Экономичный сварочный трансформатор

7 лучших сварочных трансформаторов

*Обзор лучших по мнению редакции expertology.ru. О критериях отбора. Данный материал носит субъективный характер, не является рекламой и не служит руководством к покупке. Перед покупкой необходима консультация со специалистом.

Сварочный трансформатор является традиционным оборудованием для соединения стальных заготовок методом дуговой сварки. У многих россиян в хозяйстве найдется самодельное устройство, которое создано на основе трансформатора. Такие аппараты всегда выделялись большим весом и громоздкостью. При этом они просты в работе, не боятся перепадов напряжения в сети, реализуются на рынке по доступной цене. Сегодня производителям удалось снизить массу сварочников, сделать их более компактными и удобными в работе. Чтобы подобрать надежный и долговечный трансформатор, следует прислушаться к следующим рекомендациям наших экспертов.

Как выбрать сварочный трансформатор

  1. Сварочный ток. Одной из главных характеристик сварочного трансформатора является сила тока. Чем выше максимальный показатель у аппарата, тем более производительной будет модель. Чтобы высчитать оптимальный сварочный ток, необходимо воспользоваться простейшей формулой. Толщина металла умножается на 20 А, к полученному значению добавляется еще 30%. Например, для сварки деталей из стали толщиной 5 мм потребуется трансформатор с максимальным током 130 А.Когда придется работать с тонким металлом, то у сварочника должно устанавливаться необходимое минимальное значение тока. Например, для стали толщиной 1 мм требуется всего 20 А плюс потери в районе 30 % (итого 26 А).
  2. Продолжительность включения. Сварочные трансформаторы во время образования дуги сильно нагреваются, поэтому время работы у них ограничивается. Чем мощнее прибор и эффективнее система охлаждения, тем выше показатель ПВ (продолжительность включения). Он выражается в процентах, разобраться с этим показателем несложно. Например, ПВ 60% указывает на то, что в течение 10 минут допускается работать 6 минут. На отдых аппарату требуется только 4 минуты. Некоторые бюджетные модели имеют ПВ всего 10%.
  3. Напряжение питания. Сварочные трансформаторы отличаются входным напряжением. Есть модели, рассчитанные только на 380 В, они применяются в профессиональной деятельности человека. Для бытовых целей требуются трансформаторы под электросеть 220 В. Они уступают в производительности, силе тока и других параметрах. Универсальные приборы благодаря переключателю могут использовать и однофазный, и трехфазный ток.
  4. Диаметр электрода. У каждого сварочного трансформатора есть определенный диапазон электродов, с которыми получается качественный шов. Подбор этого параметра необходимо делать с учетом толщины свариваемого металла и его химического состава. Он тесно связан с показателем силы тока. Например, для сварки стальных деталей толщиной 1-2 мм подойдут электроды диаметром 1,6 и 2 мм. Но для образования дуги с более тонким электродом потребуется 25-50 А, а чтобы разжечь 2-миллиметровый электрод нужно 50-70 А. С помощью электрода 5 мм можно сваривать толстые заготовки (4-15 мм), варьируя силу тока в пределах 150-280 А.

Мы отобрали в обзор 7 лучших сварочных трансформаторов. Все они продаются на российском рынке. При определении мест в рейтинге учитывалось мнение экспертов и отзывы отечественных сварщиков.

Рейтинг лучших сварочных трансформаторов

Номинация место наименование товара цена
Как выбрать сварочный трансформатор1 Telwin Quality 280 AC/DC36 800 ₽
2 Кавик ТДМ-503 У2
3 ЭТА ТДМ-30731 270 ₽
4 Telwin Nordika 216013 500 ₽
5 Helvi UTIL 166N11 200 ₽
6 Wester ARC 1304 999 ₽
7 ЗУБР ЗТС-2504 940 ₽

Telwin Quality 280 AC/DC

Универсальным сварочным оборудованием является итальянский трансформатор Telwin Quality 280 AC/DC. Он может работать как от переменного тока, так и от постоянного с напряжением в сети 220 или 380 В. Процесс сварки начинается при минимальной силе тока 45 А, что позволяет применять тонкие электроды. Сварщику предоставляются широкие возможности при выборе электродов (от 1,6 до 5 мм). Это могут быть щелочные, рутиловые, чугунные, а также электроды из нержавейки. Максимальная мощность аппарата составляет 7,2 кВт. Эксперты отдали трансформатору первое место в нашем рейтинге.

Отечественные сварщики довольны производительностью аппарата, качеством сборки, широкой сферой применения. К недостаткам следует отнести высокую цену.

Достоинства
  • универсальность;
  • качественная сборка;
  • широкий выбор электродов;
  • высокая производительность.
Недостатки
  • высокая цена.

Кавик ТДМ-503 У2

Максимальный сварочный ток 500 А выдает трансформатор Кавик ТДМ-503 У2. Лидирует он среди конкурентов и в таком важном показателе, как мощность (34,2 кВА). Аппарат работает от трехфазной сети, сваривать допускается малоуглеродистые и низколегированные марки сталей. Обойти победителя рейтинга модели не удалось из-за большого веса (95 кг) и внушительных габаритных размеров. Производитель установил колеса для перемещения тяжелого оборудования. Аппарат способен работать с электродами толщиной 2-6 мм. Для охлаждения трансформатора использует естественная вентиляция, диапазон рабочих температур достаточно широк (-45. +45°С).

Пользователи в отзывах хвалят сварочник за мощность и производительность. Не вызывает нареканий и качество сварочного шва. Недостатком аппарата является громоздкость и большой вес.

Достоинства
  • высокая мощность;
  • большая сила тока;
  • надежность;
  • качественный шов.
Недостатки
  • большой вес.

ЭТА ТДМ-307

Еще один сварочник тяжеловес попал в тройку нашего рейтинга. Модель ЭТА ТДМ-307 предназначена для ручной сварки стали. Эксперты по достоинству оценили надежный механический регулятор сварочного тока, его максимальное значение ограничено 300 А. В работе допускается использовать электроды толщиной 2-5 мм. Мощность аппарата составляет 23 кВА, продолжительность включения при максимальной нагрузке достигает 25%. Трансформатор прост в использовании, благодаря низкой конфигурации корпуса его удается перевозить в багажнике легковушек. Только с погрузкой и выгрузкой могут возникнуть сложности из-за большого веса (60 кг).

В отзывах сварщики лестно высказываются относительно простоты и надежности прибора. Из недостатков часто упоминается большой вес и высокая цена.

Достоинства
  • высокая мощность;
  • механический регулятор тока;
  • качественная сборка;
  • простота в применении.
Недостатки
  • высокая цена;
  • большой вес.

Telwin Nordika 2160

Для проведения сварочных работ с подключением к сети 220 В подойдет трансформатор Telwin Nordika 2160. Прибор обладает небольшой мощностью (2,5 кВт), поэтому его сфера применения – это частные дома, мастерские и гаражи. Диапазон сварочного тока составляет 55-160 А. Устойчивое горение дуги наблюдается с рутиловыми электродами диаметром 2-4 мм. Хоть аппарат весит всего 17,4 кг, производитель оснастил его колесами и удобной ручкой для перемещения. Чтобы трансформатор долгое время служил владельцу, в приборе установлена термостатическая защита. Модель занимает четвертое место в рейтинге.

Эксперты и пользователи высоко оценили итальянское качество сборки, удобство в работе. Аппарат отличается надежностью и неприхотливостью. К недостаткам следует отнести небольшую мощность и короткие провода.

Достоинства
  • небольшие габариты;
  • легкость;
  • надежность;
  • неприхотливость.
Недостатки
  • короткие провода;
  • небольшая мощность.

Helvi UTIL 166N

Самым маленьким минимальным сварочным током (35 А) обладает трансформатор Helvi UTIL 166N. Этот итальянский прибор может работать с электродами толщиной от 1,6 до 3,25 мм. Для питания сварочника требуется бытовая электросеть, мощность модели составляет 3,2 кВА. Аппарат предназначен для проведения монтажных работ, весит трансформатор всего 15,8 кг. Производитель установил защиту от перегрева, металлический корпус защищен от коррозии при помощи лакокрасочного покрытия. Сварочник попадает в наш рейтинг за простоту и надежность в применении.

Российские сварщики довольны мобильностью, легкостью и простотой управления трансформатора. Не хватает пользователям только мощности, поэтому сфера применения аппарата ограничена.

Достоинства
  • легкость и компактность;
  • качественное изготовление;
  • надежное лакокрасочное покрытие;
  • класс изоляции H.
Недостатки
  • небольшая мощность;
  • короткие провода.

Wester ARC 130

Легкостью и компактностью выделяется на фоне конкурентов сварочный трансформатор Wester ARC 130. Модель весом 10,6 кг отлично подойдет для проведения сварочных работ на высоте. Подключается аппарат к сети 220 В, для эффективного охлаждения внутри корпуса установлен вентилятор. При мощности 5 кВт сварочник обладает небольшой продолжительностью включения (10%). Качественный шов могут обеспечить электроды диаметром 2,5-3,2 мм. Эксперты включили модель в наш рейтинг за сочетание доступной цены и хорошего качества.

Российские потребители в отзывах хвалят трансформатор за легкость, возможность работы на пониженном напряжении, современный внешний вид. Профессионалы высказывают претензии только к низкой производительности.

Достоинства
  • легкость и компактность;
  • низкая цена;
  • эффективное охлаждение;
  • устойчивая дуга.
Недостатки
  • низкая производительность;
  • небольшая продолжительность включения.

ЗУБР ЗТС-250

По самой низкой цене реализуется на российском рынке сварочный трансформатор ЗУБР ЗТС-250. Именно этот фактор привлекает внимание к прибору потенциальных покупателей. За последние два месяца карточку товара на ЯМ просмотрело 1280 человек. Устройство обладает хорошей мощностью (14 кВА) и приличным диапазоном сварочного тока (60-250 А), что позволяет применять электроды диаметром 2-5 мм. Вес трансформатора составляет 24,5 кг, поэтому производитель оснастил свое изделие колесами и ручкой. Эксперты включили модель в наш рейтинг за ценовую доступность и достойные технические характеристики.

Пользователи лестно высказываются о надежности и неприхотливости сварочника. К недостаткам они относят некачественную сборку и небольшую продолжительность включения (10 %).

Сварочные трансформаторы

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 4,4 кВт

Диаметр электр/провол: 1.600-4.000 мм

Количество постов: 1

  • Ручка подходит для удобного хранения кабелей

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 7,7 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 11,2 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 19,2 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-5.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220 В

Диаметр электр/провол: 1.6-3.2/- мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220 В

Max мощность: 2,73 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-3.200 мм

Количество постов: 1

  • Небольшой вес и большая мощность

Напряжение: 220/380 В

Диаметр электр/провол: 2.000-5.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220 В

Max мощность: 2 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-3.200 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220 В

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220/380 В

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 9,6 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220 В

Max мощность: 2,5 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

  • Питание 220/380 В

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 8,9 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-4.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 380 В

Max мощность: 25 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-6.000 мм

Количество постов: 1

Напряжение: 220/380 В

Max мощность: 4,2 кВт

Диаметр электр/провол: 2.000-5.000 мм

Количество постов: 1

Сварочный трансформатор – это традиционный источник питания, который является самым простым видом преобразователя сетевого тока в сварочный ток. Выдавая переменный ток для сварки, он применяется для дуговой сварки и сварки под флюсом, резки металла. Популярность этого преобразователя поддерживает то, что купить такое сварочное оборудования можно по цене ниже, чем на аппараты с другими источниками питания.

На корпусе такого аппарата имеются жалюзи для охлаждения, зажим для присоединения проводов сварочной цепи, рукоятка для регулирования силы тока, ручка для перемещения. Современные малогабаритные сварочные трансформаторы можно переносить: все модели весом от 20 кг оснащаются транспортировочными колесами.

Как сделать сварочный трансформатор своими руками?

Время чтения: 10 минут

Сварочный аппарат просто обязателен, если вы хотите надежно соединить металлические детали. Ему под силу не только сварка, но и резка металлических заготовок. При этом состав и толщина металла могут быть неограниченными. Существует множество разновидностей сварочного оборудования, но на сегодняшний день особой популярностью пользуются трансформаторные, инверторные и полуавтоматические.

Многие домашние мастера хотели бы заняться сварочным делом для себя или в качестве подработки, но стоимость заводских аппаратов кажется им слишком высокой. Это не удивительно, ведь чтобы приобрести более-менее качественный аппарат вам придется выложить от 100 долларов и до бесконечности. Не все обладают такой возможностью.

В этой ситуации лучше сделать сварочный аппарат самому. Ну а если вы ничего в этом не смыслите, то начните с малого — со сборки трансформатор. Трансформатор — это буквально сердце сварочного аппарата. На этом этапе у многих могут возникнуть бесконечные вопросы: как намотать сварочный трансформатор? Как рассчитать сварочный трансформатор? Как сделать сварочный аппарат? Не беспокойтесь. В этой статье мы расскажем, как сделать сварочный трансформатор своими руками и получить отличную основу для дальнейшего изготовления самодельного аппарата.

Общая информация

Как мы сказали выше, трансформатор — это сердце сварочного аппарата. Он необходим для преобразования поступающего извне напряжения в переменный или постоянный ток, пригодный для сварочных работ. Представляет собой две обмотки (первичную и вторичную), которые связаны индуктивно. Обмотки располагаются на сердечнике, который является магнитопроводом и изготавливается из электротехнической стали.

Не важно, что вы собираете: сварочные трансформаторы для дома или мощный профессиональный аппарат. Он в любом случае должен обеспечить необходимые вам характеристики для выполнения сварки. Обычно при сборке самодельного аппарата наматывают трансформатор, рассчитанный на силу тока около 150-170 Ампер и способный выдержать напряжение около 50 В.

Читайте также:  Вечная люминисцентная лампа

Этих характеристик достаточно для бытового применения. Вы сможете варить практически любые металлы и использовать электроды диаметром до 3 мм. При желании можно варить и «четверкой», но швы не будут такими же качественными. Под больший диаметр электрода нужно собирать более мощный аппарат.

Также при сборке трансформатора учитывайте его габариты. Размер трансформатора увеличится, если вы пожелаете сделать более мощный сварочный аппарат. Соответственно вес и габариты аппарат тоже увеличатся. Если для вас критичен вес и размер сварочника, то мы рекомендуем сделать аппарат с более слабыми характеристиками.

Особенности аппаратов с самодельным трансформатором

Сварочный аппарат из самодельного трансформатора не будет похож на стандартный заводской сварочник из магазина. Вы должны четко осознавать эту особенность. Не думайте, что сможете в домашних условиях собрать аппарат, идентичный заводскому. Это, конечно, возможно, но в таком случае действительно легче купить готовое устройство в магазине и не мучиться.

Обратите внимание

Какие же особенности стоит учитывать? Прежде всего, домашний аппарат на самодельном трансформаторе не сможет каждый раз выдавать одни и те же характеристики, даже если вы их вручную установите. Проще говоря, вы можете установить силу тока в 120 Ампер, а аппарат в большинстве случаев выдаст либо большее, либо меньшее значение. Погрешность будет всегда. В большинстве случаев она не критична, но если вам важно держать все под контролем, то лучше присмотритесь к покупным аппаратам, в которых все сделано по уму.

В домашних условиях трудно сделать точный регулятор, который позволит без погрешностей регулировать параметры сварки. Но если вам нужно сварить теплицу или забор, то не беспокойтесь об этом. Аппарат с самодельным трансформатором подойдет для этих задач. И погрешности не сильно повлияют на результат.

Если вы изготовите трансформатор, работающий на постоянном токе, то он будет существенно дешевле заводского. Но его надежность будет под вопросом, поскольку заводские аппараты оснащаются системой предохранителей, что редко встретишь в самоделках. Тем не менее, благодаря самостоятельно сборке вы можете намотать трансформатор с любыми характеристиками, а значит сделать как мощный, так и слабенький аппарат. Достаточно произвести расчет сварочного трансформатора для вашего аппарата.

Если вы решите использовать самодельный трансформатор для дальнейшей сборки аппарата, то его (и все остальные компоненты) можно поместить на металлический каркас или в корпус от какого-нибудь электроприбора (блок питания от ПК, например). Также вы можете использовать для сборки любые схемы и модернизировать их при конструировании. Но не забудьте проверить все узлы самодельного аппарата (и трансформатора в частности) перед тем как впервые включить устройство в сеть и приступить к сварке.

Это основные особенности, на которые вам нужно обратить внимание. Мы не упоминали необходимость наличия элементарных знаний в области электротехники. Это и так понятно. Но если вы ими не обладаете, то предварительно изучите тему и только затем приступайте к сборке трансформатора.

Трансформатор переменного тока

Самодельный сварочный трансформатор переменного тока — это классический тип трансформатора, который применятся в конструкции трансформаторного сварочного аппарата. Трансформатор, работающий на «переменке», проще трансформатора на «постоянке», дешевле и ремонтопригоднее. Но у него есть ряд существенных недостатков. На аппаратах с трансформатором переменного тока хуже поджигается дуга. Она горит нестабильно и требует от сварщика опыта. В противном случае швы получаются некачественными и дефектными.

Тем не менее, трансформатор на «переменке» — это основа трансформатора на «постоянке» (о котором мы расскажем далее), так что вам все равно придется научиться собирать его. И в этом нет ничего сложного.

Выбор проводов для обмотки

Для сборки сварочного трансформатора переменного тока вам необходимы провода для намотки первичной и вторичной обмотки. Также вам нужно сделать так называемый сердечник. Для этого нужна специальная электротехническая сталь, чтобы на этот сердечник уже намотать обмотки.

Определимся с техническими характеристиками, которые должен обеспечить наш трансформатор. Мы в качестве примера возьмем напряжение в 60 В и сварочный максимальный сварочный то от 120 до 160 Ампер. При таком раскладе минимальное сечение у проводов составляет 4 кв.мм.

Но мы рекомендуем использовать провода сечением 7 кв.мм., это оптимальный вариант. При использовании таких проводов ваш самодельный трансформатор не будет бояться перепадов напряжения. Ну а что касается диаметра медной жилы для первичной обмотки, то в данном случае оптимальным вариантом будет значение в 3 мм.

Подбирая провода обратите внимание на их оболочку. Она обязательно должна быть тканевой. Ни в коем случае не полимерной. Поскольку полимеры легко плавятся от избыточного нагрева, что часто приводит к короткому замыканию. Если по какой-то причине вы не смогли подобрать провод достаточного диаметра, то можете взять два тонких провода и наматывать их вместе.

Но учитывайте, что в такой ситуации обмотка увеличиться в размерах и трансформатор будет нуждаться в большем корпусе. Габариты аппарата и его вес так же увеличатся. Вся эта информация применима к первичной обмотке. Для вторичной обмотки можно использовать более толстые провода. Вроде тех, с помощью которых подключается держатель электрода.

Сборка сердечника

Итак, провода выбраны и подготовлены. Теперь нам нужно собрать тот самый сердечник. На изображении ниже показан идеальный по всем параметрам сердечник для самодельного трансформатора. Он стержневого типа.

Для сборки вам понадобятся пластинки, изготовленные из электротехнической стали. Оптимальная толщина одной пластинки — не менее 0.35 и не более 0.55 мм. А необходимый размер сердечника (a, b, c, d на рисунке выше) рассчитывается отдельно исходя из сечения провода. Но многие умельцы выбирают размеры «на глаз». Главное, чтобы все витки поместились.

Теперь приступаем к сборке сердечника. Возьмите пластины (они должны быть Г-образными) и складывайте в том порядке, который указан на изображении ниже. Когда вы получите сердечник достаточной толщины, скрепите все пластинки по углам с помощью болтов. Обработайте пластинки с помощью надфиля. Потом изолируйте сердечник.

Намотка

Следующий этап — намотка трансформатора. Сначала наматывается первичная обмотка. Необходимо сделать около 210-215 витков. Мотать нужно так, как указано на изображении ниже. Когда сделаете все витки, прикрепите сверху текстолитовую пластинку. На ней можно закрепить концы обмотки, используя болты.

Далее вам нужно перемотать вторичную обмотку. На ней необходимо сделать около 70 витков. Затем так же прикрепите текстолитовую пластинку и на ней закрепите концы обмотки с помощью болтов. Готово! Трансформатор можно использовать и в таком виде, а можно применить для дальнейших модификаций. На изображении ниже показан конечный вид намотанного трансформатора.

Трансформатор постоянного тока

Из трансформатора можно собрать не только аппарат переменного тока, но и сварочник на постоянном токе. Соответственно, для этих целей нужно изготовить трансформатор постоянного тока. Такой трансформатор будет полезен для полуавтомата или инвертора. Он позволяет получить стабильную, легко поджигающуюся дугу. Подобному аппарату под силу сварка любых металлов, в том числе нержавеющей стали или чугуна.

Для сборки трансформатора постоянного тока вам понадобится всего 10-15 минут. Поскольку мы будем просто модернизировать трансформатор переменного тока, сделанный ранее. Вам необходимо подключить выпрямитель к вторичной обмотке. Выпрямитель должен быть собран на диодах.

У диодов должно быть нормальное охлаждение и они должны быть рассчитаны на ток с силой около 200 Ампер. Мы рекомендуем использовать диоды типа Д161. Также нам необходимо выровнять ток. Для этого нужно взять два конденсатора С1 и С2. Их основные характеристики должны быть такими: 15000 мкФ, напряжение 50В. Все компоненты собираются по схеме, которую вы можете видеть ниже. L1 — это дроссель, он нужен для регулировки тока. Х4 — это контакты, предназначенные для подключения держака электрода. А х5 — это контакты для подключения массы.

Данная схема сварочного трансформатора проверена временем и отлично себя зарекомендовала. Вполне рабочая схема, при этом очень удобная.

Вместо заключения

Чтобы собрать трансформатор для сварки своими руками не обязательно обладать специфичными навыками. Но желательно иметь хотя бы базовые знания в области электротехники и понимать, как их применить. Если у вас нет этих знаний, то потратьте буквально неделю на изучение темы. В интернете есть множество бесплатных учебников и наглядных видеороликов. После такого краткосрочного самостоятельного обучения вы уже будете больше понимать и сможете попытать свои силы в сборке трансформатора. А после соберете полноценного сварочного аппарат.

Ведь у самодельного аппарата есть множество достоинств. Он экономичный, недорогой, функциональный и ремонтопригодный. Вы сами выбираете, какие детали и какого качества использовать для сборки. Благодаря такой особенности дальнейший ремонт и техническое обслуживание самодельного сварочника не будет проблемой. И уж точно не «влетит в копеечку».

Словом, желаем вам удачи в изучении темы и в сборке самодельного аппарата! Делитесь своим опытом и советами в комментариях ниже. Это будет полезно для многих читателей.

Сварочный трансформатор: устройство и принцип действия

Сварочный трансформатор является, пожалуй, самым распространенным видом промышленного оборудования. Его основу составляют несколько ключевых узлов, которые, взаимодействуя, генерируют сварочную дугу. Ее мощности достаточно для того, чтобы соединить две металлические заготовки или разрезать цельный кусок металла. В зависимости от конструктива, функционала и силы генерируемого напряжения оборудование делится на несколько видов. Каков принцип действия сварочного трансформатора, какие происходят при этом процессы, отличительные особенности моделей – это неполный список вопросов, которые рассмотрены ниже.

  • Устройство сварочного трансформатора
  • Принцип работы сварочного трансформатора
  • Холостой ход
  • Сварочный трансформатор: схемы и модификации
  • Расчет трансформатора для сварки
  • Классификация сварочных трансформаторов

Устройство сварочного трансформатора

Для плавки металла необходимо настроить в нужных значениях параметры потребляемого сетевого тока. В сварочном оборудовании изменяются основные его значения: понижается напряжение и возрастает сила тока. Сварка металлических заготовок была бы невозможна без основных комплектующих, которые входят в состав даже самого простого сварочного трансформатора:

  • первичная обмотка (выполняется из изолированного провода);
  • вторичная обмотка (очень часто для лучшей теплоотдачи выполняется неизолированной);
  • магнитопровод;
  • вертикальный винт крепления;
  • крепление к обмотке и гайка винта;
  • зажимы для фиксации проводов;
  • рукоятку зажима винта;
  • металлический корпус.

Помимо основного в сварочных трансформаторах используется дополнительное оборудование, улучшающее их работу и расширяющие функционал.

Для любого сварочного аппарата необходим магнитопровод. Он никак не влияет на параметры тока, но без сердечника невозможно образовать магнитное поле. Он состоит из набора металлических пластин своеобразной формы. Поверхность пластин покрыта оксидом, а в некоторых случаях защищена лаком. Изоляция необходима по техническим соображениям. Если бы сердечники делались из металла и не изолировались, то из-за действий магнитного поля генерировались бы токи Фуко. Они снижают индукцию поля.

Для снижения шумов, которые генерируются при работе трансформатора, важно максимально туго стянуть пластины. При ослаблении соединения усиливается вибрация, причиной возникновения которой является проходящий ток. Следует учесть, что избавиться от шума полностью не удастся. И его наличие в умеренной степени даже в новом оборудовании является нормой.

Принцип работы сварочного трансформатора

Итак, настало время рассмотреть детальнее, что такое сварочный трансформатор и как он функционирует. Алгоритм работы оборудования включает несколько основных этапов:

  1. Из сети энергоснабжения ток подается на первичную обмотку. В результате этого генерируется магнитный поток, замыкающийся на сердечнике устройства;
  2. Далее напряжение поступает на вторичную обмотку.
  3. Изготовленный из ферромагнитных материалов сердечник, на котором располагаются обе обмотки – первичная и вторичная, генерирует магнитное поле.
  4. По количеству витков катушки, точнее их разницы, изменяются напряжение и сила тока. По данным параметрам и рассчитывается трансформатор.

Есть прямая зависимость между количеством витков вторичной обмотки и выходным напряжением. Если нужно повысить напряжение на выходе, то следует прибавить количество витков вторичной катушки, и наоборот. Сварочный трансформатор является понижающим устройством. По этой причине количество витков на вторичной обмотке у него меньше, чем на первичной.

Помимо этого, устройство и узлы сварочного аппарата позволяют регулировать и силу тока. Для этого необходимо изменять расстояние между вторичной и первичной обмотками. Здесь наблюдается обратная зависимость: чем меньше расстояние, тем сильнее сила тока, и наоборот – чем больше расстояние, тем меньше значение. Данные регулировки дают возможность сварщику работать с материалами, которые отличаются и по составу, и по толщине.

Холостой ход

Любые представленные на потребительском рынке сварки оснащены двумя режимами работы: под нагрузкой и холостой. Во время сварочного процесса между изделием и электродом замыкается вторичная обмотка. Образуется ток большой мощности, которой хватает для того, чтобы плавить металл. По окончании работ вторичная цепь размыкается. Дается старт работе оборудования в режиме холостого хода.

Читайте также:  Индикатор прослушивания разговора на параллельном телефонном аппарате

В первично катушке генерируемые электрическим током силы имеют двойное происхождение. Первые из них образуются магнитным потоком, а другие – рассеиванием. Электродвижущие силы создаются в магнитопроводе, и между витками обмоток замыкаются по воздуху (между пластинами есть изоляция). Они формируют величину холостого хода.

Важно, чтобы сила тока холостого тока не представляла угрозы здоровью и жизни сварщика. Она ограничена величиной 48V. И только некоторые модели имеют этот показатель 60-70В. В случаях, когда электродвижущие силы, которые образуются от потока рассеивания, имеют большее значение, то дополнительно устанавливается автоматический ограничитель. Его нормативное срабатывание составляет меньше 1 секунды после окончания сварочного процесса. Корпус варочного аппарата всегда необходимо заземлять. В случае нарушения изоляции первичной обмотки напряжение пойдет путем наименьшего сопротивления и уйдет в землю, миную человеческий организм.

Сварочный трансформатор: схемы и модификации

Как уже упоминалось, помимо стандартного набора узлов сварочный аппарат может содержать и дополнительные компоненты, призванные улучшить его функционал и качество работы. Схемы дополняются:

  • конденсаторами;
  • тиристорными фазорегуляторами;
  • дополнительными вторичными обмотками;
  • импульсными стабилизаторами.

Помимо этого, нередко схема оборудования комплектуется дополнительным сопротивлением. Оно позволяет продолжить регулировку силы тока в тех случаях, когда разведение обмоток не может принести нужного результата. Это характерно для очень мощных моделей оборудования или в случаях работы с особо тонкими заготовками. Дополнительное сопротивление может представлять собой отдельный блок, оснащенный коннекторами для подключения к цепи или обычной пружиной, изготовленной из высокоуглеродистой стали. В любом случае через сопротивление следует пропустить ток, который идет от вторичной обмотки.

Расчет трансформатора для сварки

Для разных видов сварочных работ необходима различная мощность оборудования. Основной расчет показатели выполняется на основании разницы в количестве витков между катушками первичной и вторичной обмоток. Важно понять основной принцип действия сварочного трансформатора. Для понижающих устройств выработано правило, которое выражает зависимость между коэффициентом понижения и количеством витков.

Так, если выходное напряжение нужно понизить в 100 раз по сравнению со входящим, то количество витков вторичной катушки должно быть в 100 раз меньше сравнительно с количеством витков на первичной катушке. Точно такое же правило работает и в обратном направлении. Погрешность вычислений не превышает 3%.

Каждое устройство характеризуется так называемым коэффициентом трансформации. Данный показатель обозначает величину масштабирования при переходе от первичного (i1) значения до вторичного (i2). Формула для расчета выражается в таком виде: n = i1/i2. Вооружившись формулой, несложно определить значения для изготовления оборудования под конкретный вид сварки.

Классификация сварочных трансформаторов

Классифицировать сварочные трансформаторы принято по их назначению. Они отличаются по таким показателям:

  • Габаритами и весом. На рынке представлены как небольшие модели, которые комплектуются наплечным ремнем для переноски; так и большие агрегаты, для перемещения которых потребуется тельфер или тележка.
  • Напряжение холостого хода. Оно варьируется в широком диапазоне значений: от 48 до 70V.
  • Сила тока. На большинстве серийного оборудования данный параметр колеблется в диапазоне от 50 до 400А. Встречаются крупные промышленные образцы, генерирующих ток силой в 1000А.
  • Количество фаз и потребляемый ток. Одно и трехфазные сварочные трансформаторы под линии энергоснабжения 220 и 380В.
  • Подача тока. Может быть непрерывной или импульсной.
  • Используемые в работе электроды. Расходники различаются по составу и диаметру (2-6 мм).

Получить надежное соединение двух металлических элементов проще всего с помощью электрической сварки. Она отлично подойдет для выполнения разных видов работ на производстве, дома или в любом ином месте. Сварочные аппараты отличаются простотой использования, надежностью и эффективностью. Сварные швы намертво соединяют заготовки и служат на протяжении многих десятилетий.

10 лучших сварочных трансформаторов

Характеристика в рейтинге

Сварочные трансформаторы являются надежным оборудованием для сварки металлов, отличаясь не только высоким качеством сварного тока, но и завидной устойчивостью и выносливостью к продолжительным работам без перерывов.

В обзоре принимают участие лучшие сварочные трансформаторы отечественного рынка, работающие как от обычной розетки, так и от трехфазной сети. Рейтинг составлен на основании ключевых характеристик моделей и их эксплуатационных параметров. Серьезное влияние на оценку оказали и отзывы владельцев, не понаслышке знакомых с возможностями участвующих агрегатов.

Лучшие сварочные трансформаторы на 220В

5 ЗУБР ЗТС-200

Компактными размерами отличается сварочный трансформатор ЗУБР ЗТС-200. Модель предназначена для сварки низкоуглеродистых сортов стали. Производитель оснастил аппарат пластиковыми колесами, благодаря чему перемещать его очень удобно. Прибор может питаться от бытовой (220 В) или силовой (380 В) электросети. Выбор сети осуществляется с помощью удобного переключателя. Величина сварочного тока варьируется в диапазоне 60-200 А. Благодаря этому можно соединять стальные пластины толщиной 1,5-6,0 мм. Чтобы предотвратить перегрев аппарата, установлен термопредохранитель.

Пользователи в отзывах довольны доступной ценой трансформатора ЗУБР ЗТС-200, удобным регулятором настройки тока, надежной фиксацией кабелей, мобильностью и компактностью. К минусам можно отнести быстрый нагрев прибора и достаточно большой вес (19,3 кг).

4 PRORAB FORWARD 250 (MMA)

Сварочный трансформатор с мощностью в 7.20 кВ*А рассчитан на ручную дуговую сварку и поддерживает уверенную работу электродами от 2,5 до 5 мм. Масса инструмента довольно внушительна – 25,5 кг. Оборудование поставляется не только с держателем электродов и щеткой по металлу, но и бюджетной защитной маской. Имеет лучший сварочный ток (max 250), чем выгодно отличается от многих аналогов других фирм.

При этом, если судить по отзывам, модель далеко не компактная, занимает много места при транспортировке и во время хранения. Многие также считают недостатком отсутствие функций полуавтоматической, аргонодуговой сварки и плазменной резки. При этом FORWARD 250 явно интересен своим ценовым преимуществом, а также способностью подключаться и к бытовой электросети, и к 380 В. Объективный недостаток все же присутствует – короткие провода. Из-за ограниченного функционала и мощности сварочный, трансформатор лучше всего подходит для бытового применения.

3 ELITECH АС 200Т

Полупрофессиональным сварочным трансформатором является аппарат ELITECH АС 200Т. Модель может питаться от одно- иди трехфазной электросети, работая на переменном токе. Максимальная величина сварочного тока достигает 200 А, при этом прибор может похвастаться высокой мощностью 10,4 кВт. Поэтому продолжительность включения составляет 10%, трансформатор не перегревается при длительной сварке. Отличительной чертой аппарата является возможность применения широкого спектра электродов, начиная с 1,6 мм и заканчивая 4 мм. Комплектация сварочника выглядит достаточно скромно, в наборе идут только кабели с держателем и зажимом массы.

Отечественные сварщики в целом довольны работой сварочного трансформатора ELITECH АС 200Т. Многие называют его лучшим вариантом для дома или гаража. Аппарат не только мощный, но и неприхотливый. Поэтому даже любителю сломать его будет сложно.

+ возможность выполнения сварочных работ во влажной среде

– высокий уровень шума

– большой расход электродов из-за сильного разбрызгивания

– проблематичность работы с тонким металлом

+ экономный расход электродов

+ стабильное горение дуги

+ компактность и легкость;

+ гладкая поверхность шва

+ можно варить не только сталь, но нержавейку или алюминий

2 Сорокин, 80-250А, 10КВт

Сварочный трансформатор с максимальным выходным током 250 ампер, диаметром электродов в пределах 2,5–5 мм и потребляемой мощностью 10 кВт. Относится к классу изоляции Н, и отличается надежностью и долговечностью – перегрев практически отсутствует, что повышает производительность и позволяет работать без длительных пауз. Его пластиковый корпус серьезно облегчает вес аппарата – масса составляет всего 23 кг. Модель имеет колеса и двойную ручку для переноски, что делает его достаточно мобильным. При этом агрегат может использоваться и в вертикальном положении.

По отзывам, аппарат в целом не плох, но встречаются такие досадные недоработки, как смещение оси транспортировочных колес – при перевозке они царапают внешнюю оболочку корпуса, затрудняя движение. Однако такие преимущества, как предельно простое управление и надежность обмотки трансформатора, делают его идеальным выбором для начинающих сварщиков.

1 Wester ARC 130

Одним из самых легких (10,6 кг) сварочных аппаратов в своем классе является трансформатор Wester ARC 130. Он предназначен для сварки стали и других металлов. Модель прекрасно подойдет для начинающих пользователей. Сварочник прост и компактен, максимальный сварочный ток ограничивается 130 А. Для работы потребуются электроды диаметром 2,6-3,2 мм. Прибор подключается только к бытовой электросети (220 В). Производитель оснастил устройство надежным корпусом, внутри которого имеется вентилятор. Он предотвращает перегрев трансформатора. Вместе с аппаратом в наборе идет маска, щетка-молоток, два кабеля с держателем и зажимом.

Отзывы потребителей относительно сварочника Wester ARC 130 в основном положительные. Аппарат легок и долговечен, доступен по цене. Трансформатор отлично держит дугу, что упрощает работу начинающим сварщикам.

Лучшие сварочные трансформаторы на 380В

5 Плазер ТДМ-305 [Al] 380 (MMA)4

Сварочный трансформатор с приличным весом в 62 кг отличается высокой мощностью (19 кВ*А) и продолжительностью включения на максимальном токе 40 %. Обмотка трансформатора выполнена из алюминия, и оптимально подходит для ручной сварки штучным электродом. Переносная установка (под заказ оборудуется колесами для более удобного передвижения) оснащена естественной вентиляцией, может подключаться к двух- и трехфазным сетям. В комплекте поставляется с держателем, зажимами заземления, вставкой СКР.

Отзывы об этом аппарате подчеркивают неприхотливость и надежность. Приличная мощность вкупе с возможностью плавной регулировки сварочного тока позволяет проводить сварочные работы высокого класса. Агрегат может работать при высокой влажности окружающей среды за счет качественной пропитки катушек специальным лаком. По праву считается одним из лучших среди моделей российского производства.

4 ТДМ-303У2 (380В)

Этот сварочный трансформатор отечественного производства в разы долговечнее и надежнее инверторов. Отличается высоким классом изоляции, обмотка выполнена из меди, работает и от 220, и от 380 В. Может успешно применяться в промышленных масштабах, а вот при сварке в бытовых условиях не совсем практичен. За счёт своих габаритов и большой массы (63 кг) не отличается особой мобильностью. Зато есть функция плавной механической регулировки сварочного тока – надежно и просто.

С его помощью можно выполнять качественную ручную дуговую сварку различных по структуре металлических поверхностей. Благодаря продуманной системе охлаждения длительно работает без технологичных перерывов. Подавляющее число пользователей в отзывах подтверждают – ТДМ обеспечивает лучшее качество сварного соединения за счет плавной регулировки рабочего тока в широком диапазоне от 60 до 315А, отличается продолжительным сроком службы без каких-либо поломок.

3 Дуга 318М1 Проф 220/380В (MMA)

Сварочный выпрямитель с ручной дуговой сваркой, напряжением холостого хода 75 В, весом 44 кг и продолжительностью включения на максимальном токе 60 % вполне заслуженно оказался в лидерах этого рейтинга. Агрегат выдает весь объем заявленного производителем тока и при этом относится к средней ценовой категории. Считается одним из лучших аппаратов для работы при низких температурах, оснащен 12-ступенчатой системой регулировки и поддерживает работу от трехфазной сети.

Как показывают отзывы, Дуга 318М агрегат надёжный, безопасный, может длительно работать без перерывов, но тяжелый для транспортировки. Очень прост в эксплуатации, отличается интуитивно понятным управлением. При этом несколько дороговат, чтобы использовать его в роли первого сварочного трансформатора для начинающих сварщиков. Агрегат относится скорее к профессиональным моделям, так как для бытового использования обладает избыточными характеристиками.

2 BLUEWELD Gamma 3250 (MMA)

Простой и надежный сварочный трансформатор с понятной даже новичкам конструкцией и управлением, отличается завидной долговечностью. Относится к классу профессиональных аппаратов, выдавая силу тока максимально 250 А, может подключаться к сети 220 и 380 В. Легко справится с ручной дуговой сваркой, 4.20 кВт – его заявленная мощность, полностью соответствующая реальным характеристикам. Трансформатор весит всего 22 кг, комплектуется щеткой, кабелем для заземления, защитным щитком и подставкой для электрода. Работает с электродами от 2 до 5 мм.

Встроенное температурное реле защищает аппарат от перегрева, есть световой индикатор, сигнализирующий о наличии сетевого напряжения и включении вентилятора охлаждения. Аппарат максимально практичен и удобен для бытового использования. Судя по большинству отзывов, недостаток модели есть только один – короткие кабели в комплекте.

1 Telwin Quality 280 AC/DC (MMA)

Сварочный агрегат имеет функцию для ручной сварки, обладает мощностью 7,2 кВ*А и работает с большим диапазоном диаметров электродов – от 1,6 до 5 мм. Аппарат работает на переменном токе, генерируя сварную дугу мощностью от 25 до 230 А. Это в меру мощный и практичный трансформатор средней ценовой категории, способный работать от трехфазной сети.

Читайте также:  Отпугиватель комаров

Для своих компактных габаритов Telwin Quality 280 весит внушительно – 40 кг. Чтобы избежать сложностей с транспортировкой трансформатора, были предусмотрительно установлены колеса в задней части аппарата и длинная рукоять спереди. Механический регулятор тока – залог надежной и безупречной работы оборудования. Обмотка сварочного трансформатора выполнена из материалов высокого качества (медь), отлично выдерживает продолжительные работы, и, судя по отзывам, на протяжении многих лет будет радовать своего владельца надежной и безотказной работой.

Как выбрать сварочный трансформатор?

При выборе сварочного трансформатора следует обратить внимание на несколько параметров.

  1. Главными техническими характеристиками эксперты считают мощность и сварочный ток. Чем выше эти показатели, тем производительнее и долговечнее будет прибор. Однако при высоком минимальном токе (80-90 А) не удастся качественно сварить тонкий лист стали.
  2. Бюджетные сварочники быстро нагреваются, поэтому некоторые модели оснащены системами принудительного охлаждения. В результате продолжительность включения достигает приемлемой величины в 10%.
  3. Применение инновационных технологий и современных материалов позволило некоторым производителям довести вес трансформатора до уровня 10 кг. Но даже 20-килограммовые аппараты выглядят предпочтительнее самодельных агрегатов.
  4. При выборе сварочного трансформатора следует учесть тип электросети, используемой в доме или гараже. Есть аппараты, адаптированные и под бытовую, и под силовую сеть. Перед началом работы достаточно повернуть переключатель в нужную позицию.
  5. Начинающему сварщику, у которого нет необходимых аксессуаров для работы, важным фактором при покупке трансформатора будет комплектация. Если в наборе есть защитная маска со светофильтром, металлическая щетка, кабели с держателем электродов и зажимов, то приступать к работе можно сразу после покупки.

Обновлено: 13-07-2020

Генератор факельного разряда на 6П45С

Приветствую, радиолюбители-самоделкины! А также всех любителей высокого напряжения и красивых разрядов.

Есть такие устройства, которые в простонародье называются “факельниками”. Небольшая схема на мощной лампе генерирует на терминале разряд, называемый факельным. На самом деле, такой разряд трудно перепутать с чем либо другим, ведь он действительно похож на факел, либо, как минимум на пламя свечи. Но если в свече горит фитиль, то здесь гореть просто нечему, а плазменный разряд, тем не менее, появляется. Объясняется это тем, что ламповая схема генерирует колебания высокой частоты (около 10 МГц) с высокой амплитудой. Это привод к тому, что привычный нам коронный разряд, обычно фиолетового цвета, сливается в один “факел”, цвет которого близок к цвету обычного пламени. Для схемы хорошо подойдут лампы ГУ-50 либо 6П45С. Последнюю можно без проблем найти в старых ламповых телевизорах, либо просто купить в магазине или на барахолке. Цены на мощные лампы нельзя назвать небольшими, но зрелище, получаемое при работе схемы факельника, того стоит. Схема для сборки представлена ниже.

В самом начале схемы можно увидеть контакты для подачи питающего напряжения, они обозначены как “220 вольт”. Для питания этой схемы необходимо высокое напряжение, оно может лежать в пределах 100-300В. Чем больше будет напряжение питания, тем сильнее и красочнее будет факельный разряд, но и сильнее будет нагреваться анод лампы, поэтому важно не переборщить с питанием, чтобы не сжечь лампу. Казалось бы, можно просто подключить данную схему к розетке и всё будет работать. Но этот вариант плох как минимум тем, что будет отсутствовать гальваническая развязка от сети и случайное прикосновение к любой части схемы может стать роковым. Идеальный вариант – использование развязывающего трансформатора 220-220В с мощностью не менее 100Вт (ток 0,5А). На схеме имеются два диода – они удваивают напряжение со входа. Здесь можно использовать диоды с напряжением как минимум 1000В и током 1А, подойдут, например, широко распространённые 1N4007, либо отечественные Д247. Ёмкость конденсаторов С1 и С2 может лежать в пределах 100-150 мкФ, напряжение как минимум 450В. Можно собирать конденсаторы в связки, включая последовательно или параллельно, для увеличения рабочего напряжения или ёмкости соответственно.

При это конденсатор С5 должен быть рассчитан на высокое напряжение, чем больше – тем надёжнее, как минимум 15 кВ. Здесь также можно собирать конденсаторы последовательно/параллельно. Резисторы желательно брать мощностью как минимум 1 ватт. Особое внимание в этой схеме нужно уделить катушкам, на схеме они обозначены как L1 и ДР1. Катушка L1 наматывается медным проводом диаметров 1 мм на оправке диаметром 5 см. Длина намотки должна быть около 4 см, то есть расстояние от начала витков до конца витков. Для намотки можно использовать, например, небольшой обрезок водопроводной трубы. Желательно в точности придерживаться заданных параметров катушек, в этом случае схема заработает с первого же включения без муторной настройки. Катушка ДР1 наматывается проводом диаметром 0,5 мм на такой же оправке диаметром 5 см, но длина намотки составляет уже 17 мм. Обратите внимание, что ключевым параметром здесь является именно длина намотки, а не количество витков в катушках.

Последний элемент на схеме, о котором нужно сказать несколько слов – конденсатор обратной связи, который на схеме так и обозначен, “ОС”. Данный конденсатор представляет собой две металлические пластинки, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. Размер пластинок может варьироваться от 1х1 см до 3х3 см, как и расстояние между ними от 4-5 мм до пары сантиметров. Именно параметры и взаимное расположение этих пластинок будут определять всю работу схему. Какой длины будет факел на терминале, как сильно будет раскаляться анод лампы, какой ток схема будет потреблять от источника. Поэтому размер и расстояние между пластинками нужно будет подобрать экспериментально после сборки всей схемы при первом включении. Не следует сближать пластинки слишком близко друг к другу, иначе возможно пробитие дуги между ними. Края пластинок также нужно сточить напильником до округлого состояния, чтобы не возникало лишних коронных разрядов. Конденсатор С5 должен располагаться как можно ближе к пластинке, можно припаять пластинку прямо на его вывод.

Генератор факельного разряда на 6П45С

Генератор факельного разряда на MOSFET

Автор: IRFC
Опубликовано 01.10.2020
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса “Поздравь Кота по-человечески 2020!”

Хочу рассказать о несложном, но интересном устройстве, область применения которого ещё предстоит выяснить.

Сначала расскажу про факельный разряд. Факельный разряд это один из видов высокочастотных одноэлектродных электрических разрядов в газах. При давлениях около атмосферного и выше факельный разряд имеет форму, близкую к форме пламени свечи. Интересной особенностью данного разряда является его температура, которая составляет порядка 4000-5000°C. Это позволяет даже плавить вольфрам.

Для получения этого разряда нужны высокочастотные колебания частотой выше 8-10 мегагерц с амплитудой в несколько киловольт. Для этого идеально подходят радиолампы, но они имеют множество недостатков, например:

  • Необходимость высоковольтного источника питания
  • Отсутствие безопасности конструкции вследствие этого
  • Сильный нагрев при работе
  • Необходимость тратить мощность на накал
  • Большие размеры

Этих недостатков лишены современные полевые транзисторы, но у них есть некоторые особенности, которые необходимо учитывать при построении высокочастотных генераторов. А и менно низкое напряжение, при котором факел гореть не будет и большая ёмкость затвора, которая усложняет их работу на высоких частотах. По этим причинам для получения факельного разряда прозе всего использовать автогенератор (далее факельник).

В интернете существует множество схем этих генераторов, но самой распространенной является эта(номиналы неправильные):

Она представляет собой схему лампового автогенератора, изменённую для работы с полевыми транзисторами. Также называется генератором Колпитца или емкостной трехточкой.

Для работы схемы нужен блок питания с напряжением 30 В и током 6-10 А. Для настройки нужен осциллограф или частотомер. Любой не подойдет. Факельный разряд получается при частоте от 8 МГц, соответственно и осциллограф нужен высокочастотный. Для появления факельного разряда нужен сигнал высокой частоты с амплитудой в несколько киловольт. Напряжение можно повысить с помощью резонатора на 1/4 λ. На второй схеме он обозначен как L1. Считается он как и обычная катушка Теслы. Я считал в программе vctesla. Мотать эту катушку нужно на стекле или на керамике. Неплохо подходят для этого сгоревшие керамические предохранители. Пластик использовать нельзя, он будет сильно нагреваться и катушка расплавится. Также при нагреве резонансная частота катушки уползет и факел исчезнет.

При первом включении схемы нужно выставить напряжение смещения. Оно настраивается резистором R3. Нужно подать на схему 15 вольт и повернуть переменный резистор до начала генерации. Схема начнет потреблять ток и будет генерировать ВЧ энергию. Можно поднести неоновую лампу к месту соединения L2 и конденсаторов C1-C4. Она должна загореться. Также можно замкнуть щуп осциллографа с землей и поднести к схеме. На осциллографе должен появиться сигнал.

Если схема потребляет большой ток сразу после включения, а генерации нет, то нужно выкрутить резистор так, чтобы напряжение на затворе стало равным нулю и заново выставить смещение. Можно сначала выставить смещение, а потом собрать остальную часть схемы, но напряжения может не хватить для открывания транзистора. Напряжение смещения должно быть от 4 до 5 вольт, оно у всех разное. VD1 лучше поставить на 5 вольт вместо 12. По питанию схемы необходимо установить конденсатор на 10 мкФ и ферритовый фильтр

Когда смещение настроено, можно собирать основной контур L2 С1-C4 (для второй схемы). C1-C4 можно заменить одним конденсатором, но он должен обладать большой реактивной мощностью (КВИ, К15У-1). Я использовал конденсаторы типа КВИ-1.

Катушка L1 ( с которой горит факел) предназначена для повышения напряжения и рассчитывается как обычный трансформатор Тесла. Для получения факела нужно настроить ее и основной контур в резонанс. Контур состоит из катушки L2 и конденсатора C2. Чем он меньше, тем больше напряжение на затворе и в контуре. Конденсатор C1 является частью ёмкостного делителя C2C1 и подбирается экспериментально (его можно рассчитать, но об этом позже) так, чтобы схема была способна поддерживать нужное напряжение на затворе. Его ёмкость должна быть 1-7 нФ. После какого-то значения генерация может срываться. Подбирать этот конденсатор нужно при напряжении питания 10-15 вольт, чтобы не спалить затвор транзистора. Также можно поставить супрессор на 18-20 вольт в параллель ему (для защиты затвора).

Дроссель L1 должен состоять из 20-30 витков на оправке диаметром 2-3 мм. При слишком маленькой индуктивности схема работать не будет. При слишком большой напряжение в контуре сильно просядет и схема будет работать плохо.

Я использовал транзистор IRFP250 и при напряжении 30 вольт и токе 6 ампер мне удалось снять с этой схемы 5 сантиметров чистого факела и 10 со стеклом. Стекло испускает ионы натрия и кремния, которые вылетая удлиняют разряд в 2 раза. Частота работы схемы получилась 13-14 мегагерц, при контурном конденсаторе ёмкостью 88 пикофарад и катушке намотанной проводом 2 мм с шагом 1 мм на оправке диаметром 4-5 см, с количеством витков равным 7. Катушки нужно мотать виток к витку, иначе поле теряется и схема работает плохо.

Ниже приведен немного другой вариант схемы с дросселем в истоке, но работает он почти также, как и схема выше. Номиналы на этой схеме правильные и подойдут и для предыдущей схемы. Катушку необходимо запихнуть в консервную банку для уменьшения помех и увеличения выходной мощности

Также вы можете видеть конденсатор установленный между стоком и истоком транзистора. Это так называемый конденсатор класса Е. Он позволяет заставить работать транзистор в режиме с высоким КПД. Почитать подробнее о классах электронных усилителей можно здесь: https://r5am.ru/content/Radio/translations/RF_Power_Amplifiers/RF_Power_Amplifiers.html

При правильной настройке в режиме Е на стоке должен быть полусинус.

Вот так выглядит работа этой схемы:

Теперь поговорим о применении данного устройства. Его можно применять для питания безэлектродных ламп, например спектральных ВСБ-2 или серных безэлектродных ламп, спектр которых очень близок к спектру солнца. Также данную схему можно применять для индукционного нагрева металлов(расположив их рядом с контурной катушкой). Но самое интересное – данное устройство может служить заменой ацетилен-кислородной горелки при обработке кварцевого стекла. При необходимости можно расплавить вольфрам. Ещё данную схему можно использовать для ВЧ питания лазеров и экспериментов в плазмохимии, спектрального анализа веществ.

Вот вариант практического применения данного устройства – ионофон или плазменный динамик. С помощью данного вида разряда можно получить самое качественное звучание, которое только возможно получить на Земле 🙂

Возможно люди найдут ещё больше применений этому устройству и в недалёком будущем мы увидим похожие устройства у каждого дома 🙂

Ссылка на основную публикацию