Набивка магнитопровода производится прямоугольными пластинами размером 135х60 мм, образующими квадратный контур магнитопровода. Набор магнитопровода производится «вперекрышку». Стяжка набора осуществляется угольниками 35х35х4 мм и болтами М8 длиной 75 мм, ввинчиваемыми в резьбовые отверстия в угольниках. Для достижения максимальной плотности магнитопровода необходимо производить промежуточную обтяжку набора стяжными угольниками.
После предварительной сборки набора верхний пояс стяжных угольников снимается и верхняя замыкающая секция магнитопровода временно удаляется. Свободные сегменты цилиндрической части каркаса вторичной катушки заполняются пластинами, вырезаемыми по месту. Замечу, что эта дополнительная часть магнитопровода обеспечивает рассеяние магнитного поля и катушка вторичной обмотки вследствие этого будет обладать свойствами дросселя.
После заполнения сегментов вновь устанавливаются пластины, замыкающие магнитопровод, и стяжные угольники. К угольникам, образующим верхний стяжной пояс, крепится коммутационная панель — пластина из текстолита толщиной 8-10 мм, в которой просверлены отверстия для установки клеммных болтов диаметром 6 мм для первичной обмотки и диаметром 8 мм для вторичной. Крепеж желательно использовать латунный. Выводы обмоток зачищаются, облуживаются и на них делаются петли, заводимые под головки клеммных болтов. Напряжение холостого хода при сварке в режиме переменного тока при данном числе витков основной вторичной обмотки недостаточно для надежного зажигания дуги, поэтому поверх первичной катушки накатывается дополнительная вторичная обмотка гибким изолированным проводом сечением не менее 18 мм2, содержащая 15–20 витков. Эту катушку целесообразно намотать после сборки магнитопровода. Дополнительная обмотка последовательно соединяется с основной, получаемой путем параллельного соединения четырех обмоток (рис. 2).
Рис. 2
На коммутационной панели устанавливается предохранитель, рассчитанный на силу тока 15 А и последовательно подсоединяемый в сетевую цепь первичной обмотки. Для электрических испытаний трансформатора в режиме холостого хода желательно иметь аппарат переменного тока, включенный последовательно в сетевую цепь первичной обмотки, и вольтметр, подключенный параллельно в сетевую цепь первичной обмотки.
Перед проведением электрических испытаний необходимо проверить все цепи на предмет отсутствия случайного короткого замыкания и лишь после этого включать трансформатор в сеть. У исправного трансформатора ток холостого хода не должен превышать 1 А, а напряжение на выводах вторичной обмотки должно составлять порядка 55 В. Если предохранитель срабатывает или обмотки сильно нагреваются, то это свидетельствует о наличии короткозамкнутого витка в какой-то из катушек. Если все в порядке, трансформатор не греется и гудит не сильно, то можно приступать к изготовлению держателя электродов и соединительных проводов.
Ввиду малой жесткости тонких электродов электродержатель типа «вилка» здесь малопригоден. Лучшим вариантом будет изготовление держателя из латунного прутка диаметром 16 мм и длиной 160–180 мм. На одном конце прутка сверлятся отверстия: сквозное — диаметром 3,5 мм по радиусу, служащее для установки электрода, и осевое — глухое резьбовое отверстие М5 под болт зажима электрода. На другом конце прутка по оси сверлится отверстие под соединительный провод, сечение которого должно составлять не менее 20 мм2. В это отверстие запаивается конец соединительного провода. На пруток натягивается кусок резинового шланга подходящего диаметра.
Соединительные провода должны быть с двойной изоляцией и иметь надежные кабельные наконечники, присоединенные к проводам пайкой или опрессовкой, для соединения с клеммами болтами сварочного трансформатора. Подсоединять провод к свариваемой детали лучше с помощью струбцины, которую можно сварить из трех угольников, нарезав в ней резьбу М8 для зажимного винта.
Защитный щиток или маска должны быть снабжены светофильтром по ГОСТу 12 4.080-79 типа Э1. С наружной стороны светофильтр должен быть защищен простым стеклом.
В экипировку сварщика входит плотная одежда, рукавицы из брезента, кожаная обувь. Еще нужен молоток, служащий для уплотнения шва и отбивания корки флюса непосредственно после сварки. При выполнении сварочных работ необходимо соблюдать все меры предосторожности, рекомендуемые при работе с электроприборами. Следует отметить, что хотя вторичная обмотка и рассчитана на относительную продолжительность работы 20 %, то есть время работы составляет 20 %, а продолжительность паузы 80 % от цикла нагрузки, опыт показал, что и при более интенсивной работе ощутимого нагрева трансформатора зафиксировано не было.
Для сварки переменным током пригодны только сварочные электроды, предназначенные для переменного тока (без меток). При их отсутствии электроды можно сделать, обмазав куски стальной малоуглеродистой проволоки меловой обмазкой, представляющей смесь толченого мела (зубного порошка) и жидкого стекла (силикатного канцелярского клея). Неплохие сварочные качества показали электроды, состоящие из сожженных бенгальских огней (правда, сварочный шов быстро окисляется).
Зона сварочного шва очищается от краски, ржавчины, масел, песка и прочих налетов, так как загрязнения препятствуют разжиганию дуги и ведут к образованию излишней накипи (шлака), мешающей визуальному контролю образующегося шва и ухудшающей его качество.
Если при разжигании дуги электрод прилипает к металлу, дуга горит неустойчиво, часто гаснет, а шлак не «отдувается», значит не хватает силы тока. Поскольку данный сварочник не имеет устройств для регулировки силы тока, то следует использовать электроды меньшего диаметра.
Достоинством этого аппарата является возможность его модернизации. Так для обеспечения возможности сварки электродами 03 мм можно ввести трансформатор в режим, близкий к режиму резонанса токов, подключением параллельно первичной обмотке батареи из конденсаторов постоянной емкости с суммарной емкостью порядка 150 мкф на напряжение не менее 400 В.
Данный трансформатор несложно превратить и в сварочный агрегат постоянного тока, если на выходе каждой из обмоток основной вторичной катушки установить выпрямительный мост, а однополярные выводы мостов запараллелить (рис. 3).
Рис. 3
В схеме выпрямителя целесообразно использовать выпрямительные мосты ВБГ-1, имеющие радиаторы и применяемые в автомобильных генераторах переменного тока, можно использовать и широко распространенные диоды типа Д-242 и т. п., рассчитанные на ток 10 А. Благодаря некоторому запасу по допустимому току у этих диодов и относительной дешевизне их можно использовать для этой цели в сочетании с достаточной надежностью выпрямителя. Диоды VD1-VD8 размещаются на общей радиаторной панели, а диоды VD9-VD16 устанавливаются на радиаторах, изолированных друг от друга. Для уменьшения вероятности пробоя диодов в режиме короткого замыкания можно установить балластные резисторы R1-R8, изготовленные из кусков нихромовой проволоки диаметром 1,5 мм и длиной 100–150 мм, включаемые в цепь катодов диодов VD9-VD16. В таком варианте сварочника дополнительная обмотка не используется. При сварке постоянным током можно применять любые электроды, в том числе типа УОНИ, имеющие на оголенном конце метку белого или желтого цвета и электроды из нержавеющей стали (они не притягиваются магнитом).
Трансформатор несложно приспособить и для точечной сварки. Для этого поверх первичной обмотки следует намотать обмотку 1–1,5 витка провода сечением 30 мм2, концы которого снабжены наконечниками из меди, с контактными площадками на концах диаметром 3 мм. В цепь первичной обмотки ставится ножной выключатель. Замыкание цепи первичной обмотки производится после сжатия сварочных листов электродами, установленными друг против друга. После образования сварочной точки ток отключается, а затем убираются электроды.
При наличии мощных диодов типа ВК100 можно собрать выпрямительный мост, подключаемый к выводам дополнительной вторичной обмотки, и получить выпрямитель, предназначенный для облегчения пуска автомобильного двигателя зимой.
Универсальный электронный термометр
В.Н.Сарафанников
Необходимость контроля температуры возникает весьма часто, и это не только измерение температуры воздуха на улице, в теплице, в овощехранилище, но и температура воды или растворов, температура почвы на определенной глубине.
Условия измерения и требования к термоизмерительным приборам приведены в таблице 1. Очевидно, что только в отдельных случаях можно эффективно использовать обычные термометры (спиртовые, ртутные, биметаллические) или электронные, промышленного изготовления.
Поэтому чаще всего для этих целей используются специализированные устройства, различные схемы которых широко известны. Как правило, все подобные схемы относительно сложны. Реализация их требует наличия соответствующих специальных знаний и навыков, а также использования весьма дефицитной и дорогостоящей элементной базы. После долгих поисков и апробирования схем электронных термометров различной сложности я остановился на ниже описываемом.
Предлагаемый универсальный электронный термометр обеспечивает необходимую точность измерений во всех ситуациях, приведенных в таблице 1. Он прост в изготовлении и наладке. Его схема (рис. 1) не содержит дорогостоящих или дефицитных элементов (микросхемы или дисплейные светодиодные сборки). Она предельно проста, но отнюдь не примитивна.
Рис. 1.Схема электронного термометра
Высокие параметры устройства достигаются использованием мостовой схемы. В одно из плечей моста включен термочувствительный элемент. В диагонали моста находится измерительный прибор, миллиамперметр, измеряющий величину протекающего при разбалансе моста тока. Шкала прибора проградуирована в градусах Цельсия. В качестве термочувствительного элемента используется транзистор. Переменным резистором R3 осуществляется балансировка моста, то есть достигается нулевое значение тока в диагонали моста при данной температуре и номиналах остальных схемных э