Все что нужно знать о сварочном трансформаторе от А до Я

Электросвариванием соединяют между собой металлические элементы уже около 150 лет. Способ не теряет актуальности и по сегодняшний день. А сварочный трансформатор выступает классическим оборудованием для этого метода. И хотя его неуклонно вытесняют более функциональные и недорогие инверторы, несколько устаревший агрегат остается в чести у сварщиков старой закалки. Рассмотрим устройство трансформатора и определим, чем он отличается от инвертора.

Сварочный агрегат советских времен Источник prostanki.com

Что такое сварочный трансформатор и для чего он служит

Сварочный трансформатор применяется для образования неразъёмных соединений в производственных и ремонтных целях настолько широко, что уже стал классическим оборудованием.

Сварочный трансформатор предназначен для следующих задач:

• преобразование высокого сетевого напряжения в низкое, а низкой силы электрического тока в высокую;
• осуществление сварочных и наплавочных работ посредством расходования покрытых электродов.

При совмещении результатов этих процессов осуществляется ручная дуговая сварка. Несмотря на освоение этой техники уже более 100 лет назад трансформатор до сих широко применяется.

Причинами этого являются простота и дешевизна устройства, его низкая неприхотливость и высокая ремонтопригодность, а также универсальность как для технического средства производства.

Если вы хотите узнать какие бывают способы сварки, то переходите по ссылке.

Рассмотрим устройство и принцип действия сварочного трансформатора, а также его основные конструкционные особенности.

Типы конструкции

Классификация сварочных трансформаторов происходит также по принципу устройства конструкции. Выделяют три основные группы:

1. Аппаратура с номинальным магнитным рассеиванием. Она имеет дроссель для регулировки выходного напряжения.
2. Оборудование с увеличенным показателем магнитного рассеивания. Имеет сложную конструкцию. Она включает в себя несколько подвижных обмоток, импульсный стабилизатор и конденсатор. Также могут присутствовать другие компоненты.
3. Тиристорные типы сварочных трансформаторов. Они имеют соответствующее устройство фазорегулятора. Приборы тиристорного типа характеризуются относительно малым весом.

Представленную классификацию имеют аппараты переменного тока. Существуют модели постоянного тока. Они имеют большие габариты, более сложное устройство. В их составе есть выпрямитель.

Такие модели стабильнее, удобнее в работе. Назначение сварочного трансформатора, который функционирует при постоянном токе, в этом случае определяется как промышленное. Оборудование позволяет мастеру работать с цветными металлами и нержавейкой. Стоимость подобных приборов достаточно высокая. Поэтому сварочные трансформаторы этого типа применяются исключительно в профессиональных целях. Для бытовых нужд вполне подходят устройства переменного тока.

Устройство сварочного трансформатора

Трансформатор для сварки состоит из таких основных деталей и узлов:

обмотка первичная: служит для поступления электрического тока от источника питания (бытового или промышленного напряжения, генератора), выполняется стационарной;

обмотка вторичная: в отличие от первичной, выполняемой изолированной, устройство вторичной выполняется проводом без изоляции, что позволяет достичь повышенная теплоотдача для снижения сопротивления обмотки, выполняется подвижной;

магнитопровод: механическая основа, на которой устанавливаются обмотки, и в которой будет образовываться магнитный поток, поэтому выполняют его из специальных электротехнических сталей;

винты крепления: они соединяют не только отдельные листы магнитопровода, но и другие части между собой;

провода в изоляции: для питания самого трансформатора;

клеммы или зажимы: для снятия напряжения с агрегата и подачи его на свариваемое изделие;

корпус металлический: для размещения всех частей и предотвращения электротравм;

элементы управления рабочими током и напряжением: кнопки, переключатели и т.д.

Данные элементы являются базовыми, без них работа агрегата невозможна.

Другие части добавляются при необходимости в расширении возможностей. К примеру, для улучшения характеристик тока и повышения плавности управления добавляют дроссель.

Чтобы узнать как правильно выбрать сечение кабель для сварочного аппарата переходите по ссылке.

Устройство магнитопровода

Любой сварочный трансформатор основывается на магнитопроводе, это – его основа. Он предназначен для проведения по замкнутому контуру возникающего магнитного потока. Такой принцип работы устанавливает требования к нему: единый элемент, на котором размещаются проводные обмотки.

Классический формат магнитопровода – пакет стальных пластин, стянутых винтами. Будучи изготавливаемыми из специальной трансформаторной стали, пластины обладают повышенными ферромагнитными свойствами и становятся качественным проводником вихревых электрических токов.

Конструкция из отдельных пластин целесообразна для пониженного нагревания магнитопровода. Для изоляции они разделяются специальными лаками и оксидными покрытиями.

Монолитность изделия обеспечивается метизами. Плотное стягивание шпильками предотвращает сильное гудение, вызываемое потоком, замыкающимся на сердечнике. Переменный ток изменяет направление от 50 раз за секунду, что приводит к вибрации отдельных пластин.

Отличия от инверторного аппарата

Такое оборудование отличается от трансформаторного следующими характеристиками:

1. Небольшой вес. Если масса трансформатора составляет около 35 кг, то у инвертора она не превышает 15 кг. Это помогает легко перемещать аппарат во время работы.
2. Отсутствие трансформатора в конструкции. Это исключает расход энергии на нагрев обмоток и перемагничивание магнитопровода. Коэффициент полезного действия увеличивается. При использовании электрода диаметром 3 мм расход энергии не превышает 4 кВт. При тех же условиях этот параметр у трансформатора составляет 7 кВт.
3. Возможность получения тока с любыми вольт-амперными показателями. Аппараты инверторного типа применяют при сварке всех металлов. Они работают с нержавеющей, легированной сталью, медью, алюминием.
4. Режимы функционирования. Инвертор не требует частых перерывов, необходимых для охлаждения.
5. Возможность тонкой настройки. Сварщик выбирает показатели силы тока и напряжения в широком диапазоне. С помощью инвертора можно варить в разных пространственных положениях. При этом образуется наименьшее количество брызг расплавленного металла.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные трансформаторы функционируют по такой схеме:

• первичная обмотка получает электрический ток извне – от источника питания, связанного со входными проводами устройства;
• ток, протекающий по обмотке, создаёт электродвижущую силу (или ЭДС) в магнитопроводе – как феномен направленного действия, она движется по имеющемуся контуру;
• поток ЭДС в магнитопроводе доходит до вторичной обмотки и генерирует в ней уже её собственный магнитный поток, а он в свою очередь – электрический ток;
• полученный таким образом электрический ток используется для сварки.

Интересно в данном процессе следующее: если менять общее количество витков и соотношение запитанных витков на обоих обмотках, становится возможным получать требуемые характеристики выходных напряжения и силы тока. Именно количественная разница между обмотками и служит преобразованию энергии до требуемых параметров.

В результате выходной сварочный ток может использоваться для расплавления твёрдого металла. С учётом физико-механических характеристик сталей и сплавов, а также параметров требуемого соединения сварочное оборудование можно сконструировать в широком пределе энергетических возможностей.

Устройство и принцип действия сварочного трансформатора служат одной цели: снизить напряжение источника питания (где-то до 30 или больше Вольт) и повысить силу тока на сварочной дуге (300 и более Ампер).

Если устройство необходимо для работы на токе постоянного рода, оно называется выпрямителем и устроено немного по-другому.

Холостой ход

Сварочный трансформатор как энергетическое оборудование рассчитан на 2 режима применения, что накладывает требования к его принципу работы:

• с нагрузкой — когда непосредственно выполняется сварка;
• холостой – когда агрегат находится в режиме ожидания.

Отличие между ними – в задействовании вторичной обмотки. При горении сварочной дуги через неё протекает электрический ток, а в режиме холостого хода – нет. Для сварочного аппарата холостой ход номинально также является рабочим.

Несмотря на кажущееся отсутствие тока он всё же присутствует: вход питания на первичную обмотку создаёт ЭДС не только с помощью прямого магнитного потока – но и способом рассеивания. Если трансформатор не является работающим сиюминутно, в его магнитопроводе в любое время существует небольшой электрический ток, за счёт сил рассеивания.

Критически важно, что во вторичной обмотке при этом формируется «холостое» напряжение даже без образования дуги. Для сварочного трансформатора оно – опасное явление: из-за него сварщик может погибнуть. По этой причине устанавливаются автоматические ограничители напряжения (обычно — 48 В) и защитное заземление.

Полезная статья – Что такое аргонодуговая сварка tig

Чем отличается трансформатор от инвертора

Современный сварочный аппарат подключается к сети переменного тока. Затем он преобразует его в постоянный. А после этого инвертирует обратно в переменный. Такая сложность нужна, чтобы получить на выходе частоту 50-80 кГц вместо обычных 50 Гц.

Но это еще не все. В процессе преобразования напряжение падает до 90 вольт. Некоторые приборы могут понизить его и до 30 В. Благодаря этому сила тока может достигнуть отметки в 500 ампер. А на выходе прибор снова выпрямляет напряжение, и работа ведется на постоянном токе в режиме многотысячной пульсации.

Бытовой инвертор Источник klentrade.ru

Такая операция возможна благодаря сложности устройства. Кроме понижающего трансформатора, прибор укомплектован различными фильтрами и модуляторами. В него установлены кулеры охлаждения, а также всевозможные регуляторы и датчики.

Но при всей сложности схемы, она позволяет уменьшить размеры трансформатора и значительно сократить, как габариты прибора, так и его вес. К тому же электрическая дуга не теряет стабильности, а металл хорошо плавится и образует ровный шов.

Дополнительные преимущества инвертора перед трансформатором:

• Потребление электроэнергии значительно сокращено.
• Хорошая производительность при меньшей мощности.
• Регулировка силы тока, позволяющая сваривать не только тонкие, но и толстые металлы.
• Возможность работы с легированными сталями, медью и алюминием.
• КПД остается неизменным длительное время при непрерывной работе.

А главным минусом выступает высокая цена на инверторы. К тому же прибор очень капризен. Сразу же реагирует на понижение температуры окружающей среды. А из-за сложности комплектации затрудняется ремонт, который также превращается в дорогостоящее удовольствие.

Классификация сварочных трансформаторов

Сварочный трансформатор как техническая оснастка имеет несколько вариантов конструкций, подразделяемых в основном по принципу работы и назначению. Главные критерии классификации – такие:

• напряжение питающего тока: 220 или 380 В;
• количество фаз на входе: 1 или 3 фазы;
• номинальный сила сварочного тока: для выпускаемого промышленностью трансформатора она составляет до 400 А, для специальных целей существуют варианты под 1000 А;
• номинальное напряжение «холостого» хода: от 48 до 70 В;
• режим подачи сварочного тока: импульсный или непрерывный;
• размеры и масса: в широком спектре – от переносимых на плече до мощных моделей, нуждающихся в тележке или подъёмной технике.

Также свои коррективы вносят условия эксплуатации. Сварочный трансформатор может быть устроен стационарным или мобильным, в обычном или влагозащищенном корпусе.

Схема конструкции и ее модификации

Помимо стандартного варианта устройства данного аппарата, возможно наличие и некоторых дополнительных узлов, позволяющих в определенной степени усовершенствовать агрегат.

Схема сварочного трансформатора может быть дополнена:

• вторичными намотками;
• конденсаторами;
• стабилизаторами;
• тиристорными фазорегуляторами.

Кроме того, в схему может быть добавлено сопротивление, позволяющее регулировать силу тока, когда разведение катушек уже не дает необходимого результата. Данный вариант устройства сварочного аппарата отлично подойдет для работы с тонким металлом.

Сопротивление может быть выполнено в виде отдельного блока с набором контакторов, задающих необходимую величину Ом.

Стоит отметить, что с того времени, как впервые была открыта электрическая дуга и создан первый сварочный агрегат, прошел не один десяток лет. На протяжении всего этого времени способы сварки, а вместе с ними и оборудование, постоянно совершенствовались.

На данный момент существует несколько вариантов, отличающихся различной сложностью конструкции и принципом работы. Когда речь заходит про возможность изготовить сварочный аппарат своими руками, то следует выделить два основных наиболее популярных варианта сварки: контактную и дуговую.

Трансформаторы дуговой сварки получили наиболее широкое распространение среди народных мастеров.

Сварочный аппарат на основе трансформатора.

Причин данному явлению существует несколько:

• широкий диапазон применения;
• достаточно простая конструкция, отличающаяся высокой надежностью;
• мобильность и простота использования.

Однако подобная модификация обладает и некоторыми недостатками, главным из которых является низкий коэффициент полезного действия и зависимость качества сварки от навыков рабочего.

Ремонтные и строительные работы, возведение металлических конструкций, сварка труб – это лишь некоторые области человеческой жизнедеятельности, в которых ручная дуговая сварка применяется наиболее широко.

Кроме того, данный метод позволяет не только осуществлять соединение различных металлических деталей, но и резать их.

Конструкция подобных агрегатов достаточно проста. Они состоят из трансформатора с первичной и вторичной обмоткой, регулятора силы тока, держателя электродов и зажима массы.

Конечно же, главным узлом подобных приборов является непосредственно трансформатор. Конструкция этого элемента может быть различной, однако самым популярным является тороидальный трансформатор с П-образным магнитопроводом.

Такой узел устроен следующим образом: намотка сварочного трансформатора выполнена из медного или алюминиевого провода. Количество витков, а также толщина провода зависит от требуемых характеристик аппарата.

Точечная сварка или, как ее называют, контактная, несколько отличается от дуговой. Естественно, главное различие заключается в самом методе. В дуговом варианте плавление происходит под воздействием электрической дуги, которая появляется между электродом и поверхностью металлической детали.

В контактной сварке происходит локальный нагрев изделия в месте соединения за счет прохождения тока между двумя электродами. Металл в таком варианте также расплавляется и соединяется, однако это происходит только в месте контакта электрода с изделием.

Данный способ соединения металлических заготовок получил широкое распространение в автомобильной промышленности, строительстве и т.д.

Кроме самой методики отличия имеются и в конструкции центрального элемента данного аппарата. В первую очередь тут отсутствуют наплавочные электроды. Вместо них применяются медные заточенные стержни, между которыми устанавливают соединяемые изделия.

Трансформаторы в таких агрегатах отличаются значительно меньшей мощностью. Также наличие конденсаторов в подобном устройстве обязательно, в то время как в электродуговых аппаратах можно обойтись и без них.

Тем не менее в независимости от того, какой трансформатор будет использован, главное знать его характеристики. Также важно понимать, за что они отвечают и как их можно поменять. Ниже в таблице представлены некоторые параметры данного элемента.

Важной характеристикой является также количество фаз и напряжение сети. В домашних условиях наиболее простым является использование однофазного аппарата, способного работать от бытовой сети. В этой связи именно такие варианты получили наиболее широкое распространение среди умельцев, изготавливающих их самостоятельно.

Однако возможно использование и трехфазного сварочного трансформатора, который питается от сети 380 В. Данная характеристика является основной при создании и проектировании сварочного агрегата.

Номинальный сварочный ток определяет возможности аппарата в сваривании и резке металлических деталей различной толщины. Если речь идет о самодельном трансформаторе, тогда в них величина данного параметра не превышает двухсот ампер. На практике этого вполне достаточно для выполнения практически любых работ, которые могут появиться быту.

Также следует отметить, что большее значение номинального тока приведет к увеличению массы аппарата. Например, промышленный трансформатор, способный обеспечить ток в тысячу ампер, весит около трехсот килограмм.

Соединение металлических изделий различной толщины требует определенного значения силы тока, в противном случае металл попросту не расплавится и не соединится. В этих целях в аппаратах предусмотрено наличие регулятора, позволяющего задавать сварочный ток.

Обычно интервал регулировки определяется потребностями применения электродов заданного диаметра. В самодельных устройствах диапазон значений тока может варьироваться от 50 до 200 ампер.

Соединение металлических заготовок различной толщины с помощью одного и того же устройства требует не только контроля величины номинального тока, но и использования электродов различного диаметра.

Особенности конструкции сварочных трансформаторов.
Следует хорошо представлять для себя тот факт, что сварка тонкими электродами требует меньшего значения величины номинального сварочного тока, а работа с толстыми электродами – наоборот, больших величин. Тоже самое относится и к толщине металла.

Как уже было отмечено ранее, сварочный трансформатор работает на понижение напряжения электрической сети. На выходе устройство выдает напряжение порядка восьмидесяти вольт. Так, в дуговой сварке интервал значений варьируется в пределах двадцати-семидесяти вольт.

Важно понимать: данный параметр нельзя регулировать, он задается изначально.

Устройства для точечной сварки предполагают еще более низкое значение напряжения от полутора до двух вольт. Это вполне закономерно, исходя из связи величины напряжения с силой тока. Чем больше ток, тем меньше будет напряжение.

Ключевой характеристикой устройства является номинальный режим работы. Он определяет продолжительность беспрерывной работы, а также время, необходимое для остывания.

В самодельных приборах данный показатель обычно находится на уровне тридцати процентов. Это значит, что в течении десяти минут можно беспрерывно работать только три минуты, а остальное время аппарат должен «отдыхать».

Потребляемая и выходная мощность – не столь важные параметры. Тем не менее на их основе можно рассчитать коэффициент полезного действия. Естественно, чем меньше различие в данных характеристиках тем выше производительность.

Напряжение холостого хода является важным критерием для дуговой сварки. При более высоких значениях этого параметра вызвать дугу проще. Выше уже упоминалось о том, что обычно данное значение не превышает восьмидесяти вольт.

Обойтись без принципиальной схемы данного устройства при его самостоятельном изготовлении просто невозможно. По большому счету в конструкции прибора не должно возникнуть особых трудностей, особенно если речь идет про дуговой метод соединения изделий.

С развитием микроэлектроники и электротехники схема трансформатора совершенствовалась. В интернете можно без проблем найти принципиальную схему данного узла. На ней обязательно будут присутствовать различные диодные мосты, регуляторы и, возможно, блоки сопротивления.

Что касается схемы, соответствующей аппарату точечного соединения металлических заготовок, то она существенно сложнее. На ней можно встретить конденсаторы, тиристоры и диоды. Все эти элементы позволяют более тонко контролировать силу тока, а также время сварки.

Существует множество различных схем. Ознакомиться с ними можно как во всемирной паутине, так и в специализированных журналах или книгах.

Схема сварочного трансформатора

Для оперативного (и главное – простого) регулирования силы тока и напряжения на дуге важно применять несложные схемы устройства сварочного трансформатора. Классифицировать их можно только по техническому выполнению.

Чаще всего применяются следующие конструктивные варианты, состоящие для из минимума компонентов. Это делает устройства быстрыми в ремонте, а работать на них способен любой сварщик.

Сварочная аппаратура с шунтом

Сварка с таким агрегатом проста, его схема состоит из «обычной» основы в виде магнитопровода, обмоток и вводимым в проём магнитопровода металлическим элементом. Последний отличается массивностью и предназначен на отбор генерируемой ЭДС. Применяется такое устройство на производстве.

Принцип работы трансформаторного шунта: при необходимости понижения силы тока он подаётся в магнитопровод механическим путём в расчётное положение. На него также начинает рассеиваться магнитное поле, изменяется общее сопротивление электроцепи, что сразу отражается на напряжении и силе тока.

Вся суть – в изменении зазоров от края магнитопровода до шунта. Из-за снижающегося сопротивления воздуха часть магнитного потока переходит на шунт – и не попадает на вторичную обмотку.

Сварочные трансформаторы с секционными обмотками

Такая конструкция включает в себя сразу несколько обмоток, каждая из которых является ступенью для регулирования. Каждая ступень имеет различное количество витков, что при подключении в цепь позволяет генерировать отличающийся по силе электрический ток.

Принцип этой схемы – комбинирование имеющихся ступеней на обмотках для получения необходимых вольт-амперных характеристик сварочной дуги.

Взаимное положение обмоток выполняется для снижения объёмности. Их наматывают друг на друга или рядом. Для подключения на своеобразный пульт выводятся контакты, составление требуемой конфигурации производится переключателями.

Полноценная настройка достигается наличием ступенчатости как во вторичной, так и в первичной обмотках.

Тиристорные сварочные трансформаторы

Регулирование параметров сварочной дуги производится силами тиристора. Суть его работы – в изменении среднего напряжения при переменном токе.

Конструктивно такая «надстройка» состоит из пары тиристоров, настроенных симметрично и смонтированных навстречу друг другу. Это обеспечивает жёсткие вольт-амперные характеристики.

Схема отличается значительным КПД, так как при установке на первичной обмотке потери от падения напряжения будут выше. При этом номинальные токи в самих тиристорах существенно ниже.

Классификация по признакам

Обычно агрегаты делят на 3 вида. По принципу работы сварочного трансформатора. Вернее, его управляющего узла. Выделяют приборы амплитудного регулирования с нормальным или увеличенным рассеиванием. Первый вариант содержит дроссель. Второй более сложен, поскольку имеет, кроме реактивной обмотки, стабилизатор напряжения и конденсаторы.

В третьем виде силу тока регулируют тиристоры. Иногда в такие приборы встраивают еще один трансформатор для подпитки. Она нужна для устойчивости горения дуги. Или эту роль берет на себя импульсный стабилизатор.

В остальном все виды сварочных трансформаторов можно классифицировать по таким признакам:

• Напряжение в сети. Бытовые приборы работают от линии в 220 В. Промышленные запитываются от трехфазной сети в 380 В. Выпускают и комбинированные варианты агрегатов.
• Функциональность. Напрямую зависит от силы тока. Свыше 300 А способны генерировать только промышленные трансформаторы. Если сила тока ниже, то агрегат уже не справиться с толстым металлом.

Работа на многопостовом аппарате Источник ligasvarki.ru

• Количество рабочих постов. Этот показатель определяет, сколько сварочных кабелей можно подключить к аппарату. Существуют многопостовые агрегаты, позволяющие работать одновременно шести сварщикам.
• Способ регулировки. Он зависит от состава управляющего узла.

Ввиду сказанного можно сформулировать рекомендации по выбору сварочного трансформатора для бытовых нужд. Для дома подойдет однофазный прибор с регулирующим дросселем насыщения. Однопостовой агрегат лучше подобрать с выходной силой тока не меньше 300 А. Это пригодится, если придется работать с толстым металлом.

Основные неисправности и методы их устранения

Сварочные трансформаторы – техника, поэтому в них всегда возможны отклонения и неисправности. Какой вариант действий предпринять при отсутствии адекватной работы устройства – следует смотреть по ситуации.

• трансформатор сам по себе выключается: нужно проверить провода и их изоляцию, соединения и все детали – проблема чаще всего заключается в потере питания или прохудившейся электрической защите (короткие замыкания или пробои напряжения при его повышении во время включения);
• гудение превышает привычный уровень: следует подтянуть крепёж магнитопровода и катушек, проверить изоляцию – очень вероятно разбалтывание механики, или проверить режим сварки вплоть до типа и диаметра электрода;
• трансформатор стал сильно греться: переоценить режим его эксплуатации – скорее всего, сварка ведётся не по расчётным режимам, при повышенном токе и для слишком больших толщин, а также без соблюдения соотношения времени под нагрузкой и времени остывания;
• контакты перегреваются: следует зачистить все соединения (после отключения аппарата из сети), плотно собрать их и обновить при необходимости провода – к этому приводит ухудшение примыкания в соединениях;
• сварочный ток оказывается выше или ниже расчётного: проверить настройки аппарата по части регулирующих компонентов, задействовать стабилизатор – ток создают именно они;
• сварочный ток слабо регулируется: регулирующий компонент (дроссель, обмотки) следует проверить на отсутствие механических повреждений или пробоя напряжения;
• сварочная дуга гаснет и сложно зажигается вновь: проверка всей электроцепи с особым вниманием к изоляции и состоянию соединений – скорее всего, где-то есть короткое замыкание;
• после снятия нагрузки трансформатор потребляет огромное количество энергии: полная проверка обмоток – очень вероятно замыкание между отдельными проводами.

Определение неисправности следует делать при снятом напряжении и после отключения от источника питания. Если после проверки этих вариантов действий всё равно остались неисправности, ответ дадут в электротехнической мастерской.

Итог

Трансформатор является центральным узлом любого сварочного аппарата. Его главная задача – снижение напряжения и одновременное повышение силы тока до необходимого значения. Благодаря этому становится возможным соединение металлических изделий между собой.

Устройство сварочного трансформатора является достаточно простым. На данный момент в интернете можно найти большое количество схем реализации данного элемента. Так что его можно собрать даже в бытовых условиях. Однако для этого необходимо правильно выполнить расчет сварочного трансформатора.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов

Основные «плюсы» сварочного трансформатора следующие:

• универсальность: возможность применения для огромного количества вариантов сварки и наплавки (восстановления деталей), но только в отношении чёрных металлов;
• сравнительно экономный расход электроэнергии при грамотно подобранном агрегате и качественный КПД (до 80-90%);
• высокая простота технического обслуживания и ремонтопригодность почти в любых условиях;
• невысокая стоимость;
• отсутствие критичных требований на условия применения.

Недостатки трансформаторного сварочного аппарата тоже имеются:

• значительная зависимость от изменений напряжения в источнике питания – для этого оптимально задействовать стабилизатор (встроенный или отдельный), что приведёт к выравниванию горения дуги;
• сильное разбрызгивание расплавленного металла;
• высокая зависимость сварочного шва от квалификации сварщика;
• не применяется для сваривания цветных сплавов;
• значительные масса и габариты.

Отличия и разновидности оборудования

На производстве применяют следующие виды сварочных аппаратов:

Разновидности сварочного оборудования

• трансформаторы;
• выпрямители;
• инверторы.

Ещё выделяют:

• полуавтоматы;
• генераторы — сварочные аппараты с бензиновым или дизельным электрогенератором;
• и прочие промышленные аппараты.

Как выбрать сварочный трансформатор

Сварочный трансформатор – не просто готовый агрегат, его нужно подобрать под планируемую работу. Сделать это можно, учитывая следующие моменты:

• место применения и цели: бытовой (непродолжительная работа, ток — до 200 А), профессиональный (работать можно долго, ток – до 300-350 А), промышленный (постоянное применение на токах до 1000 А);
• напряжение источника питания: бытовая сеть с 220 В (плюс-минус 10%) или промышленная с 380 В;
• возможности настройки: чем их больше и чем шире интервалы регулирования, тем качественнее будет результат;
• мощность потребляемая: чем она больше, тем лучше функционирует трансформатор, но следует не забывать про возможности питания;
• продолжительность активной работы: сварку с бытовыми моделями можно вести до 30 минут, после чего столько же придётся дать аппарату остыть, для промышленных моделей сварка продолжается часами;
• возможность работы со спектром электродов: трансформатор рассчитывается под диаметр стержня до определенного значения
• цена: экономить с помощью самого дешёвого не стоит.

Хафизов Ильдар

Специалист НАКС IV уровня

Задать вопрос

Для монтажных работ лучше рассмотреть использование инвертора, так как их размеры и вес меньше что важно. Также использование инвертора обеспечить высокую стабильность процесса, а как следствие более качественный шов.

На что обращать внимание при выборе

Надо понимать, что выбор сварочного оборудования это непростая задача и решают ее в несколько этапов.

1. Необходимо знать марку свариваемых материалов и вид требуемого шва. Так, для обработки стали или нержавейки достаточно аппарата обеспечивающего ручную дуговую сварку. Для сварки обыкновенной стали можно использовать аппараты с переменным и постоянным током. Для работы с нержавеющей сталью необходимо использовать аппараты постоянного тока. Рабочие характеристики сварочного трансформатора позволяют работать с разными материалами.

1. В зависимости от размера тока, аппараты в 200 А, относят к бытовым, а в 300 к профессиональным.
2. В зависимости от типа работы – полуавтоматы, обладающие сложной конструкцией и довольно высокой стоимостью, показывают высокую производительность и простоту в управлении.
3. Инверторы обладают малыми габаритами и весом и широкой возможностью настроек.
4. Немаловажное значение имеет место выполнения работ, в частности, климатические условия.
5. Само собой, принимая решение о выборе аппарата необходимо обращать внимание на компанию – производителя.

Как сделать сварочный трансформатор своими руками

Перед физической работой важно определиться со схемой и параметрами изделия.

В качестве основы берутся листы трансформаторного железа – если такого нет «под руками», рекомендуется приобрести подходящие заготовки. Применение обычной листовой стали не принесёт достаточного результата. Можно взять части старых трансформаторов.

Магнитопровод следует делать замкнутой формы – квадратом или прямоугольником, они практичнее круга.

Для создания обмоток важно подбирать медные провода с высокой теплостойкостью. Изоляция у такого должна быть стеклотканевой или хлопчатобумажной – резина не допускается. Поперечное сечение провода для первичной обмотки – около 5-6 кв. мм, что позволит получить здесь до 25 А.

Поперечное сечение для вторичной обмотки – около 30-35 кв. мм, здесь будет протекать значительный по величине сварочный ток. Изоляция должна быть максимально надёжной.

Выполнение обмоток производится в едином направлении. Между рядами необходимо прокладывать дополнительную изоляцию – оптимальна хлопчатобумажная ткань или специальным образом пропитанная трансформаторная бумага.

Укомплектованный обмотками магнитопровод размещается в стальной корпус. Крепёж также изолируется для профилактики утечки тока и короткого замыкания. Корпус важно делать с вентиляционными проёмами – в работе трансформатор греется, ему необходимо сбрасывать тепло.

Вводные и выводные клеммы закрепляются в корпусе и защищаются изолирующими материалами. Органы включения и управления следует располагать на боковой плоскости – не на верхней.

Для гарантированного качества и предотвращения коротких замыканий лучше покупайте заводские трансформаторы.

Как самому смонтировать аппарат

Главная часть самодельного агрегата – сердечник. Его изготавливают из трансформаторной стали, купить которую достаточно сложно. Полученная конструкция имеет вид прямоугольника с сечением более 55 см². При формировании первичной и вторичной катушек устанавливают регулирующий винт. С его помощью перемещают подвижную обмотку.

Сечение провода первой катушки должно составлять более 5 мм². Для сборки трансформатора используют кабели с жаропрочной изоляцией.

Вторичная обмотка формируется из медного проводника сечением 30 мм². На последнем этапе собирают текстолитовый корпус, который служит защитой сварщика от поражения током.

Способы регулирования силы сварного тока

Одна из основных трансформаторных деталей — узел регулировки, состоящий из дросселя насыщения. Он корректирует силу сварного тока, изменяя расстояние между катушками. Но существуют другие пути регулирования этого показателя.

Корректировка силы сварного тока проводится не только при помощи дросселя насыщения.

Можно воспользоваться дросселем магнитного зазора, передвижным либо подмагниченным шунтом, реактивной либо рассеивающей обмоткой, подвижным типом катушки конденсатора. А также тиристорными регуляторами либо импульсными стабилизаторами.

Разновидности моделей трансформаторов предоставляют возможность подобрать себе подходящую. Определяя, какую модель взять, стоит исходить из рабочих задач, для решения которых она будет применяться.

Для бытовых работ подойдет однофазный однопостовый сварочный агрегат с силой тока достигающей 300А и корректировкой дросселем насыщения. Эти модели понятны в использовании и хранении.

Устройство трансформаторного аппарата и принципы его применения

Трансформатор в составе имеет 2 узла: трансформаторный и регуляторный. Первый предназначен для снижения уровня напряжения, которое поступает из электросети 220-380В. Второй отвечает за установку необходимой силы тока.

Существует несколько типов трансформаторных узлов. Они зависят от уровня напряжения, обеспечивающего стабильность работы прибора. Есть три основных типа трансформаторов: однофазный, двухфазный и трехфазный.

Модель однофазного типа комплектуется сердечником и двумя обмотками. В состав двухфазного входит два однофазных, а трехфазного — три однофазных элемента.

Регуляторный узел состоит из дросселя насыщения. Регулировка силы тока происходит изменением зазора дроссельного магнитопровода. Для этого нужно снимать корпусную крышку, что не очень удобно.

Поэтому мастера часто самостоятельно дорабатывают трансформатор, комплектуя его выведенной наружу ручкой, которой регулируют силу тока механически.

Трансформаторный и регуляторный узлы – основа сварочного трансформатора. Однако кроме них в его состав включены другие устройства.

Они не слишком усложняют механизм, потому аппараты этого типа редко получают неисправности. А в случае поломки ремонт можно провести самостоятельно.