МУЛЬТІСВАРОЧНИЙ УНІВЕРСАЛ

./240820101200001673.jpg

Чому «мультісварочний»? Бо в цього зварювального трансформатора (СТ) багато важливих додаткових функцій. Якщо в традиційному «зварювально-ці», який має магнітопровода, зібраний з П-і Ш-образних пластин, часом нікуди втиснути хоча б один-два допоміжних витка, то у пропонованій бублікообразной конструкції вільного місця виявилося предостатньо. У результаті він здатний і на змінному / постійному струмі варити «п'ятіркою», та акумулятори заряджати, і метал плавити, живити безпечним напругою елект-ровижігателі в гуртках «Умілі руки», а також виконувати масу інших справ. Саме час навіть питання ставити по-іншому: а яку ще обмотку і для яких цілей бажає додатково мати користувач такого СТ?!

Дійсно, за серцевиною «СВА-рочніка», який має вигляд «бублика», званого в математиці і техніці тором, велике майбутнє. Розуміючи це, але не маючи у своєму розпорядженні спеціальних тороїдальних магнітопроводів промислового виготовлення, призначених виключно для трансформаторів, самодельщики змушені пристосовувати для своїх СТ циліндричні ерзаци від статорів старих електродвигунів потужністю 1-1,5 кВт. Для цього корпусу електромоторів зазвичай просто розбивають, укладені в пазах обмотки через непотрібність викидають, виступи полюсів вирубують. І все лише для того, щоб на що виходять заготовки (швидше, нагадувати не бублики, а зайво важкі недолугими, бездонні бочки) намотувати товщу міді для досягнення «суперцелі» – варити сталь «п'ятіркою»!

Переконаний: не треба корежіть електродвигуни, навіть якщо вони прийшли в непридатність – дбайливий господар завжди зможе і згорілі обмотки заново перемотати, і подизносівшіеся підшипники замінити. Відновлений двигун здатний ще на багато що …

А для запропонованого мною тороїдального магнітопроводу достатньо 5 – 6 кг брухту трансформаторної сталі. Більш того, як вихідний матеріал тут можна задовольнятися навіть такою ж кількістю покрівельного заліза (відпаленого).

Технологія виготовлення магнітопроводу з такої сировини досить проста (рис. 1). Весь лом плоскою трансформаторної сталі розрізається ножицями на смуги приблизно однакової ширини.

./240820101200001674.jpg
Рис. 1. Формування тороїдального магнітопроводу:
1 – підстава форми; 2 – зовнішній циліндр-опалубка («віночок» шестерні для запуску стартером автомобіля ГАЗ-53); 3 – внутрішній циліндр-опалубка (60-мм відрізок сталевої труби 100×6, злегка проточенний, обгорнутий двома-трьома шарами паперу); 4 – вихідна маса (пластинки шириною 60-70 мм, нарізані з брухту від Ш-і П-подібних пластин трансформаторної сталі, покриті швидкосохнучий клеєм типу конторського, гуміарабік або олійною фарбою і укладені вперекришку, з подальшою забиванням пустот покрівельними відходами)

Практика показує, що найчастіше доводиться мати справу з прямокутниками шириною 60-70 мм або трохи меншими аналогами, нарізані з П-і Ш-образних пластин. У справу йдуть і все «желе-зотрансформаторние», а також покрівельні відходи. Після змазування з обох сторін яких-небудь швидкосохнучий клеєм типу канцелярського («рідке» скло), гуммиарабики або навіть дешевої олійною фарбою їх щільно укладають з невеликим перекриттям в опалубку (як при заливці полою бетонної колони) з підручних матеріалів.

В авторській технології внутрішнім циліндром опалубки (рис.1) служить 60-мм відрізок сталевої труби 100×6 мм. Всередині його необхідно Проточі злегка на конус і обернути (щоб згодом легше виймати з «відлитого» магнітопровода) двома-трьома шарами паперової смуги. А в якості зовнішнього використовується знімний «віночок» шестірні (внутрішній діаметр близько 250 мм) – від системи запуску стартером автомобіля ГАЗ-53.

Зрозуміло, можна застосовувати для опалубки та інші відповідні заготівлі, здатні витримувати механічні напруги, що виникають при «відливання» тороїдального магнітопроводу. А вони – чималі, особливо коли в усі щілинні отвори доводиться молотком забивати дрібні пластини (бажано, щоб ті відповідали ширині набору).

Як тільки клей висохне, тороїдальний сердечник можна вважати практично готовим. Щоправда, на нього ще необхідно зробити односторонньо закруглені напів-кільця-вполубублікі »з ізоляційного матеріалу. Хоча б з фанери-для кращої укладання майбутніх обмоток і виключення замикань на гострі ребра магнітопровода. Цьому ж почне сприяти і попереднє обгортання тора двома-трьома шарами кіперному стрічки, склотканини або тканинній смуги, просоченої оліфою.

Тепер про обмотках «сварочніка». Hf-. вка стверджує, а практика з усією очевидністю доводить, що трансформатор працює в найвигіднішому для нього режимі, якщо в його обмотках через 1 мм2 поперечного перерізу мідного дроту проходить струм, рівний 5 А. При екстремальних умовах цей показник може збільшуватися до 13 А, але при цьому дроти сильно нагріваються і перегорають.

Для зварювання навіть 3-мм електродом потрібно струм не менше 80 А. Значить, і перетин жив мідного кабелю або силовий (зварювальної) шини має йому відповідати. Узяте із солідним запасом, воно для добротного саморобного зварювального трансформатора зазвичай знаходиться в межах від 25 до 35 мм2.

Відштовхуючись від вже згаданих «мінімальних зварювальних» 80 А та враховуючи широко практикується співвідношення витків мережевої і силовий обмотки приблизно 5:1, знаходимо: ток мережевий обмотки повинен бути не менше 16 А. Звідси випливає, що для монтажу мережевий обмотки треба брати мідний дріт перерізом не менше 3,2 мм2. Однак найкращий, мабуть, варіант – ПЕВ2 діаметром 2-2,5 мм.

Прийнято вважати (і це підтверджується практикою), що при «литому» магніто-керівництві, що має площу перерізу по трансформаторної сталі, рівну 40 см2, кожен виток обмотки буде відповідати напрузі в 1 В. Враховуючи можливу нестабільність електроживлення, мережеву обмотку слід зробити з запасом.

Орієнтир – 250 витків. При цьому після 190-го бажано передбачити (не розрізаючи проводу!) Через кожні десять витків відводи. Звичайно ж, перемикач для них повинен бути достатньо надійним, із забезпеченням хорошого електричного контакту щоб уникнути великих втрат енергії і сильного нагріву під час роботи СТ.

Взагалі-то намотування мережевий обмотки – операція досить важка. Виконувати її доводиться за допомогою довгих дерев'яних човників (рис. 2). Все робити акуратно, не допускаючи перехльостування витків, освіти вузликів і пошкодження шару ізоляційного лаку на дроті. В іншому випадку можна очікувати появи між-віткових замикань і перегріву трансформатора.

Якщо розташувати сердечник на двох опорах з м'яким покриттям (підкладкою), що виключає пошкодження ізоляції проводу при намотуванні СТ, то вся робота займе оЧйло двох годин. Закінчити її бажано «за один прохід », щоб обмотка не послабляти і виходила максимально щільного, з ізолюючими прокладками між шарами.

Після того, як мережева буде намотана, непогано перевірити її на холостому ходу. Якщо навіть за тривалий час роботи магнітопровода з обмоткою стане лише ледь теплим, то все в порядку. Значне нагрівання – свідоцтво т0.го, що або витків мало, або має місце межвітковое замикання (а то і пробою обмотки на корпус!).

На двох-тришарову ізоляцію мережевий обмотки повинна бути покладена вторинна – зварювальний, або силова. А це – від 40 до 80 витків мідної шини або багатожильного кабелю. Останній краще за наступними причин: з нього можна відразу зробити зварювальні рукави; істотно полегшується намотування; збільшується термін служби зварювальної обмотки з одночасним спрощенням умов експлуатації, що особливо важливо при експериментуванні з таким СТ. Крім того, спрощується підключення випрямляча і з'являється можливість ефективного регулювання зварювального струму і напруги шляхом виконання елементарної операції – Підмотки або отмативанія витків кабелю.

Для саморобних не надто потужних зварювальних апаратів бажаний наступний графік роботи: хвилина – на зварювання, дві – на технологічну перерву для охолодження СТ Добрий результат дає застосування невеликих вентиляторів. Ймовірно, ще більшого можна досягти при використанні для охолодження «сварочніка» найпростіших теплоізлуча-чих радіаторів, а також мінеральних масел, здатних поліпшити і ізоляцію обмоток СТ.

Добротний зварювальний трансформатор повинен мати крутопадаючих характеристику. Домогтися цього можна, розділивши обмотку на дві рівні частини. На одній стороні сердечника намотуються половина мережевої і половина силовий обмотки, а на іншій – інше (і щоб згодом не плутатися – у тій же послідовності).

Не зайве, мабуть, нагадати, що трансформатор – апарат взаімообратімий: якщо до будь-якої обмотці підключити змінну напругу, на яку вона розрахована, то на інших з'являються ті U-, для яких вони і призначені. До речі, аналогічно чинять багато радіоаматори при визначенні обмоток у невідомому трансформаторі.

З огляду на вищесказане, зовсім не обов'язково мережеву (первинну) обмотку ТЗ намотувати першою, а вже поверх нього – зварювальну (вторинну). Черговість намотування, як і їхні порядкові номери, лише умова для більш швидкої і звичної орієнтації у принциповій електричній схемі «сварочніка». Тому якщо, скажімо, треба намотати одну з обмоток досить жорсткою шиною, при укладанні якої доведеться вдаватися до Киянка, то, звичайно ж, таку «мідь» зручніше розташовувати першою на сердечнику, щоб не пошкодити більш податливі та вразливі проводу інших обмоток.

І ще. Якщо на якусь обмотку є достатньо проводи, а для іншої обмотки його дуже мало, то спочатку приступайте до тієї, де ваші можливості обмежені. Тому що за явного браку кабелю або шини на силову (зварювальну) обмотку, але за наявності потужних діодів-напівпровідникових вентилів стає вигідним відмовитися від зварювання на змінному струмі на користь постійного (мал. 4). У цьому випадку напруга від СТ, а отже, і число витків в обмотці зварювальної достатньо мати мінімальні. Якщо шина – з пошкодженою ізоляцією, то рекомендується її спершу отжечь з охолодженням у воді (мідь стане м'якою), заізольовані шелак і склотканиною і лише після цього приступати до намотування на магнітопровода.

./240820101200001675.jpg
Рис. 2. Укладання витків мережевий обмотки «сварочніка» (междуслойние ізолюючі прокладки умовно не показані): 1 – тороїдальний магнітопровода; 2 – односторонньо заокруглене півкільце-«полубуб-лик» з ізоляційного матеріалу (2 шт.); 3 – кріпильна ізолююча прокладка (2-3 шари кіперному стрічки, склотканини або тканинній смуги, просоченої оліфою); 4-провід мережевий обмотки (ПЕВ2, 02-2,5); 5 – дерев'яний човник

Нерідко у самодельщики виникають труднощі з підключенням силового кабелю до зварюваного виробу: то контакт поганий, то «прихопити» не до чого. Допомогти в таких ситуаціях можуть два варіанти пристосувань (мал. 4): магнітний контакт і затиск типу «крокодил». Обидві саморобки гранично прості у виготовленні, швидко і зручно кріпляться. За відсутності належного контакту достатньо їх небагато потерти про деталь.

./240820101200001676.jpg
Рис. 3. Варіанти пристосувань для контакту «земля» – магнітний (а) і затиск типу «крокодил» (б): 1 – зварювальний кабель; 2 – ручка; 3 – сталева накладка; 4 – кільцевої магніт-«прилипала»; 5 – гвинт (кількість і розташування – за місцем установки); 6 – половина саморобній «зубастої щелепи» прищіпки (з відрізка сталевої труби відповідного типорозміру, 2 шт.); 7 – сталева вісь, расклепанная з двох сторін; 8 – пружина

Непогано також оснастити мережеву обмотку СТ стандартним автоматом АП, розрахованим не менше ніж на 30 А, – з його допомогою зручно відключати трансформатор в паузах між зварюванням. Це значно заощадить електрику, створить сприятливі умови для своєчасного охолодження апарату, зробить роботу більш безпечною. Ну а наявність потужного випрямляча (мал.3) дозволить, як уже зазначалося, використовувати вийшов агрегат при зарядці акумуляторів або організації многопостового харчування, наприклад, низьковольтних паяльників та електровижігателей в шкільних гуртках «Умілі руки». Більш того, такий агрегат воістину незамінний, наприклад, при виробництві гальванічних робіт на дому або запуску автомобіля в холодних умовах.

Дуже цікавим і перспективним є оснащення СТ додаткової обмоткою, яка містить всього лише один повний виток з відпаленого мідної шини 5×50 мм або товстого багатожильного мідного кабелю діаметром близько 20 мм (з кон-цевікамі з відрізків товстостінній мідної труби). Як показала практика, за допомогою такої обмотки можна виконувати гарячу вільну ковку, загартованість і вороніння, паяння і наплавлення; гнуття металевої смуги, труби, товстого сталевого прута, «кругляка», тендітною дроту; лиття олова, цинку, свинцю; ослабленню «прікіпевшіх» болтів, шпильок і гайок; точкове зварювання, гарячу посадку і ряд інших операцій.

./240820101200001677.jpg
Рис. 4. Схемне рішення зварювального випрямляча з регулятором струму для саморобного мультісварочного трансформатора (R1-спіраль з ніхромового дроту діаметром 3-5 мм з пересуваємо ножеобразним контактом)

Як же проводити плавне регулювання струму? Та хоча б згадуваним вище способом – коригуванням силовий (кабельної) обмотки. При змотуванні частини її з магнітопровода зменшується напруга з одночасним збільшенням струму від СТ, зате погіршуються, зокрема, умови запалювання дуги. І навпаки: домотка кабелю призводить до зростання трансформується напруги з одночасним зниженням сили струму, віддається в навантаження. Електродуга при цьому краще запалюється.

Або інший варіант, коли зварювальний кабель підключають до виробу не напряму, а через кілька витків дроту з високим опором (наприклад, ні-хромовим). Скільки резистентних витків-стільки й ступенів регулювання зварювального струму. Дуга запалюється у всіх випадках майже однаково.

Регулювання струму СТ можна здійснити за допомогою комбінованої засувки, виконаної з трансформаторної сталі і кольорового металу. У цьому випадку на маг-нітопроводе виконується поперечний пропив.

Сантехніки, автомобілісти, ремонтники і просто любителі майструвати все своїми руками, цей «сварочнік» з настільки універсальними властивостями – для вас.

Р. КРАВЦЯ,

р. Е й з до,

Краснодарський край

Моделіст-конструктор № 2'2004, с. 16-18.