Каталог радиолюбительских схем

ИЗГОТОВЛЕНИЕ СВАРОЧНОГО ТРАНСФОРМАТОРА

С. ЕВДОКИМОВ, г. Новосибирск

Как правило, при самостоятельном изготовлении сварочного аппарата первым встает вопрос — где взять магнитопровод для трансформатора. Особенную остроту этот вопрос приобретает для сельских радиолюбителей. Автор помещенной ниже статьи рассказывает о своем опыте по изготовлению сварочного трансформатора.

Требования, предъявляемые к трансформатору электросварочного аппарата, весьма специфичны и удовлетворить их в реальной конструкции очень непросто, особенно, если возможности радиолюбителя ограничены. Мне удалось найти конструктивный вариант магнитопровода, который, с одной стороны, довольно легко изготовить и исходные материалы легкодоступны, а с другой — технические характеристики собранного узла оказались вполне удовлетворительными.

Магнитопровод составлен из шести комплектов магнитопроводов от сетевых трансформаторов ТСА-270-1 старых ламповых цветных телевизоров УЛПЦТ-61, УЛПЦТИ-61-ll и им подобных. Магнитопровод трансформатора ТСА-270-1 — ПЛ25х45 — состоит из двух П-образных частей.

В собранном виде составной магнитопровод представляет собой шестиле-пестковую ромашку (рис. 1).

На виде сверху показана нижняя половина маг-нитопровода; катушка условно снята. Из чертежа легко видеть, что для сборки магнитопровода необходимо два ребра внутренних колен всех П-образных частей 2 и 3 срезать по всей длине на угол 30 град.

Изготовление магнитопровода начинают с того, что при разборке трансформаторов все П-образные части размечают таким образом, чтобы при окончательной сборке узла обеспечить стыковку каждой "своей" пары в том же взаимном положении, какое было в трансформаторе изначально. Это позволит свести к минимуму воздушный зазор между верхней половиной составного магнитопровода и нижней его половиной.

Затем приступают к обработке внутренних колен П-образных частей. Для этого наружное колено каждой из них плотно обматывают любой нерастя-гивающейся лентой, как показано на рис. 2.

Рис. 2.

Годится черная липкая тканевая изоляционная лента, а также липкая лавсановая изолента, известная под наименованием "скотч".

Внутреннее колено зажимают в небольшую самодельную простейшую струбцину, согнутую из обрезка жесткого листа толщиной 3...3.5 мм с резьбовым отверстием Мб под зажимной винт. Струбцину устанавливают так, чтобы одно из ребер внутреннего колена осталось свободным для обработки.

Эти меры — обмотка лентой и зажатие в струбцину — необходимы для предупреждения расслоения П-образного пакета на отдельные пластины при обработке.

Срезать угол на металлической детали можно несколькими способами, но наиболее доступны из них два. Первый — отпилить быстро вращающимся тонким корундовым диском ("болгаркой") и второй — самый простой — сточить на обычном точильном станке. Абразивный диск точильного станка должен иметь среднюю зернистость и довольно большую частоту вращения — не менее 2800...3000 мин^-1.

Работать надо крайне осторожно, с очень небольшим нажимом на диск, не допуская сильного разогревания детали. Очень важно соблюдать указанное на рис. 2 направление вращения

диска относительно детали. Ни в коем случае не работайте на точильном станке, не имеющем упора-подручника и ограждения диска. На время обточки обязательно надевайте защитные очки.

После обработки одной кромки детали струбцину перемещают на эту сторону и обтачивают вторую кромку. Для того чтобы выдержать углы стачивания с приемлемой точностью, целесообразно изготовить несколько самодельных шаблонов—угломеров разной формы.

Описанным способом поочередно обрабатывают внутреннее колено всех двенадцати П-образных частей будущего составного магнитопровода. Все обработанные плоскости следует покрыть эпоксидным лаком. Не допускайте попадания лака на стыковочные поверхности П-образных частей.

Как только лак высохнет, выполняют пробную сборку составного магнитопровода и изготовляют для него по месту стяжную двенадцатиугольную обойму 1 (см. рис. 1), состоящую из трех одинаковых частей. Ее вырезают из немагнитного листового металла толщиной 1 мм. Сжатие нижней и верхней половин составного магнитопровода в осевом направлении обеспечивают две плиты 5 и 7 из листового гетинакса толщиной 10...12 мм, стягиваемые шестью резьбовыми шпильками 4. С обеих сторон магнитопровода под плиты устанавливают по шесть прокладок 6 прямоугольной формы из жесткой листовой губчатой резины толщиной 5 мм.

В каждой плите сверлят шесть отверстий диаметром 20 мм, расположенных по окружности, и одно в центре — 50 мм. Эти отверстия необходимы для обеспечения протекания конвекционных потоков воздуха. Вообще, вопросам охлаждения трансформатора следует уделить особое внимание, поскольку он будет работать в тяжелых тепловых условиях. Кроме вентиляционных, в плитах просверлены по шесть отверстий диаметром 5,3 мм под стяжные резьбовые (М5) шпильки 4.

Сетевая обмотка трансформатора на 220 В содержит 183 витка медного провода ПЭВ-2 1,43 (при плотности тока около 9 А/мм²). Обмотка имеет два отвода — от 150-го витка и от 162-го витка. Вторичная обмотка на напряжение 40 В состоит из 34 витков провода сечением 17,64 мм² с отводами от 22-го, 26-го и 30-го витков. Дополнительная обмотка III содержит 36 витков провода МГШВ-0,35.

Ближе к центральному стержню укладывают вторичную обмотку. Ее наматывают на деревянном шаблоне проводом квадратного сечения 4,2x4,2 мм в хлопчатобумажной изоляции. Готовую обмотку снимают с шаблона и сверху обматывают двумя-тремя слоями лен-

ты из лакоткани. Для лучшей фиксации витков катушку следует предварительно пропитать эпоксидным лаком. Выводы обмотки следует изготовить из медной ленты соответствующего сечения и тщательно припаять так, как показано на рис. 3.

Для намотки первичной обмотки можно выпилить индивидуальный шаблон, но лучше в качестве него использовать готовую вторичную обмотку, наложив на нее прокладку из двух слоев прессшпана — это облегчит снятие готовой обмотки с шаблона. При отсутствии медного провода указанного сечения можно выполнить обмотку алюминиевым эмалированным проводом, снятым с катушек разобранных трансформаторов ТСА-270-1. Обмотку наматывают в три провода, укладывая их виток к витку. Слои провода по мере их укладки целесообразно пропитывать эпоксидным лаком.

Изготовление обмотки III обычно проблем не вызывает. Ее лучше всего совместить со вторичной.

Когда все детали трансформатора готовы, приступают к его сборке. В стяжную обойму 1 (см. рис. 1) устанавливают нижние П-образные части 2 магнитопровода, затем в кольцевой паз укладывают обмотки.

Их надо взаимно разместить так, чтобы между ними и краями магнитопровода образовались воздушные зазоры. Чтобы эти зазоры фиксировать, в них через 40...50 мм вставляют смазанные эпоксидным лаком гетинаксо-вые или деревянные распорки квадратного сечения.

Нижние П-образные части 2 накрывают верхними 3, в точном соответствии с имеющейся на них разметкой.

Винтами 8 стяжной обоймы равномерно сжимают все элементы магнитопровода в единое целое в радиальном направлении, однако усилие сжатия пока не доводят до максимального. Затем магнитопровод помещают на нижнюю плиту 7, не забыв резиновые прокладки 6, и точно ориентируют его относительно всех вентиляционных отверстий. Устанавливают резиновые прокладки 6 сверху и накрывают верхней плитой 5.

В соответствующие отверстия плит вставляют шесть резьбовых шпилек 4 с гайками и равномерно стягивают элементы магнитопровода в осевом направлении. Теперь остается окончательно затянуть винты обоймы 1. Не следует чрезмерно сильно сжимать обойму, иначе может нарушиться форма П-образных частей магнитопровода с появлением воздушного зазора между ними. В заключение целесообразно через центральные отверстия в плитах заполнить эпоксидным лаком все зазоры между деталями центрального стержня — это уменьшит гудение трансформатора при работе.

В основу построения сварочного трансформатора были положены рекомендации и расчетные соотношения, изложенные в статье В. Баранова "Маломощный сварочный аппарат" в "Радио", 1996, № 7, с. 52—54. Возможность регулирования крутизны падения ВАХ трансформатора реализована так же, как указано в этой статье.

РАДИО № 5, 2002 г., с. 44-45.