"Вольтодобавка" в зварювальному апараті

Л. СТЕПАНОВ, м. Істра Московської обл.

Саморобні малогабаритні зварювальні апарати зі змінним зварювальним струмом і живленням від побутової електромережі прості у виготовленні і недорогі, проте працювати з ними важко – стійкість дуги недостатня. Поліпшити роботу апарата можна, якщо перевести його на постійний зварювальний струм [1].

Як показує практика, при постійному зварювальному струмі для горіння дуги цілком достатньо напруги 30 … 40 В. Але запалити її як і раніше не просто. Для малопотужного зварювального апарата – це найважчий режим, так як відбувається замикання вторинної обмотки на короткий час до моменту відведення електрода від деталі.

./240820101200001667.jpg

Полегшити процес запалювання дуги можна підвищенням напруги холостого ходу зварювального апарату. Проте підвищення цієї напруги обмежене вимогами електробезпеки – воно не повинне перевищувати 80 В згідно ГОСТ95-77Е [2]. До того ж, як уже було сказано, оптимум за умовами горіння дуги знаходиться, навпаки, в зоні менших значень напруги.

Тому я поставив собі завдання розробити зварювальний апарат, у якого напруга холостого ходу підвищено "вольтдобавкой", а після запалювання дуги зменшується до оптимальних 30 … 40 В. Схема такого апарату показана на рис. 1.

Зварювальний трансформатор Т1 з доданими випрямлячем VD1-VD4 доповнений ще однією обмоткою III, випрямлячем VD5-VD8, дроселем L1 і перемикальних діодом VD9. Обмотка III намотана на окремому каркасі і рас-

покладена поруч з котушкою, яка містить мережеву і основну обмотки I і II відповідно.

Основна вторинна обмотка II розрахована на напругу 30 … 40 В і струм 100 … 120 О. Вона забезпечує робочий зварювальний струм в дузі. Додаткова вторинна обмотка III розрахована на напругу 12 … 14 В при струмі 10 А. Вона формує напругу "вольтдобавкі".

До моменту дотику електродом зварюваних деталей напруга на ньому дорівнює сумі значень випрямленої напруги обох обмоток, оскільки перемикальних діод VD9 виявляється закритим вихідним напругою мосту VD5-VD8, а обидва мости – включеними послідовно. Напруга на електроді одно 42 … 54 В.

./240820101200001668.jpg

При торканні електродом деталі діод VD9 відкривається, напруга на ньому зменшується до 1,5 В, забезпечуючи зварювальний струм через запалену дугу. Оскільки через діоди VD5-VD8 та дросель L1 зварювальний струм не протікає, для цього мосту достатньо десяти-Перний діодів, а дросель можна намотати на будь-якому магнітопроводі перетином 10 … 12 см2. Обмотку виконують проводом ПЕВ-2 діаметром 1,6 … 1,8 мм до заповнення вікна. При збірці магніто-проводи необхідно передбачити немагнітних зазор між його частинами, вклавши прокладку з прессшпана товщиною 0,5 … 1 мм.

Замість КД242Б можна використовувати діоди Д305, Д214, КД213А, КД213В, КД2999А-КД2999В. Їх треба встановити на пластинчасті тепловідвід розмірами 100x100x5 мм. Замість ВК2-200 підійдуть діоди Д161-250, Д161-320.

Ці діоди найкраще змонтувати на тепловідвід заводського виготовлення. Тут можуть бути корисні рекомендації, дані в [2].

Конструктивно пристрій "вольтдобавкі" може бути виконане і у вигляді приставки до побутового зварювальному апарату, переведеному на постійний зварювальний струм. Схема такої приставки показана на рис. 2. Магнітопроводи трансформатора Т1 і його мережева обмотка – від мережевого трансформатора ТС-270, що використовується в старих лампових телевізорів кольорового зображення. Вторинну обмотку 12 В при струмі до 15 А треба намотати самостійно. Доцільно передбачити у цієї обмотки висновки на 13, 14і 15Вс тим, щоб приставку можна було використовувати і для інших цілей, зокрема для зарядки акумуляторних батарей.

./240820101200001669.jpg

Перемикальних діод VD5 входить до складу приставки. Дросель L1 такий же, як зазначено вище.

Якщо трохи змінити схему на рис. 2, можна зменшити число необхідних діодів, а значить, і громіздких тепловідводів для них, як показано на рис. 3. Робота цього вузла аналогічна описаному вище, різниця лише в тому, що роль перемикальних виконують два діоди VD1, VD3 випрямні мосту апарату. Вони відкриваються по черзі на половину періоду мережевої напруги, коли дуга ще не засвічена, і закриті, коли дуга горить.

На закінчення слід зауважити, що при виготовленні зварювального апарату доцільно скористатися інформацією, викладеною в [2].

ЛІТЕРАТУРА

1. Клабуков А., Бабинець С. Доопрацювання зварювального апарату. – Радіо, 2002, № 4, с. 42.

2. Володін В. Зварювальний трансформатор: розрахунок і виготовлення. – Радіо, 2002, № 11, с. 35, 36; № 12, с. 38, 39.

РАДІО № 6, 2004, с.40