Сварочный генератор своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 10.09.2024

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

более высокую степень надёжности;
длительный срок эксплуатации;
экономичность;
минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

ИБП;
регулируемые зарядные устройства;
современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в роторах применяют в основном для производства маломощных генераторов.

Область применения

Наиболее часто встречается применение генераторных установок с короткозамкнутым ротором. Они недорогие, практически не нуждаются в обслуживании. Устройства, оборудованные пусковыми конденсаторами, обладают приличными показателями КПД.

Асинхронные альтернаторы часто используют в качестве автономного или резервного источника питания. С ними работают переносные бензиновые генераторы, их используют для мощных мобильных и стационарных дизельных генераторов.

Альтернаторы с трёхфазной обмоткой уверенно запускают трехфазный электродвигатель, поэтому часто используются в промышленных энергоустановках. Они также могут питать оборудование в однофазных сетях. Двухфазный режим позволяет экономить топливо ДВС, так как незадействованные обмотки находятся в режиме холостого хода.

Сфера применения довольно обширная:

транспортная промышленность;
сельское хозяйство;
бытовая сфера;
медицинские учреждения;

Асинхронные альтернаторы удобны для сооружения локальных ветровых и гидравлических электростанций.

Асинхронный генератор своими руками

Оговоримся сразу: речь пойдёт не об изготовлении генератора с нуля, а о переделывании асинхронного двигателя в альтернатор. Некоторые умельцы используют готовый статор от мотора и экспериментируют с ротором. Идея состоит в том, чтобы с помощью неодимовых магнитов сделать полюса ротора. Примерно так может выглядеть заготовка с наклеенными магнитиками (см. рис. 6):

Рис. 6. Заготовка с наклеенными магнитами

Вы наклеиваете магниты на специально выточенную заготовку, посаженную на валу электродвигателя, соблюдая их полярность и угол сдвига. Для этого потребуется не менее 128 магнитиков.

Готовую конструкцию необходимо подогнать к статору и при этом обеспечить минимальный зазор между зубцами и магнитными полюсами изготовленного ротора. Поскольку магнитики плоские, придётся их шлифовать или обтачивать, при этом постоянно охлаждая конструкцию, так как неодим теряет свои магнитные свойства при высокой температуре. Если вы сделаете всё правильно – генератор заработает.

Проблема состоит в том, что в кустарных условиях очень сложно изготовить идеальный ротор. Но если у вас есть токарный станок и вы готовы потратить несколько недель на подгонку и доработки – можете поэкспериментировать.

Я предлагаю более практичный вариант – превращение асинхронного двигателя в генератор (смотрите видео ниже). Для этого вам понадобится электромотор с подходящей мощностью и приемлемой частотой вращения ротора. Мощность двигателя должна быть минимум на 50% выше от требуемой мощности альтернатора. Если такой электромотор есть в вашем распоряжении – приступайте к переработке. В противном случае лучше купить готовый генератор.

Для переработки вам потребуется 3 конденсатора марки КБГ-МН, МБГО, МБГТ (можно брать другие марки, но не электролитические). Конденсаторы подбирайте на напряжение не менее 600 В (для трёхфазного двигателя). Реактивная мощность генератора Q связанная с емкостью конденсатора следующей зависимостью: Q = 0,314·U 2 ·C·10 -6 .

При увеличении нагрузки возрастает реактивная мощность, а значит, для поддержания стабильного напряжения U необходимо увеличивать ёмкость конденсаторов, добавляя новые ёмкости путём коммутации.

Для упрощения подбора конденсаторов воспользуйтесь таблицей:

Мощность альтернатора (кВт-А)	Ёмкость конденсатора (мкФ) на холостом ходу	Ёмкость конденсатора (мкФ) при средней нагрузке	Ёмкость конденсатора (мкФ) при полной нагрузке
2	28	36	60
3,5	45	56	100
5	60	75	138

На практике, обычно выбирают среднее значение, предполагая, что нагрузка не будет максимальной.

Подобрав параметры конденсаторов, подключите их к выводам обмоток статора так, как показано на схеме (рис. 7). Генератор готов.

Рис. 7. Схема подключения конденсаторов

Советы по эксплуатации

Асинхронный генератор не требует особого ухода. Его обслуживание заключается в контроле состояния подшипников. На номинальных режимах устройство способно работать годами без вмешательства оператора.

Слабое звено – конденсаторы. Они могут выходить из строя, особенно тогда, когда их номиналы неправильно подобраны.

При работе генератор нагревается. Если вы часто подключаете повышенные нагрузки – следите за температурой устройства или позаботьтесь о дополнительном охлаждении.

сварка от генератора

хочу попробовать так сделать

"Начну несколько издалека, чтоб было понятнее.
В "За рулём" №10 за 95 год, есть статья, называется "Сварка в среде выхлопного газа". Описывается приставка АСП - 1, в тот момент выпускаемая Автовазом (или не им, точно не помню)её провода вживляются в авто, при надобности сварки просто перетыкаются разъёмы, разматываются провода и сваривай. Идеально. Годится любой гена. При нехватке тока автоматически подключается аккумулятор. В промежутках гена заряжает его в обычном режиме.
Схемы, ессно, нет, коммерческая тайна.
В нашем металлическом ГСК свет был, но в 97 году его обрезали ибо несознательные граждане не платили по счётчику. Потом все конечно взвыли как волки, но было поздно.
В 99 году мне понадобилось заварить что то в гараже, листы там на крыше отошли и ворота тоже. Так как по характеру я экспериментатор, то задался целью заставить автомобильного гену работать в режиме сварки.
Подталкивала упомянутая статья и мои знания теории электрических машин.
Два дня я сидел, рассматривал журнальную статью, рисовал возможные схемы. В статье есть фото жгута проводов, видно их количество. Схема вырисовывалась довольно сложная, поэтому я на неё забил. Стал понятен принцип и ладно.
Но к делу.
Был раздобыт настоящий волговский гена, на 65 А.
На машине, той, что на аватаре, вместо родного 200 Ваттного был давно установлен обычный современный гена от 2140, ессно, с выносным регулятором. Установил волговского гену, тупо попробовал просто зажечь дугу от его плюса - ни фига конечно не вышло, только слабо искрило.
Без переделки гена не годится.
Есть две схемы включения обмоток трёхфазных электрических машин: "в звезду" и "в треугольник". Так вот, во всех автомобильных генераторах, за исключением тракторных, применяется схема "в звезду". Кратко объясню почему так.
При этой схеме напряжения на концах фаз (U линейное)больше напряжений
возникающих между концом фазы и общей точкой (нулём) в корень из 3. То есть: Uлин = Uфаз х корень из 3. Что и позволяет достичь нормального напряжения в борсети уже на оборотах ХХ. Вы спросите, а почему тогда плохая зарядка на ХХ? А это потому, что ТОКИ на концах фаз при этой схеме в тот же корень из 3 МЕНЬШЕ. То есть: Iлин = Iфазн : корень из 3
Поэтому, если нагрузка на гену на ХХ большая - любимый музон + отопитель с фарами, заряда не будет. Я не вдаюсь в тонкости работы обмотки возбуждения (ОВ), пока только заставляем гену выдать нужный ток на выходе.
Схема "в треугольник" отличается отсутствием нулевой точки соединения обмоток. Конец первой соединяем с началом второй и т.д.
Отличия от "звезды".
При этой схеме линейные напряжения на концах фаз равны фазным, но токи в корень из 3 БОЛЬШЕ. То есть:
Uлин = Uфаз
Iлин = Iфазн х корень из 3
И это при том же сечении проводов обмоток! Для сварки самое оно. Это тоже важно - при расчёте обмоток для "звезды" берётся более толстый провод, чем при расчёте "треугольника", "звездовой" провод при "треугольнике" отдаст большой ток легче.
Минус схемы очевиден: для достижения номинального напряжения гену надо крутить быстрее, это можно решить установив уменьшенный шкив. Волговский двойной и так меньше шкива 2140.
Гена был переделан "в треугольник", для этого разделяется спайка нулевой точки "звезды" и концы обмоток соединяются как упоминал выше.
Проба гены в режиме сварки с его выхода показала, что сваривать уже можно, но только электродом 2 мм и неустойчиво горит дуга, гаснет.
Продолжим.
Есть особенный режим работы генератора, при котором напряжение с выхода его выпрямителя подаётся напрямую на ОВ, регулятор напряжения при этом отключен от схемы. Жесточайший режим, надо сказать. Представьте себе картину: от гены отсоединены все штатные провода, его плюсовой вывод напрямую соединён с ОВ.
Мотор работает на аккумуляторе, без заряда.
Возникает логичный вопрос: откуда берётся начальное напряжение для ОВ, ведь без него гена ничего не выдаст на выход?
Ответ прост: железо ротора и статора гены, хотя бы и магнитомягкое, всё равно обладает остаточной намагниченностью. Очень слабой. Но - при некотором значении оборотов ротора (обычно чуть больше 200 в минуту) даже этой намагниченности достаточно для наведения начального напряжения в статоре, далее процесс протекает лавинообразно и хоп! - вот гена и самовозбудился, на выходе его выпрямителя появилось достаточное напряжение. Увеличим обороты. Напряжение на выходе продолжает расти, так как нет напрочь регулятора, и может достичь 75 - 90 Вольт. Для сварки лучше не бывает, дуга зажигается и горит ровно.
Кажется всё? Нет! Такого напряжения ОВ гены не вынесет и полсекунды, поделите к примеру 75 Вольт на 2,6 Ом = почти 30 Ампер! Она сгорит сразу и с вонючим дымом.
Естественно, я не мог себе позволить таким образом запросто убить единственного гену и нашёл выход.
Барретер - нелинейное сопротивление в токовой цепи, он применяется в каждом телевизоре в цепи размагичивания кинескопа. Но токи в телевизоре не чета току, который нужно ограничить. Простейший барретер - обычная лампа накаливания, включенная последовательно с нагрузкой. И когда в пути отказал регулятор напряжения, что мы делаем? Правильно, в разрыв провода ОВ гены включаем лампочку поворотника на 21 Ватт.
Дальше просто. Были задействованы параллельно две лампы фар, галогенки с одной перегоревшей нитью. Они были включены в разрыв провода ОВ гены, на 2000 об/мин они горели ярко, даже с перекалом, гася избыток тока в ОВ, при попытке зажечь дугу притухали почти совсем поддерживая ток в ОВ. Но тока всё равно было недостаточно и очень сильно грелся диодный мост. Логично было разделить сварочный ток от тока ОВ. Что и было сделано. Выводы фаз внутри гены крепятся к болтам, шляпки которых видны снаружи на задней крышке гены. Болты были заменены шпильками М5, таким образом выводы фаз оказались доступны для подключения к ним снаружи трёх толстых проводов. Эти провода подключались к двум свинченным вместе диодным мостам (таким же, как в гене)и пожалуйста - получил устойчивую дугу электродом 3 мм.
Но нелогично заставлять мотор молотить всё время за 2000 оборотов, в перерывах между сваркой. К дросселю карба была привязана длинная проволока, на её свободном конце привязан болт на 12. Картина: болт зажимается под коленку, тогда газ даётся простым движением ноги в сторону. В промежутках между сваркой обратным движением ноги газ сбрасывается. А в совсем больших перерывах, чтобы дать остыть гене, мной был сооружен выносной пульт управления пуском и зажиганием: одна кнопка и тумблер. Что позволяет совсем не подходить к машине в процессе сварки. Удобно - заглушил на расстоянии и сиди перекуривай минут 15, пока гена остынет. Потом завел стартером и снова вари себе и подгазовывай.
Таким образом были произведены сварочные работы по ремонту гаража и приварено домкратное гнездо на самой машине. Дырок не нажёг в машине, ведь ток регулируется оборотами мотора. Для 75 го уголка на воротах ессно, обороты нужны выше, чем для домкратного гнезда. Дуга горит с визгом, непривычно на слух, ведь частота тока плавает в зависимости от оборотов гены.
Выводы, которые я сделал из полученного опыта: в АСП - 1 тот же принцип, к которому я пришёл, просто там всё это собрано в одном корпусе и добавлена схема переключения на заряд акумулятора в перерывах между сваркой. Недаром с статье указан вес - 1,8 кг (или больше?), наверняка внутри ещё и дроссель розжига дуги стоит.
Описал я это в ознакомительных целях. К начальной теме всё описанное мало относится.
Повторять мой опыт никому не рекомендую, при малейшей ошибке тут же сгорает гена. В середине опыта так сгорел гена 2140, он был почти новый. Отец мой тоже порывался учинить подобное с жигулёвским геной, у него рядом с моим гараж, но был отговорен мной.
Тот волговский гена, запросто выдающий на-гора 120 Ампер, после сварочных работ ещё года три исправно трудился штатно на машине, был снят ввиду износа подшипников и лежит по сей момент где то в одном из трёх моих гаражей. Автомобильчик М-407 законсервирован в 2003 году на неопределённое время.

Сварочный генератор – полезный в быту агрегат, поскольку к нему можно подключать не только оборудование для сварки, но и прочие инструменты, работающие от электричества.

При отсутствии электросети он будет надежным решением точки питания для любой электрической аппаратуры. К примеру, на дачном участке или за городом, где бывают перебои с электроснабжением либо оно вообще отсутствует.

Однако как поступить, если нет ни электросети, ни сварного генератора?

Тогда в сварном деле может пригодиться генератор, встроенный в автомобиль. Этой деталью оснащены все современные и некоторые более старые модели. И автогенератор действительно можно использовать вместо сварочного.

Эта статья расскажет, как провести процесс сваривания при питании от автогенератора, и можно ли пересобрать автомобильную версию аппарата в сварочную.

Общая информация
Возможна ли пересборка автогенератора в сварочный агрегат
Этапы подключения к инвертору
Заключение

Можно ли сделать из генератора сварочный аппарат?

Ответим сразу: можно, но не стоит. Лучше использовать автомобильный генератор в качестве источника тока в полевых условиях, и в местах, где у вас просто нет стабильного напряжения в сети. Конечно, это радикальный и спорный метод питания аппарата, но порой сварку необходимо выполнить прямо здесь и сейчас. В таком случае применение автогенератора очень выручает.

Но учтите, что генераторы в современных автомобилях могут запитать аппарат так, что он выдаст не больше 100 Ампер. Тем не менее, даже такая сварка от генератора возможна. И если у вас слабенький инвертор, то он точно заработает от автогенератора. С более мощными аппаратами лучше не рисковать и питать их от специального сварочного генератора, работающего на бензиновом или дизельном топливе.

Общая информация

Генератор как встроенная в любую модель автомобиля деталь – это достаточно простой механизм, преобразовывающий энергию в электричество. В автомобилях этот элемент выполняет функцию запитывания электрооборудования во время работы.

При использовании автомобильной версии для сваривания металлов важно помнить, что автомобильные модели функционируют на переменном типе тока.

Сварка же, в большинстве случаев выполняется при постоянном типе тока, что необходимо учитывать при работе.

Для того чтобы найти в автомобиле генератор нужно знать как он выглядит и где расположен. Искать его нужно в передней части двигателя. Не важно, работает ли этот двигатель на бензине или дизеле.

Этапы подключения аппарата к генератору

Раз сделать сварочный аппарат из генератора не выйдет, остается только присоединить к нему уже существующий инвертор и запитать. Для этого нужно снять реле-регулятор с автогенератора и разорвать цепь между щетками и реле-регулятором. Далее от АКБ нужно на щетки подать напряжение в 12В, чтобы генератор заработал. Теперь отсоедините кабель, идущий от генератора к АКБ.

На данном этапе вам нужно завести двигатель и придерживаться 3000 оборотов на коленвале. В таком случае на генераторе будут все 9000 оборотов. В итоге генератор начнет выдавать около 80В напряжения, поскольку мы заранее убрали из цепи реле-регулятор (а именно он ограничивает ток). Такого напряжения будет достаточно для питания бытового инвертора и сварки на 100 Амперах. Но учтите, что в таком режиме не стоит вести продолжительную сварку. Это губительно сказывается и на генераторе, и на самом аппарате.

Возможна ли пересборка автогенератора в сварочный агрегат

Самодельный сварочный аппарат из автомобильного генератора
Пересобрать автомобильный генератор в сварочный агрегат возможно. Однако не стоит. Более разумным его применением будет питание инвертора в случае недоступности стабильной электросети либо отсутствия сварочного генератора.

Такой способ запитывания сварной аппаратуры, конечно, тоже не лучшее решение. Однако в случае, когда сварную работу провести нужно, а альтернатив точек питания нет, автогенератор становится палочкой-выручалочкой.

В новых моделях автомобилей они способны питать инвертор для выдачи до 100А. Показатель достаточно низкий, однако сваривание металлов при такой мощности вполне возможно.

Особенно это подходит тем типам аппаратов, которые маломощны сами по себе. Инверторы с большими мощностями конечно лучше запитывать от аппаратов, предназначенных для сварки. Такие агрегаты работают на бензине или дизеле.

Инвертор (импульсный блок питания для сварки)

Рассматриваемый инвертор имеет следующие характеристики:

Ток нагрузки на электродах: до 100 А.
Потребляемая мощность от сети 220 вольт — не более 3.5 кВт (ток порядка 15 А).
Используемые электроды до 2.5 мм.

На иллюстрации изображена готовая схема, которая неоднократно опробована многими домашними мастерами.

Конструктивно инвертор состоит из трех элементов:

Блок питания для схемы преобразователя и управления. Выполнен на доступной элементной базе, с применением оптрона от старого блока питания компьютера. При самостоятельном изготовлении трансформатора стоимость практически нулевая: детали копеечные. Номиналы и названия радиоэлементов на иллюстрации.
Блок задержки заряда конденсаторов (для стартовой дуги). Выполнен на базе транзисторов КТ972 (абсолютно не дефицит). Разумеется, транзисторы устанавливаются на радиаторы. Для коммутации достаточно обыкновенного автомобильного реле с токовой нагрузкой на контактах до 40 А. Для ручного управления установлены обычные защитные автоматы (пакетники) на 25 А. Выходные 300 вольт — холостой ход. При нагрузке напряжение 50 вольт.
Трансформатор тока — самый ответственный узел. При сборке особое внимание следует обратить на точность катушек индуктивности. Некоторую подстройку можно выполнить с помощью переменного резистора (на схеме выделен красным цветом). Однако если параметры не буду согласованными, требуемой мощности дуги достичь не удастся.ШИМ реализуется на микросхеме US3845 (одна из немногих деталей, которую придется покупать). Силовые транзисторы — все те же КТ972 (973). Некоторые элементы на схеме импортные, однако их легко можно заменить на доступные отечественные, поискав аналоги на сайте datasheet.Высокочастотный блок выполнен из частей строчного трансформатора от телевизора.

На выход сварочного инвертора подключаются рабочие провода длиной не более 2 метров. Сечение не менее 10 квадратов. При работе с электродами до 2.5 мм, падение тока минимальное, шов получается гладкий и ровный. Дуга непрерывная, не хуже заводского аналога.

При наличии активного охлаждения (вентиляторы от того-же компьютерного блока питания), конструкцию можно компактно упаковать в небольшой корпус. Учитывая высокочастотные преобразователи, лучше использовать металл.

Надежная схема управления сварочным током

В работе участвуют три блока:

стабилизированного напряжения;
формирования высокочастотных импульсов;
разделения импульсов на цепи управляющих электродов тиристоров.

Стабилизация напряжения

От обмотки питания трансформатора 220 вольт подключен дополнительный трансформатор с напряжением на выходе порядка 30 В. Оно выпрямляется диодным мостом на основе Д226Д и стабилизируется двумя стабилитронами Д814В.

В принципе здесь может работать любой блок питания с аналогичными электрическим характеристиками тока и напряжения на выходе.

Импульсный блок

Стабилизированное напряжение сглаживается конденсатором С1 и подается на импульсный трансформатор через два биполярных транзистора прямой и обратной полярности КТ315 и КТ203А.

Транзисторы генерируют импульсы на первичную обмотку Тр2. Это импульсный трансформатор тороидального типа. Он выполнен на пермаллое, хотя можно использовать и ферритовое кольцо.

Намотка трех обмоток проводилась одновременно тремя отрезками провода диаметром 0,2 мм. Сделано по 50 витков. Полярность их включения имеет значение. Она показана точками на схеме. Напряжение на каждой выходной цепи порядка 4 вольт.

Обмотки II и III включены в цепь управления силовыми тиристорами VS1, VS2. Их ток ограничивается резисторами R7 и R8, а часть гармоники обрезается диодами VD7, VD8. Внешний вид импульсов мы проверили осциллографом.

В этой цепочке резисторы надо подбирать под напряжение импульсного генератора так, чтобы его ток надежно управлял работой каждого тиристора.

Ток отпирания 200 мА, а отпирающее напряжение — 3,5 вольта.

Регулирование тока сварки

Переменный резистор R2 своим сопротивлением определяет положение каждого импульса, пропускаемого через управляющий электрод тиристора. От него зависит форма пульсирующего тока на выходе силовой схемы сварочного аппарата.

Пульсации полусинусоид могут проходить полностью, когда ток сварки выставляется максимальным или обрезаться практически до нуля.

Основные типы аппаратов и возможность их домашнего изготовления

Существует 4 разновидности оборудования:

Любой из рассмотренных вариантов может быть собран своими руками, однако начинать рекомендуется с простого устройства — трансформатора.

Компактный сварочник для проволоки

Если работать с толстыми деталями не придется, можно собрать мини-сварку своими руками. Она используется для пайки проволоки или тонкой жести. В основу агрегата ложится трансформатор от СВЧ-печи или другого бытового прибора. Вторичную обмотку заменяют медной жилой с сечением 2-3 мм?. Энергопотребление не должно составлять более 3 кВт. Схема рассчитывается так же, как при изготовлении сварочного трансформатора своими руками. При сборке выпрямителя применяют маломощные диоды.

Изготовление мощного трансформатора

Сборку осуществляют в несколько шагов.

Что потребуется

Для создания трансформатора своими руками понадобятся электротехническая сталь, медные провода, изоляционный материал, крепежные элементы.

Упрощенная формула расчета

Если возможность выполнения сложных вычислений отсутствует, можно воспользоваться типовыми параметрами, к которым относятся:

Процесс сборки

Для изготовления сердечника потребуются стальные пластины толщиной 0,35-0,55 мм.

Размер готовой конструкции зависит от сечения провода. Опытные сварщики умеют определять требуемые параметры без расчетов.

Г-образные пластины укладывают так, чтобы они образовывали прямоугольник. После получения сердечника нужной толщины угловые части пластин скрепляют болтами. Конструкцию зачищают надфилем, изолируют. После этого выполняют намотку стандартным способом.

Добавление сварочного выпрямителя

Самодельный трансформатор представляет собой простой блок питания. Стабилизатор напряжения устроен также, как подобная деталь зарядного устройства телефона. В стандартную схему диодного моста включают конденсаторы, нейтрализующие переменные импульсы. Выпрямитель можно изготовить и без этих деталей, однако прочность шва будет более низкой.

Для изготовления моста применяют диоды Д161-250. Поскольку под нагрузкой они выделяют тепловую энергию, требуется установка радиаторов. Диоды фиксируются на них болтами. Рядом с радиаторами устанавливают вентилятор, отводящий тепло в окружающую среду.

Аппарат на основе ЛАТР

Для формирования вторичной обмотки с базового лабораторного автотрансформатора снимают защитный кожух, ползунок и крепежные элементы. Имеющуюся жилу изолируют лакотканью. Поверх нее накладывают понижающую вторичную намотку. Она состоит из 70 витков алюминиевой или медной жилы сечением 25 мм?.

Доработанный ЛАТР устанавливают в металлический корпус с отверстиями для циркуляции воздуха. Поверх блока устанавливают текстолитовую плату с тиристорами, выключателем, светодиодным индикатором и сварочными клеммами. В схему включают радиаторы, охлаждающие подверженные перегреву блоки.

Устройство для спайки проводов

Если прибор будет предназначаться только для работы с тонкими жилами, например, при установке распределительных щитков, обходятся микросварочным прибором. Размер устройства составляет 7-10 см. Оно собирается на основе транзистора КТ835. Трансформатор наматывают самостоятельно, придавая ему вид высокочастотного повышающего преобразователя.

В отличие от стандартных схем, конструкция использует высокое напряжение (до 30000 В). При сварке этим устройством соблюдают технику безопасности. Трансформатор изготавливают на базе ферритового стержня. Первая обмотка включает 20 витков диаметром 1 мм, вторая — из 500. В схему вводят резисторы, препятствующие перегреву прибора на холостом ходу.

Используя маленький аппарат, формируют жгуты проводов, разрезают тонкие листовые металлы. Вместо электрода применяют толстую иглу.

Последовательная сборка всех деталей

Все элементы агрегата для сварки должны располагаться на базе из металла или текстолита строго на своих местах.

По правилам выпрямитель граничит с трансформатором, а дроссель находится на одной плате с выпрямителем.

Регулятор силы тока устанавливают на панель управления. Сам каркас для конструкции агрегата создается из листов алюминия, для этого подойдет и сталь.

Также можно воспользоваться уже готовым корпусом, который до этого защищал содержимое системного блока компьютера или осциллографа. Главное, он должен быть прочным и твердым.

На большом расстоянии от трансформатора размещают плату с тиристорами. Так же не близко к трансформатору устанавливают выпрямитель.

Причина такого расположения – сильное нагревание трансформатора и дросселя.

Тепло от дросселя отводят тиристоры, устанавливаемые на радиаторах из алюминия. Они сводят на нет даже тепловые волны, исходящие от проводов.

К наружной панели прикрепляют держак электрода, а к задней – провод с вилкой для подключения агрегата к бытовой сети.

Как собрать своими руками агрегат для сварки, демонстрирует видео в нашей статье.

Ни в коем случае нельзя фиксировать элементы агрегата вплотную друг к другу, так они должны подвергаться обдуву.

На сторонах каркаса необходимо проделать дырочки, откуда будет поступать воздух. Это нужно и для установки системы охлаждения.

Если агрегат для сварки постоянно находится на одном и том же месте, то с ним вряд ли что-то случится.

Долгое время сможет работать регулятор тока, если точнее, его ручка, зафиксированная на наружной стенке.

Но переносные мини инверторы, которые берут на выездные работы, могут подвергаться механическим ударам. В основном, от этого страдает корпус изделия, но существует риск отпадения дросселя.

Изделие собрано – пора проверить, как оно функционирует. При тестировании работы агрегата для сварки нельзя пользоваться временными проводами.

Проверять изделие нужно уже со штатными контактными кабелями.

Во время самого первого подключения к сети смотрят на регулятор силы тока. Важно проследить, не осталось ли незафиксированных деталей.

Если агрегат исправен и лишен дефектов, то можно приступать к сварке на различных режимах.

более высокую степень надёжности;
длительный срок эксплуатации;
экономичность;
минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.