1.1. Splošne informacije.
Glede na vrsto toka, ki se uporablja za varjenje, ločimo enosmerne in izmenične varilne aparate. Varilni stroji z nizkim enosmernim tokom se uporabljajo za varjenje pločevine, zlasti strešnega in avtomobilskega jekla. Varilni oblok je v tem primeru bolj stabilen, hkrati pa lahko varjenje poteka tako na direktni kot na obratni polarnosti dobavljene enosmerne napetosti.
Pri enosmernem toku lahko kuhate z elektrodno žico brez prevleke in elektrodami, ki so namenjene varjenju kovin pri enosmernem ali izmeničnem toku. Za zagotovitev gorenja obloka pri nizkih tokovih je zaželeno povečati napetost odprtega tokokroga U xx do 70 ...
Slika 1 Shematski diagram mostnega usmernika varilnega stroja, ki označuje polarnost pri varjenju tanke pločevine
Za izravnavo valovanja napetosti je eden od vodnikov CA povezan z držalom elektrode skozi filter v obliki črke T, ki ga sestavljata dušilka L1 in kondenzator C1. Induktor L1 je tuljava s 50 ... 70 zavoji bakrenega vodila z odcepom iz sredine s prerezom S = 50 mm 2, navit na jedro, na primer iz transformatorja OSO-12 navzdol, ali močnejši. Večji ko je železni del gladilne tuljave, manjša je verjetnost, da je magneten sistem bo vstopil v nasičenost. Ko magnetni sistem vstopi v nasičenost pri visokih tokovih (na primer pri rezanju), se induktivnost induktorja nenadoma zmanjša in zato ne bo prišlo do izravnave toka. Oblok bo nato gorel neenakomerno. Kondenzator C1 je baterija kondenzatorjev, kot so MBM, MBG ali podobni, s kapaciteto 350-400 mikrofaradov za napetost najmanj 200 V
Značilnosti močnih diod in njihovih uvoženih analogov so lahko. Ali pa s klikom na povezavo prenesete vodnik po diodah iz serije "Pomoč radioamaterju št. 110"
Za popravljanje in gladko regulacijo varilnega toka se uporabljajo vezja na osnovi močnih krmiljenih tiristorjev, ki vam omogočajo spreminjanje napetosti od 0,1 xx do 0,9U xx. Poleg varjenja se ti regulatorji lahko uporabljajo za polnjenje baterij, napajanje električnih grelnih elementov in druge namene.
V AC varilnih aparatih se uporabljajo elektrode s premerom nad 2 mm, kar omogoča varjenje izdelkov debeline nad 1,5 mm. Med varjenjem tok doseže več deset amperov in lok gori precej enakomerno. V takšnih varilnih aparatih se uporabljajo posebne elektrode, ki so namenjene le za varjenje na izmenični tok.
Za normalno delovanje varilnega stroja morajo biti izpolnjeni številni pogoji. Izhodna napetost mora zadostovati za zanesljiv vžig obloka. Za amaterski varilni stroj U xx \u003d 60 ... 65V. Zaradi varnosti dela ni priporočljiva višja izhodna napetost v prostem teku, pri industrijskih varilnih aparatih je lahko za primerjavo U xx 70..75 V..
Vrednost varilne napetosti jaz sv. mora zagotoviti stabilno gorenje obloka, odvisno od premera elektrode. Vrednost varilne napetosti U sv je lahko 18 ... 24 V.
Nazivni varilni tok mora biti:
I St \u003d KK 1 * d e, kje
jaz sv- vrednost varilnega toka, A;
K1 =30...40- koeficient glede na vrsto in velikost elektrode d e, mm.
Tok kratkega stika ne sme presegati nazivnega varilnega toka za več kot 30 ... 35%.
Ugotovljeno je bilo, da je stabilen oblok možen, če ima varilni stroj padajočo zunanjo karakteristiko, ki določa razmerje med tokom in napetostjo v varilnem krogu. (slika 2)
Slika 2 Padajoča zunanja značilnost varilnega stroja:
Doma, kot kaže praksa, je precej težko sestaviti univerzalni varilni stroj za tokove od 15 ... 20 do 150 ... 180 A. V zvezi s tem pri načrtovanju varilnega stroja ne bi smeli težiti k popolnemu pokrivanju obsega varilnih tokov. Na prvi stopnji je priporočljivo sestaviti varilni stroj za delo z elektrodami s premerom 2 ... 4 mm, na drugi stopnji pa, če je treba delati pri nizkih varilnih tokovih, ga dopolniti z ločenim usmernikom naprava z gladko regulacijo varilnega toka.
Analiza modelov amaterskih varilnih strojev doma nam omogoča, da oblikujemo številne zahteve, ki jih je treba izpolniti pri njihovi izdelavi:
- Majhne dimenzije in teža
- Omrežno napajanje 220 V
- Trajanje dela mora biti najmanj 5 ... 7 elektrod d e \u003d 3 ... 4 mm
Teža in dimenzije naprave so neposredno odvisne od moči naprave in jih je mogoče zmanjšati z zmanjšanjem njene moči. Trajanje varilnega stroja je odvisno od materiala jedra in toplotne odpornosti izolacije žic za navijanje. Za povečanje časa varjenja je potrebno za jedro uporabiti jeklo z visoko magnetno prepustnostjo.
1. 2. Izbira vrste jedra.
Za izdelavo varilnih strojev se uporabljajo predvsem paličasta magnetna jedra, saj so tehnološko naprednejša. Jedro varilnega stroja je mogoče sestaviti iz plošč iz električnega jekla katere koli konfiguracije z debelino 0,35 ... 0,55 mm in povleči skupaj s čepi, izoliranimi od jedra (slika 3).
Slika 3 Paličasto magnetno jedro:
Pri izbiri jedra je treba upoštevati dimenzije "okna", da se prilega navitjem varilnega stroja, in površino prečnega jedra (jarma) S=a*b, cm 2 .
Kot kaže praksa, ne bi smeli izbrati najmanjših vrednosti S = 25..35 cm 2, saj varilni stroj ne bo imel potrebne rezerve moči in bo težko doseči kakovostno varjenje. In posledično možnost pregrevanja naprave po kratkem delovanju. Da bi se temu izognili, mora biti presek jedra varilnega stroja S = 45..55 cm 2. Čeprav bo varilni aparat nekoliko težji, bo deloval zanesljivo!
Treba je opozoriti, da imajo amaterski varilni stroji na jedrih toroidnega tipa električne značilnosti 4 ... 5-krat višje od tistih pri paličastem tipu in s tem majhne električne izgube. Težje je izdelati varilni stroj s toroidnim jedrom kot s paličnim jedrom. To je predvsem posledica postavitve navitij na torusu in kompleksnosti samega navitja. Vendar s pravilnim pristopom dajejo dobre rezultate. Jedra so izdelana iz tračnega transformatorskega železa, zvitega v zvitek v obliki torusa.
riž. štiri Toroidno magnetno jedro:
Za povečanje notranjega premera torusa ("okna") se del jeklenega traku odvije z notranje strani in navije na zunanjo stran jedra (slika 4). Po previjanju torusa se bo efektivni presek magnetnega kroga zmanjšal, zato bo treba torus delno naviti z železom iz drugega avtotransformatorja, dokler presek S ne bo vsaj 55 cm 2.
Elektromagnetni parametri takšnega železa so največkrat neznani, zato jih je mogoče dovolj natančno določiti eksperimentalno.
1. 3. Izbira žice za navijanje.
Za primarna (omrežna) navitja varilnega stroja je bolje uporabiti posebno toplotno odporno bakreno navijalno žico v izolaciji iz bombaža ali steklenih vlaken. Zadovoljivo toplotno odpornost imajo tudi žice v gumijasti ali gumijasto izolaciji. Za delovanje pri povišanih temperaturah ni priporočljivo uporabljati žic v izolaciji iz polivinilklorida (PVC) zaradi možnega taljenja, puščanja iz navitij in kratkega stika zavojev. Zato je treba PVC izolacijo z žic bodisi odstraniti in žice po vsej dolžini oviti z bombažnim izolirnim trakom ali pa je sploh ne odstraniti, temveč oviti žico čez izolacijo.
Pri izbiri preseka žic za navijanje, ob upoštevanju periodičnega delovanja varilnega stroja, je dovoljena gostota toka 5 A / mm2. Moč sekundarnega navitja se lahko izračuna po formuli P 2 \u003d I sv * U sv. Če se varjenje izvaja z elektrodo de = 4 mm, pri toku 130 ... 160 A, bo moč sekundarnega navitja: P 2 \u003d 160 * 24 \u003d 3,5 ... 4 kW, in moč primarnega navitja, ob upoštevanju izgub, bo približno 5...5,5 kW. Na podlagi tega lahko doseže največji tok v primarnem navitju 25 A. Zato mora biti prečni prerez žice primarnega navitja S 1 najmanj 5,6 mm 2.
V praksi je zaželeno vzeti nekoliko večjo površino preseka žice, 6 ... 7 mm 2. Za navijanje se vzame pravokotno vodilo ali bakrena žica za navijanje s premerom 2,6 ... 3 mm, razen izolacije. Površina prečnega prereza S žice za navijanje v mm2 se izračuna po formuli: S \u003d (3,14 * D 2) / 4 ali S \u003d 3,14 * R 2; D je premer gole bakrene žice, merjen v mm. Če žice z zahtevanim premerom ni, se lahko navijanje izvede v dveh žicah ustreznega odseka. Uporaba aluminijasta žica njegov presek je treba povečati za 1,6..1,7-krat.
Število obratov primarnega navitja W1 se določi po formuli:
W 1 \u003d (k 2 * S) / U 1, kje
k 2 - konstantni koeficient;
S- površina prečnega prereza jarma v cm 2
Izračun lahko poenostavite z uporabo posebnega programa za izračun Welding Calculator
Pri W1 = 240 zavojev so navoji izdelani iz 165, 190 in 215 zavojev, tj. vsakih 25 obratov. Več pip omrežnega navitja, kot kaže praksa, ni praktično.
To je posledica dejstva, da se z zmanjšanjem števila ovojev primarnega navitja poveča tako moč varilnega stroja kot U xx, kar povzroči povečanje napetosti obloka in poslabšanje kakovosti varjenja. S spreminjanjem samo števila ovojev primarnega navitja ni mogoče doseči prekrivanja območja varilnih tokov brez poslabšanja kakovosti varjenja. V tem primeru je treba poskrbeti za preklopne zavoje sekundarnega (varilnega) navitja W 2 .
Sekundarni navitje W 2 mora vsebovati 65 ... 70 obratov izoliranega bakrenega vodila s presekom najmanj 25 mm2 (po možnosti presek 35 mm2). Za navijanje sekundarnega navitja sta primerna tudi upogljiva pletena žica, kot je varilna žica, in trifazni napajalni vijačni kabel. Glavna stvar je, da presek napajalnega navitja ni manjši od zahtevanega, izolacija žice pa je toplotno odporna in zanesljiva. Če presek žice ni zadosten, je možno navijanje v dveh ali celo treh žicah. Pri uporabi aluminijaste žice je treba njen presek povečati za 1,6 ... 1,7-krat. Vodi za varilno navijanje so običajno speljani skozi bakrene ušesce pod priključnimi vijaki s premerom 8 ... 10 mm (slika 5).
1.4. Značilnosti navijalnih navitij.
Obstajajo naslednja pravila za navijanje navitij varilnega stroja:
- Navijanje je treba izvajati na izoliranem jarmu in vedno v isti smeri (na primer v smeri urinega kazalca).
- Vsaka plast navitja je izolirana s plastjo bombažne izolacije (steklena vlakna, električni karton, pavs papir), po možnosti impregnirane z bakelitnim lakom.
- Navijalni kabli so pocinkani, označeni, pritrjeni z bombažnim trakom, na navijalne kable omrežja pa je dodatno nameščena bombažna kambrika.
- Pri slabi izolaciji žice se lahko navijanje izvede v dveh žicah, od katerih je ena bombažna vrvica ali bombažna nit za ribolov. Po navijanju ene plasti se navijanje z bombažno nitjo fiksira z lepilom (ali lakom) in šele ko se posuši, se navije naslednja vrsta.
Omrežno navitje na paličastem magnetnem vezju je mogoče razporediti na dva glavna načina. Prva metoda vam omogoča, da dobite bolj "trd" način varjenja. Omrežno navitje je v tem primeru sestavljeno iz dveh enakih navitij W1, W2, ki se nahajata na različnih straneh jedra, zaporedno povezanih in imata enak presek žice. Za nastavitev izhodnega toka so na vsakem od navitij izdelani odcepi, ki so zaprti v parih ( riž. 6 a, b)
riž. 6. Načini navijanja CA navitij na jedro paličastega tipa:
Drugi način navijanja primarnega (omrežnega) navitja je navijanje žice na eni strani jedra ( riž. 6 c, d). V tem primeru ima varilni aparat strmo padajočo karakteristiko, vari "mehko", dolžina obloka manj vpliva na velikost varilnega toka in s tem na kvaliteto varjenja.
Po navijanju primarnega navitja varilnega stroja je potrebno preveriti prisotnost kratkostičnih ovojev in pravilnost izbranega števila ovojev. Varilni transformator je priključen na omrežje preko varovalke (4 ... 6 A) in če obstaja ampermeter za izmenični tok. Če varovalka pregori ali se zelo segreje, je to jasen znak kratkotrajna tuljava. V tem primeru je treba primarni navit previti, pri čemer je treba posebno pozornost posvetiti kakovosti izolacije.
Če varilni stroj močno brni in poraba toka presega 2 ... 3 A, to pomeni, da je število obratov primarnega navitja podcenjeno in je treba previti določeno število obratov. Delujoči varilni stroj ne sme porabiti več kot 1..1,5 A v prostem teku, ne sme se segrevati in ne sme močno brneti.
Sekundarno navitje varilnega stroja je vedno navito na dveh straneh jedra. Po prvi metodi navijanja je sekundarno navitje sestavljeno iz dveh enakih polovic, ki sta povezani proti vzporedno za povečanje stabilnosti obloka (slika 6 b). V tem primeru lahko presek žice vzamemo nekoliko manj, to je 15..20 mm 2. Pri navijanju sekundarnega navitja po drugi metodi je najprej 60 ... 65% celotnega števila njegovih ovojev navito na stran jedra, ki je brez navitij.
To navitje se uporablja predvsem za zagon obloka, med varjenjem pa zaradi močnega povečanja disperzije magnetnega pretoka napetost na njem pade za 80 ... 90%. Preostalo število ovojev sekundarnega navitja v obliki dodatnega varilnega navitja W 2 je navito preko primarnega. Ker je moč, vzdržuje varilno napetost v zahtevanih mejah in posledično varilni tok. Napetost na njem pade v načinu varjenja za 20 ... 25% glede na napetost odprtega tokokroga.
Navijanje navitij varilnega stroja na jedru toroidnega tipa je mogoče izvesti tudi na več načinov ( riž. 7).
Načini navijanja navitij varilnega stroja na toroidnem jedru.
Preklapljanje navitij v varilnih strojih je lažje izvesti z bakrenimi ušesi in sponkami. Bakrene konice doma lahko izdelate iz bakrenih cevi ustreznega premera dolžine 25 ... 30 mm, pri čemer žice pritrdite v njih s stiskanjem ali spajkanjem. Pri varjenju v različnih pogojih (močno ali slabotočno omrežje, dolg ali kratek napajalni kabel, njegov presek itd.) se s preklapljanjem navitij varilni aparat nastavi na optimalen način varjenja, nato pa se stikalo nastavi v nevtralni položaj.
1.5. Nastavitev varilnega stroja.
Po izdelavi varilnega stroja ga mora domači električar nastaviti in preveriti kakovost varjenja z elektrodami različnih premerov. Postopek namestitve je naslednji. Za merjenje varilnega toka in napetosti potrebujete: AC voltmeter za 70 ... 80 V in AC ampermeter za 180 ... 200 A. Vezalni diagram merilni instrumenti prikazano na ( riž. osem)
riž. osem shema vezja priklop merilnih instrumentov pri postavitvi varilnega aparata
Pri varjenju z različnimi elektrodami se vzamejo vrednosti varilnega toka - I sv in varilne napetosti U sv, ki naj bodo v zahtevanih mejah. Če je varilni tok majhen, kar se najpogosteje zgodi (elektroda se zatakne, oblok je nestabilen), potem se v tem primeru s preklapljanjem primarnega in sekundarnega navitja nastavijo zahtevane vrednosti oz. ovoji sekundarnega navitja se prerazporedijo (brez njihovega povečanja) v smeri povečanja števila ovojev, navitih po navitjih omrežja.
Po varjenju je potrebno kontrolirati kakovost varjenja: globino preboja in debelino nanesene kovinske plasti. V ta namen se robovi izdelkov, ki jih je treba variti, zlomijo ali žagajo. Glede na rezultate meritev je zaželeno sestaviti tabelo. Z analizo pridobljenih podatkov se izberejo optimalni načini varjenja za elektrode različnih premerov, pri čemer se spomnimo, da je pri varjenju z elektrodami, na primer s premerom 3 mm, mogoče rezati elektrode s premerom 2 mm, ker rezalni tok je 30...25% večji od varilnega toka.
Priključitev varilnega stroja na omrežje je treba izvesti z žico s prečnim prerezom 6 ... 7 mm prek avtomatskega stroja za tok 25 ... 50 A, na primer AP-50.
Premer elektrode, odvisno od debeline varjene kovine, lahko izberete na podlagi naslednjega razmerja: de=(1...1,5)*V, kjer je B debelina varjene kovine, mm. Dolžina loka je izbrana glede na premer elektrode in je v povprečju enaka (0,5 ... 1,1) de. Priporočljivo je variti s kratkim oblokom 2 ... 3 mm, katerega napetost je 18 ... 24 V. Povečanje dolžine obloka vodi do kršitve stabilnosti njegovega gorenja, povečanja pri izgubah odpadkov in brizganju ter zmanjšanju globine prodiranja osnovne kovine. Daljši kot je oblok, višja je varilna napetost. Hitrost varjenja izbere varilec glede na kakovost in debelino kovine.
Pri varjenju v direktni polariteti se plus (anoda) poveže z obdelovancem, minus (katoda) pa z elektrodo. Če je potrebno, da se na delih ustvari manj toplote, na primer pri varjenju tankih pločevin, se uporabi varjenje z obratno polarnostjo. V tem primeru je minus (katoda) pritrjen na obdelovanec, ki ga je treba variti, plus (anoda) pa je pritrjen na elektrodo. S tem ne zagotovimo le manjšega segrevanja zvarjenega dela, temveč tudi pospešimo proces taljenja elektrodne kovine zaradi višje temperature anodne cone in večjega dovajanja toplote.
Varilne žice so priključene na varilni stroj preko bakrenih ušes pod priključnimi vijaki z zunanja stran telo varilnega stroja. Slabe kontaktne povezave zmanjšajo močnostne karakteristike varilnega stroja, poslabšajo kakovost varjenja in lahko povzročijo pregrevanje in celo vžig žic.
Pri kratkih dolžinah varilnih žic (4..6 m) mora biti njihov prečni prerez najmanj 25 mm 2.
Med varjenjem je treba upoštevati pravila požarne varnosti, pri nastavitvi naprave in električne varnosti - med meritvami z električnimi napravami. Varjenje je treba izvajati v posebni maski z zaščitnim steklom razreda C5 (za tokove do 150 ... 160 A) in rokavicami. Vsa vklapljanja v varilnem aparatu se smejo izvajati šele po odklopu varilnega aparata iz električnega omrežja.
2. Prenosni varilni stroj na osnovi "Latra".
2.1. Značilnost oblikovanja.
Varilni aparat deluje na izmenično napetost 220 V. Konstrukcijska značilnost aparata je uporaba nenavadna oblika magnetno vezje, zaradi česar je teža celotne naprave le 9 kg, dimenzije pa 125x150 mm ( riž. 9).
Za magnetno vezje transformatorja se uporablja tračno transformatorsko železo, zvito v zvitek v obliki torusa. Kot veste, je v tradicionalnih izvedbah transformatorjev magnetno vezje sestavljeno iz plošč v obliki črke W. Električne lastnosti varilnega aparata so zaradi uporabe transformatorskega jedra v obliki torusa 5-krat višje kot pri aparatih s ploščami v obliki črke W, izgube pa so minimalne.
2.2. Izboljšave "Latra".
Za jedro transformatorja lahko uporabite že pripravljen "LATR" tipa M2.
Opomba. Vse latre imajo blok s šestimi nožicami in napetostjo: na vhodu 0-127-220 in na izhodu 0-150 - 250. Obstajata dve vrsti: velika in majhna in se imenujeta LATR 1M in 2M. Katerega se ne spomnim. Toda za varjenje je potreben ravno velik LATR z navitim železom ali, če so servisni, se sekundarna navitja navijejo z vodilom, nato pa se primarna navitja povežejo vzporedno, sekundarna navitja pa se povezani zaporedno. V tem primeru je treba upoštevati sovpadanje smeri tokov v sekundarnem navitju. Potem se izkaže nekaj podobnega varilnemu stroju, čeprav kuha, tako kot vsi toroidni, nekoliko ostro.
Iz zgorelega laboratorijskega transformatorja lahko uporabite magnetno vezje v obliki torusa. V slednjem primeru se z Latre najprej odstrani ograja in okovje ter odstrani ožgano navitje. Po potrebi očiščeno magnetno vezje previjemo (glej zgoraj), izoliramo z elektrokartonom ali dvema plastema lakirane tkanine in navijemo navitja transformatorja. Varilni transformator ima samo dva navitja. Za navijanje primarnega navitja se uporablja kos žice PEV-2 dolžine 170 m in premera 1,2 mm ( riž. deset)
riž. deset Navijanje navitij varilnega stroja:
| 1 - primarno navitje; | 3 - žična tuljava; |
| 2 - sekundarno navitje; | 4 - jarem |
Za udobje navijanja je žica predhodno navita na žogico v obliki lesene letve 50x50 mm z režami. Vendar pa lahko za večje udobje naredite preprosto napravo za navijanje toroidnih močnostnih transformatorjev
Po navijanju primarnega navitja ga prekrijemo s plastjo izolacije, nato pa navijemo sekundarno navitje transformatorja. Sekundarno navitje ima 45 ovojev in je navito z bakreno žico v bombažni ali steklasti izolaciji. Znotraj jedra je žica tuljava do tuljave, zunaj pa z majhno režo, ki je potrebna za boljše hlajenje. Varilni stroj, izdelan po zgornji metodi, lahko oddaja tok 80 ... 185 A. Shema vezja varilnega stroja je prikazana na riž. enajst.
riž. enajst Shematski prikaz varilnega stroja.
Delo bo nekoliko poenostavljeno, če je mogoče kupiti delujoč "Latr" za 9 A. Nato iz njega odstranijo ograjo, drsnik za zbiranje toka in pritrdilne elemente. Nato določimo in označimo sponke primarnega navitja za 220 V, preostale sponke pa varno izoliramo in začasno pritisnemo na magnetni krog, da se ne poškodujejo pri navijanju novega (sekundarnega) navitja. Novo navitje vsebuje enako število obratov iste znamke in enak premer žice kot v zgoraj obravnavani različici. Transformator v tem primeru daje tok 70 ... 150 A.
Izdelani transformator je postavljen na izolirano ploščad v starem ohišju, v katerem so predhodno izvrtane prezračevalne luknje (slika 12))
riž. 12 Različice ohišja varilnega aparata na osnovi "LATRA".
Izhodi primarnega navitja so priključeni na omrežje 220 V s kablom SHRPS ali VRP, medtem ko je treba v to vezje namestiti odklopnik AP-25. Vsak izhod sekundarnega navitja je povezan s prožnim izolirana žica PRG. Prosti konec ene od teh žic je pritrjen na držalo elektrode, prosti konec druge pa na obdelovanec. Isti konec žice mora biti zaradi varnosti varilca ozemljen. Prilagoditev toka varilnega stroja se izvede tako, da se na žično vezje držala elektrode zaporedno povežejo kosi nikromove ali konstantanske žice d = 3 mm in dolžine 5 m, zviti s "kačo". "Kača" je pritrjena na azbestno ploščo. Vse povezave žic in balasta so izvedene z vijaki M10. Premikanje vzdolž "kače" točke pritrditve žice nastavite zahtevani tok. Tok je mogoče prilagoditi z elektrodami različnih premerov. Za varjenje s takšno napravo se uporabljajo elektrode tipa E-5RAUONII-13 / 55-2.0-UD1 dd \u003d 1 ... 3 mm.
Pri izvajanju varilnih del, da preprečite opekline, je potrebno uporabiti zaščitni ščit iz vlaken, opremljen s svetlobnim filtrom E-1, E-2. Pokrivalo, kombinezon in rokavice so obvezni. Varilni stroj je treba zaščititi pred vlago in preprečiti pregrevanje. Približni načini delovanja z elektrodo d = 3 mm: za transformatorje s tokom 80 ... 185 A - 10 elektrod in s tokom 70 ... 150 A - 3 elektrode. po uporabi določenega števila elektrod se naprava izključi iz omrežja za najmanj 5 minut (in po možnosti približno 20).
3. Varilni stroj iz trifaznega transformatorja.
Varilni stroj, v odsotnosti "LATRA", je lahko izdelan tudi na osnovi trifaznega padajočega transformatorja 380/36 V, z močjo 1..2 kW, ki je zasnovan za napajanje nizkih električno orodje ali razsvetljavo (slika 13).
riž. 13 Splošni obrazec varilni stroj in njegovo jedro.
Tukaj je primeren tudi primer z enim pihanim navitjem. Takšen varilni stroj deluje iz omrežja izmeničnega toka z napetostjo 220 V ali 380 V in z elektrodami premera do 4 mm omogoča varjenje kovine debeline 1 ... 20 mm.
3.1. Podrobnosti.
Sponke za zaključke sekundarnega navitja so lahko izdelane iz bakrene cevi d 10 ... 12 mm in dolžine 30 ... 40 mm (slika 14).
riž. štirinajst Zasnova sponke sekundarnega navitja varilnega stroja.
Na eni strani ga je treba zakovičiti in v nastalo ploščo izvrtati luknjo d 10 mm. Previdno ogoljene žice se vstavijo v priključno cev in stisnejo z lahkimi udarci kladiva. Za izboljšanje stika na površini končne cevi lahko naredite zareze z jedrom. Na plošči, ki se nahaja na vrhu transformatorja, so standardni vijaki z maticami M6 zamenjani z dvema vijakoma z maticami M10. Za nove vijake in matice je zaželeno uporabiti bakrene vijake in matice. Priključeni so na sponke sekundarnega navitja.
Za zaključke primarnega navitja je dodatna plošča izdelana iz listnega tekstolita debeline 3 mm ( sl.15).
riž. petnajst Splošni pogled na šal za zaključke primarnega navitja varilnega stroja.
V ploščo izvrtamo 10 ... 11 lukenj d = 6 mm in vanje vstavimo vijake M6 z dvema maticama in podložkama. Po tem je plošča pritrjena na vrh transformatorja.
riž. 16 Shematski diagram povezave primarnih navitij transformatorja za napetost: a) 220 V; b) 380 V (sekundarni navit ni določen)
Ko se naprava napaja iz omrežja 220 V, sta njena skrajna primarna navitja povezana vzporedno, srednje navitje pa zaporedno ( sl.16).
4. Držalo za elektrode.
4.1. Držalo za elektrode iz d¾" cevi.
Najenostavnejša je zasnova električnega držala, izdelanega iz cevi d¾ "in dolžine 250 mm ( sl.17).
Na obeh straneh cevi na razdalji 40 in 30 mm od njenih koncev se rezi zarežejo z nožno žago do globine polovice premera cevi ( sl.18)
riž. osemnajst Risba telesa držala elektrod iz cevi d¾"
Nad veliko vdolbino je na cev privarjen kos jeklene žice d = 6 mm. Na nasprotni strani držala je izvrtana luknja d = 8,2 mm, v katero se vstavi vijak M8. Na vijak kabla, ki vodi do varilnega stroja, je pritrjen priključek, ki je pritrjen z matico. Na vrh cevi se namesti kos gumijaste ali najlonske cevi z ustreznim notranjim premerom.
4.2. Nosilec elektrod iz jeklenih vogalov.
Iz dveh jeklenih vogalov 25x25x4 mm lahko izdelate priročno in enostavno oblikovano držalo za elektrode ( riž. 19)
Vzamejo dva takšna vogala dolžine približno 270 mm in ju povežejo z majhnimi vogali in vijaki z maticami M4. Rezultat je škatla s prerezom 25x29 mm. V nastalem primeru se izreže okence za zapah in izvrta luknja za namestitev osi zapaha in elektrod. Zapah je sestavljen iz vzvoda in ključa iz jeklene pločevine debeline 4 mm. Ta del je lahko izdelan tudi iz vogala 25x25x4 mm. Da bi zagotovili zanesljiv stik zapaha z elektrodo, je na osi zapaha nameščena vzmet, vzvod pa je s kontaktnim vodnikom povezan s telesom.
Ročaj nastalega držala je prekrit z izolacijskim materialom, ki se uporablja kot kos gumijaste cevi. Električni kabel iz varilnega stroja je pritrjen na priključek ohišja in pritrjen s sornikom.
5. Elektronski regulator toka za varilni transformator.
Pomembna konstrukcijska značilnost katerega koli varilnega stroja je možnost prilagajanja delovnega toka. Takšni načini regulacije toka v varilnih transformatorjih so znani: ranžiranje s pomočjo različnih vrst dušilk, spreminjanje magnetnega pretoka zaradi mobilnosti navitij ali magnetnega ranžiranja, uporaba zalogovnikov aktivnih predstikalnih uporov in reostatov. Vse te metode imajo svoje prednosti in slabosti. Na primer, pomanjkljivost slednje metode je zapletenost zasnove, prostornost uporov, njihovo močno segrevanje med delovanjem in neprijetnosti pri preklopu.
Najbolj optimalna je metoda postopnega prilagajanja toka, s spreminjanjem števila obratov, na primer s priključitvijo na pipe, narejene pri navijanju sekundarnega navitja transformatorja. Vendar ta metoda ne omogoča široke nastavitve toka, zato se običajno uporablja za prilagoditev toka. Med drugim je prilagajanje toka v sekundarnem tokokrogu varilnega transformatorja povezano z določenimi težavami. V tem primeru skozi krmilno napravo prehajajo pomembni tokovi, kar je razlog za povečanje njegovih dimenzij. Za sekundarno vezje je praktično nemogoče najti močna standardna stikala, ki bi vzdržala tokove do 260 A.
Če primerjamo tokove v primarnem in sekundarnem navitju, se izkaže, da je tok v tokokrogu primarnega navitja petkrat manjši kot v sekundarnem navitju. To nakazuje idejo o namestitvi regulatorja varilnega toka v primarno navitje transformatorja z uporabo tiristorjev za ta namen. Na sl. 20 prikazuje diagram regulatorja tiristorskega varilnega toka. Z izjemno preprostostjo in razpoložljivostjo elementne baze je ta regulator enostaven za upravljanje in ne zahteva konfiguracije.
Nadzor moči se zgodi, ko se primarno navitje varilnega transformatorja periodično izklopi za določeno časovno obdobje na vsakem polciklu toka. V tem primeru se povprečna vrednost toka zmanjša. Glavni elementi regulatorja (tiristorji) so povezani nasproti in vzporedno drug z drugim. Izmenično jih odpirajo tokovni impulzi, ki jih ustvarjajo tranzistorji VT1, VT2.
Ko je regulator priključen na omrežje, sta oba tiristorja zaprta, kondenzatorja C1 in C2 se začneta polniti skozi spremenljivi upor R7. Takoj, ko napetost na enem od kondenzatorjev doseže lavinsko prebojno napetost tranzistorja, se slednji odpre in skozenj steče razelektritveni tok nanj priključenega kondenzatorja. Po tranzistorju se odpre ustrezni tiristor, ki obremenitev poveže z omrežjem.
S spreminjanjem upora upora R7 lahko nadzorujete trenutek vklopa tiristorjev od začetka do konca pol-cikla, kar posledično vodi do spremembe skupnega toka v primarnem navitju varilnega transformatorja. T1. Če želite povečati ali zmanjšati območje nastavitve, lahko spremenite upor spremenljivega upora R7 navzgor ali navzdol.
Tranzistorji VT1, VT2, ki delujejo v lavinskem načinu, in upori R5, R6, vključeni v njihova osnovna vezja, se lahko zamenjajo z dinistorji (slika 21)
riž. 21 Shematski diagram zamenjave tranzistorja z uporom z dinistorjem v tokokrogu regulatorja toka varilnega transformatorja.
anode dinistorjev je treba priključiti na skrajne sponke upora R7, katode pa na upore R3 in R4. Če je regulator sestavljen na dinistorjih, je bolje uporabiti naprave, kot je KN102A.
Kot VT1, VT2 so se stari tranzistorji, kot sta P416, GT308, dobro izkazali, vendar lahko te tranzistorje po želji nadomestimo s sodobnimi visokofrekvenčnimi tranzistorji nizke porabe s podobnimi parametri. Spremenljivi upor tipa SP-2 in stalni upori tipa MLT. Kondenzatorji tipa MBM ali K73-17 za delovno napetost najmanj 400 V.
Vsi deli naprave so sestavljeni na tekstolitno ploščo debeline 1 ... 1,5 mm s površinsko montažo. Naprava ima galvansko povezavo z omrežjem, zato morajo biti vsi elementi, vključno s tiristorskimi hladilniki, izolirani od ohišja.
Pravilno sestavljen regulator varilnega toka ne zahteva posebne nastavitve, paziti je treba le, da so tranzistorji stabilni v lavinskem načinu ali, pri uporabi dinistorjev, da so vklopljeni na stabilen način.
Opis drugih modelov najdete na spletnem mestu http://irls.narod.ru/sv.htm, vendar vas želim takoj opozoriti, da imajo mnogi od njih vsaj sporne točke.
Tudi na to temo si lahko ogledate:
http://valvolodin.narod.ru/index.html - veliko GOST-ov, diagramov, kako domače naprave, in tovarna
http://www.y-u-r.narod.ru/Svark/svark.htm isto spletno mesto ljubitelja varjenja
Pri pisanju članka so bili uporabljeni nekateri materiali iz knjige Pestrikova V. M. "Domači električar in ne samo ...".Vse najboljše, piši do © 2005
Za izdelavo laboratorijskega avtotransformatorja (LATR) z lastnimi rokami mnoge potisne presežek nizkokakovostnih regulatorjev na trgu električne energije. Uporabite lahko tudi primerek industrijskega tipa, vendar imajo tudi takšne vzorce velike velikosti in so dragi. Zaradi tega je njihova uporaba doma otežena.
Kaj je elektronski LATR?
Avtotransformatorji so potrebni za gladko spreminjanje napetosti trenutna frekvenca 50-60 Hz med različnimi električnimi deli. Pogosto se uporabljajo tudi, ko je treba zmanjšati ali povečati izmenično napetost za gospodinjsko ali gradbeno električno opremo.
Transformatorji so električna oprema, ki je opremljena z več navitji, ki so povezani induktivno. Uporablja se za pretvorbo električne energije glede na nivo napetosti ali toka.
Mimogrede, elektronski LATR se je začel široko uporabljati pred 50 leti. Prej je bila naprava opremljena s kontaktom za zbiranje toka. Postavljen je bil na sekundarno navitje. Tako se je izkazalo, da gladko prilagaja izhodno napetost.
Ko je povezan različne laboratorijske naprave, obstajala je različica spremembe delovne napetosti. Na primer, po želji je bilo mogoče spremeniti stopnjo segrevanja spajkalnika, prilagoditi hitrost elektromotorja, svetlost osvetlitve itd.
Trenutno ima LATR razne modifikacije. Na splošno je to transformator, ki pretvarja izmenično napetost ene velikosti v drugo. Takšna naprava služi kot stabilizator napetosti. Njegova glavna razlika je možnost prilagajanja napetosti na izhodu opreme.
obstajati različni tipi avtotransformatorji:
- Enofazni;
- Trifazni.
Zadnji tip so trije enofazni LATR, nameščeni v eni strukturi. Vendar le malo ljudi želi postati njegov lastnik. Opremljeni so tako trifazni kot enofazni avtotransformatorji voltmeter in nastavitveno lestvico.
Obseg LATR
Avtotransformator se uporablja na različnih področjih dejavnosti, med njimi:
- Metalurška proizvodnja;
- Javne gospodarske službe;
- Kemična in naftna industrija;
- Tehnološka proizvodnja.
Poleg tega je potreben za naslednja dela: gospodinjski aparati, raziskave električne opreme v laboratorijih, prilagoditev in testiranje opreme, izdelava televizijskih sprejemnikov.
Poleg tega LATR pogosto uporablja v izobraževalne ustanove za izvajanje poskusov pri pouku kemije in fizike. Najdemo ga celo v sestavi naprav nekaterih stabilizatorjev napetosti. Uporablja se tudi kot dodatno opremo na snemalnike in strojna orodja. V skoraj vseh laboratorijskih študijah se LATR uporablja v obliki transformatorja, saj ima preprost dizajn in enostaven za uporabo.
Avtotransformator, za razliko od stabilizatorja, ki se uporablja samo v nestabilnih omrežjih in ustvarja napetost 220 V na izhodu z drugačno napako 2-5%, daje točno določeno napetost.
Glede na podnebne parametre je uporaba teh naprav dovoljena na višini 2000 metrov, vendar je treba tok bremena pri dvigovanju vsakih 500 m zmanjšati za 2,5%.
Glavne pomanjkljivosti in prednosti avtotransformatorja
Glavna prednost LATR je večja učinkovitost, ker se transformira le del moči. Še posebej pomembno je, če se vhodna in izhodna napetost nekoliko razlikujeta.
Njihova slabost je, da med navitji ni električne izolacije. Čeprav ima nevtralna žica ozemljitev v industrijskih električnih omrežjih, ta dejavnik ne bo imel posebne vloge, poleg tega se za navitja porabi manj bakra in jekla za jedra, posledično manjša teža in dimenzije. Posledično lahko veliko prihranite.
Prva možnost je naprava za spremembo napetosti
Če ste začetnik električar, potem je bolje, da najprej poskusite narediti preprost model LATR, ki ga bo regulirala napetostna naprava - od 0-220 voltov. Po tej shemi ima avtotransformator moč - od 25-500 W.
Če želite povečati moč regulatorja na 1,5 kW, morate na radiatorje postaviti tiristorja VD 1 in 2. Povezani so vzporedno z obremenitvijo R 1. Ti tiristorji prehajajo tok v nasprotnih smereh. Ko je naprava priključena na omrežje, se zaprejo, kondenzatorja C 1 in 2 pa se začneta polniti iz upora R 5. Po potrebi spremenijo tudi napetost med obremenitvijo. Poleg tega ta spremenljivi upor skupaj s kondenzatorji tvori fazno preklopno vezje.
Takšna tehnično rešitev dati priložnost uporabite dva polcikla hkrati izmenični tok. Posledično se obremenitvi uporabi polna moč, ne polovična.
Edina pomanjkljivost vezja je, da oblika izmenične napetosti med obremenitvijo zaradi posebnosti delovanja tiristorjev ni sinusna. Vse to vodi do motenj v omrežju. Če želite odpraviti težavo v vezju, je dovolj, da sestavite filtre v seriji z obremenitvijo. Iz pokvarjenega televizorja jih je mogoče izvleči.
Druga možnost je regulator napetosti s transformatorjem
Napravo, ki ne povzroča motenj v omrežju in daje sinusno napetost, je težje sestaviti kot prejšnjo. LATR, katerega shema ima biopolarni VT 1, načeloma lahko tudi sami. Poleg tega tranzistor služi kot regulacijski element v napravi. Moč v njem je odvisna od obremenitve. Deluje kot reostat. Ta model vam omogoča spreminjanje delovne napetosti ne samo z reaktivnimi obremenitvami, ampak tudi z aktivnimi.
Vendar pa tudi predstavljeno vezje avtotransformatorja ni idealno. Njegova pomanjkljivost je, da delujoč regulacijski tranzistor proizvaja veliko toplote. Da bi odpravili pomanjkljivost, boste potrebovali močan radiator hladilnega telesa, katerega površina je najmanj 250 cm².
V tem primeru se uporablja transformator T 1. Imeti mora sekundarno napetost približno 6-10 V in moč približno 12-15 W. Diodni most VD 6 usmerja tok, ki nato prehaja na tranzistor VT 1 v katerem koli polciklu skozi VD 5 in VD 2. Osnovni tok tranzistorja regulira spremenljivi upor R 1, s čimer se spremenijo karakteristike tok obremenitve.
Voltmeter PV 1 nadzoruje velikost napetosti na izhodu avtotransformatorja. Uporablja se z izračunom napetosti od 250-300 V. Če je potrebno povečati obremenitev, je vredno zamenjati diode VD 5-VD 2 in tranzistor VD 1 z močnejšimi. Temu bo seveda sledila širitev radiatorske površine.
Kot lahko vidite, morate za sestavljanje LATR z lastnimi rokami morda le imeti malo znanja na tem področju in kupiti vse potrebne materiale.
Domače vezje varilnega stroja je sestavljeno na osnovi devetamperskega laboratorijskega nastavljivega avtotransformatorja. V svoji zasnovi je mogoče prilagoditi varilni tok. Prisotnost diodnega mostu v tokokrogu tega varilnega stroja omogoča varjenje z enosmernim tokom.
Način delovanja varilne naprave se nastavi s spremenljivim uporom R5. Tiristorja VS1 in VS2 se zaradi faznega zamika izmenično odpirata le v svojem polciklu na radijskih komponentah R5, C1 in C2.
Zaradi tega je mogoče spremeniti vhodno napetost na primarnem navitju v območju od 20 do 215 voltov. Zaradi pretvorbe bo sekundarno navitje imelo znižano napetost, kar olajša zagon varilnega obloka na kontaktih X1 in X2 pri varjenju z izmeničnim tokom ter na kontaktih X3 in X4 pri varjenju v enosmernem načinu. Priključitev varilnega aparata na spremenljivo omrežje se izvede s standardnim vtičem. V vlogi preklopnega stikala SA1 lahko uporabite seznanjen stroj za 25A.
Za začetek previdno odstranimo zaščitni pokrov, električno odstranljiv kontakt z avtotransformatorja in odvijemo nosilec. Nato se dobra izolacija navije na obstoječe 250 voltno navitje, na katerega se navije 70 ovojev sekundarnega navitja z bakreno žico s presekom 20 mm 2.
Če takšne žice ni pri roki, lahko navijete iz več žic z manjšim presekom. Nadgrajen avtotransformator je nameščen v domačem ohišju z luknjami za prezračevanje. Prav tako je potrebno namestiti regulatorsko vezje, vrečko, kot tudi kontakte za varjenje z enosmernim in izmeničnim tokom.
V odsotnosti avtotransformatorja lahko to storite sami z navijanjem obeh navitij na transformatorsko jekleno jedro.
Na izhodu sekundarnega navitja je v skladu s shemo varilne naprave priključen diodni most, sestavljen iz močnih usmerniških diod. Diode je treba namestiti na domače radiatorje.
Za to shemo varilca je zaželeno uporabiti bakreno vpleteno žico v gumijasti izolaciji s presekom najmanj 20 mm 2.
Osnova varilnega stroja prve zasnove- laboratorijski transformator LATR za 9 A. Z njega se odstrani ohišje in vsa oprema, na jedru ostane samo navitje. V transformatorju varilnega stroja bo primarni (omrežni). To navitje je izolirano z dvema slojema električnega traku ali lakirane tkanine. Nad izolacijo je navit sekundarni navit - 65 obratov žice ali niz žic s skupnim presekom 12-13 mm 2. Navijanje je ojačano z električnim trakom.Transformator je nameščen na izolacijskem stojalu iz tekstolita ali getinaksa znotraj ohišja iz jeklene pločevine ali duraluminija z debelino največ 3 mm. V pokrovu ohišja, na zadnji in stranski steni, so narejene luknje s premerom 8-10 mm za prezračevanje. Od zgoraj je okrepljen ročaj iz jeklene palice.
Indikatorska lučka, stikalo 220 V, 9 A in sponke sekundarnega navitja so pripeljane na sprednjo ploščo - na eno od njih je priključen kabel z držalom elektrode, na drugo je priključen kabel, katerega drugi konec je pritisnjen proti obdelovancu med varjenjem. Poleg tega mora biti ta zadnji terminal med delovanjem ozemljen. Indikatorska lučka AC tipa SN-1, SN-2, M.N-5 označuje, da je naprava vklopljena.
Elektrode za to napravo ne smejo imeti premera več kot 1,5 mm.
Za varilni stroj druge izvedbe(slika 126) je treba izdelati transformator. Iz transformatorskega železa v obliki črke W se zbere jedro s prečnim prerezom približno 45 cm 2, na katerega je navito primarno (omrežno) navitje - 220 obratov žice PEL 1,5 mm. Veje so izdelane iz 190. in 205. zavojev, po katerih je navitje izolirano z dvema ali tremi plastmi električnega traku ali lakirane tkanine.
Sekundarno navitje je navito preko izoliranega primarnega navitja.
Vsebuje 65 zavojev žice ali niz žic s skupnim presekom 25-35 mm 2. V kompletu je najbolje uporabiti žice tipa PEL ali PEV 1,0-1,5 mm. Tako kot v prvi izvedbi je končni transformator pritrjen na izolacijsko stojalo in nameščen v ohišje. Stene ohišja morajo biti od transformatorja oddaljene najmanj 30 mm. Na sprednji plošči je poleg žarnice, stikala in sponk izhodno stikalo, ki uravnava jakost toka.
V varilnem stroju te zasnove je mogoče uporabiti elektrode s premerom 1,5 in 2 mm.
Med delom morate nositi masko. Te enote ne morete priključiti na domače omrežje, saj porabi približno 3 kW. Napravo lahko uporabljate v delavnici, če obstaja električno omrežje, na katerega je dovoljeno priključiti naprave z močjo do 5 kW.
Pozor! Pred začetkom dela preverite ozemljitev.
Med varjenjem nosite suhe kombinezone s ponjavo in rokavice. Pod noge položite gumijasto podlogo. Ne delajte brez maske.
The domači varilni stroj iz LATR 2 Izdelan je na osnovi devetamperskega LATR 2 (laboratorijski nastavljiv avtotransformator), njegova konstrukcija pa omogoča prilagajanje varilnega toka. Prisotnost diodnega mostu v zasnovi varilnega stroja omogoča varjenje z enosmernim tokom.
Tokokrog regulatorja toka za varilni stroj
Način delovanja varilnega stroja je krmiljen s spremenljivim uporom R5. Tiristorja VS1 in VS2 se za določeno časovno obdobje izmenično odpirata vsak v svojem polciklu zaradi faznega prečnega vezja, zgrajenega na elementih R5, C1 in C2.
Posledično je mogoče spremeniti vhodno napetost na primarnem navitju transformatorja z 20 na 215 voltov. Zaradi pretvorbe se na sekundarnem navitju pojavi znižana napetost, ki olajša vžig varilnega obloka na sponkah X1 in X2 pri varjenju z izmeničnim tokom ter na sponkah X3 in X4 pri varjenju z enosmernim tokom.
Varilni aparat je priključen na električno omrežje z navadnim vtičem. V vlogi stikala SA1 lahko uporabite seznanjen stroj za 25A.
Sprememba LATR 2 za domač varilni stroj
Najprej se z avtotransformatorja odstrani zaščitni pokrov, električno odstranljiv kontakt in nosilec. Nato se na obstoječe 250-voltno navitje navije dobra električna izolacija, na primer steklena vlakna, na katero je položenih 70 ovojev sekundarnega navitja. Za sekundarno navitje je zaželeno izbrati bakreno žico s prečnim prerezom približno 20 kvadratnih metrov. mm.
Če ni žice ustreznega preseka, je mogoče narediti navijanje več žic s skupno površino preseka 20 kvadratnih mm. Modificirani LATR2 je nameščen v ustreznem domačem ohišju z luknjami za prezračevanje. Prav tako je potrebno vgraditi regulatorsko ploščo, paketno stikalo ter sponke za X1, X2 in X3, X4.
V odsotnosti LATR 2 lahko transformator izdelate doma z navijanjem primarnega in sekundarnega navitja na jedro transformatorskega jekla. Prerez jedra naj bo približno 50 kvadratnih metrov. glej Primarno navitje je navito z žico PEV2 s premerom 1,5 mm in vsebuje 250 ovojev, sekundarno je enako, kot je navito na LATR 2.
Na izhodu sekundarnega navitja je priključen diodni most močnih usmerniških diod. Namesto diod, navedenih na diagramu, lahko uporabite diode D122-32-1 ali 4 diode VL200 (električna lokomotiva). Diode za hlajenje je treba namestiti na domače radiatorje s površino najmanj 30 kvadratnih metrov. cm.
Druga pomembna točka je izbira kabla za varilni stroj. Za ta varilec je potrebno uporabiti bakreni večžilni kabel v gumijasti izolaciji s presekom najmanj 20 kvadratnih mm. Potrebujete dva kosa kabla dolžine 2 metra. Vsak mora biti dobro stisnjen s sponkami za priključitev na varilni stroj.
Prenosni USB osciloskop, 2 kanala, 40 MHz....
