной дуге выходная мощность может быть очень низкой, чтобы вы могли сваривать листовые металлы или секции труб с относительной легкостью и контролем.

Основы сварочных аппаратов-трансформеров

Сварочные аппараты-трансформеры представляют собой более традиционный вариант сварки. Являясь рабочей лошадкой отрасли, эти сверхмощные машины требуют подключения к электросети и в основном используются для промышленных сварочных работ.

Сварочный источник питания трансформаторного типа преобразует электроэнергию среднего напряжения и умеренного тока из сети 230 или 115 В переменного тока в источник питания высокого тока и низкого напряжения y . Чаще всего от 17 до 45 вольт (разомкнутая цепь) и от 55 до 590 ампер.

Они достигли отличного сварочного и производственного бума после Второй мировой войны, а в период между 1930-ми и 1980-ми годами почти все дуговые сварочные аппараты были машинами на основе трансформаторов. Несмотря на то, что у них есть свои плюсы и минусы, если вы весь день свариваете мягкую сталь, вам не нужно смотреть дальше трансформаторного станка.

Преимущества трансформаторных сварочных аппаратов

Несмотря на то, что большинство аппаратов для дуговой сварки, произведенных в последние годы, являются инверторными, трансформаторы по-прежнему обладают уникальными преимуществами, которые делают их предпочтительными для некоторых сварщиков. В первую очередь речь идет о надежности, долговечности и области применения.

Надежность сварочного трансформатора

Вы должны знать, что трансформаторы — это надежные и прочные машины, рассчитанные на долгий срок службы.

Уже почти столетие трансформаторные сварочные аппараты доказывают свою надежность. Напротив, у инверторных машин была лишь часть этого времени — примерно 30 лет, плюс-минус. Кроме того, у первых инверторных сварочных аппаратов было много проблем с долговечностью, так как они много горели.

Несмотря на то, что сегодня инверторные и трансформаторные сварочные аппараты надежны, трансформаторы по-прежнему имеют преимущество.

Долговечность трансформатора

При обсуждении сварочных аппаратов одно из существенных различий между инверторами и трансформаторами заключается в долговечности.

Загрязняющие вещества в воздухе и высокая влажность могут серьезно повредить инверторные сварочные аппараты, что в конечном итоге приведет к преждевременному выходу из строя.

Несмотря на то, что производители склонны делать инверторные сварочные аппараты более устойчивыми, трансформаторные сварочные аппараты по-прежнему процветают.

Что означает долговечность трансформатора для сварщиков? Повышенная надежность означает, что вы можете использовать сварочный аппарат с трансформатором для сварки в пыльных и влажных условиях вне помещений. Таким образом, трансформаторный сварочный аппарат считается настоящей рабочей лошадкой в ​​отрасли с более высокой выходной мощностью и долговечностью.

Сварочное оборудование

Сварочные аппараты-трансформеры нашли свое применение во многих отраслях промышленности и в сварочном сообществе. Однако даже сегодня они процветают в таких приложениях, как сварка трубопроводов, строительство или любые работы на строительных площадках.

Трансформаторные аппараты более чем подходят, если вы не используете несколько способов дуговой сварки, а один раз выполняете одну и ту же работу неоднократно.

Инвертор против трансформатора Welder Ultimate Breakdown

В то время как производители пытались создать совершенный сварочный аппарат, который бы сочетал в себе положительные стороны как инверторных сварочных аппаратов, так и трансформаторных машин, усилия не увенчались успехом, поскольку конечный продукт был слишком сложным и дорогим. Так что на данный момент выбор все же стоит либо на инверторах, либо на трансформаторах.

Большинство специалистов по сварке считают, что ваш выбор должен основываться исключительно на ваших потребностях и личных предпочтениях. Тем не менее, выбор может быть сложным для новичка, и поэтому мы сделали окончательный анализ плюсов и минусов.

Универсальность сварочного аппарата

В индустрии электроники и программного обеспечения появилось множество обновлений и технологических достижений, позволяющих инверторным машинам точно настраивать параметры и идеально подстраиваться под ваши нужды.

В результате вы получаете непревзойденный контроль над своим инверторным сварочным аппаратом, повышая качество сварки и общую универсальность и производительность. Между тем, трансформаторный сварочный аппарат вполне способен многократно сваривать мягкую сталь.

Однако сегодняшние потребности часто включают сварку «экзотических» металлов, для которых требуются другие методы дуговой сварки, такие как улучшенная импульсная дуговая сварка TIG, и именно здесь инверторные сварщики работают лучше всего.

С другой стороны, трансформаторные сварочные аппараты обычно обеспечивают более высокую производительность, что делает их более подходящими для значительно более толстых материалов. Тем не менее, поскольку мы в основном говорим о домашнем использовании, инверторный сварочный аппарат имеет преимущество с точки зрения универсальности.

Эффективность сварщика

Зная, что инверторный сварочный аппарат использует половину ампер для получения аналогичного количества вольт, легко сказать, что инвертор более эффективен, чем трансформаторный сварочный аппарат. Кроме того, большинство инверторов поддерживают два напряжения, что означает, что вы можете использовать оба источника питания 110 В/220 В.

С момента своего создания инверторные сварочные аппараты были ограничены только питанием постоянного тока. Однако последние усовершенствования в мире сварки сделали их способными работать как с переменным, так и с постоянным током. Поэтому у вас получится довольно грамотный и производительный сварочный аппарат с инвертором.

Не поймите меня неправильно, вы все равно можете добиться приличных результатов с помощью высококачественного сварочного аппарата с трансформатором, но ваши сварочные работы могут быть намного проще с инверторным сварочным аппаратом. Кроме того, с инверторным сварочным аппаратом вы можете получить гораздо более высокие токи при заданном рабочем цикле. Например, большинство инверторов имеют номинальную максимальную мощность при рабочем цикле 60%, в то время как трансформаторы обычно ограничивают ее до 20-30%.

Надежность и долговечность

Если вы читали первую часть статьи, то понимаете, что трансформаторные сварочные аппараты имеют преимущество, когда речь идет о надежности и долговечности. Помните, что машины-трансформеры доказали свою надежность с течением времени, поэтому они прослужат дольше, чем вы ожидаете, если вы будете регулярно их обслуживать.

Между тем, последние инверторы довольно надежны, так как дефекты и отказы начала 1990-х устранены. Однако работа в пыльных, грязных и влажных условиях может привести к повреждению внутренних компонентов.

Так что, если ваши сварочные работы в основном связаны с гаражом или в помещении, инверторы отлично подойдут. Однако, если вам нужна рабочая лошадка, способная сваривать в более суровых условиях, вам следует остановить свой выбор на сварочном трансформаторе.

Затраты

Как и любая новая технология, инверторные сварочные аппараты были значительно дороже, когда они появились на рынке. Однако крупносерийное производство электроники сделало их намного дешевле и широко распространилось, поэтому первоначальная стоимость покупки инверторного и трансформаторного сварочных аппаратов сегодня одинакова.

Сварочный аппарат с инвертором снижает затраты на электроэнергию, а сварочный аппарат с трансформатором требует меньше затрат на техническое обслуживание по истечении гарантийного срока. Стоимость простоя является спорной, поскольку некоторые приложения могут повредить инверторный сварочный аппарат, но затраты на ремонт могут быть несколько выше.

Вес и транспортировка

Поскольку инверторы значительно легче и меньше, существует простое правило при рассмотрении веса и транспортировки. Если ваши проекты требуют от вас выполнения работы сварщиком, вам следует выбрать сварочный аппарат с трансформатором. Наоборот, вам следует выбрать инверторный сварочный аппарат, если вы получаете сварщика на работу.