Как провести переделку сварочного аппарата с переменного тока на постоянный

Главная / Аппараты

Назад

Время на чтение: 3 мин

0

2883

Как выбрать качественное оборудование? Как не ошибиться при покупке? Эти и другие вопросы мучают каждого сварщика, которому известно о сложности выбора сварочного аппарата. О них мы и поговорим в этой статье.

Есть 2 вида современных сварочных механизмов:

• Агрегаты переменного тока (трансформаторы для сварки);
• Механизмы постоянного тока (выпрямители, инверторы).

Первые сегодня применяют гораздо реже. Хотя четверть века назад такие аппараты были на пике своей популярности. Это происходило из-за того, что альтернативы просто не существовало.

• Актуальность вопроса
• Что происходит на самом деле?
• Сварочная дуга: что это?
• Для чего необходимы изменения?
• Как переделать механизм в домашних условиях
• Подведем итоги

Актуальность вопроса

Главным вопросом сварщиков считается такой: какой ток должен быть у аппарата, чтобы он работал долго и качественно – неустойчивый или статичный? Раньше было гораздо проще, потому что все аппараты работали на переменке.

Не стоял трудный выбор, который возник буквально 25 лет назад. Обычному мастеру сегодня крайне сложно определить, что будет работать лучше – инверторы, трансформаторы или выпрямители. Стоит остановиться на этом вопросе подробнее.

Что же собой представляет переменный ток? Это стандартный электрический импульс, который выходит из розеток.

Аппараты старого образца работали именно по такому принципу: они подключали механизм и на выходе получали пару сотен Ампер сварочного тока. Этого хватало для успешной работы.

Сегодня технологии прогрессируют, и появляются аппараты, способные менять ток с переменного на постоянный. Но вот в чем подвох: инвертор переменного тока на самом деле меняет его на статичный. А это понятно далеко не всем.

Наша цель в этой статье – рассказать, что собой представляют и те, и другие аппараты. Кроме этого, мы попытаемся обосновать важность переделки сварочного оборудования с переменного тока на постоянный.

Устройство паяльника работающего по импульсному принципу

Импульсный паяльник устроен относительно просто. Он состоит из:

• Жало — рабочий орган, представляет собой V- образный отрезок медной проволоки толщиной от 1 до 3 миллиметров, закрепленный в держателе.
• Источник питания — подает на жало электрический ток низкого напряжения .
• Рукоятка пистолетного типа.
• Кнопка включения устройства.
• Сетевой кабель с вилкой.
• Лампочка или светодиод подсветки рабочей зоны (необязательно, но очень удобно)

Самый сложный узел — это источник питания. Он преобразует сетевое напряжение в 220 В 50 герц в низкое напряжение высокой частоты (20-40 килогерц). Входная цепь источника через кнопку включения соединена с сетевым кабелем, а к выходной цепи подключены контакты жала. Существуют различные схемы блоков питания импульсных паяльников.

Устройство импульсного паяльника

Источник питания может быть встроенным в рукоятку. Закрепленный в корпусе трансформатор обладает большим весом и заметными размерами. При длительной работе это будет сильно утомлять оператора. В некоторых вариантах исполнения источник питания выполняют в виде отдельного блока. Это повышает безопасность и удобство пользования прибором. Кнопка включения устройства вмонтирована в рукоятку.

Основные конструктивные отличия от обычного паяльника:

• Наличие блока питания.
• Наличие кнопки включения.
• Отсутствие нагревательного элемента.
• Нет необходимости в подставке — температура паяльника повышается только на время пайки, после отпускания кнопки он очень быстро остывает до комнатной температуры .

Конкретные конструкции самодельных импульсных паяльников могут отличаться друг от друга в зависимости от того, какие устройства легли в их основу.

Что происходит на самом деле?

Многие сварщики были в недоумении, когда на рынке появились аппараты нового образца. Трансформаторы оказались не так просты, как их предшественники.

Причиной этому стали особенности переменного тока. Нестабильное горение дуги приводило к тому, что швы получались кривыми. Особенно это касалось труда новичков.

Среди недостатков таких механизмов выделяли:

• Сильный шум при работе;
• Неаккуратность сварки, разбрызгивание металла;
• Сложность работы с аппаратом.

Возникает вполне логичный вопрос: «Не лучше ли пользоваться старым оборудованием, которое генерирует переменный ток?». Над этим неоднозначным вопросом думают многие мастера – как с большим, так и маленьким опытом.

Полуавтомат Саныча

Для изготовления трансформатора Саныч использовал 4 сердечника от ТС-720. Первичную обмотку намотал медным проводом Ø 1,2 мм (кол-во витков 180+25+25+25+25), для вторичной обмотки использовал шину 8 мм 2 (кол-во витков 35+35). Выпрямитель собрал по двухполупериодной схеме. Для переключателя выбрал галетник спаренный. Диоды установил на радиатор, чтобы в процессе работы они не перегревались. Конденсатор поместил в устройство емкостью 30000 мкф. Дроссель фильтра выполнил на сердечнике от ТС-180. Силовая часть включается в работу с помощью контактора ТКД511-ДОД. Трансформатор питания установлен ТС-40, перемотанный на напряжение 15В. Ролик протяжного механизма в этом полуавтомате имеет Ø 26 мм. В нем имеется направляющая канавка глубиной 1 мм и шириной 0,5 мм. Схема регулятора работает от напряжения 6В. Его достаточно, чтобы обеспечивалась оптимальная подача сварочной проволоки

Как ее совершенствовали другие умельцы, можно прочитать сообщения на различных форумах, посвященных этому вопросу и вникнуть в нюансы изготовления.

Сварочная дуга: что это?

Мы говорили ранее, что во время работы дуга может гореть неустойчиво. Процесс часто заметен невооруженным глазом: сварщик выполняет свою работу, а дуга при этом отклоняется от заданной оси. Как итог – шов получается неровным.

Новички часто делают много ошибок, потому что не знают всех нюансов. Это чревато быстрому погасанию дуги и некорректной работе.

Такие моменты наталкивают на мысль о ненужности покупки трансформаторов мастерам без опыта. Но всё обстоит несколько иначе: если вы научитесь работать с таким сложным механизмом, то в будущем у вас не возникнет трудностей с любым другим аппаратом.

Если вы твердо решили отказаться от агрегатов с переменным током — мы посоветуем, что предпринять. Мы подскажем, что делать, когда вы уже купили трансформатор, но пожалели об этом. Наша цель – рассказать, как правильно переделать такой механизм.

Подача проволоки

Чаще всего в таких самодельных полуавтоматах предусматривают возможность подачи сварочной проволоки Ø 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 мм. Скорость подачи ее должна регулироваться. Подающий механизм вместе со сварочной горелкой можно купить в торговой сети. При желании и наличии необходимых деталей его вполне можно сделать своими руками. Смекалистые новаторы для этого используют электродвигатель от дворников автомобиля, 2 подшипника, 2 пластины и ролик Ø 25 мм. Ролик устанавливается на вал электродвигателя. На пластины закрепляются подшипники. Они прижимаются к ролику. Сжатие осуществляется с помощью пружины. Проволока, проходя по специальным направляющим между подшипниками и роликом, протягивается.

Все составляющие механизма устанавливают на пластине толщиной не менее 8-10 мм, изготовленной из текстолита, при этом проволока должна выходить в том месте, где установлен разъем, соединяющий со сварочным рукавом. Здесь же устанавливается катушка с необходимыми Ø и маркой проволоки.

Протяжной механизм в сборе

Самодельную горелку можно изготовить и собственными руками, воспользовавшись рисунком ниже, где ее составные части показаны наглядно в разобранном виде. Ее назначение – замыкать цепь, обеспечивать подачу защитного газа и сварочной проволоки.

Устройство самодельной горелки

Однако те, кто желает быстрее изготовить полуавтомат, могут купить готовый пистолет в торговой сети вместе с рукавами для подачи защитного газа и сварочной проволоки.

Для чего необходимы изменения?

Как вы уже поняли, нельзя однозначно сказать, какой же из аппаратов лучше – работающий на постоянном, либо на переменном токе. Это два разных устройства со своими достоинствами и недостатками, которые стоит учитывать при работе.

Наш совет однозначный: покупайте универсальное оборудование с двумя модификациями.

На рынке есть такие устройства. Но они достаточно дорогие, поэтому не каждый может их купить. Опытные мастера могут смело брать такой агрегат. Ну а если вы новичок и не планируете проводить работы слишком часто – купите трансформатор и переделайте его.

Последний работает очень слаженно. Немного изменив его, вы получите хороший аппарат, способный переключаться с переменного на постоянный ток. Это устройство станет надежным помощником в любом сварочном деле.

Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы

Теоретически можно использовать любую модель трансформатора для питания сварочного аппарата. Главные требования к нему:

• обеспечивать напряжение зажигания дуги на холостом ходу;
• надежно выдерживать ток нагрузки во время сварки без перегрева изоляции от длительной работы;
• отвечать требованиям электрической безопасности.

На практике мне встречались разные конструкции самодельных или заводских трансформаторов. Однако все они требуют проведения электротехнического расчета.

Я уже давно пользуюсь упрощенной методикой, которая позволяет создавать довольно надежные конструкции трансформатора среднего класса точности. Этого вполне достаточно для бытовых целей и блоков питания радиолюбительских устройств.

Она описана у меня на сайте в статье об изготовлении трансформаторного паяльника Момент своими руками. Это усредненная технология. Она не требует уточнения сортов и характеристик электротехнической стали. Мы их обычно не знаем и учесть не можем.

Особенности изготовления сердечника

Умельцы делают магнитопровды из электротехнической стали всевозможных профилей: прямоугольного, тороидального, сдвоенного прямоугольного. Даже мотают витки провода вокруг статоров сгоревших мощных асинхронных электродвигателей.

У нас была возможность пользоваться списанным высоковольтным оборудованием с демонтированными трансформаторами тока и напряжения. Взяли от них полосы электротехнической стали, сделали из них два кольца — бублика. Площадь поперечного сечения каждого по расчетам составила 47,3 см2.

Их изолировали лакотканью, скрепили хлопчатобумажной лентой, образовав фигуру лежащей восьмерки.

Сверху усиленного изоляционного слоя стали мотать провод.

Секреты устройства обмотки питания

Провод для любой цепи должен быть с хорошей, прочной изоляцией, рассчитанной на длительную работу при нагреве. Иначе во время сварки она просто сгорит. Мы исходили из того, что было под рукой.

Нам достался провод с изоляцией лаком, закрытой сверху тканевой оболочкой. Его диаметр — 1,71 мм маловат, но металл — медь.

Поскольку другого провода просто не было, то стали обмотку питания делать из него двумя параллельными магистралями: W1 и W’1 с одинаковым числом витков — 210.

Бублики сердечника монтировали плотно: так они имеют меньшие габариты и вес. Однако, проходное сечение для провода обмоток тоже ограничено. Монтаж затруднен. Поэтому каждую полуобмотку питания разнесли на свои кольца магнитопровода.

Таким способом мы:

• вдвое увеличили поперечное сечение провода обмотки питания;
• сэкономили место внутри бубликов для размещения силовой обмотки.

Выравнивание провода

Получить плотную намотку можно только из хорошо выровненной жилы. Когда мы снимали проволоку со старого трансформатора, то она получилась искривленной.

Прикинули в уме необходимую длину. Конечно же ее не хватило. Каждую обмотку пришлось делать из двух частей и сращивать винтовым зажимом прямо на бублике.

Провод растянули на улице по всей длине. Взяли в руки пассатижи. Зажали ими противоположные концы и потянули с силой в разные стороны. Жила получилась хорошо выровненной. Скрутили ее кольцом с диаметром около метра.

Технология намотки провода на тор

Для обмотки питания мы использовали метод намотки ободом или колесом, когда из провода делается кольцо большого диаметра и заводится внутрь тора вращением по одному витку.

Этот же принцип используется при надевании заводного кольца, например, на ключ или брелок. После того, как колесо заведено внутрь бублика его начинают постепенно раскручивать, укладывая и фиксируя провод.

Этот процесс хорошо показал Дмитрий Волжский в своем видеоролике «Намотка первичной обмотки тороидальных трансформаторов».

Эта работа трудная, кропотливая, требует усидчивости и внимания. Провод надо плотно укладывать, считать, контролировать процесс заполнения внутренней полости, вести запись намотанного количества витков.

Как мотать силовую обмотку

Для нее мы нашли медный провод подходящего сечения — 21 мм2. Прикинули длину. Она влияет на число витков, а от них зависит напряжение холостого хода, необходимое для хорошего зажигания электрической дуги.

Обычно справочники рекомендуют 60-70 вольт. Нам один опытный сварщик сказал, что в нашем случае будет достаточно 50. Решили проверить, а если не хватит, то дополнительно увеличить обмотку.

Сделали 48 витков со средним выводом. Итого получилось на бублике три конца:

• средний — для прямого подключения «плюса» к сварочному электроду;
• крайние — на тиристоры и после них на массу.

Поскольку бублики скреплены и на них уже по краям колец смонтированы обмотки питания, то намотку силовой цепи выполняли методом «челнока». Выровненный провод сложили змейкой и просовывали для каждого витка через отверстия бубликов.

Отпайку средней точки выполнили винтовым соединением с его изоляцией лакотканью.

Подведем итоги

Каждый человек, занимающийся сварочными работами, мечтает об универсальном механизме, работающем на постоянном и переменном токе. Но может ли хороший аппарат быть недорогим? Последнее условие выполнить практически нереально, ведь готовый механизм стоит немаленьких денег.

Конечно, если вы опытный сварщик, у которого много заказов каждый день – это хороший вариант. Но что делать новичку? Ведь он зачастую не готов к большим растратам.

В этом случае на помощь придут золотые руки и пара часов свободного времени. Выберите недорогой трансформатор, вооружитесь поддержкой опытного товарища – и у вас получится создать уникальное устройство.

Аппарат в итоге сможет варить на постоянном токе, а вы будете довольны его работой. Даже если дополнение вам не пригодится, его всегда удобно иметь под рукой. Все детали для такой конструкции легко приобрести. А, может, они и вовсе пылятся у вас в гараже.

Последовательная сборка всех деталей

Все элементы агрегата для сварки должны располагаться на базе из металла или текстолита строго на своих местах.

По правилам выпрямитель граничит с трансформатором, а дроссель находится на одной плате с выпрямителем.

Регулятор силы тока устанавливают на панель управления. Сам каркас для конструкции агрегата создается из листов алюминия, для этого подойдет и сталь.

Также можно воспользоваться уже готовым корпусом, который до этого защищал содержимое системного блока компьютера или осциллографа. Главное, он должен быть прочным и твердым.

На большом расстоянии от трансформатора размещают плату с тиристорами. Так же не близко к трансформатору устанавливают выпрямитель.

Причина такого расположения – сильное нагревание трансформатора и дросселя.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Сварочный рукав для полуавтомата

Тепло от дросселя отводят тиристоры, устанавливаемые на радиаторах из алюминия. Они сводят на нет даже тепловые волны, исходящие от проводов.

К наружной панели прикрепляют держак электрода, а к задней – провод с вилкой для подключения агрегата к бытовой сети.

Как собрать своими руками агрегат для сварки, демонстрирует видео в нашей статье.

Видео:

Ни в коем случае нельзя фиксировать элементы агрегата вплотную друг к другу, так они должны подвергаться обдуву.

На сторонах каркаса необходимо проделать дырочки, откуда будет поступать воздух. Это нужно и для установки системы охлаждения.

Если агрегат для сварки постоянно находится на одном и том же месте, то с ним вряд ли что-то случится.

Долгое время сможет работать регулятор тока, если точнее, его ручка, зафиксированная на наружной стенке.

Но переносные мини инверторы, которые берут на выездные работы, могут подвергаться механическим ударам. В основном, от этого страдает корпус изделия, но существует риск отпадения дросселя.

Изделие собрано – пора проверить, как оно функционирует. При тестировании работы агрегата для сварки нельзя пользоваться временными проводами.

Проверять изделие нужно уже со штатными контактными кабелями.

Во время самого первого подключения к сети смотрят на регулятор силы тока. Важно проследить, не осталось ли незафиксированных деталей.

Если агрегат исправен и лишен дефектов, то можно приступать к сварке на различных режимах.

Зачем переделывать аппарат?

Теперь вы знаете, что вопрос «Так какой ток лучше: переменка или постоянка?» не имеет ответа. Аппараты на переменке и аппараты на постоянке — это два разных явления со своими достоинствами и недостатками. И в идеале лучше иметь в своем арсенале универсальное оборудование, способное варить и на постоянном, и на переменном токе.

В продаже встречаются такие аппараты, но они стоят несравнимо дорого. Если вы профессионал, то есть смысл купить такое устройство. Но если вы любитель, и варите пару раз в год у себя на даче или в гараже, то лучше приобрести трансформаторный аппарат и немного доработать его. Трансформатор, работающий на переменном токе, можно снабдить возможностью переключения на постоянный ток. Так вы получите недорогой универсальный аппарат, который к тому же будет мощным и надежным.

Подающий механизм

Электродная проволока должна подаваться непрерывно и равномерно – тогда сварка получится качественной. Скорость подачи должна регулироваться. Есть три варианта как сделать устройство:

1. Купить полностью готовый механизм в сборе. Дорого, зато быстро.
2. Купить только подающие катушки.
3. Сделать все своими руками.

Если выбран третий вариант, понадобится:

• два подшипника, направляющий ролик, пружина натяжения;
• двигатель для подачи проволоки – подойдет мотор от дворников;
• металлическая пластина для крепления механизма.

Один подшипник прижимной – он должен быть регулируемый, второй служит опорой для ролика. Принцип изготовления:

• на пластине делаются отверстия для вала двигателя и для крепления подшипников;
• мотор закрепляется сзади пластины;
• на вал надевается направляющий ролик;
• сверху и снизу закрепляются подшипники;

Подшипники лучше всего ставить на металлические полоски – один край прикрепляется болтом к основной пластине, а к другому подсоединяется пружина с регулировочным болтом.

Сделанный механизм, размещается в корпусе так, чтобы ролики располагались на одной линии с разъемом для горелки, т.е., чтобы проволока не переламывалась. Перед роликами нужно установить жесткую трубку для выравнивания проволоки.

Реализация электрической части

Для этого понадобится:

• два автомобильных реле;
• диод;
• шим регулятор для двигателя;
• конденсатор с транзистором;
• электромагнитный клапан холостого хода – для подачи газа в горелку. Подойдет любая ВАЗовкая модель, например от восьмерки;
• провода.

Схема управления подачей проволоки и газа довольно проста и реализуется следующим образом:

• при нажатии кнопки на горелке срабатывает реле №1 и реле №2;
• реле №1 включает клапан подачи газа;
• реле №2 работает в паре с конденсатором и включает подачу проволоки с задержкой;
• протяжка проволоки делается дополнительной кнопкой в обход реле подачи газа;
• для снятия самоиндукции с электромагнитного клапана, к нему подключается диод.
• Нужно предусмотреть подключение горелки к силовому кабелю от инвертора. Для этого рядом с евро разъемом, можно установить быстросъемный разъем и подключить его к горелке.

Полуавтоматический аппарат имеет такую последовательность работы:

1. Включается подача газа.
2. С небольшой задержкой включается подача проволоки.

Такая последовательность нужна, чтобы проволока сразу попадала в защитную среду. Если сделать полуавтомат без задержки – проволока будет залипать. Для ее реализации, понадобится конденсатор и транзистор, через которые подключается реле управления двигателем. Принцип действия:

• напряжение подается на конденсатор;
• он заряжается;
• ток подается на транзистор;
• включается реле.

Емкость конденсатора нужно подбирать так, чтобы задержка равнялось примерно 0,5 секунды – этого достаточно для заполнения сварочной ванны.

После сборки механизм нужно протестировать, а процесс изготовления можно увидеть на видео.

Узел управления

Для подачи газа и присадки в сварочный полуавтомата потребуются:

• 2 реле;
• диод;
• ШИМ регулятор;
• емкость с транзистором и сопротивлением;
• электромагнитный клапан;
• провода.

Клапан требуется для поступления газа в зону сварки. Все комплектующие можно приобрести на распродаже б/у запчастей.

Схемы управления в полуавтомате инверторного типа могут быть разными, но суть их проста и заключается в следующем.

При нажатии кнопки на горелке переключаются оба реле. Первое подает напряжение на клапан открывающий подачу газа.

Второе реле подает питание на электродвигатель подачи проволоки. Но его включение происходит немного позже из-за фильтра низких частот в виде RC цепочки образованной конденсатором и резистором.

Иногда требуется протяжка проволоки без подачи газа. Для этого случая предусматривается дополнительная кнопка, которая обеспечивает протяжку, минуя реле газа.

Самоиндукция с клапана снимается, если подключить диод. Чтобы запитать с инвертора MIG горелку, нужно установить рядом с евро разъемом дополнительный, через который и будет поступать ток.

При включении кнопки на горелке начинается поступление газа, через некоторое время подается присадка. Время задержки регулируется подобранными номиналами емкости и резистора. Пауза в полуавтомате инверторного типа необходима для защиты газом сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха.

При включении кнопки, напряжение поступает на емкость. Постепенно она заряжается, при достижении определенного значения происходит открытие транзистора, что вызывает включение реле.