Последние же, верхние витки нужно будет включать в питающую или сварочную цепь для первичной или вторичной обмотки соответственно. Разумеется, выводы можно соединить и наоборот – концами, т. е. последними, верхними витками. Тогда подключение к сети и сварочной цепи осуществляется от внутренних – первых – витков. Если обмотки соединить неправильно – в противофазе, то в случае первичной трансформатор возьмет непомерный ток и будет сильно гудеть при включении; для вторичной же выходное напряжение будет близко к нулю.

Катушки должны иметь хорошую корпусную изоляцию и прочно закрепляться на стержнях деревянными клиньями. Разумеется, окно магнитопровода должно быть таким, чтобы катушки, расположенные на противоположных стержнях, не касались друг друга.

Изготовление самодельного магнитопровода

Обычно при самостоятельном изготовлении СТ используют магнитопровод, уже побывавший в употреблении. Это может быть горячекатаная или холоднокатаная сталь от старого сварочного трансформатора или силового трансформатора подстанции. Желательно, чтобы трансформаторная сталь была холоднокатаной. Она обладает лучшими магнитными характеристиками по сравнению с горячекатаной. Это позволяет изготавливать из нее наиболее компактные трансформаторы.

Тип проката легко определить по цвету стали. Холоднокатаная сталь имеет белый цвет; горячекатаная – темный, почти черный, цвет. Кроме этого, горячекатаная сталь очень ломкая и имеет хорошо видимое лаковое покрытие.

Однако может так случиться, что под рукой не окажется специализированной трансформаторной стали. Еще чаще габариты имеющегося магнитопровода не удовлетворяют нуждам мастера-самодельщика. В этом случае сердечник трансформатора можно изготовить из почти любого листового железа. Лучше всего для этих целей подходит обыкновенное мягкое железо, а вернее – жесть толщиной 0,3–0,5 мм. Для снижения потерь перемагничивания железо необходимо предварительно отжечь в муфельной печи или на углях при температуре красного каления и дать возможность медленно остыть. Затем железо очищают от окалины, ровняют и покрывают слоем лака. Лаковое покрытие необходимо для осуществления электрической изоляции отдельных листов сердечника. Для этих же целей между листами стали можно прокладывать тонкие листы конденсаторной бумаги или кальки. Для хорошего перекрытия стальных листов размеры листов бумажных должны быть больше на 2–3 мм.

Конструкция самодельного стержневого сердечника сварочного трансформатора изображена на рис. 47. Сердечник набран из пластин кровельной стали толщиной 0,27—0,5 мм. Имеющееся железо сначала рубят на полосы, потом режут на фрагменты с размерами согласно чертежу. Заусенцы на краях рубленого железа необходимо удалить с помощью надфиля или мелкого напильника. Затем заготовки отжигают и лакируют по вышеприведенной методике. Собирается сердечник «вперекрышку» с возможно меньшими зазорами в местах стыковки отдельных листов.

Рис. 47. Конструкция самодельного сердечника сварочного трансформатора

Распространенным материалом для изготовления самодельных сварочных трансформаторов издавна являются лабораторные автотрансформаторы (далее – ЛАТРы). Как правило, все ЛАТРы имеют примерно одинаковый внешний вид: хорошо вентилируемый жестяной корпус круглой формы с жестяной или эбонитовой лицевой крышкой со шкалой от 0 до 250 В и вращающейся рукояткой. Внутри корпуса находится тороидальный автотрансформатор, выполненный на магнитопроводе значительного сечения. Этот сердечник и понадобится для изготовления СТ.

ЛАТРы выпускали разных типов с максимальными токами от 2 до 10 А. Для изготовления СТ годятся только те, размеры магнитопроводов которых позволяют уложить необходимое количество провода. Наиболее распространенным среди них является автотрансформатор типа ЛАТР 1М, рассчитанный, в зависимости от провода обмотки, на токи 6,7–9 А, но сердечник при этом использовался один и тот же. Он имеет следующие размеры: внешний диаметр – 127 мм; внутренний диаметр – 70 мм; высота кольца – 95 мм; сечение S = 21 см²; вес около 6 кг. Этого вполне достаточно, чтобы изготовить вполне работоспособный сварочник для бытовых нужд.

Если вам достался сгоревший ЛАТР, с него надо снять ограждение, арматуру и удалить сгоревшую обмотку. Освобожденный магнитопровод должен быть изолирован от будущих слоев обмотки электрокартоном или двумя слоями лакоткани.

Обмотки СТ расположены равномерно по поверхности магнитопровода. В первичной обмотке применен провод ПЭВ-2 ∅1,2 мм, длиной 170 м. Для удобства работы можно использовать челнок в виде деревянной рейки 40 × 500 мм с прорезями на концах, на который предварительно намотан весь провод (рис. 48, а). Челнок с проводом продевают сквозь окно, освобождают виток провода и затем переносят в обратном направлении, но уже поверх тора. Первичную обмотку изолируют двумя слоями стекло– или лакоткани.

Не следует стремиться намотать первичную обмотку быстро и за один раз. Процесс этот медленный, а после укладки жестких проводов начинают болеть пальцы. Лучше сделать это за 2–3 подхода, ведь качество важнее скорости.

Вторичная обмотка располагается поверх первичной. Она может иметь от 45 до 65 витков и мотается шиной в хлопчатобумажной или стеклотканевой изоляции или канатиком (набором проводов) с общим сечением проводников от 6 мм² до 15 мм². Канатик делают из обмоточных проводов, которые, в принципе, могут быть любого диаметра, но лучше всего использовать провода типа ПЭЛ или ПЭВ ∅0,5–1,5 мм. Свитые проводники канатика изолируются хлопчатобумажной лентой (см. рис. 48, б). Внутри провод располагают виток к витку, а с внешней стороны с небольшим зазором – для равномерного расположения и лучшего охлаждения.

Работу по укладке провода удобнее выполнять вдвоем: один осторожно, не задевая за соседние витки, чтобы не повредить изоляцию, протягивает и укладывает провод, а помощник удерживает свободный конец, предохраняя его от скручивания.

Иногда возникает соблазн избавить себя от лишней работы и использовать уже готовую, прекрасно уложенную первичную обмотку. Однако польза от этого будет минимальной. Обмотка ЛАТР 1М имеет 265 витков провода диаметром 1 мм. Если намотать вторичную прямо на нее, то трансформатор станет развивать непомерную для себя мощность, быстро нагреется и выйдет из строя. Ведь даже при работе с электродами ∅2 мм, которым достаточно тока 50–60 А, по первичной обмотке будет течь ток около 15 А. Для такой мощности первичка должна содержать около 400 витков. Их можно домотать, предварительно покрыв лаком токоотводящую дорожку и изолировав родную обмотку ЛАТРа. Можно поступить и по-другому – не доматывать витки, а погасить мощность балластным сопротивлением, включенным в цепь первичной или вторичной обмотки. В качестве активного сопротивления можно использовать батарею параллельно соединенных мощных проволочных резисторов, например ПЭВ-50 или ПЭВ-100 суммарным сопротивлением до 10 Ом, включенных в цепь первичной обмотки. Во время работы резисторы будут сильно греться. Чтобы избежать этого, их можно заменить реактивным сопротивлением – дросселем. Дроссель мотают на каркасе 100—200-ваттного трансформатора количеством витков 100–200. Чаще всего витки подбирают экспериментально.

Сварочный трансформатор будет обладать значительно лучшей характеристикой, если балластное сопротивление (сотые доли Ома) включено на выходе вторичной обмотки – последовательно в цепь провода держателя электродов. Этим же балластом осуществляется и регулировка тока. Балласт представляет собой нихромовую или константановую проволоку ∅3 мм и длиной 5 м, свернутую «змейкой», которая крепится к асбестоцементному листу. Все соединения проводов и балласта осуществляются с помощью болтов М10. Методом подбора, перемещая по «змейке» точку присоединения провода, устанавливают требуемый ток.