Как делается сварочный точечный аппарат своими руками?

Дата: 28.05.2015
Просмотров: 981
Комментариев:
Рейтинг: 95
Комментариев:
Рейтинг: 95
Оглавление: [скрыть]
  • Как сделать точечный сварочный аппарат своими руками?
  • Как сделать трансформатор под сварочный аппарат?
  • Первичная и вторичная обмотки
  • Объединение двух трансформаторов
  • Определение одноименных проводов
  • Как сделать электроды?
  • Как делаются органы управления?

Своими руками проще всего изготавливается точечный сварочный аппарат переменного тока, в котором нет возможности регулировать силу тока.

Точечный сварочный аппарат

Точечный сварочный аппарат достаточно просто изготовить своими руками. Управляются они с помощью электрического импульса.

Процесс сварки управляется с помощью изменения длительности электрического импульса. В данном случае можно использовать реле времени или выполнять регулировку вручную, используя специальный выключатель.

Как сделать точечный сварочный аппарат своими руками?

Схема прохождения электротока по проводнику в сварке

Схема прохождения электротока по проводнику в сварке.

В случае прохождения электротока по проводнику количество теплоты, которое выделяется в проводнике, будет прямо пропорциональным квадрату тока, сопротивлению проводника, а также времени, на протяжении которого электроток протекает по проводнику. К примеру, при токе в 1000 А на плохо изготовленных соединениях и проводах небольшой толщины будет теряться приблизительно в 10000 раз больше энергии, чем при токе в 10 А. Именно поэтому не допускается пренебрегать качеством электрических цепей.
Элементы, которые нужны:

  1. Трансформатор от микроволновки.
  2. Стержни из меди.
  3. Выключатель.
  4. Рычаг.
Вернуться к оглавлению

Как сделать трансформатор под сварочный аппарат?

Схема конструкции трансформатора

Схема конструкции трансформатора.

Основной составляющей частью аппарата для контактной точечной сварки является силовой трансформатор с необходимым коэффициентом трансформации. В данном случае коэффициент должен быть большим, чтобы была возможность обеспечить большой сварочный ток. Подобный трансформатор можно изготовить из того же элемента от микроволновой печи большой мощности (мощность данного элемента должна быть 1 кВт или более). Трансформатор нужен тот, который питает магнетрон.

Подобные трансформаторы отличаются доступностью и высоким уровнем мощности. Устройства подобного типа хватает для аппарата точечной сварки, который будет способен соединять листы из стали толщиной 1 мм. Если будет нужен сварочный аппарат большей мощности, есть возможность применять два или более трансформатора.

Схема устройства магнетрона

Схема устройства магнетрона.

В микроволновой печи для функционирования магнетрона будет нужно достаточно высокое напряжение (порядка 4000 В). Именно поэтому элемент, который питает магнетрон, является не понижающим, а повышающим. У его первичной обмотки имеется меньшее количество витков, чем у вторичной, при этом толщина провода обмотки больше.

На магнетрон будет подаваться напряжение, которое удваивается удвоителем, потому на выходе подобных трансформаторов будет порядка 2000 В. По этой причине не нужно проверять работоспособность трансформатора, включая его в электрическую сеть, чтобы измерить напряжение на выходе.

Вернуться к оглавлению

Первичная и вторичная обмотки

Цилиндрические обмотки

Цилиндрические обмотки: а – однослойная; б – двухслойная;
в – многослойная из круглого провода; 1 – витки из прямоугольного провода; 2 – разрезные выравнивающие кольца; 3 – бумажно-бакелитовый цилиндр; 4 – конец первого слоя обмотки; 5 – вертикальные рейки; 6 – внутренние ответвления обмотки.

От подобного трансформатора должен идти магнитный провод, также понадобится первичная обмотка, в которой имеется небольшое количество витков и толстый провод. Вторичную обмотку надо будет срезать ножовкой или отрубить стамеской (если магнитный провод надежно сваривался, а не склеивался). Далее, ее нужно выбить стержнем, высверлить или выковырять. Высверливать ее может понадобиться тогда, когда обмотка набивается в окно достаточно плотно, а попытки ее выбивания могут привести к повреждению магнитного провода.
В процессе удаления вторичной обмотки надо стараться не повреждать первичную обмотку.
Помимо двух обмоток, в устройство трансформатора могут устанавливаться шунты, которые ограничивают ток. Их тоже понадобится удалить.

После того как из трансформатора буду извлечены ненужные элементы, понадобится намотать новую вторичную обмотку. Чтобы обеспечить большой ток (около 1000 А), будет нужен провод из меди большой толщины, который имеет площадь сечения более 100 мм², то есть его диаметр должен быть больше 1 см. В данном случае может подойти как один провод с большим количеством жил, так и пучок нескольких проводов маленького диаметра. Если провод имеет толстую изоляцию, то сделать необходимое количество витков будет достаточно сложно. В таком случае изоляцию рекомендуется снять, после чего обмотать провод изолентой из ткани. Длину провода нужно выбрать наименьшую из всех возможных. Это нужно для того, чтобы не создать дополнительное сопротивление.

Нужно сделать приблизительно 2-3 витка. На выходе надо получить порядка 2 В. Если получится просунуть в окна трансформатора большее количество витков, то можно получить большее выходное напряжение, в результате чего будет больший ток (если сравнивать с небольшим количеством витков такого же провода). Таким образом, можно будет получить и большую мощность аппарата.

Вернуться к оглавлению

Объединение двух трансформаторов

Если имеется два одинаковых трансформатора, есть возможность объединить их в один мощный источник тока.

Схема соединения трансформаторов

Схема соединения трансформаторов.

Это может быть необходимо в случае, если в наличии есть 2 конструкции трансформатора с небольшой мощностью или тогда, когда нужно своими руками изготовить точечный сварочный аппарат для работы с металлом большей толщины.
Изображенные на схеме соединения в цепочке вторичных обмоток будут на электродах, то есть в случае двух устройств мощностью, к примеру, по 0,5 кВт будет нужно установить 2 одинаковых провода диаметром 1 см, концы которых надо соединить с электродами. В результате получится удвоить сварочный ток аппарата.
Следует знать, что если будет допущена ошибка в соединении выводов первичных и вторичных обмоток, то будет короткое замыкание.

Если имеется в наличии 2 трансформатора большой мощности, при этом напряжение нужно увеличить, а размеры окна магнитного провода не дают возможности выполнить необходимое количество витков проводом большой толщины на одном из трансформаторов, вторичные обмотки двух устройств понадобится соединять последовательно (один провод надо протянуть через два трансформатора). Количество витков должно быть одинаковым на каждом из трансформаторов. Направление витков нужно согласовать, чтобы не получить противофазы и напряжения на выходе близкого к 0. Для начала рекомендуется поэкспериментировать с проводами небольшой толщины.

Вернуться к оглавлению

Определение одноименных проводов

Схема одноименных выводов обмотки

Схема одноименных выводов обмотки.

В большинстве случаев одноименные выводы обмотки в устройствах всегда обозначаются. Если по каким-то причинам определить их не получается, понадобится провести небольшой эксперимент.
В данном случае выходное напряжение будет подаваться на поочередно соединенные обмотки двух одинаковых устройств, а на выходе, который образуется поочередным соединением вторичных обмоток, включается вольтметр переменного напряжения. В зависимости от направления включения обмотки может быть 2 ситуации: вольтметр будет показывать какое-либо напряжение или напряжение, которое на выходе равно 0. Первая ситуация означает, что и в первичной, и во вторичной цепях объединяются друг с другом разноименные выводы первичной и вторичной обмотки. Напряжение на каждой первичной обмотке равняется половине входного и будет трансформироваться во вторичных обмотках с одинаковым коэффициентом трансформации. В случае указанного включения вторичных обмоток напряжения на них будут суммироваться, а вольтметр даст удвоенное значение напряжения каждой обмотки.

Вольтметр

Вольтметр используется для измерения режима сварки.

Нулевое значение вольтметра говорит о том, что одинаковые по значению напряжения на поочередно включенных первичных и вторичных обмотках устройств будут иметь противоположные знаки. Следовательно, какая-то из пар обмоток объединяется одноименными выводами. В таком случае, изменив, к примеру, последовательность соединения выводов первичной обмотки так, как это изображается на рисунке Б, на выходе можно получить удвоенное значение выходного напряжения каждой вторичной обмотки. В результате можно будет считать, что обмотки устройства соединяются разноименными выводами. Подобный результат можно получить и путем изменения последовательности соединения выводов вторичной обмотки каждого из устройств.

Для того чтобы своими руками изготовить аппарат для точечной сварки большей мощности, таким же образом нужно соединить большее количество трансформаторов. Однако следует проверить, позволит ли это сделать электрическая сеть. Трансформатор, который имеет слишком большую мощность, может вызвать большое падение напряжения в электросети, привести к срабатыванию предохранителей, перегоранию лампочек, жалобам других жильцов дома и так далее. Именно поэтому мощность точечных сварочных аппаратов, которые изготавливаются своими руками, ограничивается значениями, которые способны обеспечить силу тока сварки в 1500-2000 А. Нехватка силы тока может компенсироваться за счет увеличения времени цикла сварки.

Вернуться к оглавлению

Как сделать электроды?

Медный стержень

Медный стержень используется в качестве электродов.

В качестве электродов будут использоваться стержни, которые изготавливаются из меди. Электрод нужно делать максимально возможной толщины. Рекомендуется позаботиться о том, чтобы диаметр электрода не был меньше, чем диаметр провода. Для аппаратов, которые имеют небольшую мощность, могут подойти жала от паяльников большой мощности. Электроды нужно будет время от времени подтачивать, потому что они теряют форму. Через некоторое время они могут полностью стачиваться, в результате чего понадобится произвести их замену.

Как уже говорилось ранее, длина провода, который идет от трансформатора к электродам, должна быть минимальной. Должно быть и минимальное количество соединений, потому что на каждом из соединений будет теряться мощность. Лучше всего на два конца провода надеть наконечники из меди, через которые провод будет соединяться с электродами.
Наконечники и жилы провода нужно будет спаять. Через некоторое время в месте контактов произойдет окисление меди, что может привести к увеличению сопротивления и сильной потере мощности, в результате чего сварочный аппарат может перестать работать.

Провод и наконечник имеют большой диаметр, потому выполнить их соединение довольно сложно. Облегчить задачу можно, приобретя луженые наконечники под пайку. Неспаянные соединения наконечников тоже могут создать дополнительное сопротивление и окисляться. Электроды должны сниматься, потому неудобно будет постоянно при замене отсоединять старые и присоединять новые. Данное соединение намного проще очистить от окислов, чем многожильный провод, который обжат наконечником.

Вернуться к оглавлению

Как делаются органы управления?

В данном случае в устройстве могут быть лишь выключатель и рычаг. Чтобы обеспечить контакт соединяемых заготовок, силу сжатия между электродами нужно сделать достаточной. Чем большую толщину имеют свариваемые листы, тем больше силу сжатия нужно будет сделать. Данная сила измеряется сотнями кг, потому рычаг нужно сделать длинным и крепким. Можно предусмотреть для большого усилия прижима и винтовую стяжку между поверхностью и рычагом.

Выключатель понадобится установить в цепь первичной обмотки, потому что во вторичной обмотке имеется большой ток, в результате чего выключатель создаст дополнительное сопротивление. Выключатель лучше всего устанавливать на рычаге, чтобы можно было одной рукой передвигать рычаг и включать ток. Вторая рука будет свободной, потому ей можно передвигать соединяемые заготовки.

Точечная сварка своими руками — сложный процесс, потому важно соблюдать последовательность действий.

Наверх