Перейти к публикации

Изменен п. 12 раздела "Другие ограничения", просьба ознакомиться. Расшифровка и пояснения - тут

cimon

Изготовление самодельного сварочного аппарата (Как рассчитать, изготовить и улучшить)

Рекомендованные сообщения

По предложению Сергей Викторови... решил открыть тему. Для начала хочу предложить принцип построения сварочного аппарата, который повторен в разных вариациях не менее 300раз. Конструкция за 30 лет отработана до мелочей, начиная от расчетов и заканчивая корпусом.

Так как одним разом все описать не возможно, буду выкладывать информацию постепенно.

Расчет сварочного трансформатора:

Каждому значению сварочного тока соответствует определенное условное значение рабочего напряжения. Рабочее напряжение и сварочный ток связаны соотношением

(1) V2=20+0,04*I2

Для устойчивого горения дуги, отношение Vxx к V2 должно быть не менее 1,7*Vxx/V2= или больше 1,7 (2)

1.Напряжение рабочее Vмах вычисляем по формуле (1)

2.Vxx вычисляем по формуле (2)

3.Колличество витков на вольт вычисляем (3) Ww/v=40/Sж: Sж-сечение сердечника железа.

4.Число витков первичной обмотки: (4) W1=Vпит * Ww/v: Vпит-напряжение питания сети.

5.Число витков вторичной обмотки: (5) W2=V2 * Ww/v: V2-напряжение вторичной обмотки

6.При ступенчатом регулировании, переход на ступень малых токов сопровождается повышением Vxx.

post-17725-1259529697_thumb.jpg

post-17725-1259529951_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Трансформатор мотается в следующей последовательности: на одно ярмо сердечника мотается первичная обмотка, хорошо изолируется, поверх первички мотается вторичная обмотка. На другое ярмо сердечника мотаем третью обмотку (баластную), которая служит для создания напряжения холостого хода (при желании на ней мотаем несколько обмоток с отводами на меньшие сварочные токи). Вторая и третья обмотки включаются согласнопоследовательно.

Обмотки мотаем проводом (шинкой), сечением, из расчета 5-8А на мм2. Третью обмотку мотаем шинкой на 1/3 меньше, чем вторичную обмотку, т.к. на дуге на ней напряжение порядка нескольких вольт и нагрев значительно ниже вторичной обмотки.

При такой схеме ток КЗ не превышает 30% от тока дуги, источник работает в режиме регулятора сварочного тока, создается крутопадающая характеристика источника.

После расчета трансформатора приступаем к изготовлению каркасов для обмоток.

post-17725-1259532664_thumb.jpg

post-17725-1259532745_thumb.jpg

post-17725-1259532782_thumb.jpg

post-17725-1259532835_thumb.jpg

post-17725-1259532877_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Начало положено, продолжайте! Где охлаждение на последней фотке?

Охлаждение практически не требуется, т.к. первичка намотана 9мм2, а вторичка 44мм2, медь в стеклянной, термостойкой изоляции, проверено практикой. Но при желании можно насверлить отверстий и установить вентилятор.

После изготовления каркасов и качественной изоляции их, приступаем к намотке обмоток.

post-17725-1259533447_thumb.jpg

post-17725-1259533500_thumb.jpg

post-17725-1259533543_thumb.jpg

post-17725-1259533604_thumb.jpg

Изменено пользователем cimon

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Для большего удобства и качественной намотки, желательно изготовить примитивный намоточный станок.

post-17725-1259535923_thumb.jpg

post-17725-1259535956_thumb.jpg

post-17725-1259536186_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

После намотки катушек, собираем и шихтуем сердечник магнитопровода

Паяем соединения катушек и вывода.

post-17725-1259536563_thumb.jpg

post-17725-1259536592_thumb.jpg

post-17725-1259536666_thumb.jpg

post-17725-1259537009_thumb.jpg

post-17725-1259537045_thumb.jpg

post-17725-1259537081_thumb.jpg

post-17725-1259537138_thumb.jpg

Изменено пользователем cimon

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Собираем все в корпус.

post-17725-1259537307_thumb.jpg

post-17725-1259537398_thumb.jpg

post-17725-1259537434_thumb.jpg

post-17725-1259537465_thumb.jpg

post-17725-1259537503_thumb.jpg

post-17725-1259537566_thumb.jpg

post-17725-1259537617_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

А где диодный мост ?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Самое оптимальное соотношение, вес (30кг), мощность, расход меди и трансформаторного железа достигается при сечении сердечника 50-60см2. Минимальное сечение железа, при котором сварочный аппарат способен нормально работать 25см2, но значительно увеличивается расход меди и сечение провода приходится уменьшать.

При применении трансформаторного железа низкого качества (горячекатаного и толщиной 0,5мм) ток ХХ порядка 1А, при применении качеств. железа ток ХХ 0,5А. Характеристика тр-ра так же зависит от формы железа, чем тоньше получается суммарная толщина обмоток, тем выше КПД тр-ра.

При сварочном токе 180А, потребляемый ток из сети 220в составляет в среднем 40А. Понизить потребляемый ток до 25-30А можно подключив параллельно первичке емкость порядка 200-400мкф х600-1000В, или намотав первичку на 380В (у кого имеются 3 фазы).

Изменено пользователем cimon

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
А где диодный мост ?

Диодный мост с дросселем предпочитаю изготавливать в отдельном корпусе, т.к. он требуется не часто, в основном для сварки нержавейки, в остальном вроде хватает и переменки.

post-17725-1259540251_thumb.jpg

post-17725-1259540309_thumb.jpg

post-17725-1259540332_thumb.jpg

post-17725-1259540592_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Понизить потребляемый ток до 25-30А можно подключив параллельно первичке емкость порядка 200-400мкф х600-1000В, или намотав первичку на 380В (у кого имеются 3 фазы).

Дуга потребляет реактивную мощность?

 

В принципе, наверное, да. Хорошая идея с конденсаторами. Никогда не слыхал подобного.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Параметры дросселя сообщите.

Сечение железа, зазор, кол-во витков, сечение провода.

Люминий используете?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Параметры дросселя сообщите.

Сечение железа, зазор, кол-во витков, сечение провода.

Люминий используете?

Сечение дросселя примерно 60см2, зазор 2мм, 2 катушки по 80 витков сечением шинки 18мм2, соединенных последовательно.(дроссель без переделки от реверсивного ВУК50).

Один раз в жизни использовал люминь, получился очень легкий сварочник, но спросом не пользуются. Промышленные в основном все люмин.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Болты в диодном мосте только замените , а то они от ржавчины диэлектрическими наверное стали 8-)

После диодного моста конденсаторы (емкость? и напряжение?)а потом и дроссель уже по постоянному току (сечение железа? и сечение медной шины? ) ставить будете ?

Изменено пользователем Serji

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Болты в диодном мосте только замените , а то они от ржавчины диэлектрическими наверное стали 8-)

После диодного моста конденсаторы (емкость? и напряжение?)а потом и дроссель уже по постоянному току (сечение железа? и сечение медной шины? ) ставить будете ?

А какой смысл в применении емкости, тем более цена у нее наверное более стоимости сварочного.

 

 

вопрос на засыпку: какие диоды в "мосте"?
Д161-250-12

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Понизить потребляемый ток до 25-30А можно подключив параллельно первичке емкость порядка 200-400мкф х600-1000В

cimon, из каких конденсаторов набираете?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

cimon, из каких конденсаторов набираете?

МБГВ, МБГП, МБГЧ

post-17725-1259576975_thumb.jpg

post-17725-1259577011_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Третью обмотку мотаем шинкой на 1/3 меньше, чем вторичную обмотку, т.к. на дуге на ней напряжение порядка нескольких вольт и нагрев значительно ниже вторичной обмотки.

Ну справедливости ради нужно отметить что часть третей обмотки которая учавствует в работе на больших токах греется сильнее чем основная обмотка и вольты на нагрев влияния не оказывают.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Позвольте похвалить Вас, cimon! Грамотно, доступно и по сути. Зазор между первичной обмоткой и вторичной есть? Или вплотную?

 

Minika, сама по себе дуга имеет нелинейную х-ку. Реактивный ток из сети потребляется:

 

1. - для намагничивания железа (те самые 0.5-1А на холостом ходу).

2. - для создания потока рассеяния при горении дуги, за счёт чего и формируется крутопадающая вых. характеристика.

 

Это уже единицы или даже десятки ампер. Их не обязательно черпать из сети, перегревая провода и автоматы. Можно сгенерировать этот ток конденсатором. При этом из сети будет потребляться только активный ток, идущий на нагрев и расплавление металла.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Ну справедливости ради нужно отметить что часть третей обмотки которая учавствует в работе на больших токах греется сильнее чем основная обмотка и вольты на нагрев влияния не оказывают.

Я не хочу вступать в теоретические споры, это может увести тему в сторону, говорю это из практики, поначалу мотал одинаковым проводом и заметил такую закономерность, что рабочая обмотка греется значительно сильнее, чем баластная. В сварочном тр-ре приходится постоянно вести борьбу с весом, и мотать более тонкую шинку легче. Если рабочая вторичная обмотка мотается поверх первичной, то баластная мотается на меньший радиус, соответственно первый слой приходится гнуть под более прямым углом, что ни есть гуд, и чем шинка тоньше, тем легче мотать.

Но я не настаиваю, желающие могут мотать и одинаковым проводом.

На 1 фото - намотка на голый каркас шинки 28мм2

на 2,3 фото заметна разница в диаметре намотки и в сечении шинки.

Еще момент, рабочую обмотку дополнительно греет и первичная обмотка, а баластную греет только протекающий по ней ток.

post-17725-1259644896_thumb.jpg

post-17725-1259645021_thumb.jpg

post-17725-1259645145_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
тем легче мотать.

Да я вкурсе :cray:, на свой мотал 40 квадратов :)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Первые св.трансформаторы мотал по такой схеме, на Ш образном железе. КПД такого тр-ра выше, но затраты на шинку выше и пришлось отказаться от такой схемы.

post-17725-1259704477_thumb.jpg

post-17725-1259704928_thumb.jpg

Изменено пользователем cimon

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

В предыдущем посту первая схема с ошибками.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
Реактивный ток из сети потребляется:

1. - для намагничивания железа (те самые 0.5-1А на холостом ходу).

2. - для создания потока рассеяния при горении дуги, за счёт чего и формируется крутопадающая вых. характеристика

полностью поддерживаю, коэффициент мощности источника с падающей ВАХ 0,5...0,6.

 

вопрос: каким образом, в представленной конструкции, регулируется величина сварочного тока?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Войти сейчас

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.


×