Как проверить сварочный трансформатор

Обновлено: 18.05.2024

Сварочный трансформатор является самым простым источником сварочного тока (по сравнению со сварочными выпрямителем или инвертором), и, следовательно, самым надёжным. Но, время от времени, требуется и его ремонтировать. Чаще всего он то «не держит дугу», то «не варит». Рассмотрим простейшие отказы и способы их устранения.

Неисправности сварочных трансформаторов и методы их устранения

Физический принцип действия сварочного трансформатора ничем не отличается от обычного понижающего трансформатора. Он очевиден из поясняющего рисунка «Принцип действия понижающего трансформатора». Более подробно можно рассмотреть в этой статье устройство и принцип действия трансформаторного сварочника.

Внешний вид сварочника приведён на рисунке «Сварочный трансформатор».

Наиболее часто встречающиеся неисправности сварочных трансформаторов и методы их устранения сведены в таблицу. Причин возникновения неисправностей может быть много, одной из которых является отсутствие обслуживания, в частности, прочистки сварочного трансформатора от пыли.

ВНИМАНИЕ! При выполнении любого ремонта следует обязательно отключить аппарат от электросети.

Описание неисправностей	Причины неисправностей	Методика устранения
Самопроизвольное отключение	Самопроизвольное отключение сварочного аппарата происходит за счёт срабатывания его электрозащиты при включении в питающую сеть. Причиной этого может быть:

короткое замыкание в высоковольтной или низковольтной цепях:
- между подводящими проводами и корпусом. ВАЖНО. Для исключения поражения обслуживающего персонала электрическим током является обязательным качественное заземление корпуса сварочника;
- проводов между собой;
- межвитковое замыкание в катушках;
- замыкание проводов (подводящих или катушек) на магнитопровод;
- электрический пробой конденсаторов;
- выход из строя других компонентов сварочного гаджета.
- замена проводов и восстановление разрушенной изоляции;
- замена конденсаторов и других вышедших из строя деталей и узлов на кондиционные.
- перегрузка:
  - длительная работа без технологических перерывов на остывание;
  - неправильно выбран сварочный электрод (марка, излишне большой диаметр и т. п.);
  - неправильно выбран режим сварки (высокое значение сварочного тока и т. п.);
  - шпилек, стягивающих «железо»;
  - неисправности в креплении магнитопровода;
  - нарушена регулировка механизма перемещения катушек;
  - проверить электроизоляцию и устранить все дефекты;
  - подтянуть весь крепёж;
  - устранить нарушения в механизме перемещения катушек
  - сварочный ток выше допустимого значения для данной модели оборудования;
  - применяются сварочные электроды, модель и диаметр которых не соответствуют данному виду сварки;
  - работа происходит без достаточного количества технологических перерывов (на остывание).
  - разрушается механическое соединение;
  - сгорает изоляция на концах проводов;
  - разрушается электрическое соединение.
  - перебрать и проверить состояние контактов;
  - при необходимости зачистить их или заменить на кондиционные;
  - обеспечить плотный зажим всех элементов
  - пониженное напряжение в питающей электросети;
  - неисправность регулятора величины сварочного тока.
  - повышенное напряжение источника электропитания;
  - неисправность регулятора величины сварочного тока.
  Повышенное напряжение источника электропитания, чаще всего, случается при питании от мобильных генераторов. В электросетях этот параметр регулируется централизованно. Резкое увеличение возможно только в случае аварии (обрыв «нулевого провода» на КТП).
  - неисправность в механизме ходового винта регулятора тока;
  - короткое замыкание между контактами на зажимах регулятора;
  - ограничена подвижность катушек вторичной обмотки;
  - замыкание в катушке дросселя.
  - - посторонние предметы следует удалить;
    - катушку дросселя заменить;
    - контакты на зажимах регулятора и механизм ходового винта отрегулировать.
    - нарушение изоляции обмотки высокого напряжения (первичной) и её замыкание на сварочную цепь (вторичная обмотка и всё, что следует за ней);
    - замыкание между сварочными проводами;
    - ослабло соединение сварочных проводов с клеммами аппарата.
    - провести внешний осмотр и установить причину;
    - при нарушении изоляции обмоток, последние следует заменять (перематывать трансформатор);
    - на сварочных проводах восстановить изоляцию или их заменить;
    - восстановить соединение сварочных проводов с клеммами аппарата.
    Самое «тонкое место» сварочника – клеммная колодка.
    
    Перемотка сварочного трансформатора
    
    Неисправности оборудования, для устранения которых потребуется перемотка катушек первичной и вторичной обмоток, указаны в таблице. Начинать ремонт следует с подготовки материалов:
    - провод для первичной и вторичной обмоток (марку и количество можно узнать только после разборки сгоревшего аппарата);
    - шеллак (можно заменить цапонлаком или краской ПФ);
    - оправку (брусок) для намотки вторичной обмотки (по размерам каркаса катушки). Изготавливать его рекомендуется из клиньев. Иначе, после намотки с цельного бруска, снять будет очень проблематично. Размеры снимаются после разборки;
    - лакоткань.
    Разбираем трансформатор, разматываем обмотки и считаем витки и слои (обязательно записываем).
    
    Рассчитываем длину провода по:
    - длине «среднего витка». Это — среднее арифметическое между: максимальной длиной – витка наружного слоя и минимальной – внутреннего;
    - количеству слоёв и витков.
    Длина провода определяется, как произведение длины «среднего витка», количества витков в слое и количества слоёв.
    
    На несгоревшей части обмотки визуально определяем марку провода и, измерив диаметр, рассчитываем его сечение. Теперь мы знаем: какого и сколько нам нужно провода.
    
    Наматываем новые катушки: первичную обмотку из тонкого провода можно прямо на каркас, вторичную из провода большого сечения – на оправку. Предварительно наматываем один слой лакоткани. Витки наматываем плотно «один к одному», повторяя сгоревшую обмотку и строго придерживаясь количества витков. Каждый слой обмотки тщательно промазываем шеллаком или его заменителем и прокладываем слой лакоткани. После высыхания шеллак будет предотвращать перемещение проводов, вызванное их расширением при нагревании (по обмоткам протекает большой электрический ток), и разрушение изоляции. В купе с лакотканью это предотвратит межвитковое короткое замыкание и необходимость повторного ремонта.
    
    После намотки, собираем катушки сварочного трансформатора и просушиваем их (в домашних условиях для этого можно использовать духовку). Температура и продолжительность зависит от применяемых материалов.
    
    Производим окончательную сборку трансформатора. Тестером или любым другим омметром «прозваниваем» (проверяем целостность) обмоток. Первичная должна иметь электрическое сопротивление около 20 Ом, вторичная – «0», между обмотками – «бесконечность».
    
    Проверяем работоспособность трансформатора путём измерения напряжения ХХ (холостого хода – оно указано в «Паспорте сварочного аппарата». Обычно 50…60 В). Первичную обмотку через электрический автомат (ВАЖНО! Автомат включать в цепь питания обязательно) включаем в электрическую сеть, и тестером (или любым другим вольтметром переменного тока) замеряем напряжение вторичной обмотки. Если всё сделано правильно, то величина этого электрического напряжения соответствует напряжению ХХ, указанному в «Паспорте».
    
    Устанавливаем сварочный трансформатор на своё законное место в сварочнике и пробуем варить.
    
    Ремонт сварочного трансформатора своими руками
    
    Прежде, чем ремонтировать сварочный аппарат, который вдруг «перестал варить», проверьте следующее:
    - соответствуют ли выбранная полярность и величина сварочного тока обрабатываемому материалу и применяемому электроду (материал и диаметр);
    - достаточно ли хороший контакт зажима сварочного кабеля со свариваемой деталью;
    - нет ли превышения времени непрерывной работы сварочного аппарата или банального обрыва кабеля.
    Зачастую, устранение этих дефектов «оживит» ваш аппарат, и ремонт на этом будет закончен.
    
    Если ничего из вышеперечисленного не обнаружено, то необходимо определить проблему и заняться её устранением. Снимаем корпус оборудования и проводим внешний осмотр. Часто вышедшие из строя узлы можно определить визуально: изменившая внешний вид контактная колодка, нарушение изоляции подводящих проводов, ослабленные контактные крепления и т. п. Замена этих деталей и узлов не вызывает трудностей и может быть произведена самостоятельно.
    
    Если отсутствует напряжение ХХ на вторичной обмотке сварочного трансформатора, то необходима его перемотка. Технология этого процесса описана выше. Если у вас нет навыков аналогичного ремонта, и вы никогда не перематывали даже маломощный трансформатор, то рекомендуем обратиться в сервисный центр.
    
    [help]Больше информации для самодельщиков можно взять в статье про самодельные трансформаторные сварочники.[/help]
    
    Капитальный ремонт сварочного трансформатора
    
    Капитальный ремонт сварочного трансформатора представляет собой наибольший по объёму вид планового ремонта, при котором производится:
    - разборка агрегата;
    - замена всех изношенных узлов и деталей.
    - катушки первичной и вторичной обмоток;
    - дроссель, конденсаторы и т. д.
    - все контактные узлы: зажимы, колодки и т. п;
    - подвижные узлы и механизмы.
    После проведения капитального ремонта технические параметры сварочного трансформатора должны соответствовать новому прибору. Во многих случаях, по согласованию с Заказчиком, в ходе капремонта проводится модернизация сварочника.
    
    Цена ремонта — стоит ли…
    
    Цена ремонта состоит из двух основных составляющих:
    - стоимость подлежащих замене деталей и узлов;
    - стоимость работы.
    При ремонте в «Сервисном центре» (или любой другой мастерской) добавятся ещё и накладные расходы.
    
    Следует учитывать, что каждый ремонт, как бы он аккуратно не производился, не делает оборудование «совсем новым». Поэтому, определите стоимость вышедших из строя узлов и деталей, выясните, сколько будет стоить ремонт и сравните полученную сумму со стоимостью нового оборудования. В большинстве случаев, сварочник, «переживший» несколько ремонтов, есть смысл сдать в металлолом (медные обмотки дорого стоят) и приобрести действительно новый, а может быть и более современный и удобный инвертор.
    
    Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия
    
    Для выполнения сварочных работ вы выбрали самый простой, из ныне существующих (по сравнению с выпрямителем или инвертором), источник сварочного тока. И правильно поступили!
    
    Ведь, не так давно сварщики пользовались только аналогичным оборудованием, и всё у них получалось. А мы чем хуже? Чтобы использовать все возможности этого гаджета, необходимо знать его устройство и принцип действия.
    
    В помощь вам, мы расскажем про устройство сварочного трансформатора, принцип его действия и некоторые технологические секреты.
    
    Устройство сварочного трансформатора
    
    Рассмотрим подробнее сварочный трансформатор: устройство и принцип действия. Регулировка тока в сварочном трансформаторе (далее – СТ) осуществляется по двум основным схемам:
    1. В первом случае, применяется трансформатор с нормальным рассеянием магнитного поля, которое осуществляется совмещённым или отдельным дросселем. Непосредственно сама регулировка сварочного тока производится изменением воздушного зазора в магнитопроводе дросселя;
    2. Во втором случае, регулировка гаджета осуществляется за счет управления рассеянием магнитного поля. Этот процесс может осуществляться следующими методами:
    - изменением размеров воздушного промежутка между первичной и вторичной обмотками;
    - согласованным изменением числа витков первичной и вторичной обмоток;
    - применением подмагничиваемого шунта. Он изменяет магнитную проницаемость между стержнями магнитопровода, чем и осуществляется регулировка сварочного тока.
    Конструкция и органы управления однопостовым сварочным трансформатором с подвижными обмотками (т. е. работающим по первой схеме) приведены на рисунке.
    
    Магнитопровод с катушками и механизмами помещается в защитный кожух, который имеет жалюзи для охлаждения. Регулировка величины сварочного тока в таком СТ осуществляется с помощью подвижной обмотки, которая перемещается посредством ходовой гайки и вертикального винта с ленточной резьбой. В движение последний приводится при помощи рукоятки.
    
    Сварочные провода подключаются к специальным зажимам. СТ представляет собой массивную конструкцию (очень тяжёлый сердечник). Поэтому, для погрузо-разгрузочных работ, он оснащён рым-болтом, а для перемещения по рабочему объекту – транспортной тележкой и ручкой.
    
    [tip]Если собираетесь делать данное устройство своими руками, то вот подробная статья на эту тему.[/tip]
    
    Принцип действия
    
    Чтобы понять принцип работы СТ, давайте, хотя бы в самых общих чертах, рассмотрим физические процессы, происходящие в однофазном двухобмоточном трансформаторе. Для иллюстрации этих процессов воспользуемся рисунком.
    
    Электромагнитная схема такого трансформатора состоит из двух обмоток (первичная и вторичная), размещенных на замкнутом магнитопроводе. Последний выполнен из ферромагнитного материала, что позволяет усилить электромагнитную связь между этими обмотками. Происходит это за счёт уменьшения магнитного сопротивления контура (замкнутой цепи), по которому проходит магнитный поток трансформатора (Ф).
    
    Первичную обмотку подключают к источнику переменного тока, вторичную – к нагрузке. При подключении к источнику электропитания, в первичной обмотке появляется переменный ток i1. Этот электрический ток создаёт переменный магнитный поток Ф, замыкающийся по магнитопроводу. Поток Ф индуцирует в обеих обмотках переменные электродвижущие силы (далее – ЭДС): е1 и е2.
    
    Эти ЭДС, согласно закону Максвелла, пропорциональны числам витков N1 и N2 соответствующей обмотки и скорости изменения потока dФ/dt. Если пренебречь падением напряжения в обмотках трансформатора (они обычно не превышают 3…5 % от номинальных значений U1 и U2), то можно считать: e1≈U1 и e2≈U2. Тогда, путём несложных математических преобразований, можно получить связь между напряжениями и количеством витков обмоток: U1/U2 = N1/N2.
    
    Таким образом, подбирая числа витков обмоток (при заданном напряжении U1) можно получить желаемое напряжение U2:
    - при необходимости повысить вторичное напряжение — число витков N2 берут больше числа N1. Такой трансформатор называют повышающим;
    - при необходимости уменьшить напряжение U2 — число витков N2 берут меньшим N1. Такой трансформатор называют понижающим.
    Теперь мы можем, непосредственно, рассмотреть принцип действия СТ. Как сказано выше, он заключается в преобразовании входного напряжения (220В или 380В) в более низкое, которое в режиме холостого хода равно примерно 60В. Когда мы рассматриваем сварочный трансформатор, принцип работы будет очевиден после знакомства с компоновкой и функциональной схемой СТ.
    
    Компоновка узлов СТ (в качестве примера предлагается агрегат серии «ТДМ») представлена на рисунке.
    
    Пояснения к схематическому изображению сварочного трансформатора:
    - 1 — первичная обмотка трансформатора. Выполнена из изолированного провода;
    - 2 — вторичная обмотка не изолирована («голая» проволока) для улучшения теплопередачи. Кроме того, для улучшения охлаждения имеются воздушные каналы;
    - 3 — подвижная часть магнитопровода;
    - 4 — система подвеса трансформатора внутри корпуса агрегата;
    - 5 — механизм управления воздушным зазором;
    - 6 — ходовой винт. Основной элемент управления воздушным зазором;
    - 7 — рукоятка привода ходового винта.
    Функциональная схема такого СТ представлена на рисунке.
    
    Трансформатор состоит из:
    1. магнитопровода с зазором б;
    2. первичной обмотки I;
    3. вторичной обмотки II;
    4. обмотки реактивной катушки IIк.
    Регулировка величины сварочного тока осуществляется изменением величины зазора в магнитопроводе. Размер зазора влияет на изменение магнитного сопротивления контура и, соответственно, величину магнитного потока, который и создаёт в обмотках электрический ток:
    - при необходимости уменьшить величину сварочного тока — величину зазора увеличивают;
    - при необходимости увеличить величину сварочного тока — величину зазора уменьшают.
    Полезное видео
    
    Посмотрите небольшой обучающий ролик об устройстве и принципе действия трансформатора:
    
    Магнитопровод
    
    [note]Магнитопровод – это центральная часть конструкции СТ. Он является сердечником понижающего трансформатора и играет основную роль в формировании сварочного тока. По нему протекает магнитный поток, который индуцирует (создаёт) электрическое напряжение на всех обмотках.[/note]
    
    Магнитопровод сварочного трансформатора представляет собой пакет пластин из трансформаторной стали. Вызвано это тем, что под воздействием магнитного потока в нём наводятся вихревые замкнутые электрические токи (в честь французского физика, их открывшего, названы: токи Фуко). В соответствии с правилом Ленца, магнитное поле этих токов стремиться уменьшить индукцию поля его создавшего, т. е. полезного. В результате:
    1. уменьшается КПД СТ;
    2. токи Фуко нагревают материал сердечника.
    Для уменьшения этого влияния принимаются меры по уменьшению этих токов. Поэтому, как было сказано выше, магнитопровод и представляет собой пакет пластин. Поверхности пластины имеют хорошую электроизоляцию (они имеют оксидное изоляционное покрытие) и, кроме этого, часто дополнительно покрываются электроизолирующим лаком. Благодаря этому, они не представляют собой сплошной проводник, что существенно уменьшает величину токов Фуко.
    
    Пластины между собой стягиваются шпильками в плотный пакет. Если этого не сделать (или стянуть неплотно), то они вибрируют с частотой колебаний тока в источнике питания: 50 Гц. В результате, СТ «гудит» с такой частотой.
    
    Ограничитель холостого хода
    
    Ограничитель напряжения холостого хода СТ применяется, в соответствии со своим наименованием, для автоматического ограничения этого параметра. Он уменьшает индуцированную при размыкании вторичной обмотки ЭДС до безопасного значения не позже, чем через одну секунду после разрыва сварочной цепи. На картинке изображена популярная модель ограничителя напряжения холостого хода однофазных сварочных трансформаторов «ОНТ-1».
    
    Принцип действия ограничителя следующий. Мы уже знаем, что в случае разрыва сварочной цепи, резко изменяется величина магнитного потока в магнитопроводе. Это, в свою очередь, приводит к резком скачку ЭДС самоиндукции. Резкий рост величины электрического напряжения может стать причиной аварии СТ или поражения током сварщика. Ограничитель напряжения холостого хода сварочного трансформатора уменьшает эту ЭДС до безопасного значения — не более 12 В.
    
    Смотрите больше информации про сварочные трансформаторы здесь.[/help]
    
    Как сделать сварочный трансформатор своими руками. Как рассчитать, намотка. Самодельный аппарат дуговой или контактной сварки
    
    Если у вас есть необходимый слесарный и электромонтажный инструмент (ниже мы о нём подробно расскажем), и вы имеете соответствующие профессиональные навыки, то вполне сможете изготовить сварочный трансформатор своими руками.
    
    Расходы у вас, конечно, будут, но несравненно меньшие по сравнению с затратами на приобретение гаджета заводского изготовления. Зато, сколько вы получите удовольствия в процессе любимой работы по созданию самоделки. А восторг, в момент успешного начала электросварки, вообще, ни с чем ни сравним!
    
    Мы в статье дадим вам массу полезных советов по выбору, расчёту и изготовлению сварочного трансформатора (далее – СТ), чем поможем оптимизировать расходы и сберечь бюджет.
    
    [note]Правильно изготовленный своими руками аппарат — ни чем не хуже заводского.[/note]
    
    В статье будет рассказано про два типа сварочных трансформаторов. Для сварок:
    
    Сварочный трансформатор своими руками: что нам понадобится
    
    Ассортимент инструмента и оборудования для изготовления и сборки обоих типов СТ идентичен. Нам потребуется следующее:
    - индикатор электрического напряжения. Для контроля отсутствия последнего на электрических контактах, и обеспечения, тем самым, безопасности при выполнении электромонтажных работ;
    - УШМ (она же «болгарка», «вжик-машинка» и т. п.) с набором дисков (отрезных, шлифовальных и т. п.);
    - электродрель с набором свёрл по металлу и керном;
    - тестер или вольтметр переменного тока с пределом измерений 400 В;
    - любая «чертилка». Применяется при разметке по металлу;
    - слесарные струбцины. Для фиксации деталей при разметке «по месту»;
    - набор электрослесарного инструмента. Конкретный состав набора зависит от материалов, которые будут применяться при изготовлении СТ. В общем случае он таков:
      - укомплектованный электропаяльник. Пайку будем выполнять припоем ПОС-40;
      - отвёртки (разного размера с прямым и крестообразным шлицом);
      - ключи:
        
        гаечные;
        
        накидные;
        
        торцевые;
        
        [tip]Все работы удобнее выполнять на слесарном верстаке с электроизоляционным покрытием, оборудованном слесарными тисками.[/tip]
        
        Для изготовления СТ необходимы комплектующие и материалы, отличающиеся между собой в зависимости от типа трансформатора. В общем случае необходимо следующее:
        
        защитный кожух. Должен обеспечивать:
        
        защиту от поражения электрическим током;
        
        исключать возможность попадания каких-либо предметов во внутрь гаджета;
        
        [important]Важно: изоляционную ленту «ПХВ» применять нельзя, т. к. при нагревании она разрушается.[/important]
        
        Самодельный сварочный трансформатор для дуговой сварки
        
        [tip]Рекомендация: ознакомьтесь с материалом «Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия«[/tip]
        
        Прежде чем приступать к дальнейшей работе по изготовлению СТ, следует решить: что именно вы будете создавать. Вам необходимо:
        
        выбрать конструкцию и электрическую принципиальную схему будущего устройства;
        
        произвести электрический и, при необходимости, конструктивный расчёт его параметров.
        
        Только после этого следует подбирать необходимую комплектацию, материалы и готовить, при необходимости,специальный инструмент.
        
        Как рассчитать сварочный трансформатор. Схема
        
        Вопрос, как рассчитать сварочный трансформатор самодельный, очень специфичен, так как он не соответствуют типовым схемам и общепринятым правилам. Дело в том, что при изготовлении самоделок параметры их компонентов «подгоняются» под уже имеющиеся в наличии комплектующие (в основном — под магнитопровод). Более того, часто случается, что:
        
        трансформаторы собираются не из самого лучшего трансформаторного железа;
        
        обмотки наматываются не самым подходящим проводом и много других отрицательных факторов.
        
        В результате, самоделки греются и «гудят» (пластины сердечника вибрируют с частотой электросети: 50 Гц), но, при этом, «делают своё дело» — сваривают металл.
        
        По форме сердечников различают трансформаторы следующих основных типов:
        
        Пояснения к рисунку:
        
        [note]Трансформаторы стержневого типа, по сравнению с трансформаторами броневого типа, допускают большие плотности токов в обмотках. Благодаря этому они имеют более высокий КПД, но и трудоёмкость их изготовления значительно выше. Тем не менее, их используют чаще.[/note]
        
        На стержневом сердечнике применяют схемы обмоток, приведённые на рисунке.
        
        а – сетевая обмотка на двух сторонах сердечника;
        
        б – соответствующая ей вторичная (сварочная) обмотка, включённая встречно-параллельно;
        
        в – сетевая обмотка на одной стороне сердечника;
        
        г – соответствующая ей вторичная обмотка, включенная последовательно.
        
        Для примера выполним расчёт СТ собранного по схеме «в» — «г». Его вторичная обмотка состоит из двух равных частей (половинок). Они расположены на противоположных плечах магнитопровода, а между собой соединены последовательно. Расчёты заключаются в определении теоретических и выборе действительных размеров магнитопровода.
        
        Определяемся с мощностью СТ (по величине тока во вторичной обмотке) из следующих соображений. Для электросварки в быту чаще всего используются покрытые электроды Ø, мм: 2, 3, 4. Выбираем «золотую середину» для самых ходовых — 120…130 А. Мощность СТ определяется по формуле:
        
        P = Uх.х. × Iсв. × cos(φ) / η, где:
        
        Uх.х. — напряжение холостого хода;
        
        Iсв. — ток сварки;
        
        φ — угол сдвига фаз между напряжением и током. Принимаем: cos(φ) = 0,8;
        
        η — КПД. Для самодельных СТ: КПД = 0,7.
        
        [tip]Если произвести расчет магнитопровода по справочнику, то его сечение для выбранного тока равно 28 кв.см. На практике, сечение магнитопровода для той же мощности может варьироваться в пределах: 25…60 кв.см.[/tip]
        
        Для каждого сечения необходимо определить (по справочнику) количество витков первичной обмотки для обеспечения на выходе заданной мощности. Мы лишь заметим, что чем больше площадь сечения магнитопровода (S), тем меньше понадобится витков обеих катушек. Это существенный момент, т. к. большое количество витков может не поместиться в «окно» магнитопровода.
        
        Возможно использование магнитопровода старого трансформатора (например, от микроволновой печки, конечно, после некоторой его реконструкции – замены вторичной обмотки).
        
        Если у вас нет старого трансформатора, то следует прибрести трансформаторное железо, из которого вы иизготовите сердечник СТ.
        
        а – пластины Г-образной формы;
        
        б – пластины П-образной формы;
        
        в – пластины из полос трансформаторной стали;
        
        c и d – размеры «окна», см;
        
        S = a х b – площадь поперечного сечения сердечника (ярма), кв.см.
        
        [help]Если правильно рассчитать магнитопровод, то обмотки СТ не будут греться, а сам сварочник будет надежно работать.[/help]
        
        Расчёт количества витков первичных обмоток при напряжении питания сети 220…240 В, выбранных нами токах сварки и параметрах магнитопровода можно произвести по следующим формулам:
        N1 = 7440 × U1/(Sиз × I2). Для обмоток на одном плече (по половине обмотки друг на друге, соединённые последовательно);
        N1 = 4960 × U1/(Sиз × I2). Обмотки разнесены на разные плечи.
        
        Условные обозначения в обеих формулах:
        
        U1 – напряжение источника питания;
        
        N1 — количество витков первичной обмотки;
        
        Sиз — сечение магнитопровода (кв.см);
        
        I2 — заданный сварочный ток вторичной обмотки (А).
        
        Выходное напряжение вторичной обмотки СТ в режиме холостого хода у самодельных сварочных трансформаторов находится, как правило, в пределах 45…50В. По следующей формуле можно определить её количество витков:
        U1/U2 = N1/N2.
        
        Для удобства подбора силы сварочного тока, на обмотках делают отводы.
        
        Намотка сварочного трансформатора и монтаж
        
        Для первичной обмотки трансформатора применяется специальный термостойкий медный провод, имеющий хлопчатобумажную или стеклотканевую изоляцию.
        
        [warning]Внимание: категорически не рекомендуем для намотки сварочного трансформатора использовать провода с резиновой изоляцией.[/warning]
        
        С учётом выбранной выше мощности, электрический ток в первичной обмотке может достигать 25 А. Исходя из этих соображений, первичную обмотку СТ следует наматывать проводом, имеющим сечение ≥ 5…6 кв.мм. Это, кроме всего прочего, существенно увеличит надежность СТ.
        
        Вторичная обмотка выполняется медной проволокой, сечение которой: 30…35 кв.мм. Особое внимание следует уделить выбору изоляции провода вторичной обмотки, так как по ней протекает большой сварочный ток. Она должна быть очень надёжной — особое внимание следует уделить теплостойкости.
        
        При монтаже обмоток обратите внимание на следующее:
        
        намотка производится в одном направлении;
        
        между рядами обмоток прокладывается изолирующий слой дополнительной изоляции (рекомендуем – хлопчатобумажной).
        
        Собранный СТ следует поместить в защитный кожух с отверстиями для вентиляции.
        
        Видео
        
        Посмотрите, как была реализована задача сборки аппарата:
        
        Контактная сварка своими руками из сварочного трансформатора
        
        Контактная сварка создаёт сварное соединение деталей за счет следующих одновременных воздействий на них:
        
        нагрев области их соприкосновения проходящим через него электрическим током;
        
        к зоне соединения прикладывается сжимающее усилие.
        
        Существует три вида контактной сварки:
        
        Мы расскажем про самодельный СТ для наиболее популярной: точечной контактной сварки (для двух других требуется очень сложное оборудование).
        
        Пояснения к рисунку:
        1 – электроды, подводящие сварочный ток с свариваемым изделиям;
        2 – свариваемые изделия с нахлёсточным соединением;
        3 – сварочный трансформатор.
        
        Для осуществления контактной сварки, в зависимости от толщины и теплопроводности материалов свариваемых деталей, выбираются следующие значения её основных параметров:
        
        электрическое напряжение в силовой (сварочной цепи), В: 1…10;
        
        величина сварочного тока (амплитуда сварочного импульса), А: ≥ 1000;
        
        время нагрева (прохождения импульса сварочного тока), сек: 0,01…3,0;
        
        Кроме того, должны быть обеспечены:
        
        незначительная зона расплавления;
        
        значительное сжимающее усилие, прилагаемое к месту сварки.
        
        Схема и расчёт
        
        Расчет СТ контактной сварки выполняется по тому же алгоритму, что и для дуговой (смотри выше). При выборе данных из справочника (сила тока и напряжение вторичной обмотки для точечной сварки выбранной марки металла заданной толщины), следует учитывать, что сила тока вторичной обмотки для таких трансформаторов порядка 1000…5000 А. Вторичная обмотка рассчитана, как правило, на единицы вольт и представляет собой всего несколько витков (бывает, что, один) толстого провода. Поэтому, для регулировки сварочного тока рекомендуется следующая схема первичной обмотки трансформатора.
        
        Очень часто, в процессе эксплуатации самоделок, выясняется, что не хватает мощности СТ. В этом случае возможно подключение второго трансформатора в соответствии с предлагаемой схемой.
        
        Намотка и монтаж
        
        Эти операции выполняются по тем же основным правилам и с соблюдением требований, что и для СТ дуговой сварки. С особой тщательность следует закрепить витки вторичной обмотки. Для этого можно использовать её выводы, пропустив их в термостойком изоляторе.
        
        В качестве электродов применяются медные стержни.
        
        [help]Следует учитывать, что чем больше будет диаметр электрода, тем лучше. Ни в коем случае не допустимо, чтобы диаметр электрода был меньше диаметра провода. Для маломощных СТ возможно использовать жала от мощных паяльников.
        
        В процессе эксплуатации следите за состоянием расходных материалов: электроды необходимо периодически подтачивать — иначе они теряют форму. Со временем они стачиваются полностью и требуют замены.[/help]
        
        Вот вариант точечного сварочника из микроволновки:
        
        Рекомендации по эксплуатации
        
        При выполнении сварочных работ необходимо выполнять требования по обеспечению безопасности труда:
        
        ;
        на сварщике должна быть специальная одежда;
        
        голова должна быть защищена маской сварщика (очень популярны маски «Хамелеон», оснащённые самозатемняющимся светофильтром) и т. п.
        
        [important]При эксплуатации сварочного аппарата контактной сварки следует выполнять следующие дополнительные требования:
        
        сварщику необходимо стоять на резиновом коврике;
        
        на руках рабочего должны быть резиновые перчатки;
        
        сварочная маска не обязательна, но на лице должны быть защитные очки.[/important]
        
        Выводы
        
        Мы дали вам достаточно информации для того, чтобы сделать самодельный сварочный трансформатор:
        
        Но, не смотря на это, рекомендуем «взвесить свои силы» и «крепко» подумать: а не лучше ли приобрести сварочник заводского изготовления? А может быть даже и более современный и удобный инвертор (смотрите плюсы и минусы, что лучше транформаторный или инверторный сварочник).
        
        Другие материалы по трансформаторным сварочным аппаратам смотрите в соответствующем разделе.[/help]
        
        Один день из "жизни" сварочного трансформатора…
        
        Давненько я поглядывал на стоящий в гараже сварочник тестя и при этом у меня возникало желание научиться варить всякие металлические конструкции для собственных нужд.
        
        Но как потом выяснилось, что этот аппарат неисправен, что с ним хрен знает и автомат выбивает.
        Короче, спросил я у тестя разрешение на вскрытие пациента с целью идентификации неисправности и возможно на дальнейшее лечение.
        Мне мало верилось, что транс сгорел. Я думал может кто то при сборке напутал что то с подключением.
        Понеслась.
        Снял кожух. А та-а-ам… Проводов, видимо-невидимио.
        
        Так много накручено, т.к. аппарат имел переключатель для возможности подключения к сети 220В или 380В.
        Схемы не нашел. Разобраться выверкой схемы внатуре, не получилось. По этому я поотсоединял нафиг все провода и начал проверять (прозванивать) чисто сам трансформатор, вернее его первичную обмотку из которой торчало 5 выводов. Затея тоже оказалась сомнительная. Сопротивление плеч обмотки оказалось маленьким и обычным мультиметром трудноотличимое одной от другой.
        На следующий день поехал с трансом на работу, там у меня есть приборчик, с которого можно плавно подать на трансформатор напряжение (от 0 до 500В) и контролировать протекающий по обмотке ток. Через пару часов я нашел 2 вывода с самым большим (из всех других) сопротивлением.
        Но при подаче на эти концы 220В протекал ток около 2,5А. А если подать 380В то и того больше будет. Для режима холостого хода мне показалось что это многовато, при этом в обмотке что то подхрустовало, как будто что то сжимается или разжимается. Ну, думаю, мало ли, может магнитное поле там гуляет ))
        Следующим этапом испытания трансформатора был: включение его под напряжение (220В) на холостом ходу на некоторое длительное время, чтоб посмотреть как себя ведет обмотка. Это я проделывал уже в гараже. В общем через 15 минут работы в таком режиме учуял запах горелого лака, замерил температуру обмотки — она была что то около 60 градусов.
        В общем подтвердилось межвитковое замыкание где то в первичной обмотке :( .
        Ну выкинуть на помойку (т.к. сдать в цвет-мет бессмысленно, обмотки алюминиевые) ни когда не поздно было принято решение проводить вскрытие глубже.
        Болгаркой разрезал сварочные швы двух половинок магнитопровода (сердечника), располовинил его, достал первичную обмотку и начал разматывать, надеясь на то, что замыкание где то рядом, я его заизолирую, замотаю обратно и все будет работать. Но, место замыкания оказалось дальше середины (ближе к сердечнику). ВОТ ОНО!
        
        Наматывать обратно не вариант, т.к. лак от наргева потрескался, и по отваливался, оставляя голый провод, плюс в месте замыкания провод обломился.
        Размотал обмотку полностью. Держу в руках катушку и думаю: "Что дальше. " А вот что.
        Полез лазить по антресолям в гараже и нашел там провод ПВ1 1,5мм.кв. И руки как то сами взяли его и начали наматывать на катушку виток за витком, слой за слоем… Намотал где то половину, а вторую половину дома доматывал :)) Мотал отбалды, ни чего не считал, не расчитывал :) Мотал, пока было место на катушке. С таким расчетом, что если окажется мало то не судьба, а если много, то отмотать ни когда не поздно )
        
        Следующим утром, опять на работу, запихал эту новоиспеченную катушку обратно в сердечник, половинки сжал, подключил к установке и проверил как она себе ведет под напряжением.
        Замеры показали: на холостом ходу при 220В ток около 0,9А, напряжение вторичной обмотки около 35В; в нагрузочном режиме (до 5А в первичке) тоже проверили, коэффициент трансформации по току получился где то 6-7.
        
        Магнитопровод решил пока не заваривать обратно. Стянул шпильками.
        
        Следующий этап: разведка боем, т.е. проверка его уже как реальный сварочник. После работы опять в гараж, подключил к розетке, попробовал по варить, но что то не получилось. Электрод "тройка" синий, ток при замыкании электрода около 160А, напряжение в сети просаживается с 230В до 190В, электрод прилипает, дуга не горит. Получается толи лыжи не едут, толи руки кривые… Но коллеги по работе сказали что 160А вполне достаточно для сварки, и даже при меньших токах варят.
        
        Тогда я решил сменить место дислакации и купил электроды по-тоньше "2,5 Арсенал Монолит".
        И вот он "момент истины": 24 июня, в деревне мы с тестем сварили этим сварочником мангал из листов 4мм стали, любезно привезенных нам родственниками.
        
        Ток горения дуги около 100А, просадка напряжения в сети 10В или чуть больше (лампочки моргали но не сильно). Варили без фанатизма, температура обмотки доходила до 70гр.С.
        Теперь можно было приступать к окончательной сборке. Вместо переключателя установил автома 20А с характеристикой "В", подключил все проводочки. Накрыл кожухом…
        
        Как проверить трансформатор мультиметром
        
        Начинающим радиолюбителям очень полезно уметь и знать, как проверить трансформатор мультимтером. Такие знания полезны по той причине, что позволяют сэкономить время и деньги. В большинстве линейных блоков питания львиную долю стоимости составляет трансформатор. Поэтому, если в руках оказался трансформатор с неизвестными параметрами не спешите его выбрасывать. Лучше возьмите в руки мультиметр. Также для некоторых опытов нам понадобится лампа накаливания с патроном.
        
        С целью более осознанного выполнения дальнейших опытов и экспериментов следует понимать, как устроен и работает трансформатор трансформатора. Рассмотрим здесь это в упрощенной форме.
        
        Простейший трансформатор представляет собой две обмотки, намотанных на сердечник или магнитопровод. Каждая обмотка представляет собой изолированные друг от друга проводники. А сердечник набирается из тонких изолированных друг от друга листов из специальной электротехнической стали. На одну из обмоток, называемую первичной, подается напряжение, а со второй, называемой вторичной, оно снимается.
        
        При подаче переменного напряжения на первичную обмотку, поскольку электрическая цепь замкнута, то в ней создается пуль для протекания переменного электрического тока. Вокруг проводника с переменным током всегда образуется переменное магнитное поле. Магнитное поле замыкается и усиливается посредством сердечника магнитопровода и наводит во вторичной обмотке переменную электродвижущую силу ЭДС. При подключении нагрузки ко вторично обмотке в ней протекает переменный ток i₂.
        
        Этих знаний на еще не достаточно, чтобы полностью понимать, как проверить трансформатор мультиметром. Поэтому рассмотрим еще ряд полезных моментов.
        
        Как проверить трансформатор мультимтером правильно
        
        Не вникая в подробности, которые здесь ни к чему, заметим, что ЭДС, как и напряжение, определяется числом витков обмотки при прочих равных параметрах
        
        E ~ w.
        
        Чем больше витков, тем выше значение ЭДС (или напряжения) обмотки. В большинстве случаев мы имеем дело с понижающими трансформаторами. На их первичную обмотку подают высокое напряжение 220 В (230 В по-новому ГОСТу), а со вторичной обмотки снимается низкое напряжение: 9 В, 12 В, 24 В и т.д. Соответственно и число витков также будет разным. В первом случае оно выше, а во втором ниже.
        
        Также, не приводя обоснований, заметим, что мощности обоих обмоток всегда равны:
        
        А так как мощность – это произведение тока i на напряжение u
        
        S = u∙i,
        
        Откуда получаем простое уравнение:
        
        Последнее выражение имеет для нас большой практический интерес, который заключается в следующем. Для сохранения баланса мощностей первичной и вторичной обмоток при увеличении напряжения нужно снижать ток. Поэтому в обмотке с большим напряжением протекает меньший ток и наоборот. Проще говоря, поскольку в первичной обмотке напряжение выше, чем во вторичной, то ток в ней меньше, чем во вторичной. При этом сохраняется пропорция. Например, если напряжение выше в 10 раз, то ток ниже в те же 10 раз.
        
        Отношение числа витков или отношение ЭДС первичной обмотки ко вторичной называют коэффициентом трансформации:
        
        Из приведенного выше, мы можем сделать важнейший вывод, который поможет нам понять, как проверить трансформатор мультиметром.
        
        Вывод заключается в следующем. Поскольку первичная обмотка трансформатора рассчитана на более высокое напряжение (220 В, 230 В) относительно вторичной (12 В, 24 В и т.д.), то она мотается большим числом витков. Но при этом в ней протекает меньший ток, поэтому применяется более тонкий провод большей длины. Отсюда следует, что первичная обмотка понижающего трансформатора обладает большим сопротивлением, чем вторичная.
        
        Поэтому с помощью мультиметра уже можно определить, какие выводы являются выводами первичной обмотки, а какие вторичной, путем измерения и сравнения их сопротивлений.
        
        Как определить обмотки трансформатора
        
        Измерив сопротивление обмоток, мы узнали, как из них рассчитана на более высокое напряжение. Но мы еще не знаем, можно ли на нее подавать 220 В. Ведь более высокое напряжение еще на означает 220 В. Иногда попадаются трансформаторы, рассчитаны на работу от мети переменного тока 110 В и 127 В или меньшее значение. Поэтому если такой трансформатор включить в сеть 220 В, он попросту сгорит.
        
        В таком случае опытные электрики поступают так. Берут лампу накаливания и последовательно соединяют с предполагаемой первичной обмоткой. Далее один вывод обмотки и вывод лампочки подключают в сеть 220 В. Если трансформатор рассчитан на 220 В, то лампа не засветится, так как приложенное напряжение 220 В полностью уравновешивается ЭДС самоиндукции обмотки. ЭДС и приложенное напряжение направлены встречно. Поэтому через лампу накаливания будет протекать небольшой ток – ток холостого хода трансформатора. Величина этого тока недостаточна для разогрева нити лампы накаливания. По этой причине лампа не светится.
        
        Если лампа засветится даже в полнакала, то на такой трансформатор нельзя подавать 220 В; он не рассчитан на такое напряжение.
        
        Очень часто можно встретить трансформатор, имеющий много выводов. Это значит, что он имеет несколько вторичных обмоток. Узнать напряжение каждой из них можно узнать следующим образом.
        
        Раньше мы рассмотрели, как проверить трансформатор мультиметром и определить по отношению сопротивления первичную обмотку. Также с помощью лампы накаливания можно убедится в том, что она рассчитана на 220 В (230 В).
        
        Теперь дело осталось за малым. Подаем на первичную обмотку 220 В и выполняем измерение переменного напряжения на выводах оставшихся обмоток с помощью мультиметра.
        
        Соединение обмоток трансформатора
        
        Вторичные обмотки трансформатора соединяют последовательно и реже параллельно. При последовательном соединении обмотки могут включаться согласно и встречно.
        
        Согласное соединение обмоток трансформатора применяют с целью получения большей величины напряжения, чем дает одна из обмоток. При согласном соединении начало одной обмотки, обозначаемое на чертежах электрических схем точкой или крестиком, соединяется с концом предыдущей. Здесь следует помнить, что максимальный ток всех соединенных обмоток не должен превышать значения той, которая рассчитана на наименьший ток.
        
        При встречном соединении начала или концы обмоток соединяются вместе. При встречном соединении ЭДС направлены встречно. На выводах получают разницу ЭДС: от большего значения отнимается меньшее значение. Если соединить встречно две обмотки с равными значениями ЭДС, то на выводах будет ноль.
        
        Теперь мы знаем, как, как проверить трансформатор мультиметром, а также можем найти первичную и вторичную обмотки.
        
        Еще статьи по данной теме
        
        Всем доброго дня !
        Гораздо нагляднее проверять трансформатор стрелочными авометрами. Скорость отклонения стрелки позволяет ориентировочно судить об индуктивности, соответственно, о способности материала сердечника к насыщению.
        
        Хороший и подробный обзор. Хочу заметить, что часто встречается непонимание понятия мощности, или возможностей имеющегося трансформатора. Обычно, в руки попадает неизвестный трансформатор, конструкция не позволяет увидеть диаметр вторичных обмоток. Возникает вопрос — какой ток допустимо отобрать со вторичных обмоток без опасности перегрева или выхода из строя трансформатора. В данной статье этот важный вопрос не затронут.
        
        Читайте также:
        
        
        Укажите какое влияние оказывает увеличение тока при ручной дуговой сварки геометрические размеры шва
        
        Сварочный полуавтомат термит т 200
        
        В чем разница электрогазосварщик и сварщик ручной сварки
        
        Сделать сварочную маску хамелеон
        
        Идеи для сварки своими руками