Подключение трехфазного сварочного аппарата

Самодельный сварочный аппарат: однофазный инвертор СВАРОГ в трехфазный . Ч.2.

Рисуем схему подключения трехфазного сварочного аппарата:

Схема подключения 3-х фазной сети к инвертору Сварог TIG 200P AC_DC

Алгоритм работы будет таким:
1. Если воткнуть штатную вилку в 220v, то срабатывает пускатель К1 (25А на контакт), который одной парой контактов восстанавливает разрезанный нами провод идущий к переключателю ВКЛ\ВЫКЛ сварочного аппарата.

А его вторая пара контактов замкнет сделанные нами разрезы дорожек на печатной плате, которые подводят силовое напряжение к штатному однофазному полноволновому выпрямителю.

Больше ни для чего К1 не нужен. Он лишь восстанавливает исходную схему питания сварочного аппарата после перерезания двух проводов и двух дорожек. (хотя, есть еще одна функция – К1 не позволяет быть штатной вилке сварАппа под напряжением, когда он подключен к трехфазному питанию. Это очень хорошо!)

2. Пускатель К2 (10А на контакт) используется для подключения трех фазной части питания в схему аппарата. Он поменьше и подешевле, так как от него требуется замыкание всего двух проводов, которые мы пропустим через спаренные 10А-ные контактны е группы. Собственно, это все.
Сначала, я купил трехфазные розетки 3р+N+E, что означает четыре контакта фаз и нуля и пятый земля. Провод купил четырехжильный диаметром 2,5мм на жилу. Выпрямительные диоды на радиаторе я планировал разместить внутри сварАппа. Однако, в процессе работы, мне пришло в голову более изящное и безопасное решение.

Смысл сводился в том, что я размещу 3х-фазный выпрямитель в отдельном боксе непосредственно около входного щитка, и на сварочный пущу уже выпрямленное напряжение по одному проводу, по второму любую из фаз на схему запуска электроники сварАппа (без этого никак), по третьему пущу NULL, и у меня остается еще четвертый провод, по которому я приделаю от входного щитка настоящую честную ЗЕМЛЮ на корпус аппарата (она у меня во входном щитке реально есть).

Таким образом у меня получается обеспечение всех типов безопасности для пользователя и сварАппа, вилки и розетки можно поставить четырехпиновые, т.е. 3р+Е. Это я счел более удобным.


Чтобы диоды не были «день и ночь» под напряжением в щитке, ну и для удобства, конечно, я подключил их через дешевый отключатель нагрузки на 40А. Это не автомат, их хватает вместе с УЗО в основном щитке, это просто трехконтактный выключатель. Диоды подойдут «на любой вкус и цвет», у меня на помойке были Д242Б из одной партии, я их запараллелил и ввернул на радиатор от какого-то старенького компьтерного процессора.
Провода брал медные, тоже обрывки пособирал в хозяйстве, те которые потоньше складывал парой – одним концом в шуруповерт и закручиваем: выходит красивенько жесткой косичкой. Общее сечение меди достаточно 2мм2. Больше не имеет особого смысла. Очень удобно брать медь одной толстой жилой. Она сразу будет служить жестким конструктивом и грамотнее зажимается в клемниках. Да, и приготовьте паяльник ватт на 60-100, чтобы делать сборку культурно там где потребуется, мы же не китайцы.
Теперь, призываем в помощь всю нашу внимательность и делаем, как я сказал:
(для тех , кто до сих пор плавает в нашей теме и подзабыл правила саперной техники)
ШАГ 1.

Апгрейд ШАГ 1

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 1

Размещаем пускатель 25А в удобном для него месте (даже не крепим его, если провода у нас будут жесткие), прикидываем на глаз на каком расстоянии лучше обрезать фазу и нейтраль в презервативе, идущие на выключатель ВКЛ\ВЫКЛ и… смело срубаем шашкой!
Образовавшиеся культи зачищаем от оплетки, красиво залуживаем и зажимаем в двух верхних на фото клемниках К1.

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 1

Подсказка – перед шагом 1, приготовьте и прикрутите подходящий проводок к катушке К1 и сразу спаяйте его с концами нейтрали и фазы идущей от фильтра ВЧ помех (это нижний на фото разрезанный кусок).
Смело зажимайте эти концы на клеммах катушки пускателя в любом
порядке. Если вы сделали шаг 1, то можно вкл ючить провод сварочника в розетку и убедиться, что он продолжает работать как и прежде, единственное, что нас сначала выводит из себя то, что при вкл ючении провода в розетку раздается щелчок пускателя. От этого поначалу вздрагиваешь, но потом привыкаешь.

Апгрейд ШАГ 2

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 2

Берем в руки ножовочное полотно и аккуратно, шириной не меньше 1,5мм, поглубже в текстолит, разрезаем дорожки, которые идут к паре четверок из желтых проводов в разъемах. Здесь поближе, обратите внимание – желтый маленький кружок вокруг контакта варистора, который мы перерезали (черная черточка обозначает бывшую дорожку). А красная полоска, это перемычка, которую необходимо не забыть позже припаять! Иначе не будут гаситься переходные импульсны е всплески напряжения.
Справа, овалом обведены контакты релюшки (белая), которая с некоторой задержкой замыкается после подачи питания на сварАпп . Это, собственно и есть все контрольные точки, на которых будет обращено наше внимание в манипуляциях дальше. А дальше – мы раскладываем от К1 провода, чтобы замкнуть ее контактами разрез, сделанный нами. Не полностью откл ючая голову доверяемся нашим прямым ручкам…

Вот там мы разложили, а здесь концы припаяли. (НЕ ЗАБЫВ ПРО ПЕРЕМЫЧКУ ОТ ВАРИСТОРА! Не видно на фото ?)

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 2

Снова включаем девайс и убеждаемся в его полной работе от однофазной сети.

А сейчас, простой, но очень ответственный момент. Припаиваем к концам разрезанных дорожек (самые слева по фотке, идущие на выпрямитель) двухжильный не толстый проводок, который идет на катушку К2. Соединяем четырьмя коротенькими (оранжевые) перемычками контакты К2 попарно.

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 2

На фото, правые контакты К2 короткими проводами скручиваем и зажимаем вместе с контактами К1, идущими туда же, откуда бросили провод на катушку К2.

Провод, который в «обычной жизни» идет сначала на «белую релюшку» тот черный, на него мы посадим (в трехфазном подключении) любую нами выбранную фазу для запитывания пусковой электроники сварАппа. А провод, который идет без разрыва от ВКЛ\ВЫКЛ (толстый красный) на штатный выпрямитель через желтые повода в белых разъемах, мы спаяем с NULLевым проводом от нашей трехфазной розетки.

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 2

Внимательно смотрим на схему и с умным выражением лица тыкаем тестером в клеммы, проверяя соответствие разводки проводов схеме.

Если вы полностью убеждены что « все по схеме», то соберите\подогните аккуратненько повода с К1 и К2, уложите вовнутрь СварАппа, полюбуйтесь и еще раз убедитесь, что он до сих пор работает от одной фазы! Лениться не стоит..

Апгрейд ШАГ 3

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 3

ШАГ 3. Самый интересный и захватывающий.
Я сначала сделал его прямо на операционном столе. Синий плетеный провод подрезанный рамкой кадра – спаян с плетеным желто\синим и прикручен к радиатору (плюсу) трехфазного выпрямителя (он временный). Этот силовой плюс , уходит к спаренным контактам пускателя К2 (на фотке хорошо видно). На К1 от 3-х фазной розетки идет пара фаза\ноль и силовой ноль.

ВНИМАНИЕ!
Напоминаю, что на этом ФОТО розетка с 5-ю контактами, позже, когда я вынесу выпрямитель в щиток, розетка будет четырехконтактной. (см.схему)

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 3

ИТАК, подаем три фазы на самодельный сварочный аппарат, и переключаемВКЛ/ВЫКЛ на ВКЛ! Щелкнули пускатели…. И все заработало!!

Апгрейд ШАГ 4

Втыкиваем силовые кабели, выкручиваем ..

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 4

Ого! на 202А ручку тока, в сарае находим самый толстый и древний электрод. У меня таким оказалась протухшая в плесени со времен перестройки 4-ка.

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 4 — Самодельная сварка

Хватаем черную железяку, в месте где она толщиной 10мм, бессовестно упираем и давим электрод… В первое мгновение он подлипает, с шипением выкипает из него вода с грибами(реально, прямо супом запахло!) и…… при полном нажиме секунды за три-четыре жжем сквозную дырку! Переживаем первую радость\гордость, и следующие пару вечеров уже вдумчиво и неспешно экспериментируем с нашей прелестью в разных позах и режимах…..

Апгрейд ШАГ 5 (Уборка и упаковка собранной схемы)

Аккуратно и окончательно укладываем провода, пускатели. Не жалея сил, подергаем в разные стороны симулируя жесткое падение сварАппа с крыши. Если никакой пускатель не цепляет контактами окружающие железочки – то все у нас надежно.

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: ШАГ 5 Уборка и упаковка собранной схемы

Последний штрих – затягиваем где есть возможность, жгутами (у меня зеленые были, уже не помню где экспроприировал). Любуемся, и принимаемся за оформление вывода проводов для трехфазной розетки.

Выводим четыре провода примерно в центр верха самодельного трехфазного инвертора. Это провод +250v от трехфазного выпрямителя, NULL, одна любая фаза, и прикручиваем желтый с зеленой полосой провод к корпусу устройства, это он будет нашей «честной землей». Снимаем с силового кабеля небольшой кусок оплетки и обхватываем все кабеля в том месте, где они будут проходить через отверстие в крышке инвертора, ну, и обматываем изоляцией.

Ниже – фото новых четырехпиновых розеток\вилок, выкл ючателя нагрузки на 40А и уютный домик для радиатора с выпрямительными диодами от MAKEL (кстати, с поэтическим названием – «сива-остю-сигорта-кутусю»). По русски, все более прозаично – Электрощиток Накладной.

Сверлим 14-м сверлом отверстие в крышке сварАппа под вывод наших силовых поводов, прикручиваем одну из розеток, прикручиваем концы проводов и т.д. и т.п…

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: Завершающий этап

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: Завершающий этап

Вот что получилось:

Самодельный трехфазный сварочный аппарат: Что получилось…

Самодельный трехфазный инвертор из Сварога

Делаем предподготовку соединения второй розетки и щитка с выпрямителем и отключателем нагрузки, тестером проверяем чтобы в розетках не было перепутывания проводов и идем прикручивать щиток на стенку.

Подготовка соединения второй розетки и щитка с выпрямителем и отключателем нагрузки

Вот что получилось в «щитовой».

Левый разъем для самодельного сварочника

Правый разъем – есть розетка 3ф+N+E – это для подключения обычных 3-х фазных девайсов. А вот левый – исключительно для нашей прелести.
На этом, собственно все. На текущий момент спалил баллон аргона балуясь с сварАппом на 3-х фазах. Работает безукоризненно.

Схема подключения трехфазного сварочного аппарата

Хотелось бы увидеть схему подключения сварочного аппарата к трехфазной сети. Желательно с комментариями.

Смотрите так же:  Провода магнитолы в golf 4

Annushka1987 написал :
Хотелось бы увидеть схему подключения сварочного аппарата к трехфазной сети.

Annushka1987 написал :
Желательно с комментариями.

Учесть направление вращения вентиляторов.

Alex___dr написал :
Учесть направление вращения вентиляторов.

Если они трёхфазные. А они могут быть и однофазными, тогда плевать.

Имеется старинный сварочный аппарат состоящий из прямоугольного сердечника размером 1 х 04 м. На сердечнике имеются 2 катушки первичных и 2 катушки вторичных. Со вторичными катушками все ясно, с них идут провода на держатель электрода и землю, а с первичными не понятно. Знаю, что к промышленные сварочным аппаратам подсоединяется 2 фазы и ноль, а к каким из четырех концов первичных катушек подцепить 2 фазы и ноль не могу разобраться, помогите. Желательно схемой.

2Annushka1987
Какие нибудь опознавательные знаки на корпусе имеются? И фото не повредит.

Ноль там только защитный на корпус, катушки цепляются последовательно на две фазы.

Раз торчат 4 конца с первички, значи кто то аппаратик уже курочил. И судя по габаритам это 500 амперный или более. Фото обязательно. Иначе, если агрегат мощный, то при резке он ВСЮ энергию из сети высосет и жизнь в окрестности замрет

Смотря как торчат. Это могут быть стандартные 3 фазы и земля.

Annushka1987 написал :
На сердечнике имеются 2 катушки первичных и 2 катушки вторичных.

Скорее всего транс из серии ТМ (160, 320 — если не ошибаюсь). Короче, кроме 4-х катушек должен быть еще переключатель — большие/малые токи. Так вот на этом переключателе и делается вся коммутация. если не ошибаюсь, то соединения делаются так. Первое положение — первичные катушки параллельно, вторичные — последовательно. Второе положение — первичные катушки последовательно, вторичные — параллельно.

Это мое мнение и его не навязываю

Annushka1987 написал :
вот фото

Фото того что осталось от сварочника .

Это мое мнение и его не навязываю

Вам корпус нужен или то что внутри?
СВАРОЧНИК ОЧЕНЬ СТАРИННЫЙ поэтому переключатель с большими и малыми токами отсутствует. Величина тока регулируется за счет высоты подъема вторичных обмоток.

Annushka1987 написал :
Вам корпус нужен или то что внутри?

На корпусе как правило бывает (в виде шильдика, табличка такая. ) информация о модели аппарата.

Может быть когда то на корпусе что то и было, но, увы, время все стерло.

Annushka1987 написал :
СВАРОЧНИК ОЧЕНЬ СТАРИННЫЙ поэтому переключатель с большими и малыми токами отсутствует

Один в один из такого же металлолома и себе лет 15 назад делал, добавив еще и диоды, т.о. можно и постоянкой варить и переменкой. Правда мне досталось и немного ламелей от переключателя. Недостающие — точил из меди. Хороший трансик получился, тоже как Вы мучился как все это соединить. Метод научного тыка помог
Короче, это транс тот про который писал — ТМ320, двухфазный, если не ошибаюсь, ток до 300А.
Выше на скорее всего не правильно написал. Точно не помню схему, а посмотреть нельзя, т.к. транс на даче, поэтому проэкспериментируйте такой вариант(все будет нормально, ничего не сгорит, если конечно все реально живое). Первичка и вторичка соединяются последовательно. На вторичке должно быть 60-70В если так то расключка правильная. Один моментик — правильность подключения начала и конца обмоток. Если ошибетесь — транс не будет работать. Смысл должен быть таким что как бы намотка проводом второй катушки была продолжением первой. Проще говоря — вспоминать надо буравчик
Это, если не ошибаюсь, малые токи. И второй вариант — параллельно обмотки и первичная и вторичная. И опять — не перепутать начало и конец обмотки. Эффект такой же как и в первом варианте.

Подключение сварочного аппарата и падение напряжения в сети

От пробоя на корпус спасает заземляющий провод. Однако заземление видеть приходиться нечасто. Гибкий медный провод сегодня стоит дорого, при большой длине экономят на каждом метре провода и каждом квадратном миллиметре сечения, поэтому третий заземляющий провод воспринимается уже как чрезмерная роскошь. То же самое справедливо и для масштабов всей нашей страны, ведь третьим заземляющим проводом разводка бытовой электросети также не оборудовалась. Но лучше все-таки заземлять.

Еще, при подключении сварочного аппарата, нужно разматывать все провода (удлинители и сварочные провода), чтобы не возникало индуктивности и не было дополнительного сопротивления приводящего к уменьшению напряжения на нагрузке и нагреву проводов. Сматывая провода, иногда регулируют ток сварки.

При конструировании и расчете сварочных аппаратов предполагается, что они работают от источника питания с определенным напряжением, без какого-либо дополнительного, заметного сопротивления в цепи питания. Для сварочных трансформаторов это условие особенно актуально, так как в процессе зажигания и горения дуги их реактивное сопротивление резко изменяется, в трансформаторе происходят сложные процессы, сильно зависимые от внешних условий.

К сожалению, стабильность источника питания сварочного трансформатора, в данном случае электросети с предполагаемым напряжением 220В, в большинстве случаев по независимым от нашего желания причинам, соблюдается далеко не всегда. Причиной тому плохое, а то и просто ужасное качество линий электропередач. Качество сети имеет склонность ухудшаться с отдалением за черту крупных городов и от трансформаторных подстанций, также оно может зависеть от времени суток, времени года и даже от погодных условий. Для мощных потребителей электроэнергии, коим и является сварочный аппарат, некачественная электросеть особенно вредна. Из-за потери мощности наступает такой момент, когда электроды начинают безнадежно «липнуть» к металлу, а вместо дуги мерцают лишь слабенькие искры и дуга упорно не желает загораться даже при применении тонких электродов. В таких случаях для электросварки наступает полный коллапс, хотя само оборудование находится в полном порядке. Виной тому падение напряжения на входе сварочного трансформатора.

Тащишь свой сварочный аппарат за несколько десятков километров, с трудом вывозишь его за город, с горем пополам тянешь кучу проводов, и тут на тебе все это дело виснет на шее мертвым грузом. При попытке зажечь дугу сварочный аппарат клеит электроды, трансформатор гудит в режиме короткого замыкания, а у соседей при всем этом начинает блекнуть свет лампочек. Налицо резкое падение напряжения в местной сети при включении мощной нагрузки.

Как известно, электрический ток протекает по проводам, которые могут иметь разное сечение и разную длину. К тому же на пути потока электричества внутри самого провода встречается масса препятствий, мешающих его нормальному движению. Отправной точкой в этой системе служит трансформаторная подстанция, которая сама является элементом обширной сети еще более сложной системы.

Но что же это за такие нехорошие препятствия на пути протекания электрического тока, которые так сильно портят положение дел конечного потребителя? Начнем с того, что любой проводник обладает свойственным его материалу удельным сопротивлением. Удельное сопротивление материала выливается в количественное значение сопротивления линии: чем меньше сечение проводов и чем больше их длина, тем более высокое значение сопротивления R будет иметь линия электропередачи. В данном случае R определяется из выражения:

где ρ — удельное сопротивление материала провода (Ом•мм 2 /м), L — длина провода (м); S — сечение провода (мм 2 ). Для меди ρ=0,0175; для алюминия ρ=0,028.

Таким образом, обладая расчетной формулой, можно рассчитать значение сопротивления провода, которым, например, вы собираетесь внутри двора удлинить линию для подключения сварочного аппарата. Чем тоньше провод, тем больше будет его сопротивление электрическому току. Так, для линии длиной 50 м (100 метров двух жил провода), состоящей из дешевого алюминиевого провода распространенного сечения 2,5 мм 2 , величина сопротивления будет равняться R=1,12 Ом. Типичным для провода, натянутого на столбах, является сечение 25 мм 2 , тот же алюминий. Линия длиной более километра, в этом случае, даст сопротивление больше одного Ома. Но провода на столбах легко поддаются контролю, поэтому здесь еще пытаются соблюдать правила, определяя сечение. Совсем другое дело огромные корпуса предприятий, где все это электрохозяйство попрятано в нишах, подвалах, уложено в трубах и навечно замуровано в скрытой проводке. За много поколений сменившихся энергетиков и электриков здесь могло быть напутано что угодно, паутина из километров испещренного множеством соединений провода внутри здания может давать огромные потери.

Но сопротивление провода это еще далеко не все. В линии обязательно присутствуют соединения на клеммах с разнородными металлами, которые к тому же могут быть уже порядком окислены. Сюда надо добавить тепловые элементы автоматических выключателей, которые обладают собственным сопротивлением; никуда не денешься и от кое-как, на быструю руку состряпанных «скруток», примотанных изолентой и запрятанных где-то внутри щитовых, а то и просто мокнущих под дождем на наружных соединениях; ну и плюс другие возможные дефекты монтажа и провода. Все эти маленькие «радости» вносят каждая свой неприметный на первый взгляд вклад в общее сопротивление всей линии, что в сумме выливается в вполне заметные величины. Понятно, что все эти паразитные сопротивления включены в цепи последовательно, и чем их больше, тем больше проблем будет в конкретной электросети.

Перед тем как достичь любой полезной нагрузки, ток проходит по линии через паразитные сопротивления провода и помех. На каждом из них происходит падение напряжения, равное Uп=Rп•I, где Rп — паразитные сопротивления отдельных участков линии. Для разных потребителей суммарные потери будут разными, в основном в зависимости от их удаления от трансформаторной подстанции и качества линии. Таким образом, каждый потребитель получает лишь часть напряжения источника, за вычетом потерянной на линии величины. Исходя из формулы: второй параметр, от которого зависит падение напряжения на паразитном сопротивлении, это ток. Чем больше ток в цепи, тем больше потери в линии. Ток в цепи создают все потребители, кто больше, кто меньше, но берут все. И чем большую мощность тянет каждый потребитель, тем больше он же сам, впрочем, как и все его соседи, теряют этой самой мощности. А ведь сама трансформаторная подстанция тоже включена в какую-то свою сложную сеть, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Сварочный аппарат потребляет довольно большую мощность, в среднем около 6 кВт, а значит, и сам он может посадить плохую сеть довольно сильно, да и многочисленные потребители соседи способны сделать работу с ним невыносимой.

Как на практике можно несколько улучшить работу сварочного трансформатора от электросети с недопустимо упавшим напряжением? Ряд выходов из этой ситуации уже практикуется давно. Во-первых, падение напряжения будет тем меньше, чем меньше препятствий на линии. Однако выбирать место работы в большинстве случаев не приходится, поэтому такой способ малоэффективен. Здесь лишь надо следить за тем, чтобы последний отрезок пути токопередачи гибкий провод, соединяющий сварочный трансформатор с точкой электропитания, сам не имел большого внутреннего сопротивления. Ведь весьма часто варить приходится достаточно далеко от места возможного подключения сварочного аппарата, а приличный гибкий медный провод на сегодня удовольствие дорогое, вот и тянут на десятки, а то и на сотни метров кто чем горазд: часто старыми, тонкими и окисленными проводами, соединенными из небольших кусков, всевозможными удлинителями, включающими множество ненадежных соединений и «скруток». Естественно, что такое «удлинение» обладает значительным собственным сопротивлением и на него приходится заметная потеря мощности любого сварочного аппарата. Наиболее действенным и часто единственным способом удерживать мощность сварочного аппарата является рациональный выбор времени проведения сварочных работ. Падение напряжения на сопротивлении линии пропорционально току, протекающему по этой линии, а значит, увеличивается с количеством включенных потребителей. Поэтому на плохих линиях следует избегать проведения сварочных работ в то время суток, когда потребление электроэнергии особенно велико. Мощный сварочный аппарат будет плохо работать сам и еще больше садить сеть, доставляя проблемы не только себе, но и своим соседям. Мощные скачки напряжения от работы сварочного трансформатора способны давать сбои в работе бытовой аппаратуры, компьютеров, от пониженного напряжения могут не запускаться компрессоры холодильников, не говоря уже о том, что индикатором проведения кем-то сварочных работ станет мигание яркости лампочек во всей округе. Качество напряжения в сети будет лучше всего, когда подключено наименьшее количество потребителей, именно такие часы, по возможности, и следует выбирать для подключения мощной и требовательной к напряжению нагрузки.

Смотрите так же:  Электрические схемы электропоезда эд9м

Другой вопрос: как можно оценить качество конкретной линии предварительно, перед доставкой на место сварочного аппарата. Ведь при измерении напряжения на незагруженной линии вольтметр может показывать вполне приемлемые значения. Однако при подключении туда же сварочного трансформатора окажется, что он лишь «клеит» электроды и не работает нормально, налицо резкие падения напряжения при работе сварочного аппарата. Падение напряжения проявляется лишь тогда, когда в сеть подключены потребители со значительным электропотреблением. А до этого вольтметр, с его огромным сопротивлением и ничтожным током, просто не чувствует внутреннего сопротивления линии и показывает завышенные значения. Может оказаться, что единственной нагрузкой, способной посадить сеть, и будет ваш сварочный аппарат, который как раз и посадит напряжение на самом себе. Для проверки качества линии до доставки и подключения сварочного аппарата подойдет активная нагрузка, соизмеримая с мощностью работающего сварочного трансформатора, хотя бы 1,5-3 кВт, например конфорки электроплитки. Измерения вольтметром следует проводить до и после подключения нагрузки, и если после подключения налицо заметное падение сетевого напряжения, это можно даже заметить по изменению яркости свечения лампочки, то, значит, линия электропередачи некачественна, имеет значительное внутреннее сопротивление.

Потребляемая мощность для активной нагрузки определяется выражением Р=U 2 /R. Таким образом, при уменьшении напряжения мы будем иметь уже квадратичное уменьшение развиваемой мощности. Так, при уменьшении напряжения на 10% мощность упадет на 19%. Сопротивление трансформатора является реактивным, ему свойственны более сложные процессы преобразования электрической энергии: сопротивление обмотки сварочного трансформатора меняется в зависимости от режима работы, напряжения питания, определяясь величиной потребляемого тока. В этом случае можно привести пример из практического опыта: сварочный трансформатор, развивающий при напряжении питания 220-240В вблизи от подстанции ток 180-200А, при падении на нем питающего напряжения до 180В будет уже давать ток примерно 100-120А. Поэтому имеющие запас мощности трансформаторы обладают преимуществом на плохих линиях в том случае, если от них не требуется максимальная мощность. Кроме мощности, важным параметром здесь является и выходное напряжение холостого хода трансформатора, ведь при уменьшении входного соответственно уменьшится и выходное напряжение трансформатора, и если его значение упадет ниже какого-то значения (предположительно 36В для переменного тока), то зажечь дугу уже будет очень сложно. Этой проблемы удастся избежать, если выходное напряжение холостого хода трансформатора находится на уровне не ниже 50В при нормальном сетевом напряжении. Сварочные трансформаторы, изначально рассчитанные на какую-то определенную мощность, для конкретного диаметра электрода, которая для них является максимальной, могут полностью потерять работоспособность при падении напряжения.

При изготовлении самодельных сварочных трансформаторов, лучше всего при намотке первичной обмотки сделать ее с отводами в сторону уменьшения витков. Тогда в экстремальных случаях при падении мощности можно будет переключить трансформатор на меньшее количество витков первичной обмотки и таким образом повысить его мощность и восполнить потери.

Самодельные сварочные аппараты

1. Принципы конструирования самодельных сварочных аппаратов.

1.1. Общие сведения.

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

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


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

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

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

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

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

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

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

Номинальный сварочный ток должен составлять:

Iсв — величина сварочного тока, А;

K1=30. 40 — коэффициент, зависящий от типа и размера электрода dэ, мм.

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

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

Рис.2 Падающая внешняя характеристика сварочного аппарата:

Популярные схемы и инструкции по сборке сварочных аппаратов

Сооружение вольеров для домашних животных, обустройство систем водопровода и канализации, создание красивых подставок для растений и множества других полезных вещей — все это позволяет сделать сварочный аппарат. При желании простой агрегат для домашней работы можно собрать своими руками. Схема сварочного аппарата будет различаться в зависимости от того, какую именно модель вы решите собрать. Далее представлены руководства по изготовлению самых распространенных вариантов. Изучите предложенные инструкции и приступайте к сборке наиболее подходящего под ваши требования агрегата.

Схема мостового выпрямителя сварочного аппарата, с указанием полярности при сварке тонколистового металла.

Пошаговая инструкция по сборке простейшего сварочного аппарата

Перечень материалов и инструментов, необходимых для сборки сварочного аппарата, будет меняться в зависимости от того, какой именно агрегат вы решите собрать. Следующие элементы являются основными. Обязательно подготовьте их, а все остальное добавляйте уже по мере необходимости. Вам понадобится:

Принципиальная схема сварочного аппарата работающего с электродами диаметром до 4 мм.

  1. Хлопчатобумажный материал.
  2. Текстолит.
  3. Электротехническая сталь.
  4. Стеклоткань.
  5. Медные провода.
  6. Несколько отверток.
  7. Молоток.
  8. Ножовка.

Рассматриваемый в данной инструкции сварочный аппарат будет работать с электродами диаметром до 4 мм. Он позволит варить металлические изделия толщиной до 2 см. Принципиальная схема такой установки показана на следующем изображении: Рис. 1. Сварочный аппарат питается от сети переменного тока. Подходят сети и на 220 В, и на 380 В.

В основе схемы этого сварочного аппарата лежит трехфазный понижающий трансформатор. Подойдет агрегат с характеристиками 380/36 В. Мощность устройства должна составлять 1-2 кВт. Особых требований к основе нет. Можно использовать даже экземпляр с одной сгоревшей обмоткой.

Сначала вам нужно взять трансформатор и снять вторичные обмотки с каждой катушки, не разбирая при этом сердечник. Далее, вы перекусываете медную шину в нескольких разных местах. Трогать первичные обмотки крайних катушек не надо. Среднюю следует перемотать тем же проводом. Через каждые 30 витков создавайте отводы. В сумме их получается в среднем 8-10 штук. Чтобы не запутаться, на каждый отвод рекомендуется надеть бирку с личным номером.

Далее, вам необходимо намотать вторичную обмотку на две крайние катушки до полного их заполнения. Для этого используйте силовой трехфазный многожильный кабель. Такое изделие должно содержать 3 провода диаметром порядка 7-8 мм и один немного меньшего диаметра. Подобный провод способен выдерживать высокое напряжение. Он характеризуется надежной изоляцией, а благодаря довольно большой гибкости у мастера появляется возможность сделать плотную намотку без необходимости предварительной разборки аппарата. Всего вы затратите примерно 25 м подобного кабеля. Вместо него можно использовать провод меньшего сечения, но в данном случае жилы необходимо будет сложить в 2 раза. Удобнее, если у вас будет помощник. Один сможет укладывать витки, а второй будет заниматься протягиванием провода.

Способы намотки обмоток на сердечнике стержневого типа.

Для изготовления клемм на выводы вторичной обмотки используйте медную трубку. Будет достаточно изделия длиной 3-4 см и диаметром 1-1,2 см. С одной стороны трубку нужно расклепать. В полученной пластине подготавливается отверстие 1 см в диаметре. С другой стороны нужно вставить предварительно зачищенные провода. Их следует обжать незначительными ударами молотка. На поверхности трубки делаются насечки керном. Это будет способствовать улучшению контакта.

Смотрите так же:  Электрика авто своими руками

Панель, которая находится наверху трансформатора, необходимо освободить от штатных винтов с гайками М6. Вместо них установите 2 новых винта М10. Лучше, если они будут медными. К этим винтам вы в дальнейшем подключите клеммы вторичной обмотки.

Под выводы первичной обмотки следует сделать дополнительную плату. Для ее создания используйте текстолит 3 мм в толщину. Плата прикрепляется к трансформатору. Перед креплением в ней необходимо просверлить 10 отверстий по 6 мм в диаметре каждое. В отверстия вставляются винты М6 с шайбами и гайками. В случае если вы будете подключать такой самодельный агрегат к 220 В, 2 крайние обмотки нужно соединять параллельно. Средняя последовательно подсоединяется к ним.

Оптимальной является схема, при которой сварочный аппарат питается от сети на 380 В. В данном случае вы сможете соединить все первичные обмотки последовательно. В соответствии с условиями схемы сначала надо соединить 2 крайние, а уже потом среднюю обмотку. Выводы крайних обмоток нужно подключить к общей клемме. Остальные подсоединяются на клемму «Резка».

Способы намотки обмоток для сварочного аппарата на тороидальном сердечнике.

Средняя обмотка нужна для уменьшения напряжения и тока во вторичной обмотке. Электродержатель изготавливается из трубы ¾ дюйма. Подойдет изделие длиной 25 см. На расстоянии в 3 и 4 см от краев трубы с ее обеих сторон нужно при помощи ножовки выпилить выемки. Глубина этих выемок должна составлять приблизительно половину диаметра трубы.

С целью обеспечения возможности прижатия электрода к держателю возьмите отрезок стальной проволоки и приварите его к трубе над выемкой большего размера. Проволока должна быть 6 мм в диаметре. С противоположной стороны вам нужно подготовить отверстие 8,2 мм в диаметре, взять винт М8 с гайкой и медную клемму, после чего подключить к держателю отрезок кабеля.

Кабель должен быть таким же, из которого была намотана вторичная обмотка. В завершение возьмите шланг из капрона или резины и наденьте его сверху на трубу. На этом сборка такого сварочного аппарата практически завершена. Нужно лишь разобраться, какие требования по условиям схемы предъявляются к подключению и работе с таким аппаратом.

Подключение и использование самодельного аппарата

Схемы подключения сварочных аппаратов.

Для подключения такого сварочного аппарата понадобятся провода сечением от 1,5 мм2. Подключается агрегат через рубильник. Один провод пойдет на вывод «1» — «8» (конкретный выбирайте в соответствии с величиной сварочного тока), а второй вы пустите на клемму «Общ.».

Наиболее мощный ток вы сможете получить на клемме «Резка». На первичной обмотке ток будет не больше 25 А. По вторичной обмотке идет ток 60-120 А. Помните о том, что схема такого сварочного аппарата не предполагает его использования для выполнения больших объемов работ. Израсходовав 10-15 электродов на 3 мм в диаметре, обязательно дайте агрегату остыть. Если же вы работаете с электродами на 4 мм, давать аппарату отдыхать нужно будет еще чаще. Работа с электродами на 2 мм таких вынужденных перерывов не потребует.

Быстрее всего сварочный аппарат нагревается при работе в режиме «Резка». В данном случае он потребует гораздо более частого отдыха. Вы можете резать практически любой металл. С изделиями «бытовой» толщины аппарат справляется безо всяких проблем. При изменении режимов сварки обязательно отключайте сетевой рубильник ради собственной безопасности и сохранности инструмента.

Схема аппарата из автомобильных аккумуляторов

Рисунок 2. Схема сварочного аппарата из автомобильных аккумуляторов.

Народные умельцы придумали самые разнообразные схемы сварочных агрегатов. При желании вы можете собрать сварочный аппарат даже из автомобильных аккумуляторов. При проведении сварочных работ электросети под нагрузкой в 3,5 кВ просаживаются по напряжению на 30 В и больше. Конечно же, вы могли бы потратить деньги на покупку отдельной электростанции для проведения работ со сваркой, но куда удобнее и выгоднее пойти другой дорогой.

Вам достаточно взять 3-4 аккумулятора на 55-190 А/ч (лучше, чтобы этот показатель был выше). Аккумуляторы соединяются последовательно. Для соединения подходят подручные материалы типа проводов, зажимных пассатижей, проводов прикуривания и т.д. Схема позволяет использовать для сборки сварочного аппарата уже бывшие в употреблении аккумуляторы. Собрать агрегат своими руками вам поможет принципиальная схема, представленная на следующем изображении: Рис. 2.

Абсолютно ничего сложного в конструкции такого сварочного аппарата нет. Схема предельно проста и понятна. Однако даже несмотря на такую легкость сборки и незатейливость конструкции, варит данный аппарат прекрасно. Не реже чем раз в неделю обязательно проверяйте уровень электролита. В течение рабочего дня аккумуляторы довольно сильно нагреваются, в особенности если на улице лето, и вода испаряется стремительными темпами.

Существуют усовершенствованные схемы рассматриваемого сварочного аппарата. К примеру, вы можете дополнительно собрать зарядное устройство для аппарата, которое избавит вас от необходимости заряжать каждый аккумулятор в отдельности. Достаточно поставить агрегат заряжаться на ночь, и уже утром вы сможете спокойно с ним работать.

Рисунок 3. Схема сборки сварочного автомата для мягкой сварки.

При работе с электродом на 3 мм такой сварочный аппарат развивает ток в 90-120 А. Аккумуляторы без проблем выдерживают и в 2 раза большую нагрузку, так что никаких проблем возникнуть не должно, если все будет сделано по условиям приведенной ранее схемы.

На выходе напряжение будет меняться в соответствии с количеством аккумуляторов, использованных для сборки аппарата. Меняется оно в диапазоне 42-54 В. Сила тока аппарата равняется 1/10 от емкости 1 аккумулятора в блоке. К примеру, если вы берете 55 А/ч, то зарядный ток будет составлять не более 5 А.

Схема и сборка автомата для мягкой сварки

Существуют проверенные схемы аппаратов с выпрямителями. Такие модели работают на постоянном токе. Они характеризуются более высокими эксплуатационными качествами, чем «переменники». Но и их также необходимо настраивать и доводить. Схема агрегата была несколько усовершенствована. Внесенные в состав схемы изменения позволили сделать сварочный процесс более мягким. Непосредственно принципиальная схема такого агрегата показана на следующем изображении: Рис. 3.

В состав аппарата включен конденсатор С1. Он размещается между отрицательным и положительным проводом выпрямленного тока. Применяется электролитический конденсатор на 15000 мкФ. Используйте устройство, рассчитанное на работу при напряжении в 100 В.

Сварочный аппарат для мягкой сварки.

Благодаря такому конденсатору будет обеспечиваться надежный и одновременно плавный поджог дуги. В случае если вы ограничены в финансах или не можете найти подобный конденсатор, замените его на С1 = 50 мк х 160 В. Только в данном случае нужно устанавливать конденсатор уже в цепь положительного полупериода тока.

В первичную цепь рекомендуется установить бумажный конденсатор емкостью в 160 мкФ и рабочим напряжением 500 В. Подойдут конденсаторы МБГИ, МБГО и т.п. Благодаря этому элементу будут сглаживаться скачки напряжения электросети.

Сборка полуавтомата своими руками

Сварочный полуавтомат с электроникой пригодится в любом хозяйстве. Работает он в защитной среде углекислого газа. Такой агрегат является незаменимым при сварке тонколистового металла, ремонте кузовов автотранспортных средств и прочих подобных работах.

Собирается из доступных материалов, узлов и деталей. Нужно иметь минимальные навыки слесарных и токарных работ.

При возникновении каких-либо сложностей с радио- и электротехникой лучше сразу обратиться к опытному радиолюбителю, чтобы сэкономить время и избежать трудностей.

Рисунок 4. Схема сварочного полуавтомата с электроникой.

Принципиальная схема такого агрегата показана на следующем изображении: Рис. 4.

На этой схеме присутствуют следующие обозначения:

  1. Позиция а — дроссель.
  2. Позиция б — сварочный трансформатор.
  3. Позиция в — выпрямитель.
  4. Под номером 1 указаны магнитопроводы.
  5. Позиция 2 — текстолит. В случае с трансформатором это изоляционная лента.
  6. Номер 3 — шина либо провод.
  7. Позиция 4 — диод ВЛ200. Понадобится 2 штуки.
  8. Номер 5 — диод В200. Тоже нужно 2 штуки.
  9. Под 6 номером указана секция из сдвоенных радиаторов в количестве 2 штук.
  10. Позиция номер 7 отведена шпилькам с шайбами и гайками. В общей сложности 4 комплекта.

Особенности работы самодельного полуавтомата

Принципиальная схема полуавтомата.

Каждый тиристор такого аппарата будет работать только при условии наличия соответствующего полупериода сетевого напряжения анода. Сварочный трансформатор в такой схеме не имеет особых отличий от других подобных устройств. Первичную обмотку делайте из 220 витков медного провода. Лучше всего подходит провод диаметром 1,9 мм. Желательно, чтобы он был в стеклотканевой изоляции. На вторичную обмотку хватит 56 витков шины либо многожильного кабеля сечением 60 мм2.

Каждый диод выпрямительного моста рекомендуется оснастить радиатором с площадью теплоотдачи 200 см2. Это улучшит охлаждение. Прежде чем приступать к работе с таким сварочным аппаратом, подведите направляющие на максимально возможное расстояние к роликам и затяните их гайками. Затем пропустите через направляющие, механизм, горелку и наконечник сварочную проволоку. Вверните наконечник в канал горелки, после чего наденьте защитный кожух. Последний нужно поджать винтом. Подключите шланг от баллона с углекислым газом с редуктором к пневмоклапану. При помощи редуктора выставьте давление газа на 1,5 атм. Включите питание, отрегулируйте скорость подачи проволоки при помощи резистора R7 и приступайте к работе. При работе с таким самодельным полуавтоматом следует использовать проволоку диаметром 0,8-1,2 мм.

После нескольких небольших тренировок вы сможете получать сварные швы качеством не хуже, чем получали бы при работе с оборудованием заводской сборки. Зато самодельные агрегаты по стоимости получаются гораздо выгоднее готовых решений. Удачной работы!

Похожие статьи:

  • Легранд узо 50а Автоматы в Щит Абб,Дифы,Узо,Розетки Легранд Здрaвствуйтe! Идeт Зaкpытие склада электpики, покa еcть вся линeйкa элeктрoтовapoв. Toвар весь Нoвый и оpигинaльный нa 100% и подтверждается документaльнo, гарaнтия кaчеcтва! Пpи покупке […]
  • Заземление труб хомутом Хомут заземления для труб Информируем: Указание кода продукции, обязательное условие в заявках и любых вопросах. Назначение: • заземление, зануление и уравнивание потенциалов стальных труб. Характеристики: • исполнение 1 – сталь с […]
  • Заземление 15кв зпп-15 5м Энергокомплект Энергетические приборы ЗПП-15, Заземление переносное Заземление переносное Заземление переносное для распределительных устройств на номинальное напряжение 15 кВ. Состоит из 3-х зажимов, провода 25мм 2 в прозрачной […]
  • Лампы с цоколем g4 220 вольт Светодиодная лампа Цоколь G4, 220 Вольт, 3 Ватт, GNL 1 Интернет-магазин светодиодного освещения Интернет-магазин светодиодного освещения Для оптовых заказов Для розничных заказов © 2009 - 2019 "LEDRUS"Интернет-магазин светодиодного […]
  • Узо на 4 квт помогите подобрать УЗО и автоматы (7кВт) санузел в санузле будут стоять: 1 накопительный нагреватель 1,5 кВт 2 теплый пол 1,5 кВт 3 стиралка и сушилка 3,4 кВт,если одновременно 4 розетка для фена и пр. 1,5 кВт 5 освещение, вентиляторы 0,5 […]
  • Проводка в частном доме форум Схема электропроводки, схема щитка в частном доме. Нужна критика. В планах появилась замена всей электропроводки в частном доме. Текущая выполнена алюминием 2.5,скрытая, по слою "дранки", под штукатуркой. Заземление отсутствует, придется […]