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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Multi-soudage universel. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / poste à souder Pourquoi du « multi-soudage » ? Car ce transformateur de soudage (CT) possède de nombreuses fonctions supplémentaires importantes. Si dans une « soudeuse » traditionnelle, dotée d'un circuit magnétique assemblé à partir de plaques en forme de U et de W, il n'y a parfois nulle part où insérer au moins un ou deux tours auxiliaires, alors dans la conception proposée en forme de beignet, il y avait beaucoup de espace libre. En conséquence, il est capable de cuisiner avec du courant alternatif/continu avec « cinq », de charger des batteries, de faire fondre du métal, d'alimenter des brûleurs électriques dans des cercles « Mains habiles » avec une tension sûre, et aussi d'effectuer beaucoup d'autres choses. Il est même temps de poser la question différemment : quel autre bobinage et dans quel but l'utilisateur d'un tel TC voudrait-il en plus disposer ?! En effet, il y a un grand avenir pour le noyau « soudeur », qui a la forme d’un « beignet », appelé tore en mathématiques et en technologie. Comprenant cela, mais ne disposant pas de noyaux magnétiques toroïdaux spéciaux fabriqués industriellement et destinés exclusivement aux transformateurs, les fabricants artisanaux sont contraints d'adapter des ersatz cylindriques de stators d'anciens moteurs électriques d'une puissance de 1 à 1,5 kW pour leurs ST. À cette fin, les boîtiers des moteurs électriques sont généralement simplement cassés, les enroulements posés dans les rainures sont jetés comme inutiles, les saillies des pôles sont découpées, et tout cela uniquement pour qu'une épaisse couche de cuivre puisse être enroulée. sur les flans obtenus (qui ne rappellent pas non plus des beignets, mais des fûts excessivement lourds, déséquilibrés et sans fond) pour atteindre des « super objectifs » - cuire de l'acier avec les « cinq » ! Je suis convaincu qu'il n'est pas nécessaire de modifier les moteurs électriques, même s'ils sont devenus inutilisables - un propriétaire zélé pourra toujours rembobiner les enroulements grillés et remplacer les roulements usés. Un moteur reconstruit est capable de bien plus encore... Et pour le circuit magnétique toroïdal que je propose, 5 à 6 kg de ferraille d'acier de transformateur suffisent. De plus, ici, vous pouvez vous contenter de la même quantité de fer à toiture (recuit) que le matériau de départ. La technologie permettant de fabriquer un circuit magnétique à partir de telles matières premières est assez simple (Fig. 1). Tous les déchets d'acier plats des transformateurs sont coupés avec des ciseaux en bandes d'une largeur à peu près égale.
La pratique montre que le plus souvent, vous devez traiter avec des rectangles de 60 à 70 mm de large ou des analogues légèrement plus petits, découpés dans des plaques en forme de U et de W. Tous les déchets de « fer de transformateur », ainsi que les déchets de toiture, sont également valorisés. Après avoir enduit les deux faces avec de la colle à séchage rapide comme de la papeterie (verre "liquide"), de la gomme arabique, ou même de la peinture à l'huile bon marché, elles sont posées serrées avec un léger chevauchement dans le coffrage (comme lors du coulage d'une colonne creuse en béton) de matériaux de rebut. Dans la technologie de l'auteur, le cylindre intérieur du coffrage (Fig. 1) est une section de 60 mm de tuyau en acier 100x6 mm. À l’intérieur, il doit être légèrement affûté en cône et enveloppé (pour faciliter son retrait ultérieur du circuit magnétique « moulé ») avec deux ou trois couches de bande de papier. Et comme externe, une "jante" amovible de l'engrenage est utilisée (le diamètre interne est d'environ 250 mm) - du système de démarrage du démarreur de la voiture GAZ-53. Bien entendu, il est possible d'utiliser d'autres ébauches de coffrage adaptées, capables de résister aux contraintes mécaniques qui surviennent lors de la « coulée » du circuit magnétique toroïdal. Et ils sont considérables, surtout lorsqu'il faut enfoncer des petites plaques dans tous les trous des fentes (de préférence, elles correspondent à la largeur de l'ensemble). Une fois la colle sèche, le noyau toroïdal peut être considéré comme presque prêt. Certes, il doit encore être constitué de demi-anneaux arrondis unilatéraux - «demi-bulle» - en matériau isolant. Au moins en contreplaqué - pour une meilleure pose des futurs enroulements et pour éviter les courts-circuits vers les arêtes vives du circuit magnétique. Cela sera également facilité par l'enveloppement préalable du tore avec deux ou trois couches de ruban de maintien, de fibre de verre ou de bande de tissu imprégnée d'huile siccative. Parlons maintenant des enroulements du "soudeur". La science affirme et la pratique prouve clairement qu'un transformateur fonctionne dans le mode le plus avantageux pour lui si un courant égal à 1 A traverse ses enroulements à travers 2 mm5 de section d'un fil de cuivre. Dans des conditions extrêmes, ce chiffre peut augmentez à 13 A, mais à cela, les fils deviennent très chauds et brûlent. Pour le soudage, même avec une électrode de 3 mm, il faut un courant d'au moins 80 A. Cela signifie que la section transversale des conducteurs du câble en cuivre ou du bus de puissance (soudage) doit y correspondre. Pris avec une marge substantielle, pour un transformateur de soudage fait maison de bonne qualité, il est généralement compris entre 25 et 35 mm2. En partant du « minimum de soudage » déjà mentionné de 80 A et en tenant compte du rapport de spires largement pratiqué des enroulements de réseau et de puissance d'environ 5:1, nous trouvons : le courant de l'enroulement de réseau doit être d'au moins 16 A. Il il s'ensuit que pour installer l'enroulement secteur, il est nécessaire de prendre un fil de cuivre d'une section d'au moins 3,2 mm2. Cependant, la meilleure option est peut-être le PEV2 avec un diamètre de 2 à 2,5 mm. Il est généralement admis (et cela est confirmé par la pratique) qu'avec un noyau magnétique « moulé » ayant une section transversale le long de l'acier du transformateur égale à 40 cm2, chaque tour de l'enroulement correspondra à une tension de 1 V. En prenant compte tenu de l'éventuelle instabilité de l'alimentation électrique, le bobinage du réseau doit être réalisé avec une réserve. Point de repère - 250 tours. D'ailleurs, après le 190ème, il convient de prévoir (sans couper les fils !) des dérivations tous les dix tours. Bien entendu, leur interrupteur doit être assez fiable, garantissant un bon contact électrique afin d'éviter des pertes d'énergie importantes et un fort échauffement lors du fonctionnement du CT. En fait, le bobinage d'un réseau de bobinage est une opération assez difficile. Elle doit être réalisée à l'aide de longues navettes en bois (Fig. 2). Faites tout avec soin, en évitant le chevauchement des tours, la formation de nœuds et l'endommagement de la couche de vernis isolant sur le fil. Sinon, vous pouvez vous attendre à l'apparition de courts-circuits entre spires et à une surchauffe du transformateur.
Si vous placez le noyau sur deux supports avec un revêtement souple (doublure), qui évite d'endommager l'isolation du fil lors de l'enroulement du CT, l'ensemble du travail prendra environ deux heures. Il est conseillé de le terminer « en un seul passage » pour que le bobinage ne s'affaisse pas et soit le plus dense possible, avec des joints isolants entre les couches. Une fois le réseau connecté, c’est une bonne idée de le vérifier au repos. Si, même après une longue période de fonctionnement, le circuit magnétique avec le bobinage devient à peine chaud, alors tout est en ordre. Un échauffement important est la preuve soit qu'il y a peu de spires, soit qu'il y a un court-circuit entre spires (voire une panne du bobinage vers le boîtier !). Une isolation secondaire - soudure ou puissance - doit être posée sur l'isolation à deux ou trois couches de l'enroulement du réseau. Et cela représente de 40 à 80 tours d'un bus en cuivre ou d'un câble multiconducteur. Cette dernière est préférable pour les raisons suivantes : des manchons de soudage peuvent en être immédiatement fabriqués ; le bobinage est nettement plus facile ; la durée de vie de l'enroulement de soudage augmente tout en simplifiant les conditions de fonctionnement, ce qui est particulièrement important lors de l'expérimentation d'un tel TC. De plus, le raccordement du redresseur est simplifié et il devient possible de réguler efficacement le courant et la tension de soudage en effectuant un simple opération - enroulement ou déroulement des tours du câble. Pour les machines à souder artisanales et pas trop puissantes, le programme de travail suivant est souhaitable : une minute pour le soudage, deux pour une pause technologique pour refroidir la machine à souder. L'utilisation de petits ventilateurs donne de bons résultats. Il est probablement possible d'obtenir encore plus en utilisant les radiateurs émetteurs de chaleur les plus simples pour refroidir la « soudeuse », ainsi que des huiles minérales qui peuvent améliorer l'isolation des enroulements du CT. Un bon transformateur de soudage doit avoir une caractéristique en forte baisse. Ceci peut être réalisé en divisant le bobinage en deux parties égales. D'un côté du noyau, la moitié du réseau et la moitié des enroulements de puissance sont enroulés, et de l'autre - le reste (et pour ne pas se tromper plus tard - dans le même ordre). Apparemment, il convient de rappeler qu'un transformateur est un appareil réversible : si l'on connecte la tension alternative pour laquelle il est conçu à n'importe quel enroulement, alors les autres apparaissent comme étant ceux pour lesquels ils sont destinés. À propos, de nombreux radioamateurs font de même lorsqu'ils déterminent les enroulements d'un transformateur inconnu. Compte tenu de ce qui précède, il n'est pas du tout nécessaire d'enrouler d'abord l'enroulement réseau (primaire) du véhicule, puis l'enroulement de soudage (secondaire) par-dessus. L'ordre d'enroulement, ainsi que leurs numéros de série, ne sont qu'une condition pour une orientation plus rapide et plus familière dans le schéma électrique du « soudeur ». Par conséquent, si, par exemple, vous devez enrouler l'un des enroulements avec un bus assez rigide, lors de sa pose, vous devrez recourir à un maillet, alors, bien sûr, il est plus pratique de placer d'abord ce "cuivre" sur le noyau, afin de ne pas endommager les fils les plus souples et les plus vulnérables des enroulements restants. Et plus loin. S'il y a suffisamment de fil pour un enroulement et très peu pour un autre enroulement, passez d'abord à celui où vos capacités sont limitées. Car s'il y a un manque évident de câble ou de jeu de barres pour l'enroulement de puissance (soudage), mais en présence de puissantes diodes-valves semi-conductrices, il devient rentable d'abandonner le soudage en courant alternatif au profit du courant continu (Fig. 3). Dans ce cas, la tension du TC, et donc le nombre de tours dans l'enroulement de soudage, sont suffisants pour être maintenus au minimum. Si l'isolation du bus est endommagée, il est recommandé de le recuire d'abord avec refroidissement dans l'eau (le cuivre deviendra mou), de l'isoler avec de la gomme laque et de la fibre de verre, puis de commencer seulement à l'enrouler sur le circuit magnétique.
Les bricoleurs ont souvent des difficultés à connecter le câble d'alimentation au produit à souder : soit le contact est mauvais, soit il n'y a rien à « saisir ». Deux types d'appareils peuvent aider dans de telles situations (Fig. 4) : un contact magnétique et une pince crocodile. Les deux produits faits maison sont extrêmement faciles à réaliser, rapides et faciles à fixer. S'il n'y a pas de bon contact, il suffit de les frotter un peu sur la pièce.
C'est également une bonne idée d'équiper l'enroulement du réseau CT d'une machine automatique AP standard, conçue pour au moins 30 A - avec son aide, il est pratique d'éteindre le transformateur pendant les pauses entre les soudages. Cela permettra d'économiser considérablement de l'électricité, de créer des conditions favorables pour un refroidissement rapide de l'appareil et de rendre le travail plus sûr. Eh bien, la présence d'un redresseur puissant (Fig. 3) permettra, comme déjà indiqué, d'utiliser l'unité résultante pour charger des batteries ou organiser une alimentation électrique multi-stations, par exemple des fers à souder basse tension et des brûleurs électriques dans « Habile Clubs scolaires "Mains". De plus, une telle unité est véritablement indispensable, par exemple pour effectuer des travaux galvaniques à la maison ou pour démarrer une voiture par temps froid. Il est très intéressant et prometteur d'équiper le TC d'un enroulement supplémentaire contenant un seul tour complet d'un jeu de barres en cuivre recuit de 5x50 mm ou d'un câble en cuivre multiconducteur épais d'un diamètre d'environ 20 mm (avec des extrémités constituées de tronçons de cuivre épais). tuyau en cuivre à paroi). Comme l'a montré la pratique, à l'aide d'un tel enroulement, il est possible d'effectuer un forgeage à chaud, un durcissement et un bleuissement, une soudure et un surfaçage ; cintrage de bandes métalliques, de tuyaux, de tiges d'acier épaisses, de bois rond, de fil fragile ; coulée d'étain, de zinc, de plomb; dévisser les boulons, goujons et écrous « coincés » ; soudage par points, ajustement à chaud et un certain nombre d'autres opérations. Comment réguler le courant en douceur ? Oui, au moins de la manière mentionnée ci-dessus - en ajustant l'enroulement de puissance (câble). Lors de l'enroulement d'une partie du circuit magnétique, la tension diminue avec une augmentation simultanée du courant du TC, mais, en particulier, les conditions d'amorçage de l'arc se détériorent. Et vice versa : le rembobinage du câble entraîne une augmentation de la tension transformée avec une diminution simultanée du courant fourni à la charge. Dans ce cas, l’arc électrique s’enflamme mieux. Ou une autre option, lorsque le câble de soudage est connecté au produit non pas directement, mais à travers plusieurs tours de fil à haute résistance (par exemple, nichrome). Combien y a-t-il de tours résistants, il y a autant d'étapes de réglage du courant de soudage. L’arc s’allume presque de la même manière dans tous les cas. Le courant CT peut être réglé à l'aide d'une vanne combinée en acier pour transformateur et métal non ferreux. Dans ce cas, une coupe transversale est réalisée sur le noyau magnétique. Plombiers, automobilistes, réparateurs et tout simplement ceux qui aiment faire les choses de leurs propres mains, cette « soudeuse » aux propriétés si universelles est faite pour vous. Auteur: R. Kravtsov, Yeysk, territoire de Krasnodar
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