Осциллятор возбудитель сварочной дуги

Обновлено: 19.05.2024

Рассмотрим подробно, что такое осциллятор, каковы преимущества аппаратов с ними, где они пригодятся и как работают.

Осциллятор облегчает поджиг электрической дуги при ручной сварке и плазменной резке. Рассмотрим более детально, что это такое, каковы преимущества аппаратов с осцилляторами, где они пригодятся и как работают. Это поможет начинающим сварщикам определиться, нужна ли вам модель с таким вспомогательным устройством.

Что такое сварочный осциллятор

Осциллятор вырабатывает ток с частотой 100-500 кГц и напряжением 3000-5000 В. Он кратковременно накладывается на основной сварочный ток и облегчает поджиг электрической дуги. В момент включения осциллятора создается однопоточная передача импульса, которая выглядит как тонкая молния. Она пробивает воздушный зазор между кончиком электрода и изделием при расстоянии 10-13 мм, возбуждая электрическую дугу без физического касания электродом поверхности заготовки.

Преимущества аппаратов с осциллятором

В сварочных аппаратах без осциллятора, чтобы возбудить дугу для сварки, необходимо подключить зажим массы к изделию, а концом электрода постучать по месту стыка. Физический контакт вызывает замыкание положительного и отрицательного полюсов. Если в этот момент быстро отвести конец электрода на расстояние 3-5 мм от поверхности изделия, появится электрическая дуга с температурой 3000-5000 ⁰С (зависит от выставленной силы тока).

От ее тепла плавятся кромки основного металла и сам электрод (или присадочный металл). Если воздушный зазор увеличить, дуга гаснет. Пока электрод горячий, зажечь дугу очень легко – достаточно поднести его кончик к поверхности металла и слегка коснуться. В холодном состоянии это сделать сложнее. По мере остывания на поверхности металла появляются окислы, ухудшающие контакт. Впоследствии даже плотного прикосновения кончика электрода к изделию уже недостаточно – нужно стучать по поверхности. Все это занимает дополнительное время, когда нужно проложить не один шов, а 100-200 коротких швов за день.

Если рука сварщика еще не «набита», во время замыкания полюсов для возбуждения дуги он может не успеть отодвинуть кончик от поверхности, и электрод прилипнет. Тогда понадобится наклонять горелку из стороны в сторону, чтобы оторвать электрод. Это отнимает время и портит внешний вид изделия. Можно погнуть вольфрамовый электрод, или его тонкая часть оторвется и останется на заготовке.

Использование сварочных аппаратов с осциллятором дает следующие преимущества:

Экономится время на возбуждение дуги. Не нужно стучать многократно по изделию, не важно, это первый поджиг или повторный – все происходит мгновенно.
Экономится время на заточку электрода. В случае аргоновой сварки каждое касание вольфрамовой иглой по поверхности металла немного притупляет ее. Еще на вольфрам налипают брызги расплавленного металла. Когда жало становится толстым и грязным, расширяется электрическая дуга и ширина шва. Приходится чаще прерывать процесс и затачивать электрод. Каждая заточка сокращает длину стержня. С осциллятором вольфрамовые электроды служат дольше.
Сохраняется чистота поверхности. При чирканье электродом о поверхность, на ней остаются следы поджига электрической дуги. Если это лицевая сторона изделия, понадобится шлифовка, чтобы убрать черные точки. Высокий разряд осциллятора не оставляет следов, что сокращает время на последующую обработку детали.

При каких обстоятельствах пригодится осциллятор

Сварочный аппарат с осциллятором пригодится при работе с легированными сталями и цветными металлами (алюминий, медь). Еще с таким устройством легче сваривать тонколистовое железо 0,6-0,8 мм, поскольку при работе с ним сила тока минимальная и при небольшом увеличении воздушного зазора дуга гаснет. Осциллятор упрощает поджиг.

Сварка миниатюрных конструкций, например капсул, трубок, тоже упрощается с высокочастотным поджигом, ведь не нужно стучать по небольшому изделию, сдвигая его. Можно обойтись без дополнительных приспособлений по закреплению детали. Если нержавеющее изделие будет впоследствии полироваться до зеркального вида поверхности, поджиг дуги осциллятором оставит меньше следов и сократит обработку.

Устройство и принцип работы осциллятора

Сварочный осциллятор состоит из:

двух трансформаторов (понижающего и повышающего),

разрядника (накопительного конденсатора),

По сути, это искровой генератор, выдающий затухающие колебания.

Работает осциллятор следующим образом:

Вторичное напряжение с трансформатора заряжает конденсатор.
Когда достигается определенная величина, срабатывает разряд.
Замыкается колебательный контур, что вызывает импульсы заданной частоты.
Все это накладывается на дуговой промежуток.
Чтобы не возникло шунтирование, в работу вступает блокировочный конденсатор.
Для защиты изоляции обмотки трансформатора предусмотрен дроссель.

Отличия по принципу работы

Сварочные осцилляторы могут работать с постоянным и переменным сварочным током, но по разной технологии. В случае постоянного тока высокочастотный импульс кратковременно накладывается на сварочный ток при старте, когда сварщик нажимает кнопку на горелке. После возбуждения электрической дуги, разряд гаснет и не появляется до следующего нажатия. У постоянного тока движение электронов происходит всегда в одну сторону, поэтому дуга горит стабильно.

При работе с переменным током осциллятор вынужден регулярно посылать импульсы, поскольку направление движения электронов меняется до 100 раз в секунду. Высокочастотный импульс постоянного действия поддерживает стабильное горение дуги и улучшает качество шва. Этот вариант практичен для сварочных трансформаторов.

С каким оборудованием применяется осциллятор

Хотя варить инверторами ММА с осциллятором было бы удобно, такие модели не комплектуются высокочастотным поджигом, поскольку используются для неответственных соединений и простых задач по сварке. А вот аппараты для аргоно-дуговой сварки с осциллятором очень востребованы. Модели с контактным поджигом для TIG-сварки обозначаются как TIG-Lift. Оборудование с бесконтактным поджигом для сварки в среде аргона называется TIG-HF.

Еще бесконтактный поджиг задействуется при плазменной резке CUT. Без этой функции соплом плазмотрона пришлось бы касаться изделия, а после образования контакта и выработки плазмы, быстро переносить струю на линию реза. С высокочастотным поджигом можно сразу поставить плазмотрон в нужное место, нажать кнопку и приступить к резке. Сопло при этом сохранится чистым и прослужит дольше.

Варианты комплектации оборудования осциллятором

Существует два варианта комплектации сварочного оборудования осцилляторами – внутренняя установка и внешняя. Рассмотрим, особенности, чтобы понять, что лучше.

Это независимый блок, который подключается между источником тока и горелкой/плазмотроном. Таким устройством можно оснастить любую модель, даже если с завода у нее не было высокочастотного поджига. По качеству работы внешний осциллятор ничем не уступает аналогам, но такое исполнение сказывается на удобстве транспортировки сварочного оборудования. Если приходится периодически перевозить/переносить аппарат на другое место, дополнительное устройство усложняет ситуацию.

Само подключение внешнего осциллятора к сварочному аппарату требует знания электрооборудования, чтобы все сделать правильно. В противном случае можно нарушить схему работы и перестанет подаваться защитный газ или основной сварочный ток.

Многие производители сварочного оборудования выпускают аппараты со встроенными осцилляторами для высокочастотного поджига. Все в одном корпусе с источником питания и заводским подключением. Работает надежно, не занимает дополнительное место, удобно для транспортировки.

Например, среди аргоновых сварочных аппаратов такая модель – БАРСВЕЛД Profi TIG-217 DP AC/DC. Варит постоянным и переменным током, подходит для нержавейки, алюминия и черного металла. HF-поджиг содействует простому возбуждению дуги и продлевает срок службы вольфрамового электрода. Габариты корпуса при встроенном осцилляторе составляет 48х20х29 см.

Если нужен аппарат воздушно-плазменной резки с высокочастотным поджигом, обратите внимание на Aurora PRO AIRFORCE 80. Модель режет углеродистую сталь сечением до 30 мм. Оптимальный показатель толщины металла для продолжительной резки – 25 мм. Дистанционный поджиг дуги облегчает начало работы. Другие сварочные аппараты со встроенным HF-поджигом можно посмотреть в каталоге.

По качеству работы разницы нет. Внутренний осциллятор, встроенный в сварочный аппарат, делает оборудование более компактным и удобным для хранения и транспортировки.

Если все собрано и подключено правильно, то удары током со стороны осциллятора исключены. Порой получить удар напряжением можно, если контакт массы плохой, отпал или сварщик забыл его подключить. При этом перчатки сварщика должны быть влажными (от пота, воды). Тогда высокочастотный импульс пройдет сквозь тело.

Разработчики снабдили устройства высокочастотного поджига защитными функциями, поэтому, когда нет контакта с массой, полный объем напряжения не подается. Если у сварщика мокрые перчатки, ток лишь неприятно щиплет за руку.

Это зависит от характеристик конкретной модели. Например, популярный вариант ОССД-300 имеет размеры 26х24х13 см и весит 4,5 кг. Ввиду этого выгоднее приобретать инверторы TIG со встроенным высокочастотным поджигом, которые будут чуть крупнее внешнего осциллятора.

Важен параметр максимального сварочного тока, на который рассчитана вторичная обмотка при последовательной схеме подключения в сварочную цепь. Характеристика должна соответствовать возможностям сварочного трансформатора по выдаваемому току.

Осцилляторы и импульсные возбудители дуги

Осциллятор — это устройство, преобразующее ток промышленной частоты низкого напряжения в ток высокой частоты (150—500 тыс. Гц) и высокого напряжения (2000—6000 В), наложение которого на сварочную цепь облегчает возбуждение и стабилизирует дугу при сварке.

Основное применение осцилляторы нашли при аргно-дуговой сварке переменным током неплавящимся электродом металлов малой толщины и при сварке электродами с низкими ионизирующими свойствами покрытия. Принципиальная электрическая схема осциллятора ОСПЗ-2М показана на рис. 1.

Осциллятор состоит из колебательного контура (конденсатора С5, в качестве индукционной катушки используется подвижная обмотка трансформатора ВЧТ и разрядника Р) и двух индуктивных дроссельных катушек Др1 и Др2, повышающего трансформатора ПТ, высокочастотного трансформатора ВЧТ.

Колебательный контур генерирует ток высокой частоты и связан со сварочной цепью индуктивно через высокочастотный трансформатор, выводы вторичных обмоток которого присоединяются: один к заземленному зажиму выводной панели, другой — через конденсатор С6 и предохранитель Пр2 ко второму зажиму. Для защиты сварщика от поражения электрическим током в цепь включен конденсатор С6, сопротивление которого препятствует прохождению тока высокого напряжения и низкой частоты в сварочную цепь. На случай пробоя конденсатора С6 в цепь включен плавкий предохранитель Пр2. Осциллятор ОСПЗ-2М рассчитан на подключение непосредственно в двухфазную или однофазную сеть напряжением 220 В.

Рис. 1. Принципиальная электрическая схема осициллятора ОСПЗ-2М: СТ — сварочный трансформатор, Пр1, Пр2 — предохранители, Др1, Др2 — дроссели, С1 — С6 — конденсаторы, ПТ — повышающий трансформатор, ВЧТ — высокочастотный трансформатор, Р - разрядник

Рис. 2. Схема включения осциллятора М-3 и ОС-1 в сварочную цепь: Тр1 — трансформатор сварочный, Др — дроссель, Тр2 — повышающий трансформатор осциллятора, Р — разрядник, С1 — конденсатор контура, С2 — защитный конденсатор контура, L1 — катушка самоиндукции, L2 — катушка связи

При нормальной работе осциллятор равномерно потрескивает, и за счет высокого напряжения происходит пробой зазора искрового разрядника. Величина искрового зазора должна быть 1,5—2 мм, которая регулируется сжатием электродов регулировочным винтом. Напряжение на элементах схемы осциллятора достигает нескольких тысяч вольт, поэтому регулирование необходимо выполнять при отключенном осцилляторе.

Осциллятор необходимо зарегистрировать в местных органах инспекции электросвязи; при эксплуатации следить за его правильным присоединением к силовой и сварочной цепи, а также за исправным состоянием контактов; работать при надетом кожухе; кожух снимать только при осмотре или ремонте и при отсоединенной сети; следить за исправным состоянием рабочих поверхностей разрядника, а при появлении нагара — зачистить их наждачной бумагой. Осцилляторы, у которых первичное напряжение 65 В, подключать к вторичным зажимам сварочных трансформаторов типа ТС, СТН, ТСД, СТАН не рекомендуется, так как в этом случае напряжение в цепи при сварке понижается. Для питания осциллятора нужно применять силовой трансформатор, имеющий вторичное напряжение 65—70 В.

Схема подключения осцилляторов М-3 и ОС-1 к сварочному трансформатору типа СТЭ показана на рис.2. Технические характеристики осцилляторов приведен в таблице.

Технические характеристики осцилляторов

Тип	Первичное напряжение, В	Вторичное напряжение холостого хода, В	Потребляемая мощность, Вт	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
М-3 ОС-1 ОСЦН ТУ-2 ТУ-7 ТУ-177 ОСПЗ-2М	40 — 65 65 200 65; 220 65; 220 65; 220 220	2500 2500 2300 3700 1500 2500 6000	150 130 400 225 1000 400 44	350 x 240 x 290 315 x 215 x 260 390 x 270 x 310 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 390 x 270 x 350 250 х 170 х 110	15 15 35 20 25 20 6,5

Импульсные возбудители дуги

Это такие устройства, которые служат для подачи синхронизированных импульсов повышенного напряжения на сварочную дугу переменного тока в момент изменения полярности. Благодаря этому значительно облегчается повторное зажигание дуги, что позволяет снизить напряжение холостого хода трансформатора до 40—50 В.

Импульсные возбудители применяют только для дуговой сварки в среде защитных газов неплавящимся электродом. Возбудители с высокой стороны подключаются параллельно к сети питания трансформатора (380 В), а на выходе — параллельно дуге.

Мощные возбудители последовательного включения применяют для сварки под флюсом.

Импульсные возбудители дуги более устойчивы в работе, чем осцилляторы, они не создают радиопомех, но из-за недостаточного напряжения (200—300 В) не обеспечивают зажигания дуги без соприкосновения электрода с изделием. Возможны также случаи комбинированного применения осциллятора для начального зажигания дуги и импульсного возбудителя для поддержания ее последующего стабильного горения.

Стабилизатор сварочной дуги

Для повышения производительности ручной дуговой сварки и экономичного использования электроэнергии создан стабилизатор сварочной дуги СД-2. Стабилизатор поддерживает устойчивое горение сварочной дуги при сварке переменным током плавящимся электродом путем подачи на дугу в начале каждого периода импульса напряжения.

Стабилизатор расширяет технологические возможности сварочного трансформатора и позволяет выполнять сварку на переменном токе электродами УОНИ, ручную дуговую сварку неплавящимся электродом изделий из легированных сталей и алюминиевых сплавов.

Схема внешних электрических соединений стабилизатора показана на рис. 3, а, осциллограмма стабилизирующего импульса — на рис. 3, б.

Сварка c применением стабилизатора позволяет экономичнее использовать электроэнергию, расширить технологические возможности применения сварочного трансформатора, уменьшить эксплуатационные расходы, ликвидировать магнитное дутье.

Сварочное устройство «Разряд-250». Это устройство разработано на базе сварочного трансформатора ТСМ-250 и стабилизатора сварочной дуги, выдающего импульсы частотой 100 Гц.

Функциональная схема сварочного устройства и осциллограмма напряжения холостого хода на выходе устройства показаны на рис. 4, а, б.

Рис. 3. Схема внешних электрических соединений стабилизатора и осциллограмма стабилизирующего импульса: а — схема: 1 — стабилизатор, 2 — трансформатор варочный, 3 — электрод, 4 — изделие; б — осцилограмма: 1 — стабилизирующий импульс, 2 — напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Устройство «Разряд-250» предназначено для ручной дуговой сварки переменным током плавящимися электродами любого типа, в том числе предназначенными для сварки на постоянном токе. Устройство может использоваться при сварке неплавящимися электродами, например, при сварке алюминия.

Устойчивое горение дуги обеспечивается подачей на дугу в начале каждой половины периода переменного напряжения сварочного трансформатора импульса напряжения прямой полярности, т. е. совпадающего с полярностью указанного напряжения.

Зачем сварщику нужен осциллятор, как он работает

В работе с электродуговой сваркой необходимо обладать определенным навыком. Он потребуется не только при формировании шва, но и уже на начальной стадии, когда происходит процесс розжига дуги. В классическом представлении дуга возникает в результате соприкосновения электрода с поверхностью металла. Чтобы 1 см воздуха стал проводником, необходимо приложить разность потенциалов примерно в 30 тысяч вольт. Естественно, такое напряжение слишком высоко даже для современных инверторов, поэтому единственной возможностью зажечь дугу является соприкосновение с постепенным удалением электрода.

Результат такой манипуляции напрямую зависит от мастерства сварщика, однако даже профессионалы не гарантируют того, что стабильная дуга образуется после первого соприкосновения.

Зачастую сварщик совершает колебательные движения держателем, выполняя при этом постукивания о поверхность детали с целью нарушения слоя окисла. Особенно явно такие сложности возникают при работе с цветными металлами. Если учесть то, что по регламенту сварка цветных металлов ведется малыми токами, то вероятность получить стабильную дугу резко снижается.

Избежать подобных проблем помогает устройство, более известное, как осциллятор для сварки. Он выступает в качестве дополнительного оборудования к источнику питания при ведении аргонодуговой сварки. Для его использования мастер обязан обладать достаточным объемом знаний, начиная от устройства и заканчивая способом подключения.

Принцип действия и назначение

Начнем с того, что сформулируем основную идею работы данного устройства. При работе сварочного инвертора на электроды подается напряжение 220 В. Если сварка ведется переменным током, то его частота составляет 50 Гц. «Поверх» этого напряжения в импульсном режиме подается высокая разность потенциалов и высокая частота. Количество таких импульсов, как правило, невелико. Добавочный высокочастотный ток должен лишь разжечь дугу. На это уходят доли секунды. Для качественно оценки следует подчеркнуть, что амплитуда колебаний напряжения достигает 6 кВ, а частота при этом составляет 500 кГц. Но за счет малой продолжительности импульса мощность электрического тока не превышает 300 Вт.

Среди пользователей возникает лаконичный вопрос: «Может ли осциллятор генерируемым током проводить сварку металлов?». Действительно, это было бы логично, однако низкая мощность не позволяет расплавить металл и присадку, поэтому импульс используется исключительно для пробоя воздушного зазора. В задачи сварщика входит лишь приближение электрода на расстояние примерно 5 мм и нажатие кнопки. В осцилляторах интегрированного типа кнопка локализуется прямо на держателе. Длительность импульса соответствует времени удержания кнопки. Далее сварка проводится в обычном режиме.

Высокочастотный ток протекает через диэлектрик (воздух) после активной ионизации. Практически моментально возникает дуговой разряд. Одновременно ионизированный воздух становится проводником, и основной ток сварочного аппарата течет, образуя электрическую дугу. Если процесс сварки автоматизирован и инвертор обладает микропроцессором, то осциллятор в процессе формирования шва автоматически включается при необходимости, когда возникает тенденция гашения дуги. Примером может служить ситуация с перепадом напряжения или случайного движения руки сварщика в сторону. В результате работы осциллятора можно получить качественный и равномерный шов.

Устройство и работа

Если с назначением осциллятора разобраться не так сложно, то для понимания его работы потребуются некоторые знания в области физики. Первым делом необходимо понимать, что с помощью этого прибора мы получаем дистанционный розжиг дуги и в процессе сварки стабильную дугу, которая статична по отношению к изменяющемуся зазору между электродом и поверхностью металла.

Осциллятор принципиально состоит из нескольких блоков:

Повышающий трансформатор служит для преобразования амплитуды напряжения.
Колебательный контур, имеющий классическое строение. Он состоит из конденсатора и катушки индуктивности. В этом контуре возникают высокочастотные колебания.
Разрядник. Его основной элемент – воздушный зазор, в котором возникает искра.

Естественно, нами не учтены различные датчики, обеспечивающие автономность работы и систему контроля. При реализации интегрированной схемы, когда осциллятор является составной частью аргонодугового инвертора, устройство оснащено клапаном подачи газа. Последний управляется микропроцессором и подает аргон в нужный момент времени. Осциллятор оснащен системой безопасности, обеспечивающей бесперебойную работу электрической цепи, а также сохранность жизни и здоровья самого сварщика. От поражения электрическим током защищает конденсатор. В случае его пробоя в работу вступает плавкий предохранитель, размыкающий цепь при превышении силы тока.

Алгоритм работы осциллятора можно представить в виде последовательности процессов. Рабочее напряжение бытовой сети поступает на первичную обмотку повышающего трансформатора. После преобразования тока на вторичной обмотке индуцируется ЭДС заданной величины (5-6 тысяч вольт). На данный момент частота тока равна промышленной частоте, то есть, 50 Гц. К обмотке вторичной катушки подключен конденсатор колебательного контура. Он начинает заряжаться, но так как собственная частота колебательного контура превышает частоту тока на обмотке, то в контуре возникают колебания. Изначально контур разомкнут, но пробой в разряднике играет роль своеобразного ключа и замыкает цепь. Колебания тока в контуре поступают на электрод.

Одним из примечательных свойств конденсатора является пропускание переменного электрического тока. Емкостное сопротивление с повышением частоты уменьшается. Блокировочный конденсатор является препятствием для низкочастотного тока, которым питается сам инвертор, однако пропускает высокочастотный ток. Таким образом, обеспечивается защита осциллятора от короткого замыкания.

Виды, подключение

По принципу работы устройства делятся на два типа:

Осцилляторы непрерывного действия.
Осцилляторы импульсного действия.

При работе осциллятора первого типа сварочный ток суммируется с высокочастотным током высокого напряжения. Зажигание дуги происходит без непосредственного контакта электрода с поверхностью металла. При малом значении силы тока дуга остается стабильной. Исключается разбрызгивание металла и поражение сварщика электрическим разрядом. Такой осциллятор может быть включен в сеть последовательно или параллельно. При последовательном соединении устройство включается в разрыв кабеля электрода. Подобное подключение позволяет использовать осциллятор более эффективным образом. Нет потери энергии на обеспечение защиты от высокого напряжения.

Импульсный осциллятор подключается параллельно и используется преимущественно в тех случаях, когда требуется вести сварочные работы переменным током. Вся сложность заключается в том, что устройство должно реагировать на смену полярности, причем за минимальное время. Поддержать дугу, повысив ее стабильность, может только ток высокой частоты импульсного типа. Если применить при такой сварке аппараты непрерывного действия, то дуга будет получена без особых проблем, однако повторное ее зажигание уже невозможно, то есть осциллятор будет выполнять только одну свою функцию.

Наличие в схеме конденсаторов позволяет сделать более функциональное устройство. Накопленный электрический заряд позволяет производить повторные импульсы и поджигать дугу в процессе формирования шва, если сварщик случайно отклонил электрод на большое расстояние. В схеме устройства без обратной связи не обойтись. Именно управляющая система обеспечивает синхронизированный разряд конденсатора.

Что такое сварочный осциллятор и как его сделать своими руками – 5 лучших схем

Если Вы хотите узнать о том, что такое сварочный осциллятор и для чего он нужен или вы хотите его самостоятельно сделать в домашних условиях, то все это вы найдете в нашей статье. Для Вас мы подробно описали принцип работы устройства, подобрали рабочие схемы и видео для сборки, а также способы откуда можно взять детали чтобы не тратить лишних денег.

Что такое «осциллятор» и его назначение для сварки

Осциллятор представляет собой генератор электрического тока высокой частоты. Ток позволяет связать катод и анод без прямого контакта. Устройство создаётся в модульном исполнении и включается в электрическую цепь между держателем вольфрамового электрода и источником питания.

«Продвинутые» сварочные аппараты поставляются уже с установленными осцилляторами – для максимального удобства сварщика. В любом исполнении устройство нужно для таких целей:

создание краткосрочного импульса, вследствие действия которого между анодом и катодом возникает сварочная дуга – это смотрится практически как молния, проскакивающая между электродом и поверхностью металла;
поддержание требуемого значения номинального напряжения сварочного тока – вследствие этого дуга становится стабильной, что гарантирует непрерывность сварки.

Активная мощность доходит до 200-250 Вт, при этом длительность выдачи импульсов не превышает 30-40 микросекунд. При замыкании на человека ток не представляет опасности – но только в безопасном режиме.

При появлении неисправности или ошибки в подключении электросварщик легко оказывается под угрозой получения электротравмы.

Основные виды

Создать самодельный сварочный осциллятор технически возможно и дома. «Заводские» модели стоят недешёво – но они являются просто набором электротехнических деталей, которые знающий специалист отыщет в находящихся рядом устройствах.

На непрерывной подаче тока

Сварочный осциллятор, выдающий рабочее напряжение постоянно, сравнительно безопасен для сварщика.

Он генерирует импульсы с напряжением до 6 кВ и частотой до 200-250 кГц. Его главное достоинство – в зажигании дуги вне зависимости от расстояния между электродом и свариваемым металлом. Стабильность в работе обеспечивается как раз постоянством наложения высокочастотной составляющей на сварочный ток.

Как разрядник эта деталь подключается параллельно или последовательно. При последнем варианте он нуждается в средствах защиты источника питания – высокочастотные колебания способны вывести его из строя.

Импульсный осциллятор

Такой сварочный осциллятор оптимален для аппаратов на токе переменного рода.

Его главное достоинство – в удерживании разряда при смене полярности электрического тока (что происходит до 50 раз в секунду). Он генерирует сжатый во времени импульс – он и удерживает уже имеющуюся дугу.

Если сравнить с изделием постоянного действия, данный вариант имеет повышенную эффективность.

С дополнительными конденсаторами

Данный осциллятор для сварки менее распространён в силу относительной сложности: основную роль в нём играет пара-тройка дополнительных накопительных конденсаторов. Их заряжание производится силами отдельного блока питания, функционирующего ступенчато (разряд – заряд – разряд).

Суть работы устройства: в первую очередь накопленную энергию получает сварочная дуга, после чего выполняется отключение конденсаторов от основной схемы и их заряжание, но при разрыве дуги синхронизирующее устройство включает конденсаторы обратно в цепь, в результате чего успевшая накопиться энергия выбрасывается в воздушный зазор.

Осциллятор для сварки состоит из следующих основных компонентов:

трансформатор: обязательная характеристика – повышающий (для образования необходимого напряжения);
стандартный колебательный модуль: аппарат из катушек и конденсатора (одного или нескольких), нужен для генерирования колебаний высокой частоты;
разрядник с вольфрамовыми электродами: для получения искры при пробое;
стабилизатор питания: для выпрямления входного напряжения;
блок контроля;
линия обратной связи по току;
предохранитель для разрыва электроцепи при чрезмерно резком повышении силы тока.

Также конструкция может включать в себя клапан газового типа (для защиты от повышения собственной температуры изделия), трансформатор выходной и датчики для механизации работы.

Для полной автоматизации устанавливается микропроцессор и элементы системы безопасности – они выдерживают корректную работу.

Функционирует этот механизм примерно следующим образом. Рабочее напряжение подаётся на повышающий трансформатор – на первичную обмотку. В результате электротехнического процесса на его вторичной обмотке возникает электродвижущая сила величиной в несколько киловольт. Текущая частота тока соответствует входной частоте (50 Гц).

Вторичная обмотка подключается к специальной конденсаторной сборке — так называемый «конденсатор колебательного контура». Начинается его постепенное заряжание, из-за чего в контуре проявляются собственные колебания. Их частота постепенно растёт и в какой-то момент превышает частоту тока входного.

При этом разомкнутый контур замыкается силами разрядника – специального ключа. Накопленные колебания поступают по энергоцепи, воздушный зазор «пробивается» напряжением, подаваемым с крайне высокой частотой, сварочный аппарат начинает активную работу.

Для полного представления невысокой сложности рекомендуем взглянуть на схему сварочного осциллятора.

Как использовать

Независимо от того, изготовлен осциллятор своими руками или куплен как готовое изделие, важно помнить про ряд основополагающих правил при его применении для ТИГ-сварки своими руками (впрочем, и для других способов тоже).

Сварочный осциллятор допускается применять только совершеннолетним лицам.

Для инвертора

Осциллятор для инвертора нуждается в дополнительных мерах безопасности:

регулировка производится исключительно в состоянии полного отключения от питающей энергосети;
общая очистка механизма и зачистка контактов производится в том же режиме;
при работе важно проверять исправность блокировки на постоянной основе, важность этого сложно переоценить – выход из строя чреват электрической травмой сварщика или другого специалиста;
частота импульсов также подлежит контролю – не допускается превышения 40 мкс.

Для плазмореза

Сварочный осциллятор, созданный своими руками или купленный, для плазмореза требуется подстроить под фактически применяемый плазменный резак. С целью получения устойчивого процесса для этого кропотливо подбираются тиристоры.

Главная особенность энергоцепи плазмореза – постоянное наличие импульсов, поэтому при выключении из сети контакты будут под напряжением. Технику безопасности забывать не стоит.

Схемы для осциллятора

Схема сварочного осциллятора – техническое решение, основывающееся на том, какие планируются частота применения и условия эксплуатации.

Совместно с аргонодуговой сваркой

Осциллятор своими руками для аргонодуговой сварки следует создавать по принципу постоянного действия. Подключение производится через «штатный» трансформатор. Сборка не потребует дорогих или уникальных деталей, затруднения возможны только с тиристорами. Они подбираются при проверке устойчивости разряда.

Хотя возможно сработать и без тиристоров – схема осциллятора такой конструкции проще.

Для инверторного устройства

Схема осциллятора состоит из таких элементов:

общий блок питания;
источник питания для конденсаторов;
выпрямитель входного тока;
блок, генерирующий целевой импульс;
трансформатор для создания повышенного напряжения;
управляющий блок.

Монтируется готовое изделие между выпрямителем и держателем для электрода.

Подробнее о том что такое tig сварка можете узнать перейдя по ссылке.

Осциллятор для сварки алюминия

Самодельный осциллятор для обработки алюминия почти обязателен при отсутствии «заводского». Дело – в особом режиме горения дуги, который характеризуется слабой устойчивостью.

Главная задача при этом – постоянное превращение низкой частоты переменного тока в высокую.

С плазморезом

Осциллятор для инвертора создаётся искрового типа – ввиду необходимого напряжения порядка 20 кВт для генерирования плазмы. По нажатии его кнопки включения заряд начинает накапливаться в конденсаторе (конденсаторах), по готовности или необходимости сбрасываясь на воздушный промежуток.

Такие продаются готовые, но и сделать самостоятельно тоже возможно, главное – знать радиотехнику.

При изготовлении своими руками осциллятора для плазмореза важно не забыть такие элементы:

кнопка для запуска источника питания всего плазмореза, вместе с который запитывается также и конденсатор;
конденсатор (обращаем внимание на необходимые тип и мощность) – этот компонент напрямую влияет на продолжительность импульса;
тиристоры (тоже – тип и мощность) – при закрытии тиристоров появляется устойчивость сварочной дуги.

Пошаговое изготовление

Собрать осциллятор своими руками лучше всего с помощью опытного сварщика. При этом экономика тут проста: если варить придётся регулярно, оптимально купить сертифицированное изделие, а если буквально раз-два в год – дешевле сделать самому.

Для этого потребуются «обычные» дроссель (ферритовое кольцо с медным кабелем), готовый трансформатор, выключатель. Желателен индикатор замкнутости соединения (к примеру, МТХ-90).

Осциллятор для инвертора

Ввиду универсальности и широкого спектра возможностей инверторной и плазменной техники следует учесть особенности будущего применения сварочного осциллятора:

целевое назначение: тип свариваемых сплавов и их толщина (поверьте, это имеет значение);
требуемые параметры номинального тока и мощности – если они эксклюзивные (к примеру, достаточно высокие), электротехнические компоненты нужны будут недешёвые.

Для сборки прибора под инвертор своими руками следует не забыть следующее:

обмотки трансформатора доводятся под требуемый ток – изменяется количество витков, сердечник дополнительно обматывается;
устанавливается разрядник;
цепь усиливается колебательным контуром, снабжённым одним или парой конденсаторов;
после сборки выполняется проверка: кнопкой пуска активируется разрядник, который генерирует сварочную дугу.

Если прибор собран корректно, дугу будет легко зажечь, она будет отличаться высокой устойчивостью. Подробнее о том что такое дуговая сварка можете узнать перейдя по ссылке.

Осциллятор для плазмореза

Осциллятор для плазмореза своими руками собирается по известной схеме, но важно обратить внимание на конденсаторы. Наибольшим ресурсом и рабочей гибкостью считаются компоненты от люминесцентных ламп.

Как вариант можно включить в цепь не трансформатор, а умножитель напряжения – сняв его с телевизора, жидкокристаллического монитора или копировального аппарата.

Изоляцию важно обеспечить как можно более качественную – иначе ток высокой частоты «пробьёт» свою же обмотку. Для профилактики гудения рекомендуется обработать готовые намотки эпоксидкой.

Из микроволновки

Осциллятор своими руками можно собрать с помощью деталей из микроволновки. Основной компонент – трансформатор от СВЧ-печи, который станет силовым блоком. Он хорош возможностью создания целых 2,2 кВ – в безопасном режиме, в считанных десятках сантиметров от пользователей.

Нарастить с 2 кВ до 5-6 кВ можно с помощью добавляемых конденсаторов. Сердечник под высокочастотный трансформатор сгодится от устаревшего монитора.

Под первичную обмотку подходит медный кабель с толщиной 15 мм, под вторичную – с сечением до 50 мм2. Закрытие обмоток производится винилом и специальной трансформаторной бумагой.

Разрядники качественно получаются из обычных болтов и медных патрубков.

Клапан пуска аргона покупается готовым. Также в список покупок можно внести кнопку пуска вместе с её источником питания.

Как вариант применения подручных материалов можно взять части уже не микроволновки – а ненужного телевизора. Так, трансформатор ТДКС почти гарантированно будет в рабочем состоянии – он популярен для создания самодельной сварочной техники, поэтому его легко купить.

Схема которую автор демонстрирует на видео, вы можете скачать кликнув на картинку, и в открывшемся окне нажать правой кнопкой мыши и выбрать в пункт сохранить как.

Из катушки зажигания

Распространённость автомобильных катушек зажигания привела техническую мысль и к этой конструкции. Однако ввиду неполного сходства выходных характеристик с оптимальным уровнем всё же применять этот вариант не рекомендуется.

Катушка дополняется высоковольтным диодом и тиристорными сборками – для этого нужно владеть электротехникой. В ином случае дуга не будет гореть, а электробезопасность окажется под угрозой.

Основные ошибки

Чтобы не испытывать неудобств и не получать травм при эксплуатации данного прибора рекомендуется применять его исключительно по назначению – для соответствующего конструкции процесса. Теоретическую схему и готовую конструкцию лучше перед включением продемонстрировать опытному специалисту.

Для получения требуемой стабильности в работе иногда мало задействовать штатный источник питания. При постоянно меняющихся частоте и напряжении рекомендуется ввести в электроцепь так называемый автотрансформатор – он сгладит недопустимые колебания.

Планирование конструкции агрегата следует вести с запасом на погрешности и внешние влияния. Так, дроссель окажет неоценимую поддержку при сглаживании колебаний при их напряжении до 1 кВ и не позволит сгореть вторичной обмотке трансформатора, а конденсатор для блокировки будет защищать колебательный контур.

При прокладывании обмоток важно не допустить коротких замыканий – их легко предотвратить с помощью изолирующих материалов и пропитывания готовых жил специальными лаками (к примеру, бакелитовым).

Организация заземления – один из ключевых шагов в плане безопасности. Заземление позволяет избежать поражения электрическим током. Причём если основной вред от электричества наносится внутренним органам и крови, то оптимально планировать номинальную частоту тока до 300 кГц – так будут вызваны лишь ожоги кожи и верхних тканей.

Правила эксплуатации осцилляторов

Самодельный осциллятор следует защищать от осадков и образования конденсата. При работе вне помещения обязательно накрывать при дожде или снеге. Рекомендуется следить за влажностью воздуха: если она выше 95…98%, процесс следует отложить.

Агрегат должен располагаться в чистой атмосфере (без излишней загазованности и запылённости), на него не должны оказывать влияние химически агрессивные вещества;

Допускаемая температура окружающего воздуха должна быть в интервале от -15…-10 до +40…+50°С (в соответствии с инструкцией производителя, если она имеется).

Работать с ним можно не только сваркой – резка тоже возможна. В любом случае проверяется надёжность смонтированного заземления и всех остальных соединений.

Перед включением необходимо проверить корпус и соединения на отсутствие коррозии, пыли и грязи, смазочных материалов и жидкостей.

Расскажите в комментариях собрали ли вы осциллятор или купили готовый, а также почему приняли такое решение.

Читайте также: