Сварочные осцилляторы

В домашнем хозяйстве мастерового хозяина всегда найдётся сварочный аппарат . Как правило, это обычный трансформатор мощностью около 3 кВт , со вторичной обмоткой из медной или алюминиевой шины с сечением 25 … 30 мм2 и напряжением холостого хода 60 … 70 В . Для сварки применяются электроды переменного тока , которые стали относительно дефицитными . Более предпочтительными являются электроды постоянного тока , но увы …. Сварочный аппарат постоянного тока , работающий от однофазной сети пока достаточно редок . Причина тому - необходимость использования мощного дросселя , габариты которого соизмеримы с самим сварочным трансформатором . Кроме того , обязательными являются дорогие мощные диоды , установленные на больших радиаторах . Масса такого аппарата чуть не в два раза больше обычного . Конечно , массу сварочного аппарата можно уменьшить - для этого применяют трансформаторы и дроссели меньшей мощности и обмотки с меньшим сечением , а затем обдувают мощным вентилятором . Для улучшения обдува обмоток трансформатор и дроссель располагаются в закрытом с боков корпусе , с торца которого установлен мощный вентилятор , воздушный поток которого проходит в зазоре между обмотками и железом и выходит с другого торца . Но существует способ , который позволяет удерживать сварочную дугу при использовании электродов постоянного тока на сварочных аппаратах переменного тока . Для этого на дугу подаётся мощный короткий импульс напряжением около 200 В , сдвинутый относительно начала полупериода примерно на 15 ... 20 градусов . Такое устройство называется сварочным осциллятором . Автором разработано несколько таких устройств . Схему одного из устройств можно посмотреть здесь .

Схема устройства очень проста , не содержит активных элементов , а поэтому очень надёжна . Выход осциллятора подключается параллельно сварочной цепи , а сетевой шнур непосредственно на сетевые клеммы сварочного трансформатора . Категорически не допускается подключать сетевой шнур осциллятора не к сварочному трансформатору , а в сетевую розетку - в этом случае , при отключении сварочного трансформатора от сети , не отключив осциллятор , можно получить поражение электрическим током , т.к. на сетевой обмотке возникают очень мощные импульсы напряжением в несколько тысяч вольт . При работе с осциллятором требуется соблюдать особую осторожность . При смене сварочного электрода обязательно выключать устройство. С помощью предлагаемого осциллятора и сварочного аппарата переменного тока можно вести сварку не только обычными электродами постоянного тока , но и электродами для нержавейки , а также использовать оборудование в аппарате аргоновой сварки . Схема устройства очень проста , но имеет определённые недостатки - это опасность поражения электрическим током и отсутствие возможности плавно и стабильно изменять угол включения тиристоров для подбора оптимального режима сварки. Сопротивления резисторов в цепи управляющих электродов тиристоров подбираются экспериментально , чтобы угол открытия не превышал 20 градусов - в противном случае эффективность поддержания дуги будет снижена. Работу с осциллятором можно несколько обезопасить , если применить схему с автоматическим отключением импульса при отсутствии дуги. Для контроля наличия дуги применяют трансформатор тока , через который подаётся сварочный ток. Осциллятор включается автоматически при появлении тока сварки и отключается при его исчезновении через 2 …3 сек. Переменным резистором можно регулировать фазу появления мощного импульса , что позволяет оптимизировать горение сварочной дуги . Схему устройства можно посмотреть здесь . Автором было разработано несколько вариантов осциллятора. Наиболее удачная схема приведена в публикации . К сожалению , печатная плата этого варианта не сохранилась , но плату одного из вариантов можно посмотреть здесь. Этот осциллятор уже можно подключать к сети через отдельную сетевую розетку . необходимо лишь правильно его сфазировать. При правильной фазировке должен светиться светодиод « фазировка» , в противном случае осциллятор запускаться не будет . Следует иметь в виду , что из-за больших токов на выходе осциллятора недопустима замена тиристоров на менее мощные , кроме того , максимально допустимое напряжение тиристоров должно быть не менее 800 В , лучше 1000 и более . Может также понадобиться подбор тиристоров по минимальной утечке и максимальному напряжению. Автором были изготовлены несколько таких осцилляторов , которые применяются в аппаратах аргоновой сварки . Устройства оказались достаточно надёжными и эффективными .

Кроме обычных сварочных аппаратов , в последнее время часто используют сварочные полуавтоматы с автоматической подачей сварочной проволоки и углекислого газа в зону сварки . Сварочная проволока диаметром около 1 мм и медным покрытием подаётся в зону сварки специальным двигателем с регулируемой скоростью протягивания . Напряжение на выходе сварочного трансформатора обычно находится в пределах 18 … 25 В , т.е. не достигает напряжения зажигания дуги у обычных сварочных трансформаторов , ток же может быть более 100 А . Обычно проволока протягивается двумя подпружиненными валиками , которые через редуктор подключаются к валу двигателя . Подача углекислого газа начинается на несколько секунд раньше подачи проволоки и сварочного тока . Пуск процесса сварки производится нажатием кнопки выключателя на специальном сварочном держателе . Конструкция механики аппарата достаточно сложна и целесообразней в конструкции использовать готовые узлы от промышленных аппаратов , а электрическую схему сделать самому . Один из вариантов схемы такого аппарата можно посмотреть здесь . Несколько упростив схему , исключив из неё узлы задержки подачи углекислого газа и регулятора скорости протягивания сварочной проволоки , а также подняв напряжение на выходе сварочного трансформатора до 60 В , можно использовать конструкцию для изготовления сварочного аппарата постоянного тока с электронной регулировкой сварочного тока .