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
  • Высококачественная молниезащита

    Высококачественная молниезащитаПрактика показывает, что на сегодняшний день системы молниезащиты стали использоваться повсеместно. Это без труда можно объяснить тем, что данные приспособления надежно уберегают технику от высоковольтного импульса. Для построения подобной системы необходимы самые различные устройства.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.