Обратный молоток для споттера своими руками

Секреты самостоятельной сборки качественного споттера?

Кузовной ремонт нужен всегда. Сделать его комфортным, эффективным и удобным – мечта каждого мастера. Выправить деталь с нарушенной геометрией можно разными способами, но если провести ремонт изнутри не получается, то на помощь приходит споттер для рихтовки. При помощи этого аппарата процесс выпрямления неровности занимает гораздо меньше времени и сил – вмятина вытягивается наружу. Разборка автомобиля не производится. Имея определенные знания, можно сделать споттер для рихтовки авто своими руками.
С помощью качественного споттера кузовной ремонт завершится в максимально короткие сроки
[contents h2 h3]

Принцип работы споттера

Аппарат состоит из двух основных частей – блока управления и пистолета. Действие рихтовочного инструмента основано на методе точечной сварки. Споттер для рихтовки авто работает при помощи следующих аксессуаров:

• Обратный молоток – накручивается на пистолет. Наконечник молотка с насадкой-звездочкой или иглой для точечной сварки напрямую приваривается к поврежденной поверхности и за него вытягивается вмятина. Используя специальный электрод, можно сначала приварить шайбы, а затем поочередно вставлять в них крючок обратного молотка и выпрямлять деталь. На приваривание шайб уходят доли секунды
• Пуллер для споттера – используется для экспресс-вытяжки. Он плавно выравнивает поверхности небольших повреждений. Работает при помощи рычагов. Для ликвидации крупных вмятин используется выправочное устройство ручного типа
• Осадка металла – после правки детали на ней остаются пузыри. Чтобы их убрать, в пистолет вставляется электрод, а затем им точечно прогреваются неровности.

“Для осадки лучше использовать медный электрод – он не перегревает металл”

Кузов в месте крепления наконечника обратного молотка или шайбы обязательно зачищается до металла. Таким же образом подготавливает кусочек детали, чтобы закрепить на нем массу (заземлить). Провод крепится при помощи зажима непосредственно на дверь или через магнитный держатель, если нет возможности зацепиться. Когда изготавливается споттер своими руками, то к поверхности приваривается болт и на него вешается масса.

Какие бывают споттеры

Выпускаются различные модели споттеров, но все они делятся на две группы:

1. Трансформаторные – простые модели работают от обычной розетки. Они используются для простых операций. Трехфазные агрегаты обладают более широкими возможностями, так как имеют повышенную мощность. Трансформаторные споттеры не справляются с оцинкованными поверхностями
2. Инверторные – в них преобразователь тока позволяет запитаться от любого напряжения. Споттеры подходят для выполнения любых работ

Приобретение любого аппарата для рихтовки – достаточно затратная процедура. Имея понимание того, как работает устройство, можно сделать самодельный споттер.

Что нужно для изготовления споттера

Устройство можно целиком собрать самостоятельно, а также изготовить из аккумулятора или сварочного аппарата.

Чтобы сделать споттер с нуля нужно иметь:

• Трансформатор на 1500 А
• Обратный молоток – используется металлическая болванка, ось изготавливается из латуни (М10), к ее концу приваривается острый наконечник для точечной сварки
• Пистолет – делается устройство для зажима обратного молотка с одной стороны и подсоединения кабеля с другой стороны, включение регулируется кнопкой
• Блок управления – в нем находятся тиристор (200 В), диодный мост, 12-тивольтовый понижающий трансформатор, реле (30 А), контрактор (220 В) – для сборки устройства используется схема споттера
• Толстые провода – для массы и пистолета
• Зажим на заземляющий провод

Под аппарат изготавливается корпус, сделать который лучше на колесах.

Аппарат для сварки – основа для споттера

Можно изготовить аккумуляторный споттер – бюджетный вариант не требует подключения к электросети, а лишь периодической подзарядки. Однако чаще всего среди самодельных приборов встречается споттер из сварочного аппарата – в нем уже есть вся начинка. Остается только подготовить трансформатор для создания нужной силы тока и сделать пистолет.

Чтобы сделать споттер из сварочного аппарата, необходимо:

1. Снять вторичную обмотку
2. Сделать временную обмотку из медного провода для расчета количества витков на 1 Вольт – измеренное напряжение делится на количество витков
3. Сделать расчет количества витков из расчета на 6 В
4. Из провода от снятой вторичной обмотки сделать 2 шины сечением 160 мм2 или больше с попеременной изоляцией бумажным скотчем и тканевой изолентой – несколько тонких проводов могут соединяться между собой тканевой изолентой
5. Шины ровно наматываются трансформатор, при этом жесткое крепление к нему не является обязательным
6. Проверяется мощность и изготавливается пистолет

Работа с самодельным инструментом требует особого внимания к технике безопасности – все электрические контакты должны быть изолированы

Аппарат для рихтовки можно изготовить из любого приспособления для сварки, например, изготавливаются споттер из инвертора, полуавтомата, клещей для точечной сварки.

Как изготовить пусковое устройство

Для соединения пистолета с трансформатором подойдет термоизолированный провод с максимальной длиной 2,5 м и таким же сечением, как у шины. Иные параметры провода потребуют корректировки в намотке трансформатора. Наконечник для заземления делается из куска трубы.

Пистолет можно изготовить пистолета для клея. Если делается споттер из полуавтомата, то уже имеется практически готовый инструмент – к нему нужно лишь приделать латунную ось обратного молотка. Рукоятку пистолета даже выпиливают из фанеры, а затем вставляют в нее кнопку и ось обратного молотка. Металлической болванке обеспечивается свободный ход по оси. На конец стержня припаивается острый наконечник – инструмент работает как прибор точечной сварки.

Сборка споттера из аккумулятора

Чтобы смастерить споттер из аккумулятора, нужно:

• Втягивающее реле закрепить на массовой клемме
• Плюсовой провод аккумулятора накинуть на втягивающее реле
• С места подцепления стартера на реле кинуть к пистолету полутораметровый кабель сечением минимум 100 мм2
• Одним проводом кнопка пистолета закрепляется на втягивающем реле там, где уже установлен плюсовой кабель аккумулятора. Второй провод присоединить к контакту реле, чтобы оно срабатывало
• Массовый провод соединить с выпрямляемой деталью

Чтобы собрать споттер своими руками из аккумулятора, подойдет любое втягивающее реле.

Сборка пуллера

Пуллер для споттера своими руками тоже сделать нетрудно. Это приспособление поможет мягко вытянуть имеющиеся вмятины. Для него потребуется:

1. Пистолет для герметика – используется в качестве рукоятки
2. Металл толщиной 2 мм – из него делается конусообразная насадка с кольцом внизу
3. Болгарка, сварка

Инструмент собирается при помощи втулок, которые вытачиваются под заказ. На проводящую ток ось крепится самодельный наконечник – он будет вытягивать вмятины на автомобиле, упираясь на круговое основание пуллера. При желании изготавливается две или три насадки с разным диаметром круга.

Использование споттера помогает отрихтовать поверхность быстро и качественно. Кузов не разбирается, потому что инструмент отлично работает в труднодоступных местах. Для самостоятельного изготовления инструмента понадобятся сварочный аппарат или аккумулятор.

Споттер своими руками из сварочного аппарата

Рихтовочные работы могут требовать не только филигранного владения простейшими и необходимыми инструментами, но и точного знания геометрии и понимания тонкостей геометрии кузовных панелей автомобиля. Но и без специальных устройств качественная рихтовка редко когда обходится. Одним из таких вспомогательных инструментов стал споттер, о постройке которого мы и поговорим.

Содержание:

Споттер, что это такое

Споттер для рихтовки авто — отличная возможность избежать полного демонтажа панелей кузова при их рихтовке. Устройство позволяет выводить поверхности даже в самых труднодоступных местах. Кроме того споттер помогает восстанавливать геометрию сложных силовых элементов, не прибегая к их разборке.

Простота использования аппарата сделала его незаменимым при рихтовочных работах, а также при определенной мощности споттер можно использовать в качестве аппарата точечной сварки. По фотографии довольно понятно, как работает устройство, а принцип его действия, а также как сделать споттер своими руками из сварочного аппарата мы рассмотрим прямо сейчас.

Споттер, обратный молоток и насадки

К электрической схеме споттера мы еще обратимся, тем более, что их существует несколько принципиально разных. Главное — понять, как работает устройство, а собрать его можно в принципе, из того, что есть в гараже, начиная от старого трансформатора, заканчивая еле дышащим аккумулятором. Споттер, от английского spot, пятно, точечная проекция. Назвали устройство так совсем не зря, поскольку действует он по принципу молотка, точечно, но в обратную сторону.

То есть, обратный молоток фиксируется при помощи направляющей к поврежденному месту на кузове, а по этой направляющей может двигаться сам молоток в виде тяжелой шайбы, которая прикладывает ударное усилие к точке фиксации направляющей. Фирменный споттер может работать в двух режимах — в кратковременном режиме, когда необходимо быстро и надежно закрепить направляющую споттера в нужной точке при помощи колец-насадок, а также в режиме сварки угольным электродом на минимальной мощности.

Споттер своими руками из инвертора

Инверторный споттер встречается среди самоделок чаще всего, хотя существуют и некоторые другие схемы Своими руками выполняют споттеры и без инверторов, но менее мощные, хотя и вполне работоспособные.

Поскольку споттер является одним из ответвлений контактной сварки, но отличается от нее тем, что в конструкции отсутствую клещи, более привычно рассматривать споттер, как аналог электродуговой сварки. То есть напряжение пропускается через корпус автомобиля — один контакт присоединяется к кузову, а вторым контактом является сам шток с насадкой. Ниже мы привели простейшую схему споттера, которую, впрочем, можно доработать по своему усмотрению.

Принцип работы схемы споттера на базе инвертора

Споттер инверторный, который мы собираем своими руками, состоит из двух основных элементов — инвертора для сварки и тиристорного реле, которое обозначено на схеме V9, а для сборки устройства потребуется:

• двухсотвольтовый тиристор;
• понижающий трансформатор на 12 вольт для управления реле от кнопки;
• реле на 30 ампер;
• диодный мост;
• контактная группа на 220 вольт и управляющая кнопка.

Трансформатор подключается к сети через диодный мост, к которому подключен тиристор электронного реле. Трансформатор Т1 запитывает управляющую ветку цепи тиристора.

Работает схема следующим образом:

Тонкости сборки споттера

Самая большая сложность в адаптации сварочного трансформатора — повысить выходную силу тока до 1500 ампер. Для этого придется поэкспериментировать с шиной, которая устанавливается вместо вторичной обмотки. Опыт показал, что ее сечение должно быть не меньше 160 мм², а напряжение на шине должно быть порядка 6 В.

Осталось заметить, что продолжительность сварочного импульса будет зависеть от характеристик цепи, задающей время, а максимальная продолжительность импульса должна быть не более 0,1 секунды. Переменник R1 отвечает за настройку подходящего сварочного режима с учетом характеристик конкретного металла. Также важно оптимизировать длины кабелей, поскольку если они будут больше полутора метров для кабеля массы и больше 2,5 метра для рабочего кабеля, все настройки электрической схемы придется менять, поскольку изменятся выходные характеристики.

Если конструкция наконец настроена и споттер работает прилично, можно себя поздравить — мы сэкономили порядка 40 тысяч рублей. Именно такая цена споттера французской фирмы RedHotDot, а споттер по алюминию может обойтись в 300 тысяч рублей. Экономика должна быть экономной.

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Купить Микшер

Купить Караоке

Статистика

Spotter (Споттер) для ремонта кузова авто своими руками.

Spotter (Споттер) для ремонта кузова авто своими руками.

Споттер для рихтовки кузова автомобиля

Споттер — это устройство может оказать неоценимую помощь при рихтовке поврежденного кузова автомобиля. По своей сути он представляет собой устройство точечной сварки, состоит из блока управления, и пистолета, по электроду которого перемещается массивная металлическая болванка, это такой обратный молоток, с помощью которого и производится правка деформированного участка кузова. Покупка такого инструмента промышленного изготовления может не слабо отразиться на кошельке покупателя, поэтому мы сейчас будем разбираться в вопросах, как это устройство сочинить самому, тем-более тут не нужны знания высоких технологий и глубоких познаний в радиоэлектронике. Ниже мы приведем несколько фотографий, и вы сразу поймете, как он устроен, и как работать с этим инструментом.

Для начала рассмотрим схему блока управления споттера, она изображена на рисунке ниже:

Это, наверно, самый простой, но надежный вариант схемы, никаких наворотов, минимум деталей, никакого импорта, легкость повторения. Ниже мы потом рассмотрим еще один вариант, немножко сложнее, а пока поговорим об этом.

В данной схеме трансформатор Т1 и диодный мост, собранный на диодах Д226Б, служат для того, чтобы зарядить емкость С1, которая по нажатию кнопки S3 откроет тиристор V9, стоящий в диагонали силового моста, через который питается первичная обмотка мощного сварочного трансформатора Т2. Пока открыт тиристор, идет процесс сварки. Как только емкость разрядится, тиристор закроется, процесс сварки завершится, а по отпусканию кнопки S3, начнет заряжаться конденсатор С1, подготавливая устройство для дальнейшей работы. Длительность отпирающего импульса тиристора регулируется переменным резистором R1. Отсоединение электрода споттера от кузова осуществляется путем скручивания.

За неимением тиристора указанного на схеме, можно произвести замену на тиристор ТЧ-40 или ТЧ-80.

Такой же принцип работы использован и во втором варианте схемы блока управления. Разница заключается в том, что вместо тиристора, управляющего питанием первичной обмотки силового трансформатора, использован симистор, который управляется оптопарой, исключен мост на мощных диодах, а для заряда емкости применен стабилизатор, реализованный на микросхеме LM317 с возможностью регулировки выходного напряжения. Схема второго варианта схемы представлена на следующем рисунке.

Зеленым прямоугольником на схеме выделен низковольтный стабилизатор. Те, кто уже повторяли данную схему, зачастую использовали вместо него готовый блок питания, например от детской железной дороги, или, чуток переделанный, от антенного усилителя. Главное чтобы он выдавал порядка 10…12 вольт. Мощность трансформатора не большая, ватт 5…10 будет достаточно. R2 и С2 — снабберная цепочка, о ней написано в последней части статьи. В данном варианте схемы переменным резистором RP1, стоящим в цепи общего провода микросхемы стабилизатора LM317, можно изменять прикладываемое напряжение для заряда емкости, тем самым изменяя длительность импульса в момент сварки. Если длительности не хватает, можно увеличить номинал конденсатора С4.

Мощный трансформатор в споттере — это наверно самый трудоемкий этап в изготовлении данного устройства. Некоторые мотают его на Ш-образном железе, некоторые на кольцевом сердечнике. Приведем примеры обоих вариантов.

Пластины : Ш – 40 ;
Толщина набора : 100 мм;
Количество витков I обмотки : 200 ;
Провод I обмотки : 2,5 кв. мм ;
Количество витков II обмотки : 7 ;
Провод для вторичной обмотки: медная шинка 50 кв. мм или более.

Размеры: 20х10,5х7,5
Количество витков I обмотки : 255 ;
Провод: D(I) – 1,8мм;
Количество витков II обмотки : 7 ;
Провод для вторичной обмотки: медная шина сечением 6,5х4 намотана тремя слоями (и того 75 кв. мм)

Чтобы сделать регулировку выходного напряжения по первичной обмотке мотаем 255 + 20 + 20 + 20 витков. Переключение осуществляется с помощью сетевого галетного переключателя.

Как вариант, вторичную обмотку можно намотать и шиной из алюминия. Смотри следующее фото.

В этом варианте вторичная обмотка содержит 3 запараллеленых обмотки по 6 витков. Каждая шина по 50 кв. мм. Суммарно получается 150 кв. мм.

Для увеличения сечения вторичной обмотки можно намотать 5 слоев, в результате получится 250 кв. мм. Образец на фото ниже:

При изготовлении трансформатора не забудьте сделать хорошую межобмоточную изоляцию. В качестве материала для изоляции можно использовать лакоткань, или 5 – 6 слоев трансформаторной бумаги, которую не лишне будет пропитать парафином.

Опробование трансформатора проходило в то время, когда схема была собрана путем навесного монтажа и с помощью подручных средств.

При максимальном токе, металлическая пластина толщиной примерно 0,5 – 0,8 мм иногда отрывается с образованием дырочки.

Это вид собранного споттера со снятой боковой стенкой:

Вид блока управления сбоку

Обратный молоток для споттера.

Сложностей в его изготовлении возникнуть не должно, все довольно просто. Толстый провод подсоединен к электроду пистолета, три тонких провода идут на кнопку. По электроду длиной 40…45 см, диаметром 12 – 16 мм свободно перемещается увесистая болванка, собственно она и служит в качестве обратного молотка. На конце электрода стальной заостренный наконечник, который при рихтовке приваривается в то место поврежденного кузова автомобиля, которое необходимо вытянуть. Цель статьи не научить вас работать со споттером, а рассказать как самому изготовить этот инструмент, поэтому если вас интересует сама технология рихтовки таким способом, в сети можно найти множество роликов на эту тему.

Вот так выглядит пистолет споттера:

Для того, чтобы электрод пистолета меньше грелся, его можно сделать из латунного прутка.

А это внешний вид собранного рабочего инструмента:

Сечение силового провода, соединяющего сварочный трансформатор и пистолет споттера, выбирают не меньше сечения шины или провода, которым намотана вторичная обмотка, а длину проводов не рекомендуют делать больше 2…2,5 метров. В выше собранном варианте длина провода массы 1,7 метра, провод пистолета 2,1 метра.

Некоторые изобретатели данного устройства сетуют на то, что после отпускания кнопки “Сварка” на пистолете, по электроду обратного молотка протекает ток, т.е. тиристор или симистор, управляющий первичной обмоткой мощного трансформатора, не закрывается. Давайте разберемся, как можно бороться этим dv / dt эффектом.

Управляющим сигналом тиристор только включается (открывается), а выключается он тогда, когда коммутируемый ток снизится до уровня меньше тока удержания, но если скорость, с которой изменяется коммутируемое напряжение dv/dt, высока, то есть большая доля вероятности самопроизвольного включения триака, даже если отсутствует управляющий сигнал. Из за этой причины изготовители симисторов в даташитах на элемент указывают, какая величина dv/dt допустима, чтобы избежать неуправляемого включения триака. Если скорость нарастания превысит указанные значения, это чревато выходом из строя симисторной структуры.

Нежелательные включения могут возникнуть из за импульсных помех в питающих цепях нагрузки, или из за выбросов напряжения при срабатывающих ключах, работающих на индуктивную нагрузку. Эффективным способом, решающим данную проблему, является установка снабберной (демпфирующей) RС – цепочки, которая включается параллельно выходу ключевого каскада, смотри рисунок ниже:

Параметры этого демпфера выбираются в зависимости от того, какой характер имеет нагрузка и какой ток коммутируется. Приведем пример: в станках, производящих контактную сварку с первичным током 480 ампер, управление осуществляется промышленным контактором КТ — 07 , снабберная цепочка которого состоит из R = 10 Ом и С = 0,25 мкф.

Как сделать споттер из акб и втягивающего реле своими руками

Если ваша деятельность, так или иначе, связана с исправлением геометрии деталей на кузове автомобилей, лучшим помощником в этом вопросе станет споттер. Этот аппарат, с помощью которого осуществляется точечная сварка, поможет вам вернуть изначальное состояние таким кузовным деталям, как:

• двери;
• заднее или переднее крыло;
• пороги, арки.

Главное преимущество использования споттера для кузовного ремонта, заключается в возможности аппарата осуществить выравнивание поверхности, имея доступ лишь к ее внешней части. Это позволяет осуществить ремонт любой конструкционной детали. Оснащен такой аппарат обратным молотком.

Принцип работы устройства таков: он приваривается к металлической поверхности автомобиля и при помощи точечного воздействия сантиметр за сантиметром вытягивает металл.

Вся работа происходит быстро и не требует засверливания технологических отверстий, которые предназначаются для правки металла. Кроме того, не нужно крепить к кузову автомобиля дополнительные комплектующие.

Если вы занимаетесь ремонтом авто, у вас, скорее всего, наблюдается большой поток клиентов. Чтобы ускорить работу по выравниванию вмятин, вам требуется:

• купить споттер;
• изготовить его самостоятельно.

Сделать споттер своими руками довольно реально, воспользовавшись верной схемой.

Причем самодельный споттер ничем не будет уступать покупному, вот только обойдется вам в несколько раз дешевле. Все, что требуется — старый аккумулятор большой мощности.

Необходимый материал

От знакомых работников автосервиса можно нередко услышать, что аккумуляторный споттер ничем не уступает обычному. Брать для него желательно старый аккумулятор: во-первых, его не жаль, а во-вторых, он будет функционировать на токе, близком к току короткого замыкания. Конечно, срок эксплуатации такого изделия будет более коротким, чем эксплуатация обыкновенного споттера, однако потраченные на покупку деньги с лихвой покроются сниженными затратами на ремонт авто.

Чтобы изготовить аккумуляторный споттер, вам понадобится:

• аккумулятор. Подойдет модель на 75А/ч и выше;
• втягивающее реле. Воспользуйтесь комплектующей от стартера авто;
• зарядка для аккумулятора;
• провод из меди с сечением больше 100 м 2 ;
• обратный молоток. Его может заменить пистолет, приваривающий шайбы.

Электрическая схема споттера

Споттер из АКБ и втягивающего реле подключается так, как показано на схеме, а именно:

• на минусовую клемму подсоединяется корпус реле, а также провод длиной не больше 1,5 м. На конце провода содержится контакт, предназначающийся для корпуса детали, которая будет вытягиваться. Хорошо, если вы будете использовать контакт резьбы из меди, чтобы обеспечить минимальное сопротивление в контактном с деталью месте;
• плюсовая клемма подсоединяется к реле своими руками при помощи болта. Второй болт от реле прикрепляет к нему провод, идущий к обратному молотку или пистолету. Плюсовой кабель не должен быть длиннее 2,5 м. Это позволит снизить падение напряжения в кабеле;
• от плюсовой клеммы также подведите провод к контакту управления. Завершите провод кнопкой, которой и будет управляться споттер аккумуляторный. Длина проводника для кнопки не является строго фиксированной.

Втягивающее реле устанавливается на АКБ, чтобы соединить множество контактов. Если у вас есть возможность, установите разборное реле, которое вы в любой момент сможете снять и почистить. Если можно вытянуть внутреннюю его часть, она нуждается в укорачивании и завальцовке. Это предотвращает потерю штока. На этом все трансформации реле заканчиваются.

Кроме того, вам потребуется своими руками вмонтировать кнопку, чтобы управлять импульсом.

Она монтируется либо на самом проводе, либо на пистолете. Подключение детали происходит от положительно заряженного провода (в авто к этому контакту подходит кабель от замка зажигания). К свойствам самодельной кнопки нет определенных требований — нужно, чтобы она выдержала 5—7 А тока.

Втягивающее реле для аккумуляторного споттера

Также уделите внимание проводам. Эффективной работа с ними будет тогда, когда вы возьмете короткий и толстый кабель. Его длина должна быть меньше 1,5 м и ограничиваться потерями в самом изделии, ведь сварка характеризуется большими токами.

Пистолет для сваривания деталей можно соорудить своими руками даже из дерева, а фиксатор для шайб — из латуни или же меди. Можете использовать трубку от кондиционера, а на конце небольшой трубки сделать прорезь. Это даст возможность удобно вставить шайбу на место.

Перед тем как начать работу, произведите зарядку аккумулятора. Соответственно, после работы снова поставьте устройство заряжаться.

Преимущества и недостатки

Изготовленный своими руками споттер имеет такие достоинства по сравнению с покупным аналогом:

• низкий уровень затрат при производстве аппарата;
• возможность изготовить аппарат в домашних условиях даже при отсутствии опыта работы с электроникой;
• возможность работы в месте, где существуют перебои с электричеством (гараже).

Однако и недостатков у самодельной техники достаточно. Среди них специалисты выделяют:

• отсутствие временного реле;
• постоянную необходимость заряжать аккумулятор;
• более короткий период эксплуатации устройства;
• коммутируемый контакт рабочего тока;
• невозможность регулировать множество параметров, среди которых сила тока.

Чтобы понизить затраты на изготовление самодельного устройства, некоторые делают споттер из трансформатора, который стоит в микроволновой печи. Многие скептически настроены к такой технике, так как считают, что она не сможет обеспечить необходимое количество рабочего тока. Это происходит из-за меньшего размера сечения железа трансформатора. Если вам не подходит вариант с аккумулятором, можете попробовать изготовить технику из трансформатора освещения или от аппарата для сварки, произведя перемотку вторичной обмотки. Сила тока в таком устройстве должна достигать хотя бы 500 А.

Электроника для споттера из того, что есть под рукой

Пришёл знакомый, принес два ЛАТР-а и поинтересовался, а можно ли из них сделать споттер? Обычно, услышав подобный вопрос, на ум приходит анекдот про то, как один сосед интересуется у другого, умеет ли тот играть на скрипке и в ответ слышит «Не знаю, не пробовал» — так вот и у меня возникает такой же ответ – не знаю, наверное «да», а что такое «споттер»?

В общем, пока закипал и заваривался чай, выслушал небольшую лекцию о том, что не надо заниматься тем, чем заниматься не надо, что надо быть ближе к народу и тогда ко мне потянутся люди, а также кратко погрузился в историю авторемонтных мастерских, проиллюстрированную смачными байками из жизни «костоправов» и «жестянщиков». После чего понял, что споттер – это такой небольшой «сварочник», работающий по принципу аппарата точечной сварки. Используется для «прихватывания» металлических шайб и других мелких крепёжных элементов к помятому корпусу автомобиля, с помощью которых затем выправляется деформированная жесть. Правда, там ещё «обратный молоток» нужен, но говорят, что это уже не моя забота – от меня требуется только электронная часть схемы.

Посмотрев в сети схемы споттеров, стало ясно, что нужен одновибратор, который будет «открывать» на короткое время симистор и подавать сетевое напряжение на силовой трансформатор. Вторичная обмотка трансформатора должна выдавать напряжение 5-7 В с током, достаточным для «прихватывания» шайб.

Для образования импульса управления симистором используются разные способы – от простого разряда конденсатора до применения микроконтроллеров с синхронизацией к фазам сетевого напряжения. Нас интересует та схема, что попроще – пусть будет «с конденсатором».

Поиски «в тумбочке» показали, что не считая пассивных элементов, есть подходящие симисторы и тиристоры, а также множество другой «мелочёвки» — транзисторы и реле на разные рабочие напряжения (рис.1). Жалко, что оптронов нет, но можно попробовать собрать преобразователь импульса разряда конденсатора в короткий «прямоугольник», включающий реле, которое будет своим замыкающимся контактом открывать и закрывать симистор.

Так же во время поиска деталей нашлось несколько блоков питания с выходными постоянными напряжениями от 5 до 15 В – выбрали промышленный из «советских» времён под названием БП-А1 9В/0,2А (рис.2). При нагрузке в виде резистора 100 Ом блок питания выдаёт напряжение около 12 В (оказалось, что уже переделанный).

Выбираем из имеющегося электронного «мусора» симисторы ТС132-40-10, 12-тивольтовое реле, берём несколько транзисторов КТ315, резисторов, конденсаторов и начинаем макетировать и проверять схему (на рис.3 один из этапов настройки).

То, что в результате получилось, показано на рисунке 4. Всё достаточно просто – при нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 начинает заряжаться и на его правом выводе появляется положительное напряжение, равное напряжению питания. Это напряжение, пройдя через токоограничительный резистор R2, поступает на базу транзистора VT1, тот открывается и на обмотку реле К1 поступает напряжение и в результате контакты реле К1.1 замыкаются, открывая симистор Т1.

По мере заряда конденсатора С1, напряжение на его правом выводе плавно уменьшается и при достижении уровня меньше напряжения открывания транзистора, транзистор закроется, обмотка реле обесточится, разомкнувшийся контакт К1.1 перестанет подавать напряжение на управляющий электрод симистора и он по окончании текущей полуволны сетевого напряжения закроется. Диоды VD1 и VD2 стоят для ограничения возникающих импульсов при отпускании кнопки S1 и при обесточивании обмотки реле К1.

В принципе, всё так и работает, но при контроле времени открытого состояния симистора оказалось, что оно достаточно сильно «гуляет». Казалось бы, даже с учётом возможных изменений всех задержек включения-выключения в электронной и механической цепях оно должно быть не более 20 мс, но на самом деле получалось в разы больше и плюс к этому, то импульс длится на 20-40 мс дольше, а то и на все 100 мс.

После небольших экспериментов выяснилось, что это изменение ширины импульса в основном связано с изменением уровня напряжения питания схемы и с работой транзистора VT1. Первое «вылечилось» установкой навесным монтажом внутри блока питания простейшего параметрического стабилизатора, состоящего из резистора, стабилитрона и силового транзистора (рис.5). А каскад на транзисторе VT1 был заменён триггером Шмитта на 2-х транзисторах и установкой дополнительного эмиттерного повторителя. Схема приняла вид, показанный на рисунке 6.

Принцип работы остался прежним, добавлена возможность дискретного изменения длительности импульса переключателями S3 и S4. Триггер Шмитта собран на VT1 и VT2 [1], его «порог» можно менять в небольших пределах изменением сопротивлений резисторов R11 или R12.

При макетировании и проверке работы электронной части споттера было снято несколько диаграмм, по которым можно оценить временные интервалы и возникающие задержки фронтов. В схеме в это время стоял времязадающий конденсатор ёмкостью 1 мкФ и резисторы R7 и R8 имели сопротивление 120 кОм и 180 кОм соответственно. На рисунке 7 сверху показано состояние на обмотке реле, внизу – напряжение на контактах при коммутации резистора, подключенного к +14,5 В (файл для просмотра программой SpectraPLUS находится в архивном приложении к тексту, напряжения снимались через резисторные делители со случайными коэффициентами деления, поэтому шкала «Volts» не соответствует действительности). Длительность всех импульсов питания реле составляла примерно 253…254 мс, время коммутации контактов – 267…268 мс. «Расширение» связано с увеличением времени отключения – это видно по рисункам 8 и 9 при сравнении разницы, возникающей при замыкании и размыкании контактов (5,3 мс против 20 мс).

Для проверки временной стабильности образования импульсов было проведено четыре последовательных включения с контролем напряжения в нагрузке (файл в том же приложении). На обобщённом рисунке 10 видно, что все импульсы в нагрузке достаточно близки по длительности – около 275…283 мс и зависят от того, на какое место полуволны сетевого напряжения пришёлся момент включения. Т.е. максимальная теоретическая нестабильность не превышает времени одной полуволны сетевого напряжения – 10 мс.

При установке R7 =1 кОм и R8 =10 кОм при С1=1 мкФ удалось получить длительность одного импульса менее одного полупериода сетевого напряжения. При 2 мкФ – от 1 до 2 периодов, при 8 мкФ – от 3 до 4 (файл в приложении).

В окончательный вариант споттера были установлены детали с номиналами, указанными на рисунке 6. То, что получилось на вторичной обмотке силового трансформатора, показано на рисунке 11. Длительность самого короткого импульса (первого на рисунке) около 50…60 мс, второго – 140…150 мс, третьего – 300…310 мс, четвёртого – 390…400 мс (при ёмкости времязадающего конденсатора в 4 мкФ, 8 мкФ, 12 мкФ и 16 мкФ).

После проверки электроники самое время заняться «железом».

В качестве силового трансформатора был использован 9-тиамперный ЛАТР (правый на рис. 12). Его обмотка выполнена проводом диаметром около 1,5 мм (рис.13) и магнитопровод имеет внутренний диаметр, достаточный для намотки 7-ми витков из 3-х параллельно сложенных алюминиевых шин общим сечением около 75-80 кв.мм.

Разборку ЛАТР-а проводим аккуратно, на всякий случай весь конструктив «фиксируем» на фото и «срисовываем» выводы (рис.14). Хорошо, что провод толстый – удобно считать витки.

После разборки внимательно осматриваем обмотку, очищаем её от пыли, мусора и остатков графита с помощью малярной кисти с жёстким ворсом и протираем мягкой тканью, слегка смоченной спиртом.

Подпаиваем к выводу «А» пятиамперный стеклянный предохранитель, подключаем тестер к «срединному» выводу катушки «Г» и подаём напряжение 230 В на предохранитель и вывод «безымянный». Тестер показывает напряжение около 110 В. Ничего не гудит и не греется — можно считать, что трансформатор нормальный.

Затем первичную обмотку обматываем фторопластовой лентой с таким нахлёстом, чтобы получалось не менее двух-трёх слоёв (рис.15). После этого мотаем пробную вторичную обмотку из нескольких витков гибким проводом в изоляции. Подав питание и замерив на этой обмотке напряжение, определяем нужное количество витков для получения 6…7 В. В нашем случае получилось так, что при подаче 230 В на выводы «Е» и «безымянный» 7 В на выходе получается при 7 витках. При подаче питания на «А» и «безымянный», получаем 6,3 В.

Для вторичной обмотки использовались алюминиевые шины «ну очень б/у» — они были сняты со старого сварочного трансформатора и местами совсем не имели изоляции. Для того, чтобы витки не замыкались между собой, шины пришлось обмотать лентой-серпянкой (рис.16). Обмотка велась так, чтобы получилось два-три слоя покрытия.

После намотки трансформатора и проверки работоспособности схемы на рабочем столе, все детали споттера были установлены в подходящий по размерам корпус (похоже, что тоже от какого-то ЛАТР-а – рис.17).

Выводы вторичной обмотки трансформатора зажаты болтами и гайками М6-М8 и выведены на переднюю панель корпуса. К этим болтам с другой стороны передней панели крепятся силовые провода, идущие к корпусу автомобиля и «обратному молотку». Внешний вид на стадии домашней проверки показан на рисунке 18. Вверху слева расположены индикатор сетевого напряжения La1 и сетевой выключатель S1, а справа – переключатель напряжения импульса S5. Он коммутирует подключение к сети или вывода «А», или вывода «Е» трансформатора.

Рис.18

Внизу находятся разъём для кнопки S2 и выводы вторичной обмотки. Переключатели длительности импульса установлены в самом низу корпуса, под откидной крышкой (рис.19).

Все остальные элементы схемы закреплены на днище корпуса и передней панели (рис.20, рис.21, рис.22). Выглядит не очень аккуратно, но здесь главной задачей было уменьшение длины проводников с целью уменьшения влияния электромагнитных импульсов на электронную часть схемы.

Печатная плата не разводилась – все транзисторы и их «обвязка» припаяны к макетной плате из стеклотекстолита, с фольгой, порезанной на квадратики (видна на рис.22).

Выключатель питания S1 — JS608A, допускающий коммутацию 10 А токов («парные» выводы запараллелены). Второго такого выключателя не нашлось и S5 поставили ТП1-2, его выводы тоже запараллелены (если пользоваться им при выключенном сетевом питании, то он может пропускать через себя достаточно большие токи). Переключатели длительности импульса S3 и S4 — ТП1-2.

Кнопка S2 – КМ1-1. Разъем для подключения проводов кнопки — COM (DB-9).

Индикатор La1 — ТН-0.2 в соответствующей установочной фурнитуре.

На рисунках 23, 24, 25 показаны фотографии, сделанные при проверке работоспособности споттера – мебельный уголок размерами 20х20х2 мм точечно приваривался к жестяной пластине толщиной 0,8 мм (крепёжная панель от компьютерного корпуса). Разные размеры «пятачков» на рис.23 и рис.24 – это при разных «варочных» напряжениях (6 В и 7 В). Мебельный уголок в обоих случаях приваривается крепко.

На рис.26 показана обратная сторона пластины и видно, что она прогревается насквозь, краска подгорает и отлетает.

После того, как отдал споттер знакомому, он примерно через неделю позвонил, сказал, что обратный «молоток» сделал, подключил и проверил работу всего аппарата – всё нормально, всё работает. Оказалось, импульсы большой длительности в работе не нужны (т.е. элементы S4,С3,С4,R4 можно не ставить), но есть потребность подключения трансформатора к сети «напрямую». Насколько я понял, это для того, чтобы с помощью угольных электродов можно было прогревать поверхность помятого металла. Сделать подачу питания «напрямую» несложно – поставили переключатель, позволяющий замыкать «силовые» выводы симистора. Немного смущает недостаточно большое суммарное сечение жил во вторичной обмотке (по расчетам надо больше), но раз прошло уже больше двух недель, а хозяин аппарата предупреждён о «слабости обмотки» и не звонит, значит ничего страшного не произошло.

Во время экспериментов со схемой был проверен вариант симистора, собранного из двух тиристоров Т122-20-5-4 (их видно на рисунке 1 на заднем плане). Схема включения показана на рис.27 [2], диоды VD3 и VD4 — 1N4007.

1. Горошков Б.И., «Радиоэлектронные устройства», Москва, «Радио и связь», 1984.
2. Массовая радиобиблиотека, Я.С. Кублановский, «Тиристорные устройства», М., «Радио и связь», 1987, вып.1104.