Как самому изготовить сварочный аппарат
Инженер И. Русинов из Болгарии предложил схему и расчет малогабаритного сварочного аппарата.
1. Зададим исходные данные:
Iд = 80 А – ток дуги; напряжение в сети U1 = 220 B;
2. Для стабильного горения дуги напряжение дуги выбираем:
Uд > 30 В;
3. Вычисляем напряжение холостого хода во вторичной обмотке:
U2 = 2, 2 × Uд = 2, 2 × 30 = 66 В;
4. Мощность дуги определим по формуле:
Рд = Uд × IдXcos = 30 × 80 = 2400 Вт;
5. Сварочный аппарат работает в повторно-кратковременном режиме со средней продолжительностью ПР = 30–65 %. Выбираем 65%. Тогда расчетная мощность будет равна:
Ртр = Рд × ПР = 2400 × 0, 65 = 1560 Вт.
6. По этой мощности из таблицы 1, приведенной ниже, определяем сечение железного сердечника, число витков на 1 вольт, напряжение и диаметр провода в первичной обмотке:
– площадь поперечного сечения – 55 см2;
– число витков на 1 вольт W – 0, 9;
– диаметр провода – 1, 81 мм;
Таблица 1 — Расчет сварочных трансформаторов
7. Определим число витков первичной обмотки:
W1 = W × U1 = 0, 9 · 220 = 198 витков;
Если применить намотку одну поверх второй, то при работе будет меняться индуктивное сопротивление. Для исключения такого влияния обмотки расположены, как показано на рисунке.
При этом магнитные потоки обмоток будут противоположными, а общий магнитный поток не изменится. Также исключается влияние на первичную обмотку.
8. Определим сечение проводника вторичной обмотки:
Принимая плотность тока j = 3 А/мм2, S2 =Iд / j = 80/3 = 26, 6 мм2.По справочникам определяем шину, например 10 × 3 мм = 30 мм2.
9. Определим число витков вторичной обмотки:
W2 = W × 1, 1 = 0, 9 × 66 × 1, 1 = 65 витков.
Катушка W1/1 намотана сверху W1. Основа каркаса катушек – электротехнический картон толщиной 1 мм. Каждый ряд обмоток изолируется слоем толщиной 0, 1–0, 3 мм. Выводы обмоток пропущены через изоляционные трубки из лакоткани. Первичная обмотка переключается галетным переключателем на 10 А или при помощи штекеров. Внешний вид трансформатора показан на рисунке 1. Изготовленный аппарат выдает ток до 130–150 А (таблица 2), что позволяет использовать электроды диаметром от 2, 5 до 5 мм.
Магнитопровод содержит набор 79 мм. Подводящий сварочный кабель имеет сечение порядка 20 мм2. Сетевой провод сечением 2 × 2, 5 мм2. Желательно подключать аппарат через автомат защиты на 25–40 А.