Теперь нужно определить количество витков вторичной обмотки. Для начала включите уже готовую первичную обмотку в сеть. Ток холостого хода у исправного трансформатора в этом варианте небольшой – всего 70—150 мА, а гул еле слышен. Теперь наматываем на одно из боковых плеч 10 витков любого провода и измеряем выходное напряжение на них. На каждое из боковых плеч приходится по половине магнитного потока, создаваемого на центральном плече, поэтому здесь на каждый виток вторичной обмотки приходится 0,6–0,7 В. Исходя из полученного результата, рассчитывают количество витков вторичной обмотки, ориентируясь на ее напряжение 50 В. Должно получиться примерно 75–80 витков.

Выбор материала вторичной обмотки ограничен оставшимся пространством окон магнитопровода. В него придется протягивать каждый виток толстого провода по всей длине. Хуже всего придется во время намотки последних витков – для них останется очень узкое окно. Легче мотать вторичную обмотку алюминиевым проводом сечением 16–20 мм². Проще же всего намотать ее обычным многожильным проводом 16 мм² в синтетической изоляции: он мягкий, гибкий, хорошо изолирован, при работе будет лишь слегка греться. Можно изготовить вторичную обмотку и из нескольких жил медного провода (канатиком), как это было описано выше.

Половину витков вторичной обмотки мотают на одно плечо, половину – на другое. Если не окажется цельного провода достаточной длины, можно вести обмотку из кусков. Намотав провод на оба плеча, нужно измерить напряжение на каждой из обмоток. Оно может отличаться на 2–3 В из-за возможных небольших различий магнитопроводов разных ЛАТРов. Это особо не влияет на свойства дуги при сварке. Потом обмотки на плечах последовательно соединяются (следите, чтобы они не оказались в противофазе, иначе на выходе получится напряжение, близкое к 0). При напряжении сети 220–230 В «ушастик» должен развивать в дуговом режиме ток 100–130 А. Ток при коротком замыкании вторичной цепи – до 180 А.

Может оказаться, что в окна не удалось вместить все рассчитанные витки вторичной обмотки и выходное напряжение оказалось ниже желаемого. Рабочий ток уменьшится от этого несильно. В большей степени понижение напряжения холостого хода влияет на процесс зажигания дуги. Дуга зажигается легко при напряжениях, близких к 50 В и выше, хотя и при напряжении около 40 В работает большинство электродов.

Рис. 49. Сварочный «ушастик»:

а – расположение сердечников и обмоток; б – электрическая схема; в – намотка первичной обмотки (1 – магнитопровод; 2 – провод; 3 – межслоевая изоляция)

Тороидальный трансформатор из ЛАТРов

Из двух колец от ЛАТРов можно изготовить СТ и по другой – тороидальной – схеме. Кольца складывают одно на другое и изолируют – получается одно кольцо-магнитопровод со значительной площадью сечения (рис. 50).

Рис. 50. Магнитопровод со значительной площадью сечения

Первичная обмотка содержит столько же витков, сколько и в предыдущей схеме, но мотают ее по всей длине кольца и, как правило, укладывают в два слоя. Проблема дефицита внутреннего пространства окна магнитопровода такой схемы трансформатора стоит еще более остро, чем для предыдущей конструкции. Поэтому изолировать здесь нужно как можно более тонкими слоями и материалами. Нельзя здесь применять и толстые обмоточные провода.

Выгодное отличие тороидальной схемы – более высокий КПД. На каждый виток вторичной обмотки теперь будет приходиться более одного вольта напряжения, следовательно, в ней будет меньше витков, а выходная мощность получится выше, чем в предыдущей схеме. Однако длина витка на тороиде будет больше, и сэкономить на проводе вряд ли удастся. К недостаткам данной схемы следует отнести: сложность намотки, ограниченный объем окна, невозможность использования провода большого сечения, а также высокую интенсивность нагрева. Если в предыдущем варианте все обмотки располагались раздельно и имели преимущественно прямой контакт с воздухом, то теперь первичная обмотка находится полностью под вторичной и их нагрев взаимно усиливается.

Применить для вторичной обмотки жесткие провода здесь сложно. Ее легче намотать мягким многожильным или изготовленным из нескольких жил проводом. Если правильно подобрать все провода и аккуратно их уложить, то в пространство окна магнитопровода вместится необходимое количество витков вторичной обмотки и на выходе получится нужное напряжение. Характеристика горения дуги у такого СТ весьма неплоха. А для охлаждения имеет смысл оснастить конструкцию вентилятором.

Иногда из нескольких колец ЛАТРов делают составной магнитопровод другим путем: не ставят их друг на друга торцами, а перематывают железные полосы ленты с одного на другой, о чем упоминалось выше (см. рис. 48, в). Для этого сначала из одного кольца выбирают внутренние витки полос – чтобы расширить окно. Кольца других ЛАТРов распускаются полностью на полосы ленты, которые потом как можно плотнее наматываются на наружный диаметр первого кольца. После этого собранный единый магнитопровод очень плотно обматывается изолирующей лентой (предварительно обрабатываются его острые кромки, как описывалось выше). Таким образом, получается кольцо-магнитопровод с более объемным внутренним пространством, чем у всех предыдущих. В него можно будет вместить провод значительного сечения, и сделать это будет гораздо проще. Необходимое количество витков рассчитывают по площади сечения собранного кольца. К недостаткам этой конструкции следует отнести высокую трудоемкость работы. Тем более что как ни старайся, а вручную намотать железные полосы друг на друга так же плотно, как раньше, все равно не удастся. В результате в режиме сварки магнитопровод будет сильно вибрировать, издавая мощный гул.

Изготовление самодельного тороидального магнитопровода

Если ни одна из вышеописанных конструкций не способна обеспечить нужные вам мощность и продолжительность работы, попробуйте сами изготовить тороидальный магнитопровод с заданными габаритами, окном для обмоток и площадью сечения. Изготавливают магнитопроводы из различных прямоугольных листов трансформаторной стали при отношении ширины листа к длине приблизительно 1:4–1:10 и толщине листа 0,1–0,7 мм. Такие листы остаются после разборки очень мощных силовых трансформаторов. Кроме того, понадобятся медицинский жгут, эпоксидный клей и две цилиндрические гладкие оправки с соотношением диаметров 3:1. При этом диаметр большого цилиндра должен соответствовать диаметру окна магнитопровода. Ориентировочно такими оправками могут быть 2– или 3-литровые стеклянные банки и пол-литровая стеклянная бутылка, но лучше, конечно, использовать небьющиеся предметы с гладкой и ровной поверхностью.

Вначале жгут примеряют по диаметру большого цилиндра, обрезают и сшивают его концы. Полученное эластичное кольцо должно надеваться на большой цилиндр внатяжку.

Пластины по очереди обжимают вокруг меньшего цилиндра, придавая им цилиндрическую форму (рис. 51, а). Фиксировать пластины не надо. Важно, чтобы они оказались ровно изогнутыми. Затем отформованные на малом цилиндре пластины укладывают между большим цилиндром и жгутом, предварительно надев подготовленный жгут на большой цилиндр. Пластины укладывают по ходу часовой стрелки плотно одна за другой (рис. 51, б).

После укладки 5–7 пластин большой цилиндр берут за торцы и, прижимая жгут к жесткой поверхности (столу), укатывают уложенные пластины (рис. 51, в). При этом вращают сам цилиндр внутри пластин. Этот этап заканчивают после того, как пластины оказываются плотно подогнанными друг к другу. Следует сразу же выравнивать их торцы по высоте, чтобы срез тора получался ровным. Затем вкладывают следующие 5–7 пластин и процесс их укатки повторяют.