Осциллятор своими руками для разных видов сварки

Своими руками
Содержание
  1. Разбираемся в конструкции и принципе действия осциллятора
  2. Виды сварочных осцилляторов
  3. Правила эксплуатации осцилляторов
  4. Как своими руками сделать осцилляторное устройство
  5. Какие виды осцилляторов доступны для домашнего изготовления
  6. На непрерывной подаче тока
  7. Импульсный осциллятор
  8. C дополнительными конденсаторами
  9. Устройство и принцип работы оборудования
  10. Как использовать домашнее оборудование начинающим
  11. Дополнение для инвертора
  12. Для плазмореза
  13. Изготовление ключевых деталей
  14. Схемы для осциллятора
  15. Управление с плазморезом
  16. В сочетании с аргонодуговой сваркой
  17. Для инверторного устройства
  18. Для работы с алюминием
  19. Избежание частых ошибок
  20. Пошаговое изготовление
  21. Самодельный осциллятор для плазмореза
  22. Устройство из катушки зажигания
  23. Осциллятор для инвертора
  24. Из микроволновки
  25. Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Разбираемся в конструкции и принципе действия осциллятора

Сварочные генераторы, способные работать от источников переменного и постоянного тока, необходимы для одновременного увеличения как величины напряжения, так и частоты электрического тока. Если напряжение на входе такого устройства 220 В, а частота тока 50 Гц, то на выходе уже 2500–3000 В и 150 000–300 000 Гц.

Длительность импульсов, которые создает генератор, составляет десятки микросекунд. Мощность этих устройств, с помощью которых в сварочный контур поступает ток высокой частоты и высокое значение напряжения, составляет 250-350 Вт.

Технические характеристики, которыми обладает осциллятор, определяются его конструкцией и свойствами его элементов.

Электрическая схема устройства состоит из следующих компонентов:

  • колебательный контур, выполняющий роль искрового генератора затухающих колебаний (такой контур включает в себя конденсатор и индуктор — подвижную обмотку высокочастотного трансформатора);
  • задерживает;
  • дроссельные катушки в количестве двух штук;
  • повышающий трансформатор;
  • высокочастотный трансформатор.

Функциональная схема генератора

Функциональная схема генератора

Кроме того, осциллятор содержит элементы, обеспечивающие безопасность как самого устройства, так и сварщика. К таким элементам относятся конденсатор, защищающий сварщика от поражения электрическим током, и предохранитель, размыкающий электрическую цепь при пробое конденсатора.

Осциллятор, который используется вместе со сварочным аппаратом, работает по следующему принципу. Пройдя через обмотки повышающего трансформатора, напряжение поступает на конденсатор колебательного контура и начинает его заряжать. Когда конденсатор заряжается до значения, заданного емкостью, он дает разряд на разрядник, что приводит к пробою.

После этого оказывается, что колебательный контур закорочен, что вызывает возникновение резонансных затухающих колебаний. Ток высокой частоты, формирующий эти колебания, поступает в сварочную дугу через блокировочный конденсатор и обмотку катушки.

Пример изготовления платы генератора

Пример изготовления платы генератора

Блокировочный конденсатор устроен таким образом, что через него может свободно проходить только ток высокой частоты, который также отличается большим значением напряжения. Низкочастотный ток через такой конденсатор пройти не способен из-за слишком большого сопротивления.

Благодаря этому свойству блокировочного конденсатора через него не может проходить низкочастотный ток от сварочного аппарата, что предохраняет автогенератор от короткого замыкания.

Виды сварочных осцилляторов

Осциллятор, который при желании несложно сделать своими руками, может относиться к:

  • агрегаты непрерывного действия;
  • агрегаты с пульсирующей мощностью.

С помощью генераторов первого типа к сварочному току добавляют ток высокой частоты (150–250 кГц) и большую величину напряжения (3000–6000 В). Зажигание такой дуги может осуществляться даже без касания электродом поверхности соединяемых заготовок, а дуга горит очень равномерно даже при малых значениях тока, поступающего от сварочного аппарата.

Это возможно из-за высокой частоты тока, который производит генератор. Важно, что ток с такими характеристиками не представляет опасности для сварщика, выполняющего работу с этим устройством.

Параллельное или последовательное соединение генератора

Параллельное и последовательное включение генератора

Электрическая схема, в которой задействован генератор первого типа, может предусматривать параллельное или последовательное соединение. Устройства, включенные последовательно в электрическую цепь сварочного аппарата, более эффективны. Объясняется это тем, что в своей схеме они не используют за ненадобностью защиту от высокого напряжения.

Импульсный сварочный генератор в первую очередь требуется для сварки на переменном токе. Помимо начального зажигания сварочной дуги, устройство этого типа обеспечивает ее поддержку при изменении полярности переменного тока, происходящем постоянно.

Генераторы первого типа в условиях постоянной полярности переменного тока плохо справляются с повторным зажиганием дуги, что отрицательно сказывается на качестве сварочных работ.

Генераторы также способны к бесконтактному зажиганию сварочной дуги, в электрической цепи которой имеются конденсаторы, накапливающие заряд от специального зарядного устройства. В моменты, когда необходимо повторно зажечь дугу, эти конденсаторы разряжаются, а электрический ток их разряда подается в дуговой промежуток.

Электрическая схема такого сварочного генератора содержит устройство, обеспечивающее синхронизацию разрядов конденсаторов в те моменты, когда электрический ток дуги проходит через ноль.

Что касается правил применения автогенераторов, то необходимо учитывать, что алюминий сваривается с их помощью на переменном токе, а нержавеющая сталь — на постоянном токе с равной полярностью.

Правила эксплуатации осцилляторов

Использование осциллятора для сварки алюминия, других цветных металлов или нержавеющей стали требует соблюдения ряда простых правил, которые сделают работу с таким устройством комфортной и безопасной.

  • Осцилляторы можно использовать как в помещении, так и на улице.
  • Не рекомендуется использовать сварочные генераторы на открытом воздухе, если на улице идет дождь или снег.
  • Работать с такими устройствами допустимо при температуре окружающего воздуха от -10 до +40 градусов Цельсия.
  • Допускается использование осцилляторов при влажности не выше 98%.
  • Атмосферное давление, при котором можно использовать такие устройства, должно быть в пределах 85-106 кПа.
  • Не рекомендуется использовать такое устройство в помещениях, где атмосфера сильно загрязнена пылью, агрессивными парами и газами, способными разрушить изоляцию и металл.
  • Вы можете начать работу со сварочным генератором только в том случае, если он правильно заземлен.
  • Перед началом работы всегда проверяйте правильность подключения аппарата к сварочной цепи и исправность контактов.
  • Корпус осциллятора всегда должен быть надет во время сварки, снимать его можно только при отключенном устройстве от сети.
  • Рабочая поверхность дивертора всегда должна содержаться в чистоте и не иметь нагара. При появлении нагара его необходимо удалить наждачной бумагой.

Такой аппарат, который поможет вам сварить цветные металлы и нержавейку, можно не только купить, но и сделать своими руками.

Как своими руками сделать осцилляторное устройство

Как было сказано выше, осцилляторы позволяют зажигать сварочную дугу без касания электродом поверхности соединяемых деталей, а также сохранять стабильность в процессе горения.

Такая функциональность данного устройства обеспечивается за счет того, что на электрический ток, поступающий от сварочного аппарата, накладывается ток высокой частоты и высокого значения напряжения. Используется приспособление, которое можно сделать своими руками, в основном для сварки алюминиевых деталей.

Для изготовления самодельного сварочного генератора можно использовать самую простую и распространенную схему. Основным элементом схемы такого устройства является трансформатор, обеспечивающий увеличение значения напряжения от стандартных 220 до 3000 В.

Основная сложность изготовления автогенератора своими руками – это искровой разрядник, через который проходит мощный электрический ток искра проходит.

Самодельный простой искровой разрядник

Самодельный простой искровой разрядник

Важнейшим элементом в схеме сварочного генератора является колебательный контур, в котором обязательно должен присутствовать разделительный конденсатор. Такая схема, включающая также искровой разрядник и индуктор, решает основную задачу автогенератора — формирование затухающих высокочастотных импульсов, облегчающих зажигание сварочной дуги и поддержание ее в стабильном состоянии.

Как серийное, так и своими руками такое устройство может быть изготовлено по двум основным схемам: непрерывного и импульсного действия. Генераторы, работающие по схеме непрерывного действия, считаются менее эффективными; в их конструкции необходимо использовать устройства, защищающие их от повышенного напряжения.

Более эффективными являются генераторы импульсов, обеспечивающие быстрое зажигание сварочной дуги и стабильное ее горение при работе на переменном токе.

Принципиальная схема сварочного аппарата с осциллятором

Принципиальная схема сварочного аппарата с осциллятором

Приступая к изготовлению самодельного сварочного генератора, необходимо разобраться в электрической схеме такого устройства и правильно подобрать все комплектующие, в первую очередь высоковольтный трансформатор.

Основным управляющим элементом генератора является кнопка, одновременно включающая разрядник и отвечающая за подачу защитного газа в зону, где предстоит производить сварку. Сами высокочастотные импульсы, обеспечивающие эффективное выполнение сварочных работ, производят разрядник и высоковольтный трансформатор.

Выходными элементами такого устройства являются два контакта — положительный и отрицательный. Первый, питаемый от высоковольтного трансформатора, подключается к горелке сварочного аппарата, второй — к свариваемым деталям.

Чтобы сделать своими руками такое устройство, значительно упрощающее процесс сварки деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно иметь базовые знания в области электротехники и навыки сборки электротехнических устройств.

Конечно, вы можете купить такое устройство в магазине или на строительном рынке, но обойдется оно вам недешево. Если вы не собираетесь пользоваться им постоянно, а время от времени, то есть смысл сделать его самостоятельно.

Самое главное, что необходимо учитывать при сборке и использовании самодельного сварочного генератора, это требования безопасности при работе с устройствами, работающими от электричества.

В рамках соблюдения таких требований очень важно строго соблюдать правильную сборку электрических цепей, а также использовать для этого только те комплектующие, которые оптимально подходят по своим характеристикам. Назначение осциллятора для сварки

Устройство используется для бесконтактного зажигания дуги, что облегчает начальные этапы процесса сварки. Осциллятор обеспечивает стабильную работу сварочного аппарата. Иногда устройство встраивается в корпус устройства вместе с источником питания. Генератор подает пульсирующие токи малой мощности, которые способствуют возбуждению начальной дуги.

Сварщику достаточно поднести электрод к заготовке и нажать на кнопку. Длительность импульса зависит от времени удержания клавиши. После появления дежурной дуги сварка ведется в стандартном режиме.

Если установка оснащена микропроцессорным модулем управления, осциллятор автоматически включается при самопроизвольном прерывании дуги. Такой принцип работы обеспечивает стабильную работу устройства в случае падения напряжения или нарушения сварки.

Какие виды осцилляторов доступны для домашнего изготовления

На непрерывной подаче тока

Сварочный генератор вырабатывает электрические импульсы частотой до 250 кГц, напряжение достигает 6000 В. Это приводит к быстрому зажиганию дуги на любом расстоянии от заготовки. Наложение электричества генератора на сварочный ток способствует стабильной работе аппарата. Из-за малой мощности устройство не представляет опасности для сварщика.

На бесперебойной подаче электроэнергии

Генератор постоянного тока подключается к источнику питания последовательно или параллельно. Первый способ подключения считается более удобным. Не требует использования дополнительных средств для защиты блока питания от высокого напряжения.

Импульсный осциллятор

Такое устройство совместимо с устройствами, работающими на переменном токе. Генератор помогает поддерживать дугу во время изменения полярности, которое происходит постоянно. Устройство выдает короткий импульс, который помогает зажечь первую дугу.

Блок постоянного действия в этом случае менее эффективен.

C дополнительными конденсаторами

Устройство с накопительными элементами работает по принципу заряд-разряд. Отдельный модуль используется для управления конденсаторами. На первом этапе детали передают энергию дуге. После этого конденсаторы разряжаются, отключаются от цепи, подключаются к блоку зарядки. При угрозе обрыва дуги синхронизирующее устройство переводит разрядники на рабочую линию установки.

С дополнительными конденсаторами

Устройство и принцип работы оборудования

Чтобы понять, как работает устройство, нужно хорошо знать физику. Дуга, полученная при включении осциллятора, не меняет своих параметров при увеличении зазора между электродом и заготовкой.

В конструкцию генератора входят следующие элементы:

  1. Повышающий трансформатор. Используется для изменения амплитуды напряжения.
  2. Осциллирующий модуль стандартной конструкции. Он включает в себя конденсаторы и катушки индуктивности. Схема используется для создания высокочастотных колебаний.
  3. Искровой разрядник представляет собой воздушный зазор, в котором возникает искра.

Ед изм

Устройство можно дополнить датчиками, автоматизирующими работу оборудования и помогающими контролировать его. Если осциллятор входит в состав аргонно-дугового аппарата, он снабжается клапаном ввода газа. Микропроцессор дает команду на открытие элемента в нужный момент. Генератор оснащен системой безопасности, которая предотвращает выход устройства из строя.

Конденсатор защищает сварщика от поражения электрическим током. При поломке детали срабатывает предохранитель, который разрывает цепь в случае скачка напряжения.

Как использовать домашнее оборудование начинающим

Использование самодельного осциллятора для электродуговой сварки деталей из алюминия и других материалов требует соблюдения следующих правил:

  1. Устройства можно использовать как в помещении, так и на улице. При наличии атмосферных осадков устройство нельзя использовать на открытом воздухе.
  2. Диапазон рабочих температур оборудования -10…+50 °С. Генератор можно использовать при влажности не более 95%.
  3. Установки эксплуатируются при атмосферном давлении 85-105 кПа.
  4. Не включайте устройства в запыленных и загазованных помещениях, подвергайте элементы устройства воздействию агрессивных веществ, способных разрушить металл и изоляцию.
  5. Разрешается работать только с заземленными устройствами. Перед началом сварки проверьте правильность подключения автогенератора к электрической цепи, осмотрите контакты.
  6. Демонтировать защитный кожух можно только после отключения оборудования от сети.
  7. На поверхности устройства не должно быть следов пыли, коррозии или копоти. При появлении загрязнений элементы устройства зачищают наждачной бумагой.

Читайте также: Из чего состоит электромагнит

Дополнение для инвертора

При этом наряду с основными правилами безопасности соблюдаются следующие правила:

  1. В процессе сварки регулярно проверяют работу блокировочного конденсатора. Повреждение этой части подвергает оператора риску поражения электрическим током.
  2. Настраивать и настраивать устройство только в отключенном от сети состоянии. Это же касается и процесса очистки поверхностей от копоти.
  3. Постоянно проверяйте частоту импульсов. Оно не должно превышать 40 мкс.

Доплата за инвертор

Для плазмореза

Осциллятор настраивается в соответствии с параметрами режущего устройства, в сочетании с которым он будет работать. Тиристоры подбирают опытным путем, ориентируясь на стабильность дуги. При работе с устройством особенно тщательно соблюдаются меры предосторожности.

Устройство непрерывно пульсирует, благодаря чему ток на контактах остается даже после отключения от сети.

Изготовление ключевых деталей

Изготовление осциллятора для сварки своими руками начинается со сборки основных элементов:

  1. Повышающий трансформатор. Вы можете купить готовую деталь или сделать ее самостоятельно. Количество витков и толщина сердечника выбираются в зависимости от рабочих параметров будущего устройства. При намотке учитывают, что устройство должно повышать напряжение до 6000 В.
  2. Осциллирующий модуль. Он состоит из индуктора, включающего ферритовый сердечник и обмотанного вокруг него силового кабеля. Для первичной обмотки достаточно 1 витка, для вторичной — 5. Цепь снабжена разрядником и защитным конденсатором. Первый используется для генерации и высвобождения ослабляющего импульса.

Разрядник изготовлен из медных стержней и вольфрамовых стержней, пропускающих ток. Места контакта с проводами покрыты упрочняющим диэлектрическим составом.

Колебательный модуль включен последовательно с конденсатором. После этого устанавливается искровой разрядник, подключаемый к первичной обмотке трансформатора. Конденсатор можно купить или снять с нерабочего телевизора. Для получения более стабильного напряжения используется двойная катушка индуктивности. Кроме того, такой подход предотвращает выход устройства из строя.

Изготовление ключевых деталей

Обе части схемы состоят из следующих компонентов:

  • конденсаторы емкостью не менее 0,3 мФ;
  • варистор с напряжением, соответствующим напряжению вторичной обмотки (90-150 В);
  • ферритовый стержень, на который намотана медная жила сечением 15-20 мм².

Схемы для осциллятора

Способ подключения и типы компонентов оборудования зависят от типа прибора, с которым будет использоваться устройство.

Управление с плазморезом

Для генерации плазмы в резаке необходимо напряжение 20 000 В. Поэтому конструкция устройства дополнена искровым генератором.

На чертеже вспомогательного агрегата должны быть показаны следующие компоненты:

  1. Кнопка «Пуск» (S3). Включает питание плазменного резака, подавая питание на схему генератора.
  2. Конденсатор (С5). От этой детали зависит длительность выходного импульса.
  3. Тиристоры (Т7, Т8). После их закрытия подача питания на генератор приостанавливается, дуга становится стабильной.

Схема

При повторном нажатии кнопки запуска конденсатор накапливает заряд, система готовится к следующему циклу плазменной резки.

В сочетании с аргонодуговой сваркой

В этом случае рекомендуется установить непрерывный осциллятор. Подключается к электрической сети через трансформатор. Для сборки схемы не требуются дорогие детали и сложные действия. Сложности могут возникнуть только на этапе установки тиристоров. Их подбирают опытным путем и оценивают устойчивость арки.

Цепь генератора

Используются и более простые чертежи генераторов, не включающие тиристоры. Собрать устройство по такому чертежу можно при минимальных познаниях в электротехнике.

Для инверторного устройства

Генератор для преобразователя установлен между электрододержателем и выпрямителем.

Блок-схема содержит следующие компоненты:

  • выпрямители напряжения;
  • средства для зарядки конденсаторов;
  • блок питания;
  • модуль, генерирующий импульс;
  • босс;
  • клапан подачи газа;
  • повышающий трансформатор;
  • вольтметр.

Для инверторного блока

Для работы с алюминием

Особые условия соблюдаются при сварке этого металла. В этом случае сложно достать и удержать мощный лук. Поэтому сварочный аппарат дополнен автогенератором, преобразующим низкочастотный переменный ток в высокочастотный. Компонент вводится в цепь параллельно преобразователю или после него.

Избежание частых ошибок

Исключить возникновение проблем в работе самодельного устройства помогут следующие рекомендации:

  1. При установке простых цепей не всегда удается поддерживать стабильную дугу. Причина ошибки – низкое напряжение в электрической сети. Установка автотрансформатора помогает исключить возникновение сбоев в работе сварочного агрегата.
  2. Не экономьте на газе. Разрядник выдает серию затухающих высокочастотных колебаний напряжением 1000 В. Вторичная обмотка, не имеющая дросселя, принимает до 50 В. Из-за этого происходит короткое замыкание. Ток, поступающий из сети, начинает нагревать трансформатор. Чтобы сварочный аппарат не вышел из строя, установите дроссель.
  3. При формировании обмотки используются изолирующие прокладки, сердечники пропитываются бакелитовым лаком.
  4. Безопасной считается частота тока 150-300 кГц. Если человек становится проводником, то ток не влияет на работу внутренних органов, но вызывает поверхностные ожоги. Надлежащее заземление помогает предотвратить повреждение.
  5. Цепь колебаний должна быть снабжена блокировочным конденсатором.

Избегайте ошибок

Перед установкой рекомендуется проконсультироваться со специалистом, который выяснит, безопасно ли выбранное расположение.

Пошаговое изготовление

Порядок монтажа генератора зависит от типа оборудования, с которым он будет использоваться.

Самодельный осциллятор для плазмореза

Вместо трансформатора в схему включен умножитель напряжения. Сила тока не является важным параметром. Устройство компактное, его можно собрать из простых деталей. При намотке умножителя обеспечивают качественную изоляцию. В противном случае напряжение пробьёт первичную обмотку, устройство выйдет из строя. Чтобы витки не вибрировали при работе агрегата, их обрабатывают эпоксидной смолой.

Самодельный осциллятор

Самым сложным моментом является подбор конденсаторов. Деталь, снятая с люминесцентного стартера, имеет наилучшие параметры.

Устройство из катушки зажигания

Генератор можно сделать из катушки зажигания. В этом случае схема дополнена диодом ВВ. Этот способ производства считается самым простым. Автомобильную катушку можно найти в любом гараже. Однако характеристики этого элемента не совсем подходят для монтажа автогенератора.

Поэтому остальные компоненты цепочки нужно выбирать более тщательно. Вам нужно установить разные блоки тиристоров, чтобы добиться безопасного горения электрической дуги.

Несмотря на простоту сборки, делать автогенераторы из автомобильной катушки не рекомендуется.

Осциллятор для инвертора

При подготовке деталей учитывайте следующие факторы:

  1. Назначение сварочного инвертора. Определите, какие металлы необходимо сваривать. Каждый материал имеет свойства, которые учитываются при выборе компонентов для генератора.
  2. Текущие характеристики.
  3. Максимальная мощность. Если вам нужно получить высокую производительность, вам придется использовать дорогие детали.

В бытовых условиях алюминиевые детали чаще всего сваривают. Поэтому агрегат собирается по схеме, соответствующей данному виду работ.

Генератор для инвертора

Чтобы построить осциллятор, сделайте следующее:

  1. Модифицировать трансформатор, заменив первичную и вторичную обмотки. Сердечник обматывается кабелем, сечение которого зависит от необходимых параметров генерируемого тока.
  2. Поставьте искровой разрядник. После этого в схему включается колебательный контур. Он оснащен конденсатором, генерирующим высокочастотные импульсы. С помощью этой детали устройство получает необходимые для работы свойства. Зажигание дуги упрощается, становится стабильным.
  3. Проверить работоспособность готового устройства. Сначала вы нажимаете кнопку запуска и активируете искровой разрядник. После этого поднесите электрод к детали, дождитесь возникновения дуги.

Из микроволновки

Трансформатор СВЧ можно использовать в качестве основного блока генератора при дуговой сварке. Напряжение на магнетроне достигает 2200 В. Это значение можно увеличить, установив последовательно 3 конденсатора. Устройство начинает подавать напряжение 5200 В. Сердечник для второго (высокочастотного) трансформатора можно получить из системы отклонения старого монитора.

Для первичной обмотки используется медный сердечник толщиной 1,5 мм. Он состоит из 2 витков. Вторичная обмотка образована шиной сечением 45 мм². Сердечник намотан в 10 витков, покрыт виниловой изоляцией и трансформаторной бумагой.

Для изготовления разрядников используются болты на 6 со шлифованными концами и плоские медные трубки подходящего диаметра. Также установите ключ зажигания и блок питания для него. Клапан подачи аргона приобретается в готовом виде.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подорная-инструкция-изготовления-осциллятора-своими-руками.jpg

При поэтапном выполнении надежного обустройства и качественной сборки эффективного удержания дуги не происходит. Причина — перегруженность сети. Вместо заявленных 220 В получается 190–200 В. Проблему решит автотрансформатор.

Экономия газа. Из искрового промежутка исходит серия затухающих ВЧ-колебаний мощностью более одного киловольта. Вторичная обмотка без дросселя между витками будет получать до 50 В. Катушка имеет вид короткозамкнутого. Электроэнергия должна использоваться для обогрева.

Чтобы не спалить весь сварочный аппарат, обязательно установим дроссель. Помимо изолирующих прокладок при намотке отводы будем пропитывать бакелитовым лаком.

Частота сети в пределах 150-300 кГц безопасна. Если тело сварщика считать проводником, поверхностное воздействие ВЧ тока не влияет на внутренние органы. Но кто хочет получить ожог кожи? Мы работаем только с надежным заземлением. Удар на частоте 10 кГц довольно чувствителен.

Поговорите со специалистами о том, насколько ваша схема соответствует стандартам безопасности. Специалисты оценят схемы на проникновение низкочастотного тока к электроду. Будьте осторожны, если установка осциллятора ненадежна.

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector