Зварювальний трансформатор власноруч. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / зварювальне обладнання

 Коментарі до статті

Зварювальний апарат – бажане придбання для будь-якого господарства. Переваги ручного електрозварювання очевидні і безперечні: простота в користуванні, найширша сфера застосування, висока продуктивність і надійність з'єднань - і все це при можливості роботи практично скрізь, де є електромережа. Проблем із вибором та придбанням зварювальних апаратів сьогодні начебто не існує. У продажу з'явилося чимало побутових та професійних зварювальних апаратів промислового виготовлення. Навперебій пропонують свою продукцію і всілякі кустарні майстерні та умільці. Та ось тільки ціни на фабричні апарати "кусаються", як правило, у кілька разів, перевищуючи нинішній середньомісячний заробіток. В основному саме ця сумна невідповідність між власним статком і ціною завжди змушує багатьох людей братися за зварювання власними руками.

У сучасній літературі можна зустріти чимало матеріалу зі зварювальної справи. В останні роки низка статей, присвячених удосконаленню та розрахунку елементів зварювальних трансформаторів (СТ), була опублікована і в "Радіоаматорі", що, безперечно, свідчить про інтерес читачів до цієї теми. Я пропоную найголовніше: як і з чого в домашніх умовах виготовити зварювальні трансформатори. Всі описані надалі схеми зварювальних трансформаторів пройшли практичну перевірку та реально придатні для ручного електрозварювання. Деякі ж із схем відпрацьовувалися "у народі" протягом десятиліть і стали свого роду "класикою" самостійного "трансформаторобудування".

Як і будь-який трансформатор, СТ складається з первинної та вторинної (можливо з відведеннями) обмоток, намотаних на великому магнітопроводі із трансформаторного заліза. Від звичайного трансформатора СТ відрізняє режим роботи: він працює у дуговому режимі, тобто. у режимі практично максимально можливої ​​потужності. А звідси й сильні вібрації, інтенсивне нагрівання, необхідність застосування дроту великого перерізу. Запитується СТ від однофазної мережі 220-240 В. Вихідна напруга вторинної обмотки в режимі холостого ходу (х.х.) (коли до виходу не підключене навантаження) у саморобних СТ лежить, як правило, в межах 45-50, рідше до 70 В. Взагалі, вихідні напруги для промислових зварювальних агрегатів обмежені (80 для змінного, 90 для постійної напруги). Тому великі стаціонарні агрегати мають на виході 60-80 Ст.

Основною потужністю СТ прийнято вважати вихідний струм вторинної обмотки в дуговому режимі (режимі зварювання). При цьому електрична дуга горить у зазорі між кінцем електрода і металом, що зварюється. Розмір зазору 0,5...1,1 d (d - діаметр електрода), вона підтримується вручну. Для переносних конструкцій робочі струми становлять 40-200 А. Зварювальний струм визначається потужністю СТ. Від вихідного струму СТ залежать вибір діаметра використовуваних електродів і оптимальна товщина металу, що зварюється.

Найбільш поширеними є електроди зі сталевими прутами D3 мм ("трійка"), для яких необхідні струми 90-150 А (частіше 100-130 А). У вмілих руках "трійка" горітиме і при 75 А. При струмах великих 150 А такі електроди можна застосовувати для різання металу (тонкі листи заліза 1-2 мм можна різати і при менших струмах). Працюючи електродом D3 мм через первинну обмотку СТ протікає струм 20-30 А (частіше близько 25 А).

Якщо вихідний струм нижче необхідного, то електроди починають "липнути" або "клеїтися", приварюючись кінчиками до металу, що зварюється: так, СТ починає працювати з небезпечним перевантаженням в режимі короткого замикання. При струмах більше допустимих електроди починають різати матеріал: так можна зіпсувати весь виріб.

Для електродів із залізним стрижнем D2 мм необхідний струм 40-80 А (частіше 50-70 А). Ними можна акуратно зварювати тонку сталь завтовшки 1-2 мм. Електроди D4 мм добре працюють при струмі 150-200 А. Вищі струми використовують для малопоширених (D5-6 мм) електродів та різання металу.

Крім потужності, важливою властивістю СТ є динамічна характеристика. Динамічна характеристика трансформатора багато в чому визначає стабільність горіння дуги, отже, і якість зварних з'єднань. З динамічних характеристик можна виділити крутопадаючу і пологопадаючу. При ручному зварюванні відбуваються неминучі коливання кінця електрода і зміна довжини горіння дуги (у момент запалювання дуги, при регулюванні довжини дуги, на нерівностях, від тремтіння рук). Якщо динамічна характеристика СТ крутопадаюча, то при коливаннях довжини дуги відбуваються незначні зміни робочого струму у вторинній обмотці трансформатора: дуга світиться стабільно, зварний шов лягає рівно.

При порожнистій або жорсткій характеристиці СТ: при зміні довжини дуги різко змінюється і робочий струм, що змінює режим зварювання - в результаті дуга горить нестабільно, шов виходить неякісним, працювати з таким СТ вручну важко або взагалі неможливо. Для ручного дугового зварювання необхідна динамічна характеристика СТ, що крутиться. Пологопадаюча застосовується для автоматичного зварювання.

Взагалі в реальних умовах виміряти або кількісно оцінити параметри вольт-амперних характеристик, втім, як і багато інших параметрів СТ, навряд чи є можливим. Тому на практиці СТ можна ділити на такі, які краще зварюють і які працюють гірше. Коли СТ працює добре, зварювальники кажуть: "Варить м'яко". Під цим слід розуміти високу якість шва, відсутність розбризкування металу, дуга постійно горить стабільно, метал наплавляється рівномірно. Всі описані надалі конструкції СТ реально придатні для ручного дугового зварювання.

Режим роботи СТ можна охарактеризувати як короткочасний, що повторюється. У реальних умовах після зварювання, як правило, випливають монтажні, складальні та інші роботи. Тому СТ після роботи в дуговому режимі має якийсь час для охолодження в режимі х. У дуговому режимі СТ інтенсивно нагрівається, а режимі х.х. охолоджується, але набагато повільніше. Найгірша ситуація, коли СТ застосовують для різання металу, що дуже поширене. Щоб перерізати дугою товсті лозини, листи, труби і т.д., при не надто високому струмі саморобного трансформатора, доводиться занадто перегрівати СТ.

Будь-який апарат промислового виготовлення характеризується таким важливим параметром, як коефіцієнт тривалості роботи (ПР), що вимірюється в %. Для вітчизняних заводських переносних апаратів масою 40-50 кг ПР зазвичай не перевищує 20%. Це означає, що СТ може працювати в дуговому режимі не більше 20% загального часу, решта 80% він повинен перебувати в режимі х.х. Для більшості саморобних конструкцій ПР слід приймати ще менше. Інтенсивним режимом роботи СТ будемо вважати такий, коли час горіння дуги того ж порядку, що і час перерв.

Саморобні СТ виконують за різними схемами: на П-, ПU- та Ш-подібних магнітопроводах: тороїдальні, з різними комбінаціями розташування обмоток. Схема виготовлення СТ і кількість витків майбутніх обмоток головним чином визначаються наявним сердечником - магнітопроводом. Надалі у статті будуть розглянуті реальні схеми саморобних СТ та матеріали для них. Зараз визначимо, які обмотувальні та ізоляційні матеріали знадобляться для майбутнього СТ.

З огляду на високі потужності для обмоток СТ застосовують відносно товстий провід. Розвиваючи під час роботи значні струми, будь-яка СТ поступово нагрівається. Швидкість нагріву залежить від ряду факторів, найважливішим з яких є діаметр або площа поперечного перерізу обмоток проводів. Чим товстіший провід, тим краще він пропускає струм, тим менше він нагрівається і, нарешті, тим краще він розсіює тепло. Основною характеристикою є щільність струму (А/мм2): що вище щільність струму у проводах, тим інтенсивніше відбувається розігрів СТ. Обмотувальні дроти можуть бути мідними або алюмінієвими. Мідь дозволяє використовувати в 1,5 разів більшу щільність струму і менше гріється: первинну обмотку краще намотати мідним дротом.

У промислових апаратах щільність струму вбирається у 5 А/мм2 для мідного проводу. Для саморобних варіантів СТ задовільним результатом вважатимуться і 10 А/мм2 для міді. Зі збільшенням густини струму різко прискорюється нагрівання трансформатора. В принципі, для первинної обмотки можна використовувати провід, через який потече струм із щільністю до 20 А/мм2, але тоді СТ нагріється до температури 60 ° С вже після використання 2-х3 електродів. Якщо ви вважаєте, що зварювати вам доведеться небагато, нешвидко, і найкращих матеріалів у вас все одно не знайдеться, то можна первинну обмотку намотати дротом і з сильним навантаженням. Хоча це, звісно, ​​неминуче зменшить надійність апарату.

Крім перерізу, іншою важливою характеристикою дроту є спосіб ізоляції. Провід можна покрити лаком, намотати в один або два шари нитки або тканини, які, своєю чергою, просочити лаком. Від типу ізоляції залежить надійність обмотки, її максимальна температура перегріву, вологостійкість, ізоляційні якості (див. табл.1).

Таблиця 1

Примітка. ПЕВ, ПЕМ - проводи, емальовані високоміцним лаком (відповідно вініфлекс та металвін), випускаються з тонким (ПЕВ-1, ПЕМ-1) та посиленим ізоляційними шарами (ПЕВ-2, ПЕМ-2); ПЕЛ - провід, емальований лаком на олійній основі; ПЕЛР-1, ПЕЛР-2 - дроти, емальовані високоміцним поліамідним лаком, відповідно з тонким та посиленим шарами ізоляції; ПЕЛБО, ПЕВЛО - проводи на основі проводів типу ПЕЛ та ПЕВ з одним шаром, відповідно натурального шовку, бавовняної пряжі або лавсану; ПЕВТЛ-1, ПЕВТЛ-2 - провід, емальований високоміцною поліуретановою емаллю, теплостійкою, з тонким та посиленим шарами ізоляції; ПЛД - провід ізольований двома шарами лавсану; ПЕТВ - провід, емальований високостійким теплостійким поліефірним лаком; дроти типу ПСД - з ізоляцією з безлужного скловолокна, накладеного двома шарами з підклеюванням і просоченням нагрівостійким лаком (в позначеннях марок: Т - витончена ізоляція, Л - з поверхневим лаковим шаром, К - з підклеюванням і просоченням кремнійорганічним лаком); ПЕТКСОТ - провід ізольований теплостійкою емаллю та скловолокном; ПНЕТ-імід - провід ізольований високоміцною емаллю на поліамідній основі. Під товщиною ізоляції в таблиці приймається різниця між максимальним діаметром дроту та номінальним діаметром по міді.

Найкращою є ізоляція зі склотканини, просоченої теплостійким лаком, проте дістати такий провід складно, а якщо купувати, то коштуватиме він недешево. Найменш бажаним, але найдоступнішим матеріалом для саморобок є звичайні дроти ПЕЛ, ПЕВ Dції. Такі дроти найбільш поширені, їх можна зняти з котушок дроселів, трансформаторів устаткування, що відслужило. Обережно знімаючи старі дроти із каркасів котушок, необхідно стежити за станом їх покриття та злегка пошкоджені ділянки додатково ізолювати. Якщо котушки з проводом були додатково просочені лаком, їх витки між собою склеїлися, і при спробі роз'єднання затверділа просочення часто зриває і власне лакове покриття дроту, оголюючи метал. У поодиноких випадках, за відсутності інших варіантів "самороби" намотують первинні обмотки навіть монтажним проводом в хлорвінілової ізоляції. Його недоліки: зайвий обсяг ізоляції та погане тепловідведення.

Якість укладання первинної обмотки СТ завжди слід приділяти найбільшу увагу. Первинна обмотка містить більше витків, ніж вторинна, щільність її намотування вище, вона більше гріється. Первинна обмотка знаходиться під високою напругою, при її міжвитковому замиканні або пробою ізоляції, наприклад, через вологу, що потрапила, вся котушка швидко "згорає". Як правило, відновити її без розбирання всієї конструкції неможливо.

Вторинну обмотку СТ намотують єдиним або багатожильним проводом, переріз якого забезпечує необхідну щільність струму. Існує кілька способів вирішення цієї проблеми. Перший можна використовувати монолітний провід перетином 10-24 мм2 із міді або алюмінію.

Такі дроти прямокутного перерізу (звичайно звані шиною) використовують для промислових СТ. Однак у більшості саморобних конструкцій провід обмоток доводиться багато разів простягати через вузькі вікна магнітопроводу. Спробуйте уявити, як це зробити приблизно 60 разів з твердим мідним проводом перетином 16 мм2. У цьому випадку краще віддати перевагу алюмінієвим дротам: вони набагато м'якші, та й коштують дешевше.

Другий спосіб - намотати вторинну обмотку багатожильним проводом відповідного перерізу у звичайній хлорвінілової ізоляції. Він м'який, легко укладається, надійно ізольований. Щоправда, шар синтетики займає зайвий об'єм у вікнах та перешкоджає охолодженню. Іноді для цих цілей використовують старі багатожильні дроти в товстій гумовій ізоляції, які застосовують у потужних трифазних кабелях. Гуму легко видалити, а замість неї провід обмотати шаром якогось тонкого ізоляційного матеріалу. Третій спосіб - можна виготовити вторинну обмотку з кількох одножильних дротів приблизно таких, якими намотана первинна обмотка. Для цього 2-5 проводів D1,62,5 мм акуратно стягують разом скотчем і використовують як один багатожильний. Така шина з декількох проводів займає невеликий об'єм і має достатню гнучкість, що полегшує її укладання.

Якщо ж потрібний провід дістати важко, то вторинну обмотку можна виготовити з тонких, найбільш поширених проводів ПЕВ, ПЕЛ D0,5-0,8 мм, хоча для цього доведеться витратити годину-другу. Для початку потрібно вибрати рівну поверхню, де жорстко встановити два кілочки або гачка з відстанню між ними, що дорівнює довжині дроту вторинної обмотки 2030 м. Потім між ними протягнути без прогину кілька десятків жил тонкого дроту, вийде один витягнутий пучок. Далі один з кінців пучка від'єднати від опори і затиснути в патрон електро-або ручного дриля. На невеликих обертах весь пучок у трохи натягнутому стані, закручується в єдиний провід. Після скручування довжина дроту трохи зменшиться. На кінцях багатожильного дроту, що вийшов, потрібно акуратно обпалити лак і зачистити кінчики кожного проводка окремо, а потім надійно спаяти все разом. Після всього провід бажано ізолювати, обмотавши його по всій довжині шаром, наприклад скотчу.

Для укладання обмоток, кріплення дроту, міжрядової ізоляції, ізоляції та кріплення магнітопроводу знадобиться тонкий, міцний та теплостійкий ізоляційний матеріал. Надалі буде видно, що у багатьох конструкціях СТ об'єм вікон магнітопроводу, в які необхідно укладати кілька обмоток товстими проводами, дуже обмежений. Тому в цьому "життєво важливому" просторі магнітопроводу доріг кожен міліметр. При малих розмірах сердечників ізоляційні матеріали повинні займати якнайменший обсяг, тобто. бути якомога тоншим і еластичнішим. Поширену ПХВ ізо1,6-2,4 мм у простій лаковій ізоляленту можна виключити відразу з застосування на ділянках, що гріються СТ. Навіть при незначному перегріві вона стає м'якою і поступово розповзається або продавлюється проводами, а при значному перегріві плавиться і піниться. Для ізоляції та бандажу можна використовувати фторопластові, скло... і лакоткані кіперні стрічки, а між рядами - звичайний скотч.

Скотч можна віднести до найзручніших ізоляційних матеріалів. Адже маючи клейку поверхню, малу товщину, еластичність, він досить теплостійкий і міцний. Тим більше, що зараз скотч продається майже скрізь на котушках різної ширини та діаметрів. Котушки малих діаметрів якнайкраще підходять для протяжки через вузькі вікна компактних магнітопроводів. Два-три шари скотчу між рядами дроту практично не збільшують обсяг котушок.

І нарешті, найважливіший елемент будь-якого СТ – магнітопровід. Як правило, для саморобок використовуються магнітопроводи старих електроприладів, які раніше нічого спільного з СТ не мали, наприклад, великі трансформатори, автотрансформатори (ЛАТРи), електродвигуни. Найбільш важливим параметром магнітопроводу є його площа поперечного перерізу (S), яким циркулює потік магнітного поля.

Для виготовлення СТ підходять магнітопроводи з площею перерізу 25-60 см2 (частіше 30-50 см2). Чим більший переріз, тим більший потік зможе передавати магнітопровід, тим більшим запасом потужності має трансформатор і тим менша кількість витків містять його обмотки. Хоча оптимальна площа перерізу магнітопроводу, коли СТ середньої потужності має кращі характеристики, 30 см2.

Існують стандартні методики розрахунку параметрів магнітопроводу та обмоток для схем СТ промислового виготовлення. Однак для саморобок ці методики практично не придатні. Справа в тому, що розрахунок згідно зі стандартною методикою ведеться для заданої потужності СТ, причому тільки в одному варіанті. Для неї окремо розраховують оптимальне значення перерізу магнітопроводу та кількість витків. Насправді площа перетину магнітопроводу для тієї ж потужності може перебувати в вельми широких межах.

Зв'язку між довільним перетином та витками у стандартних формулах немає. Для саморобних СТ зазвичай використовують будь-які магнітопроводи, і зрозуміло, що знайти осердя з "ідеальними" параметрами стандартних методик практично неможливо. На практиці доводиться підбирати витки обмоток під існуючий магнітопровід, виставляючи цим необхідну потужність.

Потужність СТ залежить від низки параметрів, врахувати які у звичайних умовах неможливо. Однак найважливішими серед них є кількість витків первинної обмотки та площа перерізу магнітопроводу. Співвідношення між площею та кількістю витків і визначатиме робочу потужність СТ. Для розрахунку СТ, призначених для D3-4 мм електродів і працюючих від однофазної мережі з напругою 220-230, пропоную використовувати наступну наближену формулу, отриману мною на основі практичних даних. Кількість витків N=9500/S (см2). При цьому для СТ з великою площею магнітопроводу (понад 50 см2) та відносно високим ККД можна рекомендувати збільшити кількість розрахованих за формулою витків на 10-20%.

Для СТ, що виготовляються на сердечниках з невеликою площею (менше 30 см), можливо доведеться, навпаки, зменшити на 1020-190% кількість розрахункових витків. Крім того, корисна потужність СТ визначатиметься ще рядом факторів: ККД, напругою вторинної обмотки, напругою живлення в мережі... (Практика показує, що напруга мережі залежно від місцевості та часу може коливатися в межах 250-XNUMX В).

Важливе значення має опір лінії електропередачі. Складаючи всього одиниці ома, воно практично не впливає на показання вольтметра, що має великий опір, але може сильно гасити потужність СТ. Особливо позначається вплив опору лінії у віддалених від трансформаторних підстанцій місцях (наприклад, дачі, гаражні кооперативи, у сільській місцевості, де лінії прокладені тонкими проводами з великою кількістю з'єднань). Тому спочатку точно розрахувати вихідний струм СТ для різних умов, навряд чи можливо - це можна зробити приблизно. Намотуючи первинну обмотку, її останню частину краще виконати з 2-3 відводами через 20-40 витків. Таким чином, можна підрегулювати потужність, вибравши оптимальний для себе варіант, або підлаштуватися під напругу мережі. Для отримання від СТ більш високих потужностей, наприклад для роботи D4 мм електродом на струмах, більших 150 А, необхідно зменшити кількість витків первинної обмотки на 20-30%.

Але слід пам'ятати, що зі збільшенням потужності зростає і щільність струму у дроті, отже, і інтенсивність розігріву обмоток. Вихідний струм СТ можна також підвищити збільшенням кількості витків вторинної обмотки, щоб вихідна напруга х.х. підвищилося з передбачуваних 50 до більш високих значень (70-80 В).

Включивши первинну обмотку в мережу, треба виміряти струм х.х., він повинен мати велике знання (0,1-2 А). (При включенні СТ у мережу відбувається короткочасний, але потужний стрибок струму). Загалом струмом х.х. не можна будувати висновки про вихідної потужності СТ: може бути різним навіть однакових типів трансформаторів. Проте, дослідивши криву залежності струму х. від напруги живлення, можна більш впевнено судити про властивості трансформатора.

Ріс.1

Для цього первинну обмотку СТ необхідно підключити через ЛАТР, що дозволить плавно змінювати напругу на ній від 0 до 250 В. Вольт-амперні характеристики СТ в режимі холостого ходу при різних кількостях витків первинної обмотки показані на рис.1 де 1 - обмотка містить мало витків; 2 - СТ працює при максимальній своїй потужності; 3, 4 – помірна потужність СТ. Спочатку крива струму порожнього, майже лінійно зростає до невеликого значення, потім швидкість зростання збільшується - крива плавно загинається вгору, після чого слідує стрімке збільшення струму. Коли прагнення струму до нескінченності відбувається до точки робочої напруги 240 В (крива 1), то це означає, що первинна обмотка містить мало витків, і її необхідно домотати (треба враховувати, що СТ, включений на напругу без ЛАТРу, буде споживати струм приблизно на 30% більше). Якщо точка робочої напруги лежить на згині кривої, то СТ видаватиме свою максимальну потужність (крива 2, струм зварювання порядку 200 А). Криві 3 і 4 відповідають нагоди, коли трансформатор має ресурс потужності та незначний струм х.х.: більшість саморобок орієнтовані на цей випадок. Реально струми х.г. Різні для різних типів СТ: більшість лежить в інтервалі 100-500 мА. Я не рекомендую встановлювати струм х.г. понад 2 А.

Після знайомства із загальними питаннями виготовлення саморобних зварювальних трансформаторів ми можемо перейти до детального розгляду реально існуючих конструкцій СТ, особливостей їх виготовлення та матеріалів для них. Практично всі з них я збирав своїми руками або брав безпосередню участь при їх виготовленні.

Зварювальний трансформатор на магнітопроводі від ЛАТРів

Поширеним матеріалом виготовлення саморобних зварювальних трансформаторів (СТ) здавна є згорілі ЛАТРи (лабораторний автотрансформатор). Ті, хто мав із ними справу, добре знають, що це таке. Як правило, всі ЛАТРи мають приблизно однаковий зовнішній вигляд: добре вентильований жерстяний корпус круглої форми з бляшаною або ебонітовою лицьовою кришкою зі шкалою від 0 до 250 В і рукояткою, що обертається. Усередині корпусу знаходиться тороїдальний автотрансформатор, виконаний на магнітопроводі значного перерізу. Саме цей сердечник-магнітопровід знадобиться від ЛАТР для виготовлення нового СТ. Зазвичай потрібно два однакові кільця-магнітопроводи від великих ЛАТРів.

ЛАТРи випускалися різних типів з максимальним струмом від 2 до 10 А. Для виготовлення годяться тільки ті СТ, розміри магнітопроводів яких дозволяють укласти необхідну кількість витків. Найбільш поширеним серед них, мабуть, є автотрансформатор типу ЛАТР 1М, який залежно від дроту обмотки розрахований на струм 6,7-9 А, хоча розміри автотрансформатора від цього не змінюються. Магнітопровід ЛАТР 1М має такі розміри: зовнішній діаметр D = 127 мм; внутрішній діаметр d=70 мм; висота кільця h = 95 мм; переріз S = 27 см2 та масу близько 6 кг. З двох кілець від ЛАТР 1М можна виготовити хороший СТ, щоправда, через мінімальний внутрішній обсяг вікна не можна використовувати занадто товсті дроти і доведеться економити кожен міліметр простору вікна.

Існують ЛАТРи і з більш об'ємними кільцями-магнітопроводами, наприклад РНО-250-2 та інші. Вони краще підходять виготовлення СТ, але менш поширені. В інших автотрансформаторів, аналогічних за параметрами ЛАТР 1М, наприклад АОСН-8-220, магнітопровід має зовнішній діаметр кільця більше, зате менші висоту і діаметр вікна d=65 мм. У цьому випадку діаметр вікна потрібно розширити до 70 мм. Кільце магнітопроводу складається з намотаних один на одного відрізків залізної стрічки, скріпленої по краях точковим зварюванням.

Щоб збільшити внутрішній діаметр вікна, слід зсередини від'єднати кінець стрічки і відмотати необхідну кількість. Але не намагайтеся відмотати за один раз. Краще відмотувати по одному витку, щоразу відрізуючи зайве. Іноді таким чином розширюють і вікна великих ЛАТРів, хоча при цьому неминуче зменшується площа магнітопроводу.

На початку виготовлення СТ необхідно ізолювати обидва кільця. Особливу увагу при цьому зверніть на кути країв кілець - вони гострі, можуть легко розрізати накладену ізоляцію, а потім замкнути собою провід обмотки. На кути краще вздовж накласти якусь міцну та еластичну стрічку, наприклад, щільну кіперну або розрізану вздовж трубку кембрик. Зверху кільця (кожне окремо) обмотують тонким шаром тканинної ізоляції.

Далі ізольовані кільця з'єднують разом (рис.2). Кільця щільно стягують міцною стрічкою, а з боків фіксують дерев'яними кілочками, також потім стягнутими ізолентою сердечник магнітопровід для СТ готовий.

Наступний крок найвідповідальніший - укладання первинної обмотки. Обмотки даного СТ намотують за схемою (рис.3) - первинна посередині, дві вторинної секції - на бічних плечах. "Спеці", які знають цей тип трансформатора, часто називають його на своєрідному жаргоні "вушастиком" через круглі "чебурашкіні вуха", що виступають в різні сторони секцій вторинної обмотки.

На первинну йде близько 70-80 м дроту, який доведеться кожним витком протягувати через обидва вікна магнітопроводу. При цьому не обійтися без нехитрого пристосування (рис.4). Спочатку провід намотують на дерев'яне мотовильце і в такому вигляді без проблем простягають через вікна каблучок. Провід обмотки може складатися зі шматків (навіть метрів по десять), якщо вдалося дістати тільки такий. І тут його намотують частинами, а кінці з'єднують між собою. Для цього пролужені кінчики з'єднують (не скручуючи) і скріплюють кількома витками тонкої мідної жили без ізоляції, потім остаточно пропаюють та ізолюють. Таке з'єднання не дає тріщин у дроті і займає великого обсягу.

Діаметр дроту первинної обмотки 1,6-2,2 мм. Для магнітопроводів, складених з кілець із діаметром вікна 70 мм, можна застосовувати провід діаметром не більше 2 мм, інакше залишиться мало місця для вторинної обмотки. Містить первинна обмотка, як правило, 180-200 витків при нормальній мережній напрузі.

Отже, припустимо, перед вами зібраний магнітопровід, провід підготовлений і намотаний на мотовильці. Приступаємо до намотування. Як завжди на кінець дроту надягаємо кембрик і притягуємо його ізолентою до початку першого шару. Поверхня магнітопроводу має закруглену форму, тому перші шари міститимуть менше витків, ніж наступні - для вирівнювання поверхні (рис.5).

Провід слід укладати виток до витка, ні в якому разі не допускаючи захльостування дроту на провід. Шари дроту обов'язково ізолювати один від одного. (Під час роботи СТ сильно вібрує. Якщо дроти в лаковій ізоляції лежать один на одному без проміжної ізоляції, то в результаті вібрації та тертя один про одного шар лаку може зруйнуватися, і відбудеться замикання). Для економії простору обмотку слід укладати якомога компактніше. На магнітопроводі з дрібних кілець міжшарову ізоляцію слід використовувати тонше.

Для цих цілей добре підходять невеликі котушки скотчу, які легко проходять у заповнені вікна, а сам скотч не займає зайвого обсягу. Не слід прагнути намотати первинну обмотку швидко та за один раз. Процес цей повільний, а після укладання жорстких дротів починають хворіти пальці. Краще зробити це за 2-3 підходи - адже якість важливіша за швидкість.

Коли первинна обмотка виготовлена, більшість роботи виконано. Займемося вторинною обмоткою. Визначимо кількість витків вторинної обмотки на задану напругу. Для початку включимо вже готову первинну обмотку до мережі. Струм х.х. цього варіанта СТ невеликий - всього 70-150 мА, гул трансформатора повинен бути ледь чутний. Намотайте на одне з бічних плеч 10 витків будь-якого дроту та виміряйте вихідну напругу на ньому.

На кожне з бічних плечей припадає по половині магнітного потоку, створюваного на центральному плечі, тому тут на кожен виток вторинної обмотки доводиться 0,6-0,7 В. Виходячи з отриманого результату, розрахуйте кількість витків вторинної обмотки, орієнтуючись на напругу 50 В ( близько 75 витків).

Вибір матеріалу вторинної обмотки обмежений простором вікон магнітопроводу, що залишився. Тим більше, що кожен виток товстого дроту доведеться протягувати по всій довжині у вузьке вікно, і ніяка "автоматизація" тут, на жаль, не допоможе. Мені доводилося бачити трансформатори, зроблені на кільцях ЛАТР 1М, в які народні умільці за допомогою молотка та власного терпіння впихали товстелезний монолітний мідний дріт перетином "квадратів" двадцять.

Інша річ, якщо ви новачок у цій справі, то випробовувати долю не варто розмотувати назад тверду мідь так само важко, як і намотувати. Легше намотати алюмінієвим дротом перетином 16-20 мм2. Найпростіше намотати звичайним багатожильним проводом 10 мм2 у синтетичній ізоляції - він м'який, гнучкий, добре ізольований, але при роботі грітиметься. Можна виготовити вторинну обмотку і з кількох жил мідного дроту, як описано вище. Половину витків намотати одне плече, половину інше (рис.3). Якщо не виявиться дротів достатньої довжини, можна з'єднати зі шматків - нічого страшного. Намотавши обмотки на обидва плечі, потрібно виміряти напругу на кожному з них, воно може відрізнятися на 2-3 - позначаються дещо відмінні властивості магнітопроводів різних ЛАТРів, що особливо не впливає на властивості СТ. Потім обмотки на плечах послідовно з'єднати, але треба стежити, щоб вони не опинилися в протифазі, інакше на виході вийде напруга, близька до 0. короткому замиканні струм вторинного кола до 220 А.

Може виявитися, що у вікна не вдалося вмістити всі розраховані витки вторинної обмотки, і вихідна напруга виявилася нижчою за необхідну. Робочий струм зменшиться несильно. Більшою мірою зниження напруги х.г. впливає процес запалювання дуги. Дуга запалюється легко при напрузі х.х. близько 50 В і вище, хоча дугу можна без особливих проблем запалювати і при нижчих напругах. Мені доводилося працювати з СТ із виходом х.г. 37 на змінному струмі, і при цьому якість цілком влаштовувала. Так що якщо виготовлений СТ має напругу на виході 40, то його цілком можна застосовувати для роботи. Інша справа, якщо трапляться електроди, розраховані на високу напругу, деякі марки електродів працюють від 70-80 В.

На кільцях від ЛАТРів можна виготовити СТ за тороїдальної схемою (рис.6). Для цього необхідні також два кільця, краще від великих ЛАТРів. Кільця з'єднують та ізолюють: виходить одне кільце-магнітопровід зі значною площею. Первинна обмотка містить стільки ж витків, але її намотують по довжині всього кільця і, як правило, у два шари. Проблема дефіциту внутрішнього простору вікна магнітопроводу такої схеми СТ стоїть ще гостріше, ніж попередньої конструкції. Тому ізолювати потрібно якомога тоншими шарами та матеріалами. Не можна застосовувати і товсті обмотувальні дроти (рекомендований для первинної обмотки D1,8 мм). У деяких установках застосовують ЛАТР особливо великих розмірів, тільки на одному кільці такого можна виготовити тороїдальний СТ.

Вигідна відмінність тороїдальної схеми СТ – досить високий ККД. На кожен виток вторинної обмотки припадає більше 1 напруги, отже, "вторинка" матиме менше витків, а вихідна потужність вище, ніж у попередній схемі. Однак довжина витка на тороїдальному магнітопроводі більша, і заощадити на дроті тут навряд чи вдасться. До недоліків даної схеми слід віднести складність намотування, обмежений обсяг вікна, неможливість використання дроту великого перерізу, а також більшу інтенсивність нагрівання. Якщо в попередньому варіанті всі обмотки знаходилися окремо і хоч частково мали контакт з повітрям, то тепер первинна обмотка знаходиться повністю під вторинною, і їхнє нагрівання взаємопідсилюється.

Застосувати для вторинної обмотки жорсткі дроти складно. Її легше намотати м'яким багатожильним або виготовленим із кількох жил проводом. Якщо правильно підібрати всі дроти та акуратно їх укласти, то в простір вікна магнітопроводу вміститься необхідна кількість витків вторинної обмотки, і на виході СТ вийде потрібна напруга. Характеристику горіння дуги у тороїдального СТ можна вважати кращою, ніж у попереднього трансформатора.

Іноді з кількох кілець ЛАТРів роблять тороїдальний СТ, але ставлять їх один на одного торцями, а перемотують залізні смуги стрічки з одного на інший. Для цього спочатку з одного кільця вибирають внутрішні витки смуг – щоб розширити вікно. Кільця інших ЛАТРів повністю розпускають на смуги стрічки, які потім якомога щільніше намотують на зовнішній діаметр першого кільця. Після цього зібраний єдиний магнітопровід дуже щільно намотують ізолюючою стрічкою. Таким чином, виходить кільце-магнітопровід з більшим внутрішнім простором, ніж у всіх попередніх. У такий можна вмістити провід значного перерізу, і зробити це набагато простіше. Необхідну кількість витків розраховують за площею перерізу зібраного кільця. До недоліків цієї конструкції слід віднести трудомісткість виготовлення магнітопроводу. Тим більше що як не намагайся, а вручну намотати залізні смуги одна на одну також щільно, як раніше, все одно не вдасться. В результаті магнітопровід виходить кволим. Працюючи СТ залізо у ньому сильно вібрує, видаючи потужний гул.

Іноді "рідні" обмотки ЛАТРів підгоряють лише з одного краю на струмовідвідній доріжці або взагалі залишаються неушкодженими. Тоді виникає спокуса позбавити себе зайвих зусиль і використовувати вже готову, чудово укладену первинну обмотку одного кільця. Практика показує, що в принципі реалізувати цю ідею можна, щоправда, користь такої витівки буде мінімальною. Обмотка ЛАТР 1М має 265 витків дроту діаметром 1 мм. Якщо намотати вторинну прямо на неї, то трансформатор розвиватиме непомірну для себе потужність, швидко нагріється і вийде з ладу. Адже реально "рідна" обмотка ЛАТР може працювати на невеликій потужності - тільки для D2 мм електродів, яким необхідний струм 50-60 А. Тоді по первинній обмотці трансформатора повинен протікати струм близько 15 А.

Для такої потужності первинна обмотка СТ з одного ЛАТР повинна містити близько 400 витків. Їх можна домотати, попередньо покривши лаком струмовідвідну доріжку та ізолювавши рідну обмотку Латра. Можна зробити і по-іншому: не домотувати витки, а погасити потужність баластовим резистором, включеним у ланцюг первинної чи вторинної обмотки. Як активний опір можна використовувати батарею паралельно з'єднаних потужних дротяних резисторів, наприклад ПЕВ50...100, сумарним опором 10-12 Ом, включених у ланцюг первинної обмотки. Під час роботи резистори сильно нагріваються, щоб уникнути цього їх можна замінити дроселем (реактивним опором). Дросель намотати на каркасі 100-200-ватного трансформатора з кількістю витків 200-100. Хоча СТ матиме значно кращу характеристику, якщо баластовий резистор (соті частки ома) включений на виході вторинної обмотки. Для цього використовуйте відрізок товстого високоомного проводу, навитого в спіраль, довжину якого підберіть експериментально.

У деяких приладах використовували ЛАТР особливо великих розмірів, тільки на одному кільці від такого можна намотати повноцінний СТ. У вищеописаних конструкціях доводилося використовувати по два кільця: це робилося не стільки через необхідність збільшення площі магнітопроводу, скільки зменшення кількості витків, інакше вони просто не умістилися б у вузьких вікнах. В принципі для СТ достатньо площі перерізу та одного кільця: він мав би навіть кращі характеристики, так як щільність магнітного потоку була б ближча до оптимальної. Але проблема полягає в тому, що магнітопроводи меншої площі неминуче вимагають більшої кількості витків, що збільшує обсяг котушок і потребує більшого простору вікон.

Зварювальний трансформатор на магнітопроводі зі статора електродвигуна

Від ЛАТРів перейдемо до наступного поширеного джерела отримання добрих магнітопроводів для СТ. Часто тороїдальні СТ намотують на матеріалі магніторовода, взятого від великого асинхронного трифазного електродвигуна, що вийшов з ладу, які найбільш поширені в промисловості. Для виготовлення СТ підходять двигуни потужністю близько 4кВА і більше.

Електродвигун складається з ротора, що обертається на валу, і нерухомого статора, впресованого в металевий корпус мотора, які з'єднані двома бічними кришками, стягнутими між собою шпильками. Інтерес представляє лише статор. Статор складається з набору пластин заліза - магнітопроводу круглої форми із встановленими на ньому обмотками. Форма магнітопроводу статора не зовсім кільцева, з внутрішньої сторони у нього є поздовжні пази, в які і укладено обмотки двигуна.

У різних марок двигунів навіть однакової потужності може бути статори з різними геометричними розмірами. Для виготовлення СТ краще підходять ті, у яких діаметр корпусу більший, а довжина відповідно менше.

Найважливіша частина в статорі - кільце магнітопроводу. Магнітопровід запресований у чавунний або алюмінієвий корпус двигуна. У пази магнітопроводу щільно укладено дроти, які необхідно видалити.

Зробити це краще, коли статор ще запресовано у корпусі. Для цього з одного боку статора всі виходи обмоток обрубують під торець гострим зубилом. З протилежного боку провід обрізати не слід - там обмотки утворюють щось на зразок петель, за які можна витягнути проводи, що залишилися. За допомогою монтування або потужної викрутки вигини петель дроту піддягають та витягують по кілька проводків за один раз. Торець корпусу двигуна у своїй служить упором, створюючи важіль. Провід виходить легше, якщо їх спочатку обпалити.

Обпалювати можна паяльною лампою, спрямовуючи струмінь строго вздовж паза. Треба стежити, щоб не перегріти статора, інакше воно втратить свої електротехнічні якості. Металевий корпус потім легко зруйнувати – кілька ударів гарного молотка, і він розколеться – головне в цьому не перестаратися.

При видаленні корпусу треба звернути увагу до спосіб скріплення набору пластин магнитопровода. Пластини можуть бути скріплені між собою в єдиний пакет, наприклад зварюванням, або просто укладені в корпус і стиснуті з торця стопорною шайбою. В останньому випадку при видаленні обмоток та руйнуванні корпусу не скріплений магнітопровід розсиплеться на платівки. Щоб цього не сталося, ще до повного руйнування корпусу пакет пластин необхідно скріпити докупи. Їх можна стягнути шпильками крізь пази або проварити поздовжніми швами, але тільки з одного - зовнішнього боку, хоча останнє і менш бажане, оскільки збільшаться паразитні струми Фуко.

Якщо кільце магнитопровода двигуна скріплено і відокремлено від обмоток і корпусу, воно щільно ізолюється як завжди. Іноді можна почути, що пази обмоток, що залишилися, треба набити залізом, нібито для збільшення площі магнітопроводу. Робити цього в жодному разі не можна: інакше властивості трансформатора різко погіршаться, він почне споживати непомірно великий струм, яке магнітопровід буде сильно грітися навіть у режимі холостого ходу.

Кільце статора має великі розміри: внутрішній діаметр близько 150 мм, в такий можна укласти провід значного перерізу, не турбуючись про запас місця.

Площа поперечного перерізу магнітопроводу періодично змінюється по довжині кільця через пази: всередині паза її значення набагато менше. Саме на це – менше значення і слід орієнтуватися при розрахунку кількості витків первинної обмотки (рис.7).

Для прикладу я наведу параметри реального СТ, виготовленого зі статора електродвигуна. Для нього використовувався асинхронний двигун потужністю 4,18 кВ А з внутрішнім діаметром кільця магнітопроводу 150 мм, зовнішнім - 240 мм і висотою кільця-магнітопроводу 122 мм. Ефективна площа перерізу магнітопроводу дорівнює 29 см2. Набір пластин магнітопроводу спочатку був не скріплений, тому його довелося проварити вісьмома поздовжніми швами на зовнішній стороні кільця. Якихось явно виражених негативних наслідків, пов'язаних із струмами Фуко, як ми того побоювалися, зварні шви не викликали. Первинна обмотка тороїдального СТ має 315 витків мідного дроту діаметром 2,2 мм, вторинна розрахована на напругу 50 В. Первинна обмотка намотана в два з лишком шари, вторинна укладена на 3/4 довжини кільця. СТ у дуговому режимі розвиває струм прядка 180-200 А при напрузі живлення 230 В.

При намотуванні вторинної обмотки тороїдального СТ її бажано укладати так, щоб вона не перекривала останню частину первинної, тоді первинну обмотку завжди можна домотати або відмотати при остаточному налаштуванні СТ.

Такий трансформатор можна намотати і з обнесеними на різні плечі обмотками (рис.8). У цьому випадку завжди доступ до кожної з них.

Зварювальний трансформатор із телевізійних трансформаторів

У всіх описаних вище конструкцій зварювальних трансформаторів є загальні недоліки: необхідність намотувати провід, щоразу простягаючи витки через вікно, а також дефіцит матеріалу магнітопроводу - адже далеко не кожен може дістати кільця від ЛАТРа або відповідний статор від електродвигуна. Тому я розробив та виготовив СТ власної конструкції, що не потребує дефіцитних матеріалів. Він не має зазначених недоліків і його легко реалізувати в домашніх умовах. Як вихідний матеріал для даної конструкції використовується дуже поширений матеріал - частини від телевізійних трансформаторів.

У старих вітчизняних кольорових телевізорах використовувалися великі, важкі мережеві трансформатори, наприклад, ТС-270, ТС-310, СТ270. Ці трансформатори мають U-подібні магнітопровід, їх легко розібрати, відгвинтивши всього-то дві гайки на шпильках, що стягують, і магнітопровід розпадається на дві половинки. У більш старих трансформаторів ТС-270, ТС-310 перетин магнітопроводу має розміри 2х5 см, S=10 см2, а у нових ТС-270, перетин магнітопропода S=11,25 см2 при розмірах 2,5х4,5 см. При цьому ширина вікна у старих трансформаторів на кілька міліметрів більше.

Більш старі трансформатори намотані мідним дротом, з їх первинних обмоток може стати в нагоді провід діаметром 0,8 мм.

Нові трансформатори намотані алюмінієвим дротом. Сьогодні це добро в масовому порядку перекочовує на звалища, тож проблеми з їх придбанням навряд чи виникнуть. Декілька старих або згорілих трансформаторів можна купити в будь-якій телеремонтній майстерні. Ось їх магнітопроводи (разом з їх каркасами) при незначних переробках можна використовувати для виготовлення СТ. Для СТ знадобиться три однакових трансформатора від телевізорів, при цьому сумарна площа їхнього об'єднаного магнітопроводу буде 30-34 см2. Як їх з'єднати між собою показано на рис.9, де 1,2,3 - магнітопроводи м каркасами від телевізійних трансформаторів. Три окремі U-подібні сердечники з'єднують торцями один до одного і стягують тими ж хомутами-каркасами. При цьому частини металевих каркасів, що виступають за торець, необхідно підрізати: на центральному магнітопроводі з обох сторін, у бічних - лише з однієї внутрішньої сторони.

В результаті виходить єдиний магнітопровід великого перерізу, який легко зібрати та розібрати. При розбиранні телевізійних трансформаторів необхідно відразу ж позначити суміжні сторони магнітопроводів для того, щоб при складанні не переплутати половинки різних сердечників. Вони повинні зістикуватися точно так само, як і були зібрані на заводі.

Об'єм вікна магнітопроводу, що вийшов, дозволяє використовувати для первинної обмотки провід до 1,5 мм діаметром, а для вторинної шину - прямокутного перерізу 10 мм2 або багатожильний провід, виготовлений з пучка тонких проводів діаметром 0,6-0,8 мм того ж перерізу. Це, звичайно, замало для повноцінного СТ, проте виправдовує себе у випадки нетривалих робіт, враховуючи невисокі витрати на виготовлення даної конструкції.

Обмотки намотують на картонні каркаси окремо від магнітопроводу. Картонний каркас можна виготовити з пари "рідних" каркасів трансформатора, викинувши з них з одного вузького боку бічні щічки, а натомість широкі щічки склеїти між собою за допомогою додаткових смуг жорсткого картону. При намотуванні всередину картонних каркасів обов'язково треба щільно вкласти кілька обрізків дерев'яних дощечок, але тільки не одну, інакше її обмотує, і вона не вийде назад. Обмотки необхідно укладати виток до витка, якомога щільніше. З зовнішнього боку, після першого шару дроту і далі кожні два, необхідно вставляти дерев'яні вставки (мал.10), щоб забезпечити зазори і вентиляцію обмоток.

Вторинну обмотку найкраще виготовити із шини прямокутного перерізу 10 мм2, так вона займе найменший об'єм. Якщо ж шини у вас немає, і ви вирішили виготовити провід вторинної обмотки з пучка тонких дротів, що завалялися, як це було описано вище, то будьте готові до можливих труднощів з її укладанням. У разі багатожильного дроту вторинної обмотки може виявитися, що вона не "влазить" у належний об'єм каркаса: в основному через короблення пружних витків, а краще стягнути їх не виходить, так як зруйнується каркас. І тут доведеться взагалі відмовитися від картонного каркаса.

Вторинну обмотку треба мотати на вже зібраний, із встановленою котушкою первинної обмотки магнітопровід, простягаючи кожен її виток через вікно. На жорсткому магнітопроводі гнучкий провід вдасться стягнути значно щільніше, ніж на картонному каркасі, і у вікно увійде більша кількість витків.

При складанні магнітопроводу особливу увагу слід приділити надійності кріплення та щільності прилягання окремих половинок ПU-образного осердя. Як уже говорилося, половинки магнітопроводу, що сполучаються, повинні бути від одних і тих же трансформаторів і встановлені тими ж сторонами, що і на заводі. Під гайки шпильок, що стягують, обов'язково потрібно підкласти шайби великого діаметру і гровера. На моєму СТ первинна обмотка містить 250 витків лакованого дроту діаметром 1,5 мм, вторинна - 65 витків багатожильного дроту перетином 10 мм2, що забезпечує вихід 55 В при напрузі мережі 230 В. При таких даних струм холостого ходу 450 мА; струм у дуговому режимі у вторинному ланцюзі 60-70 А; характеристика горіння дуги гарна. Зібрано він на основі деталей СТ-270. Зварювальний трансформатор використовується для роботи електродом з діаметром 2 мм, стійко, але слабо горить на ньому і "трійка".

Позитивні якості СТ даного типу простота у виготовленні та поширеність матеріалу для нього. Основним недоліком є ​​недосконалість магнітопроводу, що має стислий зазор між двома половинками. При заводському виготовленні у трансформаторів такого типу зазори магнітопроводу заповнюються спеціальним наповнювачем. У домашніх умовах їх доводиться стягувати "в суху", що, звичайно, погіршує характеристику і ККД трансформатора. У вікно невеликого обсягу не вдається укласти товсті дроти, що знижує коефіцієнт тривалості роботи СТ. Потрібно відзначити, що гріється первинна обмотка у цього СТ сильніше, ніж, наприклад, обмотка з таким самим проводом у СТ на ЛАТРах - "вушастику". Тут дається взнаки, по-перше, велика кількість витків обмоток і, ймовірно, недосконалість магнітної системи трансформатора. Тим не менш, СТ можна з успіхом використовувати в підсобних цілях, особливо для зварювання тонкого автомобільного металу. Він відрізняється особливо компактними розмірами та невеликою масою – 14,5 кг.

Інші типи зварювальних трансформаторів

СТ, крім спеціального виготовлення, можна отримати, переобладнавши готові трансформатори різного призначення. Потужні трансформатори відповідного типу застосовують для створення мереж з напругою 36, 40 В, зазвичай у місцях з підвищеною пожежонебезпечністю, вологістю та для інших потреб. Для цих цілей використовують різні типи трансформаторів: різних потужностей, що включаються в 220, 380 по одно- або трифазної схеми. Найбільш потужні переносні типи мають, як правило, потужність до 2,5 кВ.А. Провід і залізо таких трансформаторів підбирають за потужністю з розрахунку роботи в тривалому режимі (щільність струму 2-4 А/мм2), тому вони мають значні перерізи. У режимі дугового зварювання трансформатор здатний розвивати потужність у кілька разів вище за номінальну, а його провід безбоязно переносить короткочасні перевантаження струму.

Якщо ви маєте потужний однофазний трансформатор з клемами для включення на 220/380 В і вихід 36 (можливо 12 В), то проблем з його підключенням немає. Можливо, доведеться домотати кілька витків вторинної обмотки для підвищення вихідної напруги. Підходять трансформатори з діаметром дроту первинної обмотки близько 2 мм, що мають площу магнітопроводу до 60 см2.

Існують трансформатори на напругу 36, призначені для включення в трифазну мережу 380 В. Для переобладнання добре підходять трансформатори потужністю 2,5 кВ.А, а потужністю 1,25 і 1,5 кВ.А можна використовувати тільки в короткочасному режимі, так як їх обмотки при значних навантаженнях швидко перегріваються.

Для використання трифазних трансформаторів від однофазної мережі 220 В їх обмотки необхідно з'єднати між собою по-іншому. Тоді при хорошій напрузі в мережі потужності отриманого СТ буде достатньо роботи електродом D4 мм.

Виготовлено трифазні трансформатори на Ш-подібному магнітопроводі з перетином одного плеча не менше 25 см2 (рис.11).

На кожному плечі намотано по дві обмотки - усередині первинна та вторинна поверх неї. Таким чином, трансформатор має шість обмоток. Для початку необхідно відключити обмотки від попередньої схеми та знайти початок та кінець кожної. Котушки середнього плеча в даному випадку не знадобляться взагалі працюватимуть лише обмотки на крайніх плечах. Дві первинні обмотки із крайніх плечей потрібно з'єднати між собою паралельно. Зважаючи на те, що магнітний потік повинен циркулювати в магнітопроводі в одному напрямку, котушки на протилежних плечах повинні створювати потоки в протилежні сторони щодо, наприклад, осі центрального плеча: одна вгору, інша вниз. Так як котушки намотані однаково, то струми в них мають текти у протилежних напрямках. Отже, паралельно з'єднувати їх потрібно різними кінцями: початок 1-ї з'єднати з кінцем 2-ї, кінець 1-ї з початком 2-ї (рис.12).

Вторинні обмотки з'єднують послідовно між собою кінцями чи початками (рис.12). Якщо обмотки підключені правильно, вихідна напруга х.х. має не набагато перевищувати 50 ст.

Трансформатори цього типу часто вбудовані в зручний металевий корпус з ручками та відкидною кришкою. Переобладнання їх у зварювальні апарати дуже поширене.

Більшість промислових однофазних СТ виготовлені за П-подібною схемою, магнітопровід яких зібраний з набору прямокутних пластин відповідної довжини і ширини. Обмотки на П-подібному магнітопроводі можна розташовувати за двома варіантами: у першому (рис.13,а) трансформатор має великий ККД, у другому (рис.13,б) СТ легше виготовити, а потім у разі необхідності додати або прибрати якесь кількість витків у вже зібраному трансформаторі. У цьому випадку трансформатор легше ремонтувати, тому що згоряє лише одна обмотка, а друга зазвичай залишається цілою. З використанням схеми (рис.13,а), при займанні однієї обмотки, завжди обугливается і друга.

Якщо є підходящі платівки з трансформаторного заліза, то СТ на П-подібному магнітопроводі легко виготовити самостійно. Обмотки намотують окремо на каркас, а потім встановлюють на магнітопровід, що збирається. Як зібраний П-подібний магнітопровід, найпростіше побачити, розібравши будь-який невеликий трансформатор аналогічної конструкції. У великих трансформаторах пластини встановлюють не через одну, а пакетами по 3-4 штуки, так швидше.

Магнітопровід для СТ можна використовувати, наприклад, від П-подібних трансформаторів, знятих зі старого обладнання, якщо у них достатні обсяг ока б на і переріз магнітопровід. Але, як правило, більшість приладових трансформаторів мають обмежені розміри. Має сенс зібрати з двох однакових трансформаторів один магнітопровід, збільшивши таким чином площу перерізу. Збільшення перерізу магнітопроводу дає виграш у витках: їх тепер доведеться намотувати значно менше. А чим менше витків, тим менше за обсягом вікно можна встановити обмотки. Розумна межа 5060 см2.

СТ можна виготовити на Ш-подібному магнітопроводі за умови, що у його вікна поміститься необхідна кількість витків товстих обмотувальних проводів. Автор виготовив СТ із магнітопроводів двох однакових Ш-подібних трансформаторів із зовнішніми розмірами Ш-подібної пластинки 122х182 мм та розмірами вікна 31х90 мм. Площа перерізу складеного з набору пластин від двох трансформаторів магнітопроводу перевищила 60 см2, що дало можливість до мінімуму знизити кількість витків його обмоток. Впритул увійшла первинна обмотка з 176 витків дроту D1,68 мм і вторинна в два дроти D2,5 мм з вихідною напругою 46 В. При напругі мережі 235 В СТ розвинув струм дуги 160 А, хоча грівся при цьому більше, ніж хотілося б. .

Як правило, складені з пластин осердя промислових трансформаторів можна легко розібрати: зняти старі дроти і намотати нові обмотки нескладно. Іноді має сенс спочатку встановити на Ш-подібний магнітопровід вторинну обмотку (низьку напругу), а поверх неї - первинну (високу напругу). Характеристики СТ від цього не погіршуються, зате вдається уникнути багатьох проблем. Кількість витків вторинної обмотки може бути дуже приблизним, орієнтованим на 40-60 В. Підбирати ж, підлаштовуючи СТ під потрібну потужність, доведеться витки первинної обмотки. Так, розрахувавши і уклавши спочатку обмотку низької напруги, орієнтуючись приблизно на 50, потім можна завжди зняти або додати певну кількість витків з верхньої первинної обмотки вже готового СТ.

У агрегатах і обладнанні, що відслужили "своє століття", можна зустріти досить потужні і великі трансформатори.

Для стаціонарних трансформаторів ніколи не використовуються граничні можливості ні заліза, ні обмотувальних проводів – все робиться із запасом. Провід часто мають значні перерізи, так як розраховані на щільність струму в 3-4 рази менше, ніж допустима для СТ. Дуже часто великі трансформатори мають багато вторинних обмоток, розрахованих на різні напруги та потужності. Первинна обмотка у трансформаторі завжди одна, і її провід розрахований на повну потужність. У цьому випадку можна залишити первинну обмотку повністю або частково відмотати, а всі вторинні зняти, намотавши на їх місце одну товстим проводом. Якщо ж непридатна і первинна обмотка, але сам магнітопровід підходить для виготовлення СТ, доведеться намотати всі обмотки.

В устаткуванні частіше використовуються невисокі напруги - 12; 27 В. Тому потужні, намотані товстим проводом, трансформатори можуть мати вихід 2х12, 27 В та інші, які явно недостатні для застосування в якості СТ. Якщо є два таких трансформатора, їх можна об'єднати, не переробляючи, в один зварювальний. Для цього первинні обмотки включають паралельно, а вторинні послідовно з'єднують, і їх напруги підсумовують.

Може виявитися, що такий об'єднаний СТ матиме погану, близьку до жорсткої, характеристику. Для виправлення характеристики необхідно включити в ланцюг вторинної обмотки, послідовно з дугою, баластовий опір - відрізок ніхромового або іншого високоомного дроту. Маючи опір порядку сотих часток ома, вона дещо зменшить потужність СТ, зате дозволить працювати в ручному режимі.

Регулювання струму зварювального трансформатора

Важливою особливістю конструкції будь-якого зварювального апарату є регулювання робочого струму.

Існують різні способи регулювання струму СТ. Найлегше ще при намотуванні обмоток зробити їх з відводами і, перемикаючи кількість витків, змінювати струм. Однак використовувати такий спосіб хіба що для підстроювання струму, ніж його регулювання в широких межах. Адже, щоб зменшити струм у 2-3 рази, доведеться занадто збільшувати кількість витків первинної обмотки, що неминуче призведе до падіння напруги у вторинному ланцюзі.

У промислових апаратах використовують різні способи регулювання струму: шунтування за допомогою дроселів різних типів; зміна магнітного потоку за рахунок рухливості обмоток або магнітного шунтування та ін; застосування магазинів активних баластових опорів та реостатів; використання тиристорних, симисторних та інших електронних схем регулювання потужності Більшість промислових схем регулювання потужності надто складні для повноцінної реалізації на саморобних СТ. Розглянемо спрощені, які реально використовуються в саморобному виконанні способи.

Останнім часом деякого поширення набули тиристорні та симісторні схеми регулювання потужності.

Зазвичай симистор включають ланцюг первинної обмотки, тиристор можна використовувати тільки на виході. Регулювання потужності відбувається способом періодичного відключення на фіксований проміжок часу первинної або вторинної обмотки СТ кожному напівперіоді струму; середнє значення струму у своїй зменшується. Звичайно, струм і напруга після цього мають не синусоїдальну форму. Такі схеми дозволяють регулювати потужність у межах. Людина, яка знається на радіоелектроніці, може виготовити таку схему самостійно, хоча це дуже непросто.

У різних журналах можна зустріти безліч дуже простих схем з тим самим принципом роботи, які складаються з кількох деталей. Призначені вони в основному для регулювання розжарювання лампочок та електронагрівальних приладів. Як регулятори потужності для СТ ці схеми малопридатні. Більшість з них працюють нестійко: їх шкали не лінійні, а калібрування змінюється зі зміною напруги мережі, струм через тиристор поступово збільшується під час роботи через нагрівання елементів схеми, крім того, зазвичай сильно гаситься вихідна потужність СТ навіть за максимального положення відмикання регулятора.

Не дивуйтеся, якщо при підключенні симісторної схеми до первинної обмотки СТ починає "стукати" вже на х.г. Стук цей чутний у буквальному значенні слова, причому в СТ, які до того працювали на х.х. практично безшумно. Це і не дивно, адже при кожному відмиканні симістора відбувається миттєве наростання напруги, що викликає потужні короткочасні імпульси ЕРС самоіндукції та стрибки споживаного струму. Промислові апарати, намотані товстим проводом у надійній ізоляції, переносять цю ваду без жодних наслідків. Для "слабких" саморобних конструкцій я не рекомендував би використовувати симистор по первинній обмотці.

Для саморобних конструкцій краще використовувати симісторний або тиристорний регулятор у ланцюзі вторинної обмотки. Це позбавить СТ зайвих навантажень. Для цього підійде майже та сама схема, але з потужнішим приладом, хоча процес горіння дуги дещо погіршується при використанні регуляторів даного типу. Адже тепер при зменшенні потужності дуга починає горіти окремими дедалі більше короткочасними спалахами. Такий спосіб регулювання струму через складність виготовлення та низьку надійність не отримав поширення для саморобних СТ.

Найбільшого поширення набув дуже простий і надійний спосіб регулювання струму за допомогою включеного на виході вторинної обмотки баластного опору. Його опір становить близько сотих, десятих часток ома, і його підбирають експериментально.

Для цих цілей здавна застосовують потужні дротяні опори, що використовувалися в підйомних кранах та тролейбусах, або відрізки спіралів ТЕНів (теплоелектронагрівник), шматки товстого високоомного дроту. Дещо зменшити струм можна навіть за допомогою розтягнутої дверної пружини зі сталі. Баластовий опір можна включати стаціонарно (рис.14) або так, щоб потім можна було відносно легко вибрати потрібний струм. Більшість дротяних резисторів великої потужності виготовлені у вигляді відкритої спіралі, встановленої на керамічний каркас довжиною до півметра, як правило, у спіраль смотана та дріт від ТЕНів.

Один кінець такого опору підключають до виходу СТ, а кінець дроту "маси" або тримача електродів обладнають знімним затискачем, який легко перекинути по довжині опору спіралі, вибираючи потрібний струм (рис.15). Промисловість випускає для СТ спеціальні магазини опорів з перемикачами та потужні реостати. До недоліків такого способу регулювання треба віднести громіздкість опорів, їх сильне нагрівання при роботі, незручність при перемиканні.

Але зате баластові опори, хоч і володіючи часто грубою і примітивною конструкцією, покращують динамічну характеристику СТ, зрушуючи її в бік крутопадаючої. Трапляються СТ, які без баластового опору працюють вкрай незадовільно.

У промислових апаратах регулювання струму за допомогою включення активного опору через їхню громіздкість і нагрівання не знайшла поширення. Зате дуже широко застосовують реактивне шунтування – включення у вторинний ланцюг дроселя. Дроселі мають різноманітні конструкції, часто поєднані з магнітопроводом СТ в одне ціле, але зроблені так, що їх індуктивність, а значить, реактивний опір регулюється переважно переміщенням частин магнітопроводу.

Водночас дросель покращує процес горіння дуги. Через конструктивну складність дроселі у вторинному ланцюзі саморобних СТ не застосовують.

Регулювання струму у вторинному ланцюзі СТ пов'язана з певними проблемами. Так, через пристрій, що регулює, проходять значні струми, що призводить до його громіздкості. Крім того, для вторинного ланцюга практично неможливо підібрати настільки потужні стандартні перемикачі, щоб вони витримували струм до 200 А. Інша справа ланцюг первинної обмотки, де струми в п'ять разів менші, перемикачі для яких є ширвжитком. Послідовно з первинною обмоткою можна включати активні та реактивні опори. Тільки в цьому випадку опору резисторів та індуктивності дроселів повинні бути значно більшими, ніж у ланцюзі вторинної обмотки.

Так, батарея з кількох паралельно з'єднаних резисторів ПЕВ-50...100 сумарним опором 6-8 Ом здатна знизити вихідний струм 100 А вдвічі. Можна зібрати кілька батарей та встановити перемикач. Якщо немає у розпорядженні потужного перемикача, можна обійтися кількома.

Встановивши резистори за схемою (рис.16), можна досягти комбінації 0; 4; 6; 10 Ом. Замість резисторів, які при роботі сильно нагріватимуться, можна встановити реактивний опір дросель.

Дросель можна намотати на каркасі від трансформатора 200-300 Вт, наприклад, від телевізора, зробивши відводи через кожні 40-60 витків, підключені до перемикача (рис.17). Погасити потужність можна, включивши в якості дроселя вторинну обмотку якогось трансформатора (200-300 Вт) з вторинною обмоткою, розрахованою приблизно на 40 В. Дросель можна виготовити і на незамкнутому прямому сердечнику.

Це зручно, коли вже є готова котушка з 200-400 витками дроту. Тоді всередину треба набити пакет прямих пластин з трансформаторного заліза. Необхідний реактивний опір підбирається в залежності від товщини пакета, орієнтуючись по зварювальному струму СТ.

Наприклад: дросель, виготовлений з котушки, що містить приблизно близько 400 витків дроту діаметром 1,4 мм, набитий пакетом заліза із загальним перерізом 4,5 см2, довжиною, що дорівнює довжині котушки, 14 см. Це дозволило зменшити струм СТ до 120 А, т .е. приблизно 2 разу. Дросель такого типу можна зробити і з плавно регульованим реактивним опором. Потрібно виготовити конструкцію для регулювання глибини введення стрижня осердя в порожнину котушки (рис.18, де 1 - сердечник; 2 - фіксатор; 3 - котушка). Котушка без сердечника має нікчемний опір, при повністю введеному стрижні її опір максимально. Дросель, намотаний відповідним проводом, мало гріється, але у нього сильно вібрує сердечник. Це треба враховувати при стяжці та фіксації набору пластин заліза.

Слід зазначити, що з трансформаторів з невеликими струмами х.х. (0,1...0,2 А) вищеописані опори в ланцюзі первинної обмотки практично не впливають на вихідну напругу х.г. СТ і це не позначається на процесі запалення дуги. У СТ зі струмом х.г. 1-2 А при внесенні до первинного ланцюга баластного опору вихідна напруга зменшується вже відчутно. За своїм досвідом можу сказати, що будь-яких виражених негативних явищ на запалення та горіння дуги додані послідовно первинної обмотки активні та реактивні опори не чинять.

Хоча якість дуги все ж таки погіршується, в порівнянні з включенням резистора, що гасить, в ланцюг вторинної обмотки.

У СТ можна комбінувати регулятори або обмежувачі струму різних типів. Наприклад, можна використовувати перемикання витків первинної обмотки в комбінації з підключенням додаткового резистора або інакше.

Надійність зварювального трансформатора

Надійність зварювального апарату залежить як від конструктивних факторів, так і від режиму та умов експлуатації. Надійні, ретельно виготовлені трансформатори працюють багато років, без проблем витримуючи нетривалі перевантаження та вади в експлуатації. Легкі переносні конструкції, з проводами в лаку, що ще розвивають непомірну для себе потужність, як правило, довго не живуть. Вони поступово зношуються так само, як, наприклад, згодом зношується одяг чи взуття. Хоча з огляду на значні обсяги виконаних робіт і невисокі витрати на їх виготовлення це цілком виправдовує їх існування.

Найлютішими ворогами СТ є перегрів та проникнення вологи. Найдієвішим засобом проти перегріву є надійні обмотувальні дроти із щільністю струму не більше 5-7 А/мм2. Щоб провід швидко охолоджувався, він повинен мати хороший контакт з повітрям. І тому в обмотках роблять щілини (рис.19).

Спочатку намотують перший шар і із зовнішніх сторін вставляють дерев'яні або гетинаксові планки товщиною 5-10 мм, потім планки вставляють через кожні два шари дроту: так кожен шар має контакт із повітрям з одного боку. Якщо СТ встановлюють без обдування, щілини повинні орієнтуватися вертикально. Тоді через них постійно циркулюватиме повітря: тепле піднімається вгору, а знизу засмоктується холодне. Ще краще, якщо СТ постійно обдувається вентилятором. Взагалі примусове обдування мало впливає на швидкість нагрівання трансформатора, зате помітно прискорює його охолодження.

Найшвидше нагріваються і найгірше охолоджуються тороїдальні трансформатори. У СТ, що сильно гріється, навіть потужне обдування не вирішить цієї проблеми, і тут доведеться утримувати температуру обмоток помірним режимом роботи. Також на охолоджуваність трансформатора впливає кількість витків обмоток: що менше витків, то вона вища.

Крім об'єктивних і цілком зрозумілих причин виходу зварювальних трансформаторів з ладу, в основному пов'язаних з недосконалістю конструкції, я на підставі свого досвіду хочу відзначити ще один, начебто неявний, але дуже поширений спосіб: як загробити СТ.

Причиною в цьому випадку, як не дивно, є падіння напруги в електромережі... СТ перестає нормально зварювати, якщо мережна напруга сильно падає або лінія електропередачі має значний власний опір порядку кількох ом. На жаль, і перша, і друга поширена у нас повсюдно.

Якщо при напругі, що впала, можна хоч точно з'ясувати причину, взявши вольтметр і вимірявши напругу, то в другому випадку справа складніше: високоомний вольтметр не відчуває опору лінії в кілька ом і показує нормальну напругу, зате ці кілька ом можуть запросто наполовину погасити потужність СТ, власне опір якого у дуговому режимі незначний. Але до чого тут падіння потужності до "згоряння" СТ? А справа ось у чому. Коли власник "зварювання", порядком намучившись з непрацюючим від мережі 220 В апаратом, розуміє, що нічого змінити він не в силах, а працювати як треба: пропадає заробіток або йде будівництво, холоне розчин, ... то в таких випадках дуже часто апарат включають у мережу на 380 Ст.

Справа в тому, що все розведення зазвичай робиться від трифазної лінії: "нуль" і три "фази". Якщо підключити до "нуля" та однієї "фази" - фазна напруга, то це і є звичні 220 В. Якщо ж підключитися до "фази" та "фази" - лінійна напруга, то з двох проводів зніматиметься 380 В. А саме так роблять недбайливі зварювальники з однофазними апаратами, розрахованими на 220 Ст.

При цьому СТ починає добре працювати, щоправда, дуже часто дуже недовго. "Палят" оскільки слабкі саморобні конструкції, так і надійні промислові апарати. А все ж дуже просто: якщо напруга в загальній електромережі падає, наприклад, на 50 В, і від 170 В апарат не хоче працювати, то між "фазами" при цьому залишається 330 В, що вбивчо для будь-якого СТ...

Часто власники зварювальних апаратів просто лінуються зайвий раз переносити свої "зварювання": адже маса чимала, і ті залишаються на вулиці, мокнуть під дощем, їх засипає снігом... Після такого відношення міжвиткове замикання справа цілком звична, обмотки СТ "згоряють", і вся конструкція виходить з ладу.

Але все ж таки основним ворогом СТ є перегрів. Ну а якщо належить зварювати багато і швидко, а СТ намотаний не ахти якими проводами і катастрофічно швидко гріється, можна запропонувати один кардинальний засіб боротьби з перегрівом.

Перегріву можна не боятися, якщо весь трансформатор повністю занурити у трансформаторну олію. Маючи значну теплопровідність, масло не тільки відводить тепло з обмоток, але і є додатковим ізолятором. У найпростішому вигляді це відро з олією з втопленим у ньому СТ, звідки виходять лише чотири дроти, таке "диво" іноді можна побачити на подвір'ях у сільській місцевості. Трохи трансформаторної олії можна злити, наприклад, із старих холодильних агрегатів. Хоча в народі кажуть, що у разі нагальної потреби підійдуть і інші типи, аж до соняшникової... Щодо соняшникової не знаю, сам не перевіряв.

Іншим важливим елементом конструкції СТ є зовнішній корпус. При встановленні СТ в корпус особливу увагу треба приділяти його матеріалу та можливості протоку повітря для охолодження, при цьому верх повинен бути закритий, оберігаючи трансформатор від дощу. Корпуси або хоча б деякі їх частини краще робити з магнітних матеріалів (латунь, дюраль, гетинакс, пластмаси). СТ створює потужне магнітне поле, що притягує до нього сталеві елементи. Якщо корпус зроблений з жерсті або навпроти осі первинної обмотки пригвинчені сталеві панелі, то при роботі вся ця конструкція втягуватиметься всередину і вібруватиме. Звук при цьому іноді буває таким, що його можна порівняти хіба що з роботою пили потужної циркулярки. Тому встановлювати СТ можна або в цільовигнутий жорсткий сталевий корпус, який не так піддається вібраціям, або робити панелі навпроти хоча б первинної обмотки з немагнітних матеріалів.

У корпус можна встановити вентилятор або зробити його герметичним та залити трансформаторним маслом.

І, нарешті, остання рекомендація. Якщо ви все ж таки виготовили СТ, але є новачком у зварювальній справі, то для його випробувань краще запросити спеціаліста. Зварювання - справа дуже непроста, і в людини без досвіду навряд чи щось вийде відразу. Обов'язково придбайте або виготовте маску з номером скла С-4 або Е2. Електрична дуга видає потужне ультрафіолетове випромінювання, яке негативно впливає на шкіру і насамперед на очі. При поразці очей у полі зору з'являється жовта цятка, яка потім поступово зникає, кажуть "зловити зайчик".

Якщо ви встигнете "словити" поспіль відразу два такі "зайчики", то негайно припиняйте всі експерименти з електричною дугою. При появі перед очима кількох "зайчиків", вони, як правило, потім зникають, і людина заспокоюється, проте пізніше, через кілька годин, це явище загрожує такими наслідками, які на собі краще не відчувати.

Автор: І.Зубаль

Дивіться інші статті розділу зварювальне обладнання.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем ​​з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву Жителі країн із мігрантами посміхаються частіше 16.05.2015 Всі знають про американців, що вічно посміхаються (навіть якщо самих американців в очі не бачили) і вічно похмурих росіян; іноді до росіян додають китайців, які теж не надто щедрі на посмішку. Ні те, ні інше ні добре, ні погано - у кожному суспільстві є свої неписані правила поведінки, у тому числі й щодо вираження емоцій, і не варто, що називається, потикатися в чужий монастир зі своїм статутом. Проте такі правила поведінки можна вивчати: адже дійсно було б цікаво з'ясувати, чому в одних країнах прийнято посміхатися, а в інших – ні. На думку психологів з Вісконсинського університету в Мадісоні, не останню роль у усмішливості людей відіграє те, скільки іммігрантів довелося прийняти їхній країні за свою історію. У своїй роботі дослідники використали статистичну величину, що дозволяє оцінити історичну гетерогенність населення на тій чи іншій території. Наприклад, у Канади вона дорівнює 63 - тобто саме стільки країн за останні 500 років були для неї міграційними "донорами". Слід наголосити, що тут враховується саме значний вплив - тобто потік мігрантів повинен був залишити добре помітний слід у сучасній популяції. У Китаю та Японії показник гетерогенності дорівнює 1 - до них приїжджали, може, і багато, але значного популяційно-культурного впливу не сталося. Показник історичної гетерогенності порівняли про те, як різні люди висловлюють свої емоції. Для цього скористалися даними більш ранньої роботи, в якій близько 5 000 осіб з 32 країн просили уявити якусь емоційну ситуацію з життя, але ті емоції, які вони мали відчувати, проявити сильніше або спробувати їх приховати. Наприклад, людину просили уявити, що вона засмучена через догану начальства, але все одно повинна посміхатися - або ж що вона зустріла старого друга, і має продемонструвати якомога більшу радість від зустрічі. Загалом люди з країн з великою гетерогенністю (іншими словами, з великою історичною часткою мігрантів) були емоційнішими, тобто легко показували те, що насправді відчували. Тоді психологи продовжили експеримент: кілька сотень добровольців з різних країн, серед яких були і США, і Японія, і Франція, та ін., попросили оцінити чужу посмішку - але не просто посмішку, а привід, яким інша людина могла б посміхнутися вам назустріч . Наприклад, якщо він просто щасливий – чи може він вам посміхнутися? А якщо він хоче щось вам продати? А якщо він почувається по відношенню до вас на нижчій соціальній сходинці? У кожному випадку передбачалося по сім варіантів відповіді, від "так, я повністю згоден, що він може мені посміхнутися" до "ні, це не дає йому жодного права посміхатися до мене". Об'єднавши результати обох експериментів, автори роботи дійшли висновку, що в країнах, які приймали багато мігрантів, посмішка розцінюється як дружній знак, у той час як у країнах з малим числом мігрантів посмішка служить соціально-ієрархічним цілям, тобто вона не так висловлює емоції. скільки виконує певну роль соціальному обряді. Результати роботи опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences. Жодних етичних висновків тут робити не варто, просто якщо в країні стикається багато людей із різних культур, різних соціальних традицій, то для того, щоб якось нівелювати соціальну напругу у спілкуванні, доводиться покладатися на посмішку. Якщо ж у країні чужинців завжди було мало, то й соціальні правила виявляються одні на всіх, і нічого непередбачуваного не можна очікувати, соціальна напруженість, якщо вона виникає, згладжується за рахунок інших механізмів, без допомоги посмішки. Таке пояснення справді може певною мірою пояснювати різну усмішливість у різних країнах. Втім, самі автори роботи говорять про те, що виявлена ​​закономірність потребує уточнення. Надалі вони збираються точно також проаналізувати стиль спілкування у людей з різних штатів: адже і в США є області, де мігрантів завжди виявлялося менше, ніж на решті територій, і не факт, що в таких районах ви завжди можете розраховувати на американську посмішку.

Інші цікаві новини:

▪ Електроніка з нікелем - причина висипу

▪ Нанотаблетки з мікродвигуном

▪ Інтернет-кабелі стають джерелами електроенергії

▪ Процесор Intel Core i9-10900K для ігрових систем

▪ Бетон, на якому тане лід

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Параметри радіодеталей. Добірка статей

▪ стаття Не солоно хлібавши. Крилатий вислів

▪ стаття Чи розрізняють тварини кольори? Детальна відповідь

▪ стаття Поривчастий фронт. Поради туристу

▪ стаття Електроніка в автодіагностиці Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Загадка хустки. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024