Подключение сварочного трансформатора к сети 380. Как выполняется подключение сварочного аппарата? Возможные проблемы при подключении

Сегодня трудно себе представить возведение и создание различных металлических конструкций без применения сварочных трансформаторов. Высокая надежность соединений конструкций и простота выполнения работ позволила сварочному аппарату прочно занять свое место в арсенале любого строителя. Приобрести такой трансформатор можно в любом строительном магазине. Но не всегда заводская модель может соответствовать определенным запросам и требованиям. Поэтому многие стараются сделать трансформатор для сварки самостоятельно. Изготовление самодельного сварочного трансформатора проходит в несколько этапов, начиная с расчетов и заканчивая монтажом.

Для понимания всего процесса изготовления трансформатора для сварки своими руками необходимо разобраться в принципе его работы, который заключается в преобразовании напряжения 220 Вольт в более низкое напряжение до 80 Вольт. При этом сила тока возрастает с 1,5 Ампер до 160 - 200 Ампер, а в промышленных до 1000 Ампер. Эта зависимость для сварочного трансформатора еще называется понижающей вольтамперной характеристикой и является одной из основополагающих характеристик аппарата. Именно на основании этой зависимости построена вся конструкция сварочного трансформатора и выполняются все необходимые расчеты, а также созданы различные модели сварочных аппаратов.

Виды самодельных трансформаторов для сварки

С момента открытия явления электрической дуги и создания первого сварочного аппарата прошло более двухсот лет. В течение всего этого времени сварочный трансформатор и способы сварки совершенствовались. На сегодняшний день можно увидеть несколько различных конструкций сварочных аппаратов, различной сложности и принципа действия. Среди них наиболее популярными для изготовления своими руками являются сварочный трансформатор для контактной сварки и для дуговой.

Наибольшего распространения среди народных умельцев получили трансформаторы дуговой сварки. Причин такой популярности несколько. Во-первых, простая и надежная конструкция аппарата. Во-вторых, широкий диапазон применения. В-третьих, простота и мобильность. Но кроме описанных выше преимуществ, ручная дуговая сварка имеет ряд недостатков, среди которых основными являются низкий КПД и зависимость качества сварочного шва от навыка сварщика.

Ручная дуговая сварка чаще всего широко применяется для различных ремонтно-строительных работ, изготовления металлических конструкций и частей конструкций, сварки труб. С помощью дуговой сварки возможна как резка, так и сварка металла различной толщины.

Конструкция таких трансформаторов довольно проста. Аппарат состоит из самого трансформатора, регулятора силы тока, держателя для электродов и зажима массы. Отдельно стоит выделить центральный элемент - трансформатор. Его конструкция может быть нескольких видов, но наиболее популярными являются самодельные сварочные трансформаторы с тороидальным и П-образным магнитопроводом. Вокруг магнитопровода расположены две обмотки медного или алюминиевого провода - первичная и вторичная. В зависимости от рабочих характеристик изменяется толщина провода на обмотках, а также количество витков.

Этот вид сварки еще называют контактной, и сварочные трансформаторы контактной сварки несколько отличается от аппаратов дуговой сварки. Ключевое отличие заключается в способе сварки. Так если при дуговой сварке плавление происходит при помощи электрической дуги, возникающей между электродом и свариваемой поверхностью, то в контактной сварке выполняется точечный нагрев места сварки электричеством при помощи двух заточенных медных электродов и воздействием высокого давления для соединения. В результате металл заготовок в точке воздействия расплавляется и сливается.

Точечная сварка нашла широкое применение в автомобильной промышленности, в строительстве при создании каркаса из арматуры для ЖБ конструкций, сварки тонких листов из алюминия, нержавейки, меди и прочих металлов, требующих специальных условий для сварки.

Конструкция трансформаторов для точечной сварки также имеет определенные отличия. Во-первых, это касается отсутствия наплавляемых электродов. Вместо этого используются заостренные медные контакты, между которыми располагаются свариваемые элементы. Во-вторых, трансформаторы в таких аппаратах менее мощные и выполнены с П-образным сердечником. В-третьих, контактные сварочные аппараты имеют в своей конструкции набор конденсаторов, что для дуговой сварки совсем необязательно.

Но в независимости от того, планируете Вы делать трансформатор дуговой сварки или контактной, необходимо знать их рабочие характеристики. И понимать, за что отвечает каждая из них и как можно изменить ту или иную характеристику.

Работу сварочного трансформатора определяют его рабочие характеристики. Зная и понимая, за что отвечает та или иная характеристика, можно без особых проблем выполнить расчет сварочного трансформатора и собрать аппарат своими руками.

Напряжение сети и количество фаз

Эта характеристика указывает на напряжение сети, от которой будет запитан сварочный трансформатор. Чаще всего самодельные сварочные трансформаторы рассчитаны на напряжение в 220 В, но иногда это может быть и 380 В. При выполнении расчетов и создании схемы этот параметр является одним из основных.

Номинальный сварочный ток трансформатора

Эта характеристика является основной для любого сварочного трансформатора. От величины номинального сварочного тока зависит возможность сварки и резки металлической заготовки. В самодельных и бытовых сварочных трансформаторах значение номинального тока не превышает 200 А. Но этого более чем достаточно, тем более что чем выше этот показатель, тем выше вес самого трансформатора. К примеру в промышленных сварочных трансформаторах сварочный ток может достигать 1000 А, а вес у таких аппаратов будет более 300 кг.

Пределы регулирования сварочного тока

При сварке металла различной толщины необходима определенная сила тока иначе металл не расплавится. Для этого в конструкции сварочных трансформаторов предусмотрен регулятор. Чаще всего пределы регулировки устанавливаются исходя из потребности использования электродов определенного диаметра. Для самодельных сварочных аппаратов дуговой сварки пределы регулировки колеблются от 50 А до 200 А. Для сварочных трансформаторов контактной сварки пределы регулирования начинаются от 800 А до 1000 А и более.

Диаметр электрода

Чтобы сварить металл различной толщины, используя один и тот же аппарат дуговой сварки, приходится регулировать номинальный сварочный ток, а также использовать электроды различного диаметра. Необходимо четко понимать, что для сварки тонкими электродами требуется низкая сила тока, а для более толстых - наоборот, большая. Тоже самое касается и толщины металла. В приведенной ниже таблице указаны сводные данные по диаметрам используемых электродов в зависимости от толщины металла и силы тока трансформатора.

Важно! Для трансформаторов контактной сварки диаметр электродов также важен. Но при этом используются два параметра - диаметр самого электрода и диаметр его конусовидной части.

Номинальное рабочее напряжение

Как мы уже знаем, сварочный трансформатор работает на понижение входящего напряжения до более низкого значения. Напряжения на выходе называется номинальным и не превышает 80 Вольт. Для сварочных трансформаторов дуговой сварки диапазон номинального напряжения находится в пределах 30 - 70 Вольт. Причем эта характеристика не регулируема и задается изначально. Трансформаторы для точечной сварки, в отличие от дуговых, имеют еще более низкое номинальное напряжение порядка 1,5 - 2 Вольта. Такие показатели вполне закономерны, учитывая связь между напряжением и силой тока. Чем выше должна быть сила тока, тем меньше напряжение.

Номинальный режим работы

Эта рабочая характеристика является одной из ключевых. Номинальный режим работы указывает на то, сколько времени можно работать беспрерывно и сколько необходимо давать ему остыть. У самодельных сварочных трансформаторов номинальный режим находится в переделах 30 %. То есть из 10 минут 3 можно варить беспрерывно и 7 минут оставлять на отдых.

Мощность потребляемая и выходная

По сути эти два показателя мало на что влияют. Но зная оба этих показателя, можно рассчитать КПД сварочного трансформатора. Чем меньше разница между потребляемой и выходной мощностью, тем лучше. Необходимо отметить, что при выполнении расчетов значение потребляемой мощности необходимо знать и учитывать.

Напряжение холостого хода

Этот показатель важен для дуговых сварочных трансформаторов. Он отвечает за появление дуги. Чем выше этот показатель, тем легче можно вызвать сварочную дугу. Но напряжение холостого хода ограничено правилами безопасности и не должно превышать 80 Вольт.

Схема сварочного трансформатора

Создавая трансформатор для сварки своими руками, не обойтись без его принципиальной схемы. По сути особых сложностей в этом нет, тем более что устройство самого трансформатора довольно простое. На приведенной ниже схеме изображен самый простой дуговой сварочный трансформатор.

Важно! Тем, кто плохо разбирается или совсем не разбирается в электрических схемах, следует вначале ознакомиться с ГОСТ 21.614 «Изображения условные графические электрооборудования и проводок в оригинале». И лишь затем переходить к созданию схемы для сварочного трансформатора.

С развитием электротехники и технологий схема сварочного трансформатора совершенствовалась. Сегодня в самодельных аппаратах для сварки можно увидеть диодные мосты и различные регуляторы силы сварочного тока. На приведенной ниже схеме дугового сварочного трансформатора видно, как интегрирован в неё диодный мост.

Важно! Наибольшую популярность среди самодельных дуговых сварочных трансформаторов имеет тороидальный. Такой аппарат обладает прекрасными рабочими характеристиками, которые на порядок выше, чем у трансформаторов с П-образным сердечником. Это касается в первую очередь высокого КПД и номинальной силы тока, что выгодно сказывается на общем весе аппарата.

В отличие от описанных выше, схема трансформатора для точечной сварки более сложная и может включать в себя конденсаторы, тиристоры и диоды. Такое наполнение позволяет более тонко регулировать силу тока, а также время контактной сварки. Примерную схему трансформатора для контактной сварки можно увидеть ниже.

Помимо приведенных схем сварочных аппаратов существуют и другие. Найти их не составит особого труда. Они размещены как в сети интернет, так и в различных журналах и книгах об электротехнике. Обзаведясь наиболее понравившейся схемой, можно приступать к расчетам и сборке сварочного трансформатора.

Как уже было описано, трансформатор состоит из сердечника и двух обмоток. Именно эти элементы конструкции отвечают за основные рабочие характеристики трансформатора для сварки. Зная заранее, какими должны быть номинальная сила тока, напряжение на первичной и вторичной обмотках, а также другие параметры, выполняется расчет для обмоток, сердечника и сечения провода.

При выполнении расчетов трансформатора для сварки за основу берутся следующие данные:

• напряжение первичной обмотки U1. По сути, это напряжение сети, от которой будет работать трансформатор. Может быть 220 В или 380 В;
• номинальное напряжение вторичной обмотки U2. Напряжение электричества, которое должно быть после понижения входящего и не превышающее 80 В. Требуется для возбуждения дуги;
• номинальная сила тока вторичной обмотки I. Этот параметр выбирается из расчета, какими электродами будет вестись сварка и какой максимальной толщины металл можно будет сварить;
• площадь сечения сердечника Sс. От площади сердечника зависит надежность работы аппарата. Оптимальной считается площадь сечения от 45 до 55 см2;
• площадь окна So. Площадь окна сердечника выбирается из расчета хорошего магнитного рассеяния, отвода избытка тепла и удобства намотки провода. Оптимальными считаются параметры от 80 до 110 см2;
• плотность тока в обмотке (A/мм2). Это довольно важный параметр, отвечающий за электропотери в обмотках трансформатора. Для самодельных сварочных трансформаторов этот показатель составляет 2,5 - 3 А.

В качестве примера расчетов возьмем следующие параметры для сварочного трансформатора: напряжение сети U1=220 В, напряжение вторичной обмотки U2=60 В, номинальная сила тока 180 А, площадь сечения сердечника Sс=45 см2, площадь окна So=100 см2, плотность тока в обмотке 3 А.

P = 1,5*Sс*So = 1,5*45*100 = 6750 Вт или 6,75 кВт.

Важно! В данной формуле коэффициент 1,5 применим для трансформаторов с сердечником типа П, Ш. Для тороидальных трансформаторов этот коэффициент равен 1,9, а для сердечников типа ПЛ, ШЛ 1,7.

Важно! Также как и в первой формуле, коэффициент 50 использован для трансформаторов с сердечником типа П, Ш. Для тороидальных трансформаторов он будет равен 35, а для сердечников типа ПЛ, ШЛ 40.

Теперь выполняем расчет максимальной силы тока на первичной обмотке по формуле: Imax = P/U = 6750/220 = 30,7 А. Осталось на основании полученных данных выполнить расчет витков.

Для расчета витков используем формулу Wх =Uх*K. Для вторичной обмотки это будет W2 = U2*K = 60*1,11 = 67 витков. Для первичной расчет выполним чуть позже, так как там применяется другая формула. Довольно часто, особенно для тороидальных трансформаторов, выполняется расчет ступеней регулирования силы тока. Это делается для вывода провода на определенном витке. Выполняется расчет по следующей формуле: W1ст = (220*W2)/Uст.

Uст - выходное напряжение вторичной обмотки.

W2 - витки вторичной обмотки.

W1ст - витки первичной обмотки определенной ступени.

Но прежде необходимо рассчитать напряжение каждой ступени Uст. Для этого воспользуемся формулой U=P/I. К примеру нам необходимо сделать четыре ступени с регулировкой на 90 А, 100 А, 130 А и 160 А для нашего трансформатора мощностью 6750 Вт. Подставив данные в формулу, получим U1ст1=75 В, U1ст2=67,5 В, U1ст3=52 В, U1ст4=42,2 В.

Полученные значения подставляем в форму расчета витков для ступеней регулировки и получаем W1ст1=197 витков, W1ст2=219 витков, W1ст3=284 витка, W1ст4=350 витков. Добавив к максимальному значению полученных витков для 4-й ступени еще 5 %, получим реальное количество витков - 385 витков.

Напоследок рассчитываем сечение провода на первичной и вторичной обмотках. Для этого делим максимальный ток для каждой обмотки на плотность тока. В результате получим Sперв = 11 мм2 и Sвтор = 60 мм2.

Важно! Расчет трансформатора контактной сварки выполняется аналогичным образом. Но есть ряд существенных отличий. Дело в том, что номинальная сила тока вторичной обмотки для таких трансформаторов порядка 2000 - 5000 А для маломощных и до 150000 А для мощных. В дополнение для таких трансформаторов регулировка делается до 8 ступеней с использованием конденсаторов и диодного моста.

Монтаж сварочного трансформатора

Имея на руках все расчеты и схему, можно приступать к сборке трансформатора. Все работы будут не столько сложными, сколько кропотливыми, так как придется считать количество витков и не сбиваться со счета. Несмотря на то, что наибольшей популярностью среди самодельных аппаратов пользуется тороидальный трансформатор для сварки, рассмотрим монтаж на примере трансформатора с П-образным сердечником. Этот тип трансформаторов несколько проще в сборке в отличие от тороидального и второй по популярности среди самоделок.

Работы начинаем с создания каркасов для обмоток . Для этого используем текстолитовые пластины. Этот материал применяется для создания штампованных плат. Из пластин вырезаем детали для двух коробов. Каждый короб будет состоять из двух верхних крышек с прорезями для четырех стенок. Площадь внутренних прорезей будет соответствовать площади сечения сердечника с небольшим увеличением для стенок короба. Пример того, как должны выглядеть части короба, можно увидеть на фото.

Собрав каркасы для обмоток, изолируем их термостойкой изоляцией . После чего начинаем мотать обмотки.

Провода для обмоток желательно брать с термостойкой стеклянной изоляцией. Это, конечно, будет несколько дороже в сравнении с обычной проводкой, но в результате не будет головной боли относительно возможного перегрева и пробоя в обмотках. После того как намотали один слой проводки, изолируем его и только после этого начинаем мотать следующий. Не забываем делать отводы на определенном числе мотков. В завершение создания обмоток наматываем слой верхней изоляции. На концах отводов закрепляем медные болты.

Важно! Прежде чем установить и закрепить болты на концах проводов, протягиваем последние сквозь дополнительные отверстия, прорезанные в верхней пластине каркаса из текстолита.

Теперь приступаем к сборке и шихтованию магнитопровода сварочного трансформатора . Для него используется железо, созданное специально для этого. Металл имеет определенные показатели магнитной индукции, и не подходящая марка может все испортить. Металлические пластины для сердечника можно снять со старых трансформаторов или купить по отдельности. Сами пластины имеют толщину около 1 мм, и сборка всего сердечника потребует лишь терпеливого соединения всех пластин в единое целое. По завершению следует проверить все обмотки тестером на предмет ошибок.

По завершению сборки трансформатора делаем диодный мост и устанавливаем регулятор силы тока. Для диодного моста используем диоды типа В200 или KBPC5010. Каждый диод рассчитан на 50 А, поэтому для сварочного трансформатора с номинальной силой тока в 180 А потребуется 4 таких диода. Все диоды закрепляются к алюминиевому радиатору и подключаются параллельно с дросселем отводам из обмоток. Осталось лишь собрать корпус и поместить туда сварочный трансформатор.

Хороший сварочный трансформатор своими руками может не получиться с первого раза. Причин тому множество, начиная с ошибок в расчетах и заканчивая отсутствием опыта сборки и монтажа электрооборудования. Но все приходит с опытом, и один-два раза перемотав обмотки трансформатора, можно получить желаемый результат.

Иванов Сергей Александрович 1934

После покупки и собственноручной сборки полуавтоматического сварочного аппарата нужно провести предварительную подготовку, а уже потом начинать с ним работать. Ведь неправильное подключение проводов или ошибки в эксплуатации инвертора могут привести к его возгоранию, а также можно получить электроудар.

Перед началом работы нужно убедиться в том, что место для сварочного аппарата выбрано правильно. Нельзя ставить агрегат там, где воздух не сможет поступать у вентиляционные отверстия. Также нужно свести к минимуму наличие влаги, пыли и различных паров.

Дальше необходимо узнать соответствие частоты и напряжения на приборе с реальными показателями в электросети. Если в модели сварочного аппарата предусмотрен переключатель входящего напряжения на 220 или 380 В, нужно зафиксировать переключатель в нужном положении. Также обязательно стоит проверить кабельную изоляцию на предмет целостности. Трещины или скрутки кабеля могут спровоцировать сильное нагревание и перегорание кабеля.

В розетке, к которой будет подключаться аппарат, должен быть встроенный тугоплавкий предохранитель или автовыключатель.

При работе с инверторными аппаратами применяют провода типа «фаза», а также допускается использование «двух фаз» с «нулем». Заземляют полуавтоматы зелеными или желтыми проводниками. В розетку подключают штепсельную вилку с подходящей термопропускной способностью. Обратный кабель выходит на заземлительную клемму с припаянными для лучшего контакта специальными наконечниками.

В сварочных аппаратах, рассчитанных на трехфазную сеть, один провод подается к нейтральному выходу, второй – на «фазу» агрегата, третий – на его «ноль». Перед подключением аппарата к такой сети нужно правильно определить, которые из концов проводов входные, а какие – выходные. Это сделать довольно просто: входные провода тоньше выходных. Дальше два провода подключаются к «фазам», а третий «зануляют» на защитный провод.

Цены в интернет-магазинах:

		allgenerator.ru	21 500 Р
		Megastore101	8 460 Р
		compyou.ru	5 670 Р
		ГдеМатериал	6 778 Р
		РЕСАНТА	8 270 Р
	Еще предложения

Эффективность работы сварочного аппарата напрямую зависит от подбора кабелей с оптимальными параметрами сечения и длины. Они должны быть подобраны так, чтобы спад напряжения аппарата в рабочем режиме не превышал 2 В. Для этого лучше всего подойдет медный многожильный кабель с круглым сечением.

Делая выбор между проводами разных сечений, нужно учитывать мощность инверторного полуавтомата и величину сварочного тока. Если для тока величиной в 190 А хватит провода сечением в 16 мм2, то для 522 А нужен провод с диаметром сечения 35 мм2.

Обычно вместе с инвертором в комплекте идет провод, длина которого не превышает 2,5 м. Как показывает практика, его практически во всех случаях недостаточно, поэтому приходится делать удлинитель. Здесь также важен правильный подбор материала провода и его диаметра сечения. Например, если провод сечением 1,5 мм2 выдержит ток максимум на 16 А, то для 25 А надо сечение 2,5 мм2.

Вредное влияние скачков напряжения в электросети на полуинверторные автоматы можно полностью устранить, если питать аппараты от бензогенераторов. Но здесь также есть свой минус – недостаточная мощность. Поэтому оптимальным вариантом является подключение сварочного аппарата с помощью сетевого фильтра, которому не страшны импульсные помехи или короткие замыкания. Также можно использовать стабилизатор напряжения, только в этом случае необходимо учитывать количество фаз на электрощите, не забывая при этом о выходной мощности инвертора.

Решение бытовых проблем, которые встречаются при использовании сварочного аппарата дома и на даче. Практический опыт применения различных типов сварочных аппаратов.

Снега постепенно тают и быстро приближается дачный сезон, который у многих связан со строительством или с хлопотами по обустройству дачного участка. Одним из незаменимых устройств в хозяйстве дачника давно уже стал сварочный аппарат , тем более, что цены на бытовые сварочные аппараты упали до посильных для каждого 4-7 тысяч рублей.

Если вы купили сварочный аппарат впервые или взяли его у соседа, то закономерно встает вопрос - как его правильно включить? Включить правильно, это значит включить так, чтобы не испортить розетки и проводку при использовании аппарата по назначению, не сжечь сам аппарат и осуществить процесс сварки.

К сожалению, в паспорте на сварочный аппарат приводятся только общие рекомендации по циклам работа-отдых, т.е. говорится о необходимости делать перерывы в процессе сварки и ничего или почти не говориться о правильном подключении к сети 220 В.

Какие бывают сварочники?

Поговорим о нюансах подробно. Прежде всего, определите, какой у вас и какой тип электророзетки . Сварочные аппараты можно условно разделить на две большие группы: трансформаторные и инверторные . гораздо легче и компактнее, имеют устройства плавного пуска, множество регулировок и защит. При токах на выходе до 140 А, они могут без проблем включаться в 16 амперную электророзетку.

Сварочный инвертор

Конечно, в инверторных сварочных аппаратах тоже есть трансформатор, но он работает на частотах 50-100 кГц, поэтому очень компактен. Вес современного инверторного сварочного аппарата всего 2.5-3 килограмма, а габариты примерно 300х190х130 мм. В качестве примера можно привести сварочный инвертор «Fubag IR160» .

Он имеет диапазон сварочного тока ММА 5-160 А. Сварочный ток при нагрузке 25% 160 А. Напряжение холостого хода 65 В. Диаметр электрода 0,6-4,0 мм. Коэффициент мощности 0,92. Производительность 85%. Воздушное принудительное охлаждение.

Габариты (ДхШхВ) 340х120х240 мм. Вес 5 кг. Цена от 5118 руб. Обычно такие инверторы комплектуются удобными пластмассовыми кейсами.

Сварочный трансформатор

Трансформаторные сварочные аппараты, как правило, устройства менее современные, имеют меньше регулировок и защит. Так как трансформатор работает на частоте 50 Гц, он гораздо более громоздкий и тяжелый. В качестве примера можно привести сварочный аппарат «Telwin Bimax 4,195 Turbo» .

Диапазон сварочного тока 30-160 А. Мощность 2,3-5,2 кВт. Диаметр сварочного электрода 0.6-1.2 мм. Габариты 600х340х430 мм, вес 28 кг, цена 11800 руб.! При включении его в сеть возникает бросок тока, который может сжечь электророзетку или отключить автомат защиты. Поэтому, такие аппараты лучше , используя специальную розетку. Например, подойдет весьма распространенная розетка для трехфазной электроплиты РШВШ 40 (40А, 380В).

Проводка проводке рознь

Перед тем, как использовать сварочный аппарат, посмотрите, какие розетки и проводка установлены в вашем доме. Если дом достаточно старый, то там могут быть розетки рассчитанные на максимальный ток 10 А. Проводка к этим розеткам, как правило, рассчитана на тот же ток. Посмотрите, какие стоят пробки или автоматы, нет ли «жучков».

Сварка весьма ответственный процесс и подходить к нему надо серьезно, иначе вы рискуете оставить себя и соседей без света. Кстати, если к вашему дому идет воздушная электролиния, то сварочный аппарат может ее нагрузить так, что напряжение «упадет» ниже 150 В. Это приведет к тому, что вы не сможете нормально варить, а в сети возникнут колебания напряжения, опасные для электроприборов и электроламп.

Прямая и обратная полярность при работе со сварочным аппаратом на видео:

Как использовать удлинители?

Обычно сварочный аппарат имеет сетевой провод не более 1,8 - 2,5 метра. Поэтому при производстве сварочных работ используют удлинители. Бесконтрольно . Здесь нужно все предварительно проверить и просчитать. Провод в удлинителе должен быть достаточного сечения. Если сечение провода 1.5 квадратных миллиметра, то максимальный ток, на который он рассчитан 16А, 2,5 квадратных миллиметра - 25А.

Выбирайте сечение провода с запасом и всегда развертывайте провод из удлинителя, т.к. в этом случае он лучше остывает и не образуется дополнительного индуктивного сопротивления катушки с проводом. Не забывайте использовать заземление, это в целях вашей безопасности.

Если вам необходимо удлинить провода на выходе сварочного аппарата, то лучше не делать промежуточных соединений. Нужно купить многожильный цельный кабель нужной длинны. Сечение кабеля на ток до 140А, должно быть не менее 35 квадратных миллиметров, т.е. диаметр сечения жилы по меди должно быть не менее 7 миллиметров.

Бензогенератор или сварочный генератор?

Как уже говорилось выше, из-за падения напряжения в электролинии сварка бывает просто невозможной. В этом случае многие пытаются использовать маломощный бензогенератор для питания сварочного аппарата. Это неверный подход, если генератор имеет мощность менее 5 кВт. Напряжение на выходе маломощного генератора сильно зависит от мощности нагрузки.

При сварке электродом 3 мм ток достигает 120А, при напряжении 40 В. Мощность на выходе составляет 120х40=4.8 кВт. Даже при КПД инвертора 0.8-0.9, мощность на входе должна быть 4.8/0.8=6 кВт. Кстати, инверторные сварочные аппараты весьма чувствительны к броскам напряжения на входе и могут при этом выходить из строя.

Поэтому, при «слабой» сети лучше использовать сварочный аппарат совмещенный с электрогенератором . Например, Champion DW 180 AE , сварочный ток до 180 А, вес 110 кг, цена от 42000 руб. Есть и другой вариант, это использовать перед сварочником. Правда, если сеть очень «слабая», такое решение не поможет или нужно выбирать стабилизатор с большим диапазоном регулировок, но он сам стоит от 30000 руб.

Выводы

По возможности мы рассказали вам о проблемах, возникающих при использовании сварки в домашних условиях и в условиях дачного быта. По нашему мнению, вам лучше выбрать для сварки инверторный сварочный аппарат . Он окупится быстрее, а научиться работать им гораздо проще и приятнее. Надеюсь, теперь вы знаете, как правильно подключить сварочный аппарат . Если мы что-то упустили - пишите и делитесь своим опытом, а мы расскажем об этом другим. Желаем успехов!

Сварочное оборудование на сегодняшний день представлено множеством разновидностей. Но наибольшую популярность среди домашних мастеров получили инверторные аппараты в силу своей компактности и универсальности. Сварочный инвертор является оборудованием, позволяющим мастеру выполнять разного рода сварочные работы. Но чтобы проводить их качественно, недостаточно иметь дорогостоящий агрегат, нужно еще и научиться пользоваться сварочным аппаратом.

Чтобы эффективно и безопасно использовать инвертор, прежде всего, необходимо правильно подготовить его к работе. Этот процесс проводится в несколько этапов. Первая задача – это установка и подключение агрегата. Установка инвертора должна выполняться по определенным правилам:

• агрегат нужно размещать так, чтобы он находился на расстоянии не менее 2 м от стен или каких-либо предметов;
• аппарат должен быть обязательно заземлен;
• место сварки нужно выбирать так, чтобы оно было вдали от воспламеняющихся предметов;
• варить рекомендуется либо на свободной площадке, либо на столе из металла.

Подключить инвертор можно как к бытовой сети (220 В), так и к сети, с напряжением 380 В, которая обычно используется на производстве. Если предполагается использовать агрегат вдали от электрических сетей, то его можно подключить к генератору, дизельному или бензиновому.

Подключение к электросети

Подключение сварочного аппарата к бытовой электросети нередко вызывает проблемы. Причиной их возникновения может быть старая проводка или недостаточный диаметр ее проводов. Обычно проводка рассчитана на ток до 16 А. А поскольку все включенные приборы в доме могут превысить это значение, то в целях безопасности устанавливаются автоматические выключатели (автоматы). Поэтому при подключении необходимо знать мощность сварочного аппарата, чтобы он не вызвал срабатывание автомата.

Подключение инвертора к бытовой сети

Также следует обратить внимание на просадку сети . Если при включении инвертора вы заметите понижение напряжения в электросети, то это говорит о недостаточном сечении проводов. В таком случае необходимо измерить, до каких значений понижается напряжение. Если оно падает до значений ниже минимальных, с которыми может работать инвертор (указано в инструкции), то подключать аппарат к такой сети нельзя.

Использование удлинителя

Сетевой кабель, подсоединенный к инвертору, отвечает всем требованиям по мощности и не вызывает проблем при подключении. Но если его длины не хватает, то следует подбирать удлинитель с сечением провода не менее 2,5 мм 2 и длиной не более 20 метров. Таких параметров удлинителя будет достаточно, чтобы инвертор мог работать с током до 150 А.

Следует помнить, что при подключении аппарата к сети через переноску оставшуюся ее часть не следует держать смотанной, поскольку при включении агрегата она превратится в катушку индуктивности. В результате проводники перегреются, и удлинитель выйдет из строя.

Подключение к генератору

В случаях, когда нет возможности подключить аппарат к электросети, можно подсоединить его к генератору, работающему либо на бензине, либо на дизельном топливе. Наибольшее распространение получили бензиновые электростанции. Но для подключения сварочных аппаратов подходят не все их них. Чтобы инвертор мог эффективно работать, генератор должен иметь мощность не менее 5 киловатт и выдавать стабильное напряжение на выходе . Перепады в напряжении могут вывести сварочник из строя.

Также следует учитывать, с каким диаметром электрода вы будете работать. Например, если электрод будет иметь диаметр 3 мм, то потребуется рабочий ток около 120 А с напряжением дуги 40 В. Если рассчитать мощность сварочного инвертора (120 х 40 = 4800), то получим значение 4,8 кВт. Поскольку это будет потребляемая мощность, то электростанция, способная выдавать лишь 5 кВт, будет работать на пределе своих возможностей, что значительно снизит ее срок службы. Поэтому генератор нужно выбирать с некоторым запасом по мощности , примерно на 20-30% выше той, которую потребляет инвертор.

Подключение сварочных кабелей

На передней панели инвертора расположены 2 клеммы, возле которых имеется маркировка в виде знаков “+” и “-”. К данным клеммам подсоединяются сварочные кабели, один из которых на конце имеет металлический зажим (прищепку), а второй – держатель для электрода. И тот и другой кабель может подключаться к обеим клеммам, в зависимости от метода сварки, о чем будет говориться далее. После подключения кабелей к аппарату один из них, имеющий прищепку, подсоединяется к сварочному столу или к заготовке.

В некоторых случаях стандартной длины кабелей может не хватать, например, при работах на высоте. В таких ситуациях возникает вопрос: можно ли удлинить сварочный кабель? Профессионалы не советуют этого делать, особенно, если это касается инверторного аппарата. Объяснить этот факт можно тем, что каждый кабель имеет определенные характеристики сопротивления. Поэтому неизбежны “утечки” напряжения и силы тока по всей его длине. Следовательно, чем больше длина кабеля, тем сильнее проседает напряжение.

Если попытаться компенсировать потери напряжения и силы тока прибавлением значений на панели агрегата, то эта мера, скорее всего, выведет электронику инвертора из строя. Получается, что проще поднести аппарат ближе к рабочему месту сварщика, чем потратить немалую сумму на ремонт агрегата после удлинения кабелей.

Настройка аппарата

От того, корректно ли произведена настройка сварочного инвертора, зависит качество сварочных работ, особенно это касается правильного выбора электродов. Также следует учитывать:

• глубину сварочного шва;
• расположение шва в пространстве (вертикальное или горизонтальное);
• марку или тип свариваемого металла;
• толщину металла и т.д.

Следует знать, что под каждый тип металла выпускаются соответствующие электроды. С инверторами можно использовать электроды диаметром до 5 мм. Но под каждую толщину оснастки необходимо подбирать соответствующую ей силу сварочного тока. Чтобы правильно настроить сварочный аппарат, можно воспользоваться таблицей, приведенной ниже.

Например, если вам предстоит варить инвертором мягкую сталь толщиной 5 мм, то следует подобрать электрод 3 мм, а на аппарате выставить силу тока, равную 100 А. После пробной сварки силу тока можно подкорректировать, то есть уменьшить либо увеличить.

Меры безопасности при работе

Установленные правила безопасности, можно сказать, написаны “кровью” пострадавших, и поэтому пренебрегать ими строго запрещается. От их соблюдения зависит здоровье и жизнь не только оператора сварочного оборудования, но и окружающих его людей. Итак, к правилам безопасности можно отнести следующее.

Если правила безопасности уже изучены, то можно приступать к ознакомлению с тем, как правильно работать электросваркой.

Выбор полярности

Не секрет, что процесс плавления металла происходит из-за высокой температуры электрической дуги, возникающей между свариваемым материалом и электродом. При этом кабель с держателем для электрода и кабель массы (с прищепкой) подсоединены к разным клеммам аппарата. Чтобы правильно подключить кабеля, необходимо понимать, в каких случаях они меняются местами.

При сварке инвертором или любым другим сварочным агрегатом используется прямая и обратная полярность подключения кабелей к аппарату. Прямой полярностью принято называть подключение, когда кабель с электродом подсоединяется к минусу, а свариваемый металл – к плюсу.

Такой способ подключения позволяет металлу хорошо прогреваться, отчего шов получается глубоким и качественным. Метод прямой полярности используют при варке толстых металлических изделий.

Подразумевает подключение электродного кабеля к плюсу, а кабеля массы – к минусу.

При таком подключении металл прогревается меньше, а шов поучается более широким. Обратную полярность принято использовать при варке тонких металлических изделий, чтобы исключить сквозной прожиг детали.

Выбор сварочного тока

Сварочный ток выбирается с учетом толщины металла, который подлежит сварке, и диаметра присадки. Для простоты расчетов можно использовать таблицу, которая была приведена выше, в разделе, где говорилось о настройке агрегата. Также при выборе оптимальной силы тока следует помнить правило: чем выше сила тока, тем глубже получается шов, и тем быстрее можно перемещать электрод. Поэтому нужно добиться идеального соотношения скорости движения присадки и силы тока, чтобы шов имел требуемую выпуклость и глубину, достаточную для хорошего сваривания кромок деталей.

Методика работы с разными металлами

Поскольку без розжига дуги процесс сварки невозможен, то следует знать, что существует 2 метода сделать это:

• нужно несколько раз стукнуть по металлу электродом, пока не произойдет зажигание дуги.
• нужно электродом, как спичкой, чиркнуть несколько раз по металлу.

Каждый мастер подбирает наиболее удобный и подходящий способ зажигания дуги. Но чиркать нужно не где попало, а вдоль линии сварного шва, чтобы на заготовке не оставались следы.

Место, в котором плавится металл под воздействием электрической дуги, называют сварочной ванной . Чтобы ее двигать вдоль линии шва, применяют один из методов, показанных на следующем рисунке.

Для нормального движения ванны электрод наклоняется под углом 45-50°. Наклоняя присадку под разными углами, можно управлять шириной ванны. Каждый мастер подбирает оптимальный угол наклона для получения шва приемлемого качества.

Совет! Движение ванны облегчается, если в аппарате присутствует функция “форсаж дуги”, которая не дает ей погаснуть.

Электрод может принимать положение углом назад или углом вперед . Чтобы получить широкий шов, используется наклон оснастки углом вперед, поскольку при таком способе получается меньший нагрев. Данным методом варят тонкие металлы. Толстый металл принято варить углом назад.

Для сварки цветных металлов придется подключить аргоновую горелку к сварочному инвертору и использовать уже неплавящийся электрод (вольфрамовый). Присадкой в данном случае служат металлические прутки, которые помещаются на линию шва и плавятся электрической дугой. В процессе сварки ванна обдувается инертным газом.

Правила обслуживания инверторного аппарата

Техническое обслуживание сварочного аппарата инверторного типа, включает в себя следующие пункты.

1. Внешний осмотр . Его необходимо проводить каждый раз перед началом работы и после нее для обнаружения возможных повреждений изоляции сварочных кабелей и сетевого шнура. Также при внешнем осмотре проверяется отсутствие повреждений корпуса и органов управления (нужно проверить регулятор тока).
2. Проведение внутренней очистки агрегата . Проводится она после снятия кожуха с аппарата для удаления из всех его узлов пыли и накопившихся загрязнений. Очистка производится с помощью направленного потока сжатого воздуха на запыленные детали.
3. Проверка и зачистка клемм аппарата . Периодически следует проверять места, к которым подсоединяются силовые кабели. Если на клеммах обнаружено окисление, его следует удалить с помощью мелкой наждачки.

Также следует избегать попадания на инверторный сварочный аппарат капель воды, водяных паров и других жидкостей, способных проникнуть внутрь агрегата и вызвать замыкание электрических цепей. Если какая-либо жидкость все же проникла в аппарат, то следует снять с него кожух и удалить всю влагу. Особенно тщательно следует высушить электронную плату инвертора, используя обычный фен.

20 лет назад по просьбе товарища собирал ему надежный сварочник для работы от сети 220 вольт. До этого у него были проблемы с соседями из-за просадки напряжения: требовался экономный режим с регулировкой тока.

После изучения темы в справочниках и обсуждения вопроса с коллегами подготовил электрическую схему управления на тиристорах, смонтировал ее.

В этой статье на основе личного опыта рассказываю, как собрал и настроил сварочный аппарат постоянного тока своими руками на базе самодельного тороидального трансформатора. Она получилась в виде небольшой инструкции.

Схема и рабочие эскизы у меня остались, но фотографии привести не могу: цифровых аппаратов тогда не было, а товарищ переехал.

Универсальные возможности и выполняемые задачи

Товарищу требовался аппарат для сварки и резки труб, уголков, листов разной толщины с возможностью работы электродами 3÷5 мм. О сварочных инверторах в то время не знали.

Остановились на конструкции постоянного тока, как более универсальной, обеспечивающей качественные швы.

Тиристорами убрали отрицательную полуволну, создав пульсирующий ток, но сглаживанием пиков до идеального состояния заниматься не стали.

Схема управления выходным током сварки позволяет регулировать его величину от небольших значений для сварки вплоть до 160-200 ампер, необходимых при резке электродами. Она:

• изготовлена на плате из толстого гетинакса;
• закрыта диэлектрическим кожухом;
• смонтирована на корпусе с выводом рукоятки регулировочного потенциометра.

Вес и габариты сварочного аппарата по сравнению с заводской моделью получились меньшими. Разместили его на небольшой тележке с колесиками. Для смены места работы один человек свободно перекатывал его без особых усилий.

Провод питания через удлинитель подключали к разъему вводного электрического щитка, а шланги для сварки просто наматывали на корпус.

Простая конструкция сварочного аппарата постоянного тока

По принципу монтажа можно выделить следующие части:

• самодельный трансформатор для сварки;
• цепь его питания от сети 220;
• выходные сварочные шланги;
• силовой блок тиристорного регулятора тока с электронной схемой управления от импульсной обмотки.

Импульсная обмотка III расположена в зоне силовой II и подключается через конденсатор С. Амплитуда и длительность импульсов зависят от соотношения числа витков в емкости.

Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы

Теоретически можно использовать любую модель трансформатора для питания сварочного аппарата. Главные требования к нему:

• обеспечивать напряжение зажигания дуги на холостом ходу;
• надежно выдерживать ток нагрузки во время сварки без перегрева изоляции от длительной работы;
• отвечать требованиям электрической безопасности.

На практике мне встречались разные конструкции самодельных или заводских трансформаторов. Однако все они требуют проведения электротехнического расчета.

Я уже давно пользуюсь упрощенной методикой, которая позволяет создавать довольно надежные конструкции трансформатора среднего класса точности. Этого вполне достаточно для бытовых целей и блоков питания радиолюбительских устройств.

Она описана у меня на сайте в статье Это усредненная технология. Она не требует уточнения сортов и характеристик электротехнической стали. Мы их обычно не знаем и учесть не можем.

Особенности изготовления сердечника

Умельцы делают магнитопровды из электротехнической стали всевозможных профилей: прямоугольного, тороидального, сдвоенного прямоугольного. Даже мотают витки провода вокруг статоров сгоревших мощных асинхронных электродвигателей.

У нас была возможность пользоваться списанным высоковольтным оборудованием с демонтированными трансформаторами тока и напряжения. Взяли от них полосы электротехнической стали, сделали из них два кольца - бублика. Площадь поперечного сечения каждого по расчетам составила 47,3 см 2 .

Их изолировали лакотканью, скрепили хлопчатобумажной лентой, образовав фигуру лежащей восьмерки.

Сверху усиленного изоляционного слоя стали мотать провод.

Секреты устройства обмотки питания

Провод для любой цепи должен быть с хорошей, прочной изоляцией, рассчитанной на длительную работу при нагреве. Иначе во время сварки она просто сгорит. Мы исходили из того, что было под рукой.

Нам достался провод с изоляцией лаком, закрытой сверху тканевой оболочкой. Его диаметр - 1,71 мм маловат, но металл - медь.

Поскольку другого провода просто не было, то стали обмотку питания делать из него двумя параллельными магистралями: W1 и W’1 с одинаковым числом витков - 210.

Бублики сердечника монтировали плотно: так они имеют меньшие габариты и вес. Однако, проходное сечение для провода обмоток тоже ограничено. Монтаж затруднен. Поэтому каждую полуобмотку питания разнесли на свои кольца магнитопровода.

Таким способом мы:

• вдвое увеличили поперечное сечение провода обмотки питания;
• сэкономили место внутри бубликов для размещения силовой обмотки.

Выравнивание провода

Получить плотную намотку можно только из хорошо выровненной жилы. Когда мы снимали проволоку со старого трансформатора, то она получилась искривленной.

Прикинули в уме необходимую длину. Конечно же ее не хватило. Каждую обмотку пришлось делать из двух частей и сращивать винтовым зажимом прямо на бублике.

Провод растянули на улице по всей длине. Взяли в руки пассатижи. Зажали ими противоположные концы и потянули с силой в разные стороны. Жила получилась хорошо выровненной. Скрутили ее кольцом с диаметром около метра.

Технология намотки провода на тор

Для обмотки питания мы использовали метод намотки ободом или колесом, когда из провода делается кольцо большого диаметра и заводится внутрь тора вращением по одному витку.

Этот же принцип используется при надевании заводного кольца, например, на ключ или брелок. После того, как колесо заведено внутрь бублика его начинают постепенно раскручивать, укладывая и фиксируя провод.

Этот процесс хорошо показал Алексей Молодецкий в своем видеоролике «Намотка тора на обод».

Эта работа трудная, кропотливая, требует усидчивости и внимания. Провод надо плотно укладывать, считать, контролировать процесс заполнения внутренней полости, вести запись намотанного количества витков.

Как мотать силовую обмотку

Для нее мы нашли медный провод подходящего сечения - 21 мм 2 . Прикинули длину. Она влияет на число витков, а от них зависит напряжение холостого хода, необходимое для хорошего зажигания электрической дуги.

Сделали 48 витков со средним выводом. Итого получилось на бублике три конца:

• средний - для прямого подключения «плюса» к сварочному электроду;
• крайние - на тиристоры и после них на массу.

Поскольку бублики скреплены и на них уже по краям колец смонтированы обмотки питания, то намотку силовой цепи выполняли методом «челнока». Выровненный провод сложили змейкой и просовывали для каждого витка через отверстия бубликов.

Отпайку средней точки выполнили винтовым соединением с его изоляцией лакотканью.

Надежная схема управления сварочным током

В работе участвуют три блока:

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

Стабилизация напряжения

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

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

Импульсный блок

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

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

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

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

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

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