Сварочный трансформатор. из телевизионных трансформаторов
У описанных ранее конструкций сварочных трансформаторов есть некоторые общие недостатки, например, сложности с приобретением магнитопровода, ведь далеко не каждый сможет найти подходящий пакет пластин трансформаторного железа, а тем более достать кольца от ЛАТРов или подходящий статор от электродвигателя. Кро
ме того, многие конструкции сложны в изготовлении из-за необходимости мотать обмотки, каждый раз протягивая провод через окно сердечника, да и у П-образных трансформаторов укладка и набивка пластин магнитопровода занимает немало времени.
Не раз сталкиваясь с вышеприведенными проблемами, я в конце концов пришел к разработке и изготовлению сварочного трансформатора собственной конструкции, у которого потребность в дефицитных материалах сведена, как мне кажется, до минимума. Он не имеет указанных недостатков и может быть легко реализован в домашних условиях. В качестве исходного материала для данной конструкции используется очень распространенный материал — части от телевизионных трансформаторов.
В старых отечественных цветных телевизорах использовались крупные, увесистые сетевые трансформаторы: в основном ТС-270, ТС-310, СТ-270. Эти трансформаторы имеют U-образные, так называемые броневые магнитопровода. Броневой магнитопровод состоит всего из двух одинаковых U-образных частей—спрессованных и изогнутых пакетов железа, стягиваемых друг к другу хомутами. Такие трансформаторы легко разобрать, отвинтив всего две гайки на стягивающих шпильках, и магнитопровод распадается на две половинки.
У более старых трансформаторов ТС-270, TC-31Q сечение магнитопровода имеет размеры 2x5 см, 5= 10 см2, а у более новых—СТ-270 сечение магнитопровода S = 11,25 см2 при размерах 2,5 х 4,5 см. При этом ширина окна у старых трансформаторов на несколько миллиметров больше. Более старые трансформаторы мотались еще медью, из их первичных обмоток может пригодиться провод 00,8 мм. Новые же намотаны алюминием, и взять из них, к сожалению, больше нечего. Сегодня это добро в массовом порядке перекочевывает на свалки, поэтому проблемы с их приобретением вряд ли возникнут. Несколько старых или сгоревших трансформаторов можно недорого купить практически в любой телеремоитной мастерской. Вот их-то магнитопровода, вместе с их же каркасами, при незначительных переделках можно использовать для изготовления сварки. Для сварочного трансформатора понадобится три одинаковых трансформатора от телевизо ров, при этом суммарная площадь их объединенного магнитопровода будет равняться 30.. .34 см2. Как их соединить между собой, показано на (рис. 2.15). Три отдельных броневых сердечника соединяются боко?
1,2,3 Магнитопроводы с каркасами от телевизионных трансформаторов
Рис. 2.15
в'ыми торцами друг к другу и стягиваются прежними хомутами-каркасами. При этом выступающие за боковой торец части металлических каркасов необходимо подрезать: на центральном магнитопроводе с обеих сторон, у боковых — лишь с одной, внутренней стороны. В результате получается единый магнитопровод большого сечения, который можно легко собрать и разобрать.
При разборке телевизионных трансформаторов необходимо сразу же обозначить сопрягаемые на них стороны половинок магнито - проводов, это делается для того, чтобы при сборке не перепутать половинки от разных сердечников, и они состыковались точно в том же Положении, что и были собраны на заводе.
Объем окна получившегося магнитопровода позволяет использовать для первичной обмотки провод диаметром до 1,6 мм, а для вторичной шину прямоугольного сечения 10 мм2 или многожильный провод, изготовленный из пучка тонких проводов диаметром ОД. .0,8 мм, того же сечения, хотя прямоугольная шина компактнее. Эхо, конечно, маловато как для полноценного сварочного трансформатора, однако оправдывает себя в случае непродолжительных работ, учитывая невысокие затраты на изготовление данной конструкции. Обмотки мотаются на картонных каркасах отдельно от магнито-
Рис. 2.16 |
провода, что, несомненно, удобно. Картонный, каркас можно изготовить из пары родных каркасов трансформатора, выкинув из них с одной узкой стороны боковые щечки, а натоместь широкие щечки склеить между собой с помощью дополнительных полос жесткого картона. При намотке внутрь картонных каркасов обязательно надо плотно вложить несколько обрезков деревянных дощечек, но только не одну, иначе ее ужмет обмотка и она не выйдет обратно. Обмотки необходимо укладывать виток к витку, как можно плотнее, межслоевая изоляция должна быть как можно тоньше. С внешней стороны после первого слоя провода и далее через каждые два необходимо вставлять деревянные вставки (рис. 2.16), чтобы обеспечить зазоры и вентиляцию обмоток.
Вторичную обмотку лучше всего изготовить из шины прямоугольного сечения 10 мм2, так она займет наименьшей объем. Если же шиной вы ие разжились и решили изготовить провод вторичной обмотки из пучка завалившихся тонких проводов, как это было описано выше, то будьте готовы к возможным затруднениям с ее укладкой. В случае многожильного провода вторичной обмотки может оказаться, что она не влезает в положенный объем каркаса: в основном из-за коробления пружинящих витков, а лучше утянуть ее не получается, так как будет разрушаться сам каркас. В этом случае придется отказаться от удобной намотки вторички отдельно от магнитопровода. Вторичную обмотку опять же придется мотать на уже собранный, с установленной катушкой первичной обмотки магнито - провод, протягивая каждый ее виток через окно. На жестком магни- топроводе гибкий провод удастся утянуть значительно плотнее, чем на картонном каркасе, и в окно войдет большее количество витков.
При сборке магнитопровода особое внимание следует уделить надежности крепления и плотности прилегания отдельных U-образ - ных половинок броневого сердечника. Как уже говорилось, сопрягаемые половинки магнитопровода должны быть от одних и тех же трансформаторов и устанавливаться теми же сторонами, что и на заводе. Под гайки стягивающих шпилек обязательно нужно подложить шайбы большого диаметра и гровера.
На особом месте при сборке такого трансформатора стоит расчет витков и расположение обмоток. Так как внутреннее пространство магнитопровода сильно ограничено, то я отказался от разделения первичной обмотки на две секции. Вся первичная обмотка намотана на одном плече, таким образом удается сэкономить место и упростить конструкцию. Вторая проблема — мощность. Ясно, что при использовании провода относительно небольшого сечения развиваемая трансформатором мощность не должна быть слишком большой. Классический способ уменьшения мощности сварочных трансформаторов — увеличение количества витков обмоток, что в нашем случае не может быть применено из-за ограничений пространства. Я пошел другим путем, о чем ранее было сказано в разделе П-образного трансформатора, — для установки мощности используется определенная комбинация расположения обмоток.
На моем сварочном трансформаторе, собранном в основном из деталей СТ-270, первичная обмотка содержит 250 витков провода в лаке 01,5 мм, вся она помещена на одном плече. Вторичная обмотка (45 В, многожильный провод 10 мм2) в первом варианте располагалась полностью на противоположном плече. В такой комбинации сварочный ток равнялся примерно 70 А, и трансформатор отличался еовсем небольшим приростом тока в режиме короткого замыкания. Ток холостого хода 450 мА при напряжении сети 230 В.
Изначально трансформатор предназначался для работы 2-миллиметровыми электродами, с чем вполне справлялся. Однако потом такой мощности показалось мало и вторичная обмотка была перемота
на по-другому: 1/3 ее часть была намотана на плече поверх первичной, а 2/3 так и остались на противоположном от первичной плече. В этом варианте выходной ток в дуговом режиме увеличился уже примерно до 100 А и стало возможным работать «тройкой». Корпус трансформатора был дополнительно оборудован нагнетающим вентилятором. В принципе, таким же образом можно еще более увеличивать мощность трансформатора, достаточно лишь изменить соотношение количества витков секций вторичной обмотки в сторону увеличения витков, уложенных поверх первичной.
Достоинство сварочного'трансформатора данного типа — простота в изготовлении и распространенность материала для него. Основным же недостатком является несовершенство магнитопровода, имеющего сжатый зазор между двумя половинками. При заводском изготовлении у трансформаторов такого типа зазоры магнитопровода заполняются специальным наполнителем. В домашних условиях их приходится стягивать «всухую», что конечно же ухудшает характеристику и КПД трансформатора. Кроме того, такие магнитопроводы не рассчитаны на большую мощность. В окно небольшого объема не удается уложить толстые провода, что сильно снижает коэффициент продолжительности работы трансформатора в режиме сварки. Надо Признать, греется первичная обмотка у этого трансформатора сильнее, чем, например, обмотка с таким же проводом у сварочного трансформатора на ЛАТРах — «ушастике». Здесь сказывается как большое количество витков оібмоток, так и, вероятно, несовершенство магнитной системы трансформатора. Тем не менее данный сварочный трансформатор можно с успехом использовать в подсобных целях, особенно для сваривания тонкого автомобильного металла. Он отличается особенно компактными размерами и небольшим весом —14,5 кг.