Сварочный трансформатор своими руками: Сварочный аппарат своими руками — 3 конструкции

Самодельный сварочный трансформатор своими руками:расчет,методика

Для сварки металлических деталей используется электродуговая сварка, для которой применяется трансформатор. Он считается очень простым изделием, что обеспечивает надежную работу оборудования и создает условия для стабильной эксплуатации. Но это же простота создает условия про которых можно относительно легко сделать сварочный трансформатор своими руками. Естественно, что в некоторых параметрах он будет уступать серийным, но для тех целей, для которых он предназначен, будет вполне нормально использоваться. Данная техника предназначается для понижение сетевого напряжения, которое составляет 220 или 380 В, до того, которое требуется сварочному аппарату для проведения всех процедур. Самодельный сварочный трансформатор вполне может справиться с данной задачей, если подобрать правильные характеристики. При создании ориентируются на уже готовые модели, делая своеобразную копию, или же стараются рассчитать все по определенным параметрам, которых можно добиться из имеющихся материалов. Несмотря на простоту конструкции, все процедуры по созданию нужно выполнять предельно тщательно и четко, чтобы в итоге получился работоспособный результат.

Трансформатор для сварки своими руками

Какими характеристиками должен обладать трансформатор

Когда создается сварочный трансформатор своими руками, то он должен соответствовать определенным стандартам, которые будут способствовать его лучшей эксплуатации. В первую очередь, следует подобрать, какое напряжение холостого хода должно быть у техники. Зачастую оно составляет 50-60 В. С учетом того, что самодельные трансформаторы делаются очень мощными, этот параметр должен составлять 50 В. Далее стоит обратить внимание на мощность, так как от нее зависит, какие сварочные электроды можно будет использовать. Для бытовых целей зачастую достаточно 3-4 мм, поэтому можно остановиться на этом параметре. Стоит позаботиться о низком весе техники, так как слишком габаритное изделие будет неудобно использовать. Желательно, чтобы регулировка параметров проводилась плавно, чтобы можно было подбирать четкие параметры. Для этого нужно подбирать максимальное простые принципы действия для техники. Материал должен иметь достаточный запас токопроводимости, чтобы детали не портились преждевременно.

Сварочный трансформатор

Что понадобится перед работой

Как правило, изготовление сварочного трансформатора происходит при помощи подручных материалов, некоторые из которых берутся из старых изделий, или же просто являются удачными аналогами и заменителями. Не все варианты требуют точного соблюдения указанному ниже списку, кроме тех, которые относятся к принципиально важным рабочим узлам. Основной список материалов выглядит так:

• Сердечник – его материал подбирается согласно тем параметрам, которых требуется добиться от трансформатора, но можно воспользоваться и готовыми вариантами, которые имеются в старых телевизорах;
• Лакоткань – данный материал нужен для катушки, на которую он наматывается в два слоя на одном из этапов ее изготовления;
• Толстый картон – толстые листы используют для лучшей устойчивости, так как из него делается каркас изделия, на который потом будут крепиться все остальные элементы;
• Деревянные бруски и доски – в дереве сверлится отверстие, сквозь которое потом продевают намоточный прут, а сами бруски или доски надеваются на катушку, как основной элемент конструкции;
• Металлические пластины магнитопровода – которые должны иметь различную длину, но при этом одинаковую толщину и высоту, что делает это самой проблемной деталью;
• Стальной прут – служит для фиксации катушки;
• Пила – для распиливания и прочих подготовительных процедур с расходными материалами;
• Проволока – служит для намотки витков на катушку;
• Клей – для склеивания других элементов, которые невозможно было зафиксировать иначе.

Особенности самодельных трансформаторов

У многих зарождается идея как сделать сварочный трансформатор своими руками, но все понимают, что он будет отличаться от заводских, причем не в лучшую сторону. Тем не менее, у него есть ряд определенных особенностей, которые выделяют его на фоне всех остальных вариантов. В первую очередь параметры техники могут быть совершенно разнообразными и не придерживаться четких параметров. Здесь же может возникнуть большая погрешность, которая выявляется уже во время процесса эксплуатации. Дело в том, что регулятор напряжения для сварочного аппарата своими руками далеко не всегда удается сделать также качественно, как в заводском исполнении, не говоря уже о получении точных значений при повороте ручки.

Сварочный трансформатор своими руками

Сварочный трансформатор своими руками постоянного тока оказывается намного более дешевым, в чем и состоит его преимущество. Но здесь же он теряет в надежности, так как в нем отсутствуют системы предохранения, которые есть в заводских моделях. Здесь самостоятельно уже приходится следить за тем, в каких режимах находится техника. Для промышленных целей такие трансформаторы не используются, но дома они могут стать отличной заменой. Самостоятельно можно создать технику с любыми требуемыми параметрами, даже узконаправленную, если правильно сделать расчеты.

«Обратите внимание!»

Очень важно ориентироваться на уже готовые заводские варианты использования материалов и соотношения параметров, чтобы итог получился максимально качественным. В данном же плане могут пригодиться и готовые варианты, которые сделаны другими людьми.»

При вводе в эксплуатацию самодельного трансформатора, следует предварительно проверить все его узлы. Такие вещи более легкие в ремонте и могут обладать куда меньшим весом. Некоторые из них изготавливаются без металлического корпуса, или же на них остается только каркас. Все это зависит от желания человека, также как и наличие дополнительных функций, которые должны присутствовать на технике. Ведь схема сварочного трансформатора своими руками может отличаться от стандартной и в нее может быть добавлено нечто новое.

Трансформатор для сварки своими руками

Методика изготовления

Сварочный трансформатор переменного тока своими руками включает в себя несколько основных ответственных частей, куда относятся катушки первичной и вторичной обмотки, а также магнитопровод. Все эти детали создаются отдельно друг от друга и только в самом конце собираются вместе. Это повышает надежность конструкции, а также позволяет монтировать провода большой толщины. При сборке могут возникать проблемы касательно материала магнитопровода, который требуется собирать из пластин металла одинаковой толщины и ширины, но при этом длинна их должна отличаться. Зачастую их берут со старых трансформаторов, что упрощает процесс создания.

Провода обмоток являются не столько проблемными, так как найти все это можно в любом магазине. Первичная обмотка присоединяется к источнику питания. Вторичная обмотка должна находиться рядом. При этом каждый слой обмотки должен быть заизолирован диэлектриками. Не стоит использовать обмоточные провода в ПВХ обмотке, так как от высокой температуры она может расплавиться, что приведет к короткому замыканию. Для первичной и вторичной обмотки используют провод в стеклотканевой обмотке или какой-либо аналог. На катушку наматывается такое количество витков, которое необходимо согласно полученным расчетам. При этом нужно учитывать и сечение этих проводов.

Особенности проведения расчетов должно учитывать следующие факторы:

• Напряжение первичной обмотки должно соответствовать напряжению, которое будет поступать из сети;
• Напряжение вторичной обмотки должно соответствовать требуемому результату для обеспечения холостого хода;
• Номинальный ток во вторичной обмотке является параметром расчета, который зависит от диаметра используемых электродов;
• Площадь сечения сердечника определяет надежность работы всего изделия, так что минимальные значения параметров должны быть не менее 25 см²;
• Площадь окна определяется согласно качеству магнитного рассеивания, а также удобству намотки;
• Плотность тока обмотки отвечает за электрические потери в трансформаторе и для самодельной техники параметр должен быть, примерно, 2,7 А.

«Обратите внимание!

Для расчета каждого типа трансформатора применяются свои методы.»

Самодельный сварочный трансформатор

При намотке не стоит спешить, так как все должно быть предельно четким. Обороты должны быть близко уложены друг к другу, так чтобы один прижимал другой. Натяжение и угол наклона должны всегда быть одинаковыми. Витки не должны соскальзывать и проваливаться вдоль каркаса. Считать витки нужно внимательно, записывая их количество. Для фиксации можно использовать бельевой зажим. Намотка сварочного трансформатора своими руками требует усидчивости и терпения.

Техника безопасности

Во время самого изготовления каких-либо опасностей, если все проводится с отключенным от сети оборудованием, не может возникнуть. Особое внимание следует уделить первому запуску. Перед ним нужно проверить все соединения и важные узлы, качество изоляции и прочее. При включении следует находиться на безопасном расстоянии и соблюдать правила электробезопасности.

Сварочный аппарат своими руками: трансформатор, выпрямитель и мини-прибор

Содержание1. Классификация сварочных аппаратов1.1. Трансформаторы — традиционный вид1.2. Выпрямители — усовершенствованные модели1.3. Инверторы — импульсные фавориты2. Сварочные аппараты-трансформаторы2.1. Выбор материала для обмоток2.2. Расчет количества витков3. Аппарат на постоянном токе4. Миниатюрный простой аппарат

Любая работа с металлом несколько (или сильно) осложняется, если у мастера нет необходимого оборудования. Например, прочное соединение или резка таких деталей возможна в одном случае — если у хозяина есть сварочный аппарат. Качественный инструмент стоит дорого, дешевый не слишком надежен, поэтому самый разумный выход для многих хозяев, привыкших к самостоятельным подвигам, — сварочный аппарат своими руками. Сделать простое, но функциональное устройство можно, это задача посильная, однако сначала нужно приобрести кое-какие комплектующие, а также получить некоторые знания о видах этой техники, принципах работы будущего потенциального помощника. И выбрать из ассортимента более подходящий агрегат.

Классификация сварочных аппаратов

Такое оборудование бывает газовым либо электрическим, однако для домашнего использования первые не слишком подходящий вариант. Причина — газовые баллоны, так как близкое и постоянное соседство с ними — всегда немалый риск. В этом случае лучше рассматривать исключительно электрические модели, которые не создают столь серьезной угрозы для жизни. Таких сварочных аппаратов существует трио:

Трансформаторы — традиционный вид

Это оборудование, работающее на переменном токе, питающееся от сети. Наиболее распространенное устройство, изготавливаемое домашними умельцами, так как это самая простая конструкция. Главный рабочий элемент — трансформатор, который преобразует напряжение сети до значения, требуемого для сварки: с 220 В на входе до 60 — на выходе. Изменение силы тока достигается несколькими способами, самый известный из них — смещение вторичной обмотки.

Плюсы — надежность, небольшие затраты, простота конструкции, возможность несложного ремонта. Минусы — габариты изделия и его вес, переменный ток, провоцирующий разбрызгивание металла, а значит, ухудшение качества сварных швов.

Выпрямители — усовершенствованные модели

Помимо понижающего трансформатора в этих конструкциях нередко бывает задействован выпрямитель — диодный блок, меняющий напряжение и преобразующий переменный ток в постоянный. Выпрямления вторичного переменного напряжения можно достичь несколькими способами. Самый простой — диодный мост. Более совершенные конструкции оснащаются тиристорным регулятором напряжения, элементами запуска, защиты.

Преимущество — ровная дуга, которая обеспечивает более ровные швы и простоту работы с различными материалами — нержавейкой, цветными металлами, чугуном, надежность. Недостатки — вес, несколько большие траты на сборку, сложность ремонта, «просадка» напряжения при сварке.

Инверторы — импульсные фавориты

Такие конструкции отличаются от аналогов, здесь нет входного понижающего трансформатора, зато выпрямители присутствуют в двух экземплярах. Напряжение сначала подается на входной выпрямитель, потом на инверторный блок. Затем преобразованный, уже переменный, ток подается на компактный высокочастотный трансформатор. После него напряжение выпрямляется с помощью выходного выпрямителя, подается на дугу.

Причины популярности инверторных аппаратов — небольшой вес, малые габариты, легкость работы даже для дилетантов, так как есть гарантия качества швов из-за уменьшения разбрызгивания металла. Недостатки — сложная схема и ремонт, надежность, находящаяся после самостоятельной сборки под вопросом.

Каждый из трех претендентов возможно изготовить собственноручно, однако потребуется разный уровень знаний, отличается необходимый набор комплектующих. Инверторная электродуговая сварка наиболее требовательна к мастеру, так как существует несколько препятствий для создания этого сварочного аппарата:

• изготовить качественную вещь под силу только тому человеку, который обладает обширными познаниями — как в электронике, так и в электротехнике, имеет большой опыт подобных работ;
• для сборки приличного аппарата необходимы только высококачественные комплектующие, а значит, вряд ли домашний умелец сможет уложиться в сумму, хотя бы аналогичную цене готового изделия.

Сварочные аппараты-трансформаторы

Для домашнего сооружения такого сварочника (магнитопровода), необходимо приобрести провод для обмоток — первичной и вторичной, а также иметь сердечник, изготовленный из трансформаторной стали, потому что сделать его самостоятельно сложно, синоним — почти невозможно. Однако исходник добывают разными путями: обращаются на заводы, спрашивают в строительных бригадах, в пунктах, принимающих металлолом.

Оптимальный вариант — прямоугольный сердечник стержневого типа из пластин трансформаторной стали. Они могут иметь любую конфигурацию, но толщина должна быть от 0,35 до 0,55 мм. Стягивают пластины шпильками, которые изолируют от сердечника. Чтобы гарантировать качественную сварку сечение детали обязано быть от 45 до 55 см

2. Большее значение лучше, так как оно обеспечит надежную работу, однако вес такого устройства после «намотки обмоток» будет немалым. Собирая конструкцию, нужно заранее предусмотреть винт, регулирующий движение вторичной обмотки относительно первичной.

Выбор материала для обмоток

Типовые параметры трансформатора:

1. Сила тока: первичная обмотка — максимум 25 А, вторичная — 100-150.
2. Напряжение: на холостом ходу — 60-65 В, рабочее — 18-25 В.

Чтобы не заниматься долгими расчетами, сразу лучше привести все требования, которым должны отвечать провода:

1. первичная обмотка: минимальное сечение — 5 мм², максимум — 7;
2. вторичная обмотка: сечение — 30-35 мм².

Лучший материал — медные провода/шина. Изоляция обязана быть жаростойкой —хлопчатобумажной, стеклотканевой. Несколько худшие варианты — резиновая либо резинотканевая. Если отсутствует провод нужного сечение, возможно делать намотку в 2 провода, сечения которых подходят по параметрам. Когда решено использовать алюминиевый материал, диаметр его увеличивают в 1,6-1,7 раз.

Расчет количества витков

Это значение определяют, используя коэффициент 0,9-1 виток/вольт, по следующей формуле:

W = U / коэффициент, где W — количество витков обмотки, U — напряжение.

При обычном напряжении искомый результат для первички равен 230-250 виткам. Три ответвления для улучшения качества сварных швов делают примерно на 160, 185 и 210 витках. При напряжении вторичной обмотки — 60-65 В — необходимо 65-70 витков. В последнем случае, для возможности ступенчатого изменения напряжения, также делают несколько отводов: например на 65, 55 и 45 витках.

После намотки сетевой кабель подключают к отводу 210 витка и сетевому кабелю. Сварочные — ко вторичной обмотке. Аппарат оставляют открытым либо прячут в корпус, изготовленный из бакелитовой фанеры. Клеммные колодки делают из текстолита (10-15 мм) либо стеклотекстолита.

Аппарат на постоянном токе

Это устройство необходимо, если мастер собирается работать с нержавейкой, цветметом или чугуном. В этом случае к сделанному трансформатору — его вторичной обмотке — добавляют выпрямитель.

Выпрямитель собирают на мощных диодах, способных выдержать 200 А, — Д 162, Д250, Д320. Для гашения импульса в схему моста добавляют два конденсатора на 50 В, 15000 мкФ (С1, С2). В электросхему для регулировки тока «встраивают» дроссель (L1). Элементы под нагрузкой будут выделять много тепла, поэтому следующие необходимые элементы — радиаторы.

Диоды к ним крепят болтами и термопастой. Для обдува радиаторных ребер необходим вентилятор, иначе сварочному аппарату (трансформатору) грозит перегрев. Сварочные кабели присоединяют к контактам Х4, Х5, полярность зависит от толщины металла, с которым предстоит работа.

Миниатюрный простой аппарат

Для получения желаемого прибора потребуется несколько часов свободного времени и набор материалов, в который входит:

• графитовый стержень, добытый из старой батарейки;
• бокорезы либо пассатижи, нож;
• изолента, металлический зажим, наждачная бумага;
• проволока, алюминиевая или медная (20 см, сечение 5 мм), кабель ПЭВ (6 см, диаметр 0,5 мм), многожильный провод;
• трансформатор с выпрямителем (из СВЧ-печи, приемника, телевизора).

Порядок работ:

1. Сначала осторожно разбирают батарейку, вынимают графитовый стержень. Его заостряют с одного конца наждачной бумагой, делая конус (30-40°), протирают тряпкой.
2. Из куска толстой проволоки, очищенной от изоляции, сооружают петлю таких размеров, чтобы в нее входил стержень. Затем вставляют в нее угольный электрод, плотно обжимают.
3. Убирают вторичную обмотку с трансформатора, заменяют ее 14-16 витками толстой проволоки. После нахождения (или изготовления) подходящего корпуса сварочный мини-аппарат вставляют туда. Первые потенциальные кандидаты на роль держателя — щуп от тестера, имеющий наконечник «крокодильего вида», ручка паяльника. Провода прибора соединяют с плюсовым выводом вторичной обмотки, через минусовой подключают изделие, требующее сварки.

Сварочный аппарат своими руками умудряются делать из многих приборов, модифицировать по собственному желанию его также очень просто. Например, в этом видео показано сварочное оборудование, которое может дать большую фору громоздким конструкциям:

Видео загружается.

..

Была ли статья полезна?

Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!

Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей

Теги:

сварочное оборудование

сварочный аппарат своими руками

Вся информация на сайте предоставлена только в справочных целях. По вопросам строительства и ремонта всегда консультируйтесь со специалистом.

Как сделать сварочный аппарат переменного тока из деталей старой микроволновки, часть 1

• Автор Король случайностей
• 11. 04.13 11:35
• 5/5/13 5:30

В предыдущей статье я продемонстрировал дуговой сварщик, сделанный из деталей старых микроволновых печей.

Вот часть 1 из 2 о том, как был сделан этот аппарат для дуговой сварки, и как вы могли бы сделать его! Это первая из двух частей по его созданию, посвященная модификации трансформеров.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Сварка стержнем и/или модификация трансформатора микроволновой печи (M.O.T) могут быть очень опасными и сопряжены с риском УФ-излучения, поражения электрическим током, ожогов, пожаров, дыма и множества других риски. Этот проект не следует предпринимать без полного понимания электричества, присмотра взрослых и соответствующей подготовки. Неправильное или небрежное использование инструментов или предметов может привести к серьезной травме и/или смерти. Вы используете этот контент на свой страх и риск.

В предыдущем проекте я расплавил провода на своем первом плавителе металла. Но сердечник трансформатора все еще был в отличном состоянии, поэтому я повторно использовал его, чтобы сделать сварочный аппарат на переменном токе!

Сварочный аппарат заставлял искры летать, но в конце концов, его мощности не хватило, чтобы склеить металл, и детали разваливались без особых усилий.

Если бы я попытался увеличить мощность сварочного аппарата, провода бы перегрелись и расплавились.

Итак, чтобы решить эту проблему, мы будем использовать 2 MOT (трансформаторы для микроволновых печей), потому что чем больше трансформаторов, тем больше мощность!

Подготовка MOT для новой вторичной обмотки точно такая же, как первые несколько шагов, которые мы предприняли в проекте Metal Melter. Поскольку это немного избыточно, я не буду тратить много времени на пошаговые инструкции для этого, но если вы еще этого не видели, вы можете посмотреть видео или сослаться на мою предыдущую статью.

Чтобы сделать жизнь намного проще, вам понадобится сделать небольшое приспособление для намотки вторичной обмотки. Маловероятно, что вы получите все необходимые витки провода в таком ограниченном пространстве без него.

Чтобы сделать это приспособление, я использовал кусок дерева и обрезал его так, чтобы он был такой же ширины, как центр трансформатора, и чуть короче верхней части. Длина была обрезана так, чтобы она свисала примерно на 1/2 дюйма с концов.

Я прикрутил деревянные панели сверху и снизу, чтобы направлять провода и удерживать их на месте, затем сложил лист бумаги так, чтобы он поместился в

После установки в тиски для рычага кабель можно наматывать

Для этого проекта попробуйте намотать около 50 футов многожильного медного кабеля 8 AWG из местного хозяйственного магазина. деньги, собирая бесплатный провод, но я решил заглянуть в раздел «конец катушки» в хозяйственном магазине и смог договориться о сделке за полцены на кабель, так что 50 футов стоил мне всего около 17 долларов.

Для этих модифицированных MOT потребуется новая вторичная обмотка, состоящая из 18 витков кабеля 8 AWG, и оба MOT будут соединены последовательно. Я также обнаружил, что мне нужно запустить систему на 240 вольт переменного тока, чтобы получить выходную мощность для хорошей сварки. Моей целью было 30+ вольт переменного тока с переменной силой тока от 0 до 120+ ампер.

С практической точки зрения это означает, что вам нужно намотать катушку на форму так, чтобы у вас получилось 6 длин кабеля в высоту и 3 длины кабеля в ширину. Ах да, и все это должно поместиться обратно в трансформатор, так что наматывайте его потуже!

Первый слой не так уж и плох, но наматывать второй и третий слои становится все труднее и может показаться почти невозможным.

После того, как 18 витков провода поместятся в канавку, вы можете согнуть бумагу и скрепить ее скотчем, чтобы катушка держалась вместе.

Вот и сложная часть. Снимите его с приспособления, не дав ему распутаться!

Верхнюю и нижнюю панели можно снять, а блок выдвинуть из центра катушки.

Я использовал изоляционную ленту, чтобы убедиться, что катушки плотно прилегают.

Установка вторичной обмотки в трансформаторе требует очень плотного прилегания.

Наилучший результат у меня получился с помощью набора зажимов, чтобы сжать края катушки, а затем я использовал резиновый молоток, чтобы аккуратно постучать по катушке.

Когда он вставлен, катушка должна располагаться ниже верхней кромки трансформатора, иначе вы не сможете вернуть верхнюю часть обратно.

Крепление верхней части такое же, как и в проекте Metal Melter.

В основном, используйте двухкомпонентный эпоксидный клей, чтобы покрыть всю верхнюю поверхность, затем установите крышку утюга на место и плотно прижмите ее зажимами или большими тисками.

Чрезвычайно важно оказывать сильное давление на шов во время схватывания эпоксидной смолы. Я даю моему застыть около 24 часов.

Модифицированный трансформатор готов! Вторичная катушка там настолько плотная, что любые вибрации от сети 60 Гц будут сведены к минимуму.

Когда оба трансформатора модифицируются одинаково, мы в основном получаем то, что нам нужно для сварки. Осталось только немного почистить его и сделать более полезным и презентабельным.

Кстати, эти два оголенных провода от вторички станут нашим зажимом заземления и жалом.

Вот они! Основные характеристики сварочного аппарата переменного тока.

С этого момента нетрудно превратить систему в хороший маленький сварочный аппарат для хобби. Посмотрите, как это сделать, во второй части.

Если вы еще не видели видео, еще не поздно. Смотрите здесь!

Если вам нравится этот проект, возможно, вам понравятся некоторые из моих других. Проверьте их на thekingofrandom.com.

Обеспечьте безопасность соединения без ежемесячного счета . Получите пожизненную подписку на VPN Unlimited для всех своих устройств, совершив разовую покупку в новом магазине гаджетов, и смотрите Hulu или Netflix без региональных ограничений, повышайте безопасность при просмотре в общедоступных сетях и многое другое.

Купить сейчас (скидка 80%) >

Другие выгодные предложения:

• Скидка 41% на домашний анализатор Wi-Fi
• 9Скидка 8 % на набор для обучения программированию
• Скидка 98 % на учебный курс по бухгалтерскому учету
• Скидка 59 % на редактор фонового видео XSplit VCam

• Hot
• Последние

Инверторные и трансформаторные сварочные аппараты: пояснение различий

Каждый сварщик хоть раз задумывался над этим, инверторные или трансформаторные сварочные аппараты?

Основное отличие заключается в том, что инверторный сварочный аппарат значительно эффективнее и легче. Но трансформаторные сварочные аппараты более надежны в долгосрочной перспективе и лучше подходят для более суровых условий.

Итак, ответ не так прост, как вы думаете. Некоторые сварщики доверяют трансформаторному сварочному аппарату, а другие никогда не откажутся от удобства инверторного сварочного аппарата, несмотря ни на что.

Помимо этого краткого введения есть еще много различий, и в этой статье подробно рассматривается каждая технология, чтобы помочь вам решить, какая из них лучше всего соответствует вашим потребностям.

Inverter vs Transformer Welder: A Quick Overview

	Inverters	Transformers
Weight	Low	High
Size	Compact	Huge
Эффективность	Высокая	Низкая
Рабочий цикл	Более длинный	Более короткий
Generator Support	Worse	Better
Current Output	AC and DC	AC and DC (only with rectifier) ​​
Advanced Digital Arc Control	Yes	Нет
Несколько процессов в одном сварочном аппарате	Да	Нет
Стабильность дуги лучше	600160	Worse
Cost	$$	$$$$
Technology age	Relatively new	Old
Lifespan	Shorter	Longer

Сварочные аппараты с трансформатором

По правде говоря, в каждом сварочном аппарате есть трансформатор, даже в сварочных инверторах. Однако сварщики трансформаторов не используют передовые технологии для уменьшения размера сердечника.

Итак, когда мы говорим «сварочный аппарат с трансформатором» или «сварочный аппарат с трансформаторным сердечником», мы имеем в виду старую технологию громоздких, тяжелых машин.

Что такое сварочный аппарат с трансформатором

Традиционный сварочный аппарат с трансформатором — это надежное устройство с ограниченным контролем дуги и значительным весом. Поэтому сегодня трансформаторные сварочные аппараты в основном используются в тяжелой промышленности или в качестве стационарных рабочих лошадок в сварочных цехах.

Благодаря долговечности трансформатора эти машины могут дожить до ваших внуков. Многие сварочные цеха до сих пор используют такое оборудование, которому более 50 лет.

Однако, поскольку их трансформаторный сердечник огромен и тяжел, их трудно перемещать и почти невозможно транспортировать.

Краткая история трансформатора

Первые сварочные аппараты на основе трансформатора появились в начале 1900-х годов, но эти ранние модели были в основном экспериментальными. Прошло много лет, прежде чем инженерам удалось сконструировать машины с относительно стабильной дугой.

Только в 1920-х и 1930-х годах трансформаторные сварщики получили реальное распространение. В то время соединение стали в основном осуществлялось заклепками, газовой сваркой и ковкой.

Дуговая сварка стала широко применяться ближе к концу Второй мировой войны. К 1980-м годам почти все выпускаемые аппараты для дуговой сварки были трансформаторными. Таким образом, сварочные аппараты с трансформаторными сердечниками прошли почти сто лет исследований и разработок, что во многом объясняет их надежность.

Как работает трансформаторный сварочный аппарат?

Сварщики с трансформаторами используют «понижающий трансформатор». Эта простая технология берет высоковольтный ток с малой силой тока и преобразует его в низковольтный ток с большой силой тока.

Итак, вход переменного тока высокого напряжения (110В, 220В, 380В и т.д.) с малой силой тока (30А, 40А, 60А и т. д.) становится 17В-45В при 200А-600А.

Схема понижающего трансформатора

«Сердечник» трансформатора состоит из трех частей: 

• Первичная катушка – Обмотка из медного провода, подключенная к основному входному напряжению от источника питания.
• Вторичная обмотка – Обмотка, подключенная к сварочным проводам. Эта катушка имеет меньше провода, чем первичная катушка. Итак, когда магнитное поле от первичной катушки индуцирует электричество во вторичной катушке, напряжение и сила тока меняются местами. В этом суть системы с понижающим трансформатором.
• Сердечник — концентрирует магнитное поле, создаваемое в первичной катушке, во вторичной катушке.

Мостовой выпрямитель

Сварочные аппараты на основе трансформатора выдают только переменный ток, если они не имеют моста выпрямителей. Добавленные выпрямители блокируют одну из двух полярностей переменного тока, оставляя чистый постоянный ток (DC), предпочтительный для большинства типов сварки.

Прочтите также : Различия сварки на переменном и постоянном токе

Преимущества и недостатки трансформаторных сварочных аппаратов

PROS

• Проверенная технология, разработанная более века
• Простая, избыточная конструкция без цифровых элементов
• Надежный
• Проще ремонтировать и обслуживание, чем на основе инверторов

Cons

• Heavines

Cons

.

Иногда сварочные кабели должны быть очень длинными, поскольку аппарат трудно перемещать, что может привести к падению постоянного тока

Менее стабильная дуга по сравнению с инверторами

Низкий рабочий цикл портативных сварочных аппаратов на базе трансформатора

Ограниченное количество функций для контроля дуги

Дорогой

Сварочные аппараты с инверторным управлением

Сварочные аппараты с инверторным управлением используют современные технологии для повышения эффективности и значительного снижения веса аппарата.

Кроме того, инверторные сварочные аппараты могут улучшить качество дуги и обеспечить ценные функции, которые были невозможны со старыми трансформаторными сварочными аппаратами.

Что такое инверторный сварочный аппарат

Сварочный инвертор — это сварочный аппарат, в котором используются полупроводниковые электронные компоненты для повышения эффективности преобразования электрического тока. Инверторные сварочные аппараты легкие, портативные и часто не больше вашей коробки для завтрака.

Кроме того, инверторные сварочные аппараты часто имеют множество цифровых функций для управления дугой. Они используют аппаратное и программное обеспечение для управления стабильностью дуги, частотой, шириной конуса дуги, профилем валика, начальной и конечной силой тока, балансом переменного тока, потоком защитного газа, прогоранием проволоки, индуктивностью и настройками многих других параметров сварки.

Часто сварочные аппараты на инверторной основе оснащены цифровым дисплеем, чтобы помочь вам со всеми настройками, но некоторые современные аппараты на основе трансформатора имеют его. Таким образом, цифровое управление не обязательно означает, что сварщик использует инверторную технологию.

Как работает инверторный сварочный аппарат?

Сварочные инверторы работают за счет увеличения частоты входной мощности с 50 Гц до 20 000–100 000 Гц. Для этого высокочастотного тока требуется значительно меньший сердечник трансформатора, чем у старых трансформаторных сварочных аппаратов. В старой технологии трансформатор был рассчитан на использование стандартной частоты переменного тока 50–60 Гц, доступной в настенной розетке.

Поскольку в инверторных сварочных аппаратах используются электронные переключатели, которые включают и выключают питание до 1 миллиона раз в секунду, эта технология позволяет инвертору значительно увеличить частоту переменного тока.

Таким образом, используя более высокую частоту, инверторные сварочные аппараты «заряжают» сердечник намного быстрее, 100 000 раз в секунду вместо 60 раз в секунду. Это позволяет использовать сердечник меньшего размера без потери выходной мощности, что делает инверторные сварочные аппараты намного более эффективными.

Что такое технология IGBT?

Биполярные транзисторы с изолированным затвором, или IGBT, представляют собой полупроводниковую технологию с тремя выводами, используемую для высокоэффективного переключения электроэнергии. БТИЗ были разработаны для удовлетворения потребности в синтезе сигналов сложной формы и используются не только в сварочных аппаратах.

Вы можете найти системы IGBT в электромобилях, поездах, холодильниках, кондиционерах и т. д. Это второй наиболее широко используемый силовой транзистор в мире.

БТИЗ имеют значительное преимущество по сравнению с предыдущими системами MOSFET, особенно в высоковольтных и сильноточных системах сварочных аппаратов. Таким образом, инверторные сварочные аппараты с технологией IGBT более долговечны, чем инверторные сварочные аппараты на основе MOSFET.

Преимущества и недостатки сварщиков инверторов

Pros

• Низкий вес и малый размер
• Высокая эффективность
• Нижняя мощность
• требует более низкого уровня выключателя
• Меньше количество цифровых функций для управления дугой
• Увеличенный рабочий цикл
• Позволяет машине выполнять сварку в несколько процессов

Минусы

• Меньший ожидаемый срок службы
• Сложность ремонта 
• Менее прочный и легко повреждаемый из-за чувствительной электроники
• Только специализированные инверторные сварщики могут эффективно работать с электродом E6010

Инверторные и трансформаторные сварочные аппараты – что лучше?

Хотя выбор технологии носит субъективный характер, кажется, что с каждым днем ​​все больше сварщиков присоединяются к клубу инверторных технологий.

Да, инверторные машины первого поколения были не очень надежными. Но сегодня большинство инверторных сварочных аппаратов используют современные технологии.

Итак, приобретя сварочный аппарат известного бренда, вы сможете воспользоваться преимуществами современной техники без особых недостатков.

Производительность

Сварочные аппараты с трансформатором обеспечивают достаточно приличную дугу, но аппараты с инвертором выдают более стабильную дугу с большей консистенцией. Поскольку трансформаторные машины не могут изменять дугу в режиме реального времени, они подвержены колебаниям напряжения дуги, возникновению дуги и другим проблемам, связанным с дугой.

Встроенный микроконтроллер управляет IGBT в инверторных сварочных аппаратах, позволяя контролировать дугу в реальном времени. Это обеспечивает надежное постоянное напряжение, более стабильную дугу и позволяет использовать значительно больше функций, о которых мы поговорим позже.

Таким образом, инверторные машины обеспечивают лучшую производительность. Профессионалы выигрывают от меньшей очистки после сварки, равномерного провара и стабильного профиля валика. Новичкам выгодна более легкая в управлении дуга.

Надежность и ожидаемый срок службы

Хотя инверторные сварочные аппараты претерпели значительные улучшения за последние 30 лет, трансформаторные аппараты по-прежнему более надежны. В настоящее время нет инверторного сварочного аппарата старше 30 лет, кроме как в музее. Тем не менее, по всей территории США используются тысячи 50-летних трансформаторных блоков, и они до сих пор находятся в хорошем состоянии.

Но это не значит, что инверторные сварочные аппараты ненадежны. На качественные инверторные сварочные аппараты распространяется расширенная гарантия (3 года и более), и большинство из них переживает гарантийный срок. Но сварочные аппараты на основе трансформатора имеют более длительный срок службы.

Стоимость

Сварочные инверторы были дорогими, когда они только появились. Но сегодня IGBT-аппараты значительно дешевле, чем трансформаторные сварочные аппараты, если только вы не покупаете бывшее в употреблении оборудование.

Инверторы сделали сварочное оборудование доступным для всех. То, что раньше стоило несколько тысяч долларов, теперь стоит всего несколько сотен долларов или даже меньше. Конечно, стоимость зависит от множества факторов, таких как марка машины и качество сборки. Но нельзя отрицать влияние инверторов на рынок. Таким образом, производители постепенно отказываются от сварочных аппаратов на основе трансформаторов, и многие бренды больше не поставляют их на коммерческий рынок.

Сварочные среды

Аппараты на основе трансформаторов лучше справляются с запыленными и влажными средами, чем сварочные аппараты на основе инверторов. Они заслужили свою надежную репутацию. Тем не менее, вы должны соблюдать рейтинг безопасности вашего устройства и руководство по эксплуатации. Многие инверторные сварочные аппараты лучше подходят для сомнительных условий, чем трансформаторные.

Кроме того, многие старые аппараты на основе трансформаторов не имеют устройства снижения напряжения («VRD»), в то время как качественные инверторные сварочные аппараты MMA имеют его. VRD является важным элементом безопасности при сварке электродом. Он снижает напряжение холостого хода («OCV») до безопасного уровня, чтобы предотвратить случайное поражение оператора электрическим током. Таким образом, вы можете выполнять сварку в неблагоприятных условиях, таких как тесные пространства, высокая влажность и влажные помещения, без риска поражения электрическим током. К сожалению, многие сварщики были ранены или погибли при использовании оборудования, отличного от VRD, а старые трансформаторные системы обычно не поддерживают эту меру безопасности.

Энергия

Сварочные инверторные аппараты намного эффективнее старых трансформаторных агрегатов. Они могут выдавать такое же количество энергии, но требуют на 50% меньше входной мощности. Вот почему многие инверторные машины поддерживают стандартную домашнюю розетку 110 В.

Например, трансформаторный сварочный аппарат Hobart Ironman 240 требует входа 50 А и 240 В для выхода 200 А. Напротив, для инверторного устройства Eastwood MIG 250 требуется вход 46 А и 240 В для выхода 250 А. Но тот же блок Eastwood выдает 140 А при подключении к розетке 120 В с цепью 20 А. Итак, инверторы намного превосходят по энергоэффективности, обеспечивая большую мощность и часто позволяя использовать 110/115/120В.

Портативность и вес

Благодаря своему огромному весу трансформаторные сварочные аппараты лучше всего использовать в качестве стационарных в сварочных цехах и на производственных предприятиях. Нецелесообразно использовать тяжелые, громоздкие машины для работы, требующей мобильности.

Машины на базе инвертора мобильны, легки и портативны. Кроме того, портативность инверторов позволяет быстро перемещаться на новое рабочее место. Вы можете сваривать в своем гараже или загрузить машину в кузов грузовика, чтобы работать в другом месте.

Рабочий цикл

Обычные сварочные трансформаторы имеют массивный сердечник, который аккумулирует тепло из-за электрического сопротивления. Небольшие трансформаторы в инверторных машинах также нагреваются от сопротивления, но они могут быстро рассеивать это тепло благодаря значительно меньшей массе. Вот почему инверторные сварочные аппараты часто имеют более длительный рабочий цикл, чем старые трансформаторные блоки.

Кроме того, небольшие электрические компоненты, такие как печатные платы в инверторных сварочных аппаратах, быстро нагреваются, но их легко охладить. Итак, вы часто увидите инверторные машины с системами вентиляторов и решетками для потока воздуха. Их механические части легко охлаждаются благодаря малой массе. Итак, если вам нужен длительный рабочий цикл, инверторная технология — хороший выбор. Тем не менее, это сильно различается между конкретными моделями. Существуют трансформаторные сварочные аппараты с лучшими рабочими циклами, чем у некоторых инверторов.

На генераторе

Некоторые генераторы имеют тенденцию выдавать «грязную» мощность, что является причудливым способом сказать, что их выходное напряжение может колебаться. Иногда выходное напряжение генератора может быть достаточно высоким, чтобы повредить чувствительные детали инверторных сварочных аппаратов.

Однако вам не о чем беспокоиться, если вы используете качественный генератор. Ищите генератор с суммарным коэффициентом гармонических искажений («THD») ниже 6%. Чем ниже THD, тем меньше возникновение непредсказуемых скачков напряжения от генератора.

Итак, трансформаторные сварочные аппараты более неприхотливы и не выдерживают никаких повреждений на большинстве современных генераторов. Но многие инверторные сварочные аппараты имеют системы защиты, обеспечивающие их безопасность.

Например, коррекция коэффициента мощности («PFC») автоматически компенсирует скачки напряжения и обеспечивает необходимое напряжение для инвертора. Кроме того, многие производители используют высоковольтные конденсаторы для предотвращения повреждений и позиционируют эти инверторы как безопасные для генераторов.

Особенности

Модели на основе трансформатора не могут сравниться с многочисленными функциями, доступными на инверторных сварочных аппаратах. Таким образом, хотя у старых трансформаторных сварочных аппаратов есть свои способы обеспечения основных полезных функций с помощью механических методов, они не могут сравниться с универсальностью инверторов с цифровым управлением.

Например, инверторные аппараты для сварки TIG на переменном токе могут выводить сигналы различной формы, такие как прямоугольные, треугольные и мягкие волны. Сварщики трансформаторов ограничены простой синусоидой. Одно только это изменение может значительно улучшить вашу работу. Кроме того, инверторы представили возможность выполнять импульсную TIG, что значительно улучшило результаты при сварке тонкого металла.

Но MIG, FCAW и дуговая сварка также не лишены улучшений. Инверторная технология позволяет выполнять импульсную сварку MIG, что снижает тепловложение и разбрызгивание, обеспечивая при этом высокую скорость наплавки и визуально ошеломляющие сварные швы. Многие инверторные сварочные аппараты имеют «синергический» или «автоматический» режим, который автоматически обновляет скорость подачи проволоки и напряжение в режиме реального времени, что упрощает работу для новичков.

Инверторная технология также позволила объединить несколько сварочных процессов в одном аппарате. Таким образом, вы можете носить с собой сварочный аппарат размером с чемодан, не вспотев, и иметь возможность сварки TIG, MIG, сварки с флюсовой проволокой и MMA на переменном/постоянном токе с двумя входами напряжения. Кроме того, каждый процесс имеет множество функций для точной настройки, таких как частота и ширина импульса дуги, баланс переменного тока, амплитуда EN/EP, сила дуги, горячий старт, индуктивность, контроль обратного прожига и другие.

Прекрасным примером этого является аппарат для сварки и плазменной резки Yeswelder MP200 5-в-1.

Известные проблемы

Не все сварочные аппараты с инвертором могут работать со штучным электродом E6010. Этот целлюлозный электрод используется для сварки труб, сварки в нерабочем положении и соединения ржавой стали. Сварщики трансформаторов не испытывают затруднений с электродом E6010, потому что он имеет высокое OCV, обеспечивая достаточное напряжение для поддержания дуги.

Однако большинство инверторных сварочных аппаратов не имеют достаточно высокого OCV или необходимых алгоритмов для эффективного управления дугой с помощью электрода E6010. Итак, если вам нужно использовать этот электрод, ищите инверторные сварочные аппараты, где производитель специально указывает, что сварочный аппарат поддерживает его. Эта информация обычно включается в рекламную брошюру или лист спецификаций.

Сварочные аппараты на основе трансформатора также имеют одну менее известную оговорку. Так как это в первую очередь стационарные машины, для маневрирования на работе необходимо использовать очень длинные тросы. Это не проблема, если вы используете выход переменного тока. Но поскольку в большинстве сварочных процессов используется выходная мощность постоянного тока (за исключением TIG переменного тока), напряжение будет падать в длинных проводах и ухудшать результаты сварки.

Wraping It

Сварочные аппараты на основе инвертора намного проще сваривать благодаря многочисленным полезным функциям. Кроме того, они легкие и портативные. Благодаря низкой стоимости и лучшей стабильности дуги домашние мастера и сварщики-любители получают наибольшую выгоду от инверторных аппаратов.