ВИГОТОВЛЕННЯ Зварювальні трансформатори

С. ЄВДОКИМОВ, м. Новосибірськ

Як правило, при самостійному виготовленні зварювального апарату першим постає питання — де взяти магнітопровода для трансформатора. Особливої гостроти це питання набуває для сільських радіоаматорів. Автор вміщеній нижче статті розповідає про свій досвід з виготовлення зварювального трансформатора.

Вимоги, що пред'являються до трансформатора електрозварювального апарату, вельми специфічні і задовольнити їх в реальній конструкції дуже непросто, особливо, якщо можливості радіоаматора обмежені. Мені вдалося знайти конструктивний варіант магнітопровода, який, з одного боку, досить легко виготовити і вихідні матеріали легкодоступні, а з іншого – технічні характеристики зібраного вузла виявилися цілком задовільними.

Магнітопроводи складений із шести комплектів магнітопроводів від мережевих трансформаторів ТСА-270-1 старих лампових телевізорів кольорових УЛПЦТ-61, УЛПЦТІ-61-ll і їм подібних. Магнітопроводи трансформатора ТСА-270-1 – ПЛ25х45 – складається з двох П-подібних частин.

У зібраному вигляді складовою магнітопровода представляє собою шестіле-пестковую ромашку (рис. 1).

На вигляді зверху показана нижня половина маг-нітопровода; котушка умовно знята. З креслення легко бачити, що для збирання магнітопровода необхідно два ребра внутрішніх колін всіх П-подібних частин 2 і 3 зрізати по всій довжині на кут 30 град.

Виготовлення магнітопровода починають з того, що при розбиранні трансформаторів всі П-образні частини розмічають таким чином, щоб при остаточному складанні вузла забезпечити стиковку кожної "своєї" пари в тому ж взаємне положенні, яке було в трансформаторі спочатку. Це дозволить звести до мінімуму повітряний зазор між верхньою половиною складеного магнітопровода і нижній його половиною.

Потім приступають до обробки внутрішніх колін П-подібних частин. Для цього зовнішнє коліно кожної з них щільно обмотують будь-який нерастя-Гів'а стрічкою, як показано на рис. 2.


Рис. 2.

Годиться чорна липка тканинна ізоляційна стрічка, а також липка лавсановій ізолента, відома під найменуванням "скотч".

Внутрішнє коліно затискають в невелику саморобну найпростішу струбцини, зігнуту з обрізка жорсткого листа товщиною 3 … 3.5 мм з різьбою Мб під затискної гвинт. Струбцина встановлюють так, щоб одне з ребер внутрішнього коліна залишилося вільним для обробки.

Ці заходи – обмотка стрічкою і затиснута в струбцини – необхідні для попередження розшарування П-образного пакету на окремі пластини при обробці.

Зрізати кут на металевій деталі можна кількома способами, але найбільш доступні з них два. Перший – відпиляти швидко обертається тонким корундовим диском ("болгаркою") і другий – найпростіший – Сточити на звичайному точильно верстаті. Абразивний диск точильного верстата повинен мати середню зернистість і досить велику частоту обертання – не менше 2800 … 3000 хв -1 .

Працювати треба вкрай обережно, з дуже невеликим натиском на диск, не допускаючи сильного розігрівання деталі. Дуже важливо дотримуватися вказане на рис. 2 напрямок обертання

диска щодо деталі. Ні в якому разі не працюйте на точильно верстаті, який не має упору-подручніка й огородження диска. На час обточування обов'язково вдягайте захисні окуляри.

Після обробки однієї кромки деталі струбцини переміщають на цей бік і обточує другу крайку. Для того щоб витримати кути сточування з прийнятною точністю, доцільно виготовити кілька саморобних шаблонів-кутоміром різної форми.

Описаним способом по черзі обробляють внутрішнє коліно всіх дванадцяти П-подібних частин майбутнього складеного магнітопровода. Всі оброблені площині варто покрити епоксидним лаком. Не допускайте попадання лаку на стикувальні поверхні П-подібних частин.

Як тільки лак висохне, виконують пробну збірку складеного магнітопровода та виготовляють для нього за місцем стяжні двенадцатіугольную обойму 1 (див. рис. 1), що складається з трьох однакових частин. Її вирізають з немагнітного листового металу товщиною 1 мм. Стиснення нижньої і верхньої половин складеного магнітопровода в осьовому напрямку забезпечують дві плити 5 і 7 з листового гетинаксу товщиною 10 … 12 мм, стягуються шістьма різьбовими шпильками 4. З обох сторін магнітопровода під плити встановлюють за шість прокладок 6 прямокутної форми з жорсткої листової губчастої гуми товщиною 5 мм.

У кожній плиті свердлять шість отворів діаметром 20 мм, розташованих по колу, і одне в центрі – 50 мм. Ці отвори необхідні для забезпечення протікання конвекційних потоків повітря. Взагалі, питань охолодження трансформатора слід приділити особливу увагу, оскільки він буде працювати у важких умовах теплових. Крім вентиляційних, в плитах просвердлені по шість отворів діаметром 5,3 мм під стяжні різьбові (М5) шпильки 4.

Мережева обмотка трансформатора на 220 В містить 183 витка мідного дроту ПЕВ-2 1,43 (при щільності струму близько 9 А / мм 2 ). Обмотка має два відводи – від 150-го витка і від 162-го витка. Вторинна обмотка на напругу 40 В складається з 34 витків дроту перетином 17,64 мм 2 з відводами від 22-го, 26-го і 30-го витків. Додаткова обмотка III містить 36 витків дроту МГШВ-0, 35.

Ближче до центрального стрижню укладають вторинну обмотку. Її намотують на дерев'яному шаблоні проводом квадратного перетину 4,2 x4, 2 мм в бавовняної ізоляції. Готову обмотку знімають з шаблону і зверху обмотують двома-трьома шарами льон-

ти з Лакотканини. Для кращої фіксації витків котушку слід попередньо просочити епоксидним лаком. Висновки обмотки слід виготовити з мідного стрічки відповідного перерізу і ретельно припаяти так, як показано на рис. 3.

Для намотування первинної обмотки можна випиляти індивідуальний шаблон, але краще в якості нього використовувати готову вторинну обмотку, наклавши на неї прокладку з двох шарів прессшпана – це полегшить зняття готової обмотки з шаблону. При відсутності мідного дроту зазначеного перерізу можна виконати обмотку алюмінієвим емальованим дротом, знятим з котушок розібраних трансформаторів ТСА-270-1. Обмотку намотують в три дроти, укладаючи їх виток до витка. Шари проводи по мірі їх укладання доцільно просочувати епоксидним лаком.

Виготовлення обмотки III зазвичай проблем не викликає. Її найкраще поєднати із вторинною.

Коли всі деталі трансформатора готові, приступають до його складання. У стяжні обойму 1 (див. рис. 1) встановлюють нижні П-образні частини 2 магнітопровода, потім в кільцевій паз укладають обмотки.

Їх треба взаємно розмістити так, щоб між ними і краями магнітопровода утворилися повітряні зазори. Щоб ці зазори фіксувати, в них через 40 … 50 мм вставляють змащені епоксидним лаком гетинакс-ші або дерев'яні розпірки квадратного перетину.

Нижні П-образні частини 2 накривають верхніми 3, у точній відповідності з наявною на них розміткою.

Гвинтами 8 плетений обойми рівномірно стискають всі елементи магнітопровода в єдине ціле в радіальному напрямку, проте зусилля стиснення поки не доводять до максимального. Потім магнітопровода поміщають на нижню плиту 7, не забувши гумові прокладки 6, і точно орієнтують його відносно всіх вентиляційних отворів. Встановлюють гумові прокладки 6 зверху і накривають верхній плитою 5.

У відповідні отвори плит вставляють шість різьбових шпильок 4 з гайками і рівномірно стягують елементи магнітопровода в осьовому напрямку. Тепер залишається остаточно затягнути гвинти обойми 1. Не слід надмірно сильно стискати обойму, інакше може порушитися форма П-подібних частин магнітопровода з появою повітряного зазору між ними. На закінчення доцільно через центральні отвори у плитах заповнити епоксидним лаком всі зазори між деталями центрального стрижня – це зменшить гудіння трансформатора при роботі.

В основу побудови зварювального трансформатора були покладені рекомендації і розрахункові співвідношення, викладені в статті В. Баранова "Малопотужний зварювальний апарат" в "Радіо", 1996, № 7, с. 52-54. Можливість регулювання крутизни падіння ВАХ трансформатора реалізована так само, як зазначено в цій статті.

РАДІО № 5, 2002 р., с. 44-45.