Hegesztés mikrohullámú sütő trafóval

Egy igazi barkács jellem biztosan eljátszott már a gondolattal, hogy nem is olyan bonyolult szerkezet egy hegesztőtrafó, miért ne lehetne otthon összerakni.

Nem kell hozzá más, mint egy régi mikrohullámú sütő, egy kevéske lakozott rézvezeték, egy hegesztőpisztoly és egy hegesztőcsipesz.

Ha megvan még otthon a régi, elromlott, vagy lecserélt mikród, akkor szerencsés vagy.

Ha nincs sebaj, menj el a legközelebbi méh telepre és szerezz be egyet fillérekért.

A mikrohullámú sütő transzformátorának felépítése

Kezdj a trafóval.

Egy mikrohullámú sütő transzformátorának felépítése egyszerűen és tömören a következő.

Áll egy zárt vasmagból, ami általában egy “E” vasmag.

Továbbá a rajta található réztekercsekből (primer tekercs és szekunder tekercs).

A primer tekercs kapja a bemenő áramot, amely a szekunder tekercsben gerjesztett mágneses fluxus hatására feszültséget indukál.

A mikrohullámú sütő transzformátora egy mágneses fluxus szivárgási transzformátora.

Szerkezetéből látható, hogy primer és szekunder tekercse (primer 220V, szekunder 1500V-2100V, izzószál feszültsége 2,6V~3,3V) külön van feltekerve, és egy bizonyos távolságra van még egy mágneses szilícium acéllemezek csoportja.

Ez a szerkezet a volt-amper karakterisztikáját nagyon eltér a hagyományos teljesítménytranszformátoroktól.

Amikor a terhelési áram növekszik, a kimeneti feszültsége jelentősen csökken, megközelítve az állandó áramjellemzőt.

Az általános teljesítménytranszformátor üresjárati árama nagyon kicsi, a teljes teljesítményáram mindössze 5-10 százaléka, míg a fluxusszivárgó transzformátor primer árama terhelés nélkül nagyon nagy, körülbelül 30-60 százaléka. teljes terhelési áram, általában 2A ~ 4A.

Valójában az elsődleges tekercs ekkor már mágneses telítettség állapotában van.

Ha a primer vagy a szekunder tekercs erősen rövidre van zárva, a nagy primer áram kioldja a mikrohullámú sütő 10A-es biztosítékát, és még a levegőkapcsolót is kioldja a lakásban.

A megfelelő tekercs és vezeték kiválasztása

Az alábbi táblázat tartalmát átfutva válasszuk ki a szimpatikus (pontosabban a célzott áramerősséghez leginkább megfelelő) szekunder oldali vezeték keresztmetszetet, majd minimum 2 menetet tekerjünk a trafóra szekunderként.

Mivel ponthegesztőt készítünk, így a legkisebb BI (bekapcsolási idő) oszlopot is használhatjuk, mint tájékoztató információ.

Rövid idejű (tipikusan max 4-8 mp) terheléseknek lesznek kitéve a kábelek, így ezek az értékek - a tapasztalataim szerint - túlléphetőek (értsd ~1,5-2 szorzó).

Minél rövidebb kivezetésekre kell törekedni, a csatlakozási pontokat gondosan kell kivitelezni.

Valóban érdemes eltávolítani a két tekercs között lévő un. mágneses söntöket!

Néhány tized voltot és nagyobb áramerősségeket tudunk így elérni ugyan azon szekunder menetszám esetén.

Érdemes nagyon gondosan kimunkálni a munkakábel csatlakozási végeket!

A legjobb eredményt azzal értem el, hogy a sarukat rápréseltem a kábelvégekre, majd forrasztással gondoskodtam a jobb vezetésről.

Nagy teljesítményű pákám, vagy "forrasztó lámpám" nem lévén, egy egyszerű hőlégfúvóval végeztem el a saruk forrasztását, némi lágyforrasztáshoz használt folyasztószer bevetésével (miközben könnyfakasztóan sok forrasztóónt nyel el a művelet...).

A MOT előkészítése és a szekunder tekercs

A MOT előkészítésénél szintén a legjobb stratégia, ha átnézünk néhány olyan videót, amely a MOT alapú ponthegesztők készítésével foglalkozik.

El kell távolítani a szekunder (vékonyabb huzalozású, nagyobb menetszámú) és a magnetron fűtés (néhány menetnyi vastagabb szigetelt menet középen) tekercseit .

A szekundert legkönnyebben úgy lehet eltávolítani, hogy vasfűrésszel levágjuk a tekercs egyik oldalának a vasmagból kiálló mindkét részét, majd a másik irányba kiütögetjük (bár inkább kiszenvedjük) a vasmagból a maradékot.

Aztán vastag zománcozott rézhuzalt használhatunk a vasmagra tekercseléshez.

Keríts valahonnan egy hosszab réz huzalt, aminek lakkozottnak és szigeteltnek kell lennie.

Lehetőleg sodrott rézhuzalt keress, ami nehezebben törik meg és jó tartással bír.

Méretét tekintve elegendő egy vékonyabb, 3-4 mm keresztmetszetű rézhuzal is.

Figyelj a menetszámra, lehetőleg 8-10 menetnél többet ne csévélj fel egy sorba, valamint összesen két sorba tekerd fel a huzalt.

Ha ez meg van, igazából készen is van a hegesztőgéped.

A bemenő oldali, azaz a primer tekercs kapcsaira (használhatsz sorkapcsot is) forraszd rá a mikróból kiszerelt tápkábelt (ügyelj a pozitív és negatív pólusokra).

A trafó és a tápkábel vezetékei közé iktasd be a kapcsolót is, így biztonságosabban tudod tesztelni a gép működését.

Ha ez meg van, a szekunder tekercs kivezetései közé rakj egy darab drótot, vagy fém rugót, vagy bármit ami fémből van.

Teljesítmény, szabályozás és impulzusidő

Úgy tűnt, hogy ezt a technikát (dimer/dimmer) többnyire fényforrások szabályozására használják leginkább, de - utánajárva a neten a témának - sok teljesítményszabályozással foglalkozó cikk és projekt dimert használ az induktív terhelésekkel (motorok, transzformátorok) kapcsolatban is.

Számos forrásanyag áttekintése során Giorgos Lazaridis projektje fogott meg leginkább.

Bár időben egy elég veretes (2010.01.01? hmm...) cikkről van szó, amiben részletesen ismerteti az áramkörének működését, de megnyerően elegáns az alapötlete és frappánsan egyszerű az elektronika.

Olcsó alkatrészekből áll, ráadásul a triakon és az optodiakon kívül mindenem volt.

Azonban Lazaridis projektje csak a teljesítményszabályozást teszi lehetővé, így a kapcsolást kissé továbbfejlesztettem, hogy az időt is be lehessen állítani.

Az eredeti cikk részletesen ismerteti az áramkörének működését, így itt nem is térek ki erre.

Az eredeti fázishasító áramkört - ebben a kapcsolásban az NE556 második tagja - R8, PT1, C4, R10, P2, R11, Q1 és R12 komponensek alkotják, ebben nincs semmi lényegi változtatás (néhány alkatrész értékén kívül).

Azonban a nullátmenet érzékelését (ZCD, Zero Carrier Detect) egy picit átdolgoztam, az alapja egy 4N25-ös optocsatoló.

Korábbi (sajnos már sok-sok évvel ezelőtti) tapasztalatok alapján illesztettem be R3-at az optocsatoló fotó-tranzisztorának bázisa és emmitere közé, ugyan is meglehetősen érzékeny tud lenni a 4N25 nyitott bázissal.

A kapcsolás további módosítása is végtelenül egyszerű: az NE556 első tagja és R7, P1, C2 komponensek által alkotott monostabil multivibrátor (monoflop) engedélyezi a fázishasító monoflop működését, a beállított/kívánt ideig.

Amíg az első monoflop aktív, addig a második monostabil "nincs resetelve", azaz pöröghet (pin5 → pin10).

Emiatt - pontosabban Q1 jel invertáló funkciója miatt - viszont meg kellett oldani, hogy inaktív állapotban ne kapjon vezérlést az optodiak.

Ezt a feladatot D2, Q2, R13 komponensek látják el: ha inaktív az első monoflop, akkor az OUT1 kimenet (pin5) alacsony szintű.

Ez az alacsony szint lehúzza D2 katódját és egyben Q2 bázisát is.

Q2 zár, így az emmiterén nincs feszültség az optodiak LED-jének meghajtásához.

Egy további apró módosítás található még a kapcsolásban: az első (időbeállító) monoflop indításánál meg kellett oldani, hogy a "start" gomb nyomva tartásától független legyen az időzítés időtartama.

A hegesztőgép összeszerelése és próbája

A BTA41 triak 40A folyamatos és a 400A impulzus terhelési kapacitása ebben az alkalmazásban bőven elég, de a biztonság kedvéért egy kisebb hűtőbordára szereltem.

Mind az eredeti, mind a módosított kapcsolás egészen jó modellezhető és elemezhető szimulátor programokkal.

Teszt gyanánt a National Istruments Multisim egy korábbi (ha minden igaz V10.4) próba verzióját engedtem rá a saját kapcsolásom egy egyszerűsített módozatára.

A kapcsolásom néhány érzékenyebb alkatrészeinek értékét is így ellenőriztem.

A kapcsolás felélesztésénél kulcsfontosságú a fázishasítást végző késleltető áramkör helyes belövése.

Én (az első próbát kivéve) ezt a MOT helyett bekötött hagyományos izzóval működtetett hegesztővel végeztem: maximális CONT2 (pin11) vezérlő feszültség mellett PT1-et addig állítottam, amíg az izzó majdnem teljesen "elalszik".

A tapasztalatok alapján a start gomb "nyomva tartásának mentesítése" nem sikeredett igazán kielégítően: így nagyon érzékeny ez az áramkör.

Képes akkor is elindulni, ha pl.: a kapcsolót éppen csatlakoztatom...

Bár egy nagyobb 12V-os, PC táp bontásából származó ventilátor is belekerült a kész ponthegesztőbe, de nincs rá igazán szükség.

Se a trafó vasmagja, se a szekunder vezetékek, de még a triak sem melegszenek annyira, hogy hűteni kelljen őket.

A kísérletezgetés és a belövés megkönnyítése miatt a nyákokba is kerültek kontroll LED-ek, de ezek valójában elhagyhatók.

A kapcsolási rajzon LED4 és LED3 van kivezetve az előlapra.

Egy régebbi bontott mágneskártya olvasó dobozába pakoltam bele a ponthegesztőmet, ami ~1,2mm-es acéllemezből készült.

De a doboz fedelét/tetejét a későbbiekben egy nem mágnesezhető anyagúból kell majd kialakítani.

A hegesztő toll és a vezetékek kialakítása

A hegesztő tollat kifejezetten az akkumulátor cellák ponthegesztésére szántam, ahol is nem kellenek akkora áramok, vagy épp csak lényegesen rövidebb ideig.

A könnyebb kezelhetőség érdekében a ponthegesztőtől futó vezetékek keretmetszetére csak Ø16mm²-t választottam, ~60-70cm-es hosszban, ívhegesztő munkakábelből.

A vezetékek egyik vége Dinse dugókban végződnek, a másik végük egy-egy szigetelt érvéghüvelyen keresztül egy 16-os sorkapocs (csoki) szemekhez csatlakozik.

A sorkapcsos megoldás egyrészt jól rögzíti a munkakábelt, másrészt könnyen cserélhetővé teszi az elektródát.

A sorkapocs szemek rögzítését úgy oldottam meg, hogy középen megfúrtam, majd egy vezető réteg nélküli üvegszálas lemezek közé szorítottam/csavaroztam őket.

A sorkapcsokat tartó lemezeket egy hőre nem lágyuló szigetelő anyagból készült (esetemben bakelit) pálcára rögzítettem, ami munka közben egy kis tartást ad a kábeleknek, így egy kicsit kényelmesebb a tollal történő munka is.

A ponthegesztés indítását egy panelba forrasztható mikrókapcsolóval oldottam meg, amelyet a toll feje környékén kapott helyet.

A toll ebben a kivitelben melegszik ugyan, de egyáltalán nem kényelmetlen módon.

Volt, hogy több órát birkóztam a tollal, mégsem éreztem elviselhetetlennek sem a kábelek, sem az elektródák környékén a melegedést.

Az egyszer már jól belőtt idő és áramerősség értékeket elég körülményes ismét megtalálni a potikkal.

Használhatóság és gyakorlati tapasztalatok

Így már viszont elég rendesen melegedtek a rövidzár kábelek, de a trafó, annak szekunderje és a triak meg se érezte a terhelést.

Az áramkör felélesztésénél kulcsfontosságú a fázishasítást végző késleltető áramkör helyes belövése.

A hegesztőgép ki-be kapcsolásához a mikróból is kiszerelhetsz egy kapcsolót.

Ha van egy régi számítógép ventillátorod, akkor azt érdemes felszerelni hűtésnek és akár egy külön kapcsolót csinálni neki is.

Amennyiben nagyobb feszültségre és ezáltal nagyobb áramerősségre volna szükségünk, több mikró trafóját is felhasználhatjuk.

Ezesetben csak annyi a dolgunk, hogy mindegyik trafó szekunder tekercse helyére sorba csévéljük a rézhuzalt, valamint sorba kötjük a primer tekercseket is.

Ezesetben már egy vastagabb, 5-8 mm keresztmetszetű huzalra lesz szükség.

Hangsúlyozzuk, hogy mindenki kellő tapasztalattal, saját felelősségére és a szükséges villamos ismeretek birtokában kezdjen neki egy ilyen hegesztőgép ősszeállításának.

Senkit sem bíztatunk ilyen házilag gyártott eszközök elkészítésére, hiszen egy egyszerűbb hegesztőgép potom összegekért megvásárolható akár a piacon is.

Ráadásul a mai gépek már inverteresek is, ami azt is jelenti, hogy nem szükséges egy erősebb, inverteres hegesztő készülékbe hatalmas trafót építeni.

A mikrohullámú sütő alkatrészeinek ellenőrzése

A mikrohullámokat a készülék lelke, a magnetron állítja elő, mely az antennán keresztül bocsájtja ki a sütőtérbe.

Fontos!

Távolítsa el a magnetron két kivezetéséről elmenő vezetékeket (laposfogóval).

Ha az ohmmérő végtelen értéket mutat, térjen át a 4. lépésre.

Ha az ohmmérő a végtelen értéknél kevesebbet mutat, akkor a magnetron zárlatos.

Csatlakoztasson egy ellenállásmérő műszert a magnetron két kivezetése közé.

Az ohmmérőnek 1 Ohmnál kevesebb értéket kell mutatnia.

Ha az ohmmérő 1 Ohmnál nagyobb értéket vagy végtelen ellenállást mutat, a magnetron hibás.

Ez megszakítja az áramkört, ha a hőmérséklet a magnetron környezetében kb.

A nagyfeszültségű (N. F.) transzformátor a bemenő hálózati feszültséget (primer tekercs, 220/230 V váltófeszültség) kb.

VIGYÁZAT: Az üzemelési ciklus ideje alatt a készülékben nagyfeszültség van jelen, ezért különlegesen óvatosan kell eljárni.

Áramtalanítsa a készüléket és távolítsa el a sütő burkolatát és süsse ki a kondenzátort.

Távolítsa el a N. F. transzformátor primer tekercsének egyik kivezetését.

Egy ohmmérő segítségével ellenőrizze a primer tekercset folytonosságra, illetve szakadásra.

Ha az ohmmérő kb. 1,0 Ohmot mutat, térjen át a 4.

Ha az ohmmérő zérus vagy végtelen értéket mutat, cserélje ki a transzformátort.

Válasza le a nagyfeszültségű transzformátor szekunder tekercsének HV kivezetéséről elmenő vezetéket.

Egy ohmmérő segítségével ellenőrizze a folytonosságot a transzformátor kimenete és a sasszé között.

Ha az ohmmérő kb. 75 Ohmot mutat, térjen át az 5. lépésre.

Ha az ohmmérő zérus vagy végtelen értéket mutat, cserélje ki a transzformátort.

Csatlakoztassa ismét a transzformátor primer tekercséről elmenő vezetékeket.

Krokodil csipeszek segítségével csatlakoztassa egy váltakozófeszültség mérőműszer egyik pólusát a fűtőtekercsnek a kondenzátorral közös kivezetéséhez.

A feszültségmérő műszer másik pólusát csatlakoztassa a fűtőtekercs másik, a magnetronnal közös pólusához.

A magnetronon a kivezetések mellett az F és FA betű jelzések láthatók.

A fűtőtekercsnek az a kivezetése, amely közvetlenül a magnetronhoz csatlakozik, mindig az F jelű kivezetéshez kell, hogy kapcsolódjon.

Csatlakoztassa ismét a készüléket hálózati tápfeszültséghez és állítsa az időkapcsolót főzési műveletre.

VIGYÁZAT! Körülbelül 2000V váltakozófeszültség (4500V egyenfeszültség) van jelen a transzformátor nagyfeszültségű kivezetésén.

Lehetőség szerint ne érjen hozzá a nagyfeszültségű kivezetéshez, a mérővezetékeket is tartsa távol.

A mérés alatt ne érintse meg a mérőműszert vagy a mérő vezetékeket.

A mért feszültség értéke alacsony, de az áram igen magas és életveszélyes.

Ha a feszültségmérő zérus értéket mutat, térjen át a 9. lépésre.

Ha a feszültségmérő 2 és 3 V váltófeszültség közötti értéket mutat, ellenőrizze a fűtőtekercs kivezetések érintkezéseit.

Ha a feszültségmérő 3V váltófeszültség feletti értéket mutat, a transzformátor fűtőtekercse rendben van.

Kapcsolja ki a sütőt, áramtalanítsa a készüléket és süsse ki a kondenzátort.

Csatlakoztassa ismét a hálózati tápfeszültséget és állítsa az időkapcsolót üzemelésre.

VIGYÁZAT! Ha a feszültségmérő 220/230 V váltakozófeszültséget mutat, cserélje ki a transzformátort.

Ha a feszültségmérő zérus értéket mutat, ellenőrizze a hálózati egységet.

VIGYÁZAT! Ne kísérelje meg megmérni a szekunder tekercsen fellépő nagyfeszültséget!

A feszültség sokszorozó rész egy diódából és egy puffer kondenzátorból áll.

A dióda (egyenirányító) a váltakozó áramot lüktető egyenárammá alakítja át.

A megfelelő polaritással történő beépítés érdekében fontos megjegyezni, hogy a diódaházon látható nyíl alakú jelnek a sasszé (föld) felé kell mutatnia.

Áramtalanítsa a készüléket és távolítsa el a sütő burkolatát és süsse ki a kondenzátort.

Húzza le a dióda csatlakoztatását a kondenzátor kivezetéséről.

Egy ohmmérőt kapcsoljon R x 10.000 Ohm vagy annál nagyobb méréshatárra és ellenőrizze a dióda ellenállását mindkét irányban.

Az ohmmérőnek kb. 100.000 Ohmot kell mutatnia az egyik és végtelen értéket a másik irányban.

Ha mindkét irányban zárlat vagy végtelen ellenállás mérhető, a dióda hibás.

A kondenzátor tárolja az elektromos energiát a váltakozó áramú feszültség egyik félperiódusa alatt, majd a másik félperiódus alatt leadja azt.

Amikor a kondenzátor szakadt, a magnetron nem kap nagyfeszültséget.

A zárlatos kondenzátor (belső zárlat, vagy zárlat a házhoz - sasszéhoz) nagy hálózati áramfelvételt eredményezhet és lekapcsolhatja a lakás hálózati kismegszakító biztosítóját, vagy kiégetheti a sütő biztosítékát.

Áramtalanítsa a készüléket és távolítsa el a sütő burkolatát és süsse ki a kondenzátort.

Húzza le a kondenzátor kivezetéseiről elmenő vezetékeket.

Csatlakoztassa az ohmmérő egyik vezetékét e kondenzátor házához és ellenőrizze a folytonosságot a kondenzátor mindkét kivezetése felé.

Ha az ellenállásmérő műszer bármilyen ellenállás értéket vagy zérus ellenállást mutat a ház és bármelyik kivezetés között, a kondenzátor zárlatos a föld felé.

Ha az ohmmérő végtelen ellenállást mutat, térjen át a 4.

Állítsa az ohmmérő méréshatárát R x 1000 vagy annál nagyobb értékre és csatlakoztassa a mérővezetékeket a kondenzátor két kivezetésére.

Ha az ohmmérő zérus értéket mutat és ott is marad, a kondenzátor zárlatos.

Ha az ohmmérő azonnal végtelen értéket mutat, a kondenzátor szakadt.

Gyakorlati jegyzetek a tekercselésről és a terhelésről

A vízvezetékhez használatos fehér teflon szalag két rétegben kiválóan megfelel a célnak (a gázhoz használt sárga erősebb).

Tudom, a hobbi, az hobbi, de ennek az MKH 10mm2 es vezetéknek 6-700 Ft körül van métere.

Van fekete bandázs szalagom.

Villanyos amatőr körökben jellemzően van bontásból (ilyen-olyan), ezért nem nagyon merül fel az ár-kérdés.

Amilyen van (különböző keresztmetszetek) lecsupaszít, összesodor a kívánt keresztmetszetre.

Tömör (egy eres) vezeték is jó, de némileg kisebb keresztmetszetet ad és nehezebben összesodorható, hajlítható, fazonra igazítható.

Próbálkozom a ponthegesztő építéssel.

Vissza olvastam teljesen, de itt inkább hegesztésről szól a téma.

Én mikrosütő transzformátorából csináltam.

(3 menet 35mm2 vezeték pont befért) .

Megvettem hozzá az alin a 100A vezérlő modult (AC9-12V DIY NY-D01 Control Board 40A/100A Spot Welding Machine Control Board ) .

Oldja meg ahogy akarja.

Szerencsére jól működik.

A lágyindítást azért nem gondolnám jónak, mert mire elindul, nagyjából kész a hegesztés.

Próbálkoztam elosztó gyors ki be kapcsolásával, de szétégette a lemezt.

Hát nem olcsó de érdemes lehet megkérdezni villanyszerelőknél, hátha van hulladék darabjuk, általában ilyen 1-2m-es leesők szoktak lenni ipari szereléseknél.

Ha már egyszer felújítást végzek, akkor megpróbálom azt úgy kivitelezni, hogy legalább hangulatában hasonlítson egy profi átalakítási művelethez.

Azaz forrasztás helyett ponthegesztéssel fogom illeszteni a cellákat egymáshoz.

tags: #hegesztes #mikrohullamu #suto #trafo