Сварочный осциллятор. Стабилизация горения сварочной дуги

Сварочный осциллятор
Сварочный осцилляторВ обиходе нередко приходится производить сварку изделий из цветных металлов, например, алюминия и его сплавов. При этом необходимое качество сварки может обеспечить только непрерывное горение дуги. Не имея сварочного преобразователя, и пользуясь лишь сварочным аппаратом, такого качества достигнуть тяжело. Выход – в использовании сварочного осциллятора, стабилизующего горение дуги, и облегчающего её поджиг.

Устройство

Важная схема сварочного осциллятора подразумевает наличие следующих блоков:

  1. Повышающего преобразователя электрической энергии, который видоизменяет первичные значения напряжения бытовой сети – 220 В, 60 Гц – в высокочастотные колебания частотой до 250 кГц, при одновременном повышении напряжения до 5…6 кВ.
  2. Искрового генератора затухающих колебаний, представляющего собой одноконтурный газоразрядный прибор, контакты которого собой представляют эрозионно устойчивые вольфрамовые электроды.
  3. Управляющей ветви, включающей в себя стабилизатор внешнего питания, пускорегулирующий блок и линию обратной связи с датчиком тока. При долгой работе потребуется ещё газовый клапан от перегревания осциллятора.
  4. Выходного преобразователя электрической энергии, которым ток очень высокого стрессов и высокой частоты передаётся на контакты инверторного аппарата. Параллельно этот преобразователь электрической энергии соединяется с датчиком тока.
  5. Блока безопасности, защищающего сварщика и оборудование от недопустимого увеличения силы тока или напряжения на дуге.

Сварочный осциллятор
Устройство сварочного осциллятора зависит от интенсивности его использования и вида применяемого инверторного аппарата. Так, для сварки алюминия, когда чаще применяется постоянный ток и обратная полярность, больше выгодным считается методичное подключение, а для непродолжительных операций, а еще сварки нержавеек – параллельное. Исходя из этого, различной будет и схема.
Сварочный осциллятор с последовательным подключением состоит из одного преобразователя электрической энергии. В его первичную обмотку включаются предохранитель и два сглаживающих конденсатора, а во вторичную – газоразрядный прибор и колебательный контур (конденсатор + катушка индуктивности). Схема сварочного осциллятора с параллельным подключением тяжелее: в ней обязаны быть два преобразователя электрической энергии. В первой обмотке первого из них есть двойной колебательный контур, а вторичная обмотка, наряду с параллельно подключенным газоразрядным прибором составляет первичную обмотку второго, высокочастотного преобразователя электрической энергии, от которого и выполняется питание дуги. Не считая трудности сборки и регулировки, параллельная схема просит специализированной защиты от увеличения допустимого напряжения.

Сварочный осциллятор собственными руками

Промышленных конструкций сварочных осцилляторов много. К примеру, модель УВК-7, применяемая для питания инверторных аппаратов переменного и постоянного тока. Минус подобного устройства в том, что оно негодно для преобразователя напряжения, так как просит питания не больше 80 В против 220 В, от которого работают инверторные сварочные аппараты.
Модель ОССД-300 рассчитывается на напряжение хода в холостую не ниже 60 В и обязательно попросит балластного реостата, что поднимает рейку требований к мощности инверторного аппарата. Аналогичные ограничения работают и в отношении популярного осциллятора ОП-240 «Огниво».
Сварочный осциллятор
Отправными данными для производства осциллятора собственными руками считаются:

  1. Назначение (для алюминия или нержавейки).
  2. Род применяемого тока – переменный, постоянный и его напряжение.
  3. Мощность потребления – как правило не больше 200…250 Вт, в другом случае стоимость элементов схемы резко возрастёт.
  4. Вторичное напряжение, которое обязано быть не ниже 2500 В, иначе изготовление самодельного осциллятора себя не окупит.

Работу легче начинать, располагая сварочным преобразователем: в данном случае осциллятор разрешено делать не импульсно, а постоянно существующим, и включать к сварочной сети по весьма простой последовательной схеме. Напоследок, при большой частоте тока поджиг дуги случится без контакта электрода со свариваемой поверхностью, а стойкое горение дуги гарантировано даже при относительно небольших значениях силы тока.
Компоновку осциллятора на квадратной плате лучше исполнять так. Слева размещается высокочастотный преобразователь электрической энергии, предохранители и цепь управления, с правой стороны — дроссель, в самом центре – газоразрядный прибор, конденсатор колебательного контура и блокировочный конденсатор, который станет отсекать ток небольшой частоты от сварочной цепи.

Преобразователь электрической энергии выбирается по его требуемым свойствам тока во вторичной обмотке. Катушку индуктивности надёжнее собрать сдвоенной: при последовательном соединении 2-ух колебательных контуров подача тока и напряжения оказывается более стабильной, а защита осциллятора от выхода из строя – более надёжной. Две части контуров – такие же, и состоят из:

  • конденсатора, рассчитанного на менее, чем на двукратный запас по напряжению (не менее 450…500 В для первой части и хотя бы 4 кВ – для второй) при ёмкости от 0,3 мФ (в другом каскаде может быть до 1 мФ);
  • варистора напряжением не менее того, которое необходимо для напряжения на вторичной обмотке – 90…100 В (в другом каскаде может быть до 140…150 В);
  • катушки индуктивности, являющейся ферритовый стержень, на который с зазором не менее 0,8 мм накручивается проволока сечением 15…20 мм 2 . Число витков на первом каскаде должно быть не менее 7, в другом – меньше Вторая катушка служит своего рода фильтром от допустимых колебаний тока большей амплитуды, способные привести к нестабильному горению дуги;

Сварочный осциллятор
Для производства газоразрядный прибор выбирается плата с рёбрами жёсткости, которая обязана уменьшать температуру при срабатывании. В качестве вольфрамовых электродов воспользуйтесь сварочными, с диаметром не менее 2 мм. Торцы электродов заблаговременно торцуют, чтобы они были исключительно параллельны. Обязательно предусматривается регулировка зазора с помощью винта.
Во вторичную обмотку второго каскада для увеличения стабильности работы подсоединяется катушка от любого электрошокера. Правда, для питания этой катушки требуется напряжение 6В, которое можно получить лишь от аккумулятора, однако это даже и лучше: все равно рукодельный осциллятор иногда следует подвергать регламентному обслуживанию.
Первый каскад подсоединяют к зажимам инверторного сварочного аппарата, а второй – к свариваемой детали и сварочной горелке. Осциллятор нужно собрать во влагозащищённом корпусе, который снабжается отверстиями для вентиляции.
Сварочный осциллятор

Обслуживание и работа сварочного осциллятора

Главным правилом считается безопасность и прочность функционирования осциллятора. Для этой цели нужно:

  1. Иногда контролировать трудоспособность блокировочного конденсатора, так как в другом случае сварщик может быть поражён низкочастотной составляющей тока для сварки.
  2. Все регулировки и настройки исполнять при отключении устройства от питающей электрической сети.
  3. Постоянно чистить электроды газоразрядный прибор от нагара.
  4. Проверять частоту импульсов, которые выдаёт осциллятор: их частота должна быть в границах 10..40 мкс.

Необходимо не забывать, что наличие двойного колебательного контура в сварочном осцилляторе – источник наведения довольно сильных помех в связи.