Петр Стрелков - Пионер-электротехник

Юные пионеры-электротехники могут сами изготовить простейший сварочный трансформатор, при помощи которого можно быстро и очень прочно соединять небольшие металлические части.

Порядок изготовления сварочного трансформатора, его упрощенный расчет можно производить тем же методом, который был применен нами при изготовлении понижающего трансформатора. Поэтому мы рассмотрим здесь только конструктивную особенность сварочного трансформатора и способы намотки его обмоток.

Рис. 76. Сварочный трансформатор и его детали.

Сварочный трансформатор отличается от понижающего главным образом мощностью и величиной напряжения, снимаемого со вторичной обмотки. Если понижающий трансформатор для питания приборов и моделей потребляет от сети электрическую мощность около 200 ватт, то сварочный трансформатор потребляет от сети напряжением 220 вольт мощность приблизительно 5 киловатт. А с обмотки низкого напряжения можно снимать от 100 до 25 вольт: ступенями через каждые 5 вольт — от 25 до 50 вольт и через каждые 10 вольт — от 50 до 100 вольт, то есть 100, 90, 80, 70, 60, 50, 45, 40, 35, 30 и 25 вольт.

Для сварочного трансформатора надо взять железо от старого дросселя. Трансформаторные пластинки имеют прямоугольную форму и собираются в пакет магнитопровода, как показано на рисунке 76, а. Те части сердечника, на которые надеваются катушки с обмоткой, называются кернами, части сердечника, замыкающие магнитопровод, называются ярмами. Наш магнитопровод содержит два керна А и А1 и два ярма Б и Б1 (рис. 76, б).

Мы рассмотрим изготовление сварочного трансформатора, магнитопровод которого показан на рисунке 76, а.

Предположим, что вы располагаете подобным магнитопроводом. Вам предстоит изготовить два одинаковых каркаса для катушки. Гильзы изготовьте из фанеры толщиной 3 миллиметра, а щечки — из фанеры толщиной 5 миллиметров по размерам, показанным на рисунке 76, в. Каркасы склейте столярным или казеиновым клеем, просушите их и приступайте к намотке катушек. Сначала определите, сколько витков надо намотать на первичную и вторичную обмотки.

Расчеты показывают, что один виток дает напряжение 1,01 вольта. Тогда на всю вторичную обмотку, рассчитанную на 50 вольт, надо уложить примерно 50 витков. А для первичной обмотки на 220 вольт надо намотать на каркас 218 витков.

При сварке необходимо регулировать ток и напряжение. Для этой цели в первичной обмотке надо предусмотреть отводы от соответствующих витков, чтобы получить во вторичной обмотке указанные выше значения напряжения.

Из расчета известно, что величина тока, проходящего по первичной обмотке, равна 7 амперам, а по вторичной обмотке при напряжении в 50 вольт — 30 амперам. Поэтому первичную обмотку надо наматывать обмоточным проводом, сечение которого равно 1,4 кв. миллиметра (этому сечению соответствует диаметр провода 1,35 миллиметра), а вторичную — 7,6 кв. миллиметра (этому сечению провода соответствует диаметр 3 миллиметра).

Если провода с таким сечением не окажется, можно взять обмоточный провод меньшего диаметра, сложить его вдвое или втрое и более, то есть сделать многожильным, и производить намотку как одножильным проводом.

Возьмем конкретный пример. Предположим, что мы имеем обмоточный провод марки ПЭЛ сечением 0,7 кв. миллиметра, что соответствует диаметру 0,98 миллиметра с изоляцией и 0,93 миллиметра без изоляции. Чтобы получить нужное сечение провода для вторичной обмотки, надо взять 7:0,7 = 10 проводов (жил).

У нас обмотка низкого напряжения расположена на двух катушках, соединенных параллельно. Поэтому на каждую катушку надо намотать по 50 витков обмоточного провода, состоящего из пяти проволок. На каждой катушке уложится два слоя. Сначала надо наматывать вторичную обмотку. На первой катушке укладывайте витки по часовой стрелке. Вывод от начала обмотки обозначьте через Н21 (что означает: Н — начало, 2 — вторичной обмотки, 1 — на первой катушке), а конец обмотки обозначьте через К21 (К — конец, 2 — вторичной обмотки, 1 — на первой катушке).

На вторую катушку наматывайте вторичную обмотку, укладывая витки против часовой стрелки, и выводы соответственно обозначьте: Н22 — от начала обмотки и — от конца обмотки. Пропустите выводы сквозь отверстия в щечках катушек, как показано на рисунке 76, г, к. Закройте вторичную обмотку двумя-тремя слоями плотной бумаги или одним слоем картона и приступайте к намотке первичной обмотки.

Сначала намотайте первичную обмотку на первую катушку, укладывая витки по часовой стрелке. Вывод от начала обмотки пропустите через отверстие в щечке катушки и обозначьте его цифрой 1, как показано на рисунке 76, д. Затем уложите 68 витков, сделайте петлеобразный вывод, пометьте его цифрой 5 и продолжайте обмотку в том же направлении до 77-го витка от начала обмотки; снова сделайте петлеобразный вывод, пометив его цифрой 6. Продолжайте намотку до 83-го витка от начала обмотки, сделайте третий петлеобразный вывод, обозначьте его цифрой 7 и далее наматывайте до 102-го витка, снова сделайте петлеобразный вывод, обозначьте его цифрой 8 и производите намотку до конца, то есть до 218-го витка. Вывод от конца обмотки обозначьте цифрой 3. Причем намотку производите одним проводом марки ПЭЛ диаметром 0,98 миллиметра.

Точно таким же способом наматывайте первичную обмотку на вторую катушку, делая отводы от 68. 77, 88 и 102-го витков от начала обмотки. Вывод от начала обмотки обозначьте цифрой 4 и пропустите его сквозь отверстие на щечке катушки. Вывод от конца обмотки пропустите через отверстие в щечке катушки и обозначьте его цифрой 2. Для крепления магнитопровода сделайте четыре бруска из сухого дерева по форме и размерам, показанным на рисунке 76, е.

Из железной полоски сделайте скобы (рис. 76, ж) для крепления клеммной колодки. Изготовьте из сухой доски клеммную колодку (рис. 76, з) и пропитайте ее олифой. Подберите 16 одинаковых клеммных зажимов или болтов с гайками и приступайте к сборке трансформатора.

Сначала соберите магнитопровод. Возьмите пластину А (для керна) и вставьте ее в отверстие первой катушки, а к ней приложите в стык пластину Б (для ярма). Затем к пластине Б приложите пластину А, пропустив ее через отверстие во второй катушке. При этом расположите катушки так, чтобы их выводы были с одной стороны. К пластине А1 приложите в стык пластину Б1, и вы получите замкнутый магнитопровод. Следующие четыре пластины собирайте в обратном порядке, а именно: пластину А1 пропустите через отверстие во второй катушке, наложите ее сверху на пластину Б и приложите в стык с пластиной Б1. Пластину же Б1 наложите на пластину А, и т. д., пока не соберете полностью пакет магнитопровода. После сборки магнитопровода скрепите его пластины деревянными брусками, поджимая под гайки верхнего ярма скобы, как показано на рисунке 76, и.