Трансформатор из двигателя своими руками. Сварка из электромотора своими руками. Сварочный трансформатор - без схем и формул

Все мы привыкли к электричеству, к его применению в абсолютно разных сферах нашей жизни. Но даже жизнь в 21-ом веке, в огромном мегаполисе и привычка постоянно использовать всевозможные электроприборы, механизмы и т.п. не могут уберечь нас от аварийного отсутствия тока в электрической сети. А работы, связанные со строительством, монтажом – по определению не всегда могут иметь подключение к общему электроснабжению, а значит необходимы какие-то временные или резервные источники электроэнергии. Вот тут-то к нам на помощь и приходят электростанции, по иному называемые – генераторы, которые по своему содержанию представляют систему нескольких устройств, где происходит преобразование механической энергии в электрическую энергию с переменным или постоянным токами.

Практически все электростанции могут использоваться как в быту, в качестве источника энергии осветительных приборов, бытовой и офисной техники, так и для индустриального использования в промышленных масштабах. Конструктивные и эксплуатационные преимущества модельного ряда электростанций позволяют каждому потребителю выбрать необходимое ему оборудование в зависимости от целей и задач его эксплуатации. За счёт повышенной мощности и наличия нескольких розеток потребитель имеет возможность одновременного подключения нескольких электроприборов.

Для трансформатора подойдет любой неисправный электромотор. Лучше использовать двигатель мощностью не менее 7,5 кВт, с числом оборотов в минуту 740-960, т.к. диаметр его ротора больше, чем у более скоростных. Соответственно, больше внутренний диаметр сердечника. Электродвигатель разбирается, из него вынимается статорная обмотка. Затем корпус статора разбивается и из него извлекается пакет железа.

Мне приходилось изготавливать такой сварочный аппарат. Если корпус чугунный, тогда проще просверлить по длине корпуса победитовым сверлом ряд отверстий и кувалдой расколоть корпус. Удобно использовать тонкое зубило, применяя его как клин. После разборки корпуса ножовкой или «болгаркой» срезать обмотку и по пазам выбить провод. Проще срезать старую обмотку с одной стороны, а с противоположной стороны выдернуть, используя, например, монтировку.

После этого железо тщательно изолируется киперной лентой. Далее на железо наматываются необходимые обмотки – точно так, как на О-образный сердечник, т.е. помощью челнока. Для уточнения числа витков предварительно намотать провод сечением не менее 1,5 мм 2 в количестве 20 витков. Затем на эту обмотку подают напряжение 12 В и при помощи амперметра (предел измерения 5 А) измеряют протекающий ток. Ток должен быть около 2 А. Если ток меньше, то количество витков уменьшают, и наоборот.

После этого можно определить необходимое количество витков на 1 вольт делением полученного числа витков на 12.

Немалая сложность состоит в выполнении вторичной обмотки. Желательно применить провод в стеклянной изоляции и для вторичной обмотки использовать провод ПЭТВ-2 диаметром 2,36 мм, который складывается 7 раз. Сечение вторичной обмотки получится около 17 мм 2 .

Первичная обмотка также была выполнена проводом диаметром 2,36 мм, сложенным вдвое. Можно использовать любой провод диаметром от 1,5 до 2,5 мм, предварительно пересчитав по его сечению необходимое количество проводников в витке.

Вначале наматывается первичная обмотка на 220 В, затем все остальные. Особое внимание обратите на качество изоляции между обмотками. Сделав отвод во вторичной обмотке для получения напряжения 13 вольт и поставив диоды, получаем пусковое устройство для автомобиля. Напряжение во вторичной обмотке около 60–70 В. Если осталось место после укладки обмоток, то можно сделать еще точечную сварку. Например, сделав 4 витка медной полосой сечением 40×5 мм. Толщина железа, скрепляемого точечной сваркой, – 1,5 мм. При этих параметрах сварочный аппарат успешно работает электродами диаметром 3–5 мм.

Дополнение

Применяемые в промышленности асинхронные электродвигатели имеют статор в виде тороидального пакета железа, выполненного из электротехнической стали. Форма статорного магнитопровода имеет сложную форму с пазами различной конфигурации. Магнитопровод электродвигателя обычно запрессован в чугунный или алюминиевый корпус. Для изготовления сварочного аппарата можно использовать трехфазные асинхронные электродвигатели различной мощности. Желательно применять тихоходные и мощные электродвигатели 4–18 кВт с внутренним диаметром кольца 150 мм и внешним – 2400 мм. Высота кольца магнитопровода – 122 мм. Эффективная площадь магнитопровода в этом случае – 29 см 2 . Первичная обмотка содержит 315 витков медного провода диаметром 2,2 мм. Вторичная обмотка рассчитана на 50 вольт и выполнена из нескольких проводов общим сечением 22 мм 2 . Первичная обмотка намотана в два с лишним слоя. Вторичная уложена на ½ длины кольца. Общий вид трансформатор показан на рисунке 1. Вес аппарата около 40 кг. Ток сварки порядка 180 А.

Рис.1

В своих записях я нашел расчеты, которые помогут вам в разработках. К сожалению, в библиотеке я не нашел оригиналов издания. Предложен расчет по оптимальным параметрам, исходя из того, что ток холостого хода не должен превышать I х.х. <0,3 А. Тогда при S сеч. =45 см 2 число витков первичной обмотки равно 220, а вторичной -50 + 20.

Если данные вашего тора отличаются от номинальных параметров, тогда данные пересчитываются. Например, S сеч. =30 см 2 . Тогда число витков первичной обмотки равно:

n 1 = (S ном. /S ) · 220.

Т.е. n 1 = (45/30) · 220 = 330 витков.

Данные расчетов сведены в таблицу, где.

Практическая электроника

Б. АНДРЕЕВ, 15 лет, г. Заинск Татарстан
Радио 2002 год, № 7

При изготовлении различных радиолюбительских конструкций из журнала "Радио" нередко требуется сетевой трансформатор питания. Однако при подборе подходящего магнитопровода могут быть проблемы. Я использую магнитопроводы статоров старых электродвигателей, на которых можно намотать тороидальный трансформатор мощностью от 30 до 1000 Вт.

Пазы с внутренней стороны цилиндрического статора электродвигателя 1 (см. рисунок ) я не удаляю, а обматываю лако-тканью все кольцо и каждый зуб в отдельности. Затем в пазы укладываю витки 2 первичной обмотки I, предварительно разделив общее число витков на число пазов. Если все витки в пазах не умещаются, то поверх заполненных пазов укладываю дополнительный слой изоляции и доматываю оставшиеся витки первичной обмотки.

Затем укладываю два-три слоя лакоткани 4 или хлопчатобумажной изоляционной ленты и наматываю вторичную обмотку 3 так, как обычно и наматываются тороидальные трансформаторы. Каждую обмотку я пропитываю маслом, взятым из высоковольтного бумажного конденсатора (например, 4 мкФ на 600 В от лампы дневного света) или расплавленным парафином от свечки.

Перед намоткой вторичной обмотки полезно уточнить число витков на вольт, поскольку при намотке первичной обмотки возможны ошибки в подсчете числа витков. Для этого наматывается пробная вторичная обмотка из 10 или 15 витков любого провода и измеряется напряжение на ней. Затем, поделив 10 (или соответственно 15) на измеренное напряжение, рассчитывают число витков на вольт, а затем и число витков вторичной обмотки на требуемое напряжение. В формуле для расчета числа витков на вольт, которая в упрощенном виде записывается так: n = 45/S, где S - сечение магнитопровода в см 2 , я беру коэффициент не 45, а 65, при этом практически отпадает необходимость увеличивать число витков вторичной обмотки на 10...20%, как это обычно рекомендуется, трансформаторы не греются, не гудят и, вообще, работают лучше. Это проверено мною на практике.

Из статора одного электродвигателя можно изготовить магнитопроводы различной толщины для нескольких трансформаторов небольшой мощности, если разделить статор на части по склейкам между штампованными пластинами. Так были сделаны трансформаторы для лабораторного блока питания, зарядного устройства и музыкального звонка, описанные в "Радио".

От редакции. Автор заметки интуитивно и опытным путем пришел к совершенно правильному выводу о необходимости увеличения коэффициента в формуле для расчета числа витков на вольт. При этом уменьшаются индукция в магнитопроводе, он перестает заходить в насыщение на пиках синусоидального напряжения сети, отчего резко снижается ток холостого хода, уменьшается поле рассеяния и "гудение" трансформатора. Статью е подробным описанием происходящих явлений наш журнал опубликовал еще за три года до рождения автора (Поляков В. "Уменьшение поля рассеяния трансформатора" в

Но не знаете, как проще всего это сделать, то можно присмотреться к этому проекту. Здесь сварочный трансформатор собирается из статора двигателя. Конструкция хороша тем, что в двигателе уже почти все имеется для создания сварки, нужно только произвести некоторые доработки магнитопровода и правильно намотать трансформатор.

Что касается технических характеристик, то для таких целей подходят асинхронные двигатели мощностью порядка 4 кВт, их часто используют на разных предприятиях.

Материалы и инструменты для самоделки :
- электродвигатель мощностью от 4 кВт;
- гаечные ключи, плоскогубцы, зубило, отвертки и другой инструмент, чтобы разобрать двигатель;
- киперная лента;
- кувалда.

Процесс изготовления электросварки:

Шаг первый. Разбираем электродвигатель
По словам автора, разбирается такой двигатель довольно легко. Нужно только запастись гаечными ключами. С помощью них нужно открутить пару гаек, который стягивают две крышки двигателя друг с другом и корпусом статора. Если двигатель уже ржавый, то порой эти гайки открутить не так просто, в таком случае можно воспользоваться болгаркой и просто перерезать шпильки. Ну а после этого нужно будет воспользоваться молотком или кувалдой, чтобы сбить крышки с двигателя.

После разборки из статора нужно будет вытащить ротор, он для самоделки не понадобится. Статор представляет собой набор стальных пластин, они образуют магнитопровод. На магнитопроводе находится обмотка. Размеры статора у двигателей, а также геометрия, может отличаться. Для создания электросварки лучше всего выбирать такие двигатели, у которых диаметр корпуса большой, а длина при этом маленькая.

Наибольшую ценность в статоре представляет кольцо магнитопровода, все остальное будет только мешать. Магнитопровод обычно запрессовывают в чугунный или алюминиевый корпус. В пазах магнитопровода проходят провода, их нужно удалить. Делать это лучше всего тогда, когда магнитопровод еще находится в корпусе. Чтобы извлечь провода, нужно взять зубило и обрубать их под торец при помощи острого зубила с одной стороны статора. Ну а далее их в виде петель можно будет вытащить с помощью плоскогубцев, предварительно поддев отверткой.
Чтобы извлекать провода было проще, их можно обжечь при помощи паяльной лампы. Только не следует слишком сильно греть металл магнитопровода, иначе он может потерять свои технические характеристики.

Чугунный корпус можно расколоть с помощью кувалды. Чтобы он раскололся как надо, по нему можно сделать продольные пропилы. Но в этом деле важно не перестараться, иначе можно согнуть магнитопровод.

Шаг второй. Подготовка магнитопровода
После того как будет удален корпус, нужно внимательно осмотреть магнитопровод, нужно определить, как он скреплен. Бывает, что пластины просто укладывают в корпус и скрепляют при помощи стопорной шайбы. Если это так, то такая конструкция при работе может рассыпаться, лучше всего ее стянуть шпильками или скрепить иным доступным способом. А бывает, конструкция выполнена в виде готового пакета. Если пакет магнитопровода слишком большой, то его можно уменьшить, так как сварочный аппарат будет слишком тяжелым. Если двигатель попался большой, то вполне возможно, что из него получится сделать даже две электросварки.

Что касается пазов магнитопровода, то здесь бытует несколько мнений. Некоторые забивают пазы трансформаторным железом, но наш автор делать этого не рекомендует, так как это сильно снижает КПД и увеличивает потребляемый ток. Что можно сделать - так это полностью срубить пазы с помощью зубила. Хорошо это тем, что трансформатор станет легче. Но так как процедура это довольно кропотливая, то большинство эти пазы вообще не трогают.

Шаг третий. Изолирование и намотка
Когда магнитопровод будет уже подготовлен, понадобится киперная лента, с помощью нее корпус нужно тщательно заизолировать, намотав несколько слоев. Особое внимание следует уделить острым краям на пазах, так как здесь может легко пробить изоляцию. Чтобы избежать таких проблем, то предварительно на острые края лучше всего положить какой-то диэлектрический материал, а затем обомотать магнитопровод лентой.

После этого можно приступать к наматыванию первичной обмотки. Поскольку диаметр кольца статора составляет порядка 150 мм, то в него можно уложить провод довольно большого размера, не переживая, что не хватит места. В связи с тем, что магнитопровод имеет пазы, то площадь поперечного сечения здесь будет постепенно меняться, внутри паза это значение самое маленькое. Рассчитывать количество витков нужно исходя из этого наименьшего эффективного значения.

Автор наматывает первичную обмотку непосредственно по всему кольцу магнитопровода. Потом все это дело снова изолируется сверху с помощью киперной ленты.

Ну а вторичная обмотка наматывается поверх первичной. Чтобы трансформатор можно было при необходимости настроить, вторичную обмотку нужно намотать так, чтобы она не перекрывала концы первичной. Тогда ее можно будет отмотать или домотать при необходимости.

При необходимости катушку трансформатора можно разнести на два плеча. Тогда к каждому плечу в любой момент можно будет получить доступ. Но при такой конструкции сварка будет терять мощность. Что касается технических характеристик такой самоделки, то сварка может варить без проблем электродом на 4 мм, если она сделана верно, а резать электродом на 3 мм. И все это от обычной розетки.
Потребляет сей агрегат при работе до 10А. Электродом в 3 мм можно варить сколько угодно времени, трансформатор не греется. А если сжечь штук десять на 4 мм, то трансформатор разогреется примерно до 50 градусов.

Расчет обмотки
Для первичной обмотки нужен будет провод диаметром примерно 2-2.5 мм. Вторичная обмотка делается из шины размером 8х4 мм, это касается меди, для алюминия сечение должно быть процентов на 15 больше.
Для расчета количества витков используется формула: 48 / (а х в), где (а х в) является площадью в квадратных миллиметрах.

Напряжение для первичной обмотки нужно выбирать 210В, так как оно садится при нагрузке. После того, как будет достигнуто значение 180В, через каждые 10В нужно будет делать отводы. Они понадобятся в том случае, если сваркой нужно будет пользоваться в месте с низким напряжением.
Что касается вторичной обмотки, то для стабильной дуги на холостом ходу она должна выдавать 55-65В.

Двигатель-трансформатор состоит из трансформатора переменного тока, у которого магнитопровод выполнен в виде кольца с выступами по всему периметру сечения кольца и по всей длине его окружности, а внутри магнитопровода - кольца вращается немагнитный ротор, в цилиндрическую поверхность которого утоплены магниты на таком же расстоянии друг от друга, как и выступы на магнитопроводе-кольце. На концах немагнитного ротора, выступающих за поверхности магнитопровода-кольца, закреплены немагнитные диски и внешнее немагнитное кольцо. Во все их внутренние поверхности утоплены магниты с таким же шагом, как и выступы на магнитопроводе-кольце. Шаг между выступами равен перемещению точки на поверхности ротора при его вращении за один полный период переменного тока. На магнитопроводе-кольце в промежутках между выступами намотаны первичная и вторичная электрические обмотки. Технический результат заключается в увеличении крутящего момента. 1 ил.

Предполагаемое изобретение относится к электроэнергетике.

В настоящее время трансформатор применяется для преобразования переменного тока с одного напряжения на другое.

Предлагается магнитопровод трансформатора выполнить в виде кольца с выступами по всему периметру сечения кольца и по всей длине его окружности. Внутри магнитопровода-кольца вращается немагнитный ротор, в цилиндрическую поверхность которого утоплены магниты на таком же расстоянии друг от друга, как и выступы на магнитопроводе-кольце.

На концах немагнитного ротора, выступающих за поверхности магнитопровода-кольца, закреплены немагнитные диски и внешнее немагнитное кольцо. Во все их внутренние поверхности утоплены магниты с таким же шагом, как и выступы на магнитопроводе-кольце. Шаг между выступами равен перемещению точки на поверхности ротора при его вращении за один полный период переменного тока.

где Т - шаг между выступами,

Д - диаметр выступающих магнитов ротора и внутренний диаметр выступов магнитопровода-кольца,

N - число периодов переменного тока в секунду.

На магнитопроводе - кольце в промежутках между выступами намотаны первичная и вторичная электрические обмотки.

На чертеже показаны четыре исполнения закрепления магнитов: прямого и подковообразного.

1 - магнитопровод-кольцо,

2 - ротор вращающийся.

Необходимо раскрутить немагнитный ротор со встроенными в него магнитами до скорости, при которой за один полный период переменного тока один полюс магнита переместится от одного выступа магнитопровода-кольца до другого выступа.

Тогда при одном полупериоде переменного тока выступы магнитопровода-кольца притягивают концы магнитов ротора, а при другом полупериоде переменного тока они отталкивают эти же концы магнитов. После этого необходимо подать переменный ток на первичную обмотку. В результате во вторичной обмотке получим переменный ток нужного напряжения, а вращающийся ротор с магнитами будет давать крутящий момент, который можно использовать для разнообразных нужд.

Двигатель-трансформатор, содержащий магнитопровод в виде кольца с расположенными по всему периметру сечения кольца выступами, в промежутках между которыми намотаны две обмотки, первичная, обтекаемая переменным током, и вторичная - взаимодействующая с полюсами магнитов чередующейся полярности, установленных на роторе, расстояние между полюсами которых равно расстоянию между выступами магнитопровода, отличающийся тем, что ротор выполнен с немагнитным корпусом и расположен внутри кольцевого магнитопровода и на его цилиндрической поверхности встроены магниты, а через боковые немагнитные диски к ротору прикреплено внешнее немагнитное кольцо со встроенными во все их внутренние поверхности магнитами, взаимодействующими при вращении с выступами магнитопровода, несущего обмотки.