Как сделать осциллятор для сварки алюминия

Сварочный осциллятор. Стабилизация горения сварочной дуги

В быту часто приходится производить сварку изделий из цветных металлов, в частности, алюминия и его сплавов. При этом надлежащее качество сварки может обеспечить только стабильное горение дуги. Не имея сварочного преобразователя, и пользуясь лишь инверторным аппаратом, такого качества достичь сложно. Выход – в применении сварочного осциллятора, стабилизующего горение дуги, и облегчающего её поджиг.

Устройство

Принципиальная схема сварочного осциллятора предполагает наличие следующих блоков:

1. Повышающего трансформатора, который преобразует первичные значения напряжения бытовой сети – 220 В, 60 Гц – в высокочастотные колебания частотой до 250 кГц, при одновременном повышении напряжения до 5…6 кВ.
2. Искрового генератора затухающих колебаний, представляющего собой одноконтурный разрядник, контакты которого представляют собой эрозионно стойкие вольфрамовые электроды.
3. Управляющей ветки, включающей в себя стабилизатор внешнего питания, пускорегулирующий блок и линию обратной связи с датчиком тока. При длительной работе потребуется ещё газовый клапан от перегрева осциллятора.
4. Выходного трансформатора, которым ток повышенного напряжений и высокой частоты передаётся на контакты сварочного аппарата. Параллельно этот трансформатор соединяется с датчиком тока.
5. Блока безопасности, защищающего сварщика и оборудование от недопустимого превышения силы тока или напряжения на дуге.

Устройство сварочного осциллятора зависит от интенсивности его применения и вида используемого сварочного аппарата. Так, для сварки алюминия, когда чаще используется постоянный ток и обратная полярность, более выгодным считается последовательное подключение, а для кратковременных операций, а также сварки нержавеющих сталей – параллельное. Соответственно, разной будет и схема.

Сварочный осциллятор с последовательным подключением состоит из одного трансформатора. В его первичную обмотку включаются предохранитель и два сглаживающих конденсатора, а во вторичную – разрядник и колебательный контур (конденсатор + катушка индуктивности). Схема сварочного осциллятора с параллельным подключением сложнее: в ней должны быть два трансформатора. В первичной обмотке первого из них имеется двойной колебательный контур, а вторичная обмотка, вместе с параллельно подключенным разрядником составляет первичную обмотку второго, высокочастотного трансформатора, от которого и осуществляется питание дуги. Кроме сложности сборки и регулировки, параллельная схема требует специальной защиты от превышения допустимого напряжения.

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 мм 2 . 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.

Обслуживание и эксплуатация сварочного осциллятора

Основополагающим правилом является безопасность и надёжность функционирования осциллятора. С этой целью необходимо:

1. Периодически контролировать работоспособность блокировочного конденсатора, поскольку в противном случае сварщик может быть поражён низкочастотной составляющей сварочного тока.
2. Все регулировки и настройки выполнять при отключении устройства от питающей электросети.
3. Регулярно очищать электроды разрядника от нагара.
4. Проверять частоту импульсов, которые выдаёт осциллятор: их частота должна быть в пределах 10..40 мкс.

Следует помнить, что наличие двойного колебательного контура в сварочном осцилляторе – источник наведения довольно сильных помех в радиосвязи.

Как сделать сварочный осциллятор для алюминия своими руками: схема

При работе с заготовками из алюминия или высоколегированных марок стали часто возникают сложности с розжигом дуги. Причина – наличие поверхностной оксидной пленки, ухудшающей контакт неплавящегося электродного стержня с материалом детали.

Для устранения такой проблемы предназначен сварочный осциллятор, способствующий моментальному формированию дуги и поддерживающий ее устойчивость.

Принцип действия прибора

При сопряжении цветных металлов применяются аргонодуговые агрегаты и вольфрамовые электроды, подплавляющие кромки и создающие защитную ванну. Изделия из нержавейки и алюминия соединяются посредством агрегатов инверторного типа.

В обоих случаях имеется проблема – трудности с первоначальным образованием дуги. Для цветных металлов применяется постукивание стержнем по изделию, но при этом образуются следы от прилипания и трещины, требующие удаления. Применение осциллятора позволяет избавиться от таких проблем при соединении аргоном.

При работе с тонкостенными заготовками на низких токах дуга периодически тухнет, ее вторичное формирование требует затрат рабочего времени. Здесь также используется осциллятор с целью устранения проблемы.

Приборы собираются по различным схемам, но каждый из них нужен для образования дуги промеж заготовкой и стержнем на удалении порядка 5 мм. Осциллятор располагают в интервале от аппарата до горелки.

Оборудование функционирует таким образом:

• изменение поступившего напряжения в непродолжительные высокочастотные импульсы;
• суммирование импульсов и сварного тока с целью улучшения розжига.

Из чего состоит?

Осциллятор для сварки входит в схему промеж выпрямителем (либо трансформатором) и электродным держателем. Конструкция большинства моделей включает такие элементы:

• блок для выпрямления напряжения;
• накопительный блок для зарядки от конденсаторов;
• питающий блок;
• блок, генерирующий импульс;
• узел управления;
• газовый клапан (в аргоновых приборах);
• повышающее трансформаторное устройство;
• измеритель напряжения.

Какие бывают?

Осцилляторы выпускаются таких типов:

• непрерывной работы;
• импульсного типа;
• с конденсаторами.

Какой именно применить прибор определяется от характера производимых работ и подлежащих свариванию заготовок.

Непрерывного действия

Осцилляторы этого типа к выходному току прибавляют высокочастотный ток (150-250 кГц) со значительным напряжением (3-6 кВ). Дуга поджигается без соприкасания нержавеющей либо алюминиевой детали со стержнем. Горение стабильное при низком токе, что достигается повышенной частотой тока, приходящего от сварочного аппарата с осциллятором.

В схеме осциллятора для сварки алюминия своими руками предусматривается параллельное либо последовательное включение прибора. Второй вариант предпочтительней, потому как не предусматривает по причине ненадобности предохранения от напряжения.

Импульсный

Устройства импульсного типа применяются преимущественно для соединения переменным током.

Помимо начального формирования дуги, приборы требуются для ее поддерживания при переменах полярности. Осцилляторы непрерывного принципа работы не имеют подобных функций, что влечет снижение качества.

C накопительными конденсаторами

Для формирования дуги без соприкасания также используются приборы с конденсаторами, собирающими заряд от заряжающего оборудования. При необходимости вторичного поджига конденсаторы разряжаются, а высвободившийся ток переходит к дуге.

Как устроен?

Напряжение, пропускаемое сквозь обмотку повышающего преобразователя, проходит по контуру и выполняет зарядку конденсатор. По достижении требуемой емкости выполняется разрядка и пробой, вызывающий КЗ контура. По этой причине возникают резонансные волны, создаваемые высокочастотным током, проходящим обвязки и конденсатор защиты, в итоге попадая к дуге.

Условия эксплуатационного использования и меры предосторожности

При задействовании осциллятора нужно соблюдать простые правила, следование которым повышает безопасность.

1. Устройства можно применять при сваривании в цехах и на открытых производственных площадках.
2. При атмосферных осадках использование осциллятора не допускается – это может повлечь порчу и необходимость ремонта прибора.
3. Работу разрешается выполнять в температурном диапазоне от -10 до 40°С, влажности воздуха до 98% и давлении атмосферы 85-106 кПа.
4. Нельзя задействовать прибор в пыльных и загазованных цехах.
5. Работа с аппаратом для сварки должна выполняться только при наличии заземления.
6. До проведения работ нужно удостовериться в правильности подключения устройства, исправности контактов.
7. Снятие кожуха с осциллятора допускается только после отключения его от сети.
8. Рабочую поверхность прибора следует содержать в чистоте. При образовании нагара покрытие зачищается мелкой наждачкой.

Как изготовить своими руками?

Как уже отмечалось, посредством осциллятора осуществляется формирование дуги без необходимости соприкасания электродного стержня и подлежащей свариванию заготовки, удержание стабильности горения.

Такие функции прибора возможны за счет накладки на приходящий ток высокочастотного тока со значительно большей величиной напряжения. Задействуются осцилляторы, как правило, для соединения заготовок, изготовленных из алюминия.

Для сборки сварочного осциллятора своими руками предназначена схема, распространенная из-за своей простоты. Основной частью этой схемы считается трансформаторное устройство, увеличивающее напряжение с поступающих 220 В до 3 кВ. Самой большой проблемой сборочных работ считается разрядник, используемый для прохождения электрической искры высокой мощности.

Также важная деталь – контур колебаний, в который в обязательном порядке включается блокирующий конденсатор. Этот контур, содержащий помимо конденсатора еще и разрядник с индуктивной катушкой, помогает решить главную задачу устройства – формирование высокочастотных затухающих волн. Данные импульсы облегчают поджиг дуги и содержат ее в устойчивом состоянии.

Как изготавливаемый в заводских условиях, так и смонтированный самостоятельно прибор может выполняться по двум схемам – импульсного и непрерывного типа. Лучшим считается задействование осциллятора импульсного типа, позволяющего обеспечить быстрое и легкое первичное формирование дуги, удержание стабильности ее горения на непостоянном токе на протяжении всего времени пользования.

Непрерывный тип приборов считается не настолько эффективными. В их состав нужно включать приборы, предохраняющие от воздействия увеличенного напряжения.

В качестве управляющего блока служит кнопка, позволяющая совместно выполнить включение и подать защитную газовую среду в зону сваривания двух элементов. Сами импульсы высокой частоты, из-за которых обеспечивается эффективное проведение сварочных работ, вырабатываются высоковольтным трансформирующим оборудованием и разрядником.

Элементы на выходе такого прибора – пара контактов: минус и плюс. Первый подключается с подлежим свариванию изделиям, а второй, выходящий от высоковольтного преобразователя – к горелке сварочника.

Главное, что нужно учесть при изготовлении и применении самостоятельно собранного осциллятора – это правила безопасности, предъявляемые к работам с установками, подключаемыми к электросети. При соблюдении данных правил важно неукоснительно соблюдать электрическую схему и порядок ее сборки, применять для изготовления только оптимально подходящие по своим параметрам элементы.

Сварочный осциллятор своими руками

Осциллятор — это сварочный агрегат, он позволяет упростить процесс соединения нержавейки и других цветных металлов. Он способен не сталкивать специалиста с проблемой поджога дуги и будет держать её в надёжном состоянии. Устройство проявляет себя достойно как в бытовой среде, так и на более профессиональном уровне.

Вопрос о сборке осциллятора своими руками стал очень популярным, ведь цена за самый простой агрегат может доходить до 7500 рублей. Но если он требуется только для решения мелких бытовых задач, стоит ли тратить на это деньги? Поэтому речь пойдёт о сборке устройства своими силами, тем самым, это поможет подкопить определённый опыт, подтянуть знания и сэкономить денежные средства.

Схема и принцип работы

Осциллятор позволяет работать с переменным и постоянным источником напряжения. Частота при стандартном токе в 220 В, равна 50 Гц. При выходе, характеристики изменятся до 145000-300000 Гц и 3000 В. Частотность импульсов создаваемых агрегатом, равны десяткам миллисекунд. Его мощность, при которой ток попадает в цепь для сварки на высокой частоте с большими значениями напряжения, доходит до 350 В.

Схема сварочного осциллятора при самостоятельной сборке будет предполагать наличие таких компонентов:

1. Трансформатор (повышающий);
2. Трансформатор высокочастотник;
3. Разрядник;
4. Пара катушек (дроссельных);
5. Как генератор колебаний, применяется контур (колебательный). У него есть двигающееся обмотка трансформатора высоких частот и конденсатор.

Порядок действий при сборке аппарата

Приведём схему для осциллятора, позволяющую провести сварку алюминия и других металлов. Этот способ является самым популярным при самостоятельной сборке устройства:

• сначала происходит подбор генератора, который сможет работать с увеличенной подачей напряжения до 3000 В;
• для пропуска искры, устанавливается разрядник;
• далее монтируется колебательный контур с конденсатором для корректировки импульсов высоких частот.

Полезные советы

Если собран осциллятор непрерывного типа, вход подключается к параллели сварочной цепи (где точки присоединения, это держак и «масса»). Запитывается аппарат исключительно через Тр. Подключать его в сеть напрямую не советуют, так как если трансформатор отключается, генераторная схема останется под напряжением. Тиристоры подбираются, опираясь на устойчивость сварочной дуги.

Собрать сварочный осциллятор своими руками оказывается не так сложно, как говорят, теперь он готов. Основополагающей деталью в конструкции будет выступать колебательный контур. Он предполагает наличие конденсатора и блокировки, это обязательно. Ещё он должен иметь катушку и разрядник, они нужны для генерации импульса. Такая схема осциллятора, позволит упростить процесс работы с поджогом дуги для сварки.

Как работать со сварочным осциллятором?

Перед точкой отправления проведения работ, сварщика должен побеспокоить вопрос об установке высоковольтного трансформатора и кнопки на горелку. Она нужна для поставки газа на сопло дуги и управления отжигом. Это позволит образовать аргоновую среду и обеспечит защиту металла от влияния кислорода. Далее приступаем непосредственно к сварке.

Чтобы разрядник загорелся, нажимаем кнопку управления. Теперь мы видим, что он готов к созданию частот импульса. К этому процессу, непосредственное отношение имеет высоковольтный трансформатор. Через дугу будет создано высокомагнитное поле, которое преобразуется при помощи катушки.

Перед тем как собрать осциллятор для сварки своими руками, нужно иметь хотя бы знания базового уровня, опыт в конструировании и уметь разбираться в элементарных чертежах для сборки устройства. В процессе изготовления агрегата, не стоит забывать о правилах безопасности, так как работать приходится с электричеством, при халатном отношении увеличивается вероятность быть пораженном током.

Правила безопасности сварочного осциллятора

При эксплуатации осциллятора для дуговой сварки алюминия, а также нержавейки и прочих цветных металлов, стоит придерживаться нескольких простых правил. Что обеспечит надёжность и безопасность сварочных работ.

1. Начинать работу разрешается только тогда, когда аппарат надёжно заземлён;
2. Минимальная температура для работ -10, максимум +40;
3. Влажность воздуха в здании не допускается выше уровня в 98%;
4. Поверхность для работы разрядника, всегда должна быть чистой, без следов нагара. Чтобы его очистить, используют шлифовальную штукатурку;
5. Атмосферное давление, которое позволяет комфортно работать с агрегатом, равно 85-110 единицам килопаскалей;
6. Работать можно как на открытой местности, так и внутри здания;
7. Перед тем, как начать работу, обязательно проверяется правильность подключения устройства в сварочную цепь и всё ли в порядке с его контактами;
8. Когда работы начаты, кожух должен быть одет на аппарат. Снимать его можно только в случае, когда осциллятор выключен из сети;
9. Если на улице плохая погода, идёт снег или дождь, то сварочные работы стоит отложить до тех пор, пока ситуация наладится;
10. Также не рекомендуется использовать прибор, если помещение перенасыщено пылью, газами или едкими парами. Они могут пагубно повлиять на металл и изоляцию.

Если требуется самостоятельное изготовление такого прибора, первое чего стоит придерживаться это правила по технике безопасности. Во-вторых, не стоит браться за работу, не имея малейшего опыта в сварке, проектировке и сборке сварочных устройств. Если базовые знания присутствуют, то сборка осциллятора для алюминиевых деталей не станет непреодолимой преградой для каждого.

Осциллятор для инвертора

Качество сварки цветных металлов, нержавеющей стали и других, тяжело свариваемых материалов, во многом зависит от стабильности параметров сварочной дуги. Для обеспечения этой стабильности к стандартному сварочному аппарату, в том числе и инвертору, подключают параллельно дополнительные электронные устройства, называемые осцилляторами. Осциллятор для инвертора предназначен для непосредственного возбуждения электрической дуги в сварочном аппарате и поддержания её стабильных параметров во время всего процесса работы. Одним из существенных достоинств подобных устройств является возможность создания сварочной дуги без непосредственного контакта электрода с поверхностью свариваемых деталей. Эта возможность реализуется за счёт сложения двух токов от различных источников. На свой ток, формируемый сварочным аппаратом, накладывается ток, который формируется в осцилляторе.

Это позволяет получить следующие преимущества:

• создать условия дистанционного поджига (то есть без непосредственного контакта с поверхностью детали);
• обеспечить требуемые параметры сварки. Стабильность сварочной дуги гарантирует устойчивость дуги даже в случае непроизвольного изменения расстояния между концом электрода и поверхностью детали;
• обеспечить надёжность сварки в неблагоприятных атмосферных условиях;
• применение широкого ассортимента электродов;

Такой тандем широко применяется при ручной сварке, полуавтоматической и автоматической сварке. Сварочные осцилляторы применяются в промышленных сварочных аппаратах (сварочных линиях, сварочных постов), и в сварочных аппаратах бытового назначения. Их применение допустимо в различных условиях сварки, в том числе и при сварке с применением инертных газов.

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.

Устройство сварочного осциллятора

Принципиальная схема сварочного осциллятора и способ монтажа зависит от предполагаемой частоты его применения. Обычно рассматривают два способа подключения:

• Первый предполагает последовательное подключение. Он применяется при сварке алюминиевых деталей.
• Второй осуществляет параллельное подключение. Этот способ подключения применяются при проведении кратковременных сварочных работ. Его также используют при сварке нержавеющей стали.

Схема работы осциллятора

В стандартный состав сварочного осциллятора входят следующие электротехнические элементы:

• Стандартный искровой разрядник. Он исполняет роль генератора и формирует затухающие колебания. Конструктивно он представляет одноконтурный разрядник. В его состав входит параллельно соединённые, катушки зажигания (индуктивности) и конденсатор. Контакты выполнены в виде вольфрамовых электродов.
• Два дросселя. Для них также используются катушки индуктивности.
• Повышающий трансформатор большой мощности. С его помощью происходит преобразование стандартного напряжения электрической сети. Частота повышается до 250 кГц. Одновременно повышается напряжение до 6000 вольт.
• Трансформатор выходной цепи. Передаёт сформированное напряжение в выходные цепи сварочного аппарата.
• Элементы цепей управления. Они состоят из стабилизатора, элементов регулировки пускового момента, элементов, создающих контур обратной связи. В этот контур включают датчик тока, для оценки параметров.
• Элементы, обеспечивающие безопасность. Они представляют собой цепи предохранения для защиты схемы от перегрузки. Кроме этого он позволяет защитить самого сварщика от поражения электрическим током в процессе работы.

Принцип работы

Общая идея улучшения стабильности работы сварочного аппарата заключается в том, что на электрод кроме основного выходного напряжения подаётся высокое напряжение от сварочного осциллятора. Оно подаётся периодически. Это напоминает импульсы с внутренней амплитудной модуляцией. Величина этих импульсов достигает 6 киловольт. Частота внутренней модуляции колеблется в интервале от 150 кГц до 500 кГц.

Сформированные импульсы имеют небольшую длительность, следовательно, маленькую скважность. Это позволяет получить достаточную мощность. В среднем она может достигать 300 Ватт. Их задача обеспечить надёжный кратковременный электрический пробой между электродом и поверхностью детали.

В момент приближения электрода к поверхности свариваемой детали на расстояние приблизительно в 5мм происходит запуск осциллятора. Электрические импульсы производят ионизацию окружающего воздушного промежутка между электродом и деталью. Это приводит к мгновенному разряду.

Подключение осциллятора для инвертора

Процесс управления этим эффектом осуществляется с помощью специальной кнопки. Для удобства её располагают на держателе. Если сварочный осциллятор подключён к аппарату аргонодуговой сварки. Кнопку располагают на корпусе горелки.

Высокая ионизация повышает электропроводность воздуха. Через него мгновенно протекает основной ток формирования дуги от сварочного аппарата. Это приводит к поджигу и горению сварочной дуги. Созданные осциллятором импульсы непрерывно поддерживают горение электрической дуги. Даже если неожиданно возникают условия, которые могут привести к прекращению процесса сварки. Например, рука сварщика во время движения отклонилась от свариваемой детали. Это приведёт к увеличению расстояния воздушного промежутка между электродом и деталью. Дуга может потухнуть. Осциллятор своим вырабатываемым напряжением будет препятствовать этому негативному эффекту. Сформированный ток от осциллятора накладывается на ток сварочного аппарата и поддерживает процесс горения.

Самостоятельное изготовление осциллятора

Имея уже готовый сварочный аппарат, используя готовые детали, можно собрать осциллятор своими руками. Сборка подобного устройства возможна только при наличии элементарных знаний по физике, особенно раздела «электричество», умения читать простейшие схемы, начальными навыками паяния радиодеталей. На каждом из этапов: сборке, проверке, работе с собранным осциллятором предстоит иметь дело с очень высоким напряжением. Поэтому необходимо изучить и строго выполнять правила техники безопасности.

Все современные осцилляторы, как заводской сборки, так и самодельные, собраны по одной из двух схем. Первая работает по принципу так называемого непрерывного действия. Вторая является импульсной. Устройства, собранные по первой схеме, на практике считаются менее эффективными, в сравнении с импульсными агрегатами. Аппараты, собранные по второй схеме, считаются более эффективными. Эта схема позволяет обеспечивать более быстрое воспламенение дуги.

При выборе конкретной схемы следует ориентироваться на следующие исходные параметры:

• Назначение устройства. Следует определиться, для сварки какого вида металла предполагается его использовать (алюминий, нержавеющая сталь, и так далее).
• Величина напряжения и вид используемого тока. Какой источник тока будет применяться: постоянного или переменного тока, стандартное напряжение электрической сети или другие источники энергии.
• Допустимая электрическая мощность. Она зависит от мощности входных электрических цепей. Обычно такая мощность не превышает 250 Ватт. Повышение мощности существенно может увеличить цену как отдельных компонентов, так и всего устройства.
• Создаваемое вторичное напряжение (обычно не превышает 3 кВт).

Сварочный осциллятор своими руками

Прежде всего, необходимо выбрать схему осциллятора. Выбор будет зависеть от характеристик сварочного аппарата. Затем следует подобрать необходимые радиодетали. Особое внимание необходимо уделить изготовлению разрядника. Если опыта в электротехнике недостаточно, можно воспользоваться простой схемой.

Основным элементом в любой выбранной схеме является входной повышающий трансформатор. Основным критерием при его выборе служит условие, что он должен быть повышающим. Его основная задача преобразовывать напряжение 220 вольт в 3000 вольт. Такой трансформатор можно подобрать из перечня, который предлагает промышленность. Когда знания и опыт позволяют, его можно изготовить и самостоятельно.

Определённые, но вполне разрешимые, проблемы могут возникнуть при изготовлении разрядника. Именно он способствует образованию мощной электрической искры, является элементом колебательного контура. Кроме разрядника в состав этого контура входит катушка индуктивности и конденсатор. Он осуществляет блокировку низкочастотной составляющей, поэтому его называют блокировочный.

Основной задачей этих элементов является создание условий для генерирования высокочастотных импульсов. Они должны облегчить процесс зажигания сварочной дуги. Кроме этого удаётся поддерживать её стабильность.

Для его изготовления выбирают подходящую по размерам плату. Обязательными условиями при выборе являются размеры (на ней должны свободно разместиться все детали) и наличие у неё нескольких рёбер жёсткости для обеспечения надёжности всей конструкции. В качестве завершающих элементов разрядника выбирают вольфрамовые электроды. Если их найти не удаётся, можно воспользоваться сварочными электродами. Их диаметр должен быть более 2 мм. Концы электродов предварительно обрабатывают. При креплении необходимо обеспечить струю параллельность. Для этого целесообразно предусмотреть возможность регулировки зазора между ними. Обычно это делается с помощью специального регулировочного винта.

Для управления моментом подачи высокочастотных импульсов на ручке сварочного аппарата или газовой горелки монтируют кнопку. В качестве кнопки выбирают микровыключатель.

Большое значение имеет компоновка деталей на плате. От их взаимного расположения зависит работоспособность всего устройства.

Самым целесообразным считается следующий вариант расположения деталей. Высокочастотный трансформатор, предохранители и элементы управления расположены слева на плате. Такие элементы как разрядник, два конденсатора (блокировочный и колебательного контура) закрепляют в центе платы. Дроссель и катушки индуктивности располагают справа.

Катушку индуктивности собирают из двух катушек. Это позволяет повысить её надёжность. Таким образом, получается сдвоенный контур. Обе части такого контура должны иметь одинаковые электрические параметры (особенно величину индуктивности). В состав контура подключают два конденсатора. Первый конденсатор с допустимым напряжением на обкладках не менее 500 вольт (для первой части контура). Второй с напряжением более 4 киловольт. Ёмкости этих конденсаторов должны быть 0,3 мкФ и 1мкФ соответственно. Для защиты от скачков напряжения в схеме предусмотрены два варистора. Их напряжение срабатывания должно равняться 100 и 150 вольтам.

В состав контура включены две катушки индуктивности. Они представляют собой обмотанные проволокой ферритовые стержни. Проволока должна иметь диаметр сечения не более 20 мм. Первая обмотка состоит из 7 витков, а вторая из 6. Вторая обмотка исполняет роль фильтра. Она сглаживает возможные возрастания амплитуды электрического тока. Эти всплески могут привести к нестабильному горению дуги.

После завершения сборки и проверки, первый контакт осциллятора подключается к зажимам сварочного аппарата (инвертора) или сварочной горелке. Второй – к поверхности детали. Собранную плату осциллятора целесообразно поместить в корпус. Он должен быть надёжно защищён от внешних воздействий и обеспечивать хорошую вентиляцию электронных элементов, чтобы не нарушался температурный режим.

Кроме осциллятора можно самому изготовить плазморез. Для этого достаточно иметь заводской сварочный инвертор, плазменный резак, небольшой компрессор для формирования плазмы и набор шлангов и кабелей.

Самодельный осциллятор может применяться с аппаратами для сварки алюминия, нержавеющей стали, со сварочными инверторами аргонно-дуговой сварки.

Если правильно собрать такой осциллятор, он будет служить верой и правдой и решать поставленные задачи не хуже заводского.

Осциллятор своими руками – зачем платить производителям?

Многие начинающие сварщики сталкиваются с проблемой розжига дуги. Опытные мастера так же не прочь облегчить этот процесс. Чтобы сварка всегда начиналась ровно и стабильно, придуман осциллятор. Особенно он полезен при сварке нержавеющей стали или цветных металлов.

Осциллятор — что это такое и для чего нужен?

Назначение осциллятора – зажечь и стабилизировать сварочную дугу вне зависимости от условий сварки. Причем этот прибор одинаково эффективен на сварочных аппаратах как постоянного, так и переменного тока. Принцип действия основан на искровой генерации затухающих колебаний.

Схема осциллятора достаточно сложна с точки зрения техники настройки. Однако работает она по простым законам физики.

Основа прибора – повышающий трансформатор, работающий на стандартно низкой частоте. Со вторичной обмотки снимается напряжение порядка 2000-3000 вольт.

Далее вступает в работу колебательный контур, формирующий ток высокой частоты. Внутренние обмотки переходят в режим высокочастотного трансформатора. Частота преобразования 150-200 кГц, при этом напряжение поднимается до 6000 вольт.

Высоковольтный осциллятор, что это и как работает смотрите в этом видео

Вторичные характеристики говорят о безопасности осциллятора. Мощность составляет не более 250 Вт, а продолжительность эффективных импульсов – не более 10-30 микросекунд. При этом дуга возбуждается, а при контакте с человеком не протекает ток, опасный для жизни.

По способу возбуждения дуги, есть два варианта работы осцилляторов

Непрерывного действия

Интегрированы в блок питания сварочного аппарата. Возбуждение дуги происходит за счет приложения тока высокой частоты непосредственно к силовым кабелям аппарата. После чего не важно, какой ток выдаст основной блок питания. Дуга все равно остается стабильной.

Импульсного действия

Подключаются последовательно к силовым кабелям. Система не такая сложная, нет необходимости в монтаже дросселей, шунтирующих высокое напряжение и защищающих сварочный аппарат. Эффективно работает со сварочниками переменного тока. Дуга стабильно горит при смене направления тока в каждом полупериоде.

Общий элемент – блокировочный конденсатор. Он подобран таким образом, что через него свободно протекает ток высокой частоты (формируемый осциллятором), а стандартный ток с блока питания блокируется. Эта схема гарантирует гальваническую развязку между осциллятором и трансформатором блока питания.

Сварочный осциллятор своими руками

Убедившись в полезности этого прибора, вы обязательно пожелаете его приобрести. Однако стоимость хорошего осциллятора может превысить цену вашего сварочного аппарата.

При постоянной занятости в роли сварщика, покупка целесообразна, поскольку устройство оптимизирует работу и ускоряет процесс сварки. А если вы расчехляете свой трансформатор несколько раз в году – имеет смысл изготовить самодельный осциллятор.
Подробно как сделать самодельный сварочный осциллятор — видео

Он будет не таким эффективным, как заводской, но качество дуги вырастает в разы. Особенно если у вас не очень качественные электроды.

Осциллятор для инвертора своими руками

Есть опробованная схема, для изготовления которой не придется разыскивать дефицитные детали. Несмотря на простоту исполнения – качество дугообразования ненамного хуже заводских аналогов.

Осциллятор подсоединяется к выходам силовых проводов (электрод и масса). Поскольку данная схема непрерывного действия – подключение параллельное. Можно установить плату внутри сварочного аппарата, соблюдая экранирование от импульсного блока питания. Если есть подходящий корпус – монтаж выполняется в виде отдельного блока.

После сборки схемы, ее необходимо настроить. Калибровка производится по состоянию и устойчивости дуги. Качество дугообразования настраивается подбором номинала тиристоров.

Еще один пример самодельного осциллятора для инвертора — видео.

Дроссель Др 1 наматывается вручную. На кольцо R40 х 25 х 80 из феррита с магнитной проницаемостью М2000НМ, накручивается провод сечением 2,5 квадрата. Трансформатор Т 1 лучше использовать готовый. Отлично подходит строчный трансформатор от старых телевизоров с кинескопом. Например, ТС180-2.

Выключатель S1 размыкает высоковольтную дугу. Для безопасной смены электрода он должен быть разомкнут.

При подключении осциллятора невозможно угадать «полярность» (ноль-фаза). Для контроля правильности соединения используется индикатор МТХ-90. Он должен светиться.

Осциллятор для плазмореза делаем своими руками

Для розжига плазмы в резаке достаточно напряжения 20000 вольт постоянного тока. Поэтому подойдет искровой осциллятор. Чтобы не создавать сложный повышающий трансформатор, проще использовать банальный умножитель напряжения. Сила тока не имеет значения. Схема компактная, и выполняется буквально из бросовых деталей времен СССР.

Осциллятор для плазмореза — видео рекомендации.

Чтобы витки обмотки не вибрировали под нагрузкой, трансформатор пропитывается эпоксидной смолой.

Накопительный конденсатор – капризная часть схемы. После перебора нескольких вариантов, лучше всего показал себя «кондер» от стартера для люминесцентных ламп.

Схема управления плазморезом и осциллятором

При замыкании стартовой кнопки S3 включается схема блока питания инвертора плазмореза. Одновременно подается питание на схему осциллятора.

Время его работы определено разрядом конденсатора С5. Затем закрываются транзисторы Т7 и Т8, питание осциллятора прекращается. Цикл длится 2-3 секунды, за это время дуга плазмореза становится устойчивой.

После размыкания кнопки S3 конденсатор С5 перезаряжается, и система готова к повторному циклу запуска плазмотрона.

Осциллятор из катушки зажигания

Наиболее доступная схема выполняется на автомобильной катушке зажигания.

Однако характеристики бобин не совсем подходят для такой цели. Поэтому требуется тщательный подбор остальных элементов схемы. Можно использовать несколько комбинаций из тиристоров, пока вы не убедитесь в уверенном возбуждении дуги. Несмотря на соблазн изготовить простой осциллятор – это не самая лучшая схема.

Схема осциллятора для сварки алюминия

Алюминий требует особых условий для сварки, особенно тяжело разжечь на нем качественную дугу. Снова требуется осциллятор, способный преобразовать переменный ток частотой 50Гц в приемлемые для сварки 1500 Гц.

Как и остальные приборы, осциллятор для сварки алюминия подключается параллельно инвертору

или работает с последовательной схемой

Вывод:
В зависимости от интенсивности использования вашего сварочника, вы можете приобрести осциллятор заводского исполнения, или выбрать одну из предложенных схем.