Трансформатор для сварочного полуавтомата своими руками
В этой статье я расскажу вам как собрать, рассчитать и намотать трансформатор для сварочного полуавтомата.
Расчет тороидального трансформатора
Сначала нужно определиться с количеством с имеющегося у вас железа. Исходя из этого определиться с наружным и внутренним диаметром тора. Внутренний диаметр нужно принимать от 12 см и выше, иначе если нет опыта в намотке, у вас не уместится вторичка.
Также нужно стремится сделать такие размеры, что бы площадь сердечника была от 30 см.кв. и выше.
В итоге расчетные размеры тора получились такие.. D=25см, d=14см, h=6,2 см.
После сборки и замеров итоговая (реальная) площадь сердечника данного тора равна:
Sс =33,4 см.кв.
Посчитаем количество витков на вольт. Так как это тор, то примем коэффициент равным 35.
35/33,4 =1,047 витка на вольт.
Далее определимся с диапазоном напряжений. Принимаем от 18 до 32 вольт.
Далее расчитаем количество витков вторички. Для этого берем максимальное напряжение, то есть 32 вольта.
W2 = 32*1,047 = 33 витка.
Далее рассчитаем ступени первичной обмотки для регулирования сварочного тока. Принимаем количество ступеней равным 8.
Для расчета количества витков используем формулу:
W1_ст = (220*W2)/Uст2
Далее расчет:
Примем шаг ступени на вторичке 2 вольта.
Намотка трансформатора сварочного полуавтомата
Мотаем первичку равномерно по всему тору до 230 витка, делаем отвод. Это будет первая ступень первички. Мотаем далее до 242 витка, делаем отвод. Это будет вторая ступень первички. И так далее, завершаем намотку на 403 витке (8 ступень первички).
Вторичку мотаем по верх первички равномерно по всему тору. Вторичка имеет 33 витка.
Намотка тороидального трансформатора
Далее процесс сборки сердечника, намотки первичной и вторичной обмотки, представлен в виде фото галереи.
Наведя мышкой на изображение вы увидите комментарий к нему. Также можно кликнуть мышкой по изображению, чтобы увидеть его в большем разрешении.
Поехали:
Как видите ни чего сложного при расчете и сборке сварочного трансформатора нет. Хотел еще заметить, что при проверке напряжения вторички (когда наматывал пробную обмотку 33 витка), в сети было 245 вольт. Поэтому на минимальной ступени было 20 вольт вместо расчетных 18 вольт, а на максимальной 35 вольт, вместо 33 вольт.
При подключении в нормальную сеть 220 вольт, напряжение на вторичке соответствовала расчетным, то есть от 18 до 32 вольт. Ток холостого хода на 230 витке составлял 1,4 ампера (у вас будет отличаться, так как качество железа, качество стяжки сердечника у всех разное). На 403 витке ток холостого хода 0,15 ампер.
Это чудо весит 24,5 кг. Со своими обязанностями справляется на пятерку.
Ну в общем расписывать больше нечего, все должно быть понятно. Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.
Делаем тороидальный сварочный трансформатор
По всем характеристикам тороидальные трансформаторы превосходят П и Ш образные трансформаторы примерно в 1.5.. 2 раза. Также по весу торы в намного легче.
В связи с этим лучше делать тороидальный трансформатор для сварочных аппаратов.
Об изготовлении тороидального трансформатора в домашних условиях пойдет речь в нашей статье.
В наличии имелось железо от какого то трансформатора размерами 7 см х 65 см.
Берем пластины и обкатываем их круглым предметом, например бутылкой.
Берем одну пластину сворачиваем ее в кольцо и закрепляем саморезами. Это будет оправка для набора пластин.
Начинаем укладывать пластины начиная от края во внутрь. Так как внутренний диаметр самом начале большой, то сначала укладываем ровные пластины, не обкатанные бутылкой.
Набрав небольшое количество пластин, обязательно поджимаем их.
Примерно вот что должно получится. Так как внутренний диаметр кольца уменьшается, то далее применяем пластины, которые обкатывали бутылкой.
Первое кольцо магнитопровода тороидального трансформатора готово. Выглядит оно вот так.
Далее подготавливаем вторую оправку для второго кольца магнитопровода нашего трансформатора.
Продолжаем укладывать пластины от края во внутрь. Процесс повторяется, делать нужно то же самое, что и для первого кольца.
Стремитесь укладывать пластины без зазорно, то есть стык в стык. Конечно в начале будет получаться хорошо, но в конце все равно не получится.
Не забываем обжимать пластины. Делаем это постоянно. От этого зависит качество сборки тора. Лишние зазоры нам ни к чему.
Вот собственно оба кольца. Фотка получилась не резкой.
Далее обстукиваем торцы получившихся колец молотком.
Берем эпоксидный клей, разводим его растворителем.
Пропитываем клеем оба кольца магнитопровода. Клей не жалеем.
Затем склеиваем оба кольца.
Вот такой вот сердечник тороидального трансформатора у нас получился. Высота сердечника получилась 14 см и набор пластин 4 см. Площадь сердечника 56 см.кв. Учитывая небольшие зазоры, которые образовались при сборке, принимаем площадь сердечника 50 см.кв.
Теперь необходимо за изолировать сердечник. Для этого вырезаем из картона куги и накладываем на сердечник.
Далее берем тряпочную черную изоляционную ленту и обматываем сердечник.
Вот что получилось.
Обматываем еще раз сердечник молярным скотчем.
Все готово для намотки обмоток трансформатора. Провод для первичной обмотки наматываем на самодельный челнок, сделанный из куска ДСП.
Обматываем конец провода филенкой.
Начинаем мотать. Просовываем челнок через отверстие в торе и аккуратно прижимаем каждый виток, равномерно распределяя по поверхности сердечника.
Намотав первый ряд обмотки, обматываем обмотку изоляционной лентой.
Далее мотаем второй ряд первичной обмотки, делая отводы для регулирования тока по первичной обмотке.
После того как первичная обмотка намотана, проверяем ток холостого тока трансформатора. Он должен быть в пределах от 0,2 А до 1,2 А.
На изображениях показаны замеры тока в в нормальном и форсированном режиме работы трансформатора. Цифровым мультиметром производился замер напряжения вторичной обмотки (для дальнейшего точного расчета количества витков вторичной обмотки), в качестве которой был намотан кусок провода из 4 витков.
Обматываем второй конец первичной обмотки филенкой и изолируем первичную обмотку.
Далее мотаем вторичную обмотку точно так же как первичную, только без применения челнока.
После намотки изолируем ее.
Далее вырезаем из текстолита или подобного материала два круга, сверлим отверстия под крепление обмоток.
В результате мы получаем вот такой вот сварочный трансформатор.
Данный тороидальный трансформатор был установлен в сварочный полуавтомат. При интенсивном использовании сварочного полуавтомата, температура трансформатора не повышалась выше 60 градусов. Трансформатор работает тихо без потрескиваний и гула.
Вес данного экземпляра в собранном виде равен 16 кг.
Ответы на комментарии:
Пропитка сердечника эпоксидным клеем.
Расчет площади сердечника.
Площадь сердечника равна S=А*Б
Шпильки для тора
Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.
Похожие записи
Вы молодец .я тоже по холоду трансы мотаю в квартире.схемы и технология толковые.
Геннадий спасибо за отзыв.
Цель данной статьи - показать, что сделать сварочный трансформатор не сложно, было бы желание.
У меня трансформаторное железо было покрыто местами ржавчиной. Ржавчину я удалил мет.щеткой, понятное дело до голого металла. Местами снялась пленка лака.
Подскажите есть необходимость покрывать каждую пластину лаком или другим изолирующим материалом. Я читал что замыкание пластин НЕЖЕЛАТЕЛЬНО.
Конечно замыкание пластин не желательно. Но если посмотреть на это с другой стороны, если взять железо для трансформатора от электродвигателя, то в нем пластины вообще ни как не за изолированы между собой. Мало того они еще и сварены сплошными швами для прочности. И такие трансформаторы как ни странно работают.
Собирайте трансформатор, потом после сборки пропитайте железо лаком или эпоксидной смолой, разбавленной растворителем. Не стоит покрывать каждую пластину.
При сборке просто нужно стараться укладывать пластины так, что бы они контачили открытыми участками меньшей площадью между собой.
P.S. Был у нас такой трансформатор (ржавый).. собрали и. работает.
Спасибо, будем пробовать.
Статья очень полезная. Спасибо. Я сейчас делаю такой же сварочный из пластин
трансформатора 8,5см х 65см х 0,35мм Если можно, мне нужны данные по размеру тора: внутренний диаметр, колличество слоев первичной обмотки , колличество слоев вторичной обмотки , сечение провода, как мотались обмотки с жесткой или крутопадающей характеристикой? Какое осталось окно внутри тора после его намотки и намотки изоляции? Я не могу определить минимальный внутренний размер тора достаточный для того чтобы уложить обмотки. Размер намотанного мной пробного тора 21см х 15см х 8,5см его вес чистого железа около 12кг. Не могу решить делать в два тора один на один или мотать ширину тора 6см вес добавиться многократно, поэто-му мне нужно знать минимальное внутренее окно тора чтобы потом поместить обмотки.
Александр
Внутренний диаметр тора 12 см, наружный 20 см, высота (общая) 14 см.
Первичная обмотка была намотана в 2 слоя, проводом из меди диаметр = 2.7 мм.= 5.7 мм.кв. и имела 220 витков.
Вторичная обмотка была намотана в 2 слоя, проводом из меди диаметр = 6 мм.= 28 мм.кв. и имела 30 витков.
Моталась сначала первичная обмотка, распределенная равномерно по тору, по верх неё вторичная, тоже равномерно распределенная.
В принципе, тороидальные трансформаторы имеют жесткую характеристику, при условии, что обмотки распределены равномерно. Но так как вторичная обмотка моталась по верх первичной, то соответственно ее активное сопротивление увеличено, что ведет к уменьшению тока КЗ, тем самым говорит нам, что трансформатор имеет падающую характеристику.
Трансформатор мотался как говорится на скорую руку (не старались укладывать), внутренний диаметр после сборки был равен примерно 3. 5 см.
Имея в наличии провод для первичной и вторичной обмоток и зная расчетное количество витков, в принципе не трудно подсчитать, какой необходим внутренний диаметр сердечника для конкретного случая.
Спасибо за ответ. У меня уже все готово. Завтра приступаю к изготовлению. Еще раз спасибо за предоставленную информацию.
когда-то на работе тоже мотал торы. железо брал с ТСВП. далее две обоймы от подшипников. одна достаточно большая, другая маленькая. между ними укладывал железо. как набрал, потом нарезал небольшие куски из железа по высоте тора и по ширине 5-10 см. и забивал пробелы в торе, тем самым уплотняя его.
постепенно сдвигая верхнюю обойму а потом и внутреннюю, фиксировал внешнее а потом и внутреннее кольца железа фосфористой медью (с понижающего транса брал 5-15 вольт(уже не помню) и через графитовые стержни плавил медь прямо на железе). потом полностью снимал обоймы. тор готов.
далее заливал тем , что было. в основном нитрокраской и изолировал картоном и киперной лентой достаточно толстым слоем. иначе при транспортировке готового транса может повредиться первичка.
далее мотал первичку проводом 2,5-3мм. (больше нельзя- сопртивление обмотки упадет и на расчитаное число витков будет греться обмотка), равномерно располагая витки. слои изолировал лакотканью. готовую первичку изолировал опять лакотканью и сверху киперкой с заливкой все той-же краской. вторичку мотал шинкой. вторичку изолировать нежелательно иначе транс постоянно будет горячий.
теперь о расчетах.
обычно для расчета кол-ва витков для ш-образного транса применима формула:
W=50/S, где 50- частота сети, S- сечение магнитопровода в квадратных сантиметрах.
но у нас тор, и мы можем для повышения его характеристик, снижения расходных материалов и еще чего-то там применить ту же формулу, но с числом 47 вместо 50.
почему такое, ну не знаю. вывел по опыту и по давним расчетам (давно это было, в юности еще).
все. транс расчитан и намотан.
ага, одна неточность. по формуле получаем число витков на один вольт. потом полученное число умножаем на напряжение в сети.
Сергей
ага, одна неточность. по формуле получаем число витков на один вольт. потом полученное число умножаем на напряжение в сети.
все.
А где именно в этой статье вы видите неточность?
Сергей
.
W=50/S, где 50- частота сети, S- сечение магнитопровода в квадратных сантиметрах.
но у нас тор, и мы можем для повышения его характеристик, снижения расходных материалов и еще чего-то там применить ту же формулу, но с числом 47 вместо 50.
.
Можно конечно взять и 47, но так как мы расчитывали трансформатор с форсированным режимом работы, мы остановились всё таки на 50.
неточность у меня в 9 пункте про количество витков.
в 10 пункте я поправил.
сердечник можно уполовинить ))
внутренний диаметр беру 11-12см ,склепываю
первую полосу в кольцо и последующие наращиваю снаружи
главное хорошо закрутить полосы,для этого использую приспособление
из вальцов для отжима белья от советской стиралки с закрепленным
и еще острые грани получившегося сердечника закругляю болгаркой с R=3 мм
на внутреннем и внешнем диаметрах
и напоследок--не стоит на формулах заморачиваться,так как конечный результат
очень зависит от используемого железа и качества стяжки бублика
с уважением king1972
king1972
Можно делать и так как вы написали. У каждого своя технология сборки трансформаторов. В нашем случае мы пошли в сторону увеличения площади сердечника и тем самым повысили надежность трансформатора.
Спасибо за комментарий.
Вопрос: какой ток максимальный можно получить с сварочного трансформатора
на реальных экземплярах выходной ток достигал 140-145 (при токе короткого замыкания 180-200) при электроде четверке
(брать от бытовой сети больше 150-160 ампер не стоит)
но я обмотки располагаю не одна поверх другой,а разнесенно: 2/3 кольца--первичка,
1/3--вторичка,чтобы получить падающую ВАХ
А тора от двигателя в 28 кв.см хватит для полуавтомата с проволокой 0.8 мм.
Для полуавтомата не хватит.. Можно конечно выжать из этого сердечника всё, что можно, но будет варить листовой металл толщиной 1 мм максимум и то не качественно.
Во всяком случае можно попробовать.. Вы как замеряли площадь сердечника.. с зазорами для обмоток или без них?
Просто я видел железо от двигателя площадью 28 см.кв. Во первых весит около 22 кг. и размер внушительный.. во вторых это уже не полуавтомат получится.. вес большой будет.. размер, расход провода и т.д.
Спасибо большое. Трансформаторов не мотаю,но очень познавательная статья!Приятно,что есть еще люди ,которым не жалко поделиться знаниями. Удачи и здоровья автору.
Иван
Спасибо большое. Трансформаторов не мотаю,но очень познавательная статья!Приятно,что есть еще люди ,которым не жалко поделиться знаниями. Удачи и здоровья автору.
И вам спасибо за комментарий
я вообще в шоке от увиденного. В магазинах готовых сколь хочешь и всяких-и по деньгам но такое в наше время- Страничку я сохраню-может пригодится-а Вам спасибо.
Сварочный полуавтомат 30А - 160А своими руками
Технические данные нашего сварочного аппарата — полуавтомата:
Напряжение питающей сети: 220 В
Потребляемая мощность: не более 3 кВа
Режим работы: повторно-кратковременный
Регулирование рабочего напряжения: ступенчатое от 19 В до 26 В
Скорость подачи сварочной проволоки: 0-7 м/мин
Диаметр проволоки: 0.8 мм
Величина сварочного тока: ПВ 40% — 160 А, ПВ 100% — 80 А
Предел регулирования сварочного тока: 30 А — 160 А
Всего с 2003 года было сделано шесть подобных аппаратов. Аппарат, представленный далее на фото, работает с 2003 года в автосервисе и ни разу не подвергался ремонту.
Содержание / Contents
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
↑ Внешний вид сварочного полуавтомата
В качестве сварочной проволоки используется стандартная
5кг катушка проволоки диаметром 0,8мм
Сварочная горелка 180 А вместе с евроразъемом
была куплена в магазине сварочного оборудования.
↑ Схема и детали сварочника
Ввиду того что схема полуавтомата анализировалась с таких аппаратов как ПДГ-125, ПДГ-160, ПДГ-201 и MIG-180, принципиальная схема отличается от монтажной платы, т. к. схема вырисовывалась на лету в процессе сборки. Поэтому лучше придерживаться монтажной схемы. На печатной плате все точки и детали промаркированы (откройте в Спринте и наведите мышку).
Вид на монтаж
Плата управления
В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 — переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.
Резисторы R3, R4 — ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.
Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.
В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.
Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.
Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.
При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 — на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 — на открытие силовых тиристоров.
Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.
При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.
При отпускании кнопки SB1 на горелке — реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.
При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.
↑ Мотаем сварочный трансформатор
Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм.
Каркас катушки готов.
Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.
Стеклоткань — на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается
Начинаем намотку — первичка. Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.
Продолжаем мотать — вторичка. Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа.
Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22.
Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться.
Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.
Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт . Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.
Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.
↑ Будем мотать дроссель
Берем трансформатор ОСМ-0,4 (400Вт), берем эмальпровод диаметром не менее 1,5 мм (у меня 1,8). Мотаем 2 слоя с изоляцией между слоями, укладываем плотненько. Дальше берем алюминиевую шину 2,8×4,75 мм. и мотаем 24 витка, свободные концы шины делаем по 30 см. Собираем сердечник с зазором 1 мм (проложить кусочки текстолита).
Дроссель также можно намотать на железе от цветного лампового телевизора типа ТС-270. На него ставится только одна катушка.
У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.
↑ Корпус и механика
С трансами разобрались, приступаем к корпусу. На чертежах не показаны отбортовки по 20 мм. Углы свариваем, все железо 1,5 мм. Основание механизма сделано из нержавейки.
Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101.
Убран концевик возврата в крайнее положение.
В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).
Читайте также: