Регулювання струму зварювального апарату: існуючі схеми

1. Використання баластного опору в якості регулятора струму
2. Використання реактивного опору для регулювання струму
3. Установка дроселя для регулювання струму
4. Як зробити дросель своїми руками?
5. Використання тиристорної і сімісторний схеми

На сьогоднішній день регулювання струму зварювального апарату може виконуватися різними методами. Однак найчастіше використовується метод регулювання струму за допомогою передбаченого на виході вторинної обмотки баластного опору. Даний метод не тільки надійний і простий в реалізації, але і ефективний, так як таким чином можна поліпшити зовнішню характеристику трансформаторного апарату і збільшити крутизну падіння. У виняткових випадках подібні опору використовуються тільки для того, щоб виправити жорстку характеристику пристрою для зварювання.

Зварювальний апарат - одне з найнеобхідніших пристроїв в домашній майстерні.

Елементи, які знадобляться для виготовлення регулятора струму зварювального апарату:

• шнур;
• сталева пружинка;
• нихромовая дріт;
• резистори;
• перемикач;
• котушка;
• схема регулятора струму зварювального апарату.

Використання баластного опору в якості регулятора струму

Схема регулятора струму.

Величина баластного опору для регулятора струму зварювання становить приблизно 0,001 Ом. Дана величина найчастіше підбирається експериментальним шляхом. Для отримання баластного опору часто використовуються опору дротів великої потужності, які застосовуються в підйомних пристроях і тролейбусах. Також дані елементи використовуються для відрізки спіралей Тена та елементів високоомній дроту великої товщини. Зменшити струм можна навіть за допомогою розтягнутої сталевий пружинки для дверей. Подібний опір можна включити стаціонарно або таким чином, щоб в подальшому можна було порівняно легко регулювати струм зварювання. Один кінець даного опору потрібно підключити до виходу трансформаторної конструкції, інший кінець дроту зварювання слід обладнати окремими пристосуваннями для затиску, які зможуть обмінюватися по довжині спіралі опору для вибору необхідного струму.

Можна використовувати ніхромовий дріт діаметром 4 мм і довжиною 8 м в якості баластного опору. Дріт може мати і невеликий діаметр, в такому випадку довжина теж повинна бути відповідною. Однак чим менше довжина, тим більше дріт нагрівається. Обов'язково слід це враховувати.

В якості баластного опору можна використовувати ніхромовий дріт.

Велика частина резисторів з дротів високої потужності виготовляється у вигляді відкритих спіралей, які змонтовані на каркас довжиною до 0,5 м. У таких випадках в спіралі змотуються і дроту з Тена. Якщо резисторний елемент, виготовлений з магнітних сплавів, скомпонувати зі спіраллю або з якими-небудь елементами зі сталі, в процесі проходження значних струмів спіраль почне надмірно вібрувати. Слід розуміти, що спіраль є тим же соленоїдом, а істотні струми зварювання створюють магнітні поля великої потужності. Мінімізувати можливі перешкоди вібрацій можливо шляхом розтягування спіралі і закріплення її на міцній основі.

Дріт можна зігнути і змійкою, щоб зменшити розміри виготовленого резисторного елемента. Перетин матеріалу резистора, який проводить струм, потрібно підбирати велике, тому що в процесі роботи обладнання буде сильно нагріватися. Дріт недостатньої товщини буде сильно розжарюватися, проте використовувати її для регулювання струму апарату для зварювання можна досить ефективно. Слід розуміти, що в процесі нагрівання властивості матеріалу можуть сильно змінитися, тому складно судити про значення опору подібного резистора з дроту.

Використання реактивного опору для регулювання струму

Основні частини зварювального апарату.

У промислових пристроях для зварювання регулювання струму за допомогою використання активних опорів не користується популярністю в зв'язку з громіздкістю і перегрівом використовуваних елементів. Однак досить часто застосовується реактивний опір - використання дроселя у вторинній ланцюжку. Дроселі можуть мати різну конструкцію. Часто вони об'єднуються з магнітним проводом трансформаторної конструкції в єдине ціле. Однак вони виготовлені так, що їх індуктивність і опір можна регулювати шляхом переміщення елементів магнітного проводу. В даному випадку дросель також буде покращувати процес горіння дуги.

Регулювання струму у другорядній ланцюжку трансформаторної конструкції для зварювання пов'язана з деякими проблемами. Через пристосування для регулювання будуть проходити значні струми, що може привести до громіздкість. Іншим недоліком є ​​перемикання. Для другорядної ланцюжка досить складно підібрати поширені перемикачі підходящої потужності, які зможуть витримувати струм до 200 А. У ланцюжку початковій обмотки струми приблизно в 5 разів менше, тому перемикачі для них підібрати досить просто. Послідовно з початкової обмоткою можна буде включити баластні опору. Однак в даному випадку опір резисторних елементів повинно бути набагато більшим, ніж в ланцюжку вторинної обмотки.

Як джерела живлення для зварювального апарату використовуються спеціальні акумулятори.

Слід знати, що батарейка опором 8 Ом з декількох пристроїв ПЕВ-50 100, які з'єднані один з одним паралельно, зможе знизити вихідний струм в 2-3 рази. У цьому випадку все буде залежати від трансформаторної конструкції. Можна підготувати кілька батарейок і змонтувати перемикач. Якщо в наявності немає елементу перемикача великої потужності, то можна використовувати кілька вимикачів.

У процесі включення баластного опору в початковій ланцюжку буде загублена вигода, яку надасть опір у другорядній ланцюжку. Покращення падаючого параметра трансформаторної конструкції не відбудеться. Однак при цьому до негативних наслідків в горінні дуги резистори, які включені по високій напрузі, не приведуть. Якщо трансформаторна конструкція добре зварює без них, то вона буде варити і з додатковим опором в початковій обмотці.

При роботі на холостому ходу трансформаторне пристрій споживає маленький струм, отже його обмотка має істотний опір. Тому 2-5 Ом НЕ будуть позначатися на вихідній напрузі холостого ходу.

Установка дроселя для регулювання струму

Схема зварювального апарату.

Замість резисторних елементів, які можуть перегріватися в процесі роботи, в ланцюжок початковій обмотки можна змонтувати реактивний опір - дросель. Дана схема може використовуватися виключно в тому випадку, якщо немає інших пристосувань для зниження потужності. Включення подібного опору в ланцюжок високої напруги сильно знизить напругу холостого ходу трансформаторної конструкції. Падіння напруги відбувається у регулюючих пристроїв з порівняно великим струмом холостого ходу - 2-4 А. В разі невеликого використання струму падіння напруги відбуватися не буде. Дросель, який включений в початкову обмотку трансформаторного пристрої, призведе до незначного погіршення параметрів зварювання трансформаторної конструкції, проте його все одно можна буде використовувати. В даному випадку все буде залежати від властивостей використовуваного трансформаторного пристрою. Залежно від телефону, зварювання вбудовування дроселя в основну ланцюжок трансформаторної конструкції позначатися не буде.

Як дросель пристрою, для того щоб регулювати струм, можна застосувати повторну обмотку наявної трансформаторної конструкції, яка розраховується на вихід близько 40 В. Потужність пристосування повинна складати приблизно 250-300 Вт. В такому випадку нічого змінювати не потрібно буде. Однак рекомендується виготовити дросель самостійно. Для цього потрібно намотати шнур на каркас від трансформаторної конструкції потужністю 250-300 Вт. Через кожні 50-60 витків потрібно робити відводи, які підключаються до основного перемикача. Для виготовлення дроселя підійде елемент від телевізора.

Як зробити дросель своїми руками?

Дросель може замінити резисторні елементи.

Дросель можна виготовити самому і на прямому осерді. Це актуально в разі, якщо є пряма котушка з великою кількістю витків відповідного шнура. Всередину котушки треба буде просунути пакет прямих пластинок з заліза від трансформатора. Потрібне реактивний опір можна виставити шляхом підбору товщини пакета. Орієнтуватися треба зі зварювання трансформаторного пристрою.

Приклад конструкції: дросель, який зроблений з котушки з 400 витками шнура діаметром 1,4 мм, набивається пакетом заліза з перетином 4,5 см². Довжина проводу дорівнює довжині котушки. В такому випадку струм трансформаторного пристрої 120 А можна буде зменшити на 50%. Подібний дросель може бути виготовлений з регульованим опором. Для цього потрібно буде змінити глибину входження стержня сердечника в котушку. Без цього елемента котушка має невеликий опір, проте в разі повного введення в неї стрижня опір буде максимальним. Дросель, який намотаний відповідним шнуром, практично не буде нагріватися, але сердечник буде сильно вібрувати. Цей момент потрібно враховувати в процесі стяжки і закріплення набору залізних пластин.

Якщо акуратно зняти корпус зі зварювального апарату, можна побачити його основні деталі.

Для саморобних пристроїв в процесі намотування обмоток потрібно робити відводи і змінювати кількість витків. Так можна буде контролювати струм. Однак використовувати даний метод можна виключно для підстроювання струму, регулювати його в широкому діапазоні не вийде. Для зменшення струму в 2-3 рази знадобиться сильно збільшити число витків початковій обмотки. В результаті відбудеться зниження напруги у другорядній ланцюжку. Можна наростити витки котушок, але це призведе до збільшення витрат шнура, розмірів і ваги трансформаторної конструкції.

Щоб виконувати більш точне регулювання струму в меншу сторону, знадобиться використовувати індуктивність кабелю зварювання.

Шнур потрібно укладати кільцями. Однак не слід захоплюватися, так як шнур буде сильно грітися.

Використання тиристорної і сімісторний схеми

З недавніх пір почали використовуватися тиристорні і сімісторних схеми регулювання струму. У процесі подачі на висновок для управління елементом напруги конкретної величини стабілізатор відкриється і швидко пропустить через себе струм. У схемі регулювання струму, що функціонує від змінюваного напруги, імпульси для управління найчастіше надходять на половині кожного періоду. Регулятор буде відкриватися в конкретні моменти часу, в результаті буде обрізатися початок кожного напівперіоду синусоїди струму і зменшиться сумарна потужність відповідного сигналу електрики.

При роботі зі зварювальним апаратом необхідно дотримуватися заходів безпеки.

Струм і напруга в такому випадку не матимуть форми синусоїди. Подібна схема регулятора дозволяє виконувати регулювання потужності в широкому діапазоні. Людина, яка розбирається в радіоелектроніці, зможе зробити такі схеми. При використанні регуляторів подібного типу процес горіння дуги може погіршуватися. У разі зниження потужності дуга буде горіти окремими спалахами. У більшій частині схем тиристорних пристроїв є нелінійні шкали, калібрування буде змінюватися разом зі зміною напруги електромережі. Струм буде поступово збільшуватися в процесі роботи через те, що нагріваються елементи схеми. Найчастіше сильно зменшується потужність на виході, навіть в разі максимального положення регулятора. Слід знати, що трансформаторні пристрої вкрай чутливі до цього. Даний метод регулювання зварювального струму не користується популярністю, так як він ненадійний, а реалізувати його дуже складно.

Щоб виміряти великий струм, потрібно підготувати струмові кліщі. Силу струму можна буде вимірювати на відстані, при цьому не треба буде до нього торкатися. В апарата є розвідних контур, яким буде охоплюватися кабель з струмом. Електричне магнітне поле струму, який протікає в даному шнурі, наведе ток в замкнутому контурі. Його і можна буде виміряти.

Регулятор струму зробити своїми руками нескладно, потрібно лише знати технологію виготовлення і враховувати всі існуючі нюанси.