Практически каждый мастер хотя бы раз задумывался над тем, как сделать дроссель для сварочного аппарата своими руками. Сегодня продается достаточно большое количество различных устройств, которые можно использовать в условиях малого производства. Это может быть приспособление, которое работает на временном или непрерывном токе, полуавтомат для сварки или изделие с использованием электродов. Однако качественное устройство стоит очень дорого, а бюджетные аналоги быстро приходят в негодность.
Схема сварочного аппарата переменного тока с отдельным дросселем: 1 – первичная обмотка, 2 – сердечник, 3 – вторичная обмотка, 4 – обмотка дросселя, 5 – неподвижная часть сердечника дросселя, 6 – подвижная часть сердечника дросселя, 7 – винтовая пара, Др – регулятор тока.
Для сборки самодельного приспособления для сварки понадобится подобрать и соорудить все нужные элементы, в том числе и дроссель.
Преимущества использования дросселя
Однофазная мостовая схема выпрямления (а). Графики напряжений и тока в трансформаторе (б), напряжения и тока в нагрузке (в).
Дроссель для сварки — это устройство для регулировки силы тока, используемого для выполнения сварочных работ. Элемент нужен для компенсации сопротивления, которого может не хватать. Его можно подсоединить к повторной обмотке трансформаторной конструкции. Это дает возможность смещать фазы между проходящим током и его напряжением, в результате чего облегчается зажигание электродуги в начале работы. Она будет гореть ровно, в связи с чем есть возможность получить сварочный шов хорошего качества. Если не использовать дроссель, то могут появиться проблемы во время сварки.
Дроссель может состоять в конструкции полуавтомата или устройства для сварки, которое предусматривает использование электродов. Полуавтомат с дросселем практически не разбрызгивает металл во время работы. Процесс сварки будет проходить гораздо мягче, чем при отсутствии дросселя. Шов сварки сможет провариваться на существенную глубину. Достоинства подобного элемента не вызывают сомнений. Его можно смонтировать не только на самодельное устройство, но и на приспособление заводского производства. Особенно это касается бюджетных вариантов, склонных к неисправностям. Это сможет существенно облегчить работу на подобных конструкциях и повысить качество сварочного шва.
Какие подручные средства можно использовать
Чтобы соорудить дроссель для сварки своими руками, первым делом нужно подготовить материал. В данном случае можно применить практически любые неиспользуемые электротехнические приспособления. Конструкция являет собой обыкновенный сердечник с намотанным проводом. Для данной цели можно использовать трансформаторную конструкцию, которая ранее была смонтирована в старом телевизоре. Всю обмотку понадобится демонтировать. Сердечник можно будет использовать для намотки провода, длина которого рассчитывается заранее.
Если есть возможность, можно применить детали, которые были установлены в лампочках фонарей. Старые обмотки следует демонтировать, так как они часто неисправны. В процессе намотки провода их понадобится установить на прежнее место.
Для намотки дросселя можно применить любой сердечник сечением приблизительно 12-15 см. Между его элементами понадобится сделать немагнитную часть. Для этого следует закрепить прокладку для изоляции толщиной примерно 0,6-1 мм.
Плавной регулировки тока можно достичь благодаря монтажу подвижных обмоток трансформаторной конструкции. Путем смены расстояния между обмотками можно изменять величину магнитного потока и сопротивление в повторной обмотке.
Для сварки на непрерывном токе к обмотке на выходе трансформаторной конструкции нужно подключить элемент для преобразования временного тока в непрерывный. Такое приспособление называется выпрямителем. Ток может быть не непрерывным, а пульсирующим. Уменьшить пульсацию возможно исключительно путем увеличения емкости конденсаторного устройства.
Чтобы была возможность выполнять регулировку тока дуги с помощью дросселя, между выходом трансформаторной конструкции и точкой нужно включить 3 выпрямителя.
Элементы, которые будут нужны для сооружения дросселя:
- электротехническая конструкция;
- провода;
- трансформатор;
- лампа фонаря;
- картон для изоляции.
Как изготовить дроссель для сварочного устройства
Перед выполнением намотки провода понадобится изолировать ярмо.Для намотки дросселя можно использовать провод из алюминия или меди. В первом случае его сечение должно быть примерно 36-40 мм, во втором рекомендуемое сечение составляет 25 мм. Вместо провода можно использовать шину из меди толщиной 4-5 мм. Если планируется использовать алюминиевую деталь, то она должна иметь большую толщину. Провод нужно наматывать в количестве 30-35 витков, шина наматывается в 3 слоя. Если в качестве сердечника будет использоваться элемент от лампочки фонаря, то намотку следует выполнять только на одну боковую часть по всей длине до тех пор, пока окно не заполнится. Направление намотки изменять не допускается. Каждый слой должен быть изолирован от предыдущего. Элементы рекомендуется пропитать бакелитовым лаком.
В процессе намотки через одинаковое количество витков следует делать отводы. Контакты должны быть сильными, так как на них будет ложиться существенная нагрузка.
Установка дросселя оказывает положительное влияние на работу полуавтоматического устройства или обыкновенной самоделки. Для устройства, которое работает на временном токе, рекомендуется использовать приспособление вместе с конструкцией для выпрямления тока. В таком случае будет можно применять практически все возможные электроды.
Дроссель для сварки своими руками можно устанавливать и на устройство с понижающей трансформаторной конструкцией. Элемент нужно подключать на вторичную цепочку трансформатора для сварки. Это даст возможность соорудить устройство фирменного сварочного полуавтомата, который стоит очень дорого. Дроссель следует точно рассчитать по формуле, которая есть в документации, поставляемой вместе с приспособлением. Данное изделие будет иметь трансформаторную конструкцию с хорошим рассеиванием и отличными характеристиками.
Дроссель для инверторного или любого другого аппарата важно правильно настроить.
Ступенчатая регулировка тока дуги сварки может быть достигнута путем включения на выходе омического сопротивления, являющего собой нихромовую спираль, через одинаковое количество витков которой следует сделать отводы с контактами, выдерживающими любые нагрузки. Недостаток данного способа заключается в том, что в этом случае будет сильно нагреваться нить.
Когда настройка дросселя для сварки будет выполнена успешно, можно приступать к выполнению сварочных работ.
Существующие методы регулировки тока дуги сварки
Выполнять регулировку тока дуги можно с помощью изменения воздушной щели. Трансформаторное устройство может быть в таких режимах:
- Холостой ход. Временное напряжение подается на вход трансформаторного устройства. В повторной обмотке инициируется ЭДС, однако ток в выходной цепочке отсутствует.
- Нагрузочный режим. В процессе зажигания дуги она замкнет выходную цепочку, которая состоит из повторной обмотки трансформаторного устройства и обмотки дросселя. Будет протекать ток, значение которого может быть определено сопротивлением данных обмоток. Степень воздействия будет зависеть исключительно от размера щели в стержне.
- Режим короткого замыкания. Электрод касается соединяемых деталей. В сердечнике трансформаторной конструкции должен быть создан временный магнитный поток. В повторной обмотке следует инициировать ЭДС. Ток в цепочке будет определяться значением сопротивления дросселя и обмотки трансформаторного устройства.
Сопротивление будет возрастать в случае увеличения щели. Это должно привести к уменьшению магнитного потока. В конечном итоге ток дуги возрастет. Подобный метод позволяет выполнять плавную регулировку тока, поэтому его рекомендуется использовать.
Недостаток подвижной системы заключается в том, что в случае вибрации металла катушка станет ненадежной во время прохождения временного тока. В этом случае регулировку можно сделать ступенчатой. Для этого дроссель следует изготавливать так, чтобы в проводе не было щели.
Соорудить сварочный дроссель своими руками несложно. Чтобы все сделать правильно, понадобится следовать технологии, подготовить все нужные элементы и соблюдать последовательность действий.
Большинство мастеров, занимающихся частным ремонтом техники, рано или поздно начинают задумываться над тем, как собрать . В наши дни для использования в условиях малых производств производители техники предлагают немалое количество таких аппаратов. Это может быть аппарат, работающий на переменном или постоянном токе, сварочный полуавтомат или устройство с использованием электродов. Однако любой хороший фирменный аппарат стоит больших денег, а его более дешевый аналог, как правило, ненадежен и быстро начинает отказывать в работе. Для сборки сварочного аппарата прежде всего нужно подобрать или изготовить необходимые детали, это касается и такого устройства, как дроссель.
При создании сварочного аппарата своими руками нужно обратить особое внимание на дроссели.
Преимущества, которые дает дроссель для сварочного аппарата
Сварочный дроссель является регулятором силы тока, применяемого для сварки. Непосредственной его задачей является компенсация недостающего сопротивления. Его можно подключить к вторичной обмотке трансформатора. Это позволяет сместить фазы между проходящим током и его напряжением, что облегчает зажигание электрической дуги в начале процесса. Она горит при этом намного более ровно, и это позволяет достичь достаточно высокого качества сварного шва. Без дросселя сила тока всегда будет максимальной, что может создать проблемы в процессе сварки.
Схема сварочного полуавтомата.
Дроссель может входить в конструкцию как сварочного аппарата, который использует в процессе сварки электроды, так и в состав полуавтомата. Сварочный полуавтомат, имеющий его, куда меньше разбрызгивает металл при работе, сам процесс сварки проходит намного мягче, чем при его отсутствии, а сварной шов при этом проваривается на большую глубину. Так что преимущества использования такой детали не вызывают сомнений, и ее можно установить не только на , но и на аналогичный аппарат заводского изготовления. Особенно это касается недорогих моделей, склонных к неполадкам. Это немало облегчит работу на нем и повысит качество сварки.
Вернуться к оглавлению
Варианты использования подручных материалов
Чтобы изготовить сварочный дроссель самостоятельно, прежде всего необходимо найти подходящий материал. Для этого вполне подойдут многие электротехнические устройства, отработавшие свой срок службы и выброшенные за ненадобностью. Поскольку он представляет собой просто сердечник с намотанным на него проводом, выбор здесь довольно широк. Вполне может подойти для этой цели трансформатор, когда-то входивший в конструкцию такого аппарата, как ламповый телевизор. Всю обмотку с него придется снять, а освободившийся сердечник использовать для намотки нового провода, длину и сечение которого необходимо рассчитать заранее.
Для создания дросселя применяются уже использованные электротехнические устройства.
Можно также, если представилась возможность, использовать дроссели, которые стояли на перегоревших лампах уличных фонарей. Старые обмотки при этом придется снять, поскольку они пришли в негодность, но оставить картонные прокладки, которые создавали зазор между основной частью сердечника и замыкающей. При намотке нового провода их нужно будет поставить на прежнее место. В целом же надо отметить, что для намотки дросселя можно использовать любой магнитопроводящий сердечник, имеющий сечение от 10 до 15 см. При этом необходимо сделать между его частями немагнитный промежуток, для чего вставить изолирующую прокладку толщиной от 0,5 до 1 мм.
Вернуться к оглавлению
Технология изготовления и установка
Алюминиевый или медный провод участвует в создании дросселя.
Для намотки дросселя используется алюминиевый или медный провод. В первом случае его сечение должно составить 35-40 мм, во втором достаточно будет и 25 мм. Можно в качестве замены провода использовать и шину, в частности медную, 4 на 6 мм, или более толстую алюминиевую. При этом провод наматывается в количестве от 25 до 40 витков, а шину надо будет намотать в 3 слоя. Если в качестве сердечника выступает вышеупомянутая деталь от лампы уличного фонаря, то намотка производится только на одну из боковых сторон по всей длине до полного заполнения окна. При этом направление намотки менять нельзя. Каждый слой нужно изолировать от предыдущего путем прокладки хлопчатобумажной ткани, стеклоткани или специального изолирующего картона, которые еще желательно пропитывать бакелитовым лаком.
Если для аппарата предусматривается не плавная, а ступенчатая регулировка, то в магнитопроводящем сердечнике дросселя никакого воздушного промежутка не делается, а при намотке через равное количество витков нужно делать отводы. Контакты на них нужно ставить при этом достаточно сильные, поскольку на них будет ложиться большая нагрузка. В целом нужно признать, что установление дросселя положительно влияет на работу любого аппарата для сварки, будь то сварочный полуавтомат или примитивная самоделка. Для аппарата, работающего на переменном токе, его оптимально будет использовать вместе с выпрямителем тока, что позволит тому применять практически всю номенклатуру электродов, да и работать он будет куда мягче.
Можно также ставить дроссель на аппарат вместе с понижающим трансформатором. Он подсоединяется на вторичную цепь сварочного трансформатора. Это повторяет конструкцию фирменного японского полуавтомата, стоящего больших денег. В этом случае дроссель нужно очень точно рассчитать по формуле, которая опубликована в специальной литературе, и преимущество это даст немалое. Такой аппарат будет иметь трансформатор с хорошим рассеиванием, а характеристики его будут четкими.
Стоит сразу предупредить, что прежде, чем собрать сварочный аппарат, собранный своими силами, дроссель необходимо правильно настроить. Это можно сделать двумя основными способами: добавляя или отматывая количество витков провода, или меняя размеры воздушного промежутка в сердечнике.
После того как дроселя будут успешно настроены, самодельный аппарат вполне сможет работать не хуже, чем дорогой фирменный полуавтомат.
Он будет соответствовать именно тем требованиям, которые нужны владельцу.
Электросварка широко применяется на крупных производствах и в мелких мастерских. Аппараты для соединения металлов электрической дугой тоже бывают разными по размерам и мощности. Но всех их объединяет одна возможная проблема - падение напряжения мешает розжигу дуги и ведению шва. Еще бывает трудно настроить нужную величину тока для конкретной толщины металла. Для решения всего этого используется дроссель в составе оборудования. Что это такое? Как он функционирует? Как сделать дроссель самому на свой аппарат?
Дроссель для сварочного аппарата своими руками смастерить вполне возможно. Он состоит из сердечника и двух обмоток с определенным сечением, рассчитанным на работу с конкретной величиной тока. Дроссель от крупного сварочного оборудования не подойдет к маленькому агрегату, и наоборот, маленькая модель будет не эффективна на большом сварочном аппарате.
Дроссель получает и накапливает в себе ток от понижающего трансформатора, чем содействует плавному розжигу электрода. Во время ведения шва дуга горит более мягко и меньше разбрызгивается металл сварочной ванны. Если поступающее напряжение слишком велико, то дроссель берет на себя часть функции сопротивления. Это позволяет более точно настраивать аппарат и варить тонкий металл.
Преимущество самодельного дросселя
Для сварки металла различной толщины применяется несколько способов регулировки силы тока:
- Изменение расстояния между элементами трансформатора. В устройстве сварочных аппаратов имеется две обмотки, между которыми происходит электромагнитная индукция. Благодаря этому понижаются Вольты, и повышаются Амперы. Если сила тока слишком велика, для нормального ведения шва на заданной толщине материала, то обмотки разводятся между собой при помощи винта с резьбой. Это рассеивает индукцию и уменьшает силу тока. Степень регулировки зависит от длины винта и размеров корпуса аппарат. Чем шире настройки этого параметра, тем крупнее сам сварочный агрегат.
- Ступенчатая регулировка на обмотке трансформатора позволяет отсекать часть катушки, пуская ток по более коротком пути. Для уменьшения силы сварочной дуги устанавливают максимально длинный путь напряжению. Но это зависит от количества витков понижающего трансформатора.
- Сопротивление из стальной пружины с креплением клемм через определенный интервал позволяет регулировать силу тока мелкими «шагами», но имеет существенный недостаток в виде быстрого перегрева сопротивления, которое постоянно находится под ногами у сварщика.
Внедрение в схему дросселя решает все эти проблемы одновременно. Это небольшое электротехническое приспособление частично компенсирует недостающее сопротивление, поэтому нет необходимости использовать большие трансформаторы с широкими параметрами регулировки. Настройка тока происходит плавно без ступеней, а под ногами нет раскаленной пружины.
Применение
Сделанный самостоятельно дроссель хорошо взаимодействует на трансформаторах. Поскольку переменный ток отличается треском и разбрызгиванием металла, то добавление в схему этого элемента позволит варить более мягко. Особенно это чувствуется при работе на трубах отопления, где продолжает подтекать вода из системы.
Дроссель для сварочного инвертора и полуавтомата полезен и содействием быстрого розжига дуги. Например, если инвертор должен выдавать 48 V холостого хода, то при падении или скачках напряжения в сети, это значение будет еще меньше. Когда требуется варить электродом МР-3, оптимальное значение тока для которого составляет 70 V, а при 48 V он зажигается с трудом, то в случае падения напряжения дугу будет возбудить очень сложно. В результате, запланированные сварочные работы придется отложить до восстановления нормального напряжения.
Дроссель, в сочетании с выпрямителем, способен производить ЭДС самоиндукции, которая пронизывает воздушное пространство и легко поджигает электрод. В случае полуавтомата это содействует легкому началу работ при малейшем поднесении к изделию подающейся из сопла проволоки.
Сочетая в себе две функции (компенсация сопротивления и стабилизация дуги) это устройство позволяет варить тонкий металл в условиях скачущего напряжения. Так, аппараты с дросселем широко используются для сварки кузовов автомобилей на СТО, или нержавеющих тонких емкостей.
Дроссель своими руками
Чтобы знать как намотать дроссель правильно, важно разобраться в его устройстве. Хотя оно простое, поэтапное точное выполнение каждой части обеспечит качественный результат. Для полуавтомата или инвертора, используемых в частном доме и на даче, подойдет дроссель, сделанный следующим образом:
- За основу берется старый трансформатор. Оптимальная модель - это повышающий элемент на ламповом телевизоре с маркировкой «ТСА 270-1». Подобные можно найти у пожилых знакомых в гараже. Размеры его внутренней части идеально подходят под сварочный аппарат для домашнего использования.
- Разборка трансформатора производится путем срезания болтов для освобождения катушек. Или можно повернуть ряд головок в верхней части устройства, и снять катушки напрямую.
- На пустые подковы необходимо установить прокладки, которые будут образовывать индуктивный зазор дросселя. Их можно изготовить из картона с толщиной листа от 0.8 до 1.0 мм. Прокладки приклеиваются на основание подковы.
- Обмотка производится мягким алюминиевым проводом с сечением 36 мм. На каждую катушку следует нанести по 24 витка. С использованием указанного сердечника от старого телевизора получится сделать три слоя по восемь витков в каждом. Между слоями необходимо выполнить качественную изоляцию бумагой и бакелитовым лаком. Это делается ввиду способности устройства к выработке ЭДС самоиндукции, которая появляется при разрыве дуги. Тогда разряд идет по пути наименьшего сопротивления и пробивает воздух, чем возобновляет горение электрода. Если наименьшее сопротивление окажется между витками обмотки, то пробой случится там, что повлечет порчу элемента.
- Наматывать провод нужно в одну сторону на каждой катушке. Благодаря одинаковому направлению получится конструкция, на которой вверху будет перемычка между отводами, соединяющая катушки, а внизу расположатся вход и выход.
- Если при наматывании была допущена ошибка, и катушки получились противоположными по направлению намотки, то выйти из положения можно установкой косой перемычки между верхним и нижним отводами по диагонали. Вторая пара отводов образует вход и выход.
- Устанавливать дроссель в цепь рекомендуется уже после диодов. Ко входу подключается кабель с диодного моста, а к выходу крепится кабель массы, подающийся на изделие.
Проверка дросселя
После сборки происходит тестирование устройства. Для этого необходимо выполнить сварку на металле, толщина которого будет применяться чаще всего в повседневной работе. Проверяется сила тока, которой должно быть достаточно для хорошего провара, но без прожогов.
Обращать внимание необходимо и на поведение сварочной дуги, ее стабильность, умеренный треск, и плавность горения без чрезмерных брызг. Легкий поджиг электрода и хорошие характеристики дуги будут показателем правильной сборки. Если сила тока значительно упала, то стоит перемотать устройство и удалить несколько витков обмотки на каждой катушке.
Внедрение дросселя в схему полуавтомата, инвертора или обычного трансформатора, облегчает работу с устройством. Накладывать швы становится более удобно, а поджиг электрода происходит плавно и стабильно. Особенно это практично в частном секторе, где скачки напряжения - привычное дело. Самодельное изготовление устройства легко выполнить придерживаясь последовательности приведенной в статье.
В самом простом виде дроссель - это катушка из толстого медного провода, намотанного на магнитный сердечник, которая включается в выходную цепь сварочного аппарата последовательно с электродом. Дроссель для полуавтомата необходим для сглаживания токовых пульсаций, которые возникают при краткосрочных изменениях входного напряжения и мгновенных коротких замыканиях на электроде. При выполнении полуавтоматической сварки без этого устройства высока вероятность возникновения дефектов сварного шва, т. к. при таких отклонениях в электрических параметрах проволока продолжает подаваться с неизменной скоростью.
Дроссель для полуавтомата по силам изготовить любому домашнему мастеру. Его расчет производится очень укрупненно (в основном, в части сечения проводов), а параметры самодельного дросселя подбираются регулировкой зазора сердечника в процессе пробных включений полуавтомата на разных режимах. Тем не менее, все же желательно иметь хотя бы общие представления об основных электротехнических принципах, лежащих в основе работы этого устройства, а также о конструктивных особенностях его изготовления.
Работа дросселя сварочного полуавтомата основывается на так называемом «первом законе коммутации», согласно которому в катушке индуктивности ток мгновенно измениться не может. В очень упрощенном виде можно сказать, что дроссель выступает в роли своеобразного накопителя энергии, но в отличие от конденсатора он аккумулирует не напряжение, а ток. При прохождении через катушку поток электронов порождает магнитное поле, величина которого зависит не только от силы тока, но и от параметров сердечника. Путем регулирования зазора между его элементами можно управлять величиной магнитного потока и таким образом регулировать индуктивное сопротивление дросселя.
Величина индуктивности дросселя непосредственно влияет на скорость увеличения силы тока при коротком замыкании. При этом она напрямую зависит от сварочного режима полуавтомата и диаметра проволоки. В случае использования тонкой проволоки требуются более быстрое нарастание тока и, соответственно, меньшая индуктивность, чем при применении толстой проволоки. К примеру, при уменьшении диаметра проволоки в полтора-два раза индуктивность понижается в 2,5–3 раза.
Предназначение дросселя
Сварка с применением полуавтомата производится постоянным током отрицательной полярности на проволоке, толщина которой варьируется в пределах 0.5÷3.0 мм. Чем меньше ее диаметр, тем ниже значение сварочного тока и тем стабильнее горение дуги. Во время сварочного процесса расплавленный металл проволоки поступает в сварочную ванну в виде непрерывного потока капель. Этим обеспечивается стабильность дуги и качество сварочного шва. При краткосрочном образовании непрерывного потока металла возникает ток короткого замыкания, а при разрывах происходит его резкое уменьшение. Если в выходную схему полуавтомата включен дроссель, то в первом случае он препятствует мгновенному росту тока, а во втором - компенсирует падение его величины за счет «запасенной» энергии.
В сварочных полуавтоматах применяют дроссели с фиксированной, ступенчатой (см. рис. выше) или регулируемой индуктивностью. Первый тип применяется при сварке на постоянных режимах, во втором случае дроссель выполнен с несколькими отводами, а в третьем индуктивность регулируется изменением величины зазора в магнитопроводе или механическим перемещением сердечника. При нестабильном источнике внешнего питания наилучшим вариантом для полуавтомата является регулировка зазором, так как она позволяет опытным путем подбирать сварочный режим с устойчивой дугой и без разбрызгивания металла. А оптимальный метод решения проблемы стабильности и качества сварочного процесса - это использование в полуавтомате дросселя в сочетании со схемой вольтодобавки на входном трансформаторе.
Как рассчитать сечение провода обмотки
Для расчета сечения и выбора подходящего провода в первую очередь необходимо определить предельную плотность тока. Ее величина зависит от материала проводника и временно́го режима работы полуавтомата, который определяется паспортным значением параметра ПН (ПВ) - продолжительности нагружения. Формула расчета плотности тока по величине ПН выглядит так:
Здесь Jп - плотность тока в А/мм² для заданной в процентах величины ПН, а J - при долговременных режимах.
Для медных проводников трансформаторов и дросселей J обычно принимают равной 3,5 А/мм².
При использовании алюминиевых проводов необходимо применять понижающий коэффициент 1,6 (см. таблицу).
Чтобы определить сечение провода (S) для намотки дросселя полуавтомата, необходимо паспортное значение максимального тока (I max) разделить на Jп. К примеру при I max=150 А и ПН=40% сечение медного провода будет равно 27 мм². Точный тип проводника (провода или шинки) выбирается по справочнику с округлением в большую сторону.
Вычисление количества витков производится по формуле с использованием габаритов сердечника, которые также определяются расчетным путем. Но народные умельцы всего этого, как правило, не делают, т. к. собирают дроссель для полуавтомата на основе имеющегося в наличии магнитопровода. Обычное количество витков у такого изделия при токе 150–200 А - несколько десятков (40÷60). В отличие от величины сечения ошибка здесь не очень критична. В худшем случае она может привести к тому, что качество сварки не улучшится.
Что потребуется для изготовления
Для того чтобы изготовить дроссель для полуавтомата своими руками, в первую очередь следует сделать требующиеся расчеты, а затем подготовить необходимые материалы и инструмент. В процессе работы потребуются:
- паяльник (от 100 Вт) с принадлежностями;
- слесарные тиски;
- пассатижи, круглогубцы, молоток и пр.;
- сердечник и корпус катушки;
- гетинакс (или подобное) для зазоров;
- лакоткань;
- киперная лента;
- эпоксидка или клей;
- медный или алюминиевый провод (или шинка);
- две клеммы под винт.
Кроме того, необходим брусок для закрепления корпуса катушки, а также кусочки любого пластика или дерева для ее расклинивания.
Пошаговая инструкция по сборке дросселя своими руками
Для изготовления сварочного дросселя не требуется никаких схем или чертежей. Все достаточно понятно и очевидно, нужно только знать, сколько витков и каким проводом предстоит намотать. В качестве сердечника можно использовать любой набор трансформаторного железа, вплоть до пакета прямоугольных пластин. Однако наилучшим вариантом будет использование сердечника типа ПЛ, т. к. он собирается из двух монолитных С-образных половинок и зазоры между ними можно использовать для регулировки индуктивности будущего дросселя.
Такие сердечники массово использовались и применяются в блоках питания радиоаппаратуры еще с советских времен. Поэтому найти старый трансформатор (например, типа ТС) мощностью 200–300 Вт, наверное, не будет очень сложной задачей. Очень удобно для регулировки зазора еще и то, что такой сердечник стягивается специальным хомутом с винтовым соединением (см. рис. ниже).
Провод или шинку можно использовать любые (но лучше все-таки медные), главное, чтобы сечение соответствовало расчетному.
Намотка и установка дросселя
При разборке старого трансформатора необходимо очень аккуратно снять катушки, освободить их от проводов и зачистить до блеска место соединения половинок сердечника. Далее последовательность действий выглядит так:
- Надеть катушку на деревянный брусок, закрепить его тиски и намотать на катушку в один-два слоя киперную ленту, а поверх нее - лакоткань. Затем аккуратно, виток к витку, намотать первый слой проводов (получится около 8–12 витков в зависимости от толщины и зазоров). Действовать надо очень осторожно, т. к. провода жесткие, а катушка сделана из тонкого и хрупкого гетинакса.
- Поверх первой слоя витков намотать лакоткань, предварительно промазав ее лаком. Классический вариант – это бакелитовый лак, но можно взять и любой другой, например паркетный. Намотать второй слой витков, также укрыть его лаком и лакотканью. Аккуратно отогнуть выходной конец.
- Все то же самое сделать со второй катушкой, затем обе их тщательно просушить. Подготовить две пластинки гетинакса (или другого изолирующего пластика) толщиной 1–2 мм по размеру стыка половинок сердечника.
- Надеть на одну из половинок сердечника обе катушки, уложить изолирующие прокладки и вставить вторую половину. Тщательно стянуть сердечник хомутом.
- Соединить катушки последовательно скруткой с пайкой или винтом (предварительно залудив), а затем место соединения изолировать.
- Концы катушек, предназначенные для подключения, зафиксировать на хомуте, а затем припаять к ним клеммы.
При проверке дросселя с полуавтоматом необходимо попробовать его в разных режимах, и в зависимости от ситуации увеличить или уменьшить индуктивность, заменяя прокладки в зазоре сердечника.
В известной книге В. Я. Володина «Современные сварочные автоматы своими руками» приводится классический расчет количества витков в обмотке дросселя. Для домашнего мастера подошел бы более упрощенный вариант определения числа витков, пусть даже их число будет приблизительным. Если кто-то знает источники с такими методиками или сам может описать, как это сделать, поделитесь, пожалуйста, в комментариях к статье.
Как установить дроссель для сварочного аппарата своими руками, интересует многих, кто взялся собирать своими руками или приобрел недорогую модель. Ведь выполнив небольшую доработку, можно получить хорошую технику, не уступающую дорогим образцам. Можно купить как готовый дроссель, так и изготовить его самостоятельно с минимальными финансовыми вложениями.
Схема сварочного аппарата переменного тока с отдельным дросселем: 1 — первичная обмотка, 2 — сердечник, 3 — вторичная обмотка, 4 — обмотка дросселя, 5 — неподвижная часть сердечника дросселя, 6 — подвижная часть сердечника дросселя, 7 — винтовая пара, Др — регулятор тока.
Преимущества дросселя для сварочного аппарата
Функцией дросселя в сварочном аппарате является регулировка силы тока, который применяется для сварки. Он компенсирует недостающее сопротивление в процессе работы. Подключение дросселя следует осуществлять ко вторичной обмотке трансформатора.
Так можно добиться смещения фаз между током и напряжением и облегчить тем самым зажигание электрической дуги в самом начале работы. Это позволит получить равномерное горение сварки и, соответственно, равномерный качественный сварной шов. Сила тока при отсутствии дросселя всегда имеет максимальные показатели, из-за чего могут возникнуть неприятные моменты в процессе сварочных работ.
Дроссель может быть установлен в обычный сварочный аппарат, работающий с электродами, и в полуавтомат. Полуавтомат, оснащенный дросселем, позволяет сделать более качественный и глубокий сварной шов с минимальным разбрызгиванием металла. Оптимальным решением будет использование дросселя в паре с выпрямителем тока. Тогда для сварочных работ можно использовать практически все виды электродов и сварка при этом будет мягкой.
Дроссель может быть установлен и на сварочный аппарат, оснащенный понижающим трансформатором. Его необходимо подключать ко вторичной цепи трансформатора. Так, из сварочного аппарата, сделанного своими руками, можно получить полуавтомат, близкий по конструкции с дорогими заводскими моделями.
Как видно, эта деталь имеет большие преимущества. Установить дроссель можно не только на самодельный сварочный аппарат, но и на заводской образец. Данная деталь, установленная на недорогую модель сварочного аппарата, склонного к возникновению различных неполадок, способна облегчить с ним работу и выполнить ее качественно.
Вернуться к оглавлению
Материалы для самостоятельной сборки дросселя
Правильно подобрав материал, сварочный дроссель вполне можно собрать самостоятельно. Он представляет собой обычный сердечник с намотанным проводом. Для этой цели могут подойти многие неисправные электротехнические приборы. Очень часто для его изготовления используются трансформаторы от старых ламповых телевизоров, с которых можно удалить старую обмотку и намотать новую с требуемым сечением.
Еще одним устройством, с которого можно снять дроссель, является старый уличный фонарь. Старую, пришедшую в негодность обмотку с этой детали нужно демонтировать, оставив только картонные прокладки для обеспечения зазора между основным элементом сердечника и замыкающим. В процессе намотки провода эти элементы следует установить на прежнее место.
Для изготовления дросселя подойдет любой магнитопроводящий сердечник с сечением 10 -15 см. Между его частями нужно сделать немагнитный участок, вставив изоляционную прокладку толщиной 0,5 -1 мм.
Для намотки дросселя применяется медный или алюминиевый провод.
Вернуться к оглавлению
Намотка и установка дросселя
Для намотки алюминиевого провода необходимо выбирать сечение 35-40 мм, для медного — достаточно 25 мм. Также можно производить замену провода на медную (4 на 6 мм) или алюминиевую шину с большим сечением. Так, при использовании обычного провода нужно сделать 25-40 витков, а шину нужно намотать в 3 слоя. Если вы выбрали деталь от уличного фонаря, то наматывать провод следует по всей длине одной из ее боковых сторон, пока не заполнится окно.
Перед тем как намотать провод, следует произвести изоляцию ярма. Наматывая провод, не меняйте направление. Следующий слой намотки изолируется от предыдущего хлопчатобумажной тканью, стеклотканью или картоном для изоляции, выполняется нанесение изолирующей пропитки бакелитовым лаком. Выводы при намотке должны быть маркированы.
Ступенчатая регулировка тока сварочной дуги достигается включением на выходе нагрузочного омического сопротивления, представляющего собой спираль из нихрома, через равное количество витков которой делаются отводы с хорошими контактами, выдерживающими большие нагрузки. Воздушный промежуток в сердечнике дросселя не делается. Но такой способ имеет недостаток: большой нагрев нити, порой докрасна.
Плавная регулировка тока достигается благодаря установке подвижных обмоток трансформатора.
Благодаря смене расстояния между первичной и вторичной обмотками трансформатора меняется величина магнитного потока и сопротивление во вторичной обмотке.
Особое внимание следует уделить настройке дросселя.
Настроить его можно так:
- добавив или отмотав количество витков провода;
- изменив в сердечнике размеры воздушного промежутка.
Правильно изготовленный и настроенный дроссель позволит вам работать с самодельным сварочным аппаратом не хуже, чем с дорогой импортной моделью.
