Сам себе электрик

СВАРИВАЕМ ПОСТОЯННЫМ ТОКОМ

24.02.2013

СВАРИВАЕМ  ПОСТОЯННЫМ  ТОКОМПреимущества сварочных аппаратов постоянного тока перед их «переменнотоковыми собратьями» общеизвестны. Это и мягкое зажигание дуги, и возможность соединять тонкостенные детали, и меньшее разбрызгивание металла, и отсутствие непровариваемых участков. Даже надоедливого (и, как выяснилось, вредно действующего на людей) треска нет. А все потому, что отсутствует главная, присущая сварочным аппаратам переменного тока особенность — прерывистое горение дуги при перетекании синусоиды питающего напряжения через ноль (рис.1).

Переходя от графиков к реальным конструкциям, нельзя также не отметить: в аппаратах переменного тока для улучшения и облегчения сварки применяют мощные трансформаторы (магнитопровод — из специального электротехнического железа с крутопадающей характеристикой) и заведомо завышенное напряжение во вторичной обмотке, доходящее до 80 В, хотя для поддержки горения дуги и наплавления металла в зоне сварки достаточно 25—36 В. Приходится мириться с непомерно большими массой и габаритами аппарата, повышенным расходованием электроэнергии. Снизив же напряжение, трансформируемое во вторичную цепь, до 36 В, можно в 5—6 раз облегчить вес «сварочника», довести его размеры до размеров переносного телевизора с одновременным улучшением остальных эксплуатационных характеристик.
 
Но как при низковольтной обмотке зажечь дугу?
 
Рис. 1. Графики, поясняющие процесс сварки на переменном (а) и постоянном (6) токе
 
Рис. 1. Графики, поясняющие процесс сварки на переменном (а) и постоянном (6) токе.
 
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата постоянного тока
 
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема сварочного аппарата постоянного тока.
 
Рис. 3. Вольт-амперная характеристика «сварочника»
 
Рис. 3. Вольт-амперная характеристика «сварочника».
 
Решением стал ввод во вторичную цепь диодного моста с конденсатором. В результате напряжение на выходе модернизированного «сварочника» удалось увеличить почти в 1,5 раза. Мнение специалистов подтверждено на практике: при превышении 40-вольтного барьера постоянного тока дуга легко зажигается и устойчиво горит, позволяя сваривать даже тонкий кузовной металл.
 
Последнее, впрочем, легко объяснимо. С введением в схему большой емкости характеристика сварочного аппарата также получается крутопадающей (рис. 3). Создаваемое конденсатором начальное повышенное напряжение облегчает зажигание дуги. А когда потенциал на сварочном электроде упадет до U2 трансформатора (рабочая точка «А»), возникнет процесс устойчивого горения дуги с наплавлением металла в зоне сварки.
 
 автором «сварочник» можно собрать даже в домашних условиях, взяв за основу промышленный силовой трансформатор 220-36/42 В (такие обычно используют в системах безопасного освещения и питания низковольтного заводского оборудования). Убедившись в целости первичной обмотки, содержащей, как правило, 250 витков изолированного провода сечением 1,5 мм2, проверяют вторичные. Если их состояние неважное, все (за исключением исправной сетевой обмотки) без сожаления удаляют. А в освободившемся пространстве наматывают (до заполнения «окна») новую вторичную обмотку. Для рекомендуемого трансформатора мощностью 1,5 кВА зто 46 витков медной или алюминиевой шины сечением 20 мм2 с добротной изоляцией. Причем в качестве шины вполне подойдет кабель {или несколько свитых в жгут изолированных одножильных проводов) общим сечением 20 мм2.
 
ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА
 
ВЫБОР СЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОДОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ МОЩНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА
 
 
Рис. 4. Самодельный аппарат для сварки на постоянном токе
 
Рис. 4. Самодельный аппарат для сварки на постоянном токе.
 
Выпрямительный мост можно собрать из полупроводниковых диодов с рабочим током 120—160 А, установив их на теплоотводы-радиаторы 100x100 мм. Разместить такой мост удобнее всего в одном корпусе с трансформатором и конденсатором, выведя на переднюю текстолитовую панель 16-амперный выключатель, глазок сигнальной лампочки «Вкл.», а также клеммы «плюс» и «минус» (рис.4). А для подключения к держателю электрода и «земле» использовать по отрезку одножильного кабеля соответствующей длины сечением по меди 20—25 мм2. Что касается самих сварочных электродов, то их диаметр зависит от мощности используемого трансформатора.
 
И еще. При испытаниях рекомендуется, отключив аппарат (минут через 10 после сварки) от сети, проверить тепловые режимы трансформатора, диодного моста и конденсатора. Лишь убедившись, что все в норме, можно продолжить работу. Ведь перегретый «сва-рочник» — источник повышенной опасности!
 
Из других требований нелишне, думается, отметить, что сварочный аппарат должен быть укомплектован искросветозащитной маской, рукавицами и резиновым ковриком. Место, где выполняются сварочные работы, оборудуется с учетом требований противопожарной безопасности. К тому же надо проследить, чтобы рядом не было ветоши, других горючих материалов, а подключение «сварочника» к сети выполнять с соблюдением правил электробезопасности через мощный штепсельный разъем электрощитка на вводе в здание.
 
В.КОНОВАПОВ,
г.Иркутск




Рекомендуем почитать
  • МАГНИТНОЕ ПОЛЕ - СПУТНИК ТОКА
    МАГНИТНОЕ ПОЛЕ - СПУТНИК ТОКАПомните, что такое простейшая электрическая цепь? Батарея гальванических элементов и электролампа соединены между собой проводниками через выключатель (см. статью «По закону Ома» в «М-К» N2 9, 1978). Если у такой цепи соединительный провод длиной около 30 см поднести к компасу, его магнитная стрелка будет стремиться стать перпендикулярно проводнику (рис. 1).

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.