Сечение провода для точечной сварки
Обновлено: 13.05.2024
При переупаковке литий-ионных элементов типоразмера 18650 (при ремонте АКБ) или при создании новой батареи встает вопрос, каким способом соединить банки шинками. Обычно это делается одним из способов – точечной сваркой или пайкой. У каждого метода есть свои плюсы и минусы. Так при сварке создается очень локальный и очень кратковременный нагрев. Это положительно влияет на емкость батареи – во время процесса сепаратор не расплавляется. Минусом считается небольшая площадь пятна контакта, которая может ограничивать максимальный ток. В некоторых случаях (сборка батареи для ноутбука и т.п.) кратковременная высокая токоотдача не нужна, поэтому сварка считается предпочтительной. В других ситуациях выбор метода за пользователем.
Чем можно варить
Самый лучший вариант сварки для новых аккумуляторов 18650 – промышленный аппарат. Для большинства пользователей он не доступен, поэтому приходиться делать что-то свое.
Аккумулятором
Суть метода точечной сварки, как разновидности контактной сварки, состоит в быстром разогреве соединяемых металлических деталей проходящим через место сопряжения током. При этом выделяется большое количество тепла, которое расплавляет металл в точке контакта, а сжатие способствует диффузии расплавленных областей и образованию прочного соединения. Задача состоит в том, чтобы получить в месте сопряжения достаточно высокий ток. Такой ток можно получить от аккумулятора – например, токоотдача полностью заряженного автомобильного аккумулятора может составлять 700+ ампер. Но наибольший ток зависит от переходного сопротивления в месте прилегания свариваемых поверхностей, поэтому важно уделить внимание чистоте контактируемых граней. Также ток ограничивает сечение проводов, поэтому надо брать провода сечением не менее 10 кв.мм. (лучше 16 кв.мм.).
Сначала надо подготовить шинки – их вырезают из никелевой ленты (точнее, лента изготовлена из никелированной стали). Дальше надо подключиться к аккумулятору – лучше сделать это с помощью штатных автомобильных зажимов. К ним надо подключить проводники соответствующего сечения. С обратной стороны можно сделать специальные наконечники, а можно не делать – не очень удобно, но не возникнет дополнительного переходного сопротивления.
Варить надо в нескольких точках – обычно, в 3..5. По окончании процесса надо проверить качество соединения – подергать рукой. Шинка не должна отрываться.
Прибор из трансформатора
Если под рукой нет аккумулятора, можно сделать сварочный аппарат из понижающего трансформатора. Подойдет трансформатор габаритной мощностью 150..200 Вт. Это означает, что сечение центрального стержня сердечника должно быть 17…20 кв.мм. Надо удалить вторичную обмотку и намотать другую – 2..3 (можно 4) витка проводом соответствующего сечения. В интернете можно найти советы мотать вторичку кабелем от сварочного аппарата, но для приварки шинок к аккумуляторам достаточно проводника сечением (не толщиной!) 10..16 мм.
Неплохо для подобной цели подходят трансформаторы от неисправных СВЧ-печей, к тому же их можно купить по цене лома. В первую очередь надо удалить вторичную высоковольтную обмотку и выколотить шунты (они занимают место, которого и так немного, и несколько снижают мощность трансформатора).
В освободившееся место надо уложить не менее трех витков провода. Если взять проводник сечением 16 кв.мм, можно постараться, и уложить 4 витка.
Выведенные концы обмотки можно снабдить наконечниками. Крепить их надо обжимом, а не пайкой – при нагреве припой может потечь.
Чтобы управлять током и длительностью импульса, потребуется модуль NY-D01, а для его питания – маленький трансформатор с выходным напряжением 9..12 VAC. Все это надо подключить согласно схеме, приложенной к плате, и упрятать в подходящий корпус.
После окончательно сборки можно опробовать аппарат. Возможно, придется подобрать параметры сварки для получения оптимального результата.
Конструкция трансформатора от СВЧ-печи такова, что он ощутимо греется даже на холостом ходу. Нельзя держать первичную обмотку под напряжением сети дольше получаса.
Самоделка из конденсаторов
Если нет трансформатора достаточной мощности, можно пробовать применить батарею из оксидных конденсаторов. Конденсатор имеет свойство накапливать энергию в течение относительно длительного времени, а потом почти мгновенно отдавать ее. Можно собрать батарею достаточной емкости из оксидников, зарядить ее от любого имеющегося источника напряжения, и разряжать на контакты сварочного устройства.
Сопротивление R зависит от наибольшего тока источника. Его можно рассчитать по формуле R=U/Imax, где:
- U – напряжение источника;
- Imax – наибольший отдаваемый ток.
Так, если есть 12-вольтовый источник с наибольшим током в пол ампера, то резистор должен быть 24 Ома и его мощность должна составлять U*I=6 ватт. Можно ставить резистор и с меньшей мощностью – расчеты показывают, что батарея в 100 000 мкФ полностью зарядится за 12 секунд, причем наибольший ток будет идти только в первый момент, потом он падает по экспоненциальному закону. Резистор даже меньшей мощности сгореть не успеет.
Начальный ток зависит от напряжения, до которого заряжены конденсаторы, а длительность тока разряда (а, следовательно, энергия, передаваемая к месту сварки), зависит от емкости батареи. Ее выбирают по необходимости – насколько массивными окажутся свариваемые детали, насколько сложно их прогреть.
Конденсаторы должны с запасом выдерживать рабочее напряжение. Так, для 12-вольтового источника надо применять емкости не менее, чем на 16 вольт.
Готовые аппараты с Китая
Если нет желания заниматься самоделками, можно прибегнуть к помощи торговых интернет-площадок Юго-Восточной Азии. Существует два варианта решения проблемы:
- подобрать готовые сборки из батарей типоразмера 18650 (если предстоит разовая работа);
- купить готовый аппарат для точечной сварки (если подходящую сборку найти не удалось или предстоят масштабные работы).
В ценах 2021 года такое устройство обойдется от 1200 до 5000 рублей.
5000 W
Китайцы заморачиваться с названием не стали, и назвали этот аппарат просто – 5000 W. Он предназначен для приварки ленты толщиной 0,1 или 0,15 мм. Сварочный ток регулируется. Производитель обещает высокое качество соединения и красивый шов. Многочисленные положительные отзывы оставляют надежду, что это так.
BTL-02
Также неплохую репутацию имеет аппарат BTL-02.
Работает от аккумуляторов, заявленный наибольший ток – 1,1 кА. Варит никелированную сталь толщиной до 0,2 мм. Имеет защиту от сверхтока, перезаряда АКБ и т.д. Имеет 30 градаций настройки сварочного тока и 25 градаций настройки времени импульса. Декларируется, что электроды служат до 50 000 сварок. Потом их можно заменить.
LC-DB1
Этот аппарат относится к классу «ручек». Продавцы тщательно скрывают его технические характеристики, делая упор в описании на дизайн в стиле HighEnd и возможность работы в режиме Split – электроды разъединяются, их можно держать двумя руками на удобном расстоянии.
Все, что удалось найти — что аппарат предназначен для приварки никелевых полосок к аккумуляторам 18650. Зато цена – одна из самых низких. Решение о приобретении – за потенциальным покупателем.
Технология сварки и советы по соединению банок между собой
Как известно, контактная сварка состоит из двух операций:
- плотное сжатие заготовок;
- разогрев места контакта мощным импульсом тока.
Для прижатия соединяемых поверхностей во многих аппаратах применяются специальные струбцины. При сварке ячеек АКБ они не нужны – аккумулятор достаточно хрупкий предмет, не надо превышать усилие одной человеческой руки, чтобы не сломать банку. Возможно, для каждой ленты и даже для каждого типа аккумуляторов (корпуса делают из разного металла) придется подобрать параметры сварки. Ориентироваться надо на следующие цифры:
- минимальный ток – 500 А (если меньше, качество соединения страдает);
- максимальный ток – 1000 А (если больше, начинают обгорать электроды);
- длительность импульса – 15..20 мс.
По окончании процесса надо опробовать качество получившегося шва. Прочность должна быть такой, что рукой оторвать шинку от аккумулятора невозможно.
Для наглядности рекомендуем серию тематических видео.
Контактная сварка является надежным и щадящим методом соединения элементов 18650 в батарею. Очень важно освоить технологию, подобрать режимы, и тогда АКБ прослужит долго.
Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.
Аппарат точечной сварки своими руками
Многие просили меня поделиться информацией по этому полезному устройству. С удовольствием делюсь.
Хотел бы предупредить, что любые действия, которые вы делаете, при сборке данного устройства, Вы делаете на свой страх и риск. Автор не несет ответственно за любые действия или последствия сборки и использования данного устройства. Помните, что высокое напряжение опасно для вашего здоровья. Обеспечьте максимальную безопасность при сборке и эксплуатации этого устройства.
Продолжим.
Сразу скажу, что мой вариант сделан на скорую руку и очень топорно. Я и сам пока не определился, как же мне окончательно облагородить. Но это вполне рабочий вариант, с помощью которого я уже собрал 5 АКБ.
Для его изготовления понадобится:
1. Трансформатор от микроволновки мощностью 700 Вт минимум. Лучше от 1000 Вт микроволновки.
2. Провод сечением не менее 25 мм2. Я взял 32 мм2. — 1 метр. Вообще, чем короче по длине получится провод, тем меньше потерь будет.
3. Клеммники — 2 шт. Это по желанию. Можно и без них, если хорошо облудить концевики.
4. Кнопка. Рекомендую от той же микроволновки. Она выдерживает нагрузки и не горит.
5. Клеммники для питающего провода, чтобы аккуратно прицепиться к первичной обмотке.
6. Жала от 100 Вт. паяльника медные — 2 шт. для сварочных контактов.
Из инструмента:
1. Ножовка, стамеска для опиливания или вырубывания вторичной обмотки.
2. Паяльник 100 Вт, чтобы пропаять концы или припой и газовая горелка, для тех же целей.
Первым этапом нужно избавиться от вторичной обмотки. Ее отпиливаем и выбиваем. Можно конечно распилить по линии сварки корпус трансформатора, вынуть целиком вторичку и потом склеить эпоксидкой корпус, но после этого, говорят, корпус будет издавать треск.
Напомню, в стандартном трансформаторе от микроволновки первичная обмотка идет внизу, а вторичная вверху. Между ними есть шунты. Их нужно оставить.
При демонтаже вторичной обмотки не повредите первичную.
Теперь просовываем наш толстый провод на место вторичной обмотки, чтобы получилось 1-2 витка. Больше и не нужно. Т.к. чем больше витков, тем больше напряжение. А повышать его смысла нету.
После этого выравниваем концы отходящие от трансформатора нашей новой вторичной обмотки. Важно, чтобы они были одинаковой длины.
Лудим, пропаиваем концы провода и одеваем клеммники на концы нашего толстого провода.
Теперь обжимаем клеммники на проводах, которые будут питать первичную обмотку. Т.е. тот провод, который будет вставляться в обычную розетку.
На одном из проводов в разрыв ставите кнопку от микроволновки. Ставить ее лучше в месте, до которого удобно дотянуться.
А дальше уже идет полет фантазии, как сделать контактную группу, которая и будет у нас сваривать.
Я у знакомого взял контактные группы от 200 или 300 А предохранителей. Они медные и медь хорошая. Раздобыть можно в старых электрощитах.
Переделал их под держатели контактных электродов. Получилось не плохо. Контакт получается надежный. Не греется.
Всю конструкцию разместил на доске, толщиной 50. Что под руку подвернулось.
Замеры показали напряжение холостого хода 1,5 В. В режиме короткого замыкания 1,2 кажется.
К сожалению мои токовые клещи рассчитаны на ток до 400А, поэтому использовал расчетную методику.
По расчетам, ток в рабочем режиме должен быть в районе 1000-1200А.
Рекомендации по сварке. Контакты нужно прижимать плотно, чтобы не было зазора между привариваемой пластиной и корпусом батареи. В противном случае, пластину может прожечь, а также корпус батареи. Сильно давить тоже не стоит, т.к. тогда будет просто нагрев.
Контакты специально сведены к центру, чтобы расстояние между точками сварки было не больше 5 мм. На картинке они закорочены, т.к. находятся ниже высоты стандартной батареи 18650.
Точечная сварка из микроволновки
Всем доброго времени суток! И так начну. Как то видел на просторах интернета точечную сварку из трансформатора микроволновки и решил сделать и себе. Разобрал микроволновку, достал трансформатор с сетевым фильтром микроволновки. Дальше Распилил по сварным швам трансформатор для удобства демонтажа старой вторичной обмотки и намотки новой!
Первичную обмотку я оставил родную, а вторичную намотал проводом КГ-35 квадратов меди, на намотку ушел 1 метр, но чтоб выводы были по длиннее советую брать 2 метра провода. Намотал 3 витка без1/4 витка.
Да, еще между обмотками трансформатора стаял шунты из того-же трансформаторного железа, нужны они для ограничения тока магнитрона печки, чтоб он не пошел в разнос, я их для сварки убрал!
Сварил обратно трансформатор. Варил его сжав в тисках и сначала точечно прихватив все углы и стороны, а потом варил по одному шву давая остыть трансформатору, чтоб не погорела проводка его! Дальше из той же микроволновки сделал корпус для будущего аппарата. Потом пошла сборка: сетевой провод остался от микроволновки, потом сетевой фильтр, автомат на 25А — можно и на 16А но у меня был только на 25А. Купил наконечники 35/10 — 35 это под квадрат провода, а 10 это отверстие под болт на 10. Залудил кончики проводов и залудил наконечники, лудил в тигеле с припоем, а перед этим протравив в ортофосфорной кислоте. Далее спаял наконечники с проводниками и завершил сборку аппарата.
Для использования аппарата для точечной сварки, будут сделаны медные электроды, аппаратом варил даже скрутки медных проводов, правда медно-графитовый электрод очень сильно нагревается и его нужно менять на стальной. Так же аппаратом можно разогреть заржавевшие болты и гайки, а потом после остывания их выкрутить.
Кому не сложно спасибо за репост, может кому еще пригодится тема!
Всем супер драйва и хорошего настроения!
Комментарии 139
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.
Померь сколько ом первичка у тебя? У меня 3,2 ом. Вначале работало, а теперь почему- то не работает и гудеть стало тихо при сварке. Наверно накрылась первичка, предполагаю.
Первичка 2 Ом ровно
Спасибо! Какой листы эта сварка толщиной соединит?
если добавить в нее кондеры то будет веселее, а так смотря сколько держать, можно и 2 по 2 легко
сейчас делаю мощнее и споттер, будет видео на моем канале в ютубе
Сними видео с этой конструкцией как варит! Потом уже то!
Почему нет не слова про схему подключения первички?
Доброго времени суток.
Решил собрать данный апарат и вот, взял два транса, срезал не разбирая намотал 50ый провод и… И все, трансы гудят, померял мультиметром на холостом ходу, а тока нет.
Прочитал тут что на холостом его и не будет, ну думаю, хорошо, взял лампу от машины присоединил, загорелась, потом электрод и на клеммы его положил, начал он как гвоздь у всех нагреваться.
Я радостный выключил и начал ваять корпус, все присоединил, включаю, а трансы гудят, а "гвоздь " не плавят, лампу присоединяю и нечего не происходит.
Самый прикол в том что, в начале как только намотал провод на один транс и замерял на "холостом ходу"мультиметром, показало 1,5вольт?!
Подмотал на второй, замерял 0вольт?!
Размотал, подумал может что то не так намотал, снова подмотал второй, показало на холостом 3 вольта?!
Радостный уехал домой, приезжаю на утро в гараж, подключаю иии…опять 0 вольт?!
После, 2часов раздумий залажу в интернет, потом сюда, пернматываю снова, иии дальше выше мною описанные операции с электродом- все работает.
Вот пишу сейчас, т.к. он снова трансы
гудят а не работают, друг о друга клеммой чиркаешь и он мааааленькую искорку выдаёт, но лампу не зажигает и гвозь не плавит.
Вот такие чудеса, не знаю что и делать.
P.s. видел я этот маленький проводок " землю"каторый приклепан был к телу транса я его оборвал при разборке.
Как я понял этот провод был со вторички каторую срезал и он же ненужен вроде? Или я не прав
Этот маленький провод что оборвали с корпуса транса присоедените назад это с первички и будет вам счастье, обязательно на корпус подайте ноль или заземление
Я так понял, взять с любой клемы первички и кинуть на корпус?
нет. используйте провод питания с заземлением и провод заземления присоедените на корпус транса, чтоб случайно фазу не подать на корпус, да и на трансе присоедените проводок что к корпусу шел
Вообщем я ненашел куда этот провод прикрутить, взял первый транс так же без проводка и как нестранно выдовал на холостых 1.5 Вольта, спомащью машинного масла и ловкости рук, без разбора транса, внедрил третий виток 50провода, подсоедин л питание и вуаля, шайбы стал приваривать.
Так и до сихпор загадка, как один транс работает без этого проводка а второй так и не мог выйти на рабочие параметры, хотя оба гудели и иногда(описал ранее) выдавали 3вольта.
Вообщем итог, цель достигнута, но сути так и не разобрав где собака зарыта. Позже в БЖ выложу у себя весь процесс.
Надо поменять провода первичной обмотки местами на ОДНОМ из трансформаторов.
Поменяй на первичке одного из транса клеммы местами
отлично!))
хочу сделать такую штуку для отворачивания закоревших болтов в авто, нагревая их таким прибором
есь пару вопросов
витков толстого провода нужно брать больше или меньше и что меняется при этом?
опасно ли такое устройство и на что обратить внимание?
чем меньше витков тем меньше напряжение и больше ампераж, и на оборот. до пяти вольт этот транс не чувствует кз, выше пяти будет очень сильно греться.2-3 вольта я думаю оптимально. если соблюдать технику безопасности то безопасно, если будете работать им продолжительное время то лучше куллер с компа поставить или от сварочного полуавтомата он как раз на 220вольт
А как влияет на нагрев первички?
Чем ниже напряжение тем больше будет греться так как ток выше? Верно я понял?
Думаю сделаю так же почти 3 витка, а то я тоже и провода хочу сваривать. А ленту к аккуму и так приварит без проблем. Ну к NiCd например для шуруповерта.
А на фото где намотано это провод 1 метр взят или 2?
Не, я именно в выборе 2 или 3 витка. С статье описано и на фото 3 витка, а если сделать на 1 меньше. Я про это
Страшного ничего не будет, сделал почти 3 витка и это в статье написано (3 витка без1/4) я это сделал по нескольким причинам
1. чтоб выводы проводника выходили на одну сторону
2. чтоб плотно провод сидел в трансформаторе
3. чтоб больше был вольтаж для сварки проводов (для лучшего образования дуги)
и то что у меня не закончен третий виток, то он сильно не повлиял не на что, а добавил 0.5вольта только
Так что у вас чтоб были полные два витка выводы будут на разных сторонах транса, чуть меньше вольтаж будет, а чем меньше вольтаж тем больше ампераж! можно даже расчитать транс с проводом
Точечная сварка/споттер из микроволновки.
Точечная сварка довольно востребована в промышленности. Она позволяет быстро и сильно нагреть локальный участок металла. С ее помощью можно сварить отдельные металлические прутки в сетке или два листа металла. Также она пригодится, чтобы открутить заржавевшие гайки и болты, нужно будет только их нагреть с помощью данного аппарата.
Кузовной ремонт с помощью точечной сварки.
Точечная сварка двух металлических пластин.
Нагрев заржавевшей гайки.
Принцип действия точечной сварки довольно простой. Свариваемые детали помещаются между двумя электродами, которые оказывают сжимающие усилие и через них протекает высокий ток, от 500А и выше. В результате происходит, нагрев металла до температуры, когда он становится пластичным и таким образом образуется неразъемное соединение после остывания свариваемых заготовок.
Схематическое изображение принципа действия точечной сварки.
В промышленности применяются довольно серьёзные аппараты, которые имеют водяное охлаждение рабочих электродов и пневматические зажимы. Такие аппараты позволяют сваривать большое количество точек за довольно короткое время. Но для домашнего использования достаточно аппарата попроще.
Точечная сварки и безопасность.
Такой вид сварки довольно безопасен несмотря на то, что для нагрева метала используются высокие токи. Но кроме большой силы тока на электродах создается напряжение всего в 1-3 вольта. Вспомним закон Ома для участка цепи.
Закон Ома для участка цепи.
Подставив в формулу напряжение 2 В и сопротивление 1000 ОМ (сопротивление человека), получим силу тока, который пройдет через человека — 0,002А. Безопасным считается ток до 0.1А и напряжение до 42В.
Сборка точечной сварки из микроволновой печи.
Для того, чтобы сделать сварочный аппарат, нам понадобится трансформатор. Его возьмём из старой неработающей микроволновой печи. Даже не обязательно весь трансформатор, а только его половина. Нам понадобится только его рабочая первичная обмотка. Вторичная обмотка не нужна и ее придется удалить.
Важно! Ни в коем случае не включайте в таком виде трансформатор в сеть! Он повышающий и создает на вторичной обмотке очень высокое напряжение, около 2000 вольт.
Отличить вторичную обмотку трансформатора от первичной очень легко. Первичная обмотка намотана из проволоки большего сечения, чем вторичная и на первичной обмотке меньше количество витков проволоки.
Удаляем вторичную обмотку. Это можно сделать разными способами. Её можно отрезать болгаркой или ножовкой по металлу. Та как медная проволока довольно мягкая, то ее можно срубить зубилом или стамеской. При удалении вторичной обмотки очень важно не зацепить первичную обмотку. Если вы повредите ее, то трансформатор придется выкинуть или сдать на металлолом.
Удаление вторичной обмотки с помощью болгарки.
Удаление вторичной обмотки с помощью ножовки по металлу.
Удаление вторичной обмотки с помощью стамески.
После того как удалили выступающие части вторичной обмотки, необходимо выбить остатки обмотки из середины трансформатора.
Выбивание вторичной обмотки.
Если обмотка не выбивается, то высверлите ее с помощью электродрели, а затем удалите остатки.
После удаления обмоток нужно удалить шунты. Они представляют собой набор металлических пластинок, обмотанный в бумагу. На фото ниже они обведены красным цветом.
Задача шунтов — замкнуть первичную обмотку по магнитному потоку и уменьшить поток через вторичную обмотку. Говоря простым языком, шунты уменьшают силу тока на вторичной обмотке, а следовательно, уменьшают мощность нашего сварочного аппарата. Поэтому их обязательно нужно удалить.
Теперь самое время заняться кабелем. Провод обязательно должен быть с медными жилами. Длина провода примерно 1.5м. Для сварочного аппарата лучше всего подойдет провод сечением 50мм 2 это примерно 8 мм в диаметре без изоляции. В процессе работы сварочного аппарата данный провод будет нагреваться от проходящего по нему тока. И чем меньше провод по сечению, тем быстрее он будет греться. Поэтому желательно провод использовать как можно большего сечения.
Если провод тяжело накручивается на трансформатор, то можно снять с него изоляцию, обмотать его хлопчатобумажной изолентой и сверху одеть термоусадочную трубку. Таким образом кабель с новой изоляцией станет немного меньше по диаметру. Изолента обязательно должна быть хлопчатобумажная. Она при нагреве не плавиться в отличие от обычной изоленты.
Таким же способом можно сделать провод необходимого диаметра из нескольких проводом меньшего сечения, предварительно сняв с них изоляцию и скрутив их в одну жилу.
Осталось надеть на провод специальные обжимные наконечники. Обжать их можно просто расплющив молотком или в тисках.
Провод обмотанный изолентой.
Провод в термоусадочной трубке.
Обжимной наконечник.
Провод для вторичной обмотки сварочного аппарата.
Теперь наматываем провод на трансформатор. Необходимо сделать два полных витка как показано на фото ниже.
Можно приступить к испытанию.
Нагрев сварочным аппаратом болта диаметром 5мм.
Болт разрушается от нагрева всего за 4 секунды.
Силовая часть точечного сварочного аппарата готова. Осталось сделать контактные клещи с медными электродами. Они могут быть самой различной конструкции. Сделать их можно на свое усмотрение из различных материалов. Ниже смотрите варианты изготовления контактных клещей аппарата точечной сварки.
Ультрабюджетная точечная сварка литиевых аккумуляторов дома
В жизни каждого «радиогубителя» возникает момент, когда нужно сварить между собой несколько литиевых аккумуляторов — либо при ремонте сдохшей от возраста АКБ ноутбука, либо при сборке питания для очередной поделки. Паять «литий» 60-ваттным паяльником неудобно и страшновато — чуть перегреешь — и у тебя в руках дымовая граната, которую бесполезно тушить водой.
Мне совершенно не хотелось ради нескольких сварок в год искать трансформатор, пилить его и перематывать. Хотелось найти ультрадешёвый и ультрапростой способ сваривать аккумуляторы электрическим током.
Мощный низковольтный источник постоянного тока, доступный каждому — это обычная б.у. АКБ от машины. Готов поспорить, что он у вас уже есть где-то в кладовке или найдётся у соседа.
дождаться морозов. Подойдите к бедолаге, у которого не заводится машина — он скоро побежит за новым свежим аккумулятором в магазин, а старый отдаст вам просто так. На морозе старая свинцовая АКБ может и плохо работает, но после заряда дома в тепле выйдет на полную ёмкость.
Чтобы сваривать аккумуляторы током от батареи, нам нужно будет выдавать ток короткими импульсами в считанные миллисекунды — иначе получим не сварку, а выжигание дыр в металле. Самый дешёвый и доступный способ коммутировать ток 12-вольтовой батареи — электромеханическое реле (соленоидное).
Проблема в том, что обычные автомобильные реле на 12 вольт рассчитаны максимум на 100 ампер, а токи короткого замыкания при сварке в разы больше. Есть риск, что якорь реле просто приварится. И тогда на просторах Алиэкспресс я наткнулся на мотоциклетные реле стартера. Подумалось, что если эти реле выдерживают ток стартера, причём много тысяч раз, то и для моих целей сгодится. Окончательно убедило вот это видео, где автор испытывает аналогичное реле:
Моё реле было куплено за 253 рубля и доехало до Москвы меньше, чем за 20 дней. Характеристики реле с сайта продавца:
- Предназначено для мотоциклов с двигателем 110 или 125 кубов
- Номинальный ток — 100 ампер сроком до 30 секунд
- Ток возбуждения обмотки — 3 ампера
- Рассчитано на 50 тыс. циклов
- Вес — 156 граммов
Агрегат порадовал качеством — под контакты выведены два омеднённых резьбовых соединения, все провода — залиты компаундом для водонепроницаемости.
На скорую руку собрал «тестовый стенд», контакты реле замыкал вручную. Провод использовал одножильный, сечением 4 квадрата, зачищенные наконечники фиксировал клеммником. Для подстраховки снабдил одну из клемм к АКБ «страховочной петлёй» — если бы якорь реле решил бы пригореть и устроить короткое замыкание, я бы успел сдёрнуть клемму с АКБ за эту верёвку:
Испытания показали, что машинка работает на твёрдую пятёрку. Якорь очень громко стучит, а электроды дают чёткие вспышки; реле не пригорает. Чтобы не тратить никелевую полосу и не практиковаться на опасном литии, мучил лезвие канцелярского ножа. На фото вы видите несколько качественных точек и несколько передержанных:
Передержанные точки видны и на изнанке лезвия:
Едем дальше. Как показал эксперимент на лезвии, выдержать необходимую длину импульса для сварки вручную невозможно, надо делать управление от тактовой кнопки или на микроконтроллере.
Сначала нагородил простую схему на мощном транзисторе, но быстро вспомнил, что соленоид в реле хочет кушать аж 3 ампера. Порылся в ящике и нашёл взамен транзистору MOSFET IRF3205 и набросал простую схему с ним:
Схема довольно нехитрая — собственно, MOSFET, два резистора — на 1К и 10К, да диод, предохраняющий цепь от индуцированного соленоидом тока в момент обесточивания реле.
Сначала пробуем схему на фольге (с радостными щелчками жжёт дырки насквозь через несколько слоёв), потом достаём из загашника никелевую ленту для соединения аккумуляторных сборок. Коротко жмём кнопку, получаем громкую вспышку, и рассматриваем прожжённую дыру. Блокноту тоже досталось — прожгло не только никель, но и пару листов под ним :)
Даже сваренную двумя точками ленту разделить руками не выходит.
Очевидно, что схема работает, дело за тонкой настройкой «выдержки и экспозиции». Если верить экспериментам с осциллографом того же товарища с YouTube, у которого я подсмотрел идею с реле стартера, то на срыв якоря уходит около 21мс — от этого времени и будем плясать.
Пользователь Ютуба AvE тестирует скорострельность реле стартера в сравнении с SSR Fotek на осциллографе
Дополняем схему — вместо нажатий кнопки вручную доверим отсчёт миллисекунд Ардуине. Нам понадобятся:
Читайте также: