Важные моменты при работе с осцилляторами

Как сделать сварочный осциллятор

Сделать осциллятор своими руками не так то трудно. Аппарат должен быстро зажигать дугу без контактирования электрода с поверхностями деталей, которые соединяются и поддерживать стабильное качество горения.

Для осцилляторов домашнего производства чаще всего применяют следующую схему. Главным ее компонентом будет трансформаторный элемент, отвечающий за наращивание напряжения со стандартной отметки в 220 В до 3000 В. Сложность состоит в создании хорошего разрядника – приспособления, пропускающего искровые разряды высоких мощностей.

Следующим важным рабочим компонентом бытового самодельного осциллятора является контур колебательных движений с блокировочным конденсаторным блоком. Он с катушкой-индуктором, разрядником обеспечивает поддержание непрерывного течения генерации затухающих высокочастотных импульсов. Они упрощают процесс дугового розжига, отвечают за стабильность процесса.

Самодельные аппараты делятся на импульсные и непрерывной подачи тока. Импульсные модели более практичные и комфортные в эксплуатации, гарантируют стабильное горение дуги.

Важные нюансы самостоятельной сборки

До начала работ по изготовлению сварочного осциллятора нужно досконально разобраться в схеме функционирования, подобрать компоненты – начиная с высоковольтной трансформаторной установки.

Сразу предусмотрите кнопку управления – в ее состав входит разрядник, отвечающий за подачу защитных газовых масс к месту создания сварочного шва. Высокочастотные импульсные токи, необходимые для осуществления процесса сварки, производят разрядник с трансформаторной установкой. Выходные компоненты прибора – пара рабочих контактов (с минусом и плюсом). Положительный контакт, поступающий от трансформатора, подается на горелку аппарата для сварки, второй направлен к деталям, которые свариваются.

Для создания аппарата будет достаточно минимальных познаний по вопросам электротехники и сборки соответствующих устройств.

Возможные схемы сборки

Аппарат должен повышать показатели напряжения, которое поступает. Колебания частот могут находиться в диапазоне 150-500 кГц.

Схема сборки может включать разные компоненты. Стандартный набор:

• выпрямитель;
• источник (стабилизатор);
• зарядник с накопителем;
• блок для программирования, управления;
• формирователь импульса;
• трансформаторная станция;
• определитель силы тока;
• клапан (газ).

Осциллятор устанавливают в цепь за обычным трансформаторным, инверторным узлом, перед рукавом с идущим к горелке либо держателю электрода кабелем. Отдельные системные блоки можно собрать из купленных деталей, другие сделать с нуля. Так контур колебаний, который функционирует как генератор искр, можно собрать из конденсаторов, в качестве катушки индуктивности подойдет высокочастотная трансформаторная обмотка. Следует обязательно предусмотреть предохранитель, который предотвратит замыкания, заземление.

Подготовка составляющих

Начинать изготовление бытового осциллятора для сварочных работ нужно с повышающего трансформатора. Он отвечает за повышение напряжения. Площадь, сечение, количество витых деталей выбирают по электротехническим справочным нормам. Нужно ориентироваться на необходимость корректировки показателей до 3000-6000 В.

Колебательный рабочий контур создают из индуктивных катушек, приматываемых кабелем к сердечнику из феррита. Хватит одного витка провода на первичку и пяти для вторички. В контур устанавливают блокировочный конденсатор и разрядное устройство.

Внутри разрядника протекают процессы генерации и высвобождаются затухающие импульсы. Этот узел получают из пары вертикально расположенных медных стержней. К стержням фиксируются прутки из вольфрама – они передают ток. Желательно заливать медные металлические стойки составом с диэлектрическими свойствами, который самостоятельно затвердевает. Предварительно к стойкам проводят контактные провода.

Можно собрать осциллятор с катушкой зажигания – после нее в схему устанавливают диод ВВ, конденсатор, только потом подсоединенный к первичной трансформаторной обмотке разрядник.

Накопительный конденсатор покупайте отдельно или достаньте из старого телевизора. Клапаны подачи газа для монтажа на выходе в продаже есть, так что можно выбрать любое устраивающее в плане соотношения цены и качества решение.

Обеспечение безопасности эксплуатации электрокотла

Чтобы в процессе эксплуатации электрического котла, такого как фото, обеспечить безопасность, необходимо соблюдать ряд важнейших моментов:

• заземление – к корпусу будущего устройства следует приварить болт и подключить к нему заземление;
• на электрический котел отопления своими руками необходимо сделать корпус-кожух для защиты его от внешних факторов и воздействий, от которых могут пострадать жильцы;
• нужно тщательно продумать место, где лучше всего расположить оборудование, поскольку поблизости от него не должно быть легковоспламеняющихся и горючих предметов и материалов. Нельзя, чтобы у детей имелся доступ к самодельному отопительному котлу. Контакт ребенка с очень горячей поверхностью, да к тому же находящейся под высоким напряжением непременно приведет к трагическим последствиям. 

• если котел решено подключить к водяной конструкции, тогда место нахождения электронагревательного элемента не имеет особого значения;

Как выбрать электрокотел: полезные советы

Назначение осциллятора для сварки

Блок применяется для бесконтактного возбуждения дуги, облегчающего начальные этапы сварочного процесса. Осциллятор обеспечивает стабильное функционирование сварочного аппарата. Иногда блок встраивается в корпус агрегата вместе с источником питания. Осциллятор подает импульсные токи слабой мощности, способствующие возбуждению начальной дуги.

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

Если аппарат снабжен микропроцессорным управляющим модулем, осциллятор автоматически включается при спонтанном затухании дуги. Такой принцип действия обеспечивает стабильную работу аппарата при перепадах напряжения или ошибках сварщика.

Как своими руками сделать осцилляторное устройство

Как уже говорилось выше, осцилляторы позволяют зажигать сварочную дугу без касания электродом поверхности соединяемых деталей, а также поддерживать ее стабильность в процессе горения. Обеспечивается такая функциональность данного устройства за счет того, что на электрический ток, поступающий от сварочного аппарата, накладывается ток, обладающий высокой частотой и большим значением напряжения. Используется такое приспособление, которое можно сделать и своими руками, преимущественно для сварки деталей из алюминия.

Для изготовления самодельного сварочного осциллятора можно воспользоваться наиболее простой и распространенной схемой. Основным элементом схемы такого устройства является трансформатор, который обеспечивает увеличение значения напряжения со стандартных 220 до 3000 В. Основную трудность при изготовлении осциллятора своими руками представляет разрядник, через который и проходит мощная электрическая искра.

Самодельный одноискровый разрядник

Важнейшим элементом схемы сварочного осциллятора выступает колебательный контур, в котором обязательно должен присутствовать блокировочный конденсатор. Такой контур, в состав которого входят также разрядник и катушка индуктивности, решает основную задачу осциллятора – генерирование затухающих высокочастотных импульсов, облегчающих зажигание сварочной дуги и ее поддержание в стабильном состоянии.

Как серийный, так и сделанный своими руками, такой аппарат может быть выполнен по двум основным схемам: непрерывного и импульсного действия. Осцилляторы, работающие по схеме непрерывного действия, считаются менее эффективными, в их конструкции необходимо использовать устройства, защищающие их от повышенного напряжения. Более эффективными являются импульсные осцилляторы, которые обеспечивают быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение при работе на переменном токе.

Принципиальная схема сварочного аппарата с осциллятором

Основным элементом управления осциллятором является кнопка, которая одновременно включает разрядник и отвечает за подачу защитного газа в область выполнения сварочных работ. Сами высокочастотные импульсы, обеспечивающие эффективное выполнение сварочных работ, вырабатывают разрядник и высоковольтный трансформатор. Выходными элементами такого устройства являются два контакта – плюсовой и минусовой. Первый, подающийся от высоковольтного трансформатора, подключается к горелке сварочного аппарата, второй – к свариваемым деталям.

Для того чтобы своими руками изготовить такое устройство, значительно упрощающее процесс сварки деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно обладать элементарными знаниями электротехники и навыками сборки электрических устройств.

Конечно, можно приобрести такое устройство в магазине или на строительном рынке, но это обойдется вам недешево. Если использовать его вы собираетесь не постоянно, а время от времени, то есть смысл изготовить его своими руками.

Избежание частых ошибок

Исключить возникновение проблем в работе самодельного прибора помогает соблюдение следующих рекомендаций:

1. При сборке простых схем удерживать стабильную дугу удается не всегда. Причиной неисправности является низкое напряжение в электрической сети. Исключить возникновение сбоев в работе сварочного агрегата помогает установка автотрансформатора.
2. Не стоит экономить на дросселе. Разрядник подает ряд затухающих высокочастотных колебаний с напряжением 1000 В. Не имеющая дросселя вторичная обмотка принимает до 50 В. Из-за этого возникает короткое замыкание. Поступающий от сети ток начинает нагревать трансформатор. Чтобы сварочный аппарат не вышел из строя, устанавливают дроссель.
3. При формировании обмотки используют изолирующие прокладки, пропитывают жилы бакелитовым лаком.
4. Безопасной считается частота тока в 150-300 кГц. Если человек становится проводником, ток не влияет на работу внутренних органов, однако вызывает поверхностные ожоги. Избежать возникновения травмоопасной ситуации помогает правильное заземление.
5. Колебательный контур должен быть оснащен блокировочным конденсатором.

Перед сборкой рекомендуется проконсультироваться со специалистом, который выяснит, является ли выбранная схема безопасной.

Применение

Основное применение данного прибора, как уже было сказано выше, относится к сварке цветных металлов, хотя и не ограничивается этой сферой. Описываемое устройство с успехом может применяться в сочетании со сварочными аппаратами любого типа.

Использование осциллятора с трансформатором для сварки переменным током, позволяет устранить недостатки этого вида сварки, порождающие нестабильное горение дуги.

Более того, в этом варианте становится возможным кроме штатных электродов, использовать при сварке электроды, предназначенные для работы с постоянным током.

Это расширяет технические возможности сварочных трансформаторов переменного тока и позволяет с их помощью выполнять сварочные соединения, по качеству не уступающие тем, которые выполнены сваркой на постоянном токе.

Осциллятор, предназначенный для сварки алюминия, часто сочетается с . Алюминий является одним из самых «капризных» цветных металлов, не прощающих сварщику малейшей ошибки.

Он склонен к разбрызгиванию и быстрому сквозному прогару благодаря низкой температуре плавления. По этой причине, именно для работы с этим металлом актуально применение технологий, позволяющих работать малыми токами с высокой стабильностью сварочной дуги.

СД Самоделки своими руками на любой жизненный случай

Сварочный осциллятор своими руками

Промышленных конструкций сварочных осцилляторов немало. Например, модель УВК-7, используемая для питания сварочных аппаратов постоянного и переменного тока. Недостаток такого устройства в том, что оно непригодно для инвертора, поскольку требует питания не более 80 В против 220 В, от которого работают сварочные инверторы.

Модель ОССД-300 рассчитывается на напряжение холостого хода не ниже 60 В и обязательно потребует балластного реостата, что поднимает планку требований к мощности сварочного аппарата. Подобные ограничения действуют и в отношении популярного осциллятора ОП-240 «Огниво».

Исходными данными для изготовления осциллятора своими руками являются:

1. Назначение (для алюминия или нержавеющей стали).
2. Род используемого тока – переменный, постоянный и его напряжение.
3. Потребляемая мощность – обычно не более 200…250 Вт, в противном случае стоимость компонентов схемы резко возрастёт.
4. Вторичное напряжение, которое должно быть не ниже 2500 В, иначе изготовление самодельного осциллятора себя не окупит.

Работу легче начинать, располагая сварочным преобразователем: в этом случае осциллятор можно делать не импульсно, а непрерывно действующим, и подключать к сварочной сети по более простой последовательной схеме. Наконец, при высокой частоте тока поджиг дуги произойдёт без контакта электрода со свариваемой поверхностью, а устойчивое горение дуги гарантируется даже при сравнительно небольших значениях силы тока.

Компоновку осциллятора на прямоугольной плате лучше выполнять следующим образом. Слева размещается высокочастотный трансформатор, предохранители и цепь управления, справа — дроссель, в центре – разрядник, конденсатор колебательного контура и блокировочный конденсатор, который будет отсекать ток низкой частоты от сварочной цепи.

Трансформатор подбирается по его требуемым характеристикам тока во вторичной обмотке. Катушку индуктивности надёжнее собрать сдвоенной: при последовательном соединении двух колебательных контуров подача тока и напряжения оказывается более стабильной, а защита осциллятора от выхода из строя – более надёжной. Обе части контуров – одинаковы, 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 (во втором каскаде может быть до 1 мФ);
• варистора напряжением не менее того, которое требуется для напряжения на вторичной обмотке – 90…100 В (во втором каскаде может быть до 140…150 В);
• катушки индуктивности, представляющей собой ферритовый стержень, на который с зазором не менее 0,8 мм наматывается проволока сечением 15…20 мм2. Число витков на первом каскаде должно быть не менее 7, во втором – меньше Вторая катушка служит своего рода фильтром от возможных колебаний тока большей амплитуды, которые могут привести к нестабильному горению дуги;

Для изготовления разрядника подбирается плата с рёбрами жёсткости, которая должна понижать температуру при срабатывании. В качестве вольфрамовых электродов можно воспользоваться сварочными, с диаметром не менее 2 мм. Торцы электродов предварительно торцуют, чтобы они были строго параллельны. Обязательно предусматривается регулировка зазора при помощи винта.

Во вторичную обмотку второго каскада для повышения стабильности работы подключается катушка от любого электрошокера. Правда, для питания этой катушки требуется напряжение 6В, которое можно получить только от аккумулятора, но это даже и лучше: всё равно самодельный осциллятор время от времени необходимо подвергать регламентному обслуживанию.

Первый каскад подключают к зажимам сварочного инвертора, а второй – к свариваемой детали и сварочной горелке. Осциллятор следует собрать во влагозащищённом корпусе, который снабжается вентиляционными отверстиями.

Как устроен осциллятор

Классический сварочный осциллятор представляет собой генератор-разрядник, где напряжение повышается до величины высоковольтного значения. Основные элементы устройства это:

• Трансформатор повышающий, отвечающий за преобразование стандартного напряжения 220 В до величин 3000-6000 В;
• Разрядник искровой, выполняющий роль генератора затуханий. Он представляет колебательный контур из конденсатора и катушки индуктивности;
• Два дросселя с сердечниками;
• Выходной трансформатор для передачи сформированного электричества на выход сварочного аппарата (гальваническая развязка);
• Блок управления, собранный из стабилизатора, регулировочных элементов момента пуска, цепи обратной связи;
• Блок безопасности, защищающий всю схему от перегрузок, призван выступать защитой от поражения электричеством оператора.

Сложность работы с алюминием

Во-первых, при изготовлении деталей используются разные сорта алюминия:

• термоупрочняемые сорта;
• нетермоупрочняемые сорта.

Для каждого из них должны применяться свои индивидуальные технологии сварки, при этом особо сложными в обработке являются детали из термоупрочняемых сплавов, т.к. они относятся к трудносвариваемым металлам.

Также алюминий имеет следующую особенность – на его поверхности в процессе сварки образуется пленка из оксидов, которые препятствуют качественной адгезии.

Также алюминий при сваривании теряет прочность и в значительной степени расширяется, что приводит к повреждениям деталей.

Классификация осцилляторов

Все подобные устройства подразделяются по техническим характеристикам и виду используемого питания.

К основным техническим характеристикам, по которым различаю осцилляторы, относятся:

• используемое первичное, то есть входное напряжение;
• величина вторичного напряжения (измеряется без нагрузки);
• потребляемая мощность;
• массогабаритные характеристики.

По типу используемого питания делятся на две категории:

• непрерывного действия (в них используется постоянный ток);
• с импульсным питанием (применяется переменный ток).

Первый тип устройств включается в цепь последовательно. Созданный им ток имеет частоту, в зависимости от конструкции, 250 кГц. Напряжение достигает 6000 вольт.

Использование

Всем нам знакомо как ты безрезультатно стукаешь электродом по той злосчастной калитке, а результат мягко говоря не идеален, это типичное поведение новичков, которые пытаются разжечь дугу в такой насильнический метод, а это часто занимает много времени, сил.

Достаточно себя мучить, осциллятор специально придуман для того, чтобы сварочная дуга всегда была стабильной, хорошо сваривала цветные металлы.

У вас с легкостью получаться аккуратны прочные стыки, даже на поверхностях алюминиевых или же фрагментах из нержавейки.

Также осциллятор позволит вам комфортно заняться плазменной резкой. Он идеально подходит при сваривании сложных зон и истонченным металлом.

Просто не включайте очень сильный ток и подключите осциллятор, результат должен выйти не плохой. Дуга будет стабильна даже при маленькой мощности, а это очень полезно когда нужно сварить длинный участок, особенно на видном месте

Разбираемся в конструкции и принципе действия осциллятора

Сварочные осцилляторы, способные работать с источниками переменного и постоянного тока, необходимы для того, чтобы одновременно повысить как величину напряжения, так и частоту электрического тока. Если на входе такого устройства напряжение составляет 220 В, а частота тока – 50 Гц, то на выходе уже получается 2500–3000 В и 150000–300000 Гц. Продолжительность импульсов, которые создает осциллятор, составляет десятки микросекунд. Мощность этих устройств, с помощью которых в сварочную цепь поступает ток высокой частоты и с большим значением напряжения, – 250–350 Вт.

Технические возможности, которыми обладает осциллятор, обеспечиваются его конструкцией и характеристиками его элементов.

Электрическую схему аппарата составляют следующие компоненты:

• колебательный контур, выступающий в роли искрового генератора затухающих колебаний (в состав такого контура входят конденсатор и катушка индуктивности – подвижная обмотка высокочастотного трансформатора);
• разрядник;
• дроссельные катушки в количестве двух штук;
• повышающий трансформатор;
• трансформатор высокой частоты.

Функциональная схема осциллятора

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

Осциллятор, который используется в паре со сварочным аппаратом, работает по следующему принципу. После прохождения по обмоткам повышающего трансформатора напряжение поступает на конденсатор колебательного контура и начинает заряжать его. Когда конденсатор заряжается до величины, предусмотренной его емкостью, он выдает разряд на разрядник, что приводит к пробою. После этого колебательный контур оказывается закороченным, что и вызывает возникновение резонансных затухающих колебаний. Высокочастотный ток, формирующий эти колебания, через блокировочный конденсатор и обмотку катушки поступает на сварочную дугу.

Пример изготовления платы осциллятора

Блокировочный конденсатор устроен таким образом, что через него может свободно проходить только ток высокой частоты, отличающийся и большим значением напряжения. Низкочастотный ток через такой конденсатор проходить не способен из-за слишком большого сопротивления. Благодаря данной характеристике блокировочного конденсатора через него не может пройти и низкочастотный ток от сварочного аппарата, что защищает осциллятор от короткого замыкания.

Разновидности установок

Осцилляторы можно применять в разных целях – с учетом типа и особенностей выполняемых работ. Единая для всех установок характеристика – преобразование токового импульса до значений максимально до 500 кГц.

Осцилляторы отличаются временными характеристиками высокочастотных импульсов.

Модель непрерывного цикла поддерживают горение дуги. Подключение нужно делать последовательным – это защитит мастера от негативного влияния высоких показателей напряжений, присутствующих внутри электроцепи. Установки накладывают высокие частотные токи поверх сварочных, розжиг происходит быстро и без препятствий, сварку можно проводить на минимальных токах. Установками оснащают инверторы, трансформаторы.

Второй вид осцилляторных аппаратов используют в ходе бесконтактных дуговых поджигов. Данный принцип активно задействуется в аргоновых установках. Электродный элемент из вольфрама будет быстро затупляться в ходе чирканья, что снизит качество шва, увеличит его толщину, начнет рассеивать дугу. Регулярные затачивания кончика иглы возможны, но они замедляют рабочий процесс. Введение в схему осцилляторной установки с импульсом кратковременного типа даст возможность возбуждать дугу, избежав контакта с рабочей поверхностью.