Оглавление
Почти год в сарае валялась чья-то сгоревшая микроволновка, пока, наконец, не дошли руки распотрошить её на запчасти. И главное, ради чего всё затевалось — вытащить мощный трансформатор для изготовления точечного сварочника. Тем более что толстая сетевая обмотка там алюминиевая, а вторичка оказалась сгоревшей. Далее будет максимально подробная инструкция со всеми нюансами и подводными камнями, о которых обычно не пишут.
Перемотка трансформатора
Вторичную обмотку надо аккуратно спилить ножовкой, а остатки выбить из окна с помощью прямоугольного металлического бруска.
Будьте очень аккуратны — на выходе ножовки не заденьте провода первички! Для этого можно подложить металлическую пластинку. Ещё лучше спилить провода и с другой стороны, потому что выбивать оставшиеся из сердечника будет очень трудно.
На эту процедуру ушёл почти час времени, так как приходилось бить симметрично, при перекосах выбиваемой обмотки она заклинивала и шла с очень большим трудом. В итоге пришлось высверлить медь, после чего дело пошло живее.
Также не забудьте снять две железные пластинки между первичной и вторичной (на фото они над обмоткой) — будет больше места для нового провода.
Если вам удалось всё это сделать и не повредить открытую алюминиевую сетевую обмотку, то можно перейти к следующему этапу изготовления мини-сварочного аппарата.
Далее самая дорогая часть проекта: толстые медные многожильные провода. К счастью, в закромах валялся трёхметровый кусок подходящего провода диаметром жилы примерно 3 мм — это 6 квадратов. Можете в этом материале подробнее изучить таблицы толщины, сечения и тока различных проводников.
Таблица зависимости сварочного тока от сечения провода вторичной обмотки при переделке трансформатора:
| Сечение | Диаметр | Кол-во витков | Макс. ток (А) | Электроды | Макс. толщина металла |
|---|---|---|---|---|---|
| 10 мм² | ~3,6 мм | 3–5 | 40–60 | 1,6–2 мм | 1,5–2 мм |
| 16 мм² | ~4,5 мм | 2–4 | 60–80 | 2–2,5 мм | 2–3 мм |
| 25 мм² | ~5,6 мм | 2–3 | 80–100 | 2,5–3 мм | 3–4 мм |
| 35 мм² | ~6,7 мм | 1–2 | 100–120 | 3 мм | 4–5 мм |
- Чем толще провод, тем больше ток, но уменьшается напряжение (меньше влезет в окно).
- Число витков влияет на напряжение на выходе (оптимально 2–3 витка).
- Для стабильной долговременной работы с толстым металлом лучше использовать 2–3 трансформатора параллельно.
- Дополнительно можно поставить мощный диодный мост для сварки постоянным током.
Считаем необходимую длину: полметра нужно на выход провода из корпуса к клеммам — это 20 + 20 см плюс 10 см на зачистку и крепления с электродами. Один виток у трансформатора занимает 1 метр провода. В итоге эти три метра делим пополам получая 3 + 3 витка общим сечением 12 квадратов.
Многочисленные изготовители сварочных трансформаторов на базе МОТ советуют брать провод 25 — 35 квадратных миллиметров сечением, но испытания показали, что даже половины толщины хватает для нормальной работы. А если собираетесь варить всё подряд, то тут уже не обойтись без хорошего покупного сварочного инвертора.
Хорошо, едем дальше. Теперь нужны сварочные электроды, естественно медные. Люди в основном берут их круглой формы, но гораздо универсальнее и удобнее сделать их прямоугольными, чтоб ими можно было прижать тонкие длинные детали, с которых круглый или конусный будут соскальзывать. При необходимости выполнять точечную сварку каких-нибудь аккумуляторов, варить можно угловой гранью того прямоугольника.
Крепление многожильного кабеля к электроду делаем болтовое, М 8 — 10.
Промежуточные испытания сварочного
Прежде чем собирать конструкцию воедино и оснащать управляющий электроникой, проверим как оно работает. Железные гвозди и болты плавятся как дети в школу: 5 секунд и докрасна, 5 секунд и до бела!
Честно говоря, даже не верилось в такой мощный результат, но работа над прибором на этом не закончена. В момент касания происходит сильная искра. Смотрится это прикольно, но если попадёт в глаз — смотреться будет уже нечем. Значит нужно сделать так, чтоб без подачи энергии можно было аккуратно электродами прижать заготовку, а после активировать подачу тока. Вы уже поняли, что речь идёт о симисторном управлении.
Схема модуля управления сваркой
- Вход сети 220 В — на катод (длинный с отверстием)
- С анода (корпус тиристора) — на трансформатор
- Короткий вывод — управляющий электрод
Схема тут простейшая — мощный симистор (например ТС-122-20) открывается через маленькую кнопочку-микрик и пропускает 220 вольт на первичку трансформатора. Симистор выбирайте по таблице параметров.
Современные симисторы (ток 20А+)
| Модель | Макс. ток | Макс. напр | Напр. упр. | Корпус |
|---|---|---|---|---|
| BTB24-600BW | 24 A | 600 V | 1,5 В | TO-220AB |
| BTA26-600B | 26 A | 600 V | 1,5 В | TO-220AB |
| T1635-600G | 25 A | 600 V | 1,3 В | TO-220AB |
| BTA41-600B | 40 A | 600 V | 1,5 В | TO-218 |
| T2535-800G | 25 A | 800 V | 1,3 В | TO-220AB |
| T50H6OF | 50 A | 600 V | 1,5 В | TO-247 |
Советские (российские) симисторы (ток 20А+)
| Модель | Макс. ток | Макс. напр. | Напр. упр. | Корпус |
|---|---|---|---|---|
| Т10-25 | 25 A | 400 V | 2–3 В | Металл (УШ) |
| Т10-40 | 40 A | 600 V | 2–3 В | Металл (УШ) |
| Т12-25 | 25 A | 400 V | 2–3 В | Металл (УШ) |
| Т12-50 | 50 A | 600 V | 2–3 В | Металл (УШ) |
| ТС112-25 | 25 A | 800 V | 2–3 В | Керамика |
| ТС112-40 | 40 A | 1000 V | 2–3 В | Керамика |
| ТС122-25 | 25 A | 600 V | 2–3 В | Керамика |
| ТС122-40 | 40 A | 800 V | 2–3 В | Керамика |
Кнопку можно взять любую небольшую, так как ток управления десятки миллиампер. На схеме видно два резистора по 220 Ом 2 Вт. Тот что между катодом и управляющим электродом нужен для удержания в закрытом состоянии, а второй ограничивает подачу тока с анода. Их номиналы не критичны, главное чтоб они были, иначе симметричный тиристор долго не проживёт.
И снова всё прекрасно заработало! Тиристор и резисторы остаются холодными даже после получасовых экспериментов, поэтому радиатор ему не требуется.
Вот чего он боится, так это индукционных токов возникающих в трансформаторе при коммутациях. Для этого не поленитесь поставить RC-цепочку, гасящую высоковольтные импульсы.
Из той же микроволновки выдрал сетевой фильтр, который тоже пошёл в дело — в нём есть пару конденсаторов и дроссель на ферритовом кольце, защищающие сеть от проникновения туда помех от сварочника.
Можно начинать упаковывать сварочный аппарат в корпус, например от сгоревшего компьютерного блока питания. Правда в данном случае сделал максимально просто: кусок ДСП на который прикручен сам трансформатор, фильтр с симистором, и гнездо для кабеля 220 вольт.
Сверху для безопасности можно прикрыть эти элементы защитным кожухом. Получится такой себе мини-сварочник размерами с телефон (без учета толщины, естественно).
Как сделать держатель электродов
Ещё пару слов о конструкции держателя для электродов. Часто его делают в виде клещей, сжимающих между собой свариваемые детали. Идея конечно удобная и красивая, просто берём крокодил помощнее, с двух сторон отверстия под винтовое крепление толстых изоляционных пластин, с самими электродами на конце. Разжали — вставили заготовку, отпустили — оно сжалось, и варим.
Но никогда не знаешь что, где и какой формы придётся варить. Поэтому электроды будут свободной конфигурации, чтоб можно было взять руками и прижать их в нужное место под любым углом и на любом расстоянии друг от друга.
Для жёсткости (ведь сами многожильные провода достаточно мягкие) держатель будет усиливаться железным прутком на 3 мм. Всё это помещается внутри силиконовый трубки 10 мм.
В неё же просовываются и два провода идущие от симистора к кнопке запуска. Провода эти с шёлковой и ПВХ изоляцией.
Учтите, что по ним проводам идёт сетевое напряжение, поэтому уделите особое внимание их изоляции, чтоб при долгой сварке они не расплавились от проходящих рядом высокотоковых кабелей!
А теперь настало время финальных испытаний: всякая мелочь толщиной 1 — 2 мм сваривается на раз. Чтобы раскалить и расплавить 5 мм шестигранник понадобилось 10 секунд. Алюминий, естественно, варить этот аппарат отказывается напрочь, просто начинает громко и недовольно гудеть, как при коротком замыкании. Управление мощностью необязательно, хотя Китай и выпускает неплохие блоки, специально для этих целей. Просто удерживайте кнопку сварки дольше или меньше.
Видео работы сварочника
Подведём итоги: получившийся аппарат точечной сварки превзошёл все ожидания, работать с ним одно удовольствие! А главное, сборка получилась полностью бесплатна. Поэтому если где-то нашли МОТ трансформатор от микроволновки — смело приступайте к его переделке. Тем более что на металл сдавать его не выгодно, а использовать под блок питания или зарядное устройство не получится, слишком большой ток холостого хода (производители не рассчитывали на многочасовую работу микроволновой печи).
Советы по улучшению прибора
И в заключение несколько советов:
- Поставьте параллельно сетевой обмотке неоновую лампочку или светодиод, показывающие включение сварочника, иначе при плохом контакте с деталью будет непонятно почему он не варит при нажатии на кнопку — то ли плохо зачищено, то ли симистор сгорел.
- Тиристор управления нужен на ток от 20 ампер — 10-ти амперные ТС106 или BT136 долго не протянут.
- Всё изолируйте по максимуму, так как при долгой работе что-то нагреется и расплавится, замкнув 220 В на металл.
- Обязательно прикрепите третий провод заземления (знаю что не привыкли его использовать) к корпусу трансформатора.
- Этот сварочный аппарат предназначен именно для ручной точечной сварки, полноценный инвертор он не заменит. Выходной ток зависит от количества использованных трансформаторов. Но даже с одним получается на удивление прилично.
- Если нужен регулятор тока импульсов — вот подходящая схема.
Делайте конструкцию максимально удобной — это повлияет на качество сварки при долгой работе, да и работать таким прибором будет одно удовольствие!
