В исходном положении держатели с электродами разведены пружиной с подходящими габаритами (например, от старой кровати-раскладушки). Но надо сделать так, чтобы пружина не создавала короткого замыкания на выводах вторичной обмотки во время работы сварочного трансформатора. Нижний конец пружины должен быть электрически изолирован от всех остальных деталей СА при любых, даже самых невероятных ситуациях. Одним из вполне приемлемых технических решений является вариант с применением разделительной пластмассовой втулки, закрепленной в торце неподвижного держателя электрода винтом М6. В случае размещения конструкции в закрытом корпусе имеет смысл сделать отдельный от токоведущих частей кронштейн для крепления пружины и прикрепить его к корпусу, предусмотрев соответствующую изоляцию.

Подсоединять сварочный аппарат к сети желательно по хорошо зарекомендовавшей себя принципиальной электрической схеме (рис. 66, б) через автоматический 20-амперный выключатель. На такой же (как минимум!) ток должен быть рассчитан и электросчетчик. Корпус и вторичную обмотку трансформатора необходимо заземлить.

Непосредственное управление СА осуществляется с помощью магнитного пускателя К1, включаемого педалью с кнопкой S2 типа «грибок». Соединяемые детали зажимают между электродами, протекающий между ними ток разогревает металл, после чего отключается электричество, увеличивается сила сжатия электродов, и в итоге образуется сварное соединение.

Рис. 66. Аппарат для точечной сварки листовой стали:

а – держатели электродов; б – схема подсоединения сварочного аппарата к сети; 1 – трансформатор; 2 – токопровод (дюралюминиевый пруток ∅30, L= 300 мм, 2 шт.); 3 – вкладыш (стальной пруток ∅10, L = 30 мм, 2 шт.); 4 – электрод (медный пруток ∅12, L = 50 мм, 2 шт.); 5 – шайба латунная (2 шт.); 6, 12 – винты М6; 7 – рукоятка; 8 – эксцентрик; 9 – щека (2 шт.); 10 – пружина; 11 – вывод половины вторичной обмотки (4 шт.); 13 – втулка текстолитовая (с канавкой под концевую петлю пружины); 14 – болт М8 (6 шт.); 15 – шайба текстолитовая (4 шт.); 16 – покрытие изоляционное (лакоткань или защитная клейкая лента на тканевой основе, 2 шт.); 17 – кожух трансформатора

Включать и выключать аппарат надо только при сжатых электродах. Несоблюдение этого простого правила грозит возникновением интенсивного искрения, что приводит к подгоранию электродов с крайне нежелательными последствиями.

Во время сварки следует постоянно следить за температурным режимом, поскольку принудительное охлаждение не предусмотрено ни для трансформатора, ни для токопроводов и электродов. По мере необходимости следует делать перерывы в работе, но ни в коем случае не допускать перегрева устройства.

Этот ЭСА позволяет сваривать листовой металл толщиной до 1 мм, прутки и проволоку диаметром до 4 мм. При питании от сети 220 В выходное напряжение холостого хода составляет 4–6 В, а максимальный импульсный сварочный ток – до 1500 А.

Его схема (рис. 67, а) содержит три узла: сварочный трансформатор, полупроводниковый тиристорный ключ и устройство выдержки времени, обеспечивающее требуемую длительность сварочного импульса.

Первичная обмотка СТ Т2 подключена к сети через тиристорный бесконтактный пускатель Р1 типа МТТ4К и автоматический выключатель SA1. Реле времени собрано на трансформаторе Тр1, диодном мосте КЦ402, электролитических конденсаторах С1—С6, реле К1 и коммутирующих переключателях.

В положении, показанном на схеме при включении сетевого питания автоматом SA1, конденсаторы С1—С6 начинают заряжаться до напряжения 15–30 В. Конденсаторы подключаются к диодному мосту при помощи переключателя П2К с независимой фиксацией, что позволяет подключать различное количество конденсаторов. Величиной емкости, а следовательно, и запасенной ею энергией определяется время удержания реле РЭС в замкнутом состоянии. С целью уменьшения количества конденсаторов и переключателей П2К для подборки времени цикла сварки их можно собирать в параллельную цепь.

В цепи заряда конденсаторов установлен резистор R1, ограничивающий зарядный ток конденсаторов в начальный момент зарядки. Это позволяет увеличить срок службы конденсаторов. Грубую подстройку тока сварки осуществляют путем переключения отводов силового трансформатора Т2. Более точное время цикла сварки подбирают переменным резистором R2.

Зарядка конденсаторов происходит через нормально замкнутый контакт кнопки SA2. При нажатии на кнопку SA2 замыкается ее нормально разомкнутый контакт, который подключает реле К1 к конденсаторному блоку. Нормально замкнутый контакт в это время размыкается, что препятствует подключению реле К1 непосредственно к выпрямительному мосту. При разряде времязадающих конденсаторов реле срабатывает, своими контактами замыкает управляющие контакты тиристорного реле Р1, которое и включает сварочный трансформатор. После того как конденсаторы разрядятся, реле отключится, сварочный импульс прекратится. Для подготовки к следующему импульсу кнопку КН1 нужно отпустить.

В качестве реле К1 подойдет герконовое реле типа РЭС42, РЭС43 или подобное с напряжением срабатывания 15–20 В. При этом чем меньший ток срабатывания реле, тем больше выдержка времени. Ток между контактами 4 и 5 тиристорного пускателя не превышает 100 мА, поэтому подойдет любое слаботочное реле.

Ориентировочные номиналы емкостей C1 и С2 по 47,0 мкФ, С3, С4 – 100,0 мкФ, С5 и С6 – 470,0 мкФ; все емкости – на рабочее напряжение не ниже зарядного 30 В. С таким набором время цикла сварки путем прохождения силового тока через ключ МТТ4К 80-8 может меняться от единиц до десятков периодов сетевого напряжения.

Рис. 67. Принципиальная схема ЭСА: а – основные узлы ЭСА; б – количество витков; в – схема силового ключа МТТ4К

Функционально предлагаемое устройство состоит из трех узлов: блока управления; сварочного трансформатора; контактно-сварочного узла.

Для изготовления блока управления понадобится трансформатор мощностью 10–20 Вт с напряжением сетевой обмотки 220 В, 50 Гц и напряжением вторичной обмотки 20–25 В; набор электролитических конденсаторов типа К50-35; реле герконовое типа РЭС42; РЭС43; РЭС55 или другое электромеханическое с малым током срабатывания и рабочим напряжением 15–25 В; кнопка переключающая типа КМ-1 или другая; блок переключателей типа П2К независимого включения на 6 позиций для подключения конденсаторов; переменный резистор мощностью 1–3 Вт группы А или проволочный; диодный мост типа КЦ402—КЦ407. Выпрямительный мост можно собрать и из отдельных диодов с подходящими параметрами.

Основной деталью блока управления является силовой ключ МТТ4К – однофазный бесконтактный тиристорный пускатель на ток 40–80 А и напряжением 600–800 В, выпускаемый ООО «Элемент-Преобразователь» (г. Запорожье). Схема этого модуля достаточно проста (рис. 67, в) и содержит два тиристора, включенных встречно-параллельно, два диода и резистор. Контакты 1 и 3 коммутируют нагрузку в то время, когда замкнуты контакты 4 и 5. В данном случае они замыкаются при помощи контактной группы реле К1. Если купить заводской ключ не удалось, его можно составить самостоятельно. В этой схеме можно применять тиристоры типа Т122, Т131, Т132 и т. п., диоды КД105, КД208, КД209, КД226 и т. п. Величину сопротивления – 10–20 Ом – нужно будет подобрать в режиме отладки для надежного срабатывания ключа.

Для изготовления силового сварочного трансформатора Т2 подойдет магнитопровод от неисправного ЛАТРа на 2,5 А. Удалив старую обмотку, вырезаем из электрокартона толщиной 0,5–1,0 мм две шайбы, которые накладываем на торцы магнитопровода с напуском 1–2 мм по внутреннему и наружному диаметру с последующим бандажированием лакотканью или подобным материалом. Желательно использовать не менее трех слоев бандажа. Диаметр провода сетевой обмотки выбран 1,2–1,5 мм, желательно в тканевой изоляции для более качественной пропитки лаком. Провод укладываем виток к витку равномерно по всему периметру магнитопровода. Количество витков показано на рис. 67, б (с помощью отводов можно осуществлять грубую регулировку сварочного тока). После намотки первичной обмотки ее бандажируют хлопчатобумажной лентой и пропитывают лаком типа КС521, ЭП730 или аналогичным.