Maintenant, il est difficile de voir un travail effectué avec du métal sans utiliser une machine à souder. Cet appareil coupe ou assemble librement des pièces en fer, quelles que soient son épaisseur et ses dimensions. Pour faire du soudage, vous devez avoir certaines compétences et, en fait, la machine elle-même. Vous pouvez l'acheter, vous pouvez engager un soudeur pour effectuer les travaux nécessaires ou vous pouvez fabriquer l'unité vous-même.
Schéma standard d'un poste à souder et ses types
Avant de commencer à créer une machine à souder à la maison, vous devez comprendre sa structure.
L'élément principal de la soudeuse, dont il se compose, est un transformateur qui alimente l'arc de l'appareil, contrôle la tension alternative et contrôle la qualité et l'amplitude du courant.
Les conceptions des machines à souder standard sont très diverses, mais on peut distinguer les principaux types suivants :
- Appareils à courant alternatif;
- Travailler avec un courant constant ;
- Trois phases;
- Onduleur.
Le soudage CC est couramment utilisé pour les tôles minces, l'acier automobile et l'acier de toiture.
Les appareils de soudage CA et CC sont fiables, sans prétention, lourds et très sensibles aux surtensions. S'il descend en dessous de 200 volts, il sera difficile de travailler, il y aura des problèmes d'allumage et de support d'arc.
Ces machines à souder sont de conception très similaire et si nous avons un soudage AC, alors en le modifiant légèrement, nous obtiendrons un appareil pour travailler avec du courant continu.
En ce qui concerne les onduleurs, grâce à l'utilisation de parties éléctroniques, leur poids est devenu beaucoup plus léger. Ils n'ont pas peur des chutes de tension, mais en même temps, ils sont très sensibles à la surchauffe. Vous devez travailler avec de tels appareils avec soin, sinon ils pourraient se casser.
Machine de soudage AC maison
La machine à souder AC est l'un des modèles les plus courants. C'est la plus facile à utiliser et facile à assembler à la maison par rapport aux autres types de soudeuses.
Ce qu'il faut pour cela :
- Fils pour enroulement secondaire et primaire;
- Noyau d'enroulement ;
- Transformateur abaisseur (vous pouvez prendre "LATRA").
Quels fils sont nécessaires ? La tension optimale pendant le fonctionnement de l'appareil, créée indépendamment, est de 60V avec le courant optimal - 120 -160A. Sur cette base, nous comprenons que la section minimale des fils de cuivre pour enrouler le primaire doit être de 3 à 4 mètres carrés. mm. Optimal - 7 m² mm, qui prend en compte d'éventuelles charges supplémentaires et surtensions.
N'utilisez pas de fils isolés en PVC ou en caoutchouc, car ils peuvent surchauffer et provoquer un court-circuit.
S'il n'y a pas de fil de la taille requise, vous pouvez utiliser des brins minces enroulés ensemble. Certes, l'épaisseur de l'enroulement augmentera, ce qui entraînera une augmentation des dimensions de l'appareil lui-même. Pour faire l'enroulement secondaire, vous pouvez prendre un épais fil de cuivre composé de plusieurs veines.
Le noyau de bricolage est constitué d'une plaque d'acier de transformateur dont l'épaisseur doit être comprise entre 0,35 mm et 0,55 mm. Ils doivent être pliés de manière à obtenir un noyau de l'épaisseur requise, puis le dispositif doit être boulonné dans les coins. À la fin des travaux, vous devez traiter la surface des plaques avec une lime et faire de l'isolation.
Puis le bobinage commence. Au départ, primaire (vous pouvez faire environ 240 tours). Afin de pouvoir réguler le courant de passage, vous devez effectuer plusieurs robinets avec un pas approximatif de 20-25 tours.
Combien de cuivre faut-il pour l'enroulement secondaire ? Habituellement, le nombre de tours est de 65 à 70. Section de fil - 30 - 35 m². Comme pour l'enroulement primaire, des prises doivent être faites pour réguler le courant. L'isolation des fils doit être fiable et résistante à la chaleur.
L'enroulement se fait dans un sens et chaque couche est isolée. Les extrémités de l'enroulement sont boulonnées à la plaque et vous pouvez supposer que le soudeur fait maison est prêt.
Si vous devez augmenter l'intensité du courant, une élévation de tension peut vous aider à cet égard, ou vous pouvez le faire manuellement en réduisant le nombre de tours de l'enroulement primaire et en commutant le fil sur un contact avec un nombre de tours plus petit.
Lors de la création d'une machine à souder, vous devez vous rappeler de la mettre à la terre, conformément aux règles de sécurité. Et aussi, vous devez toujours vous assurer que la machine à souder ne surchauffe pas !
Machine de soudage à courant continu simple
Pour souder la fonte et l'acier inoxydable, vous aurez besoin d'un appareil à courant constant. Vous pouvez le créer en 15 minutes si vous possédez déjà un appareil AC. Dans ce cas, l'appareil existant sera mis à niveau.
La modification du changement consistera à connecter un redresseur à l'enroulement secondaire, qui est monté sur des diodes. Les diodes doivent, quant à elles, supporter un courant de 200 A et bien refroidir.
Le redresseur fera mieux son travail si vous utilisez des condensateurs 50V et une inductance spéciale pour ajuster le courant.
Ce que vous devez savoir lors de la connexion permanente de l'appareil au réseau :
- Il est impératif d'utiliser un switch pouvant déconnecter l'appareil du réseau à tout moment ;
- La section du fil pour le raccordement doit être supérieure ou égale à 1,5 m². mm, et la consommation de courant dans l'enroulement primaire est de 25 A maximum.
Le plan de travail du soudeur est tel qu'il a besoin de temps en temps de se reposer. Et peu importe qu'il s'agisse d'un semi-automatique ou d'un frein à main. Cependant, si l'appareil fonctionne sur des électrodes d'un diamètre inférieur à 3 mm, il est alors possible de ne pas interrompre.
Onduleur : comment fabriquer une machine à souder à faire soi-même
L'onduleur peut être assemblé indépendamment à partir de petites pièces et le câblage de Télévision soviétique ou un aspirateur.
Caractéristiques de l'onduleur :
- L'appareil fonctionne avec un courant constant et sa régulation douce de 40 à 130 A;
- Le courant le plus important pour l'enroulement primaire est de 20A, les électrodes utilisées ne doivent pas dépasser 3 mm;
- Le support électrique doit avoir un bouton, en appuyant sur quelle tension ira dans l'appareil.
Tous les éléments de l'onduleur sont situés sur une carte de circuit imprimé spéciale et, pour une meilleure dissipation de la chaleur des diodes, ils sont fixés sur un dissipateur de chaleur spécial, qui est vissé sur la carte. La planche elle-même est généralement en fibre de verre, d'une épaisseur approximative de 1,5 mm.
Pour un refroidissement supplémentaire du circuit, vous pouvez utiliser un ventilateur qui se fixe directement sur le boîtier dans lequel se trouve l'onduleur.
À l'aide d'un tel appareil, vous pouvez cuire en toute sécurité des métaux non ferreux et ferreux, des flans à partir d'une feuille mince.
Les machines à souder triphasées sont généralement utilisées pour le soudage dans un environnement de production, cela n'a donc aucun sens de les fabriquer à la maison.
Les soudeurs de Timval, Budyonny et les thyristors sont particulièrement appréciés.
Conseils pour fabriquer une machine à souder à la maison : soudage par points
L'une des mini-soudures les plus pratiques et les plus économiques de ces dernières années est devenue la soudure ponctuelle, qui s'effectue par la méthode de contact. Dans la vie de tous les jours, une telle chose est utilisée pour réparer les appareils électroménagers et souder les batteries.
Le chauffage se produit à l'aide d'une impulsion et le moment d'impulsion ne dépasse pas un dixième de seconde, c'est-à-dire que tout se passe très rapidement.
Une telle mini-soudure est créée à l'aide d'un transformateur d'un ancien micro-ondes, qui sera affiné lors de la création d'un appareil. L'objectif est la capacité d'obtenir une impulsion à court terme à la sortie d'au moins 1000A.
La révision s'effectue ainsi :
- Tout est retiré du transformateur sauf le noyau et l'enroulement primaire ;
- À la place de l'enroulement secondaire, un fil d'une section d'au moins 100 mètres carrés est enroulé. mm ;
- L'essentiel ici est d'enrouler le fil très étroitement autour du noyau.
En conséquence, la sortie devrait être d'environ 5 volts, mais si la puissance est trop faible, vous pouvez prendre un autre transformateur. Ensuite, vous devez vérifier à nouveau la tension. S'il n'est pas supérieur à 2000 A, la micro-soudeuse est prête à l'emploi.
Selon les experts, fabriquer une machine à souder de vos propres mains n'est pas difficile.
Cependant, pour le faire, vous devez clairement comprendre pour quoi, pour quel travail il sera utilisé.
Un appareil fait maison est complété et assemblé à partir d'unités et de pièces disponibles. Un mécanisme à plasma peut également être envisagé comme une option pour les artisans.
La pratique montre qu'avec une sélection précise de composants, l'appareil servira longtemps et de manière fiable.
Il est important de circuit électriqueétait aussi simple que possible. Parfois, ils utilisent même un transformateur micro-ondes.
L'appareil doit fonctionner sur un foyer 220 V AC.
Si vous choisissez 380 V comme tension de fonctionnement, le circuit et la conception de l'appareil deviendront nettement plus compliqués.
Schéma fonctionnel de la machine à souder
Pour la fabrication travaux de soudure des appareils fonctionnant en courant alternatif et continu sont utilisés.
Le schéma de tout appareil comprend un transformateur (il est possible d'utiliser un transformateur hyperfréquence), un redresseur, une self, un support, une électrode. C'est dans cette séquence qu'un courant électrique circule dans un circuit fermé.
Le circuit est fermé lorsqu'un arc électrique se produit entre l'électrode et les pièces métalliques à connecter.
Pour que la qualité du joint soudé soit élevée, il est nécessaire d'assurer une combustion stable de cet arc.
Et pour régler le mode de combustion requis, un régulateur de courant est utilisé.
Appareil courant continu utilisé pour le soudage d'éléments en tôle mince. Avec cette méthode de soudage, vous pouvez utiliser n'importe quelle électrode et fil d'électrode sans revêtement céramique.
Le porte-électrode est relié au redresseur par l'intermédiaire d'une self. Ceci est fait afin de lisser l'ondulation de tension.
Un inducteur est une bobine de fils de cuivre qui est enroulée sur n'importe quel noyau. Le redresseur, à son tour, est connecté à l'enroulement secondaire du transformateur.
Le transformateur est connecté à l'alimentation électrique du foyer. La séquence de connexion est simple et intuitive.
La conversion de tension alternative est effectuée à l'aide d'un transformateur abaisseur.
Selon la loi d'Ohm, la tension induite sur l'enroulement secondaire du transformateur diminue et le courant augmente de 4 ampères à 40 ou plus.
Environ cette valeur est requise pour le soudage. En principe, cet appareil peut être appelé la machine à souder la plus simple.
Et à l'aide de fils, connectez-y le porte-électrode. Mais il est impossible d'utiliser le support à des fins pratiques, car le schéma ne contient pas d'autres éléments nécessaires.
Et surtout, il n'y a pas de régulateur de courant dedans. Ainsi qu'un redresseur et d'autres éléments.
Le transformateur est considéré comme l'élément principal de la machine à souder. Il peut être acheté ou adapté à partir d'un usagé.
De nombreux artisans utilisent un transformateur d'un micro-ondes qui a fait sa durée de vie. En termes de dimensions et de poids, un élément micropulsé prend toujours beaucoup de place dans la structure.
Si nous considérons l'unité de soudage dans son ensemble, nous pouvons alors distinguer trois blocs principaux qu'elle comprend :
- Unité de puissance;
- unité de redressement;
- unité onduleur.
Un onduleur fait maison peut être configuré de manière à avoir une taille et un poids minimum.
De tels appareils, conçus pour un usage domestique, sont désormais vendus en magasin.
Les avantages d'un onduleur par rapport aux unités traditionnelles sont évidents. Tout d'abord, il convient de noter la compacité de l'appareil, la facilité d'utilisation, la fiabilité.
Un seul composant dans les paramètres de cet appareil est préoccupant - son coût élevé.
Les calculs les plus généraux confirment que fabriquer un tel appareil de ses propres mains est plus facile et plus rentable.
Les principaux éléments, pratiquement, se trouvent toujours parmi les machines et appareils électriques qui se sont retrouvés dans les magasins. Ou dans un dépotoir.
Le régulateur de courant le plus simple peut être fabriqué à partir d'un morceau d'un serpentin de chauffage, qui est utilisé dans le ménage cuisinières électriques... Le starter est constitué d'un morceau de fil de cuivre.
Les radioamateurs ont mis au point la méthode de soudage par impulsions la plus simple selon le schéma. Il est utilisé pour attacher des fils à une planche de métal.
Pas de gadgets compliqués - juste un starter et quelques fils. Le régulateur de courant n'est pas non plus nécessaire. Au lieu de cela, un fusible est inclus dans le circuit.
Une électrode est connectée à la carte via un starter.
Comme le second, une pince crocodile est utilisée. La fiche avec des fils est connectée à une prise domestique.
La pince avec le fil est fortement appliquée sur la planche à l'endroit où elle doit être soudée. Un arc de soudage se produit et à ce moment, les fusibles du panneau électrique peuvent sauter.
Cela ne se produit pas, car le fusible grille plus rapidement. Et le fil reste solidement soudé à la planche.
Ensemble complet de produits
Self-made va afin d'effectuer de petites tâches dans le ménage.
Tous les éléments, appareils électroniques, fils et structures métalliques doivent être assemblés dans un endroit précis. Où le produit sera assemblé.
Le starter peut être utilisé à partir des raccords Lampe fluorescente... Le nombre de fils, de préférence en cuivre, de sections différentes, vous devez en stocker davantage.
Si la manette des gaz est en forme finie n'a pas pu être trouvé, alors vous devez le faire vous-même.
Cela nécessitera un circuit magnétique en acier de l'ancien démarreur et plusieurs mètres de fils de cuivre d'une section de 0,9 carré.
Source de courant
L'élément principal de l'alimentation électrique de l'onduleur est le transformateur.
Il peut être converti à partir d'un autotransformateur de laboratoire ou utilisé pour convertir un transformateur d'un four à micro-ondes qui a déjà atteint sa durée de vie.
Il est très important de ne pas endommager l'enroulement primaire lors du retrait du transformateur du four à micro-ondes.
L'enroulement secondaire est supprimé et retravaillé. Le nombre de tours et le diamètre des fils de cuivre sont calculés en fonction de la puissance présélectionnée du poste à souder.
Le procédé de soudage par points est bien mis en œuvre avec un appareil réalisé sur un transformateur hyperfréquence.
Le redresseur est utilisé pour convertir la tension alternative en tension continue. Les principaux éléments de cet appareil sont des diodes.
Ils sont commutés en circuits spécifiques, le plus souvent des circuits en pont. Un courant alternatif est fourni à l'entrée d'un tel circuit, et un courant constant est retiré des bornes de sortie.
Les diodes sont sélectionnées avec une telle puissance pour supporter les charges initialement spécifiées. Pour leur refroidissement, des radiateurs spéciaux en alliages d'aluminium sont utilisés.
Lors du marquage du tableau d'installation, il est conseillé de prévoir un emplacement pour un starter, conçu pour lisser les impulsions. Le redresseur est assemblé sur une carte séparée, de getinax ou PCB.
Unité onduleur
L'onduleur convertit le courant continu du redresseur en courant alternatif, qui a une fréquence d'oscillation élevée.
La conversion est réalisée à l'aide de circuits électroniques à base de thyristors ou de transistors de puissance.
Si une tension de 220 volts avec une fréquence de 50 Hz est appliquée aux bornes d'entrée du transformateur, un courant constant allant jusqu'à 150 ampères et une tension de 40 volts sont enregistrés aux bornes de sortie de l'onduleur.
Ces paramètres de courant permettent de souder pieces en metal de divers alliages.
Le régulateur électronique permet de sélectionner le mode correspondant à une opération précise.
La pratique montre qu'une machine à souder artisanale, en termes de caractéristiques, n'est pas inférieure aux produits d'usine.
Il y a quelque temps, les mini-onduleurs à souder sont apparus dans le réseau commercial. Il a fallu des années aux entreprises manufacturières pour parvenir à cette miniaturisation.
Alors que les artisans sont depuis longtemps capables de fabriquer une machine à souder au plasma de leurs propres mains.
Les conditions locales les ont poussés à cette étape - l'atelier exigu et le poids important des onduleurs d'usine. L'appareil à plasma est un excellent moyen de sortir de cette situation.
Et le fait qu'au lieu de fils de cuivre, l'enroulement secondaire du transformateur soit en cuivre étain est également connu depuis longtemps.
Séquence d'assemblage de la machine à souder
Lorsque vous placez des éléments sur une base en métal ou en textolite, vous devez suivre un certain ordre. Le redresseur doit être proche du transformateur.
Le starter est sur la même carte que le redresseur. Le régulateur de courant doit être situé sur le panneau de commande. Le corps de l'appareil peut être en tôle d'acier ou en aluminium.
Ou adaptez le châssis d'un ancien oscilloscope et même d'une unité centrale informatique. Il est très important de ne pas "sculpter" les éléments le plus près possible les uns des autres.
Il est impératif de faire des trous dans les murs pour l'installation de ventilateurs de refroidissement et un débit d'air constant.
La carte avec les thyristors et autres éléments est placée le plus loin possible du transformateur, qui devient très chaud pendant le fonctionnement. Tout comme un redresseur.
Dans ce cas, le soudage à faire soi-même ne signifie pas la technologie de soudage, mais un équipement fait maison pour le soudage électrique. Les compétences professionnelles s'acquièrent par une formation pratique. Bien entendu, avant d'aller à l'atelier, vous devez maîtriser le cours théorique. Mais vous ne pouvez le mettre en pratique que si vous avez quelque chose à travailler. C'est le premier argument en faveur du fait que, maîtrisant de manière autonome le métier de la soudure, s'occuper en priorité de la disponibilité du matériel adapté.
Deuxièmement, une machine à souder achetée est chère. La location n'est pas bon marché non plus, car la probabilité de son échec avec une utilisation non qualifiée est grande. Enfin, dans l'arrière-pays, se rendre à l'endroit le plus proche où l'on peut louer un soudeur peut être tout simplement long et difficile. En général, il est préférable de commencer les premiers pas dans le soudage des métaux en fabriquant une machine à souder de vos propres mains. Et puis - laissez-le rester dans la grange ou le garage jusqu'à l'occasion. Il n'est jamais trop tard pour dépenser de l'argent en soudage de marque, si tout se passe bien.
De quoi allons-nous parler
Cet article explique comment fabriquer des équipements à la maison pour :
- Soudage à l'arc électrique avec courant alternatif de fréquence industrielle 50/60 Hz et courant continu jusqu'à 200 A. Cela suffit pour souder des structures métalliques approximativement à la clôture en carton ondulé sur un cadre provenant d'un tuyau professionnel ou d'un garage soudé.
- Le soudage au micro-arc des torsades de fil est très simple et utile lors de la pose ou de la réparation de câblage électrique.
- Soudage par points par résistance aux impulsions - peut être très utile lors de l'assemblage de produits à partir d'une tôle d'acier mince.
De quoi on ne parlera pas
Tout d'abord, oublions le soudage au gaz. L'équipement pour cela coûte quelques centimes par rapport aux consommables, vous ne pouvez pas fabriquer de bouteilles de gaz à la maison, et un générateur de gaz fait maison représente un risque grave pour la vie, et le carbure est cher maintenant, où il est toujours en vente.
Le second est le soudage à l'arc avec onduleur. Vraiment, inverseur de soudage-la machine semi-automatique permet à un amateur débutant de cuisiner des constructions assez importantes. Il est léger et compact et peut être porté à la main. Mais l'achat au détail de composants d'onduleur, qui vous permet de maintenir constamment une couture de haute qualité, coûtera plus cher que l'appareil fini. Un soudeur expérimenté essaiera de travailler avec des produits maison simplifiés et refusera - "Donnez-moi une machine normale!" Un plus, ou plutôt un moins - pour fabriquer un onduleur de soudage plus ou moins décent, vous devez avoir une expérience et des connaissances assez solides en génie électrique et électronique.
Le troisième est le soudage à l'arc sous argon. De la main légère de qui l'affirmation selon laquelle il s'agit d'un hybride de gaz et d'arc est allé marcher dans Runet est inconnue. En fait, il s'agit d'une sorte de soudage à l'arc : le gaz inerte argon ne participe pas au processus de soudage, mais crée environ zone de travail un cocon qui l'isole de l'air. En conséquence, la soudure est chimiquement propre, exempte d'impuretés de composés métalliques avec de l'oxygène et de l'azote. Par conséquent, il est possible de cuisiner sous argon des métaux non ferreux, incl. différent. De plus, il est possible de réduire le courant de soudage et la température de l'arc sans compromettre sa stabilité et de souder avec une électrode non consommable.
Il est tout à fait possible de fabriquer du matériel pour le soudage à l'arc sous argon à la maison, mais le gaz est très cher. Il est peu probable que vous ayez besoin de cuisiner de l'aluminium, de l'acier inoxydable ou du bronze dans le cadre d'activités économiques courantes. Et si vous en avez vraiment besoin, il est alors plus facile de louer du soudage à l'argon - par rapport à la quantité (en argent) de gaz qui retournera dans l'atmosphère, c'est un sou.
Transformateur
La base de tous "nos" types de soudage est un transformateur de soudage. La procédure de calcul et les caractéristiques de conception diffèrent considérablement de celles des transformateurs d'alimentation (puissance) et de signal (son). Le transformateur de soudage fonctionne en mode intermittent. S'il est conçu pour un courant maximum en tant que transformateurs continus, il s'avérera prohibitif, lourd et coûteux. Ignorance des fonctionnalités transformateurs électriques pour le soudage à l'arc - la principale raison de l'échec des concepteurs amateurs. Par conséquent, nous allons parcourir les transformateurs de soudage dans l'ordre suivant :
- un peu de théorie - sur les doigts, sans formules ni zaum;
- caractéristiques des noyaux magnétiques des transformateurs de soudage avec des recommandations pour choisir parmi celles qui sont accidentellement retournées;
- tests de l'occasion disponibles;
- calcul du transformateur pour la machine à souder;
- préparation des composants et bobinage des enroulements;
- assemblage d'essai et débogage ;
- mise en service.
Théorie
Un transformateur électrique peut être assimilé à un réservoir de stockage pour une alimentation en eau. C'est une analogie assez profonde : un transformateur fonctionne grâce à la réserve d'énergie de champ magnétique dans son circuit magnétique (noyau), qui peut dépasser plusieurs fois celle transmise instantanément du réseau d'alimentation au consommateur. Et la description formelle des pertes dues aux courants de Foucault dans l'acier est similaire à celle des pertes d'eau dues aux infiltrations. Les pertes de puissance dans le cuivre des enroulements sont formellement similaires aux pertes de charge dans les tuyaux dues au frottement visqueux dans le liquide.
Noter: la différence réside dans la perte par évaporation et, par conséquent, dans la diffusion du champ magnétique. Ces derniers dans le transformateur sont partiellement réversibles, mais ils lissent les pics de consommation d'énergie dans le circuit secondaire.
Un facteur important dans notre cas est la caractéristique courant-tension externe (VVAC) du transformateur, ou simplement sa caractéristique externe (VX) - la dépendance de la tension de l'enroulement secondaire (secondaire) sur le courant de charge, avec une tension constante sur l'enroulement primaire (primaire). Pour les transformateurs de puissance, VX est rigide (courbe 1 sur la figure) ; ils sont comme un vaste bassin peu profond. S'il est correctement isolé et recouvert d'un toit, la perte d'eau est minime et la pression est assez stable, quelle que soit la façon dont les consommateurs tournent les robinets. Mais s'il y a un gargouillement dans le drain - rames à sushi, l'eau est drainée. En ce qui concerne les transformateurs, l'ingénieur électricien doit maintenir la tension de sortie aussi stable que possible jusqu'à un certain seuil, inférieur à la consommation électrique instantanée maximale, être économique, petit et léger. Pour ça:
- La nuance d'acier du noyau est choisie avec une boucle d'hystérésis plus rectangulaire.
- Des mesures structurelles (configuration du noyau, méthode de calcul, configuration et disposition des enroulements) réduisent de toutes les manières possibles les pertes par dissipation, les pertes dans l'acier et le cuivre.
- L'induction du champ magnétique dans le noyau est prise inférieure au maximum admissible pour la transmission de la forme actuelle, car sa distorsion réduit l'efficacité.
Noter: L'acier de transformateur à hystérésis "angulaire" est souvent appelé dureté magnétique. Ce n'est pas vrai. Les matériaux magnétiques durs conservent une forte aimantation résiduelle, ils sont constitués d'aimants permanents. Et tout fer de transformateur est magnétique doux.
Il est impossible de cuisiner à partir d'un transformateur avec un VX rigide : la couture est déchirée, brûlée, le métal est éclaboussé. L'arc est inélastique : je l'ai presque bougé avec l'électrode, il s'éteint. Par conséquent, le transformateur de soudage est déjà fabriqué de la même manière qu'un réservoir d'eau conventionnel. Son QI est doux (dissipation normale, courbe 2) : lorsque le courant de charge augmente, la tension secondaire diminue progressivement. La courbe de dispersion normale est approximée par une ligne droite tombant à un angle de 45 degrés. Cela permet, en raison d'une diminution de l'efficacité, de retirer brièvement plusieurs fois plus de puissance du même fer ou, respectivement. pour réduire le poids, les dimensions et le coût du transformateur. Dans ce cas, l'induction dans le noyau peut atteindre la valeur de saturation, et même la dépasser pendant une courte période : le transformateur n'entrera pas en court-circuit avec un transfert de puissance nul, comme un "silovik", mais commencera à chauffer . Assez long : la constante de temps thermique des transformateurs de soudage est de 20 à 40 minutes. Si vous laissez ensuite refroidir et qu'il n'y a pas eu de surchauffe inacceptable, vous pouvez continuer à travailler. La chute relative de la tension secondaire ΔU2 (qui lui correspond, l'oscillation des flèches sur la figure) de la dispersion normale augmente progressivement avec une augmentation de l'amplitude des oscillations du courant de soudage Iw, ce qui facilite le maintien de l'arc tout type de travail. Les propriétés suivantes sont fournies :
- L'acier du noyau magnétique est pris avec une hystérésis plus "ovale".
- Normaliser les pertes de diffusion réversibles. Par analogie : la pression a baissé - les consommateurs ne verseront pas beaucoup et rapidement. Et l'exploitant du service d'eau aura le temps d'activer le pompage.
- L'induction est choisie proche de la limite de surchauffe, cela permet, en diminuant le cosφ (paramètre équivalent au rendement) à un courant sensiblement différent de sinusoïdal, de tirer plus de puissance du même acier.
Noter: les pertes de fuite réversibles signifient que certaines des lignes de force pénètrent dans le secondaire à travers l'air contournant le circuit magnétique. Le nom n'est pas tout à fait approprié, ainsi que "diffusion utile", car Les pertes "réversibles" pour l'efficacité d'un transformateur ne sont pas plus utiles que les irréversibles, mais elles adoucissent le VC.
Comme vous pouvez le voir, les conditions sont complètement différentes. Alors, par tous les moyens, cherchez du fer chez un soudeur ? En option, pour des courants jusqu'à 200 A et des puissances de crête jusqu'à 7 kVA, mais cela suffira à la ferme. Par des mesures de conception et de conception, ainsi qu'à l'aide de dispositifs supplémentaires simples (voir ci-dessous), nous obtiendrons la courbe 2a sur n'importe quel presse-étoupe BX, un peu plus rigide que la normale. Dans ce cas, l'efficacité de la consommation d'énergie lors du soudage ne dépassera probablement pas 60%, mais pour un travail occasionnel, cela ne fait pas peur. Mais sur des travaux fins et des courants faibles, il sera facile de conserver l'arc et le courant de soudage, sans grande expérience (ΔU2.2 et Ib1), à des courants Ib2 élevés on obtiendra une qualité de soudure acceptable, et il sera possible de couper métal jusqu'à 3-4 mm.
Il existe également des transformateurs de soudage avec VX à fort pendage, courbe 3. Il s'agit plutôt d'une pompe de pompage : soit le débit de sortie est en nominal quelle que soit la hauteur d'alimentation, soit il ne l'est pas du tout. Ils sont encore plus compacts et légers, mais pour résister au mode de soudage sur un VX à fort pendage, il est nécessaire de répondre à des fluctuations ΔU2.1 de l'ordre du volt dans un temps de l'ordre de 1 ms. L'électronique peut le faire, de sorte que les transformateurs avec VX "cool" sont souvent utilisés dans les machines à souder semi-automatiques. Si, à partir d'un tel transformateur, vous cuisinez à la main, la couture deviendra lente, insuffisamment cuite, l'arc est à nouveau inélastique et lorsque vous essayez de l'allumer à nouveau, l'électrode colle de temps en temps.
Noyaux magnétiques
Les types de noyaux magnétiques adaptés à la fabrication de transformateurs de soudage sont illustrés à la Fig. Leurs noms commencent par une combinaison de lettres acc. taille standard. L signifie bande. Pour un transformateur de soudage L ou sans L - il n'y a pas de différence significative. Si le préfixe contient M (SHLM, PLM, SHM, PM) - ignorez sans discussion. Ce fer de hauteur réduite, inadapté au soudeur, avec tous les autres avantages remarquables.
Les lettres du type sont suivies des chiffres désignant a, b et h sur la Fig. Par exemple, pour Ш20х40х90, les dimensions de la section du noyau (tige centrale) sont de 20x40 mm (a * b) et la hauteur de la fenêtre h est de 90 mm. Section transversale centrale Sс = a * b; surface de la fenêtre Sok = c * h est nécessaire pour un calcul précis des transformateurs. Nous ne l'utiliserons pas: pour un calcul précis, vous devez connaître la dépendance des pertes en acier et en cuivre de la valeur de l'induction dans le noyau d'une taille standard donnée, et pour eux - de la nuance d'acier. Où pouvons-nous l'obtenir si nous l'enroulons sur du matériel aléatoire ? Nous allons calculer en utilisant une méthode simplifiée (voir ci-dessous), puis nous la mettrons à l'épreuve. Cela demandera plus de travail, mais nous aurons des soudures sur lesquelles vous pourrez réellement travailler.
Noter: si le fer est rouillé à la surface, alors rien, les propriétés du transformateur n'en souffriront pas. Mais s'il y a des taches de fleurs qui ternissent dessus, c'est un mariage. Il était une fois, ce transformateur était très surchauffé et les propriétés magnétiques de son fer se détérioraient de manière irréversible.
Un autre paramètre important du circuit magnétique est sa masse, son poids. La densité de l'acier étant inchangée, elle détermine le volume du noyau et, par conséquent, la puissance qui peut en être retirée. Pour la fabrication de transformateurs de soudage, les noyaux magnétiques avec une masse conviennent:
- Oh, OL - à partir de 10 kg.
- P, PL - à partir de 12 kg.
- , - à partir de 16 kg.
Pourquoi Sh et ShL sont plus nécessaires est compréhensible : ils ont une tige latérale "supplémentaire" avec des "épaules". L'OL peut être plus facile, car il n'y a pas d'angles pour lesquels un excès de fer est nécessaire, et les courbures des lignes de champ magnétique sont plus douces et pour d'autres raisons, qui sont déjà dans la suivante. section.
Ah OL
Le coût de revient des transformateurs sur tores est élevé en raison de la complexité de leur enroulement. Par conséquent, l'utilisation de noyaux toriques est limitée. Un tore adapté au soudage peut, dans un premier temps, être retiré du LATR, un autotransformateur de laboratoire. De laboratoire, il ne faut donc pas avoir peur des surcharges, et le fer LATR assure une CV proche de la normale. Mais…
LATR est une chose très utile, d'abord. Si le noyau est toujours vivant, il est préférable de restaurer le LATR. Du coup, ce n'est plus nécessaire, vous pouvez le vendre et le produit sera suffisant pour un soudage adapté à vos besoins. Par conséquent, il est difficile de trouver des noyaux LATR « nus ».
Deuxièmement - les LATR d'une puissance allant jusqu'à 500 VA sont faibles pour le soudage. À partir du fer LATR-500, vous pouvez réaliser un soudage avec une électrode 2.5 en mode: cuire pendant 5 minutes - il refroidit pendant 20 minutes et nous nous réchauffons. Comme dans la satire d'Arkady Raikin : barre de mortier, joug de brique. Barre de brique, joug de mortier. Les LATR 750 et 1000 sont très rares et utiles.
Un autre tore convenant pour toutes ses propriétés est le stator d'un moteur électrique ; le soudage de celui-ci s'avérera même pour une exposition. Mais le trouver n'est pas plus facile que le fer LATR, et il est beaucoup plus difficile de l'enrouler dessus. En général, un transformateur de soudage à partir d'un stator de moteur électrique est un sujet distinct, il y a tellement de difficultés et de nuances. Tout d'abord - avec l'enroulement d'un fil épais sur le "beignet". Sans expérience dans le bobinage de transformateurs toroïdaux, la probabilité de gâcher un fil coûteux et de ne pas être soudé est proche de 100%. Par conséquent, hélas, avec un appareil de cuisson sur un transformateur troidal, vous devrez attendre.
, ШЛ
Les noyaux d'armure sont structurellement conçus pour une dispersion minimale et il est pratiquement impossible de la normaliser. Souder sur un W ou SL conventionnel s'avérera trop difficile. De plus, les conditions de refroidissement des bobinages sur et sont les pires. Les seuls noyaux blindés adaptés à un transformateur de soudage sont de hauteur augmentée avec des enroulements de plaquettes espacés (voir ci-dessous), à gauche sur la Fig. Les enroulements sont séparés par des joints diélectriques non magnétiques résistants à la chaleur et mécaniquement solides (voir ci-dessous) d'une épaisseur de 1/6-1/8 de la hauteur du noyau.
Le noyau Ш est chargé (assemblé à partir de plaques) pour le soudage, nécessairement en chevauchement, c'est-à-dire les paires culasse-plaque sont alternativement orientées en avant et en arrière l'une par rapport à l'autre. La méthode de normalisation des fuites par entrefer non magnétique pour un transformateur de soudage est inadaptée, car les pertes sont irréversibles.
Si vous montez un doublé sans chape, mais avec une encoche des plaques entre le noyau et la cloison (au centre), vous avez de la chance. Les plaques de transformateur de signal sont chargées et l'acier sur celles-ci, pour réduire la distorsion du signal, donne initialement un VX normal. Mais la probabilité d'une telle chance est très faible : les transformateurs de signal pour les puissances en kilowatts sont une merveille rare.
Noter: n'essayez pas de collecter un ou un élevé d'une paire de ceux ordinaires, comme à droite sur la fig. Un espace droit solide, bien que très mince, est une diffusion irréversible et un VX à forte inclinaison. Ici, les pertes par dissipation sont presque les mêmes que les pertes par évaporation de l'eau.
PL, PLM
Les noyaux de tige sont les plus appropriés pour le soudage. Parmi ceux-ci, ceux chargés par paires de plaques identiques en forme de L, voir Fig., Leur diffusion irréversible est la plus petite. Deuxièmement, les enroulements P et PLov sont enroulés exactement dans les mêmes moitiés, des demi-tours pour chacun. La moindre asymétrie magnétique ou de courant - le transformateur bourdonne, chauffe, mais il n'y a pas de courant. Le troisième, qui peut sembler peu évident, pour ceux qui n'ont pas oublié la règle scolaire du cardan - les enroulements sont enroulés sur les tiges dans un sens... Y a-t-il quelque chose qui ne va pas? Le flux magnétique dans le noyau doit-il être fermé ? Et vous tournez les cardans le long du courant, pas le long des virages. Les sens des courants dans les semi-enroulements sont opposés et les flux magnétiques y sont représentés. Vous pouvez également vérifier si la protection du câblage est fiable : alimentez le réseau à 1 et 2', et fermez 2 et 1'. Si la mitrailleuse ne s'éteint pas immédiatement, le transformateur hurlera et tremblera. Cependant, qui sait ce que vous avez avec le câblage. Vaut mieux pas.
Noter: vous pouvez également trouver des recommandations - enrouler les enroulements de la soudure P ou PL sur différentes tiges. Comme, VX se ramollit. C'est ainsi, mais un noyau spécial est nécessaire pour cela, avec des tiges de différentes sections (boîtier secondaire sur le plus petit) et des évidements qui libèrent les lignes de force dans l'air dans la direction souhaitée, voir Fig. sur la droite. Sans cela, nous obtiendrons un transformateur bruyant, tremblant et glouton, mais pas un transformateur bouillant.
S'il y a un transformateur
Un disjoncteur de 6,3 A et un ampèremètre CA aideront également à déterminer l'aptitude d'un vieux soudeur qui traîne Dieu sait où et diable sait comment. Un ampèremètre est nécessaire soit une induction sans contact (pince de courant), soit un interrupteur électromagnétique pour 3 A. Un multimètre avec des limites de courant alternatif sera inacceptable de mentir, car la forme du courant dans le circuit sera loin d'être sinusoïdale. Un autre - un thermomètre domestique à liquide à long cou ou, mieux, un multimètre numérique capable de mesurer la température et une sonde pour cela. Une procédure étape par étape pour tester et préparer le fonctionnement ultérieur de l'ancien transformateur de soudage est la suivante :
Calcul du transformateur de soudage
Dans runet, vous pouvez trouver différentes méthodes pour calculer les transformateurs de soudage. Malgré l'apparente incohérence, la plupart d'entre eux sont corrects, mais en pleine connaissance des propriétés de l'acier et/ou pour une série spécifique de types standards de noyaux magnétiques. La méthodologie proposée a été développée à l'époque soviétique, quand au lieu d'un choix, il y avait un déficit de tout. Pour le transformateur calculé en fonction de celui-ci, VX chute un peu brusquement, quelque part entre les courbes 2 et 3 de la Fig. au début. Ceci est adapté pour la coupe et pour les travaux plus fins, le transformateur est complété par des dispositifs externes (voir ci-dessous) qui étirent le VX le long de l'axe du courant jusqu'à la courbe 2a.
La base de calcul est la suivante : l'arc brûle de manière stable sous une tension de Ud 18-24 V, et son amorçage nécessite un courant instantané 4 à 5 fois supérieur au courant nominal de soudage. En conséquence, la tension minimale à vide Uхх du secondaire sera de 55 V, mais pour couper, puisque tout ce qui est possible est expulsé du noyau, nous ne prenons pas le 60 V standard, mais le 75 V. Il n'y a pas d'autre moyen: il est inacceptable pour la tuberculose, et le fer ne sortira pas. Une autre caractéristique, pour les mêmes raisons, est les propriétés dynamiques du transformateur, c'est-à-dire sa capacité à passer rapidement du mode court-circuit (par exemple, lorsqu'il est fermé par des gouttes de métal) au mode de fonctionnement, est maintenue sans mesures supplémentaires. Certes, un tel transformateur est sujet à la surchauffe, mais comme c'est le sien et devant nos yeux, et non dans le coin le plus éloigné de l'atelier ou du site, nous le considérerons comme admissible. Alors:
- Selon la formule de l'article 2 ci-dessus. la liste nous trouvons la puissance globale;
- On retrouve le courant de soudage maximum possible Iw = Pg / Ud. 200 A sont fournis si 3,6-4,8 kW peuvent être retirés du fer. Certes, dans le 1er cas, l'arc sera lent, et il ne sera possible de cuisiner qu'avec un deux ou un 2,5 ;
- Nous calculons le courant de fonctionnement du primaire à la tension secteur maximale admissible pour le soudage I1pmax = 1,1Pg (VA) / 235 V. En fait, la norme pour le réseau est de 185-245 V, mais pour un soudeur artisanal au limiter c'est trop. Nous prenons 195-235 V;
- Sur la base de la valeur trouvée, nous déterminons le courant de déclenchement du disjoncteur comme 1,2I1рmax ;
- On accepte la densité de courant du primaire J1 = 5 A / sq. mm et, en utilisant I1рmax, on trouve le diamètre de son fil en cuivre d = (4S / 3.1415) ^ 0.5. Son diamètre total avec auto-isolement est D = 0,25 + d, et si le fil est prêt - tabulaire. Pour travailler en mode "barre de brique, solution yok", vous pouvez prendre J1 = 6-7 A / sq. mm, mais uniquement si le fil requis n'est pas disponible et n'est pas attendu ;
- On retrouve le nombre de spires par volt du primaire : w = k2 / Sс, où k2 = 50 pour Ш et П, k2 = 40 pour ПЛ, ШЛ et k2 = 35 pour О, ОЛ ;
- On trouve le nombre total de ses tours W = 195k3w, où k3 = 1,03. k3 prend en compte les pertes d'énergie du bobinage pour la dissipation dans le cuivre, qui s'exprime formellement par un paramètre quelque peu abstrait de la propre chute de tension du bobinage ;
- Nous définissons le coefficient d'empilement Ku = 0,8, ajoutons 3 à 5 mm chacun à a et b du circuit magnétique, calculons le nombre de couches de l'enroulement, la longueur moyenne du tour et la longueur du fil
- On calcule de manière similaire le secondaire à J1 = 6 A / sq. mm, k3 = 1,05 et Ku = 0,85 pour des tensions de 50, 55, 60, 65, 70 et 75 V, à ces endroits, il y aura des prises pour un réglage approximatif du mode de soudage et une compensation des fluctuations de la tension d'alimentation.
Enroulage et finition
Les diamètres de fil dans le calcul des enroulements sont généralement supérieurs à 3 mm, et les fils de bobinage vernis avec d> 2,4 mm sont rares sur le marché. De plus, les enroulements du soudeur subissent de fortes charges mécaniques dues aux forces électromagnétiques, par conséquent, des fils finis sont nécessaires avec un enroulement textile supplémentaire : PELSH, PELSHO, PB, PBD. Ils sont encore plus difficiles à trouver et très chers. La longueur du fil par soudeur est telle que les fils nus moins chers peuvent être isolés seuls. Un avantage supplémentaire - en torsadant plusieurs fils toronnés au S souhaité, nous obtenons un fil flexible, beaucoup plus facile à enrouler. Quiconque a essayé de poser manuellement un pneu d'au moins 10 cases sur la carcasse l'appréciera.
Isolement
Disons qu'il y a 2,5 m². mm d'isolant PVC, et le secondaire a besoin de 20 m par 25 carrés. Nous préparons 10 bobines ou bobines de 25 m chacune. Nous enroulons environ 1 m de fils de chacune et enlevons l'isolant standard, il est épais et ne résiste pas à la chaleur. Nous tordons les fils nus avec une paire de pinces en une tresse encore serrée, et l'enroulons, dans l'ordre d'augmenter le coût d'isolation :
- Ruban de masquage avec chevauchement de 75 à 80 %, c'est-à-dire en 4-5 couches.
- Ruban Mitcal avec un chevauchement de 2/3-3/4 tours, c'est-à-dire 3-4 couches.
- Ruban en coton avec un chevauchement de 50-67%, 2-3 couches.
Noter: le fil pour l'enroulement secondaire est préparé et enroulé après enroulement et test du primaire, voir ci-dessous.
Enroulement
Un cadre fait maison à paroi mince ne résistera pas à la pression des bobines d'un fil épais, aux vibrations et aux à-coups pendant le fonctionnement. Par conséquent, les enroulements des transformateurs de soudage sont en biscuit sans cadre et sont fixés sur le noyau avec des cales en textolite, en fibre de verre ou, dans les cas extrêmes, en contreplaqué de bakélite imbibé de vernis liquide (voir ci-dessus). Les instructions pour enrouler les enroulements du transformateur de soudage sont les suivantes :
- Nous préparons un bossage en bois avec une hauteur suivant la hauteur du bobinage et avec des dimensions en diamètre 3-4 mm supérieures à a et b du circuit magnétique;
- Nous y clouons ou fixons des joues de contreplaqué temporaires;
- Nous enveloppons le cadre temporaire en 3-4 couches avec un film plastique mince avec une approche des joues et une boucle dessus dehors pour que le fil ne colle pas à l'arbre;
- Nous enroulons un enroulement pré-isolé;
- Sur le bobinage, on fait tremper deux fois avant de passer au vernis liquide ;
- une fois l'imprégnation sèche, retirez soigneusement les joues, essorez la patte et arrachez le film;
- nous attachons l'enroulement à 8 à 10 endroits uniformément autour de la circonférence avec un cordon fin ou une ficelle en propylène - il est prêt à être testé.
Rodage et devoirs
Nous chargeons le noyau dans un biscuit et le serrons avec des boulons, comme prévu. Les tests d'enroulement sont effectués de manière complètement similaire aux tests du transformateur fini douteux, voir ci-dessus. Mieux vaut utiliser LATR ; Iхх à une tension d'entrée de 235 V ne doit pas dépasser 0,45 A pour 1 kVA de la puissance globale du transformateur. Si c'est plus, l'organisation principale sera tuée. Les connexions des fils d'enroulement sont réalisées sur des boulons (!), isolés avec un tube thermorétractable (ICI) en 2 couches ou du ruban de coton en 4-5 couches.
Selon les résultats du test, le nombre de tours du secondaire est corrigé. Par exemple, le calcul a donné 210 tours, mais en réalité Iхх est entré dans la norme à 216. Ensuite, nous multiplions les tours calculés des sections secondaires par 216/210 = 1,03 environ. Ne négligez pas les décimales, la qualité du transformateur en dépend en grande partie !
Après avoir terminé, le noyau est démonté; Nous enveloppons le biscuit étroitement avec le même ruban de masquage, calicot ou ruban "chiffon" en 5-6, 4-5 ou 2-3 couches, respectivement. Vent à travers les virages, pas le long d'eux ! Maintenant, nous le trempons à nouveau avec du vernis liquide; une fois sec - deux fois non dilué. Ce biscuit est prêt, vous pouvez en faire un secondaire. Quand les deux sont sur le tore, on teste à nouveau le transfo sur Ixx (du coup ça s'enroule quelque part), on fixe les biscuits et on sature tout le transfo avec du vernis normal. Ouf, la partie la plus morne du travail est derrière.
Tirez VX
Mais nous l'avons toujours trop cool, l'avez-vous oublié? Il doit être adouci. Le moyen le plus simple - une résistance dans le circuit secondaire - ne nous convient pas. Tout est très simple : à une résistance de seulement 0,1 Ohm à un courant de 200, 4 kW se dissiperont par la chaleur. Si nous avons une soudeuse pour 10 kVA ou plus et que nous devons souder du métal mince, une résistance est nécessaire. Quel que soit le courant réglé par le régulateur, ses émissions lors de l'amorçage de l'arc sont inévitables. Sans ballast actif, ils brûleront à travers la couture par endroits et la résistance les éteint. Mais pour nous, les faibles, il ne lui sera d'aucune utilité.
Le ballast réactif (inducteur, starter) n'enlèvera pas l'excès de puissance: il absorbera les surtensions, puis les transmettra en douceur à l'arc, ce qui étirera le VX comme il se doit. Mais alors vous avez besoin d'un starter avec contrôle de la dispersion. Et pour lui - le noyau est presque le même que celui du transformateur, et une mécanique assez compliquée, voir fig.
On ira dans l'autre sens : on utilisera du ballast actif-réactif, chez les anciens soudeurs, dans le langage courant, appelé le boyau, voir fig. sur la droite. Matériel - fil machine en acier 6 mm. Le diamètre des boucles est de 15 à 20 cm, combien d'entre elles sont illustrées à la Fig. on peut voir que ce boyau est correct pour une puissance jusqu'à 7 kVA. Les entrefers entre les spires sont de 4 à 6 cm.Le starter actif-réactif est connecté au transformateur avec un morceau de câble de soudage supplémentaire (tuyau, simplement) et le porte-électrode y est fixé avec une pince à linge. En sélectionnant le point d'attache, vous pouvez, en passant sur les prises secondaires, affiner le mode de fonctionnement de l'arc.
Noter: Le starter actif-réactif en fonctionnement peut être chauffé au rouge, il a donc besoin d'un revêtement non magnétique diélectrique thermo-résistant non combustible. En théorie, un logement spécial en céramique. Il est permis de le remplacer par un coussin de sable sec, ou déjà formellement en violation, mais pas rugueux, le boyau de soudage est posé sur des briques.
Mais autre ?
Cela signifie tout d'abord le porte-électrode et le connecteur du tuyau de retour (pince, pince à linge). Eux, puisque nous avons un transformateur à la limite, vous devez acheter tout fait, et comme dans la Fig. à droite, non. Pour un poste à souder pour 400-600 A, la qualité du contact dans le support n'est pas perceptible, et il résistera également au simple enroulement du tuyau de retour. Et notre fait-maison, en travaillant avec effort, peut mal tourner, il semble incompréhensible pourquoi.
En outre, le corps de l'appareil. Il doit être en contreplaqué; de préférence de la bakélite imprégnée comme décrit ci-dessus. Le fond - à partir de 16 mm d'épaisseur, le panneau avec le bornier - à partir de 12 mm, et les parois et le couvercle - à partir de 6 mm, afin qu'ils ne se détachent pas pendant le transport. Pourquoi pas de la tôle d'acier ? C'est un ferromagnétique et dans le champ parasite du transformateur peut perturber son fonctionnement, car nous en tirons tout ce qui est possible.
Quant aux borniers, les bornes elles-mêmes sont constituées de boulons de M10. La base est la même textolite ou fibre de verre. Les getinaks, la bakélite et la carbolite ne conviennent pas, ils vont bientôt s'effriter, se fissurer et s'exfolier.
Essayer une constante
Le soudage CC présente un certain nombre d'avantages, mais le VC de tout transformateur de soudage CC est renforcé. Et le nôtre, conçu pour la réserve de marche minimale possible, deviendra inacceptablement résistant. Le starter n'aidera pas ici, même s'il fonctionnait en courant continu. De plus, les coûteuses diodes de redressement 200 A doivent être protégées contre les surtensions et les surtensions. Nous avons besoin d'un filtre infra-basse fréquence absorbant le retour, FINCH. Bien qu'il semble réfléchissant, le fort couplage magnétique entre les moitiés de la bobine doit être pris en compte.
Le schéma d'un tel filtre, connu depuis de nombreuses années, est illustré à la Fig. Mais immédiatement après sa mise en œuvre par des amateurs, il s'est avéré que la tension de fonctionnement du condensateur C est faible: les surtensions lors de l'amorçage de l'arc peuvent atteindre 6 à 7 valeurs de son Uхх, soit 450-500 V. De plus, des condensateurs sont nécessaires pour résister à la circulation de haute puissance réactive, uniquement et uniquement du pétrole et du papier (MBGCH, MBGO, KBG-MN). A propos du poids et des dimensions des "canettes" simples de ces types (d'ailleurs, et pas bon marché) donne une idée de la trace. fig., et ils auront besoin de 100-200 pour la batterie.
Avec le noyau magnétique, les bobines sont plus faciles, mais pas entièrement. Pour lui, 2 PL du transformateur de puissance TS-270 provenant d'anciens téléviseurs à tube - "cercueils" (les données se trouvent dans des livres de référence et sur Internet russe), ou similaires, ou SHL avec des a, b, c et h similaires ou grands . SL est assemblé à partir de 2 sous-marins avec un espace, voir fig., 15-20 mm. Fixez-le avec des entretoises en textolite ou en contreplaqué. Enroulement - fil isolé de 20 pieds carrés. mm, combien tiendra dans la fenêtre; 16-20 tours. Ils l'enroulent en 2 fils. La fin de l'un est reliée au début de l'autre, ce sera le milieu.
Le filtre est ajusté le long d'un arc aux valeurs minimale et maximale de Uхх. Si l'arc est au moins lent, l'électrode colle, l'écart est réduit. Si le métal brûle au maximum, elles augmentent ou, ce qui sera plus efficace, coupent symétriquement une partie des tiges latérales. Pour que le noyau ne s'en effrite pas, il est imprégné de liquide puis de vernis normal. Trouver l'inductance optimale est assez difficile, mais le soudage fonctionne alors parfaitement sur courant alternatif.
Microarc
Le but du soudage par micro-arc a été mentionné au début. L'« équipement » pour cela est extrêmement simple : un transformateur abaisseur 220 / 6,3 V 3-5 A. Une électrode - le fil lui-même torsadé (le cuivre-aluminium, le cuivre-acier peuvent être utilisés); l'autre est une tige de graphite, comme la mine d'un crayon 2M.
Désormais, de plus en plus d'alimentations informatiques sont utilisées pour le soudage au micro-arc ou, pour le soudage au micro-arc pulsé, les batteries de condensateurs, voir la vidéo ci-dessous. Sur courant continu, la qualité du travail, bien sûr, s'améliore.
Vidéo: machine à souder par torsion maison
Vidéo: machine à souder à faire soi-même à partir de condensateurs
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Le soudage par résistance dans l'industrie est principalement utilisé pour le soudage par points, à joint et bout à bout. À la maison, principalement en termes de consommation d'énergie, un point pulsé est envisageable. Il convient au soudage et au soudage de pièces en tôle d'acier minces, de 0,1 à 3-4 mm. Le soudage à l'arc brûlera à travers une paroi mince, et si une pièce est une pièce de monnaie ou moins, alors l'arc le plus doux la brûlera entièrement.
Le principe de fonctionnement du soudage par résistance par points est illustré sur la figure : des électrodes en cuivre compriment les pièces avec force, une impulsion de courant dans la zone de résistance ohmique acier-acier chauffe le métal au point que l'électrodiffusion se produit ; le métal ne fond pas. Le courant est nécessaire pour cela env. 1000 A pour 1 mm d'épaisseur des pièces à souder. Oui, un courant de 800 A prendra des feuilles de 1 et même de 1,5 mm. Mais s'il ne s'agit pas d'un métier pour le plaisir, mais, par exemple, d'une clôture en carton ondulé galvanisé, alors la toute première forte rafale de vent vous rappellera: "Mec, mais le courant était plutôt faible!"
Néanmoins, le soudage par points par résistance est beaucoup plus économique que le soudage à l'arc : la tension en circuit ouvert du transformateur de soudage pour lui est de 2 V. C'est la somme des différences de potentiel acier-cuivre à 2 contacts et de la résistance ohmique de la zone de pénétration. Le transformateur pour le soudage par résistance est calculé de la même manière que pour le soudage à l'arc, mais la densité de courant dans l'enroulement secondaire est comprise entre 30 et 50 A / m² et plus. mm. Le secondaire du transformateur de soudage par contact contient 2 à 4 tours, est bien refroidi et son facteur d'utilisation (le rapport entre le temps de soudage et le temps de ralenti et de refroidissement) est plusieurs fois inférieur.
Runet a beaucoup de descriptions de soudeuses à impulsions faites maison à partir de micro-ondes inutilisables. Ils sont, en général, corrects, mais en répétition, comme il est écrit dans "1001 Nuits", il n'y a aucun bénéfice. Et les vieux fours à micro-ondes ne sont pas en tas dans les tas d'ordures. Par conséquent, nous traiterons de constructions moins connues, mais, soit dit en passant, plus pratiques.
En figue. - dispositif du plus simple appareil à impulsion soudage par points... Il peut souder des tôles jusqu'à 0,5 mm ; pour les petites embarcations, il s'adapte parfaitement, et les noyaux magnétiques de cette taille standard et plus sont relativement abordables. Son avantage, en plus de la simplicité, est le serrage de la tige de course de la pince à souder avec une charge. Une troisième main ne ferait pas de mal de travailler avec une impulsion de soudage par contact, et si l'on doit serrer la pince avec force, alors c'est généralement gênant. Inconvénients - risque accru d'accidents et de blessures. Si vous donnez accidentellement une impulsion lorsque les électrodes sont assemblées sans les pièces à souder, le plasma frappera des pinces, des éclaboussures de métal s'envoleront, la protection du câblage sera cassée et les électrodes fusionneront hermétiquement.
Enroulement secondaire - bus cuivre 16x2. Il peut être tiré à partir de bandes de fines feuilles de cuivre (il s'avérera souple) ou constitué d'un morceau de tuyau aplati pour l'alimentation en fluide frigorigène d'un climatiseur domestique. Isolez manuellement le bus comme décrit ci-dessus.
Ici sur la fig. - les dessins d'un appareil de soudage par points par impulsion sont plus puissants, pour le soudage de tôles jusqu'à 3 mm, et plus fiables. Grâce à un ressort de rappel assez puissant (de la carapace du lit), la convergence accidentelle de la pince est exclue et la pince excentrique assure une forte compression stable de la pince, ce qui détermine considérablement la qualité du joint soudé. Dans ce cas, la pince peut être réinitialisée instantanément d'un seul coup sur le levier excentrique. L'inconvénient est les nœuds isolants des tiques, ils sont trop nombreux et ils sont compliqués. Un autre est les tiges de pinces en aluminium. Premièrement, ils ne sont pas aussi solides que l'acier, et deuxièmement, ce sont 2 différences de contact inutiles. Le dissipateur thermique sur l'aluminium est certainement excellent cependant.
À propos des électrodes
Dans un environnement amateur, il est plus judicieux d'isoler les électrodes sur le site d'installation, comme illustré à la Fig. sur la droite. La maison n'est pas une bande transporteuse, l'appareil peut toujours se refroidir afin que les manchons isolants ne surchauffent pas. Une telle conception permettra de fabriquer les tiges à partir d'un tuyau professionnel en acier durable et bon marché, et également d'allonger les fils (jusqu'à 2,5 m cela est autorisé) et d'utiliser un pistolet de soudage par contact ou une pince à distance, voir Fig. au dessous de.
En figue. à droite, une autre caractéristique des électrodes pour le soudage par résistance par points est visible : une surface de contact sphérique (talon). Les talons plats sont plus durables, c'est pourquoi les électrodes avec eux sont largement utilisées dans l'industrie. Mais le diamètre du talon plat de l'électrode doit être égal à 3 fois l'épaisseur du matériau adjacent à souder, sinon le point de pénétration sera grillé soit au centre (talon large) soit le long des bords (talon étroit) , et la corrosion ira du joint soudé même sur l'acier inoxydable.
La dernière chose à propos des électrodes est leur matériau et leurs dimensions. Le cuivre rouge brûlant rapidement, les électrodes achetées pour le soudage par résistance sont donc en cuivre avec un additif au chrome. Ceux-ci devraient être utilisés, avec les prix actuels du cuivre, cela est plus que justifié. Le diamètre de l'électrode est pris en fonction du mode d'utilisation, sur la base d'une densité de courant de 100-200 A / m². mm. La longueur de l'électrode dans les conditions de transfert de chaleur n'est pas inférieure à 3 de ses diamètres du talon à la racine (le début de la tige).
Comment donner une impulsion
Dans les appareils artisanaux les plus simples pour le soudage par contact pulsé, une impulsion de courant est donnée manuellement: ils allument simplement le transformateur de soudage. Ceci, bien sûr, n'est pas bon pour lui, et le soudage est soit un manque de pénétration, soit un épuisement. Cependant, il n'est pas si difficile d'automatiser l'alimentation et la normalisation des impulsions de soudage.
Un schéma d'un générateur d'impulsions de soudage simple, mais fiable et éprouvé par la pratique à long terme est donné à la Fig. Le transformateur auxiliaire T1 est un transformateur de puissance conventionnel de 25-40 W. Tension d'enroulement II - selon la lampe de rétroéclairage. Vous pouvez à la place mettre 2 LED connectées en antiparallèle avec une résistance d'amortissement (normale, 0,5 W) 120-150 Ohm, alors la tension II sera de 6 V.
Tension III - 12-15 V. 24 est possible, puis le condensateur C1 (électrolytique ordinaire) est nécessaire pour une tension de 40 V. Les diodes V1-V4 et V5-V8 sont des ponts redresseurs pour 1 et à partir de 12 A, respectivement. Thyristor V9 - pour 12 A 400 V ou plus. Les optothyristors des alimentations informatiques ou TO-12.5, TO-25 conviennent. La résistance R1 est une résistance bobinée qui régule la durée d'impulsion. Transformateur T2 - soudage.
Figure 1. Schéma d'un pont redresseur pour une machine à souder.
Les machines à souder sont disponibles en courant continu et en courant alternatif.
S.A. courant continu sont utilisés lors du soudage à faibles courants de tôle mince ( acier de toiture, automobile, etc.). L'arc DC est plus stable, la polarité directe et inversée peut être soudée. En courant continu, vous pouvez souder avec du fil électrode sans revêtement et avec des électrodes destinées au soudage, aussi bien en courant continu qu'en courant alternatif. Pour donner une stabilité à la combustion de l'arc à faibles courants, il est souhaitable d'avoir une tension en circuit ouvert Uxx augmentée de l'enroulement de soudage (jusqu'à 70 - 75 V). Pour redresser le courant alternatif, on utilise les redresseurs "en pont" les plus simples sur des diodes puissantes avec des radiateurs de refroidissement (Fig. 1).
Pour lisser les ondulations de tension, l'un des S.A. Et ils sont connectés au porte-électrode via un starter L1, qui est une bobine de 10-15 tours d'un bus en cuivre avec une section transversale de S = 35 mm 2 enroulé sur n'importe quel noyau, par exemple, à partir de. Pour la rectification et la régulation en douceur du courant de soudage, des circuits plus complexes sont utilisés avec l'utilisation de puissants thyristors contrôlés. L'un des circuits possibles sur les thyristors de type T161 (T160) est donné dans l'article de A. Chernov "Les deux vont charger et souder" (Modéliste-constructeur, 1994, n° 9). Les avantages des régulateurs DC sont leur polyvalence. Leur plage de variation de tension est de 0,1 à 0,9 Uxx, ce qui permet de les utiliser non seulement pour un réglage en douceur du courant de soudage, mais également pour charger des batteries, alimenter des éléments chauffants électriques et à d'autres fins.
Figure 2. Schéma des caractéristiques externes descendantes de la machine à souder.
Riz. 1. Pont redresseur pour la machine à souder. La connexion de S.A. est affichée. pour le soudage de tôles minces en polarité "inversée" - "+" sur l'électrode, "-" sur la pièce à souder U2 : - tension alternative de sortie du poste à souder
Les machines à souder à courant alternatif sont utilisées pour le soudage avec des électrodes dont le diamètre est supérieur à 1,6 - 2 mm et l'épaisseur des produits à souder est supérieure à 1,5 mm. Dans ce cas, le courant de soudage est important (des dizaines d'ampères) et l'arc brûle assez régulièrement. Les électrodes utilisées sont destinées au soudage uniquement sur courant alternatif. Pour le fonctionnement normal de la machine à souder, vous devez :
- Fournir une tension de sortie pour un allumage fiable de l'arc. Pour amateur S.A. Uxx = 60 - 65v. Une tension de sortie en circuit ouvert plus élevée n'est pas recommandée, ce qui est principalement associé à la sécurité du travail (machines à souder industrielles Uxx - jusqu'à 70 - 75 V).
- Fournir la tension de soudage Uw, requise pour une combustion stable à l'arc. Selon le diamètre de l'électrode - Uw = 18 - 24v.
- Fournir un courant de soudage nominal Iw = (30 - 40) de, où Iw est la valeur du courant de soudage, A ; 30 - 40 - coefficient selon le type et le diamètre de l'électrode; de - diamètre de l'électrode, mm.
- Limitez le courant de court-circuit Icc, dont la valeur ne doit pas dépasser le courant de soudage nominal de plus de 30 à 35%.
Une combustion à l'arc stable est possible si le poste à souder a une caractéristique externe descendante, qui détermine la relation entre le courant et la tension dans le circuit de soudage (Fig. 2).
S.A. montre que pour un chevauchement grossier (par étapes) de la plage de courants de soudage, il est nécessaire de commuter à la fois les enroulements primaires et les enroulements secondaires (ce qui est structurellement plus compliqué en raison du courant important qui y circule). De plus, des dispositifs mécaniques pour déplacer les enroulements sont utilisés pour modifier en douceur le courant de soudage dans la plage sélectionnée. Lors du retrait du bobinage de soudage par rapport au secteur, les flux de fuite magnétique augmentent, ce qui entraîne une diminution du courant de soudage.
Figure 3. Schéma d'un circuit magnétique de type tige.
Lors de la conception d'un SA amateur, il ne faut pas s'efforcer de couvrir complètement la gamme des courants de soudage. Il est conseillé à la première étape d'assembler une machine à souder pour travailler avec des électrodes d'un diamètre de 2 à 4 mm, et à la deuxième étape, s'il est nécessaire de travailler à de faibles courants de soudage, de la compléter avec un dispositif redresseur séparé avec une régulation douce du courant de soudage. Les machines à souder amateurs doivent répondre à un certain nombre d'exigences dont les principales sont les suivantes : relative compacité et faible poids ; durée de fonctionnement suffisante (au moins 5 - 7 électrodes de = 3 - 4 mm) à partir du réseau 220V.
Le poids et les dimensions de l'appareil peuvent être réduits en raison d'une diminution de sa puissance et d'une augmentation de la durée de fonctionnement - en raison de l'utilisation d'acier à haute perméabilité magnétique et d'une isolation résistante à la chaleur fils de bobinage... Ces exigences sont faciles à remplir, en connaissant les bases de la conception des machines à souder et en adhérant à la technologie proposée pour leur fabrication.
Riz. 2. Caractéristique externe descendante de la machine à souder : 1 - une famille de caractéristiques pour différentes gammes de soudage ; Isv2, Isvz, Isv4 - plages de courants de soudage pour électrodes d'un diamètre de 2, 3 et 4 mm, respectivement; Uxx- tension de circuit ouvert CA. Ikz - courant de court-circuit ; Ucv - plage de tension de soudage (18 - 24 V).
Riz. 3. Circuit magnétique de type tige : a - plaques en L ; b - assiettes en forme de U; c - plaques constituées de bandes d'acier de transformateur; S = axb- section transversale du noyau (noyau), cm 2 s, d- dimensions de la fenêtre, voir.
Donc, le choix du type de noyau. Pour la fabrication de machines à souder, on utilise principalement des noyaux magnétiques de type tige, car ils sont de conception plus avancée sur le plan technologique. Le noyau est collecté à partir de plaques d'acier électrique de toute configuration d'une épaisseur de 0,35 à 0,55 mm, serrées avec des broches isolées du noyau (Fig. 3). Lors de la sélection d'un noyau, il est nécessaire de prendre en compte les dimensions de la "fenêtre" pour accueillir les enroulements de la machine à souder et la section transversale du noyau (noyau) S = axb, cm 2. Comme le montre la pratique, il ne faut pas choisir les valeurs minimales de S = 25 - 35 cm, car le poste à souder n'aura pas la réserve de puissance requise et il sera difficile d'obtenir un soudage de haute qualité. Et la surchauffe de la machine à souder après une courte période est également inévitable.
Figure 4. Schéma d'un circuit magnétique de type toroïdal.
La section du noyau doit être S = 45 - 55 cm 2. La machine à souder sera un peu plus lourde, mais elle ne vous décevra pas ! Les machines à souder pour amateurs à noyaux toroïdaux, qui ont des caractéristiques électriques plus élevées, sont environ 4 à 5 fois plus élevées que celles d'une tige, sont de plus en plus répandues et les pertes électriques sont faibles. Les coûts de main d'œuvre pour leur fabrication sont plus importants et sont principalement liés au placement des bobinages sur le tore et à la complexité du bobinage lui-même.
Cependant, avec la bonne approche, ils donnent beaux résultats... Les noyaux sont constitués de fer de transformateur à ruban, enroulé en un rouleau en forme de tore. Un exemple est un noyau constitué d'un autotransformateur "Latr" pour 9 A. Pour augmenter le diamètre intérieur du tore ("fenêtre"), une partie du ruban d'acier est déroulée de l'intérieur et enroulée sur la face externe du noyau. . Mais, comme le montre la pratique, "Latra" à lui seul ne suffit pas pour produire une SA de haute qualité. (petite coupe transversale S). Même après avoir travaillé avec 1 à 2 électrodes d'un diamètre de 3 mm, il surchauffe. Il est possible d'utiliser deux noyaux similaires selon le schéma décrit dans l'article de B. Sokolov "Welding baby" (Sam, 1993, n° 1), ou de fabriquer un noyau en en rebobinant deux (Fig. 4).
Riz. 4. Circuit magnétique toroïdal : 1.2 - noyau d'autotransformateur avant et après rebobinage ; 3 conception par S.A. basé sur deux noyaux toroïdaux; W1 1 W1 2 - enroulements secteur connectés en parallèle ; W 2 - enroulement de soudage; S = axb- section transversale du noyau, cm 2, s, d- diamètres intérieur et extérieur du tore, cm; 4 - circuit électrique S.A. basé sur deux noyaux toroïdaux joints.
Une attention particulière doit être portée aux SA amateurs réalisés à base de stators de moteurs électriques triphasés asynchrones de forte puissance (plus de 10 kW). Le choix du noyau est déterminé par la section transversale du stator S. Les plaques statoriques embouties ne correspondent pas entièrement aux paramètres de l'acier du transformateur électrique, il est donc inapproprié de réduire la section transversale S à moins de 40 à 45 cm.
Figure 5. Schéma de fixation des conclusions des enroulements CA.
Le stator est libéré du boîtier, les enroulements du stator sont retirés des rainures intérieures, les ponts de rainures sont coupés au ciseau, la surface intérieure est protégée avec une lime ou une meule abrasive, les arêtes vives du noyau sont arrondies et enveloppé hermétiquement, chevauchant avec du ruban isolant en coton. Le noyau est prêt à enrouler les enroulements.
Sélection des bobinages. Pour les enroulements primaires (réseau), il est préférable d'utiliser un fil d'enroulement en cuivre spécial en h.b. isolation (fibre de verre). Les fils isolants en caoutchouc ou en tissu de caoutchouc ont également une résistance thermique satisfaisante. Inadaptés au travail à des températures élevées (et cela est déjà intégré dans la conception d'un SA amateur) fils en polychlorure de vinyle (PVC) isolant en raison de sa fusion possible, des fuites des enroulements et de leur court-circuit. Par conséquent, l'isolation en PVC des fils doit être retirée et les fils enroulés sur toute la longueur du h.b. avec du ruban isolant, ou ne pas retirer, mais enrouler le fil sur l'isolant. Une autre méthode de bobinage testée en pratique est également possible. Mais plus à ce sujet ci-dessous.
Lors de la sélection de la section des fils de bobinage, en tenant compte des spécificités du travail de S.A. (périodique) nous supposons une densité de courant de 5 A/mm 2. Avec un courant de soudage de 130 - 160 A (électrode de = 4 mm), la puissance de l'enroulement secondaire sera P 2 = Iw x 160x24 = 3,5 - 4 kW, la puissance de l'enroulement primaire, compte tenu des pertes, sera être d'environ 5 - 5,5 kW, et donc le courant maximal de l'enroulement primaire peut atteindre 25 A. Par conséquent, la section transversale du fil de l'enroulement primaire S 1 doit être d'au moins 5 - 6 mm. En pratique, il est conseillé d'utiliser un fil de section 6 - 7 mm 2. Soit il s'agit d'un bus rectangulaire, soit d'un fil d'enroulement en cuivre d'un diamètre (sans isolation) de 2,6 à 3 mm. (Calcul selon la formule bien connue S = piR 2, où S est l'aire du cercle, mm 2 pi = 3,1428 ; R est le rayon du cercle, mm.) Si la section d'un fil est insuffisante , le bobinage en deux est possible. Lors de l'utilisation d'un fil d'aluminium, sa section doit être augmentée de 1,6 à 1,7 fois. Est-il possible de réduire la section du fil de bobinage secteur ? Oui, vous pouvez. Mais en même temps S.A. perdra la réserve de marche requise, il chauffera plus rapidement et la section de noyau recommandée S = 45 - 55 cm dans ce cas sera indûment grande. Le nombre de spires de l'enroulement primaire W 1 est déterminé à partir du rapport suivant : W 1 = [(30 - 50) : S] x U 1 où 30-50 est un coefficient constant ; S - section de noyau, cm 2, W 1 = 240 tours avec des robinets de 165, 190 et 215 tours, c'est-à-dire. tous les 25 tours.
Figure 6. Schéma des modes d'enroulement des enroulements CA sur un noyau de type tige.
Comme le montre la pratique, un plus grand nombre de prises d'enroulement de réseau n'est pas pratique. Et c'est pourquoi. En réduisant le nombre de spires de l'enroulement primaire, la puissance du SA et de l'Uxx augmente, ce qui entraîne une augmentation de la tension de l'arc et une détérioration de la qualité du soudage. Par conséquent, il est impossible d'obtenir un chevauchement de la gamme des courants de soudage uniquement en changeant le nombre de spires de l'enroulement primaire sans détériorer la qualité du soudage. Pour ce faire, il est nécessaire de prévoir la commutation des spires de l'enroulement secondaire (soudage) W 2.
L'enroulement secondaire W 2 doit contenir 65 à 70 spires d'un bus en cuivre isolé d'une section d'au moins 25 mm (de préférence une section de 35 mm). Le fil torsadé flexible (par exemple, le fil à souder) et le câble torsadé d'alimentation triphasé conviennent également parfaitement. L'essentiel est que la section transversale de l'enroulement de puissance ne soit pas inférieure à celle requise et que l'isolation soit résistante à la chaleur et fiable. Avec une section de fil insuffisante, l'enroulement en deux ou même trois fils est possible. Lors de l'utilisation d'un fil d'aluminium, sa section doit être augmentée de 1,6 à 1,7 fois.
Riz. 5. Fixation des fils de bobinage CA : 1 - Boîtier CA ; 2 - rondelles; 3 - boulon de borne ; 4 - écrou; 5 - pointe en cuivre avec un fil.
La difficulté d'acquérir des interrupteurs pour les courants élevés, et la pratique montre qu'il est plus simple de faire passer les fils de l'enroulement de soudage à travers des cosses en cuivre sous des boulons terminaux d'un diamètre de 8 à 10 mm (Fig. 5). Les cosses en cuivre sont fabriquées à partir de tubes de cuivre de diamètre approprié 25 - 30 mm de long et fixé aux fils par sertissage et de préférence soudure. Portons une attention particulière à l'ordre d'enroulement. Règles générales:
- L'enroulement doit être effectué sur un noyau isolé et toujours dans un sens (par exemple dans le sens des aiguilles d'une montre).
- Chaque couche de l'enroulement est isolée avec une couche de h.b. isolants (fibre de verre, carton électrique, papier calque), de préférence imprégnés de vernis bakélite.
- Les conclusions des enroulements sont étamées, marquées, fixées avec h.b. tresse, sur les conclusions de l'enroulement du réseau, ils ont en outre mis sur h.b. batiste.
- En cas de doute sur la qualité de l'isolation, l'enroulement peut être réalisé à l'aide d'un cordon en coton, pour ainsi dire, en deux fils (l'auteur a utilisé un fil de coton pour la pêche). Après avoir enroulé une couche, l'enroulement avec h.b. le fil est fixé avec de la colle, du vernis, etc. et après séchage, la rangée suivante est enroulée.
Figure 7. Schéma des manières d'enrouler des enroulements CA sur un noyau toroïdal.
Considérez l'ordre de disposition des enroulements sur un circuit magnétique de type tige. L'enroulement secteur peut être positionné de deux manières principales. La première méthode permet d'obtenir un mode de soudage plus "dur". L'enroulement du secteur dans ce cas est constitué de deux enroulements identiques W 1 W 2 situés sur des côtés différents du noyau, connectés en série et ayant la même section de fil. Pour régler le courant de sortie, des prises sont effectuées sur chacun des enroulements, qui sont fermés par paires (Fig. 6a, c).
La deuxième méthode consiste à enrouler l'enroulement primaire (réseau) sur l'un des côtés du noyau (Fig. 6 c, d). Dans ce cas, le CA a une caractéristique de forte inclinaison, il cuit « doucement », la longueur de l'arc a moins d'effet sur la valeur du courant de soudage et, par conséquent, sur la qualité du soudage. Après avoir enroulé l'enroulement primaire du CA, il est nécessaire de vérifier la présence de spires en court-circuit et l'exactitude du nombre de spires sélectionné. Le transformateur de soudage est connecté au réseau par un fusible (4 - 6A) et de préférence un ampèremètre à courant alternatif. Si le fusible grille ou devient très chaud, c'est un signe clair d'une boucle en court-circuit. Par conséquent, l'enroulement primaire devra être rebobiné en inversant Attention particulière sur la qualité de l'isolation.
Riz. 6. Modes de bobinage des enroulements CA sur noyau de type tige : a - enroulement du réseau de part et d'autre du noyau ; b - l'enroulement secondaire (soudage) correspondant, connecté en contre-parallèle; c - enroulement secteur d'un côté du noyau ; d - l'enroulement secondaire correspondant, connecté en série.
Si le poste à souder bourdonne fortement et que la consommation de courant dépasse 2 - 3 A, cela signifie que le nombre d'enroulements primaires est sous-estimé et qu'il est nécessaire d'enrouler quelques tours supplémentaires. Un courant alternatif en bon état ne consomme pas plus de 1 à 1,5 A de courant à vide, ne chauffe pas et ne bourdonne pas beaucoup. L'enroulement secondaire CA est toujours enroulé de part et d'autre du noyau. Pour la première méthode d'enroulement, l'enroulement secondaire se compose également de deux moitiés identiques, incluses pour augmenter la stabilité de la combustion de l'arc (Fig. 6) en contre-parallèle, et la section du fil peut être légèrement inférieure - 15 - 20 mm 2.
Figure 8. Schéma de câblage des appareils de mesure.
Pour le deuxième mode d'enroulement, l'enroulement de soudage principal W 2 1 est enroulé sur le côté du noyau exempt d'enroulements et représente 60 à 65% du nombre total de spires de l'enroulement secondaire. Il sert principalement à allumer l'arc et pendant le soudage, en raison d'une forte augmentation du flux de fuite magnétique, la tension à ses bornes chute de 80 à 90%. Un enroulement de soudage supplémentaire W 2 2 est enroulé sur le primaire. En tant que puissance, il maintient la tension de soudage, et donc le courant de soudage, dans les limites requises. La tension à ses bornes chute en mode soudage de 20 à 25 % par rapport à la tension en circuit ouvert. Après la fabrication du S.A, il est nécessaire de l'ajuster et de vérifier la qualité du soudage avec des électrodes de différents diamètres. Le processus de configuration est le suivant. Pour mesurer le courant et la tension de soudage, il est nécessaire d'acheter deux appareils de mesure électriques - un ampèremètre à courant alternatif pour 180-200 A et un voltmètre à courant alternatif pour 70-80 V.
Riz. 7. Méthodes d'enroulement des enroulements CA sur un noyau toroïdal: 1.2 - enroulement uniforme et sectionnel des enroulements, respectivement: a - réseau b - puissance.
Leur schéma de connexion est illustré à la Fig. 8. Lors du soudage avec différentes électrodes, les valeurs du courant de soudage - Iw et de la tension de soudage Uw, qui doivent se situer dans les limites requises, sont supprimées. Si le courant de soudage est faible, ce qui arrive le plus souvent (l'électrode colle, l'arc est instable), alors dans ce cas, soit en commutant les enroulements primaire et secondaire, les valeurs requises sont définies, soit le nombre de tours de l'enroulement secondaire est redistribué (sans les augmenter) dans le sens d'une augmentation du nombre de spires enroulées sur l'enroulement du réseau. Après le soudage, vous pouvez faire une cassure ou un sciage des bords des produits soudés, et immédiatement la qualité du soudage devient évidente : la profondeur de pénétration et l'épaisseur de la couche métallique déposée. Il est utile de dresser un tableau à partir des résultats de mesure.
Figure 9. Schéma des compteurs de tension et de courant de soudage et de la conception du transformateur de courant.
Sur la base des données du tableau, les modes de soudage optimaux sont sélectionnés pour des électrodes de différents diamètres, en gardant à l'esprit que lors du soudage avec des électrodes, par exemple de 3 mm de diamètre, des électrodes d'un diamètre de 2 mm peuvent être coupées, car le courant de coupe est de 30 à 25 % plus élevé que le courant de soudage. La difficulté d'acheter les appareils de mesure recommandés ci-dessus a obligé l'auteur à commencer à réaliser un circuit de mesure (Fig. 9) basé sur le milliampèremètre DC le plus courant à 1-10 mA. Il se compose de compteurs de tension et de courant assemblés dans un circuit en pont.
Riz. 9. Diagramme schématique des compteurs de tension et de courant de soudage et de la conception du transformateur de courant.
Le voltmètre est connecté à l'enroulement de sortie (soudage) de S.A. Le réglage est effectué à l'aide de n'importe quel testeur qui surveille la tension de sortie du soudage. A l'aide de la résistance variable R.3, la flèche de l'appareil est réglée sur la division finale de l'échelle à la valeur maximale de Uxx L'échelle du voltmètre est assez linéaire. Pour plus de précision, vous pouvez supprimer deux ou trois points de contrôle et calibrer l'appareil de mesure pour mesurer les tensions.
Il est plus difficile d'installer un compteur de courant car il se connecte à un transformateur de courant fabriqué par nos soins. Ce dernier est un noyau toroïdal à deux enroulements. Les dimensions du noyau (diamètre extérieur 35-40 mm) ne sont pas d'une importance fondamentale, l'essentiel est que les enroulements s'adaptent. Le matériau du noyau est l'acier de transformateur, le permalloy ou la ferrite. L'enroulement secondaire se compose de 600 à 700 tours de fil de cuivre isolé PEL, PEV, mieux que PELSHO avec un diamètre de 0,2 à 0,25 mm et est connecté à un ampèremètre. L'enroulement primaire est le fil d'alimentation qui passe à l'intérieur de l'anneau et se connecte au boulon de borne (Figure 9). La configuration d'un courantomètre est la suivante. Au bobinage de puissance (soudage) S.A. connectez une résistance calibrée à partir d'un fil de nichrome épais pendant 1 à 2 secondes (il devient très chaud) et mesurez la tension à la sortie de S.A. En déterminant le courant circulant dans l'enroulement de soudage. Par exemple, lors de la connexion Rн = 0,2 ohm, Uout = 30v.
Marquez un point sur l'échelle de l'instrument. Trois à quatre mesures avec des R H différentes suffisent pour calibrer le moulinet. Après étalonnage, les appareils sont installés sur le boîtier S.A, selon les recommandations généralement acceptées. Lors du soudage dans diverses conditions (réseau fort ou faible courant, câble d'alimentation long ou court, sa section, etc.), S.A. est réglé en commutant les enroulements. au mode de soudage optimal, puis l'interrupteur peut être réglé sur la position neutre. Quelques mots sur le soudage par points par contact. À la conception de S.A. ce type a un certain nombre d'exigences spécifiques :
- La puissance délivrée au moment du soudage doit être maximale, mais pas supérieure à 5-5,5 kW. Dans ce cas, le courant consommé sur le réseau ne dépassera pas 25 A.
- Le mode de soudage doit être "dur", et, par conséquent, le bobinage des enroulements de S.А. doit être effectué selon la première option.
- Les courants circulant dans l'enroulement de soudage atteignent des valeurs de 1500-2000 A et plus. Par conséquent, la tension de soudage ne doit pas dépasser 2 à 2,5 V et la tension en circuit ouvert doit être de 6 à 10 V.
- La section transversale des fils de l'enroulement primaire est d'au moins 6-7 mm et la section transversale de l'enroulement secondaire est d'au moins 200 mm. Réalisez cette section de fils en enroulant 4 à 6 enroulements et leur connexion parallèle ultérieure.
- Il n'est pas pratique de faire des prises supplémentaires à partir des enroulements primaire et secondaire.
- Le nombre de tours de l'enroulement primaire peut être considéré comme le minimum calculé en raison de la courte durée de S.A.
- Il n'est pas recommandé de prendre une section du noyau (noyau) inférieure à 45-50 cm.
- Les cosses à souder et les câbles sous-marins doivent être en cuivre et transporter des courants appropriés (diamètre des cosses 12-14 mm).
Une classe spéciale d'amateurs S.A. représentent des appareils fabriqués sur la base d'éclairage industriel et d'autres transformateurs (2-3 phases) pour une tension de sortie de 36V et une puissance d'au moins 2,5-3 kW. Mais avant de procéder à la retouche, il est nécessaire de mesurer la section du noyau, qui doit être d'au moins 25 cm, et les diamètres des enroulements primaire et secondaire. Il deviendra immédiatement clair pour vous ce que l'on peut attendre de la modification de ce transformateur.
Et en conclusion, quelques conseils technologiques.
La connexion de la machine à souder au réseau doit être effectuée avec un fil d'une section de 6-7 mm via une machine automatique pour un courant de 25-50 A, par exemple AP-50. Le diamètre de l'électrode, en fonction de l'épaisseur du métal soudé, peut être sélectionné en fonction du rapport suivant : da = (1-1,5) L, où L est l'épaisseur du métal soudé, mm.
La longueur de l'arc est choisie en fonction du diamètre de l'électrode et est en moyenne de 0,5 à 1,1 d3. Il est recommandé d'effectuer le soudage avec un arc court de 2-3 mm, dont la tension est de 18-24 V. Une augmentation de la longueur de l'arc entraîne une violation de la stabilité de sa combustion, une augmentation des pertes pour déchets et projections, et une diminution de la profondeur de pénétration du métal de base. Plus l'arc est long, plus la tension de soudage est élevée. La vitesse de soudage est choisie par le soudeur en fonction de la nuance et de l'épaisseur du métal.
Lors du soudage en polarité droite, le plus (anode) est connecté à la pièce et le moins (cathode) est connecté à l'électrode. S'il est nécessaire qu'une plus petite quantité de chaleur soit générée sur la pièce, par exemple, lors du soudage de structures en tôle mince, le soudage est utilisé en polarité inversée (Fig. 1). Dans ce cas, le moins (cathode) est attaché à la pièce à souder et le plus (anode) est attaché à l'électrode. Dans ce cas, non seulement l'échauffement de la pièce à souder est moindre, mais le processus de fusion du métal de l'électrode est également accéléré en raison de plus haute température zone anodique et un plus grand apport de chaleur.
Les fils de soudage sont connectés au CA par des cosses en cuivre pour les boulons terminaux à l'extérieur du corps de la machine à souder. De mauvaises connexions de contact réduisent les caractéristiques de puissance du CA, détériorent la qualité du soudage et peuvent les faire surchauffer et même déclencher les fils. Avec une petite longueur de fils de soudage (4-6 m), leur section doit être d'au moins 25 mm. Lors de l'exécution de travaux de soudage, il est nécessaire de respecter les règles de sécurité incendie et électrique lorsque vous travaillez avec des appareils électriques.
Les travaux de soudage doivent être effectués dans un masque spécial avec un verre de protection C5 (pour des courants jusqu'à 150-160 A) et des gants. Toute commutation du CA ne doit être effectuée qu'après avoir débranché le poste à souder du secteur.
De nos jours, il est difficile d'imaginer un travail avec le métal sans utiliser une machine à souder. Avec cet appareil, vous pouvez facilement joindre ou couper du fer de différentes épaisseurs et dimensions. Naturellement pour effectuer travail de qualité Vous aurez besoin de certaines compétences dans ce domaine, mais vous avez avant tout besoin du soudeur lui-même. De nos jours, vous pouvez naturellement l'acheter, comme, en principe, et engager un soudeur, mais cet article se concentrera sur la façon de fabriquer une machine à souder de vos propres mains. De plus, avec toute la richesse des différents modèles, les modèles fiables sont assez chers et les modèles bon marché ne brillent pas par leur qualité et leur durabilité. Mais même si vous décidez d'acheter une soudeuse dans un magasin, la connaissance de cet article vous aidera à choisir l'appareil requis, car vous connaîtrez les bases de leurs circuits. Les soudeuses sont de plusieurs types : DC, AC, triphasé et onduleur. Afin de déterminer l'option dont vous avez besoin, considérez la conception et l'appareil des deux premiers types, qui peuvent être assemblés de vos propres mains à la maison sans compétences spécifiques.
CA
Ce type de poste à souder est l'une des options les plus courantes, tant dans l'industrie que dans les ménages privés. Il est simple d'utilisation, comparé au reste, il peut être réalisé assez facilement à la maison, ce qui est confirmé par la photo ci-dessous. Pour ce faire, vous devez disposer d'un fil pour les enroulements primaire et secondaire, ainsi que d'un noyau en acier de transformateur pour enrouler la soudeuse. En termes simples, une machine à souder AC est un transformateur abaisseur haute puissance.
La tension optimale pour une machine à souder assemblée à la maison est de 60V. Le courant optimal est de 120-160A. Il est maintenant facile de calculer quelle section doit avoir le fil pour réaliser l'enroulement primaire du transformateur (celui qui sera connecté au réseau 220 V). La section minimale d'un fil de cuivre doit être de 3 à 4 mètres carrés. mm, l'optimal est 7 sq. mm, car il faut tenir compte de la charge supplémentaire éventuelle, ainsi que de la marge de sécurité nécessaire. Nous obtenons que le diamètre optimal du noyau de cuivre pour l'enroulement primaire du transformateur abaisseur doit être de 3 mm. Si vous décidez de prendre un fil d'aluminium pour fabriquer une machine à souder à faire soi-même, la section du fil de cuivre doit être multipliée par 1,6.
Il est important que les fils soient dans une gaine en chiffon, vous ne pouvez pas utiliser de conducteurs dans une isolation en PVC - cela fondra et se produira lorsque les fils seront chauffés. Si vous n'avez pas de fil du diamètre requis, vous pouvez utiliser des brins plus fins en les enroulant en parallèle. Mais il faut alors garder à l'esprit que l'épaisseur de l'enroulement augmentera et, par conséquent, les dimensions de l'appareil lui-même. Il convient de garder à l'esprit que le facteur limitant peut être une fenêtre libre dans le noyau et que le fil peut tout simplement ne pas s'y adapter. Pour l'enroulement secondaire, vous pouvez utiliser un fil de cuivre toronné épais - le même que le noyau sur le support. Sa section doit être choisie en fonction du courant dans l'enroulement secondaire (rappelons que nous nous concentrons sur 120 - 160A) et de la longueur des fils.
La première étape consiste à fabriquer le noyau du transformateur d'une machine à souder maison. La meilleure option il y aura un noyau de type tige comme le montre la figure 1 :
Ce noyau doit être constitué de plaques d'acier de transformateur. L'épaisseur des plaques doit être comprise entre 0,35 mm et 0,55 mm. Ceci est nécessaire pour réduire. Avant d'assembler le noyau, vous devez calculer ses dimensions, cela se fait comme suit:
- Tout d'abord, la taille de la fenêtre est calculée. Celles. les dimensions c et d de la figure 1 doivent être sélectionnées pour s'adapter à tous les enroulements du transformateur.
- Deuxièmement, la surface du rouleau, qui est calculée par la formule : Scroll = a * b, doit être d'au moins 35 m². voir Si le rouleau S est plus grand - alors le transformateur chauffera moins et, par conséquent, fonctionnera plus longtemps, et vous n'aurez pas besoin de l'interrompre fréquemment pour qu'il refroidisse. Il vaut mieux que le Skren soit égal à 50 mètres carrés. cm.
Ensuite, nous commençons à assembler les plaques d'une machine à souder maison. Il est nécessaire de prendre les plaques en forme de L et de les plier, comme le montre la figure 2, jusqu'à ce que vous puissiez faire le noyau de l'épaisseur requise. Ensuite, nous le fixons avec des boulons dans les coins. À la fin, il est nécessaire de traiter la surface des plaques avec une lime et de les isoler en les enveloppant d'un chiffon isolant afin de protéger en outre le transformateur contre les pannes sur le boîtier. 
Ensuite, nous procédons à l'enroulement de la machine à souder à partir d'un transformateur abaisseur. Tout d'abord, nous enroulons l'enroulement primaire, qui sera composé de 215 tours, comme le montre la figure 3. 
Il est conseillé de bifurquer à partir des virages 165 et 190. Nous attachons une plaque de textolite épaisse sur le dessus du transformateur. Nous y fixons les extrémités des enroulements à l'aide d'une connexion boulonnée, en notant que le premier boulon est un fil commun, le deuxième est une branche de 165 tours, le troisième est une branche de 190 tours et le 4ème est de 215. Cela permettra d'ajuster ultérieurement le courant de soudage en basculant entre les différentes bornes de votre appareil de soudage. C'est une fonctionnalité très importante, et plus vous appuyez, plus votre ajustement sera précis.
Ensuite, nous commençons à enrouler 70 tours de l'enroulement secondaire, comme le montre la figure 4. 
Moins de tours sont enroulés de l'autre côté du noyau - où l'enroulement primaire est enroulé. Le rapport des tours doit être d'environ 60% à 40%. Cela contribue au fait qu'après avoir attrapé l'arc et commencé à souder, les courants de Foucault couperont partiellement le travail de l'enroulement avec grande quantité tours, ce qui entraînera une diminution du courant de soudage et, par conséquent, améliorera la qualité de la couture. Ainsi, l'arc sera facile à attraper, mais trop de courant n'interférera pas avec une cuisson de haute qualité. Nous fixerons également les extrémités du bobinage avec des boulons sur la plaque de textolite. Vous ne pouvez pas les attacher, mais dirigez les fils directement vers le porte-électrode et le crocodile à la terre, cela supprimera les connexions, où il peut y avoir une chute de tension et un échauffement. Pour un meilleur refroidissement, il est hautement souhaitable d'installer un ventilateur pour souffler, par exemple, à partir d'un réfrigérateur ou d'un micro-ondes.
Votre machine à souder maison est maintenant prête. Après avoir connecté le support et la terre à l'enroulement secondaire, il est nécessaire de connecter le réseau au fil commun et au fil s'étendant à partir du 215e tour de l'enroulement primaire. Si vous devez augmenter l'ampérage, vous pouvez faire moins de tours de l'enroulement primaire en commutant le deuxième fil sur un contact avec moins de tours. Le courant peut être réduit en utilisant une résistance constituée d'un morceau d'acier de transformateur plié sous la forme d'un ressort, connecté au support. Il faut toujours s'assurer que le poste à souder ne surchauffe pas en contrôlant régulièrement la température du noyau et des bobinages. À ces fins, vous pouvez même installer un thermomètre électronique.
C'est ainsi que vous pouvez fabriquer vous-même une machine à souder à partir d'un transformateur abaisseur. Comme vous pouvez le voir, les instructions ne sont pas trop compliquées et même un électricien inexpérimenté peut assembler l'appareil lui-même.
CC
Certains types de soudage nécessitent une soudeuse à courant continu. Cet outil peut être utilisé pour cuire la fonte et l'acier inoxydable. Vous pouvez fabriquer une machine à souder à courant continu à faire soi-même en 15 minutes maximum en retravaillant une machine à courant alternatif faite maison. Pour ce faire, un redresseur monté sur diodes doit être connecté à l'enroulement secondaire. Quant aux diodes, elles doivent pouvoir supporter 200 A et avoir un bon refroidissement. Les diodes D161 conviennent pour cela.
Les condensateurs C1 et C2 avec les caractéristiques suivantes nous aideront à égaliser le courant : capacité 15000 uF et tension 50V. Ensuite, nous collectons le circuit, ce qui est indiqué dans le dessin ci-dessous. Le starter L1 est nécessaire pour réguler le courant. Les contacts x4 sont un plus pour connecter le support, et x5 sont un moins pour alimenter en courant la pièce à souder.
Les machines à souder triphasées sont utilisées pour le soudage en les conditions de travail, des supports à deux électrodes y sont installés, nous ne les considérerons donc pas dans cet article, et les onduleurs sont fabriqués à partir de cartes de circuits imprimés et de circuits complexes avec un grand nombre de composants radio coûteux et un processus de configuration complexe utilisant équipement spécial... Cependant, nous vous recommandons tout de même de vous familiariser avec la conception de l'onduleur dans la vidéo ci-dessous.
Master classes visuelles
Donc, si vous décidez de fabriquer une machine à souder à la maison, nous vous recommandons de regarder les didacticiels vidéo fournis ci-dessous, qui montreront clairement comment assembler vous-même une simple soudeuse à partir de matériaux de récupération, et vous expliqueront également quelques détails et nuances de travail :
Vous connaissez maintenant les principes de base de la construction des soudeurs et vous pouvez fabriquer une machine à souder de vos propres mains, à la fois en courant continu et en courant alternatif, en suivant les instructions de notre article.
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