Миниатюрный сварочный аппарат
"Уникум"

Назначение.

Миниатюрный сварочный аппарат (далее МСА) предназначен для сварки металлов переменным током до 200 А электродами до 5 мм при использовании однофазного напряжения 220 В, 50 Гц.

Устройство и принцип действия.

Миниатюрный сварочный аппарат представляет собой сварочный трансформатор, помещенный в металлический кожух, снабженный ручкой и стойками. В аппарате используется понижающий однофазный трансформатор, во вторичную цепь которого встречно включена реактивная катушка. Трансформатор выполнен на двух "П"-образных ленточных магнитопроводах типа ПЛ, склеенных между собой для увеличения площади сечения. Обмотки трансформатора размещены относительно магнитопровода с образованием воздушного зазора (~10 мм) при помощи деревянных клиньев. Вторичная обмотка размещена поверх первичной. Величина сварочного тока трансформатора регулируется ступенчато, путем подключения к выводам вторичной обмотки. Трансформатор размещен в кожухе, образованном металлическими крышкой и основанием, между которыми расположены стенки из текстолита. Все конструкции стягиваются в сборе с трансформатором при помощи стяжных лент.

Изготовление МСА.

Изготовление следует начать с подбора, магнитопровода В авторском варианте использованы магнитопроводы ПЛ 25x50x120, высота окна в котором уменьшена до 110 мм путем стачивания стоек магнитопровода электроточилом. При обработке необходимо обратить внимание на параллельность торцов после обработки, также при обработки торцов не следует перегревать металл магнитопровода во избежание ухудшения магнитных свойств стали магнитопровода. Возможно использование магнитопровода ПЛ 25x50x100 с высотой окна 100 мм. Обмотки намотаны медной шиной мягкой типа ШММ в стекловолокнистой изоляции: первичная - сечение шины 4,2 мм² (размеры шины 1,5x2,8 мм); вторичная и реактивная - сечение 16,5 мм² (размеры шины 3x5,5 мм). В качестве изоляции шин использована стеклоткань электроизоляционная, рассчитанная на температуру 155°С. ЛСКЛ-155 или ЛСК-155/180. Допустимо использование пленки полиэтилентерефталатной марки ПЭТ-Э или ленты из фторопласта-4. Последние два материала можно извлечь из конденсаторов типа К73-11, К73-12, K73-I4, K73-15, ФЧ, ФТ-1, К72П-6. Возможно использование в обмотках проводов прямоугольного сечения с размерами, указанными выше: провод ПСД-Л, изолированный двумя слоями стекловолокна, пропитанным глифталевым лаком, ПСДК-Л, ПСДКТ - провода изолированные стекловолокном, пропитанным кремнийорганическим лаком; ППФ, ППФИ - с изоляцией из фторопласта. Неплохие результаты дает изолирование шины медной шнур-чулком электротехническим АСЭ 4(6) из стеклонити. Обмотки наматываются на деревянной оправке сечением 125x35 мм. Первичная обмотка содержит 180 витков, намотана в шесть слоев, каждый спой содержит 30 витков. Поверх нее укладывается в один слой электрокартон толщиной 1 мм, на него наматывается вторичная обмотка, содержащая 12 витков. Во вторичной обмотке сделаны отводы от 1, 5, 8 и 11 витков. Выводы в целях упрощения их выполнения и уменьшения потерь выполнены в виде петель, образованных шиной. Внутренний диаметр петли выполнен с учетом того, что подключение сварочного провода будет осуществлено при помощи болтов М6. В реактивной обмотке сделан один вывод - от последнего витка. Нижние и верхние части магнитопроводов ПЛ толщиной 50 мм склеиваются между собой эпоксидным клеем таким образом, чтобы получились две половины толщиной 100 мм. Пока склеенные части магнитопрвода сушатся, изготавливаются детали кожуха. Для удобства детали следует вычертить на бумаге в натуральную величину. Основание МСА вырезается из листовой стали, прямоугольные отверстия вырубаются зубилом с образованием язычков, которые отгибаются согласно чертежа. Кромки по краям основания отгибаются вверх после отбортовки прямоугольных отверстий. Вырезается из листа металла и крышка, отличающаяся от основания тем, что все язычки загнуты внутрь; отверстия для крепления стоек допускается не выполнять. Из листа металла вырезаются или берутся готовые две стяжные ленты, вырезаются и изгибаются по контуру стойки и ручка. Затем из листа текстолита или гетинакса вырезаются стенки корпуса. После этого производят окончательную сборку сварочного трансформатора. Для этого склеенную половину магнитопровода ставят "рожками" вверх, укладывают деревянный клин, чтобы образовался зазор между магнитопроводом и обмотками; надевают обмотки на магнитопровод, учитывая кратчайший путь соединения реактивной и вторичной обмоток. Перпендикулярно плоскости обмоток, охватывая их изнутри, продевается электрокартон. Затем при помощи эпоксидного клея соединяют магнитопровод в единый блок. Обратите внимание: толщина слоя клея в стыках магнитопровода должна быть по возможности минимальна. Сушить блок магнитопровода, так же как и его половинки (см. выше) под грузом. После полимеризации клея деревянными клиньями фиксируют обмотки относительно магнитопровода. Операция эта проделывается очень аккуратно, чтобы не нарушить целостность изоляции обмоток и блока магнитопровода. Затем производится соединение пайкой внакладку шин реактивной и вторичной обмоток при помощи электропаяльника мощностью 200 Вт. Место соединения шин можно не изолировать, необходимо лишь проследить чтобы шина не касалась магнитопровода. После этого к основанию крепятся болтами стойки, а к крышке - ручка.

Установка трансформатора в основание производится таким образом, чтобы магнитопровод опирался на язычки прямоугольных отверстий 20x12 мм. Сверху, симметрично основанию, на магнитопровод накладывается крышка. В отверстия 20x15 мм крышки продеваются стяжные ленты таким образом, чтобы они охватывали магнигопровод, проходя между ним и обмотками. Далее ленты продеваются в отверстия 20x15 мм основания. К задней стенке при помощи болтов крепятся выводы первичной обмотки; передняя стенка надевается на выводы реактивной и вторичной обмоток таким образом, чтобы выводы вторичной обмотки попали в отверстие 100x30 мм, а вывод реактивной - в отверстие 35x30 мм. Стенки, в том числе и боковые, устанавливаются в основание и крышку возле кромок 180x10 к 160x10 мм и закрепляются отгибанием язычков отверстий 10x10 мм. Затем стяжные ленты с одной стороны обжимаются вокруг язычков отверстий 20x15 основания, язычки отгибаются в стороны. Затем, натянув с усилием ленты, обжимают их вокруг оставшихся двух язычков и так же отгибают их, плотно стягивая лентами крышку и основание между собой. К болтам - выводам первичной обмотки подсоединяют сетевой шнур с проводом сечением не менее 2,5 мм², а петли выводов вторичной и реактивной обмоток вставляют болты и фиксируют их гайками. Сварочные кабели выбирают сечением 12-16 мм². Подключение МСА в квартире следует осуществлять через автомат типа АП-50.

Особенности эксплуатации.

Продолжительной непрерывной нагрузки аппарата при токе 200 А (верхний вывод) - 12 минут, при токе 90 А (нижний вывод) - 18 минут. Затем необходимо дать аппарату остыть в течении 30 минут.

Во время сварки МСА притягивает к себе металлические предметы, поэтому при работе аппарат желательно ставить на лист фанеры, резиновый коврик и т.д., во избежание попадания внутрь металлических предметов и, как следствие, короткого замыкания.

Рабочая температура аппарата 100-120°С.

МСА нужно беречь от падений во избежание разъединения частей блока магнитопровода.

Меры безопасности при сварочных работах - общепринятые.

Автор неизвестен
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.