Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosta spawarka z transformatorów MOT

21 Gru 2013 14:55 10476 32
  • Poziom 13  
    Witam,

    zainspirował mnie ten projekt Link do zbudowania własnej spawarki.

    Zauważyłem w internecie parę podobnych projektów, w których autorzy stosowali różne napięcia rozwartego uzwojenia pierwotnego (w podanym projekcie jest to 30V, w innych było i mniej i więcej).
    Wnioskuję, że jedno jest "uniwersalne" tzn. poprawne do zapalenia się łuku i proszę o radę - jakie? W końcu im większe napięcie dla zapalenia łuku, tym więcej zwojów, a więc i bardziej ograniczę prąd, który jest najważniejszy do spawania.

    Drugie pytanie to jak potrafi przysiąść napięcie na uzwojeniu wtórym podczas spawania, skoro transformator pracuje (prawie) w zwarciu? Transformator mam z mikrofali 900W i zastanawiam się czy konieczne jest użycie dwóch MOTów + fajnie byłoby oszacować prąd wyjściowy żeby dać odpowiedni przewód (jego Φ).

    Pozdrawiam
  • Poziom 13  
    Podany temat nie rozwiązuje całego problemu, jednak zwraca uwagę na użycie i odpowiednie połączenie dwóch MOTów.

    Przeglądnąłem parę tematów z elektrody, niektórzy podają link do projektu
    http://www.dansworkshop.com/2008/03/homebuilt-arc-welder/
    gdzie autor podaje
    Cytat:
    The new secondary winding has a typical open circuit voltage of 10 volts. Under an arc welding load, this voltage will drop to between 2 – 4 volts, and
    up to 250 amps.

    Co nadal pozostawia niesciśłości -> 30V a 10V. W innym projekcie widziałem 40V. Wydaje mi się, że ta różnica ma znaczenie, skoro, jak już wspomniałem, chcemy uzyskać jak największy prąd.
  • Pomocny post
    Specjalista elektronik
    Jest tam wzmianka o zworze magnetycznej / boczniku (#5 i #6), ale bez jasnego opisu, jaka jest jego rola. A to jest dość ważne: transformator spawalniczy konstruuje się tak, że jest odporny na zwarcie - właśnie po to jest ten bocznik; taki transformator ma takie charakterystyki, jakby szeregowo z nim (po którejkolwiek stronie) był połączony dławik; bocznik ma wystarczający przekrój, aby całe pole magnetyczne potrzebne do wytworzenia w uzwojeniu pierwotnym SEM równej napięciu zasilania mogło "zmieścić się" w nim, ale od rdzenia jest oddzielony szczeliną, taką by do skierowania całego pola magnetycznego do bocznika był potrzebny odpowiedni prąd, którego wartość można regulować przemieszczając bocznik i przez to zmieniając szerokość szczeliny. Przy zwarciu prąd w uzwojeniu wtórnym powoduje skierowanie pola magnetycznego do bocznika, przez co SEM w uzwojeniu wtórnym maleje - gdyby ono nie miało oporności, a zwarcie było idealne, SEM mogłaby zmaleć do zera; zakres regulacji położenia bocznika powinien być taki, aby przy największej możliwej szczelinie prąd, który w takim przypadku popłynie w uzwojeniu pierwotnym, nie był większy od dopuszczalnego - to oznacza odporność na zwarcie, nawet długotrwałe. Żeby dało się dodać bocznik magnetyczny, transformator musi mieć uzwojenia na oddzielnych kolumnach.

    Co do napięcia: zbyt niskie napięcie utrudni przepływ prądu przy zwarciu - wystarczy nieco skorodowany przedmiot i prąd może być za mały, by dało się uzyskać zapłon łuku; ponadto przy niskim napięciu łuk łatwo gaśnie, zwłaszcza przy małej mocy. W większych spawarkach stosuje się napięcia 50V i większe - inna sprawa, że moc spawarki to zwykle nie 2kW, a np. 20kW, albo i znacznie więcej - taką 20kW można zespawać calową rurkę, ale trudno coś grubszego - taka 2kW to pewnie będzie spawać tylko drobiazgi.
  • Pomocny post
    Poziom 29  
    Moc spawarki 2kW to prąd spawania około 80A, w zupełności wystarczający do łączenia elementów o grubości ścianek 3-5mm przy użyciu elektrody 2,5mm - w sam raz do domowego majsterkowania.
    Spawarki o mocy 20kW pozwalają na spawanie prądem rzędu 500-600A, w warunkach amatorskich takich się nie stosuje.
  • Specjalista elektronik
    Myślałem o STB-225 - kiedyś kupiłem taki dla ciotecznego brata, trochę ciężko tym spawać coś grubszego, ale on nie ma 22kW, a marne paręnaście kW (z sieci ciągnie do 43A z napięcia 380V); jest w stanie dać prąd do 225A, stąd oznaczenie. Dane techniczne: napięcie wtórne stanu jałowego 62-67V; zakres regulacji prądu/napięcia spawania min: 40A/22V, max: 225A/29V (przy pracy przez 20% czasu); masa (bez kabli) 50,5 kg.
  • Poziom 35  
    _jta_ napisał:
    ....Myślałem o STB-225 - kiedyś kupiłem taki dla ciotecznego brata, trochę ciężko tym spawać coś grubszego......jest w stanie dać prąd do 225A.....
    Przyznaj się, jaja sobie robisz :D . A co to jest "coś grubszego" ? Bo chyba jakiegoś czołgu to nie robicie.
  • Poziom 29  
    _jta_ napisał:
    max: 225A/29V

    225A × 29V = 6,5kW
  • Specjalista elektronik
    Mój cioteczny brat jest rolnikiem - czasem potrzebuje zbudować jakąś przystawkę do traktora, typu podnośnika do siana, żeby nie wrzucać ręcznie widłami, tylko całą kopkę złapać podnośnikiem i załadować na wóz; czasem coś naprawia, bo w maszynie rolniczej coś się ułamało - i bywa, że ciężko to spawać taką spawarką, jest trochę za mała.

    :arrow: komatssu - przy obciążeniu dużym prądem spawarka ma marną sprawność - z sieci pobiera prąd 43A (czy 42? zapamiętałem 42, a widzę, że wpisałem 43) przy napięciu 380V (międzyfazowe).
  • Poziom 29  
    Pobór prądu faktycznie może wynosić 43A, po przemnożeniu przez napięcie 380V otrzymujemy moc 16,3kVA - jest to moc pozorna.
  • Specjalista elektronik
    Ale moc rzeczywista jest -naście kW, tylko sprawność przy takim obciążeniu chyba nawet poniżej 50% - i to mimo masy całości 50.5 kg, a to jest głównie transformator. Niestety, mały transformator przy dużej mocy ma małą sprawność - pytanie, jak to wyjdzie dla transformatorów MOT.
  • Poziom 29  
    _jta_ napisał:
    Ale moc rzeczywista jest -naście kW, tylko sprawność przy takim obciążeniu chyba nawet poniżej 50%

    Jakby sprawność była tak niska, to miałbyś piecyk, a nie spawarkę.
    Każdy transformator spawalniczy jest urządzeniem o charakterze indukcyjnym, a więc oprócz mocy czynnej "pobiera" również moc bierną. Ale co ja tam wiem...
  • Specjalista elektronik
    Powiedzmy, że moc tracona w spawarce to 8kW, czyli 2 kcal/s; spawarka ma masę 50.5kg, pojemność cieplną około 30 kcal/C - a więc przy przeciążeniu jej temperatura rośnie o 4C w ciągu minuty, po 30 minutach ciągłej pracy w przeciążeniu będzie przegrzana. Przy przeciążeniu wymaga się pracy z wypełnieniem 20% - po to, by jej nie przegrzać - a i tak średnia moc wystarcza, żeby zimą mieć ciepło w warsztacie, jeśli nie ma przeciągu.
  • Poziom 28  
    Witam,
    Wtrącę swoje trzy grosze , transformatory spawalnicze mają rozproszony obwód magnetyczny bo muszą pracować w stanie zwarcia. Napięcie biegu jałowego wynosi nawet 60V podczas spawania spada do kilkunastu w zależności od długości łuku , przekroju elektrody . mocy spawarki
  • Poziom 29  
    _jta_ napisał:
    Powiedzmy, że moc tracona w spawarce to 8kW, czyli 2 kcal/s; spawarka ma masę 50.5kg, pojemność cieplną około 30 kcal/C - a więc przy przeciążeniu jej temperatura rośnie o 4C w ciągu minuty, po 30 minutach ciągłej pracy w przeciążeniu będzie przegrzana. Przy przeciążeniu wymaga się pracy z wypełnieniem 20% - po to, by jej nie przegrzać - a i tak średnia moc wystarcza, żeby zimą mieć ciepło w warsztacie, jeśli nie ma przeciągu.

    Moja wersja obliczeń:
    Przyjmijmy, że 15kg masy spawarki stanowi miedź, między uzwojeniami a rdzeniem jest izolacja która skutecznie utrudnia przekazywanie ciepła do żelaznego rdzenia.
    Ciepło właściwe miedzi: 386 [J/kg×K]
    Wzór na ciepło właściwe: c = Q/mΔT (Q – dostarczone ciepło; m – masa ciała; ΔT - przyrost temperatury)
    Po przekształceniu: ΔT = Q/mc
    Jeśli przez minutę w tym uzwojeniu będzie wydzielała się moc 8kW to temperatura wzrośnie o:
    ΔT = (60×8000)/(15×386) = 83K
    Wniosek: uzwojenie musiałoby być nawinięte drutem oporowym, aby tak się rozgrzewało podczas pracy.
  • Specjalista elektronik
    A myślisz, że w rdzeniu nie ma strat mocy? I nie wiem, co ma szybkość nagrzewania się do drutu oporowego - przy odpowiednim prądzie i miedź się nagrzeje. Moja lutownica transformatorowa rozgrzewa się szybciej od takiej spawarki - też transformator pracuje na przeciążeniu, ma rozmiary odpowiednie do kilku, może kilkunastu watów, a pracuje (według opisu) z mocą 80W... chyba pobieranych z sieci, bo na grocie na pewno tyle nie ma. Po minucie rdzeń jej transformatora jest tak gorący, że można na nim gotować.

    Przydałyby się jakieś dane tych transformatorów MOT, z których autor tematu chce robić spawarkę - ale pewnie rurki wodociągowej nią nie zespawa, bo ona będzie nagrzewać tylko w punkcie spawania, na podgrzanie większej ilości materiału nie będzie miała dość mocy, w materiale powstaną duże naprężenia i potem ciśnienie wody rozerwie taką rurkę. Moim zdaniem, szkoda takich transformatorów na robienie minispawarki, która będzie bardziej udawać, że coś spawa, niż robić to naprawdę.
  • Poziom 29  
    Skoro Kolega powyżej jest takim ekspertem od spawarek i spawania, to ja się poddaję...
    Zresztą wkrótce cały ten wątek zapewne trafi do kosza.
  • Poziom 13  
    Ok, już wszystko jest jasne ;)
    Dziękuję wszystkim za konstruktywne wypowiedzi. Mam nadzieję, że temat przyda się innym w przyszłości.

    Co do tego, że to nie będzie prawdziwa spawarka to wiadomo, ale do majsterkowania wydaje mi się, że wystarczy. Zresztą po takim (http://youtu.be/nTDx3sN2dhU?t=2m15s) empirycznym teście wydaje się że jest gitara :)

    Napiszę jak tylko skończę i coś uda mi się zespawać. Aktualnie zgromadziłem dwa transformatory, ale nie są "komplementarne". Pierwszy ma przekrój 480mm², a drugi 375mm² na uzwojenie wtórne. Postaram się znaleźć parę o podobnych przekrojach.

    Do usłyszenia.
  • Moderator Samochody
    komatssu napisał:
    Skoro Kolega powyżej jest takim ekspertem od spawarek i spawania, to ja się poddaję...
    Zresztą wkrótce cały ten wątek zapewne trafi do kosza.

    Weź pierwszą lepszą spawarkę, pomierz dokładnie moc która trafia do elektrody ze strony wtórnej transformatora, a potem zmierz moc pobieraną z sieci. Zapewniam, że transformatory spawalnicze potrafią mieć sprawność nawet poniżej 40% - prąd pobierany z sieci zamieniany jest raz na ciepło bezpośrednio w uzwojeniach, dwa na grzanie rdzenia poprzez prądy wirowe, a trzy na wypromieniowanie pola magnetycznego z rdzenia. Dopiero to co zostało wydziela się jako ciepło w łuku. Do swoich rozważań przyjąłeś błędne założenia. Spawarka dla prawidłowego zapalenia i podtrzymywania łuku wymaga napięcia w stanie jałowym nawet do 100V - natomiast napięcie na zaciskach elektrody przy zapalonym łuku to 20-40V, w zależności od zadanego prądu. Gdzie podziała się reszta z tegoż napięcia jałowego?
    Małe spawarki transformatorowe sprzedawane pod nazwą bodaj "Besterka", przystosowane do elektrod niskonapięciowych, czyli o napięciu zapłonu łuku 45-50V, umożliwiają spawanie maksymalnym prądem w cyklu bodaj 20% - po wyspawaniu jednej elektrody urządzenie musi stygnąć, uruchamia się zabezpieczenie termiczne.
  • Specjalista elektronik
    I z tego powodu transformator spawarki ma dużą indukcyjność rozproszenia - żeby działał jak dławik. Łuk ma opadającą charakterystykę - im większy prąd, tym mniejsze napięcie - dlatego dławik jest niezbędny.

    To, że spawarka przez większość czasu musi "odpoczywać", jeśli spawa się maksymalnym prądem, wynika z przeciążania transformatora - dzięki temu jest mniejszy, choć i tak waży kilkadziesiąt kilo.
  • Poziom 29  
    robokop napisał:
    Weź pierwszą lepszą spawarkę, pomierz dokładnie moc która trafia do elektrody ze strony wtórnej transformatora, a potem zmierz moc pobieraną z sieci.

    Ile jeszcze razy mam pisać, że zwykły pomiar U×I niestety nie da nam rzetelnego wyniku jeśli chodzi o sprawność spawarki?
    Miernika cosφ niestety nie posiadam.
  • Specjalista elektronik
    A licznika energii elektrycznej też nie? Wystarczy policzyć obroty tarczy, albo błyśnięcia LED-a.
  • Użytkownik usunął konto  
  • Moderator Samochody
    Echh, tłumaczyć, a co niektórzy swoje. Ciepło wydzielające się w uzwojeniach i pole magnetyczne rozproszenia to za darmo się bierze, i pochodzi bezpośrefnio z przetworzenia promieniowania kosmicznego.
    komatssu napisał:

    Spawarki o mocy 20kW pozwalają na spawanie prądem rzędu 500-600A, w warunkach amatorskich takich się nie stosuje.

    Zobacz sobie przykładową tabliczkę znamionową, zobacz o ile rzędów wielkości się mylisz:
    Prosta spawarka z transformatorów MOT
  • Specjalista elektronik
    Mam wrażenie, że ten prąd na tabliczce znamionowej jest dla każdej fazy - przy nastawieniu największego prądu spawania to jest 45A, 3*45A*220V=29.7kW, 400A*36V=14.4kW - różnica pochodzi z cos(fi)=0.68 i sprawności 71%: 29.7kW*0.68*0.71=14.34kW. Ale to chyba spora maszyna, mniejsza spawarka Bester-a nie wyciąga takiej sprawności. Ciepło wydziela się i w rdzeniu - histereza, prądy wirowe.
  • Poziom 29  
    Patrząc na rok budowy 1977 - prostownik w niej jest pewnie selenowy, a regulacja prądu transduktorem - nic dziwnego, że sprawność jest słaba.
  • Moderator Samochody
    Komatsu, widziałeś w życiu prostownik selenowy 400A ? Ta spawarka ma akurat prostownik półprzewodnikowy, z regulacją transduktorem. Tu masz z prostownikiem sterowanym:
    Prosta spawarka z transformatorów MOT
  • Użytkownik usunął konto  
  • Poziom 11  
    Witam, buduje zgrzewarke na MOT i mam pytanie odnośnie schematu regulatora po stronie pierwotnej, czy ktoś moze mi doradzić prosta i skuteczna konstrukcje tego regulatora
  • Poziom 13  
    kojot_95 napisał:
    Witam, buduje zgrzewarke na MOT i mam pytanie odnośnie schematu regulatora po stronie pierwotnej, czy ktoś moze mi doradzić prosta i skuteczna konstrukcje tego regulatora


    Rezystor wodny? :D Najprostsze będzie. Na yt koleś tak robił do spawarki z 2 traf i śmigało.
    To samo możesz na autotrafo uzyskać. Jak chcesz coś bardziej porządnego to nie wiem, pewnie na triakach czy takich tam elementach mocy się da zrobić.