Самодельная сварка аргоном. Осциллятор своими руками

image
image

От стабильности электродуги зависит качество сварки тяжело свариваемых металлов: нержавейки, некоторых алюминиевых и цветных сплавов. В качестве стабилизатора используют сварочный осциллятор – устройство для генерации импульсного разряда. Для дополнительного подключения к сварочному аппарату покупают готовый прибор или применяют творение своих рук, сделать электронное устройство для сварки алюминия, сложных сталей можно самостоятельно.

Осциллятор – это еще один источник тока для сварочника, электроприбор, предназначенный для генерации импульса. Когда подключен осциллятор, аппарат или инвертор для сварки поддерживает дугу без обязательного контакта заготовки и электрода. Горение обеспечивается наложением токов от основного источника и осциллографа. Сварка стабилизируется, формируется равномерный шов, снижается риск залипания во время короткого замыкания по капле при использовании плавящихся электродов.

Зачем нужен самодельный осциллятор

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения. Вид электрода: вольфрамовый наконечник горелки или стандартный в обмазке — не имеет значения. Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

  • Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В;
  • Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц;
  • Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Электрическая схема осциллятора

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

Читайте также:  Как сделать мини дрель своими руками: самый эффективный способ

  • Подача сетевого напряжения на сварочное устройство;
  • Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура;
  • Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда;
  • Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан;
  • Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой;
  • Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу;
  • Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь;
  • При падении напряжения формируется следующий разряд;
  • Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью;
  • При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Функциональная схема осциллятора

Принцип действия и назначение

Применение осциллятора позволяет обеспечить бесконтактный розжиг дуги, что существенно облегчает задачу сварщика, а также влияет на стабильность электрической дуги в процессе работы. Хотя мы отметили, что устройство является обособленным элементом, иногда оно интегрировано в сварочный инвертор, то есть, источник питания и осциллятор находятся в одном корпусе. При достаточном объеме знаний в области электроники и электричества возможно изготовление самодельного осциллятора. Именно на этом обычно концентрируют свое внимание читатели, так как экономия денежных средств всегда выглядит привлекательно.

Начнем с того, что сформулируем основную идею работы данного устройства. При работе сварочного инвертора на электроды подается напряжение 220 В. Если сварка ведется переменным током, то его частота составляет 50 Гц. «Поверх» этого напряжения в импульсном режиме подается высокая разность потенциалов и высокая частота. Количество таких импульсов, как правило, невелико. Добавочный высокочастотный ток должен лишь разжечь дугу. На это уходят доли секунды. Для качественно оценки следует подчеркнуть, что амплитуда колебаний напряжения достигает 6 кВ, а частота при этом составляет 500 кГц. Но за счет малой продолжительности импульса мощность электрического тока не превышает 300 Вт.

Среди пользователей возникает лаконичный вопрос: «Может ли осциллятор генерируемым током проводить сварку металлов?». Действительно, это было бы логично, однако низкая мощность не позволяет расплавить металл и присадку, поэтому импульс используется исключительно для пробоя воздушного зазора. В задачи сварщика входит лишь приближение электрода на расстояние примерно 5 мм и нажатие кнопки. В осцилляторах интегрированного типа кнопка локализуется прямо на держателе. Длительность импульса соответствует времени удержания кнопки. Далее сварка проводится в обычном режиме.

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

В сети масса принципиальных схем осцилляторов для сварочного устройства. Представлены оба типа: последовательного и параллельного подключения. Масса аргументов в пользу каждого. Собрать осциллятор — полдела. Сложности подстерегают при настройке и эксплуатации.

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Устройство осциллятора своими руками

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Читайте также:  Цанговый патрон своими руками: комплектующие и порядок изготовления

Эксплуатационные условия

Осциллятор – это прибор, регистрация которого требуется в органах инспектирования электросвязи. К остальным условиям эксплуатации относятся такие требования и возможности:

  • Агрегат может использоваться в закрытых помещениях и на улице.
  • При дожде и снеге работать с прибором на открытом воздухе запрещено.
  • Температурный режим функционирования находится в пределах от минус десяти до плюс сорока градусов.
  • Эксплуатация устройства допускается при атмосферном давлении от 85 до 106 кПа и влажности не выше 98 процентов.
  • Категорически не рекомендуется использовать аппарат в запыленных помещениях, особенно, где содержаться едкие газы или пары.
  • Прежде, чем приступить к работе, необходимо позаботиться о надежном заземлении.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Осциллятор для сваривания своими руками

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Выгоды последовательного подключения: достаточно одного трансформатора. Первичная обмотка дополнена парой сглаживающих конденсаторов и предохранителем. Вторичная – разрядником и колебательным контуром.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

  • Активизация зарядного устройства;
  • Накопление заряда конденсатором;
  • Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса;
  • Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Импульсные приборы

Осциллятор – это устройство, которое подразделено на два типа. Прибор с импульсным питанием позволяет спровоцировать на начальном возникновении дуги ее постоянство при переменном токе. При выполнении сварки могут появляться колебания используемого тока, что иногда может вызывать ухудшение качества работ. Чтобы этого избежать, осцилляторы синхронизируются.

Часто для возбуждения бесконтактной дуги используются генераторы импульсного типа, в которых имеются накапливаемые резервуары, подзаряжающиеся от специального устройства. С учетом того момента, что фазное изменение сварочного тока в рабочем процессе не всегда стабильно, для организации надежной функциональности генератора требуется прибор, синхронизирующий разряд емкости в тех случаях, когда ток из дуги проходит через ноль.

На переменном токе осциллятор применяется для сварки как обычными электродами, так и элементами, применяющимися для работы с нержавейкой, цветными металлами, обработки аргоном.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подробная инструкция изготовления осциллятора своими руками

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Читайте также:  Секреты выбора электрического воздушного компрессора на 220 В

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Безопасность

Чтобы понять, что такое осциллятор, для чего нужен, необходимо иметь минимальные навыки сварщика. Основные различия рассматриваемых устройств и принцип их действия приведены выше. При работе с подобными приспособлениями следует соблюдать определенные меры безопасности.

Необходимо постоянно контролировать правильность подсоединения в сварочную цепь и проверять контакты на исправность. Кроме того, следует работать с использованием защитного кожуха, который снимать и одевать нужно при выключенном от сети аппарате. Также надо периодически проверять состояние поверхности разрядника (очищать его наждачкой от нагара).

Особенности

Для того чтобы самостоятельно изготовить данное оборудование, которое существенно облегчает сварку деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно иметь минимальные знания электротехники и навыки сборки электрических устройств.

Главное, что нужно учитывать при сборке и использовании самодельного осциллятора, – это строгое соблюдение техники безопасности при эксплуатации электроприборов. Важно придерживаться правильности сборки электрических схем, а также применять для этого только те элементы, которые имеют оптимальные характеристики.

Последовательность процесса сварки

Невзирая на некоторые отличия в сборке, использование устройств этого класса проходит по одному сценарию. Можно так представить последовательность работы прибора:

  • Сварщик на горелке нажимает кнопку «Пуск».
  • Выпрямитель на входе получает напряжение из сети, выпрямляет и отправляет на накопитель.
  • Накопительный узел заряжается.
  • После срабатывания накопительного конденсатора, освобождается импульс.
  • Импульс поступает на высокочастотный трансформатор и преобразовывается в высоковольтный импульс.
  • Одновременно срабатывает клапан газа и выходит аргон из аргонно содержащей камеры.
  • После короткого разряда тока, дуга зажигается в газовом облаке и начинается процесс сварки.
  • Когда начинает работать сварочный ток с силой, превышающей пять ампер, то импульс затухает. Происходит процесс сварки с установленными на аппарате значениями. При потере контакта возникает следующий импульс для возрождения дуги.
  • Когда сварка заканчивается, прибор завершает процесс.

При изготовлении аргоновой горелки своими руками, конструкция может быть упрощена и прибор становится полуавтоматом. В этом случае при случайном завершении процесса сварки надо вручную включать бесконтактный поджиг, нажимая кнопку «Пуск».

Затухающие колебания

Частота колебательного напряжения зависит от значения индуктивности и емкости в цепи LC — бака. Теперь мы знаем, что для возникновения резонанса в контуре резервуара должна быть точка частоты, где значение X C емкостное сопротивление совпадает со значением X L индуктивного сопротивления ( X L = X C ) и что, следовательно, компенсирует друг друга, оставляя только постоянное сопротивление в цепи, чтобы противостоять потоку тока.

Если теперь мы поместим кривую для индуктивного реактивного сопротивления индуктора поверх кривой для емкостного реактивного сопротивления конденсатора так, чтобы обе кривые были на одной оси частот, точка пересечения даст нам точку резонансной частоты, ( ƒ r или ωr ), как показано ниже.

Итог

Осциллятор моделей (ОССД300 или же ОП240) упростит процесс сварки в разы, сделает его дешевле, быстрее. Ваша сварочная дуга не будет прерываться, и гаснуть за секунды, когда вы ещё даже ничего толком не успели сделать.

Ведь это самая большая и неприятная проблема при роботе со сваркой, дуга постоянно тухнет и работа которую ты планировал сделать за пол часа растягивается на часы.

Также значительно принижается качество сварочного шва, возникают наплывы или просто не проваренные участки, которые не продержаться долгое время. Настоящие мастера даже научились делать такой прибор самостоятельно, но это точно не для новичков.

Попробуйте в эксплуатации осциллятор и поделитесь с нами своим опытом и особенностями работы. Пишите комментарии, делитесь статей. Всем успехов!

Вывод

Сварочный прибор осциллятор, что это такое, было рассмотрено выше. В общем можно обозначить его, как устройство, позволяющее создавать рабочую дугу, не дотрагиваясь электродом к поверхности обрабатываемых компонентов. Также оно обеспечивает дуговую стабильность.

Без сварочных работ трудно представить современный мир. Даже в быту время от времени приходится выполнять некоторые сварочные работы. Для облегчения сварочного процесса нержавейки или цветных металлов необходим осциллятор.

Этот аппарат может зажигать электрическую дугу без контакта с поверхностью детали и поддерживать горение, необходимое для сварки. Для бытовых нужд необязательно приобретать промышленное изделие, поскольку вполне можно собрать осциллятор своими руками в условиях дома или небольшой мастерской.

Принцип работы осциллятора

При сварках где участвуют цветные металлы обычно применяют аргонодуговые аппараты, в которых вольфрамовые электроды подплавливают края и создают своеобразную ванну. Алюминиевый материал и нержавеющую сталь сшивают, когда источником напряжения и тока является инвертор.

В любых случаях наблюдается одна и та же проблема — первоначальное разжигание дуги. При работе с цветными металлами постукивают электродом по поверхности, в результате чего образуются трещины и следы, которые требуют дальнейшей обработки. Осциллятор — это то, что нужно для аргонной сварки.

Если лист металла тонкий, то при работе на небольших токах дуга постоянно тухнет. Неоднократное и постоянное её возбуждение забирает рабочее время. Для предотвращения подобных ситуаций тоже необходим осциллятор.

Сборка этих приборов может быть разная, но все они необходимы для возбуждения сварочной дуги между электродом и изделием на расстоянии около пяти миллиметров. Осциллятор размещают между источником тока и горелкой с электродом из вольфрама.

Принцип работы заключается в изменении входящего напряжения в высокочастотные короткие импульсы. Эти импульсы суммируются со сварочным током и принимают активное участие в розжиге. Можно собрать такой осциллятор для инвертора своими руками.

Эти устройства могут питаться от переменного или постоянного тока и повышают как значение напряжения, так и частоту электротока. Если на вход прибора подать напряжение 220В с частотой тока в 50 Герц, то на выходе получится напряжение от 2500 до 3000В при частоте от 150 000 до 300 000 Герц. Полученные импульсы имеют продолжительность десятков микросекунд.

Номинальная мощность таких устройств примерно 250–350 Ватт.

Функциональная схема

Технические характеристики каждого прибора зависят от его конструкции и свойств элементов на схеме. Принципиально агрегат состоит из таких элементов:

  • Колебательный контур. Он собран из индуктивной катушки и конденсатора. Катушка представляет собой вторичную обмотку трансформатора высокой частоты. Сам контур генерирует необходимые искры.
  • Разрядник.
  • Катушки дроссельные. Их количество — две единицы.
  • Высокочастотный повышающий трансформатор. Он преобразует входные параметры напряжения в высокочастотные колебания.

Читайте еще:   Чердачная лестница с люком своими руками – как ее проще сделать

Прибор также содержит вспомогательные электрические детали, которые отвечают за безопасность использования агрегата. Это защитный конденсатор, предохраняющий работника от поражения электрическим током и предохранитель.

Предохранитель должен срабатывать при коротком замыкании и пробое конденсатора.

Входное напряжение, проходя через обмотки повышающего трансформатора, проходит через колебательный контур и начинает зарядку конденсатора. Затем, после зарядки последнего до необходимой ёмкости, происходит разряд и возникает пробой. Пробой вызывает короткое замыкание колебательного контура, вследствие которого возбуждаются резонансные колебания. Ток высокой частоты, создающий эти колебания, через защитный конденсатор и обмотки катушки доходит до сварочной дуги.

Защитный конденсатор свободно пропускает высокочастотный ток, который отличается также большой величиной напряжения. Но этот блокировочный конденсатор не способен пропускать ток низкой частоты, так как обладает большим сопротивлением. Это свойство мешает пройти низкочастотному току от сварочного прибора и является надежной защитой от короткого замыкания.

Последовательность процесса сварки

Невзирая на некоторые отличия в сборке, использование устройств этого класса проходит по одному сценарию. Можно так представить последовательность работы прибора:

  • Сварщик на горелке нажимает кнопку «Пуск».
  • Выпрямитель на входе получает напряжение из сети, выпрямляет и отправляет на накопитель.
  • Накопительный узел заряжается.
  • После срабатывания накопительного конденсатора, освобождается импульс.
  • Импульс поступает на высокочастотный трансформатор и преобразовывается в высоковольтный импульс.
  • Одновременно срабатывает клапан газа и выходит аргон из аргонно содержащей камеры.
  • После короткого разряда тока, дуга зажигается в газовом облаке и начинается процесс сварки.
  • Когда начинает работать сварочный ток с силой, превышающей пять ампер, то импульс затухает. Происходит процесс сварки с установленными на аппарате значениями. При потере контакта возникает следующий импульс для возрождения дуги.
  • Когда сварка заканчивается, прибор завершает процесс.

При изготовлении аргоновой горелки своими руками, конструкция может быть упрощена и прибор становится полуавтоматом. В этом случае при случайном завершении процесса сварки надо вручную включать бесконтактный поджиг, нажимая кнопку «Пуск».

Виды осцилляторов

Устройства этого типа в зависимости от вида работ, могут быть кратковременного или постоянного действия. Таким образом, осцилляторы делятся на:

  • Устройства непрерывной работы.
  • Аппараты с импульсным питанием.

При сварке тонких листовых материалов лучше подходит прибор постоянного действия, так как розжиг будет производиться сразу при поднесении к заготовке. В процессе сварки горение будет ровное и все время поддерживаться. В результате получится чистый и аккуратный шов.

Для безопасности рекомендуется последовательное соединение устройства. Если предусмотрено параллельное подключение, то надо установить защиту от напряжения. При выполнении работ с алюминием, которые выполняются исключительно на переменном токе, применяют импульсные аппараты.

Сборка в бытовых условиях

Для сборки прибора аргонной сварки своими руками из инвертора чаще всего используют распространенную и несложную схему.

Читайте еще:   Сварочный инвертор для загородного дома и дачи

В этой схеме главным элементом является повышающий трансформатор. Именно он увеличивает величину стандартного напряжения до трёх тысяч вольт. Самым проблемным узлом при сборке этого устройства является разрядник, который вырабатывает сильную искру. Разрядник и катушка индуктивности обеспечивают главное — они генерируют затухающие высокочастотные импульсы, которые зажигают дугу и поддерживают равномерное горение. Катушка и разрядник совместно с блокировочным конденсатором образуют узел колебательного контура.

Самодельные аппараты тоже могут быть выполнены по двум различным схемам. Они могут быть импульсного или непрерывного действия. Приборы, использующие принцип непрерывного действия менее эффективны и в их конструкцию надо обязательно включать блок защиты от напряжения. Импульсные устройства считаются лучше, удобнее и производительнее.

Основной деталью узла управления является кнопка. Она выполняет две функции: включение разрядника и контролирование подачи защитного газа в область сварки. Первичными данными при самостоятельной сборке являются детальные ответы на следующие вопросы:

  • Применение для алюминия или нержавейки.
  • Вид электрического тока — переменный или постоянный.
  • Какое напряжение предусматривается.
  • На какую мощность будет рассчитан прибор.
  • Какая величина вторичного напряжения.

Сборка деталей производится на прямоугольной плате. Слева обычно располагается трансформатор высокой частоты, блок управления и предохранительный узел. В центральной части логично расположить разрядник с конденсатором колебательного контура и блокировочный конденсатор. Последний становится преградой для низкочастотного тока на пути к сварке. Место справа остается для дросселя.

Трансформатор выбирают исходя из потребностей по величине тока во вторичной обмотке. При этом катушку индуктивности лучше сделать сдвоенной. Тогда напряжение и величина тока оказываются более стабильными, а защита аппарата надежнее. Контуры подобны друг другу и состоят из:

  • Конденсатора, запас которого по напряжению в первой части должен быть не менее 500В и 5–6 кВ для второй. Емкость первого конденсатора должна составлять не менее 0.3 мФ, а второго до 1 мФ.
  • Варистора с напряжением во вторичной обмотке около 90–100 В (для первого каскада) и до 140–150 В во второй линии.
  • Катушки индуктивности. Обе катушки имеют ферритовый стержень с намотанной на него медной проволокой сечением около 20 миллиметров квадратных с зазором не менее 0.8 миллиметров. В первом каскаде количество витков от семи, а во втором — меньше. Катушка второго каскада является фильтром и защитой от колебаний тока. Ток различной амплитуды может привести к нестабильному горению.

Читайте еще:   Прямоугольная труба профильного сечения: характеристики и виды

Для разрядника находят плату с ребрами теплоотвода. Эта плата охлаждает при срабатывании разряда. Электроды из вольфрама иногда заменяют на обычные. Главное, чтобы их диаметр составлял не менее двух миллиметров. Кончики электродов должны быть строго параллельны. При помощи специального винта делают возможной регулировку расстояния между электродами.

Чтобы получить максимальную стабильность, ко второй обмотке второго каскада подключают катушку от любого электрошокера. Для этого в схему устройства приходится подключать аккумулятор напряжением в шесть вольт. Он обеспечивает питание этой катушки.

Наличие аккумулятора не дает забыть, что время от времени всё устройство нужно осматривать и проводить регламентные работы. Первый каскад подключается к инвертору, а второй предназначен для сварочной горелки и заготовки, которую надо сварить. Корпус прибора должен иметь вентиляционные отверстия и быть влагозащищенным.

Правила эксплуатации

Применение осцилляторов несложно, но требует выполнения ряда правил. Тогда работа с прибором становится безопасной, удобной и продуктивной. Правила использования следующие:

  • Применение этих устройств разрешено как в помещениях, так и на воздухе.
  • В случае обильного снегопада или дождя лучше воздержаться от включения прибора при работе на улице.
  • Температурный режим окружающей среды должен быть от -10 до +40 градусов по Цельсию.
  • Влажность воздуха не должна быть больше 98%.
  • Крайне не рекомендуются работать со сварочным аппаратом в помещениях где сильно накопилась пыль или едкие газы способные повредить металл или изоляцию.
  • Обязательно перед включением нужно убедиться в наличии заземления.
  • Защитный кожух прибора можно снимать только в выключенном состоянии. Во время сварки кожух должен быть надет.
  • На рабочей поверхности разрядника не должно быть следов нагара или грязи. В случае загрязнения нужно вычистить кончики разрядника тонкой наждачной шкуркой.

При сборке осциллятора для инвертора своими руками необходимо также соблюдать правила поведения с электрическими устройствами. Необходимо строго соблюдать основные правила сборки электрических схем и использовать только те детали, которые обладают нужными характеристиками.

Советы по экономии

Сварочный осциллятор прежде всего необходим для проведения сварочных работ в различных сферах производства. Осциллятор полезен тем, что может использоваться как в промышленном производстве, так и в быту. Механизм действия осциллятора заключается в поджигании сварочной дуги. Между тем, во время работы поддерживается стабильная подача пламени. Наиболее часто используемым осциллятором является аппарат марки ОП-240.

Так как сварка незаменима во многих сферах производства и бытовых работах, то спрос на осцилляторы всегда велик. Но его вовсе необязательно покупать. Осциллятор своими руками изготовить не так сложно. Для этого лишь потребуются необходимые материалы и соблюдение приведенных ниже рекомендаций.

Принцип работы

Изготовленный осциллятор для инвертора своими руками или же купленный аппарат используется с целью стабильной работы сварочной дуги. Частота составляет 50 Гц при номинальном напряжении работы 220 В. На выходе же эти параметры могут увеличиваться до 150000-300000 Гц и 2500-3000 В соответственно. При такой работе осциллятор создает импульсы длительностью до нескольких десятков микросекунд. Подобные параметры работы, когда высокочастотный ток проходит в сварочную цепь, обусловлены и соответствующей мощностью — 250-350 Вт.

Состав

При таких характеристиках сделанный осциллятор алюминия своими руками обладает теми возможностями, которые соответствуют проведению сварочных производственных или ремонтных работ в быту. С его помощью можно производить сварку алюминия и других металлов.

Рассмотрим электрические составляющие осциллятора:

  • разрядник;
  • две катушки дросселей;
  • трансформаторы: простой и высокочастотный;
  • колебательный контур.

Контур, состоящий из конденсатора и высокочастотного трансформатора, генерирует затухающие искры.

Для чего необходим конденсатор?

Конденсатор в этой цепи выполняет важную функцию по защите самого устройства и выполняющего сварку рабочего от различных травм, вызванных воздействием электричества. В случае пробоя происходит размыкание электрической цепи за счет специального предохранителя. Он и служит защитным элементом.

Совместная работа аппарата и осциллятора происходит по следующему алгоритму. Напряжение подается сквозь трансформатор на конденсатор. Таким образом оно заряжает его. При полной зарядке конденсатор передает разряд тока на разрядник, от чего образуется пробой. Тем временем колебательный контур закорачивается. Весь этот процесс вызывает колебания по резонансному принципу. Но они тут же затухают. Высокочастотный ток для резонансных колебаний поступает на сварочную дугу, минуя конденсатор и катушку.

Не забываем о том, что устройство блокировочного конденсатора обуславливает прохождение через него высокочастотного тока, вследствие чего имеются высокие значения напряжений. За счет сопротивления вместе с блокировкой тока конденсатором осциллятор защищен от коротких замыканий.

Как происходит процесс?

Чтобы сделать осциллятор собственноручно, будет необходим высоковольтный трансформатор. Он требуется для повышения напряжения. Также не обойтись без кнопки на грелке. Она служит как для подачи газа на сопло плазмообразующей дуги, так и для управления отжига. Все это предохраняет металл от воздействия кислорода и дает возможность образоваться аргоновой среде, в которой непосредственно и происходит процесс сваривания металла.

Процесс работы происходит следующим образом. После нажатия на кнопку управления загорается разрядник, создающий частоту импульсов. За это полностью отвечает имеющийся высоковольтный трансформатор. Высокомагнитное поле создается через дугу, после чего преобразовывается благодаря катушке. Последняя изготовляется путем наматывания обычным сварочным кабелем.

Эта конструкция имеет два выхода – плюс и минус. Оба они проходят через трансформатор. Однако первый идет на горелку, а вот второй — на деталь. После нажатия на кнопку управления газ через клапан поступает в горелку. Это является стартом процесса сварки. Также любой осциллятор, будь он заводской или самодельный, должен иметь конденсатор.

Перед тем как взяться конструировать осциллятор для сварочных работ своими руками, следует заблаговременно ознакомиться с чертежами его конструкции. При наличии даже начальных знаний в области электротехники это не составит особых проблем. Кроме того, желателен опыт конструирования. Занимаясь изготовлением осциллятора самостоятельно, следует помнить, что нужно соблюдать технику безопасности. Так как существует риск поражения током.

Порядок изготовления

Для того чтобы сваривать преимущественно алюминиевые детали, можно изготовить сварочный осциллятор своими руками. Для монтажа используется одна из наиболее часто используемых схем:

  1. Первым делом необходимо подобрать надежный трансформатор, чтобы он мог обеспечивать увеличенную подачу напряжения от номинальных 220 до 3000 В.
  2. После этого производим установку разрядника, пропускающего искру.
  3. Далее, подсоединяем другой важнейший элемент — колебательный контур с блокировочным конденсатором, генерирующим импульсы высоких частот.

Вот и все, осциллятор готов. Главной частью схемы этого устройства является колебательный контур. В его составе должен обязательно присутствовать блокировочный конденсатор. Колебательный контур, в состав которого также входит катушка индуктивности и разрядник, необходим для генерирования импульсов. С их помощью сварочная дуга зажигается значительно проще.

Купленный или изготовленный осциллятор своими руками может быть импульсного и непрерывного действия. Но последний вариант менее эффективен. Кроме того, потребуется наличие дополнительного устройства, необходимого для защиты от большого напряжения.

Правила изготовления

Таким образом, если аппарат планируется использовать исключительно в быту, то лучше всего изготовить осциллятор для сварки своими руками, поскольку его приобретение у производителя и дилера обойдется весьма недешево. В довершение к этому необходимо обладать навыками сборки подобных устройств и знаниями электрической техники.

Если вы намереваетесь изготовить осциллятор своими руками, нужно уделять внимание на только правильной сборке, но и грамотной эксплуатации этого устройства. Ведь прибор работает от электричества. И при несоблюдении техники безопасности велик риск получения травмы. Следует тщательно подходить к сборке электрических схем и применять только те детали, которые полностью подходят по своим характеристикам. Если следовать всем рекомендациям, сделать осциллятор собственноручно будет не слишком сложно. Вам лишь потребуются все необходимые инструменты и материалы.

Установка осциллятора требуется для упрощения и повышения эффективности дуговой сварки цветмета либо элементов из некорродирующей стали. Прибор подходит для агрегатов на переменном либо постоянном токе, подключение выполняется по нескольким схемам. Осциллятор для сварки создает и стабилизирует электродугу на протяжении всего времени производства работ. Зачастую дополнительное оборудование стоит недешево, потому опытные сварщики пытаются сами изготовить такой прибор. Обладая даже небольшим опытом в монтаже электротехнических изделий, можно собирать осцилляторы своими руками.

Виды и назначение осцилляторов

Устройства изготавливаются двух типов:

  • непрерывного режима работы;
  • импульсные.

Возбудители с непрерывным режимом добавляют к подающемуся сварочному ток высокой частоты (не более 250 кГц) со значительным напряжением (от 3 до 6 кВ). Благодаря этому дуга образуется мгновенно, обеспечивается ее устойчивость при низком прибывающем токе. Осциллятор для инвертора либо трансформаторного сварочника подсоединяется последовательно или параллельно, применяется в работе с плавящимися покрытыми стержнями.

Схема осциллятора

В импульсных осцилляторах предусмотрено наличие газового клапана. Возбудители рассчитаны на использование в паре с аргоновыми сварочниками. Помимо первичного создания дуги приборы поджигают ее неоднократно после естественных изменений знака переменного тока. Осцилляторы, работающие в непрерывном режиме, не обеспечивают стабильности дуги в данных условиях – это отрицательно влияет на надежность соединения. Аргоновая сварка производится с помощью неплавящихся стержней, затупляющихся при постукивании о поверхность для поджига. Сварной рубец получается неровным, а дуга неустойчива.

Установка осциллятора позволяет избежать дополнительной заточки стержней при соединении алюминия и нержавейки, оптимизировать сроки производства работ, сэкономить недешевые расходники, гарантировать надежность шва.

Как устроен осциллятор для сварки

  • выпрямитель;
  • конденсаторы, аккумулирующие заряд;
  • источник электротока;
  • формирующий импульсы узел (разрядник + колебательный контур);
  • управляющий микроблок;
  • измеритель напряжения;
  • пара дросселей;
  • повышающий трансформатор;
  • высокочастотный трансформатор.

В схемы осциллятора сварочного для аргонодуговых агрегатов дополнительно включается газовый клапан.

Как работает осциллятор

Принцип действия возбудителя:

  • запуск электрической цепи;
  • выравнивание поступившего тока выпрямителем;
  • зарядка накопителей;
  • высвобождение тока и передача его колебательному контуру для повышения напряжения;
  • если используется аргонодуговой сварочник, то дополнительно раскрывается газовый клапан;
  • генерируется импульс, соединяющий кончик электрода и подлежащие свариванию детали с заранее наброшенным кабелем массы.

Подключенный к цепи инверторный сварочник выполняет свою непосредственную функцию, а возбудитель создает и удерживает дугу.

Пошаговая инструкция для самостоятельного изготовления

Изготовить осциллятор «с нуля» своими руками для бытовой эксплуатации практически невозможно. Потому сборка подобного устройства выполняется из уже подобранных узлов и отдельных элементов. Они заимствуются из других электротехнических приборов и устройств, приспосабливаются под автономный сварочник, работающий на переменном либо постоянном токе.

В качестве исходных данных для сборки осциллятора принимаются:

  • назначение прибора (для некорродирующих изделий либо цветмета);
  • род тока и его напряжение;
  • потребляемая мощность (как правило, до 200–250 В, иначе стоимость элементов для сборки на порядок возрастет);
  • вторичное напряжение (как минимум 2,5 кВ, в ином случае установка осциллятора бессмысленна).
  • левее – высокочастотный трансформатор совместно с управляющим блоком и предохранителями;
  • правее – индуктивная катушка;
  • посередине – колебательный контур с ограничителем напряжения и блокировочным конденсатором, требующимся для отсеивания низкочастотных токов.

Подбор силового трансформатора выполняется по мощности тока во втором каскаде. Катушку индуктивности при этом следует сделать сдвоенной – это гарантирует безотказную работу и стабильность контуров. Сами контуры, подобные друг другу, собираются из таких компонентов:

  1. Конденсатора, имеющего не менее двойного запаса по напряжению (от 450–500 В для первой половины и минимум 4000 В – для другой). Емкость накопителя принимается для первого каскада от 0,3 мФ (для второго – до 1 мФ).
  2. Варистора, напряжение которого как минимум равно требующемуся для вторичной обмотки, то есть от 90 до 100 В (для второго каскада следует принять 140–150 В).
  3. Катушки индуктивности, изготовленной из ферритного прута, на который накручивается проволока диаметром от 15 до 20 микрон при шаге 0,8 мм и более. На первом каскаде устраивается как минимум 7 витков, на втором допускается меньше. Вторая катушка выполняет функцию фильтра, защищающего от вероятных значительных колебаний тока, приводящих к нарушению стабильности горения дуги.

Основой собираемого разрядника служит плата с радиатором, отводящим излишки тепла. Сам элемент состоит из пары медных стоек с установленными отрезками вольфрамовых электродов – передатчиков тока. Вместо вольфрамовых можно использовать и обычные сварочные стержни диаметром 2 мм. Их края торцуются до строго параллельного расположения зазора. Стойки рекомендуется поместить в быстротвердеющий изолирующий состав, заранее подсоединив провода для контактов.

Допускается изготовление осциллятора из катушки зажигания, но за ней в схеме требуется установка ВВ-диода и конденсатора. Затем ставится ограничитель напряжения, подключенный к первичной трансформаторной обмотке.

Для стабильного и безотказного функционирования схемы во второй каскад следует добавить катушку ограничителя напряжения от электрошокера (любой имеющейся или доступной модели), питаемого от 6-вольтной батареи.

Готовый прибор для исключения влияния на его работу пыли и влаги помещается в закрытый корпус с заранее устроенными вентиляционными отверстиями.

Получилось ли у вас самостоятельно собрать осциллятор? С какими трудностями вы столкнулись, какие проблемы возникли? Пожалуйста, поделитесь своим опытом и успехами в комментариях.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий