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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Schweißen – mit Elektronik. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schweißgeräte Diejenigen, die gerne Dinge mit eigenen Händen herstellen, sind eingeladen, ein kompaktes und zuverlässiges Gerät zum Elektroschweißen von Produkten aus Baustahl mit Elektroden mit einem Durchmesser von 2 bis 5 mm herzustellen. Die Stromversorgung erfolgt über eine einphasige Wechselstrom-Netzspannung von 220 V, was sowohl bei der Arbeit zu Hause als auch „unterwegs“ sehr praktisch ist. Dank des eingebauten elektronischen Reglers können Sie außerdem den Schweißstrom stufenlos von 20 A auf 200 A ändern, was wiederum eine feste Verbindung von Teilen unterschiedlicher Dicke und mit hoher Qualität ermöglicht.
Wie aus dem Schaltplan (siehe Abb. 1) hervorgeht, basiert dieses Gerät auf einer Art Thyristorregler, der in letzter Zeit weit verbreitet ist. Das ist verständlich. Schließlich ermöglicht eine solche technische Lösung hier den Einsatz sehr erschwinglicher Materialien und Teile, was für die Wiederholung sowohl im „Zentrum“ als auch im „Outback“ wichtig ist. Der „Schweißer“ besteht aus dem Leistungstransformator T1 selbst, den Steuerthyristoren VS1 und VS2, die an den Stromkreis der Leistungswicklung II angeschlossen sind, und einer elektronischen Steuereinheit, die Steuerimpulse erzeugt. Die zusätzliche Wicklung III stabilisiert den Lichtbogen und verbessert den Prozess der Nahtbildung im ersten Moment des Schweißens. Nun, die Wicklung IV dient der Stromversorgung der elektronischen Stromsteuereinheit. Der Transformator T1 basiert auf einem Statorkern eines Wechselstrom-Asynchronmotors mit einer Leistung von 15...18,5 oder 22 kW. Nach einer Methode, von der das Magazin seinen Lesern bereits mehrfach erzählt hat (siehe z. B. Nr. 8'92, 11'95). Erinnern wir uns nur daran, dass der Elektromotor zerlegt und der Stator samt Wicklungen aus dem Gehäuse entfernt wird. Bei Schwierigkeiten kann dieser sogar kaputt gehen (selbstverständlich unter Beachtung der nötigen Vorsichtsmaßnahmen). Die alten Wicklungen werden mit einem Meißel herausgeschnitten. Die Rückstände werden entfernt, ohne die Statorplatten selbst zu beschädigen. Anschließend wird der Magnetkern mit mehreren Schichten Glasfaser oder Klebeband umwickelt. Darüber hinaus wird im letzteren Fall das Isoliermaterial mit Epoxidkleber beschichtet. Oder - ein einfacher Öllack (z. B. Marke PF-231). Die Primärwicklung des Transformators besteht aus PEV-2- (Kupfer) oder APSO- (Aluminium) Draht mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Es sollte 220 Windungen enthalten, die gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Magnetkreises gewickelt sind. Wenn kein Draht mit dem erforderlichen Durchmesser vorhanden ist, kann die Wicklung mit zwei Drähten erfolgen. Wichtig ist nur, dass der Gesamtquerschnitt hier 5 mm beträgt. Um das Aufwickeln zu erleichtern, verwenden Sie ein Schiffchen, auf das vorab die erforderliche Drahtmenge gelegt wird. Die resultierende Wicklung wird mit 2-3 Lagen Glasfaser oder Klebeband isoliert. Dann ist es eine gute Idee, alles auf kurzgeschlossene Windungen zu überprüfen. Schließen Sie dazu die Wicklung an ein reguläres Netz mit einer Spannung von 220 V an und stellen Sie sicher, dass der Strom im Wicklungskreis im Bereich von 0,3-0,5 A liegt. Wenn der Messwert den angegebenen Wert überschreitet, liegt nichts vor links, aber um alle 220 Umdrehungen sorgfältiger zurückzuspulen. Die Sekundärwicklung II besteht aus einem Draht mit einem Querschnitt von 35 mm3. Es hat weniger Windungen, nur 60. Und als Draht eignet sich hier durchaus eine Kupfer- oder Aluminium-Sammelschiene mit zuverlässiger Isolierung. Neben Wicklung II ist auf dem Magnetkern Wicklung III platziert, die ebenfalls 60 Windungen enthält, jedoch schmaler mit PEV-2-Drähten mit einem Durchmesser von 2,5 mm. Aber Wicklung IV hat 40 Windungen PEV-2 0,7 mm. Darüber hinaus ist eine Abzweigung von der Mitte aus vorgesehen. Alle Sekundärwicklungen sind ebenso gründlich isoliert wie die Primärwicklung. Nach dem endgültigen Wickeln sollte der Transformator erneut im Leerlauf getestet werden. Die Technik hier ist fast die gleiche. Der einzige Unterschied besteht darin, dass bei dem zuvor angegebenen Stromwert die Spannung an den Wicklungen II und III 220 V und an der Wicklung IV 40 V betragen sollte. Die elektronische Stromsteuereinheit basiert auf einer Schaltung eines ähnlichen Industriegeräts TS-200. Die Montage erfolgt im gedruckten oder hängenden Verfahren. Aber in jedem Fall ist für diesen Block ein zuverlässiges Gehäuse vorgesehen. Der Transformator T2 ist auf einen Magnetkern Ø16 mit einer Solldicke von 16 mm gewickelt. Wicklung I enthält 140 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,5 mm. II hat nur 70 Windungen PEV-2 0,1 mm und III und IV haben jeweils 90 Windungen PEV-2 0,5 mm.
Die Widerstände R1...R9 sind vom Typ MLT-0,5. MLT-10 ist ideal für R11 und R2 und SP12-2A für R6. Empfehlenswerter ist die Verwendung der Kondensatoren C1 und C3 vom Typ K50-6. Wie bei C2 und C4 ist hier K73 vorzuziehen. Thyristoren VS1 und VS2 - TL-200 oder ähnlich. Installiert auf Kühlkörpern mit einer Gesamtfläche von jeweils 1000 mm3. Eine aus brauchbaren Teilen zusammengesetzte und fehlerfreie Einheit erfordert keine Einstellung. Wenn plötzlich etwas nicht funktioniert, überprüfen Sie die Installation. Achten Sie auf den korrekten Anschluss der Wicklungen des Transformators T2 und auf die Einhaltung der im Diagramm angegebenen Polarität. Mit einem Oszilloskop kann die Funktion des Gerätes einfach überprüft werden. Dazu werden die Ausgänge 4-5 und 6-7 mit Widerständen mit einem Widerstandswert von 50 Ohm und einer Leistung von 0,5 W belastet. Indem Sie das Gerät zuerst an einen Ausgang und dann an den anderen anschließen, stellen Sie sicher, dass sich durch Bewegen des Schiebers des Widerstands R12 das Tastverhältnis der Impulse ändert. Wenn Sie kein Oszilloskop haben, können Sie die Leistung des Geräts mit einem Wechselvoltmeter überprüfen. Darüber hinaus ohne Anschluss der Wicklung III. Bei ordnungsgemäßem Betrieb des Geräts sollte sich die Spannung an den Punkten 12-9 bei einer Änderung des Widerstands des Widerstands R10 sanft von 0 auf 60 V ändern. Eine mögliche Gestaltungsmöglichkeit für den „Schweißer“ ist in der Abbildung dargestellt. Der Transformator T1 ist, wie deutlich zu erkennen ist, auf einem runden 400-mm-Sockel aus 10-mm-Textolith oder 15-mm-Sperrholz befestigt. Darüber hinaus sollten zwei Hartholzblöcke mit einem Querschnitt von 30 x 30 mm und einer Länge von 350 mm darunter gelegt werden – für eine gute Luftzirkulation und eine bessere Kühlung. Der Transformator wird mit einem M12-Kupplungsbolzen entsprechender Länge und einer Platte wie unten abgebildet am Sockel befestigt. Über den Heizkörpern sind Thyristoren angebracht. Die Tragegriffe für den Transformator bestehen aus Stahlrohr mit einem Durchmesser von 0,5''. Daran sind zwei 5 mm dicke Textolithplatten befestigt. Eine davon dient zur Montage der Stromsteuereinheit, Potentiometer R12, sowie eines mit M12-Bolzen verbundenen Schweißkabels. Auf der zweiten Platte befinden sich zwei Halterungen zum Aufwickeln des Netzwerkkabels nach Abschluss der Arbeiten. Hier können Sie auch einen Schutzschalter installieren, der für einen Strom von mindestens 25 A ausgelegt ist. Allerdings kann das Design der Schweißeinheit unterschiedlich sein. Beispielsweise kann es problemlos in einem „soliden“ Gehäuse untergebracht werden (entsprechend spezielle Belüftungslöcher oder sogar ein kleiner Lüfter für die Luftzirkulation). Allerdings als ob sich dadurch die thermischen Verhältnisse nicht verschlechtern würden! Selbst bei der in der Abbildung gezeigten Konstruktion eines „Freifluss“-Transformators ist es tatsächlich notwendig, nach jeder Betriebsstunde eine 10-minütige Pause einzulegen. Das Schweißen erfolgt mit Elektroden der Marke E-5RA UONI-13/55-2,5 UD-1. Der Durchmesser beträgt, wie bereits angegeben, 2 bis 5 mm. Stecken Sie die gewünschte Elektrode in einen zuverlässigen und praktischen Elektrodenhalter, schalten Sie die oben genannten Geräte ein – und machen Sie sich an die Arbeit. Selbstverständlich unter Einhaltung der Sicherheitsvorkehrungen. Die Schweißtechnik ist den entsprechenden Handbüchern zu entnehmen.
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