Für die Herstellung eines Labor-Spartransformators (LATR) mit eigenen Händen werden viele von einem Überschuss an minderwertigen Reglern auf dem Elektromarkt gedrängt. Sie können auch eine Kopie des Industrietyps verwenden, aber solche Muster sind zu groß und teuer. Aus diesem Grund ist ihre Verwendung zu Hause schwierig.

Was ist ein elektronisches LATR?

Autotransformatoren werden benötigt, um die Spannung reibungslos zu ändern Stromfrequenz 50-60 Hz bei diversen Elektroarbeiten. Sie werden auch häufig eingesetzt, wenn es darum geht, die Wechselspannung für elektrische Haushalts- oder Gebäudegeräte zu reduzieren oder zu erhöhen.

Transformatoren sind elektrische Betriebsmittel, die mit mehreren induktiv geschalteten Wicklungen ausgestattet sind. Sie dient der Umwandlung elektrischer Energie je nach Spannungs- oder Stromstärke.

Übrigens begann die elektronische LATR vor 50 Jahren weit verbreitet zu sein. Bisher war das Gerät mit einem Stromabnehmerkontakt ausgestattet. Es wurde auf die Sekundärwicklung gelegt. Es stellte sich also heraus, die Ausgangsspannung stufenlos einzustellen.

Wenn verbunden verschiedene Laborgeräte, gab es eine Variante der Betriebsspannungsänderung. So war es beispielsweise möglich, auf Wunsch den Heizgrad des Lötkolbens zu ändern, die Drehzahl des Elektromotors, die Helligkeit der Beleuchtung und so weiter anzupassen.

Derzeit hat LATR verschiedene Modifikationen. Im Allgemeinen handelt es sich um einen Transformator, der Wechselspannungen einer Größenordnung in eine andere umwandelt. Ein solches Gerät dient als Spannungsstabilisator. Der Hauptunterschied besteht in der Möglichkeit, die Spannung am Ausgang des Geräts einzustellen.

Es gibt verschiedene Arten von Spartransformatoren:

• Einzelphase;
• Drei Phasen.

Der letzte Typ sind drei einphasige LATRs, die in einer einzigen Struktur installiert sind. Allerdings wollen nur wenige Besitzer werden. Es sind sowohl dreiphasige als auch einphasige Autotransformatoren ausgestattet Voltmeter und Einstellskala.

Umfang der LATR

Der Spartransformator wird in verschiedenen Tätigkeitsbereichen eingesetzt, darunter:

• Metallurgische Produktion;
• Öffentliche Einrichtungen;
• Chemie- und Ölindustrie;
• Technologieproduktion.

Darüber hinaus wird es für folgende Arbeiten benötigt: Herstellung von Haushaltsgeräten, Untersuchung elektrischer Geräte in Labors, Einstellung und Prüfung von Geräten, Herstellung von Fernsehempfängern.

Außerdem LATR oft in Bildungseinrichtungen eingesetzt zur Durchführung von Experimenten im Chemie- und Physikunterricht. Es kann sogar in der Zusammensetzung der Geräte einiger Spannungsstabilisatoren gefunden werden. Es wird auch als Zusatzausrüstung für Schreiber und Werkzeugmaschinen verwendet. In fast allen Laborstudien wird LATR in Form eines Transformators verwendet, da es einfach aufgebaut und leicht zu bedienen ist.

Ein Autotransformator gibt im Gegensatz zu einem Stabilisator, der nur in instabilen Netzen verwendet wird und am Ausgang eine Spannung von 220 V mit einem anderen Fehler von 2-5% erzeugt, die genau angegebene Spannung an.

Je nach klimatischen Parametern ist der Einsatz dieser Geräte in einer Höhe von 2000 Metern erlaubt, jedoch muss der Laststrom beim Heben alle 500 m um 2,5 % reduziert werden.

Die wichtigsten Nachteile und Vorteile eines Spartransformators

Der Hauptvorteil von LATR ist höhere Effizienz, weil nur ein Teil der Leistung umgewandelt wird. Dies ist besonders wichtig, wenn die Eingangs- und Ausgangsspannungen leicht unterschiedlich sind.

Ihr Nachteil besteht darin, dass zwischen den Wicklungen keine elektrische Isolierung besteht. Obwohl der Neutralleiter in industriellen Stromnetzen geerdet ist, spielt dieser Faktor daher keine besondere Rolle, außerdem werden weniger Kupfer und Stahl für Kerne für Wicklungen verwendet, was zu weniger Gewicht und Abmessungen führt. Infolgedessen können Sie viel sparen.

Die erste Option ist ein Spannungsänderungsgerät

Wenn Sie ein Elektriker sind, ist es besser, zuerst zu versuchen, ein einfaches LATR-Modell herzustellen, das von einem Spannungsgerät geregelt wird - von 0 bis 220 Volt. Nach diesem Schema hat der Spartransformator Leistung - von 25-500 W.

Um die Leistung des Reglers auf 1,5 kW zu erhöhen, müssen Sie die Thyristoren VD 1 und 2 an den Heizkörpern anbringen. Sie sind parallel zur Last R 1 geschaltet. Diese Thyristoren leiten Strom in entgegengesetzte Richtungen. Wenn das Gerät an das Netzwerk angeschlossen ist, sind sie geschlossen und die Kondensatoren C 1 und 2 beginnen sich vom Widerstand R 5 aufzuladen. Bei Bedarf ändern sie auch die Spannung während des Ladens. Außerdem bildet dieser variable Widerstand zusammen mit den Kondensatoren eine Phasenverschiebungsschaltung.

Diese technische Lösung macht es möglich Verwenden Sie zwei Halbzyklen auf einmal Wechselstrom. Infolgedessen wird die volle Leistung an die Last angelegt, nicht die Hälfte.

Der einzige Nachteil der Schaltung besteht darin, dass die Form der Wechselspannung während der Belastung aufgrund der Besonderheiten des Betriebs der Thyristoren nicht sinusförmig ist. All dies führt zu Netzwerkstörungen. Um das Problem in der Schaltung zu beheben, reicht es aus, Filter in Reihe mit der Last zu bauen. Sie können aus einem kaputten Fernseher gezogen werden.

Die zweite Option ist ein Spannungsregler mit Transformator

Ein Gerät, das keine Störungen im Netzwerk verursacht und eine sinusförmige Spannung liefert, ist schwieriger zu montieren als das vorherige. LATR, deren Schema hat Biopolares VT 1, im Prinzip kann man es auch selber machen. Darüber hinaus dient der Transistor als regulierendes Element in der Vorrichtung. Die Leistung darin hängt von der Last ab. Es funktioniert wie ein Rheostat. Mit diesem Modell können Sie die Betriebsspannung nicht nur mit Blindlasten, sondern auch mit aktiven Lasten ändern.

Allerdings ist auch die vorgestellte Spartrafoschaltung nicht optimal. Sein Nachteil ist, dass ein funktionierender Regeltransistor viel Wärme erzeugt. Um den Nachteil zu beseitigen, benötigen Sie einen leistungsstarken Kühlkörper mit einer Fläche von mindestens 250 cm².

In diesem Fall wird ein Transformator T 1 verwendet, der eine Sekundärspannung von etwa 6-10 V haben sollte und Leistung ca. 12-15 W. Die Diodenbrücke VD 6 richtet den Strom gleich, der anschließend in jeder Halbwelle durch VD 5 und VD 2 zum Transistor VT 1 fließt. Der Basisstrom des Transistors wird durch einen variablen Widerstand R 1 geregelt, wodurch die Eigenschaften des geändert werden Ladestrom.

Voltmeter PV 1 kontrollieren die Größe der Spannung am Ausgang des Spartransformators. Es wird mit einer Spannungsberechnung von 250-300 V verwendet. Wenn die Last erhöht werden muss, lohnt es sich, die VD 5-VD 2-Dioden und den VD 1-Transistor durch leistungsstärkere zu ersetzen. Danach folgt natürlich eine Erweiterung des Kühlerbereichs.

Wie Sie sehen können, müssen Sie, um LATR mit Ihren eigenen Händen zusammenzubauen, möglicherweise nur ein wenig Wissen in diesem Bereich haben und alle erforderlichen Materialien kaufen.

Von einem kompakten und gleichzeitig recht zuverlässigen, billigen und einfach herzustellenden „Schweißgerät“ wird kein einziger handwerklicher, heimeliger Besitzer ablehnen. Vor allem, wenn er herausfindet, dass dieses Gerät auf einem leicht aufrüstbaren basiert 9 Ampere(fast jedem aus dem Schulphysikunterricht bekannt) Labor-Spartransformator LATR2 und ein selbstgebauter Thyristor-Kleinregler mit Gleichrichterbrücke. Sie ermöglichen nicht nur den sicheren Anschluss an ein 220-V-AC-Haushaltsbeleuchtungsnetz, sondern auch die Änderung von Uw an der Elektrode, dh die Auswahl des gewünschten Schweißstromwerts.

Die Betriebsarten werden über ein Potentiometer eingestellt. Zusammen mit den Kondensatoren C2 und C3 bildet er Phasenverschiebungsketten, die jeweils während ihrer Halbwelle auslösen und den entsprechenden Thyristor für eine bestimmte Zeit öffnen. Dadurch liegen an der Primärwicklung des Schweiß-T1 regelbare 20-215 V. In der Sekundärwicklung transformierend, ermöglichen die erforderlichen -Us das Zünden des Lichtbogens zum Schweißen im Wechsel (Klemmen X2, X3) oder gleichgerichtet (X4 , X5) Strom.

Schweißtransformator basierend auf dem weit verbreiteten LATR2 (a), dessen Anschluss an den Schaltplan eines selbstgebauten einstellbaren Geräts zum Schweißen mit Wechsel- oder Gleichstrom (b) und ein Spannungsdiagramm, das die Funktionsweise des Transistor-Lichtbogenbrennmodusreglers erläutert .

Die Widerstände R2 und R3 überbrücken die Steuerkreise der Thyristoren VS1 und VS2. Die Kondensatoren C1, C2 reduzieren die Funkstörung, die die Lichtbogenentladung begleitet, auf ein akzeptables Niveau. In der Rolle der Leuchtanzeige HL1, die die Aufnahme des Geräts in das elektrische Haushaltsnetz signalisiert, wird eine Neonlampe mit einem Strombegrenzungswiderstand R1 verwendet.

Zum Anschluss des „Schweißers“ an die Wohnungsleitung ist ein herkömmlicher Stecker X1 verwendbar. Es ist jedoch besser, einen stärkeren elektrischen Stecker zu verwenden, der allgemein als "Euro-Stecker-Euro-Steckdose" bezeichnet wird. Und als SB1-Schalter eignet sich die „Tasche“ VP25, die für einen Strom von 25 A ausgelegt ist und es Ihnen ermöglicht, beide Drähte gleichzeitig zu öffnen.

Wie die Praxis zeigt, ist es nicht sinnvoll, irgendwelche Sicherungen (Überlastungsautomaten) an der Schweißmaschine zu installieren. Hier muss man mit solchen Strömen rechnen, bei Überschreitung funktioniert der Schutz am Netzeingang zur Wohnung auf jeden Fall.

Zur Herstellung der Sekundärwicklung werden der Gehäuseschutz, der Stromabnahmeschieber und die Befestigungsteile vom Sockel LATR2 entfernt. Dann wird auf die vorhandene 250-V-Wicklung (127- und 220-V-Abgriffe bleiben unbeansprucht) eine zuverlässige Isolierung aufgebracht (z. B. aus lackiertem Stoff), auf die eine sekundäre (Senk-)Wicklung gelegt wird.

Und das sind 70 Windungen eines isolierten Kupfer- oder Aluminiumbusses mit einem Durchmesser von 25 mm2. Es ist akzeptabel, die Sekundärwicklung aus mehreren parallelen Drähten mit demselben Gesamtquerschnitt herzustellen.

Das Wickeln ist bequemer zusammen durchzuführen. Während einer versucht, die Isolierung benachbarter Windungen nicht zu beschädigen, den Draht sorgfältig streckt und verlegt, hält der andere das freie Ende der zukünftigen Wicklung und verhindert, dass es sich verdreht.

Der verbesserte LATR2 befindet sich in einem schützenden Metallgehäuse mit Lüftungslöchern, auf dem eine Platine aus 10-mm-Getinaken oder Glasfaser mit einem SB1-Batch-Schalter, einem Thyristor-Spannungsregler (mit Widerstand R6) und einer Leuchtanzeige HL1 zum Drehen platziert ist am Gerät im Netzwerk und Ausgangsklemmen zum Schweißen an Wechselstrom (X2, X3) oder Gleichstrom (X4, X5).

In Ermangelung eines grundlegenden LATR2 kann es durch ein selbstgebautes "Schweißgerät" mit einem Magnetkreis aus Transformatorstahl (Kernquerschnitt 45-50 cm2) ersetzt werden. Seine Primärwicklung sollte 250 Windungen PEV2-Draht mit einem Durchmesser von 1,5 mm enthalten. Der sekundäre unterscheidet sich nicht von dem, der im modernisierten LATR2 verwendet wird.

Am Ausgang der Niederspannungswicklung ist eine Gleichrichtereinheit mit Leistungsdioden VD3-VD10 zum Gleichstromschweißen installiert. Zusätzlich zu diesen Ventilen sind leistungsstärkere Analoga durchaus akzeptabel, beispielsweise D122-32-1 (gleichgerichteter Strom - bis zu 32 A).

Leistungsdioden und Thyristoren sind auf Kühlkörpern installiert, deren Fläche jeweils mindestens 25 cm2 beträgt. Die Achse des Einstellwiderstands R6 wird aus dem Gehäuse herausgeführt. Unter dem Griff befindet sich eine Skala mit Unterteilungen, die bestimmten Werten von Gleich- und Wechselspannung entsprechen. Daneben befindet sich eine Tabelle der Abhängigkeit des Schweißstroms von der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators und vom Durchmesser der Schweißelektrode (0,8-1,5 mm).

Selbstverständlich sind auch selbstgefertigte Elektroden aus Kohlenstoffstahl „Walzdraht“ mit einem Durchmesser von 0,5-1,2 mm akzeptabel. Rohlinge mit einer Länge von 250-350 mm werden mit flüssigem Glas bedeckt - einer Mischung aus Silikatkleber und zerkleinerter Kreide, wobei die 40-mm-Enden ungeschützt bleiben, die für den Anschluss an die Schweißmaschine erforderlich sind. Die Beschichtung ist gründlich getrocknet, da sie sonst beim Schweißen zu „schießen“ beginnt.

Obwohl sowohl mit Wechselstrom (Klemmen X2, X3) als auch mit Gleichstrom (X4, X5) geschweißt werden kann, ist die zweite Möglichkeit laut Schweißern der ersten vorzuziehen. Außerdem spielt die Polarität eine wichtige Rolle. Insbesondere wenn an die „Masse“ (das zu schweißende Objekt) ein „Plus“ angelegt wird und dementsprechend die Elektrode mit dem „Minus“-Vorzeichen an die Klemme angeschlossen wird, findet die sogenannte direkte Polarität statt. Es wird mehr Wärme freigesetzt als bei umgekehrter Polarität, wenn die Elektrode mit dem Pluspol des Gleichrichters und die „Masse“ mit dem Minuspol verbunden ist.

Umgekehrte Polarität wird verwendet, wenn es notwendig ist, die Wärmeentwicklung zu reduzieren, beispielsweise beim Schweißen dünner Metallbleche. Fast die gesamte vom Lichtbogen freigesetzte Energie fließt in die Bildung einer Schweißnaht, und daher ist die Eindringtiefe um 40 bis 50 Prozent größer als bei einem Strom gleicher Größe, jedoch mit direkter Polarität.

Und ein paar andere sehr wichtige Funktionen. Eine Erhöhung des Lichtbogenstroms bei konstanter Schweißgeschwindigkeit führt zu einer Erhöhung der Einbrandtiefe. Wenn die Arbeit mit Wechselstrom ausgeführt wird, wird der letzte dieser Parameter außerdem um 15 bis 20 Prozent geringer als bei Verwendung von Gleichstrom mit umgekehrter Polarität.

Die Schweißspannung hat wenig Einfluss auf die Einbrandtiefe. Die Breite der Naht hängt jedoch von Uw ab: Mit zunehmender Spannung nimmt sie zu.

Daher eine wichtige Schlussfolgerung für diejenigen, die beispielsweise bei der Reparatur einer Autokarosserie aus Stahlblech schweißen: Die besten Ergebnisse werden beim Schweißen mit Gleichstrom mit umgekehrter Polarität bei einer minimalen (aber für einen stabilen Lichtbogen ausreichenden) Spannung erzielt.

Der Lichtbogen muss so kurz wie möglich gehalten werden, die Elektrode wird dann gleichmäßig verbraucht und die Eindringtiefe des geschweißten Metalls ist maximal. Die Naht selbst ist sauber und fest, praktisch frei von Schlackeneinschlüssen. Und vor seltenen Spritzern der Schmelze, die nach dem Abkühlen des Produkts schwer zu entfernen sind, können Sie sich schützen, indem Sie die Nahtoberfläche mit Kreide abreiben (die Tropfen perlen ab, ohne am Metall zu haften).

Die Lichtbogenanregung erfolgt (nach Anlegen des entsprechenden -Usv an die Elektrode und die „Masse“) auf zwei Arten. Die Essenz des ersten liegt in einer leichten Berührung der Elektrode auf den zu schweißenden Teilen, gefolgt von ihrem Zurückziehen um 2-4 mm zur Seite. Die zweite Methode erinnert an das Anzünden eines Streichholzes an einer Schachtel: Die Elektrode über die zu schweißende Fläche schiebend, wird sie sofort ein kurzes Stück entfernt.

In jedem Fall müssen Sie den Moment des Lichtbogens erfassen und erst dann die Elektrode sanft über die dort gebildete Naht bewegen und ihr ruhiges Brennen aufrechterhalten.

Je nach Art und Dicke des zu schweißenden Metalls wird die eine oder andere Elektrode ausgewählt. Gibt es beispielsweise ein Standardsortiment für ein 1 mm dickes St3-Blech, sind Elektroden mit einem Durchmesser von 0,8-1 mm geeignet (dafür ist die betrachtete Konstruktion hauptsächlich ausgelegt). Für Schweißarbeiten an 2 mm Walzstahl ist es wünschenswert, sowohl einen stärkeren "Schweißer" als auch eine dickere Elektrode (2-3 mm) zu haben.

Zum Schweißen von Schmuck aus Gold, Silber, Kupfernickel ist es besser, eine feuerfeste Elektrode (z. B. Wolfram) zu verwenden. Auch weniger oxidationsbeständige Metalle können mit Kohlendioxidschutz geschweißt werden.

In jedem Fall kann sowohl mit vertikal angeordneter Elektrode als auch nach vorne oder hinten geneigt gearbeitet werden. Aber anspruchsvolle Profis sagen: Beim Schweißen mit einem Vorwärtswinkel (dh einem spitzen Winkel zwischen der Elektrode und der fertigen Naht) wird ein vollständigerer Einbrand und eine geringere Breite der Naht selbst bereitgestellt. Das Rückwärtsschweißen wird nur für Überlappverbindungen empfohlen, insbesondere bei Profilstahl (Winkel, I-Träger und U-Profil).

Eine wichtige Sache ist das Schweißkabel. Für das betreffende Gerät ist Kupferlitze (Gesamtquerschnitt ca. 20 mm2) in Gummiisolierung am besten geeignet. Die erforderliche Menge sind zwei eineinhalb Meter lange Segmente, die jeweils mit einer sorgfältig gecrimpten und gelöteten Anschlussfahne zum Anschluss an das „Schweißgerät“ ausgestattet sein sollten.

Für eine direkte Verbindung zum „Boden“ wird eine kräftige Krokodilklemme verwendet, und bei einer Elektrode wird eine Halterung verwendet, die einer dreizinkigen Gabel ähnelt. Sie können auch den "Zigarettenanzünder" des Autos benutzen.

Sie müssen auch für Ihre persönliche Sicherheit sorgen. Versuchen Sie sich beim Lichtbogenschweißen vor Funken und vor allem vor Spritzern geschmolzenen Metalls zu schützen. Es wird empfohlen, locker sitzende Leinenkleidung, Schutzhandschuhe und eine Maske zu tragen, die die Augen vor der harten Strahlung des Lichtbogens schützt (Sonnenbrille ist hier nicht geeignet).

Nicht zu vergessen sind natürlich die „Sicherheitsvorschriften bei Arbeiten an elektrischen Anlagen in Netzen mit Spannungen bis 1 kV“. Strom verzeiht keine Unachtsamkeit!

M.VEVIOROVSKY, Gebiet Moskau Modelldesigner 2000 Nr. 1.

Von einem kompakten und gleichzeitig recht zuverlässigen, billigen und einfach herzustellenden „Schweißgerät“ wird kein einziger handwerklicher, heimeliger Besitzer ablehnen. Vor allem, wenn er erfährt, dass dieser Apparat auf einem leicht nachrüstbaren 9-Ampere-Labor-Spartransformator LATR2 (fast jedem aus dem Schulphysikunterricht bekannt) und einem selbstgebauten Thyristor-Kleinregler mit Gleichrichterbrücke basiert. Sie ermöglichen nicht nur den sicheren Anschluss an ein 220-V-AC-Haushaltsbeleuchtungsnetz, sondern auch die Änderung von Uw an der Elektrode, dh die Auswahl des gewünschten Schweißstromwerts. Die Betriebsarten werden über ein Potentiometer eingestellt. Zusammen mit den Kondensatoren C2 und C3 bildet er Phasenverschiebungsketten, die jeweils während ihrer Halbwelle auslösen und den entsprechenden Thyristor für eine bestimmte Zeit öffnen. Dadurch liegen an der Primärwicklung des Schweiß-T1 regelbare 20-215 V. In der Sekundärwicklung transformierend, ermöglichen die erforderlichen -Us das Zünden des Lichtbogens zum Schweißen im Wechsel (Klemmen X2, X3) oder gleichgerichtet (X4 , X5) Strom. Abb.1.

Selbstgebautes Schweißgerät auf Basis von LATR. Schweißtransformator basierend auf dem weit verbreiteten LATR2 (a), dessen Anschluss an den Schaltplan eines selbstgebauten einstellbaren Geräts zum Schweißen mit Wechsel- oder Gleichstrom (b) und ein Spannungsdiagramm, das die Funktionsweise des Transistor-Lichtbogenbrennmodusreglers erläutert . Die Widerstände R2 und R3 überbrücken die Steuerkreise der Thyristoren VS1 und VS2. Die Kondensatoren C1, C2 reduzieren die Funkstörung, die die Lichtbogenentladung begleitet, auf ein akzeptables Niveau. In der Rolle der Leuchtanzeige HL1, die die Aufnahme des Geräts in das elektrische Haushaltsnetz signalisiert, wird eine Neonlampe mit einem Strombegrenzungswiderstand R1 verwendet.

Zum Anschluss des „Schweißers“ an die Wohnungsleitung ist ein herkömmlicher Stecker X1 verwendbar. Es ist jedoch besser, einen stärkeren elektrischen Stecker zu verwenden, der allgemein als "Euro-Stecker-Euro-Steckdose" bezeichnet wird. Und als SB1-Schalter eignet sich die „Tasche“ VP25, die für einen Strom von 25 A ausgelegt ist und es Ihnen ermöglicht, beide Drähte gleichzeitig zu öffnen. Wie die Praxis zeigt, ist es nicht sinnvoll, irgendwelche Sicherungen (Überlastungsautomaten) an der Schweißmaschine zu installieren. Hier muss man mit solchen Strömen rechnen, bei Überschreitung funktioniert der Schutz am Netzeingang zur Wohnung auf jeden Fall. Zur Herstellung der Sekundärwicklung werden der Gehäuseschutz, der Stromabnahmeschieber und die Befestigungsteile vom Sockel LATR2 entfernt. Dann wird auf die vorhandene 250-V-Wicklung (127- und 220-V-Abgriffe bleiben unbeansprucht) eine zuverlässige Isolierung aufgebracht (z. B. aus lackiertem Stoff), auf die eine sekundäre (Senk-)Wicklung gelegt wird. Und das sind 70 Windungen eines isolierten Kupfer- oder Aluminiumbusses mit einem Durchmesser von 25 mm2. Es ist akzeptabel, die Sekundärwicklung aus mehreren parallelen Drähten mit demselben Gesamtquerschnitt herzustellen. Das Wickeln ist bequemer zusammen durchzuführen. Während einer versucht, die Isolierung benachbarter Windungen nicht zu beschädigen, den Draht sorgfältig streckt und verlegt, hält der andere das freie Ende der zukünftigen Wicklung und verhindert, dass es sich verdreht. Der verbesserte LATR2 befindet sich in einem schützenden Metallgehäuse mit Lüftungslöchern, auf dem eine Platine aus 10-mm-Getinaken oder Glasfaser mit einem SB1-Batch-Schalter, einem Thyristor-Spannungsregler (mit Widerstand R6) und einer Leuchtanzeige HL1 zum Drehen platziert ist am Gerät im Netzwerk und Ausgangsklemmen zum Schweißen an Wechselstrom (X2, X3) oder Gleichstrom (X4, X5). In Ermangelung eines grundlegenden LATR2 kann es durch ein selbstgebautes "Schweißgerät" mit einem Magnetkreis aus Transformatorstahl (Kernquerschnitt 45-50 cm2) ersetzt werden. Seine Primärwicklung sollte 250 Windungen PEV2-Draht mit einem Durchmesser von 1,5 mm enthalten. Der sekundäre unterscheidet sich nicht von dem, der im modernisierten LATR2 verwendet wird. Am Ausgang der Niederspannungswicklung ist eine Gleichrichtereinheit mit Leistungsdioden VD3-VD10 zum Gleichstromschweißen installiert. Zusätzlich zu diesen Ventilen sind leistungsstärkere Analoga durchaus akzeptabel, beispielsweise D122-32-1 (gleichgerichteter Strom - bis zu 32 A). Leistungsdioden und Thyristoren sind auf Kühlkörpern installiert, deren Fläche jeweils mindestens 25 cm2 beträgt. Die Achse des Einstellwiderstands R6 wird aus dem Gehäuse herausgeführt. Unter dem Griff befindet sich eine Skala mit Unterteilungen, die bestimmten Werten von Gleich- und Wechselspannung entsprechen. Daneben befindet sich eine Tabelle der Abhängigkeit des Schweißstroms von der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators und vom Durchmesser der Schweißelektrode (0,8-1,5 mm). Selbstverständlich sind auch selbstgefertigte Elektroden aus Kohlenstoffstahl „Walzdraht“ mit einem Durchmesser von 0,5-1,2 mm akzeptabel. Rohlinge mit einer Länge von 250-350 mm werden mit flüssigem Glas bedeckt - einer Mischung aus Silikatkleber und zerkleinerter Kreide, wobei die 40-mm-Enden ungeschützt bleiben, die für den Anschluss an die Schweißmaschine erforderlich sind. Die Beschichtung ist gründlich getrocknet, da sie sonst beim Schweißen zu „schießen“ beginnt. Obwohl sowohl mit Wechselstrom (Klemmen X2, X3) als auch mit Gleichstrom (X4, X5) geschweißt werden kann, ist die zweite Möglichkeit laut Schweißern der ersten vorzuziehen. Außerdem spielt die Polarität eine wichtige Rolle. Insbesondere wenn an die „Masse“ (das zu schweißende Objekt) ein „Plus“ angelegt wird und dementsprechend die Elektrode mit dem „Minus“-Vorzeichen an die Klemme angeschlossen wird, findet die sogenannte direkte Polarität statt. Es wird mehr Wärme freigesetzt als bei umgekehrter Polarität, wenn die Elektrode mit dem Pluspol des Gleichrichters und die „Masse“ mit dem Minuspol verbunden ist. Umgekehrte Polarität wird verwendet, wenn es notwendig ist, die Wärmeentwicklung zu reduzieren, beispielsweise beim Schweißen dünner Metallbleche. Fast die gesamte vom Lichtbogen freigesetzte Energie fließt in die Bildung einer Schweißnaht, und daher ist die Eindringtiefe um 40 bis 50 Prozent größer als bei einem Strom gleicher Größe, jedoch mit direkter Polarität. Und ein paar andere sehr wichtige Funktionen. Eine Erhöhung des Lichtbogenstroms bei konstanter Schweißgeschwindigkeit führt zu einer Erhöhung der Einbrandtiefe. Wenn die Arbeit mit Wechselstrom ausgeführt wird, wird der letzte dieser Parameter außerdem um 15 bis 20 Prozent geringer als bei Verwendung von Gleichstrom mit umgekehrter Polarität. Die Schweißspannung hat wenig Einfluss auf die Einbrandtiefe. Die Breite der Naht hängt jedoch von Uw ab: Mit zunehmender Spannung nimmt sie zu. Daher eine wichtige Schlussfolgerung für diejenigen, die beispielsweise bei der Reparatur einer Autokarosserie aus Stahlblech schweißen: Die besten Ergebnisse werden beim Schweißen mit Gleichstrom mit umgekehrter Polarität bei einer minimalen (aber für einen stabilen Lichtbogen ausreichenden) Spannung erzielt. Der Lichtbogen muss so kurz wie möglich gehalten werden, dann wird die Elektrode gleichmäßig verbraucht und die Eindringtiefe des geschweißten Metalls ist maximal. Die Naht selbst ist sauber und fest, praktisch frei von Schlackeneinschlüssen. Und vor seltenen Spritzern der Schmelze, die nach dem Abkühlen des Produkts schwer zu entfernen sind, können Sie sich schützen, indem Sie die Nahtoberfläche mit Kreide abreiben (die Tropfen perlen ab, ohne am Metall zu haften). Die Lichtbogenanregung erfolgt (nach Anlegen des entsprechenden -Usv an die Elektrode und die „Masse“) auf zwei Arten. Die Essenz des ersten liegt in einer leichten Berührung der Elektrode auf den zu schweißenden Teilen, gefolgt von ihrem Zurückziehen um 2-4 mm zur Seite. Die zweite Methode erinnert an das Anzünden eines Streichholzes an einer Schachtel: Die Elektrode über die zu schweißende Fläche schiebend, wird sie sofort ein kurzes Stück entfernt. In jedem Fall müssen Sie den Moment des Lichtbogens erfassen und erst dann die Elektrode sanft über die dort gebildete Naht bewegen und ihr ruhiges Brennen aufrechterhalten. Je nach Art und Dicke des zu schweißenden Metalls wird die eine oder andere Elektrode ausgewählt. Gibt es beispielsweise ein Standardsortiment für ein 1 mm dickes St3-Blech, sind Elektroden mit einem Durchmesser von 0,8-1 mm geeignet (dafür ist die betrachtete Konstruktion hauptsächlich ausgelegt). Für Schweißarbeiten an 2 mm Walzstahl ist es wünschenswert, sowohl einen stärkeren "Schweißer" als auch eine dickere Elektrode (2-3 mm) zu haben. Zum Schweißen von Schmuck aus Gold, Silber, Kupfernickel ist es besser, eine feuerfeste Elektrode (z. B. Wolfram) zu verwenden. Auch weniger oxidationsbeständige Metalle können mit Kohlendioxidschutz geschweißt werden. In jedem Fall kann sowohl mit vertikal angeordneter Elektrode als auch nach vorne oder hinten geneigt gearbeitet werden. Aber anspruchsvolle Profis sagen: Beim Schweißen mit einem Vorwärtswinkel (dh einem spitzen Winkel zwischen der Elektrode und der fertigen Naht) wird ein vollständigerer Einbrand und eine geringere Breite der Naht selbst bereitgestellt. Das Rückwärtsschweißen wird nur für Überlappverbindungen empfohlen, insbesondere bei Profilstahl (Winkel, I-Träger und U-Profil). Eine wichtige Sache ist das Schweißkabel. Für das betreffende Gerät ist Kupferlitze (Gesamtquerschnitt ca. 20 mm2) in Gummiisolierung am besten geeignet. Die erforderliche Menge sind zwei eineinhalb Meter lange Segmente, die jeweils mit einer sorgfältig gecrimpten und gelöteten Anschlussfahne zum Anschluss an das „Schweißgerät“ ausgestattet sein sollten. Für eine direkte Verbindung zur „Masse“ wird eine kräftige Krokodilklemme verwendet, und bei einer Elektrode wird eine Halterung verwendet, die einer dreizinkigen Gabel ähnelt. Sie können auch den "Zigarettenanzünder" des Autos benutzen. Sie müssen auch für Ihre persönliche Sicherheit sorgen. Versuchen Sie sich beim Lichtbogenschweißen vor Funken und vor allem vor Spritzern geschmolzenen Metalls zu schützen. Es wird empfohlen, locker sitzende Leinenkleidung, Schutzhandschuhe und eine Maske zu tragen, die die Augen vor der harten Strahlung des Lichtbogens schützt (Sonnenbrille ist hier nicht geeignet). Nicht zu vergessen sind natürlich die „Sicherheitsvorschriften bei Arbeiten an elektrischen Anlagen in Netzen mit Spannungen bis 1 kV“. Strom verzeiht keine Unachtsamkeit!

Do-it-yourself-Schweißen bedeutet in diesem Fall keine Schweißtechnik, sondern selbstgebaute Geräte zum Elektroschweißen. Berufliche Fähigkeiten werden durch Berufserfahrung erworben. Bevor Sie in die Werkstatt gehen, müssen Sie natürlich den theoretischen Kurs lernen. Aber es kann nur in die Praxis umgesetzt werden, wenn Sie etwas zu tun haben. Dies ist das erste Argument dafür, sich bei der selbstständigen Bewältigung des Schweißgeschäfts zunächst um die Verfügbarkeit geeigneter Geräte zu kümmern.

Das zweite - ein gekauftes Schweißgerät ist teuer. Mieten ist auch nicht billig, weil. die Wahrscheinlichkeit seines Versagens bei unsachgemäßer Verwendung ist hoch. Schließlich kann es im Outback lang und schwierig sein, zum nächsten Punkt zu gelangen, an dem Sie ein Schweißgerät mieten können. Im Allgemeinen, Es ist besser, die ersten Schritte beim Metallschweißen mit der Herstellung einer Schweißmaschine mit eigenen Händen zu beginnen. Und dann - lassen Sie ihn bis zum Fall in einer Scheune oder Garage stehen. Es ist nie zu spät, Geld für Markenschweißen auszugeben, wenn es gut läuft.

Worum geht es uns?

In diesem Artikel wird beschrieben, wie Sie Geräte zu Hause herstellen für:

• Lichtbogenschweißen mit Wechselstrom der Industriefrequenz 50/60 Hz und Gleichstrom bis 200 A. Dies reicht aus, um Metallkonstruktionen bis etwa zu einem Zaun aus Wellpappe auf einem Rahmen aus einem professionellen Rohr oder einer geschweißten Garage zu schweißen.
• Das Mikrolichtbogenschweißen von Drahtlitzen ist sehr einfach und nützlich beim Verlegen oder Reparieren von elektrischen Leitungen.
• Punkt-Puls-Widerstandsschweißen - kann sehr nützlich sein, wenn Produkte aus einem dünnen Stahlblech zusammengesetzt werden.

Worüber wir nicht sprechen werden

Überspringen Sie zunächst das Gasschweißen. Die Ausrüstung dafür kostet im Vergleich zu Verbrauchsmaterialien ein paar Cent, Gasflaschen können nicht selbst hergestellt werden, und ein selbstgebauter Gasgenerator ist eine ernsthafte Lebensgefahr, außerdem ist Hartmetall jetzt, wo es noch zu kaufen ist, teuer.

Das zweite ist das Inverter-Lichtbogenschweißen. In der Tat ermöglicht ein halbautomatischer Schweißinverter einem unerfahrenen Amateur, ziemlich wichtige Strukturen zu kochen. Es ist leicht und kompakt und kann von Hand getragen werden. Der Einzelhandelskauf von Wechselrichterkomponenten, mit dem Sie eine durchgehend hochwertige Naht ausführen können, kostet jedoch mehr als ein fertiges Gerät. Und mit vereinfachten hausgemachten Produkten wird ein erfahrener Schweißer versuchen zu arbeiten und sich weigern - „Gib mir ein normales Gerät!“ Plus, oder eher Minus - um einen mehr oder weniger anständigen Schweißinverter herzustellen, müssen Sie über eine ziemlich solide Erfahrung und Kenntnisse in Elektrotechnik und Elektronik verfügen.

Das dritte ist das Argon-Lichtbogenschweißen. Aus wessen leichter Hand die Behauptung, es sei ein Hybrid aus Gas und Lichtbogen, spazieren gegangen ist, ist unbekannt. Tatsächlich ist dies eine Art Lichtbogenschweißen: Das Schutzgas Argon nimmt nicht am Schweißprozess teil, sondern bildet einen Kokon um den Arbeitsbereich und isoliert ihn von der Luft. Dadurch ist die Schweißnaht chemisch rein, frei von Verunreinigungen aus Metallverbindungen mit Sauerstoff und Stickstoff. Daher können Buntmetalle unter Argon gekocht werden, inkl. heterogen. Darüber hinaus ist es möglich, den Schweißstrom und die Lichtbogentemperatur zu reduzieren, ohne die Stabilität zu beeinträchtigen, und mit einer nicht abschmelzenden Elektrode zu schweißen.

Es ist durchaus möglich, Geräte zum Argon-Lichtbogenschweißen zu Hause herzustellen, aber Gas ist sehr teuer. Es ist unwahrscheinlich, dass Sie Aluminium, Edelstahl oder Bronze in der Reihenfolge der routinemäßigen wirtschaftlichen Tätigkeit kochen müssen. Und wenn Sie es wirklich brauchen, ist es einfacher, Argonschweißen zu mieten - im Vergleich dazu, wie viel (in Geld ausgedrückt) das Gas wieder in die Atmosphäre zurückfließt, sind das ein paar Cent.

Transformator

Die Basis aller "unserer" Schweißarten ist ein Schweißtransformator. Das Verfahren für seine Berechnung und Konstruktionsmerkmale unterscheidet sich erheblich von denen von Stromversorgungs- (Leistungs-) und Signal- (Ton-) Transformatoren. Der Schweißtransformator arbeitet im intermittierenden Modus. Wenn Sie es wie Dauertransformatoren für maximalen Strom auslegen, wird es unerschwinglich groß, schwer und teuer. Die Unkenntnis der Eigenschaften elektrischer Transformatoren für das Lichtbogenschweißen ist der Hauptgrund für das Scheitern von Amateurdesignern. Daher gehen wir in der folgenden Reihenfolge durch die Schweißtransformatoren:

1. ein bisschen Theorie - an den Fingern, ohne Formeln und Zaumi;
2. Merkmale der Magnetkreise von Schweißtransformatoren mit Empfehlungen zur Auswahl aus zufällig aufgedrehten;
3. Prüfung verfügbarer Second-Hand;
4. Berechnung eines Transformators für ein Schweißgerät;
5. Vorbereitung von Komponenten und Wickeln von Wicklungen;
6. Probemontage und Feinabstimmung;
7. Inbetriebnahme.

Theorie

Ein elektrischer Transformator kann mit einem Wasserspeicher verglichen werden. Dies ist eine ziemlich tiefe Analogie: Der Transformator arbeitet aufgrund der Energiereserve des Magnetfelds in seinem Magnetkreis (Kern), die die sofort vom Stromversorgungsnetz an den Verbraucher übertragene um ein Vielfaches übersteigen kann. Und die formale Beschreibung von Wirbelstromverlusten in Stahl ist ähnlich wie bei Wasserverlusten durch Infiltration. Stromverluste in Kupferwicklungen ähneln formal Druckverlusten in Rohren durch viskose Reibung in einer Flüssigkeit.

Notiz: der Unterschied liegt in den Verdampfungsverlusten und dementsprechend in der Magnetfeldstreuung. Letztere sind im Transformator teilweise reversibel, glätten aber die Verbrauchsspitzen im Sekundärkreis.

Ein wichtiger Faktor in unserem Fall ist die externe Strom-Spannungs-Charakteristik (VVC) des Transformators oder einfach seine externe Charakteristik (VX) - die Abhängigkeit der Spannung an der Sekundärwicklung (sekundär) vom Laststrom bei konstanter Spannung auf der Primärwicklung (Primär). Bei Leistungstransformatoren ist der VX starr (Kurve 1 in der Abbildung); sie sind wie ein flacher, riesiger Teich. Wenn es richtig isoliert und überdacht ist, dann ist der Wasserverlust minimal und der Druck ziemlich stabil, egal wie die Verbraucher die Wasserhähne drehen. Aber wenn es im Abfluss gurgelt - Sushi-Paddel, ist das Wasser abgelassen. Bei Transformatoren muss der Energieversorger die Ausgangsspannung bis zu einer bestimmten Schwelle möglichst stabil halten, kleiner als die maximale momentane Leistungsaufnahme, sparsam, klein und leicht sein. Dafür:

• Die Stahlsorte für den Kern wird mit einer rechteckigeren Hystereseschleife gewählt.
• Konstruktive Maßnahmen (Kernkonfiguration, Berechnungsverfahren, Wicklungskonfiguration und -anordnung) reduzieren in jeder möglichen Weise Verlustverluste, Verluste in Stahl und Kupfer.
• Die Induktion des Magnetfeldes im Kern wird kleiner als die maximal zulässige für die Übertragung der Stromform genommen, weil. seine Verzerrung reduziert den Wirkungsgrad.

Notiz: Trafostahl mit "eckiger" Hysterese wird oft als magnetisch hart bezeichnet. Das ist nicht wahr. Hartmagnetische Materialien behalten eine starke Restmagnetisierung, sie werden durch Permanentmagnete hergestellt. Und jedes Trafoeisen ist magnetisch weich.

Es ist unmöglich, mit einem starren VX aus einem Transformator zu kochen: Die Naht ist gerissen, verbrannt, das Metall ist gespritzt. Der Lichtbogen ist unelastisch: Ich hätte die Elektrode fast falsch herum bewegt, er geht aus. Daher ist der Schweißtransformator bereits ähnlich wie ein herkömmlicher Wassertank aufgebaut. Seine VC ist weich (normale Dissipation, Kurve 2): Mit zunehmendem Laststrom fällt die Sekundärspannung sanft ab. Die normale Streukurve wird durch eine gerade Linie angenähert, die in einem Winkel von 45 Grad fällt. Dadurch ist es möglich, durch Wirkungsgradabfall kurzzeitig mehrfach mehr Leistung aus dem gleichen Bügeleisen zu entnehmen bzw. Reduzieren Sie das Gewicht und die Größe des Transformators. In diesem Fall kann die Induktion im Kern den Sättigungswert erreichen und sogar kurzzeitig überschreiten: Der Transformator geht nicht wie ein „Silovik“ in einen Kurzschluss ohne Leistungsübertragung, sondern beginnt sich zu erwärmen . Ziemlich lang: thermische Zeitkonstante von Schweißtransformatoren 20-40 min. Wenn Sie es dann abkühlen lassen und es zu keiner unzulässigen Überhitzung gekommen ist, können Sie weiterarbeiten. Der relative Abfall der Sekundärspannung ΔU2 (entsprechend dem Bereich der Pfeile in der Abbildung) der normalen Dissipation nimmt mit zunehmendem Schwingungsbereich des Schweißstroms Iw gleichmäßig zu, wodurch es einfach wird, den Lichtbogen in jeder Art zu halten der Arbeit. Diese Eigenschaften werden wie folgt bereitgestellt:

1. Der Stahl des Magnetkreises wird mit einer "ovalen" Hysterese genommen.
2. Die reversiblen Streuverluste sind normiert. Analog: Der Druck ist abgefallen - die Verbraucher werden nicht viel und schnell ausschenken. Und der Betreiber des Wasserversorgers hat Zeit, das Pumpen einzuschalten.
3. Die Induktion wird in der Nähe der Grenzüberhitzung gewählt, was es ermöglicht, durch Verringerung des cosφ (ein Parameter, der dem Wirkungsgrad entspricht) bei einem Strom, der sich erheblich von der Sinusform unterscheidet, mehr Leistung aus demselben Stahl zu entnehmen.

Notiz: Reversibler Streuverlust bedeutet, dass ein Teil der Kraftlinien die Sekundärseite durch die Luft durchdringt und den Magnetkreis umgeht. Der Name ist nicht ganz gelungen, ebenso wie „nützliche Streuung“, denn. "Reversible" Verluste sind für die Effizienz eines Transformators nicht nützlicher als irreversible, aber sie machen VX weicher.

Wie Sie sehen können, sind die Bedingungen völlig unterschiedlich. Ist es also notwendig, bei einem Schweißer nach Eisen zu suchen? Optional, für Ströme bis 200 A und Spitzenleistungen bis 7 kVA, das reicht auf dem Hof. Durch rechnerische und konstruktive Maßnahmen sowie mit Hilfe einfacher Zusatzeinrichtungen (siehe unten) erhält man auf jeder Hardware eine etwas steifere BX-Kurve 2a als die normale. In diesem Fall wird der Wirkungsgrad des Schweißenergieverbrauchs wahrscheinlich 60% nicht überschreiten, aber für episodische Arbeiten ist dies kein Problem für Sie. Aber bei dünnen Arbeiten und niedrigen Strömen wird es nicht schwierig sein, den Lichtbogen und den Schweißstrom zu halten, ohne viel Erfahrung (ΔU2.2 und Ib1) zu haben, bei hohen Strömen Ib2 erhalten wir eine akzeptable Schweißqualität, und es wird möglich sein zum Schneiden von Metall bis 3-4 mm.

Magnetkreise

Arten von Magnetkreisen, die für die Herstellung von Schweißtransformatoren geeignet sind, sind in Abb. Ihre Namen beginnen jeweils mit einer Buchstabenkombination. Größe. L bedeutet Klebeband. Für einen Schweißtransformator L oder ohne L gibt es keinen signifikanten Unterschied. Wenn das Präfix M enthält (SLM, PLM, SMM, PM) - ohne Diskussion ignorieren. Dies ist ein Eisen von reduzierter Höhe, ungeeignet für einen Schweißer mit allen anderen herausragenden Vorteilen.

Den Buchstaben des Nennwerts folgen Zahlen, die in Abb. a, b und h bezeichnen. Beispielsweise betragen für Sh20x40x90 die Querschnittsabmessungen des Kerns (Mittelstab) 20x40 mm (a * b) und die Fensterhöhe h 90 mm. Querschnittsfläche des Kerns Sc = a*b; Fensterfläche Sok = c * h wird zur genauen Berechnung von Transformatoren benötigt. Wir werden es nicht verwenden: Für eine genaue Berechnung müssen Sie die Abhängigkeit der Verluste in Stahl und Kupfer vom Induktionswert im Kern einer bestimmten Größe und für sie - die Stahlsorte - kennen. Wo werden wir es bekommen, wenn wir es auf zufälliger Hardware wickeln? Wir berechnen nach einer vereinfachten Methode (siehe unten) und bringen es dann während der Tests zur Sprache. Es wird mehr Arbeit erfordern, aber wir werden Schweißarbeiten bekommen, an denen Sie tatsächlich arbeiten können.

Notiz: wenn das Eisen von der Oberfläche rostig ist, dann nichts, die Eigenschaften des Transformators werden nicht darunter leiden. Aber wenn es Flecken von anlaufenden Farben darauf gibt, ist dies eine Ehe. Einmal überhitzte dieser Transformator sehr stark und die magnetischen Eigenschaften seines Eisens verschlechterten sich irreversibel.

Ein weiterer wichtiger Parameter des Magnetkreises ist seine Masse, sein Gewicht. Da das spezifische Gewicht des Stahls unverändert bleibt, bestimmt es das Volumen des Kerns und dementsprechend die Leistung, die ihm entnommen werden kann. Für die Herstellung von Schweißtransformatoren, Magnetkerne mit einer Masse von:

• O, OL - ab 10 kg.
• P, PL - ab 12 kg.
• W, WL - ab 16 kg.

Warum Sh und ShL stärker gebraucht werden, ist verständlich: Sie haben einen „extra“ Seitenstab mit „Schultern“. OL kann leichter sein, weil es keine Ecken hat, die überschüssiges Eisen erfordern, und die Biegungen der magnetischen Kraftlinien glatter sind und aus einigen anderen Gründen, die bereits in der nächsten liegen. Sektion.

Ach O.L

Die Kosten für Transformatoren auf Tori sind aufgrund der Komplexität ihrer Wicklung hoch. Daher ist die Verwendung von Ringkernen begrenzt. Ein zum Schweißen geeigneter Torus kann zunächst aus LATR - einem Labor-Spartransformator - entfernt werden. Labor, was bedeutet, dass es keine Angst vor Überlastungen haben sollte, und das LATR-Eisen liefert ein VX, das nahezu normal ist. Aber…

LATR ist erstens eine sehr nützliche Sache. Wenn der Kern noch lebt, ist es besser, die LATR wiederherzustellen. Plötzlich brauchen Sie es nicht mehr, Sie können es verkaufen, und der Erlös reicht zum Schweißen, das Ihren Anforderungen entspricht. Daher ist es schwierig, „nackte“ LATR-Kerne zu finden.

Zweitens sind LATRs mit einer Leistung von bis zu 500 VA zum Schweißen schwach. Ab Eisen LATR-500 ist es möglich, mit einer Elektrode 2.5 im Modus zu schweißen: 5 Minuten kochen - es kühlt 20 Minuten ab und wir heizen auf. Wie in der Satire von Arkady Raikin: Mörtelstange, Ziegeljoch. Backsteinstange, Mörteljoch. LATRs 750 und 1000 sind sehr selten und fit.

Ein weiterer für alle Eigenschaften geeigneter Torus ist der Stator eines Elektromotors; Schweißen davon wird sich zumindest für eine Ausstellung herausstellen. Aber es zu finden ist nicht einfacher als das Eisen von LATR, und es aufzuwickeln ist viel schwieriger. Im Allgemeinen ist ein Schweißtransformator von einem Elektromotorstator ein separates Problem, es gibt so viele Komplexitäten und Nuancen. Zunächst einmal - mit dem Aufwickeln eines dicken Drahtes auf einen "Donut". Ohne Erfahrung im Wickeln von Ringkerntransformatoren liegt die Wahrscheinlichkeit, einen teuren Draht zu beschädigen und nicht geschweißt zu werden, bei fast 100 %. Daher muss man leider mit dem Kochgerät auf einen Triadentransformator ein wenig warten.

SH, SHL

Panzerungskerne sind strukturell auf minimale Streuung ausgelegt, und es ist praktisch unmöglich, sie zu normalisieren. Das Schweißen auf einem normalen Sh oder ShL ist zu schwierig. Außerdem sind die Kühlbedingungen der Wicklungen auf Sh und ShL am schlechtesten. Die einzigen Panzerkerne, die für einen Schweißtransformator geeignet sind, haben eine erhöhte Höhe mit beabstandeten Biskuitwicklungen (siehe unten), links in Abb. Die Wicklungen sind durch dielektrische, nicht magnetische, hitzebeständige und mechanisch starke Dichtungen (siehe unten) mit einer Dicke von 1/6-1/8 der Kernhöhe getrennt.

Der Kern Ø wird verschoben (aus Platten zusammengesetzt) ​​zum Schweißen notwendigerweise überlappt, d.h. Jochplattenpaare sind abwechselnd hin und her relativ zueinander orientiert. Das Verfahren der Normalisierung der Streuung durch einen nichtmagnetischen Spalt für einen Schweißtransformator ist ungeeignet, weil der Verlust ist irreversibel.

Wenn ein lamellierter Ø ohne Joch auftaucht, aber mit einer Stanzung der Platten zwischen Kern und Brücke (in der Mitte), haben Sie Glück. Die Platten der Signaltransformatoren werden gemischt, und der Stahl darauf, um Signalverzerrungen zu reduzieren, gibt zunächst einen normalen VX. Doch die Wahrscheinlichkeit eines solchen Glücks ist sehr gering: Signalwandler für Kilowatt-Leistung sind eine seltene Kuriosität.

Notiz: Versuchen Sie nicht, ein hohes W oder WL aus einem Paar gewöhnlicher zusammenzusetzen, wie rechts in Abb. Eine kontinuierliche direkte Lücke, wenn auch eine sehr dünne, ist eine irreversible Streuung und ein steil abfallender VX. Die Dispergierverluste sind dabei fast gleich groß wie die Wasserverluste durch Verdunstung.

PL, PLM

Stangenkerne eignen sich am besten zum Schweißen. Von diesen sind sie in Paaren identischer L-förmiger Platten laminiert, siehe Abb., Ihre irreversible Streuung ist am geringsten. Zweitens sind die Wicklungen von P und Plov in genau denselben Hälften gewickelt, jeweils halbe Windungen. Die geringste magnetische oder Stromasymmetrie - der Transformator summt, erwärmt sich, aber es fließt kein Strom. Die dritte Sache, die denen, die die Schulregel des Bohrhammers nicht vergessen haben, vielleicht nicht offensichtlich erscheint, ist, dass die Windungen auf den Stäben gewickelt sind in eine Richtung. Scheint etwas nicht zu stimmen? Muss der magnetische Fluss im Kern geschlossen werden? Und Sie drehen die Gimlets nach der Strömung und nicht nach den Windungen. Die Richtungen der Ströme in den Halbwicklungen sind entgegengesetzt, und die magnetischen Flüsse sind dort gezeigt. Sie können auch überprüfen, ob der Verdrahtungsschutz zuverlässig ist: Legen Sie das Netzwerk an 1 und 2 ' an und schließen Sie 2 und 1 '. Wenn die Maschine nicht sofort ausschaltet, heult und wackelt der Transformator. Aber wer weiß, was du mit der Verkabelung hast. Besser nicht.

Notiz: Sie können immer noch Empfehlungen finden - um die Wicklungen des Schweißens P oder PL auf verschiedene Stäbe zu wickeln. Zum Beispiel wird VX weicher. So ist es, aber dafür braucht man einen speziellen Kern, mit Stäben unterschiedlichen Querschnitts (sekundär bei einem kleineren) und Kerben, die Kraftlinien in die Luft in die richtige Richtung freisetzen, siehe Abb. rechts. Ohne dies bekommen wir einen lauten, wackeligen und gefräßigen, aber keinen kochenden Transformator.

Wenn es einen Transformator gibt

Ein 6,3-A-Schutzschalter und ein AC-Amperemeter helfen auch dabei, die Eignung eines alten Schweißgeräts zu bestimmen, das Gott weiß wo und der Teufel weiß wie herumliegt. Es wird ein Amperemeter benötigt, entweder eine berührungslose Induktion (Stromzange) oder ein elektromagnetischer 3-A-Zeiger. Die Form des Stroms im Stromkreis wird weit von einer Sinusform entfernt sein. Ein anderes ist ein flüssiges Haushaltsthermometer mit langem Hals oder besser ein digitales Multimeter mit Temperaturmessung und einer Sonde dafür. Die schrittweise Vorgehensweise zum Testen und Vorbereiten des alten Schweißtransformators für den weiteren Betrieb ist wie folgt:

Berechnung des Schweißtransformators

In Runet finden Sie verschiedene Methoden zur Berechnung von Schweißtransformatoren. Mit offensichtlicher Inkonsistenz sind die meisten von ihnen richtig, aber mit voller Kenntnis der Eigenschaften von Stahl und / oder für einen bestimmten Bereich von Magnetkernwerten. Die vorgeschlagene Methodik wurde zu Sowjetzeiten entwickelt, als es an allem mangelte, anstatt eine Auswahl zu haben. Für den daraus berechneten Transformator fällt VX etwas steil ab, irgendwo zwischen den Kurven 2 und 3 in Abb. am Anfang. Dies ist zum Schneiden geeignet, und für dünnere Arbeiten wird der Transformator mit externen Geräten ergänzt (siehe unten), die den VX entlang der Stromachse bis zur Kurve 2a strecken.

Die Berechnungsgrundlage ist üblich: Der Lichtbogen brennt stabil unter der Spannung Ud 18-24 V, und seine Zündung erfordert einen Momentanstrom, der 4-5 mal höher ist als der Nennschweißstrom. Dementsprechend beträgt die minimale Leerlaufspannung Uxx der Sekundärseite 55 V, aber zum Schneiden nehmen wir nicht die standardmäßigen 60 V, sondern 75 V, da alles Mögliche aus dem Kern herausgepresst wird. Nichts weiter: Es ist laut inakzeptabel TB, und das Bügeleisen lässt sich nicht herausziehen. Ein weiteres Merkmal sind aus den gleichen Gründen die dynamischen Eigenschaften des Transformators, d.h. seine Fähigkeit, schnell von einem Kurzschlussmodus (z. B. bei einem Kurzschluss durch Metalltropfen) in einen funktionierenden Modus umzuschalten, bleibt ohne zusätzliche Maßnahmen erhalten. Ein solcher Transformator neigt zwar zur Überhitzung, aber da er unser eigener ist und vor unseren Augen und nicht in der hintersten Ecke einer Werkstatt oder eines Standorts steht, halten wir dies für akzeptabel. So:

• Nach der Formel aus Absatz 2 zuvor. die Liste finden wir die Gesamtleistung;
• Wir finden den maximal möglichen Schweißstrom Iw \u003d Pg / Ud. 200 A sind vorgesehen, wenn 3,6-4,8 kW aus dem Bügeleisen entnommen werden können. Im ersten Fall ist der Lichtbogen zwar träge und es kann nur mit einer Zwei oder 2,5 gekocht werden.
• Wir berechnen den Betriebsstrom der Primärwicklung bei der für das Schweißen maximal zulässigen Netzspannung I1rmax \u003d 1,1 Pg (VA) / 235 V. Im Allgemeinen beträgt die Norm für das Netz 185-245 V, jedoch für ein selbstgebautes Schweißgerät bei die Grenze, das ist zu viel. Wir nehmen 195-235 V;
• Basierend auf dem gefundenen Wert bestimmen wir den Auslösestrom des Leistungsschalters als 1,2I1ðmax;
• Wir akzeptieren die Stromdichte der Primärwicklung J1 = 5 A/sq. mm und unter Verwendung von I1rmax finden wir den Durchmesser seines Kupferdrahts d = (4S / 3,1415) ^ 0,5. Sein voller Durchmesser mit Selbstisolation D = 0,25 + d, und wenn der Draht fertig ist - tabellarisch. Um im Modus "Ziegelstange, Mörteljoch" zu arbeiten, können Sie J1 \u003d 6-7 A / sq nehmen. mm, aber nur, wenn der benötigte Draht nicht verfügbar ist und nicht erwartet wird;
• Wir finden die Anzahl der Windungen pro Volt der Primärwicklung: w = k2 / Sс, wobei k2 = 50 für W und P, k2 = 40 für PL, SHL und k2 = 35 für O, OL;
• Wir finden die Gesamtzahl seiner Windungen W = 195k3w, wobei k3 = 1,03. k3 berücksichtigt die Energieverluste der Wicklung durch Streuverluste und in Kupfer, was sich formal durch einen etwas abstrakten Parameter des wicklungseigenen Spannungsabfalls ausdrückt;
• Wir setzen den Stapelfaktor Ku = 0,8, addieren 3-5 mm zu a und b des Magnetkreises, berechnen die Anzahl der Wicklungslagen, die durchschnittliche Länge der Spule und die Drahtlänge
• Wir berechnen die Sekundärseite auf die gleiche Weise mit J1 = 6 A/sq. mm, k3 \u003d 1,05 und Ku \u003d 0,85 für Spannungen von 50, 55, 60, 65, 70 und 75 V, an diesen Stellen befinden sich Abgriffe zur groben Einstellung des Schweißmodus und zur Kompensation von Schwankungen der Versorgungsspannung.

Wickeln und Veredeln

Die Durchmesser der Drähte bei der Berechnung der Wicklungen betragen normalerweise mehr als 3 mm, und lackierte Wicklungsdrähte mit d> 2,4 mm sind selten im breiten Handel. Darüber hinaus werden die Wicklungen des Schweißers durch elektromagnetische Kräfte stark mechanisch belastet, sodass fertige Drähte mit einer zusätzlichen Textilwicklung benötigt werden: PELSh, PELSHO, PB, PBD. Sie zu finden ist noch schwieriger, und sie sind sehr teuer. Die Länge des Drahtes pro Schweißer ist so groß, dass billigere blanke Drähte selbst isoliert werden können. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass wir durch das Verdrillen mehrerer Litzen zum gewünschten S einen flexiblen Draht erhalten, der viel einfacher zu wickeln ist. Jeder, der versucht hat, einen Reifen manuell mindestens 10 Quadrate auf den Rahmen zu legen, wird es zu schätzen wissen.

Isolation

Nehmen wir an, es gibt einen Draht von 2,5 Quadratmetern. mm PVC-Isolierung, und die Sekundärseite benötigt 20 m pro 25 Quadrate. Wir bereiten 10 Spulen oder Spulen zu je 25 m vor, wickeln jeweils ca. 1 m Draht ab und entfernen die Standardisolierung, sie ist dick und nicht hitzebeständig. Wir drehen die blanken Drähte mit einer Zange zu einem gleichmäßig engen Geflecht und wickeln es um, in der Reihenfolge der steigenden Isolationskosten:

1. Abdeckband mit einer Windungsüberlappung von 75-80%, d.h. in 4-5 Schichten.
2. Musselin-Zopf mit einer Überlappung von 2/3-3/4 Windungen, also 3-4 Lagen.
3. Baumwollband mit einer Überlappung von 50-67%, in 2-3 Lagen.

Notiz: Der Draht für die Sekundärwicklung wird nach dem Wickeln und Testen der Primärwicklung vorbereitet und gewickelt, siehe unten.

Wicklung

Ein dünnwandiger selbstgebauter Rahmen hält dem Druck dicker Drahtwindungen, Vibrationen und Stößen während des Betriebs nicht stand. Daher werden die Wicklungen von Schweißtransformatoren aus rahmenlosem Keks hergestellt und am Kern mit Keilen aus Textolit, Glasfaser oder im Extremfall mit flüssigem Lack imprägniertem Bakelit-Sperrholz (siehe oben) befestigt. Die Anleitung zum Wickeln der Wicklungen des Schweißtransformators lautet wie folgt:

• Wir bereiten einen Holzbuckel mit einer Höhe in Wickelhöhe und mit Abmessungen im Durchmesser von 3-4 mm größer als a und b des Magnetkreises vor;
• Wir nageln oder befestigen temporäre Sperrholzwangen daran;
• Wir wickeln den temporären Rahmen in 3-4 Schichten mit einer dünnen Plastikfolie mit einem Anruf an den Wangen und einer Drehung an der Außenseite ein, damit der Draht nicht am Baum haftet.
• Wir wickeln eine vorisolierte Wicklung;
• Nach dem Wickeln imprägnieren wir zweimal, bis es mit flüssigem Lack durchfließt;
• Entfernen Sie nach dem Trocknen der Imprägnierung vorsichtig die Wangen, drücken Sie den Boss heraus und reißen Sie den Film ab.
• Wir binden die Wicklung an 8-10 Stellen gleichmäßig um den Umfang herum mit dünner Schnur oder Propylengarn fest - sie ist bereit zum Testen.

Finishing und domotka

Wir verschieben den Kern in einen Keks und ziehen ihn wie erwartet mit Schrauben fest. Die Wicklungstests werden genauso durchgeführt wie die des dubiosen Fertigtransformators, siehe oben. Es ist besser, LATR zu verwenden; Iхх bei einer Eingangsspannung von 235 V sollte 0,45 A pro 1 kVA der Gesamtleistung des Transformators nicht überschreiten. Wenn mehr, ist die Primärseite hausgemacht. Wickeldrahtverbindungen werden an Bolzen (!) hergestellt, isoliert mit einem Schrumpfschlauch (HIER) in 2 Lagen oder Baumwollband in 4-5 Lagen.

Gemäß den Testergebnissen wird die Anzahl der Windungen der Sekundärseite korrigiert. Die Berechnung ergab zum Beispiel 210 Windungen, aber in Wirklichkeit war Ixx wieder normal bei 216. Dann multiplizieren wir die berechneten Windungen der Sekundärteile mit 216/210 = 1,03 ungefähr. Vernachlässigen Sie nicht die Nachkommastellen, die Qualität des Transformators hängt maßgeblich davon ab!

Nach der Fertigstellung zerlegen wir den Kern; Wir wickeln den Keks fest mit dem gleichen Klebeband, Kaliko oder „Lappen“ -Elektroband in 5-6, 4-5 bzw. 2-3 Schichten ein. Wind über die Kurven, nicht entlang! Jetzt noch einmal mit Flüssiglack imprägnieren; wenn trocken - zweimal unverdünnt. Dieser Keks ist fertig, Sie können einen zweiten machen. Als beide am Kern sind, testen wir den Trafo noch einmal auf Ixx (plötzlich kräuselte er sich irgendwo), fixieren die Kekse und imprägnieren den gesamten Trafo mit normalem Lack. Puh, der langweiligste Teil der Arbeit ist vorbei.

VX ziehen

Aber er ist immer noch zu cool mit uns, erinnerst du dich? Muss gemildert werden. Der einfachste Weg - ein Widerstand im Sekundärkreis - passt nicht zu uns. Alles ist sehr einfach: Bei einem Widerstand von nur 0,1 Ohm bei einem Strom von 200 werden 4 kW Wärme abgeführt. Wenn wir ein Schweißgerät für 10 oder mehr kVA haben und dünnes Metall schweißen müssen, wird ein Widerstand benötigt. Welcher Strom auch immer vom Regler eingestellt wird, seine Emissionen beim Zünden des Lichtbogens sind unvermeidlich. Ohne aktives Vorschaltgerät verbrennen sie stellenweise die Naht und der Widerstand löscht sie aus. Aber für uns Schwache wird er ihm nichts nützen.

Das reaktive Vorschaltgerät (Induktor, Drossel) nimmt keine überschüssige Leistung auf: Es absorbiert Stromstöße und gibt sie dann sanft an den Lichtbogen weiter. Dadurch wird der VX so gedehnt, wie er sollte. Aber dann braucht man eine Drossel mit Ableitungskontrolle. Und für ihn - der Kern ist fast derselbe wie der des Transformators und eine ziemlich komplexe Mechanik, siehe Abb.

Wir gehen den anderen Weg: Wir verwenden ein Aktiv-Reaktiv-Ballast, umgangssprachlich von alten Schweißern Darm genannt, siehe Abb. rechts. Material - Stahldraht 6 mm. Der Durchmesser der Windungen beträgt 15-20 cm, wie viele davon sind in Abb. Es ist ersichtlich, dass dieser Darm für eine Leistung von bis zu 7 kVA korrekt ist. Die Luftspalte zwischen den Windungen betragen 4-6 cm.Die Aktiv-Reaktiv-Drossel wird mit einem zusätzlichen Stück Schweißkabel (Schlauch, einfach) an den Transformator angeschlossen, und der Elektrodenhalter wird mit einer Klammer-Wäscheklammer daran angeschlossen. Durch die Wahl des Anschlusspunktes ist es möglich, zusammen mit dem Umschalten auf Nebenabgänge, die Arbeitsweise des Lichtbogens fein abzustimmen.

Notiz: Ein Aktiv-Reaktiv-Induktor kann im Betrieb glühend heiß werden und benötigt daher eine feuerfeste, hitzebeständige, nicht magnetische dielektrische Auskleidung. Theoretisch eine spezielle Keramikunterkunft. Es ist akzeptabel, es durch ein trockenes Sandkissen zu ersetzen, oder bereits formal durch eine Verletzung, aber nicht rau, der Schweißdarm wird auf Ziegel gelegt.

Aber andere?

Das bedeutet zunächst einen Elektrodenhalter und eine Anschlussvorrichtung für den Rücklaufschlauch (Klemme, Wäscheklammer). Sie müssen, da wir einen Transformator am Limit haben, fertig gekauft werden, aber wie in Abb. richtig, nicht. Bei einem 400-600-A-Schweißgerät ist die Qualität des Kontakts in der Halterung nicht sehr auffällig, und es hält auch einem einfachen Aufwickeln des Rücklaufschlauchs stand. Und unser Selbstgemachtes, das mit Mühe arbeitet, kann schief gehen, es scheint unklar zu sein, warum.

Als nächstes der Körper des Geräts. Es muss aus Sperrholz sein; vorzugsweise wie oben beschrieben mit Bakelit imprägniert. Der Boden ist ab 16 mm stark, die Platte mit der Klemmleiste ist ab 12 mm und die Wände und der Deckel sind ab 6 mm dick, damit sie sich beim Tragen nicht lösen. Warum kein Stahlblech? Es ist ein Ferromagnet und kann im Streufeld eines Transformators dessen Funktion stören, weil. wir holen alles raus, was wir können.

Wie bei den Klemmenblöcken bestehen die Klemmen selbst aus Schrauben von M10. Die Basis ist der gleiche Textolith oder Fiberglas. Getinax, Bakelit und Karbolit sind nicht geeignet, sie werden ziemlich schnell bröckeln, reißen und delaminieren.

Versuchen Sie eine Konstante

DC-Schweißen hat eine Reihe von Vorteilen, aber der VX jedes DC-Schweißtransformators wird angezogen. Und unsere, die auf die minimal mögliche Gangreserve ausgelegt sind, werden unannehmbar hart. Der Induktor-Darm hilft hier nicht, auch wenn er mit Gleichstrom funktioniert. Außerdem müssen teure 200-A-Gleichrichterdioden vor Strom- und Spannungsstößen geschützt werden. Wir brauchen einen Rückfluss absorbierenden Filter für infratiefe Frequenzen, Finch. Obwohl es reflektierend aussieht, müssen Sie die starke magnetische Verbindung zwischen den Hälften der Spule berücksichtigen.

Das seit vielen Jahren bekannte Schema eines solchen Filters ist in Abb. Unmittelbar nach seiner Einführung durch Amateure stellte sich jedoch heraus, dass die Betriebsspannung des Kondensators C gering ist: Spannungsstöße während des Zündens des Lichtbogens können 6-7 Werte seines Uхх erreichen, d.h. 450-500 V. Weiterhin Kondensatoren werden benötigt, um der Zirkulation großer Blindleistung standzuhalten, nur und nur Ölpapier (MBGCH, MBGO, KBG-MN). Über die Masse und Abmessungen einzelner "Dosen" dieser Art (übrigens und nicht billig) lässt sich Folgendes erahnen. Abb., und die Batterie benötigt 100-200 davon.

Mit einem Magnetkreis ist die Spule einfacher, wenn auch nicht ganz. Dafür 2 PLA des TS-270 Netztransformators aus alten Röhren-TVs-"Särgen" (die Daten stehen in Nachschlagewerken und in Runet) oder ähnlich, oder SL mit ähnlichem oder großem a, b, c und h. Ab 2 PL wird ein SL mit Spalt montiert, siehe Abb., 15-20 mm. Befestigen Sie es mit Textolite- oder Sperrholzdichtungen. Wicklung - isolierter Draht ab 20 qm mm, wie viel passt in das Fenster; 16-20 Umdrehungen. Sie wickeln es in 2 Drähten. Das Ende des einen ist mit dem Anfang des anderen verbunden, dies wird der Mittelpunkt sein.

Der Filter wird entlang des Bogens auf die minimalen und maximalen Uхх-Werte eingestellt. Ist der Lichtbogen im Minimum träge, klebt die Elektrode, der Spalt wird kleiner. Wenn das Metall maximal brennt, erhöhen Sie es oder, was effizienter ist, schneiden Sie einen Teil der Seitenstangen symmetrisch ab. Damit der Kern nicht zerbröckelt, wird er mit Flüssigkeit und dann mit normalem Lack imprägniert. Die optimale Induktivität zu finden, ist ziemlich schwierig, aber dann funktioniert das Schweißen mit Wechselstrom einwandfrei.

Mikrobogen

Der Zweck des Mikrolichtbogenschweißens wird am Anfang gesagt. Das „Equipment“ dafür ist denkbar einfach: ein Abwärtstransformator 220 / 6,3 V 3-5 A. Zu Röhrenzeiten wurden Funkamateure an die Fadenwicklung eines normalen Leistungstransformators angeschlossen. Eine Elektrode - das Verdrillen der Drähte selbst (Kupfer-Aluminium, Kupfer-Stahl können verwendet werden); Der andere ist ein Graphitstab wie die Mine eines 2M-Bleistifts.

Jetzt werden mehr Computernetzteile für das Mikrolichtbogenschweißen oder für das gepulste Mikrolichtbogenschweißen Kondensatorbänke verwendet, siehe das Video unten. Bei Gleichstrom verbessert sich natürlich die Arbeitsqualität.

Video: Selbstgebaute Drehschweißmaschine

Video: Do-it-yourself-Schweißgerät aus Kondensatoren

Kontakt! Es besteht ein Kontakt!

Das Kontaktschweißen wird in der Industrie hauptsächlich zum Punkt-, Naht- und Stumpfschweißen eingesetzt. Zu Hause ist vor allem in Bezug auf den Energieverbrauch ein gepulster Punkt machbar. Es eignet sich zum Schweißen und Schweißen dünner Stahlblechteile von 0,1 bis 3-4 mm. Lichtbogenschweißen brennt durch eine dünne Wand, und wenn das Teil eine Münze oder weniger ist, dann wird der weichste Lichtbogen es vollständig verbrennen.

Das Funktionsprinzip des Widerstandspunktschweißens ist in Abb. dargestellt: Kupferelektroden pressen Teile mit Kraft zusammen, ein Stromimpuls in der ohmschen Widerstandszone Stahl-Stahl erhitzt das Metall bis zur Elektrodiffusion; Metall schmilzt nicht. Dies erfordert ca. 1000 A pro 1 mm Dicke der zu schweißenden Teile. Ja, ein Strom von 800 A greift Bleche von 1 und sogar 1,5 mm. Aber wenn das kein Spaßhandwerk ist, sondern zum Beispiel ein verzinkter Wellzaun, dann erinnert Sie der allererste starke Windstoß: „Mensch, die Strömung war ziemlich schwach!“

Trotzdem ist das Kontaktpunktschweißen wesentlich wirtschaftlicher als das Lichtbogenschweißen: Die Leerlaufspannung des Schweißtransformators beträgt dafür 2 V. Sie ist die Summe aus 2 Kontaktpotentialdifferenzen Stahl-Kupfer und dem ohmschen Widerstand der Einbrandzone. Ein Transformator zum Kontaktschweißen wird ähnlich wie beim Lichtbogenschweißen berechnet, die Stromdichte in der Sekundärwicklung beträgt jedoch 30-50 oder mehr A / m². mm. Die Sekundärseite des Kontaktschweißtransformators enthält 2-4 Windungen, kühlt gut und hat einen um ein Vielfaches geringeren Ausnutzungsgrad (das Verhältnis von Schweißzeit zu Leerlauf- und Abkühlzeit).

In RuNet gibt es viele Beschreibungen von selbstgebauten Impulspunktschweißgeräten aus unbrauchbaren Mikrowellen. Sie sind im Allgemeinen richtig, aber in Wiederholung, wie es in "1001 Nacht" geschrieben steht, nützt es nichts. Und alte Mikrowellenherde liegen nicht in Haufen herum. Daher werden wir uns mit weniger bekannten Designs befassen, die übrigens praktischer sind.

Auf Abb. - das Gerät der einfachsten Vorrichtung zum gepulsten Punktschweißen. Sie können Bleche bis 0,5 mm schweißen; Für kleine Bastelarbeiten passt es perfekt, und Magnetkerne dieser und größerer Größe sind relativ erschwinglich. Sein Vorteil ist neben der Einfachheit das Klemmen der Schweißzangenlaufstange mit einer Last. Eine dritte Hand würde nicht schaden, um mit einem Kontaktschweißimpuls zu arbeiten, und wenn man die Zange mit Gewalt zusammendrücken muss, dann ist das im Allgemeinen unpraktisch. Nachteile - erhöhte Unfall- und Verletzungsgefahr. Wenn Sie beim Zusammenführen der Elektroden ohne geschweißte Teile versehentlich einen Impuls geben, schlägt Plasma aus der Zange, Metallspritzer fliegen, der Verdrahtungsschutz wird herausgeschlagen und die Elektroden schmelzen fest.

Die Sekundärwicklung besteht aus einem 16x2-Kupferbus. Es kann aus Streifen dünnen Kupferblechs (es wird flexibel ausfallen) oder aus einem Segment eines abgeflachten Kältemittelversorgungsrohrs für eine Haushaltsklimaanlage hergestellt werden. Der Reifen wird, wie oben beschrieben, manuell isoliert.

Hier in Abb. - Zeichnungen einer gepulsten Punktschweißmaschine sind leistungsfähiger, zum Schweißen eines Blechs bis zu 3 mm und zuverlässiger. Dank einer ziemlich starken Rückstellfeder (aus dem Panzergitter des Betts) ist ein versehentliches Zusammenlaufen der Zange ausgeschlossen, und die Exzenterklemme sorgt für eine starke stabile Kompression der Zange, was die Qualität der Schweißverbindung erheblich beeinträchtigt. In diesem Fall kann die Klemme mit einem Schlag auf den Exzenterhebel sofort zurückgesetzt werden. Der Nachteil sind die isolierenden Knoten der Zange, davon gibt es zu viele und sie sind aufwendig. Eine andere sind Zangenstangen aus Aluminium. Erstens sind sie nicht so stark wie Stahl, und zweitens sind dies 2 unnötige Kontaktunterschiede. Obwohl die Wärmeableitung von Aluminium sicherlich hervorragend ist.

Über Elektroden

Unter Amateurbedingungen ist es zweckmäßiger, die Elektroden am Installationsort zu isolieren, wie in Abb. rechts. Es gibt kein Förderband zu Hause, die Apparatur kann immer abkühlen, damit die Isolierhüllen nicht überhitzen. Diese Konstruktion ermöglicht es, Stangen aus einem haltbaren und billigen professionellen Stahlrohr herzustellen, die Drähte zu verlängern (bis zu 2,5 m ist akzeptabel) und eine Kontaktschweißpistole oder eine Fernzange zu verwenden, siehe Abb. unter.

Auf Abb. Rechts ist ein weiteres Merkmal von Elektroden für das Widerstandspunktschweißen sichtbar: eine kugelförmige Kontaktfläche (Absatz). Flache Absätze sind haltbarer, daher sind Elektroden mit ihnen in der Industrie weit verbreitet. Der Durchmesser des flachen Absatzes der Elektrode muss jedoch 3 Dicken des angrenzenden geschweißten Materials entsprechen, da sonst die Eindringstelle entweder in der Mitte (breiter Absatz) oder an den Rändern (schmaler Absatz) ausbrennt und die Korrosion verschwindet aus der Schweißnaht auch auf Edelstahl.

Der letzte Punkt zu den Elektroden ist ihr Material und ihre Abmessungen. Rotes Kupfer brennt schnell aus, daher bestehen gekaufte Elektroden zum Widerstandsschweißen aus Kupfer mit Chromzusatz. Diese sollten genutzt werden, bei den aktuellen Kupferpreisen ist das mehr als gerechtfertigt. Der Durchmesser der Elektrode wird abhängig von der Art ihrer Verwendung genommen, basierend auf einer Stromdichte von 100–200 A/sq. mm. Die Länge der Elektrode beträgt entsprechend den Bedingungen der Wärmeübertragung mindestens 3 ihres Durchmessers von der Ferse bis zur Wurzel (Anfang des Schaftes).

Wie man Impulse setzt

Bei den einfachsten hausgemachten Impulskontaktschweißgeräten wird manuell ein Stromimpuls gegeben: Sie schalten einfach den Schweißtransformator ein. Das kommt ihm natürlich nicht zugute, und Schweißen ist entweder Bindefehler oder Ausbrennen. Es ist jedoch nicht so schwierig, den Vorschub zu automatisieren und die Schweißimpulse zu normalisieren.

Ein Diagramm eines einfachen, aber zuverlässigen und langjährig bewährten Schweißimpulsformers ist in Abb. 1 dargestellt. Hilfstransformator T1 ist ein herkömmlicher Leistungstransformator für 25-40 Watt. Wicklungsspannung II - entsprechend der Hintergrundbeleuchtung. Stattdessen können Sie 2 LEDs mit einem Löschwiderstand (normal, 0,5 W) 120-150 Ohm antiparallel schalten, dann beträgt die Spannung II 6 V.

Spannung III - 12-15 V. Es kann 24 sein, dann wird der Kondensator C1 (normaler Elektrolyt) für eine Spannung von 40 V benötigt. Dioden V1-V4 und V5-V8 - beliebige Gleichrichterbrücken für 1 bzw. 12 A. Thyristor V9 - für 12 oder mehr A 400 V. Optothyristoren von Computernetzteilen oder TO-12.5, TO-25 sind geeignet. Widerstand R1 - Draht, sie regeln die Impulsdauer. Transformator T2 - Schweißen.

Die Betriebsarten werden über ein Potentiometer eingestellt. Zusammen mit den Kondensatoren C2 und C3 bildet er Phasenverschiebungsketten, die jeweils während ihrer Halbwelle auslösen und den entsprechenden Thyristor für eine bestimmte Zeit öffnen. Dadurch liegen an der Primärwicklung des Schweiß-T1 regelbare 20-215 V. In der Sekundärwicklung transformierend, ermöglichen die erforderlichen -Us das Zünden des Lichtbogens zum Schweißen im Wechsel (Klemmen X2, X3) oder gleichgerichtet (X4 , X5) Strom.

Abb.1. Selbstgebautes Schweißgerät auf Basis von LATR.

Schweißtransformator basierend auf dem weit verbreiteten LATR2 (a), dessen Anschluss an den Schaltplan eines selbstgebauten einstellbaren Geräts zum Schweißen mit Wechsel- oder Gleichstrom (b) und ein Spannungsdiagramm, das die Funktionsweise des Transistor-Lichtbogenbrennmodusreglers erläutert.

Die Widerstände R2 und R3 überbrücken die Steuerkreise der Thyristoren VS1 und VS2. Die Kondensatoren C1, C2 reduzieren die Funkstörung, die die Lichtbogenentladung begleitet, auf ein akzeptables Niveau. In der Rolle der Leuchtanzeige HL1, die die Aufnahme des Geräts in das elektrische Haushaltsnetz signalisiert, wird eine Neonlampe mit einem Strombegrenzungswiderstand R1 verwendet.

Zum Anschluss des „Schweißers“ an die Wohnungsleitung ist ein herkömmlicher Stecker X1 verwendbar. Es ist jedoch besser, einen stärkeren elektrischen Stecker zu verwenden, der allgemein als "Euro-Stecker-Euro-Steckdose" bezeichnet wird. Und als SB1-Schalter eignet sich die „Tasche“ VP25, die für einen Strom von 25 A ausgelegt ist und es Ihnen ermöglicht, beide Drähte gleichzeitig zu öffnen.

Wie die Praxis zeigt, ist es nicht sinnvoll, irgendwelche Sicherungen (Überlastungsautomaten) an der Schweißmaschine zu installieren. Hier muss man mit solchen Strömen rechnen, bei Überschreitung funktioniert der Schutz am Netzeingang zur Wohnung auf jeden Fall.

Zur Herstellung der Sekundärwicklung werden der Gehäuseschutz, der Stromabnahmeschieber und die Befestigungsteile vom Sockel LATR2 entfernt. Dann wird auf die vorhandene 250-V-Wicklung (127- und 220-V-Abgriffe bleiben unbeansprucht) eine zuverlässige Isolierung aufgebracht (z. B. aus lackiertem Stoff), auf die eine sekundäre (Senk-)Wicklung gelegt wird. Und das sind 70 Windungen eines isolierten Kupfer- oder Aluminiumbusses mit einem Durchmesser von 25 mm2. Es ist akzeptabel, die Sekundärwicklung aus mehreren parallelen Drähten mit demselben Gesamtquerschnitt herzustellen.

Das Wickeln ist bequemer zusammen durchzuführen. Während einer versucht, die Isolierung benachbarter Windungen nicht zu beschädigen, den Draht sorgfältig streckt und verlegt, hält der andere das freie Ende der zukünftigen Wicklung und verhindert, dass es sich verdreht.
Der verbesserte LATR2 befindet sich in einem schützenden Metallgehäuse mit Lüftungslöchern, auf dem eine Platine aus 10-mm-Getinaken oder Glasfaser mit einem SB1-Batch-Schalter, einem Thyristor-Spannungsregler (mit Widerstand R6) und einer Leuchtanzeige HL1 zum Drehen platziert ist am Gerät im Netzwerk und Ausgangsklemmen zum Schweißen an Wechselstrom (X2, X3) oder Gleichstrom (X4, X5).

In Ermangelung eines grundlegenden LATR2 kann es durch ein selbstgebautes "Schweißgerät" mit einem Magnetkreis aus Transformatorstahl (Kernquerschnitt 45-50 cm2) ersetzt werden. Seine Primärwicklung sollte 250 Windungen PEV2-Draht mit einem Durchmesser von 1,5 mm enthalten. Der sekundäre unterscheidet sich nicht von dem, der im modernisierten LATR2 verwendet wird.

Am Ausgang der Niederspannungswicklung ist eine Gleichrichtereinheit mit Leistungsdioden VD3-VD10 zum Gleichstromschweißen installiert. Zusätzlich zu diesen Ventilen sind leistungsstärkere Analoga durchaus akzeptabel, beispielsweise D122-32-1 (gleichgerichteter Strom - bis zu 32 A).
Leistungsdioden und Thyristoren sind auf Kühlkörpern installiert, deren Fläche jeweils mindestens 25 cm2 beträgt. Die Achse des Einstellwiderstands R6 wird aus dem Gehäuse herausgeführt. Unter dem Griff befindet sich eine Skala mit Unterteilungen, die bestimmten Werten von Gleich- und Wechselspannung entsprechen. Daneben befindet sich eine Tabelle der Abhängigkeit des Schweißstroms von der Spannung an der Sekundärwicklung des Transformators und vom Durchmesser der Schweißelektrode (0,8-1,5 mm).

Selbstverständlich sind auch selbstgefertigte Elektroden aus Kohlenstoffstahl „Walzdraht“ mit einem Durchmesser von 0,5-1,2 mm akzeptabel. Rohlinge mit einer Länge von 250-350 mm werden mit flüssigem Glas bedeckt - einer Mischung aus Silikatkleber und zerkleinerter Kreide, wobei die 40-mm-Enden ungeschützt bleiben, die für den Anschluss an die Schweißmaschine erforderlich sind. Die Beschichtung ist gründlich getrocknet, da sie sonst beim Schweißen zu „schießen“ beginnt.

Obwohl sowohl mit Wechselstrom (Klemmen X2, X3) als auch mit Gleichstrom (X4, X5) geschweißt werden kann, ist die zweite Möglichkeit laut Schweißern der ersten vorzuziehen. Außerdem spielt die Polarität eine wichtige Rolle. Insbesondere wenn an die „Masse“ (das zu schweißende Objekt) ein „Plus“ angelegt wird und dementsprechend die Elektrode mit dem „Minus“-Vorzeichen an die Klemme angeschlossen wird, findet die sogenannte direkte Polarität statt. Es wird mehr Wärme freigesetzt als bei umgekehrter Polarität, wenn die Elektrode mit dem Pluspol des Gleichrichters und die „Masse“ mit dem Minuspol verbunden ist. Umgekehrte Polarität wird verwendet, wenn es notwendig ist, die Wärmeentwicklung zu reduzieren, beispielsweise beim Schweißen dünner Metallbleche. Fast die gesamte vom Lichtbogen freigesetzte Energie fließt in die Bildung einer Schweißnaht, und daher ist die Eindringtiefe um 40 bis 50 Prozent größer als bei einem Strom gleicher Größe, jedoch mit direkter Polarität.

Und ein paar andere sehr wichtige Funktionen. Eine Erhöhung des Lichtbogenstroms bei konstanter Schweißgeschwindigkeit führt zu einer Erhöhung der Einbrandtiefe. Wenn die Arbeit mit Wechselstrom ausgeführt wird, wird der letzte dieser Parameter außerdem um 15 bis 20 Prozent geringer als bei Verwendung von Gleichstrom mit umgekehrter Polarität. Die Schweißspannung hat wenig Einfluss auf die Einbrandtiefe. Die Breite der Naht hängt jedoch von Uw ab: Mit zunehmender Spannung nimmt sie zu.

Daher eine wichtige Schlussfolgerung für diejenigen, die beispielsweise bei der Reparatur einer Autokarosserie aus Stahlblech schweißen: Die besten Ergebnisse werden beim Schweißen mit Gleichstrom mit umgekehrter Polarität bei einer minimalen (aber für einen stabilen Lichtbogen ausreichenden) Spannung erzielt.

Der Lichtbogen muss so kurz wie möglich gehalten werden, die Elektrode wird dann gleichmäßig verbraucht und die Eindringtiefe des geschweißten Metalls ist maximal. Die Naht selbst ist sauber und fest, praktisch frei von Schlackeneinschlüssen. Und vor seltenen Spritzern der Schmelze, die nach dem Abkühlen des Produkts schwer zu entfernen sind, können Sie sich schützen, indem Sie die Nahtoberfläche mit Kreide abreiben (die Tropfen perlen ab, ohne am Metall zu haften).

Die Lichtbogenanregung erfolgt (nach Anlegen des entsprechenden -Usv an die Elektrode und die „Masse“) auf zwei Arten. Die Essenz des ersten liegt in einer leichten Berührung der Elektrode auf den zu schweißenden Teilen, gefolgt von ihrem Zurückziehen um 2-4 mm zur Seite. Die zweite Methode erinnert an das Anzünden eines Streichholzes an einer Schachtel: Die Elektrode über die zu schweißende Fläche schiebend, wird sie sofort ein kurzes Stück entfernt. In jedem Fall müssen Sie den Moment des Lichtbogens erfassen und erst dann die Elektrode sanft über die dort gebildete Naht bewegen und ihr ruhiges Brennen aufrechterhalten.

Je nach Art und Dicke des zu schweißenden Metalls wird die eine oder andere Elektrode ausgewählt. Gibt es beispielsweise ein Standardsortiment für ein 1 mm dickes St3-Blech, sind Elektroden mit einem Durchmesser von 0,8-1 mm geeignet (dafür ist die betrachtete Konstruktion hauptsächlich ausgelegt). Für Schweißarbeiten an 2 mm Walzstahl ist es wünschenswert, sowohl einen stärkeren "Schweißer" als auch eine dickere Elektrode (2-3 mm) zu haben.
Zum Schweißen von Schmuck aus Gold, Silber, Kupfernickel ist es besser, eine feuerfeste Elektrode (z. B. Wolfram) zu verwenden. Auch weniger oxidationsbeständige Metalle können mit Kohlendioxidschutz geschweißt werden.

In jedem Fall kann sowohl mit vertikal angeordneter Elektrode als auch nach vorne oder hinten geneigt gearbeitet werden. Aber anspruchsvolle Profis sagen: Beim Schweißen mit einem Vorwärtswinkel (dh einem spitzen Winkel zwischen der Elektrode und der fertigen Naht) wird ein vollständigerer Einbrand und eine geringere Breite der Naht selbst bereitgestellt. Das Rückwärtsschweißen wird nur für Überlappverbindungen empfohlen, insbesondere bei Profilstahl (Winkel, I-Träger und U-Profil).

Eine wichtige Sache ist das Schweißkabel. Für das betreffende Gerät ist Kupferlitze (Gesamtquerschnitt ca. 20 mm2) in Gummiisolierung am besten geeignet. Die erforderliche Menge sind zwei eineinhalb Meter lange Segmente, die jeweils mit einer sorgfältig gecrimpten und gelöteten Anschlussfahne zum Anschluss an das „Schweißgerät“ ausgestattet sein sollten. Für eine direkte Verbindung zum „Boden“ wird eine kräftige Krokodilklemme verwendet, und bei einer Elektrode wird eine Halterung verwendet, die einer dreizinkigen Gabel ähnelt. Sie können auch den "Zigarettenanzünder" des Autos benutzen.

Sie müssen auch für Ihre persönliche Sicherheit sorgen. Versuchen Sie sich beim Lichtbogenschweißen vor Funken und vor allem vor Spritzern geschmolzenen Metalls zu schützen. Es wird empfohlen, locker sitzende Leinenkleidung, Schutzhandschuhe und eine Maske zu tragen, die die Augen vor der harten Strahlung des Lichtbogens schützt (Sonnenbrille ist hier nicht geeignet).
Nicht zu vergessen sind natürlich die „Sicherheitsvorschriften bei Arbeiten an elektrischen Anlagen in Netzen mit Spannungen bis 1 kV“. Strom verzeiht keine Unachtsamkeit!