Переносний малогабаритний електрозварювальний апарат з виносним зварювальним пістолетом призначений для приварювання листової нержавіючої та звичайної сталі товщиною 0,08 ... 0,15 мм до масивних сталевих деталей, а також для з'єднання зварюванням сталевого дроту діаметром до 0,3 мм. Він може знайти застосування в багатьох галузях народного господарства, наприклад, при виготовленні термопар, для приварювання до металоконструкцій тензометричних датчиків, попередньо наклеєних на сталеву фольгу, і в багатьох інших випадках.
Переносний зварювальний апарат для точкового зварювання
Зовнішній вигляд зварювального апарату показаний на 3-й с. вкладки (вгорі). Маса силового блоку апарату - близько 8 кг, габарити-225х135Х120 мм. Як видно з принципової електричної схеми, апарат складається з двох основних вузлів: електронного реле на тріністоре V9 і потужного зварювального трансформатора Т2.

До одного з висновків його низьковольтної вторинної обмотки підключений зварювальний електрод, другий висновок надійно з'єднують з більш масивною з двох деталей, що зварюються. Мережева обмотка зварювального трансформатора підключена до мережі через діодний міст V5-V8, в діагональ якого включений тринистор V9 електронного реле. Малопотужний допоміжний трансформатор Т1 живить ланцюг управління тріністором (обмотка ///) та лампу HI підсвічування місця зварювання (обмотка //). Апарат працює в такий спосіб. При замиканні контактів вимикача S1 ​​"Увімкнути." напруга живлення 220 В надходить на первинну обмотку трансформатора Т1 вузла управління тріністором. Конденсатор С1, підключений через замкнуті контакти перемикача S3 "Імпульс" до випрямного мосту V1-V4, заряджається. Первинна обмотка зварювального трансформатора Т2 знеструмлена, так як тринистор V9 закритий. При натисканні на кнопку перемикача S3 заряджений конденсатор С1 підключається до керуючого електрода тріністора V9 через змінний резистор R1. Розрядний струм конденсатора відкриває тринистор, і напруга мережі надходить на первинну обмотку зварювального трансформатора Т2. Якщо вторинна обмотка зварювального трансформатора з'єднана зі зварюються деталями, то в ній виникає потужний імпульс струму, який викликає сильний розігрів металу а точці дотику зварювального електрода. Тривалість імпульсу струму залежить від параметрів времязадающей ланцюга R1C1. При номіналах елементів цієї мети, зображених на схемі, максимальна тривалість імпульсу tи (без урахування внутрішнього опору тринистора) приблизно дорівнює 0,1 с. За цей час струм у вторинній обмотці може досягати 300 ... 350 А. Цього цілком достатньо для міцного приварювання до масивних конструкцій деталей з фольги товщиною до 0,15 мм, наприклад з легованої сталі 1Х18Н10Т. Повернення пристрою в початковий стан відбувається автоматично після закінчення розряду конденсатора С1. Оптимальний режим зварювання встановлюють підлаштування резистором R1 "Режим". Конструктивно зварювальний апарат складається з двох частин: силового блоку і зварювального пістолета, які з'єднуються між собою гнучким кабелем за допомогою багатоконтактного роз'єму. На шасі силового блоку розміщені майже всі елементи пристрою. Конструкція шасі і його основні розміри показані на малюнку.

На підставі шасі 3 розміщені зварювальний трансформатор 4 і планки з діодами V1-V8. До передньої панелі шасі прикріплений кронштейн 8 до встановлених на ньому допоміжним трансформатором 5, конденсатором 6 і тріністором 7. На передній панелі монтують одну з частин роз'єму (в прямокутному отворі) з'єднувального кабелю, змінний резистор установки режиму, мережевий тумблер, штиркової частина роз'єму мережевого шнура і затиск для підключення -більш масивної з деталей, що зварюються. Кожух 1 виготовлений з дюралюмінію товщиною 2,5 мм і забезпечений ручкою 2 для перенесення. Пристрій зварювального пістолета показано на малюнку.

Корпус 7 пістолета виготовлений у вигляді двох однакових за формою частин, вифрезерувана з листового текстоліту товщиною 12 мм. У корпусі змонтовані держатель 3 зварювального електрода 2. лампа 8 підсвічування з кнопковим вимикачем 4 "Підсвічування", мікроперемикач 6 "Імпульс". З'єднувальним кабелем 5 служить гнучкий двадцатічетирехпроводний кабель у гумовій ізоляції зовнішнім діаметром 11 мм і перетином кожного проводу 0,75 мм кв. П'ять проводів кабелю використані для підключення мікроперемикача і лампи підсвічування, а решта дев'ятнадцять запаяні безпосередньо в утримувач 3 електрода. Тримач виготовляють з мідного бруска прямокутного або квадратного перетину. Електродом 2 служить мідний пруток діаметром 8 мм. Електрод повинен бути надійно зафіксований в утримувачі. Разом з цим повинна бути передбачена можливість зміни електрода. Для приварювання фольги жало електрода заточують конусом, який переходить в сферу діаметром 1 ... 1.5 мм. Для зварювання дроту застосовують електрод з плоским робочим горцем. Монтаж пістолета починають з оброблення кабелю. Дев'ятнадцять провідників кабелю ретельно зачищають, скручують разом, облужівают і запаюють в отвір утримувача 3 електрода. Решта п'ять проводів обрізають до необхідної довжини і припаюють до мікроперемикачами 6 і лампі 8 підсвічування. Другий кінець кабелю заводять у вставку штепсельного роз'єму типу А на 20 контактів (кабельна конструкція, см. Фото на вкладці). У пістолеті використані мікроперемикач МПЗ-1Т, лампа підсвічування СМ-34 на 6 В, 0,25 А з арматурою, забезпеченою невеликий лінзою, кнопка включення лампи підсвічування - від настільної лампи. На лицьову панель шасі силового блоку встановлюють відповідну частину роз'єму з'єднувального кабелю. П'ять відповідних контактів роз'єму підключають до тих чи інших ланцюгах пристрою, а інші з'єднують паралельно і підключають до одного з висновків вторинної обмотки зварювального трансформатора.

Магнитопровод цього трансформатора набирають із пластин Ш40, товщина набору 70 мм. Первинна обмотка містить 300 витків дроту ПЕВ-2 0,8. Вторинна обмотка цього трансформатора складається з 10 витків ізольованого проводу або шини перетином не менше 20 кв.мм (в описуваної конструкції ця обмотка виконана з двох багатожильних провідників діаметром 4 мм, намотуваних одночасно). Такого ж перетину виготовляють "заземлюючий" з'єднувальний провідник вторинної обмотки. Його довжину не слід вибирати більшою 2 ... 2,5 м. Трансформатор Т1 може бути будь-яким, що забезпечує на вторинних обмотках напруги 8 ... 10 В (для заряду конденсатора С1) і 3 ... 6 В (для живлення лампи) . У даній конструкції був застосований муздрамтеатр від трансформатора дитячої залізниці (перетин 10х10, Г-образні пластини). На ньому розміщують мережеву обмотку /, що містить 8000 витків дроту ПЕВ-2 0,08, обмотку // - 330 витків дроту ПЕВ-2 0,3 і обмотку /// - 350 витків дроту ПЕВ-2 0,2. Затиск, що сполучається з нижнім (за схемою) висновком вторинної обмотки трансформатора Т2, монтують на шасі без ізоляційних прокладок. При виготовленні трансформаторів необхідно мати на увазі, що від якості ізоляції їх обмоток залежить безпека працюючого з апаратом. Тому поверх первинних (мережевих) обмоток трансформаторів має бути накладене не менше 4-6 шарів лакоткани або паперу, просоченої парафіном. У зварювальному апараті використані підлаштування резистор ППЗ-11, конденсатор К50-3, мережевий тумблер ТП1-2. Слід зазначити, що застосування тринистора ПТЛ-50 обумовлена ​​виключно бажанням забезпечити високу надійність апарату і безвідмовну роботу в важких кліматичних умовах і при великих коливаннях напруги. З деяким погіршенням якості зварювання в апараті можуть бути використані тріністори серії КУ202 з індексами К, Л, М або Н. При цьому необхідно зменшити опір резистора R1 до 50 Ом, а ємність конденсатор С1 збільшити вдвічі. Правильно зібраний апарат починає працювати відразу, без будь-якого налагодження. Якість зварного шва (точки) перевіряють наступним чином. Смужку сталевий фольги шириною 10 ... 12 мм приварюють до очищеної від окалини поверхні сталевого бруска трьома-п'ятьма точками, а потім відривають за допомогою щипців. У точках зварювання на фользі повинні залишитися отвори діаметром 0,5 ... 0,8 мм, що свідчить про те, що відрив відбувається не за місцем зварювання, а навколо нього. Якщо ж фольга відривається в місці зварювання, підбирають зварювальний струм підлаштування резистором "Режим". При підборі струму необхідно враховувати, що якість шва погіршується при збільшенні тиску на електрод. Слід зазначити також, що за довідковими даними постійна напруга, яке необхідно подавати на керуючий електрод тріністора ПТЛ-50 для його відкривання, дорівнює 8 В. Однак якість шва значно поліпшується, якщо це напруга збільшити до 12 ... 15 В (напруга зарядженого конденсатора З 1).
Порядок роботи з апаратом.
В першу чергу "заземляють" кожух зварювального апарату і конструкцію, до якої потрібно приварити деталь. Працюючий зі зварювальним апаратом повинен надіти захисні гумові рукавички і стояти на гумовому килимку. Включають апарат, приварюють деталь прикладають до конструкції та щільно притискають жалом зварювального електрода пістолета в тому місці, де потрібно отримати точку зварного шва. Натискають на "спусковий гачок" пістолета (на кнопку мікроперемикача), через 1 ... 1.5 з знімають пістолет з деталі і встановлюють жало на наступну точку. У тих випадках, коли це необхідно, включають лампу підсвічування. При експлуатації апарату на виробництві він обов'язково повинен бути прийнятий місцевою комісією з техніки безпеки. На закінчення слід зазначити, що можливості апарату можуть бути значно розширені. Якщо використовувати, наприклад, покритий міддю графітовий електрод діаметром 6 ... 8 мм, можна зварювати мідні луджені провідники діаметром до 0,3 мм. Дуже добре такі провідники приварюються до будь-яких лудженим і посрібленим деталям, а також до мідної нелудженому фользі. Можна, наприклад, приварювати тонкі провідники до фользі друкованої плати без застосування флюсу. Хороші результати отримані при зварюванні листів дуже тонкою мідної фольги. В цьому випадку необхідно досвідченим шляхом підібрати довжину і форму жала графітового електрода. Якщо необхідно зварювати деталі з більш товстих листових металів, зварювальний трансформатор доведеться замінити більш потужним. Наприклад, для з'єднання сталевих листів товщиною 0,5 ... 0,7 мм необхідний трансформатор перетином муздрамтеатру не менше 65 ... 70 кв.см. Первинна обмотка такого трансформатора повинна містити 160-165 витків дроту ПЕТВ діаметром 1,62 ... 1,7 мм, а вторинна - 4,5 витка мідної шини перетином не менше 90 кв.мм (з розрахунку на зварювальний струм 1400 ... 1800 А). Діаметр електрода потрібно збільшити до 18 ... 20 мм. При цьому в первинній обмотці трансформатора в момент зварювального імпульсу протікає струм близько 45 А. Тому діоди V5-V8 потрібно буде замінити більш потужними, наприклад ВЛ-50. Тринистор V9 також повинен бути розрахований на прямий струм не менше 50 А. Досвід, однак, показує, що для зварювання сталевих листів товщиною до 0,5 ... 0,7 мм цілком допустимо використання тринистора ПТЛ-50 без додаткового радіатора, оскільки зварювальний імпульс дуже короткий. Для того щоб забезпечити нормальний режим при зварюванні металів різної товщини (від 0,08 до 0,7 мм), в апараті необхідно передбачити більш широке регулювання зварювального струму. Найбільш доцільно замість конденсатора С1 використовувати набір з трьох конденсаторів ємністю по 1000 мкФ кожний, комутованих перемикачем або послідовно (для тонколистових металів), або паралельно.
В. Папенін, г..Санкт-Петербург
Тороїдальний зварювальний трансформатор з доступних матеріалів
Багато зварювальники любителі мріють про тороїдальним зварювальному трансформаторі. Адже давно відомо що масогабаритні характеристики у тороідов набагато краще ніж у Ш і П образних трансформаторів. Так при тих же характеристиках, тороид в 1,3-1,5 рази менше. Причина по якій багато любителів не беруться виготовити такий трансформатор це відсутність заліза. Дана стаття допоможе знайти вихід з даної ситуації. Конструкція передбачає виготовлення тороїдального трансформатора з відслужило свій термін промислового зварювального трансформатора. Для цього він розбирається і з пластин розмірами 90х450мм. збирається бублик. Потрібна площа сердечника залежить від кількості пластин. В принципі пластини можна використовувати від старих лампових кольорових телевізорів. Трансформатор ТС270, ТСА310 розбирають, П-образні сердечники ударом молотка розбивають на пластини, які на ковадлі виправляють. Для виготовлення бублика, необхідно для початку склепати обруч з пластин, зовнішнім діаметром 260мм. Потім всередину обруча вставляють першу пластину, притримуючи її рукою, щоб вона не розкрутилася встик до неї другу і т.д. до отримання внутрішнього діаметра бублика 120мм

Если бублик робиться з трансформаторів ТС270 то діаметр необходимо перерахуваті для Досягнення необхідної площади перетин. Можна рекомендуваті віготовіті два бублика и Скласти їх удвічі, в цьом випадка Зовнішні и внутрішні діаметрі бублика можна Залишити без Зміни. Краї тороида обробляються напилком. З електрокартон виготовляємо два кільця зовнішнім діаметром 270 внутрішнім 110мм. і смужку шириною 90мм. Докладаємо заготовки з електрокартон до бублику і обмотуємо ізоляційною стрічкою на тканинній основі, можна обмотати тасьмою від петлею розмагнічування кінескопів. Первинна обмотка мотається проводом ПЕВ-2 діаметром 2,0 мм, кількість витків розрахованих на 220 вольт приблизно равно170, це багато в чому залежить від щільності складання пластин. Точна кількість витків можна перевірити експериментальним способом. Підключаємо послідовно з первинної обмоткою трансформатора, амперметр розрахований на вимірювання змінного струму на 10-20 ампер. Якщо струм холостого ходу буде більше 1-2х ампер то необхідно домотать витки, якщо менше то можна відмотати. Вторинна обмотка мотається проводом ПВ3 перетином 15-20мм. 30 витків. Третя обмотка містить так само 30 витків і намотаний проводом МГТФ 0,35. Між шарами прокладаємо ізоляцію з тасьми. Після випробування трансформатора можна приступити до виготовлення схеми управління.

Вона являє собою фазовий регулятор струму. Змінна напруга зняте з третьої обмотки трансформатора випрямляється мостом на діодах VD5-VD8. Позитивною напівхвиль через резистори R1, R2 заряджається конденсатор C1. Коли напруга досягне приблизно шести вольт відбувається пробій аналога низьковольтного динистора зібраного на стабілітроні VD6 і тиристори VS3 і через діод VD3 відкриває тиристор VS1, ємність C1 при цьому розріджується. Те ж саме відбувається при негативній напівхвиль, тільки відкривається діод VD4 і тиристор VS2. Резистор R3 служить для обмеження струму через аналог динистора. Налагодження полягає в підстроювання резистором R1 необхідної зони регулювання зварювального струму. Як SA1 можна використовувати будь-який автомат на 25 ампер. Замість VD3-VD8 діоди КД202В-КД202М або будь-які на ток більше 0,7 ампер і напруга 70 вольт. Замість КУ101А можна використовувати КУ201-КУ202. Резистори R1, R2 на потужність не менше 10 пт. C1 типу К50-6. VD1, VD2, VS1, VS2 на ток 160-250 ампер з будь-якою групою по напрузі. Їх необхідно встановити на радіатори з площею охолодження не менше 100кв.см. Обмотка 3 трансформатора розрахована на напругу 40 вольт, а вторинну обмотку можна домотать, якщо виникне необхідність підвищити зварювальний струм.
Абрамов Сергій г.Оренбург
mailto: [email protected]
Інверторний зварювальний апарат на тиристори
Пропоную принципову схему зварювального апарату на швидкодіючому тиристори. Схема є копією промислового зварювального апарату "Електрон-125". Потужність достатня, щоб варити електродом діаметром 3 мм, в більшості випадків цього достатньо.
Диаппазон регулювання зварювального струму, А ... 40 - 125.
Напруга холостого ходу, В ...................... не більше 90.
Коефіцієнт корисної дії,% .......... не менше 60.
Частота перетворення - близько 4 kHz.
Регулювання вихідної потужності здійснюється зміною частоти генератора, виконаного на аналогу одноперехідного транзистора VT1 і VT2. Схема цілком працездатна, але є свої невеликі проблеми: cхема видає неприємне пищание, в режимі холостого ходу часто клацає реле К2, яке спрацьовує при перевищенні U холостого ходу на виході.

Опис роботи схеми
Імпульсний перетворювач виконаний на швидкодіючому тиристори VS3. Генератор відкривають імпульсів, як уже писалося вище, виконаний на VT1 і VT2. Запускається перетворювач кнопкою S1. При цьому, повільно, через резистори R5-R8 відбувається заряд батареї конденсаторів С4-С5. Світлодіод VD11 показує процес заряду. В цей час генератор імпульсів не працює, так як розімкнути пара S1.2. При натисканні кнопки, запускається генератор, відкривається тиристор, насичується Т2 (для зниження швидкості наростання, мабуть, служить L3) .Цепь виділена жирним є коливальний контур, що складається з Т2, С11-С22 і включеного послідовно тиристора. Коли напрямок струму в контурі змінюється на протилежне, через діод VD19 протікає струм, тиристор шунтируется діодом і закривається. Через Т1 імпульси відкривають тиристори VS1, VS2 і в роботу включається потужний мостовий випрямляч. Струмове реле К1 спрацьовує в момент початку зварювання, закорачівая R24 і збільшуючи частоту перетворення. К2 - реле, що спрацьовує при перевищенні напруги холостого ходу на виході, резистором R33 встановлюється поріг спрацьовування реле .К3 - термореле, що спрацьовує при перегріві тиристора VS3 або діодів VD17 і VD18. Схема складається з L2, C6, R17, VD10 яку функцію виконує, я не знаю, але без неї схема теж працює.

намотувальні дані
Т1 = кільце 28 x 16 x 10, n = 52 витка ПЕВ-2 діам. = 0.3 мм.
Т2 = 5 сердечників ТВС-110ЛА намотування по обидва боки,
n1 = 16 витків, Q = 10, L = 0.3 mH
n2 = дві обмотки по 4 витка
L2 n1 = ПЕВ-2, D = 2 мм, Q = 30, L = 4.05mH
n2 = ПЕВ-2, D = 0.4 мм, Q = 30, L = 0.45 mH
L3 n = 5 витків (провід 4 кв.мм), Q = 4.2,
L = 0.154 mH (4 кільця складених разом з фериту)
L4 ПЕВ-2, D = 0.3 мм, L = 0.04mH
L5 шл. образно. сердечник 25 х 10 вікно 20 х 50, шина 4 х 2.5 (дві в паралель),
n = 2х22 витка, L = 0.05mH, Q = 1.5
K1 - мотається відведенням від L5 у вигляді бескаркасной котушки,
всередині якої ставиться геркон. D = 10 мм, n = 5 витків.