Споттер схема управления своими руками

Споттер – популярный у авторемонтников-кузовщиков аппарат, позволяющий выправлять вмятины на кузовных деталях автомобилей, подобраться к которым с обратной стороны затруднительно или невозможно без серьезной разборки. С помощью споттера методом точечной сварки к поврежденному участку приваривается крепежный элемент, за который и вытягивается вмятина. Споттеры промышленного изготовления широко представлены на рынке. Достаточно опытный мастер вполне может сделать споттер своими руками.

Споттер и его устройство

Споттер (spotter) – это аппарат для точечной сварки (tack welding). Действие его основано на явлении токового сопротивления. При пропускании электрического тока через точку сварки выделяется большое количество тепла, металл заготовок нагревается до температуры пластичности и заготовки свариваются друг с другом в этой точке. При этом применения сварочных материалов — плавящихся электродов, сварочной проволоки, флюсов и защитных газов не требуется. Нагрев (и остывание) происходят настолько быстро, что нагретый металл не успевает прореагировать с кислородом воздуха и окислиться.

Споттер состоит из следующих основных частей:

корпус, в котором размещены электрические компоненты;
кабель массы;
сварочный пистолет с кабелем;
остро заточенный электрод.

Применяются две основных конструкции споттеров: трансформаторная и инверторная.

Трансформаторный вариант вполне можно сделать своими руками. Инверторный включает в себят высокотехнологичные электронные компоненты, которые в условиях домашней мастерской изготовить проблематично.

Особенности применения споттера

Основные области применения устройства это:

сварка тонкостенных деталей;
рихтовка кузовных деталей без разборки корпуса или обивки.

Споттер чрезвычайно удобен там, где доступ к элементу с вмятиной невозможен или весьма затруднен. К элементу приваривается специальный крепеж, за который с помощью обратного молотка, талей или гидравлических домкратов и исправляется вмятина. У споттера также есть режим нагрева элемента для повышения его пластичности, в результате помятый металл возвращается в свою начальную форму.

Как работает споттер

К поврежденному участку, в центре вмятины точечной сваркой приваривается крепежный элемент. К нему крепится шток обратного молотка, опирающегося на корпус за пределами вмятины. Устройство тянет за шток, имитируя удар киянки с обратной стороны металла, куда нет доступа, и вмятина выправляется.

Сделанный своими руками споттер должен иметь два основных режима работы:

кратковременный, служащий для прикрепления ремонтной шайбы к поврежденному участку;
постоянный — служащий для обычной точечной сварки угольным электродом.

Преимущества такого метода правки вмятин:

Минимальные сопутствующие повреждения, наносимые корпусу и автомобилю в целом.
Быстрота исправления повреждений по сравнению с частичной разборкой автомобиля.

Чтобы в полной мере получить эффект от этих преимуществ, важно при исправлении повреждений своими руками точно соблюдать требования технологии.

Функциональность споттеров серийных моделей

Прежде чем проектировать и изготавливать споттер своими руками, полезно будет изучить функциональность промышленных моделей. Они выполняют:

сварку ремонтных шайб;
сварку стержня, выправляющего вмятины тягой;
нагрев металла для его осадки с помощью графитовых электродов;
систему вентиляции и защиты от перегрева с включением после остывания.
переключение между режимами постоянной работы для нагрева и кратковременным режимом для сварки

Аппараты из магазина отличаются надежностью и несложны в использовании и обслуживании. Специальная подготовка оператора такого аппарата не требуется, достаточно общих навыков сварочных и слесарных работ.

Характеристики споттеров выпускаемых серийно

Основные характеристики следующие:

Параметры сети электропитания — 220 В 50 Гц.
Потребляемая мощность — до 10 киловатт.
Пиковый ток сварки — 1300 А.
Напряжение в рабочей цепи — от 7 до 10 В.
Длительность импульса, задаваемая таймером — от 0 до 1,2 сек.
Переключение между режимами сварки и прогрева.
Тяговое усилие с применением металлического электрода — до 100 кг.
То же для монтажной шайбы — более 100 кг.

Эти параметры могут служить ориентиром и для аппаратов, собранных своими руками.

Методы работы со споттером

Принцип действия устройства по выпрямлению вмятин в тех местах кузова, подобраться к которым с обратной стороны без серьезной разборки обивки или конструкций и узлов автомобиля невозможно, основан на вытягивании вмятой области поверхности за временно приваренный крепеж — монтажную шайбу или металлический стержень. Создаваемое обратным молотком усилие направлено изнутри корпуса к внешней стороне вмятой поверхности, имитируя удары киянкой из недоступного места.

Споттер, сделанный своими руками, в работе

Технологический процесс можно разбить на следующие операции:

Удалить с центра вмятого участка кузова краски, грунта и загрязнений — зачистить надо до голого металла.
Подключить массу споттера к кузову автомобиля. Аккумулятор автомобиля должен быть отключен, а зажигание выключено, во избежание повреждения электрооборудования импульсами сварочного тока.
Приварить точечной сваркой крепежные элементы к центру вмятины.
Выправить вмятину, вытягивая металл за крепежный элемент.
Скручивающим движением удалить крепеж с выравненной поверхности.
Зачистить место крепления шайбы или электрода и подготовить кузовной элемент к окрашиванию.

Для работы со споттером, магазинным или сделанным своими руками, мастеру будет достаточно общих навыков сварочных и слесарных работ. Необходимо выполнять требования производственной безопасности во избежание причинения вреда жизни и здоровью людей и повреждения материальных ценностей.

Схема для сборки самодельного споттера

Чтобы своими руками собрать самодельный споттер, сопоставимый по функциональности и характеристикам в покупным, потребуются навыки в области электромонтажных и слесарных работ. Нужны будут также знания в области схемотехники, чтобы прочитать и реализовать электрическую схему споттера

Схема споттера не слишком сложная, из нее можно понять, что основным узлом аппарата будет мощный сварочный трансформатор, первичная обмотка которого запитана от сети через диодный мостик.

220 вольт понижаются на малом трансформаторе и подаются на второй диодный мостик, далее — через замкнутый контакт селектора, управляющего импульсом, на электролитический конденсатор большой емкости, начинающий зарядку. Пока еще закрытый тиристор не пропускает ток на рабочий трансформатор. При переключении селектора подачи напряжение с конденсатора через переменный резистор поступит на тиристор, открывая его. Время открытия определяется значением сопротивления резистора.

Тиристор подключает к сети главный трансформатор, вторичная обмотка которого выдает на электрод мощный импульс силой ток до 500 А и длительностью от 0,1 до 0,5 сек, которая регулируется резистором. После разряда конденсатора тиристор закрывается, и рабочая цепь разрывается. После возврата переключателя в начальное состояние аппарат готов к следующему рабочему циклу.

Самостоятельно собрать электронную часть инверторного споттера в домашних условиях не получится, однако есть возможность собрать споттер из инвертора, взяв исправный инверторный блок.

Корпус самодельного споттера и остальные комплектующие

Коли уж решено делать споттер своими руками, то стоит позаботиться о надежном и прочном корпусе. Для несущего днища лучше взять массивную панель из не электропроводного материала, такого, например, как гетинакс. Размеры основы должны позволять разместить все основные узлы и детали, надежно их закрепить и в то же время оставить достаточно свободного места для охлаждения элементов. Лучше сначала прикинуть расположение элементов конструкции на эскизе, чем потом по три раза заново сверлить отверстия и перекручивать болты.

Корпус для споттера своими руками

Для защиты элементов конструкции от механических повреждений и загрязнений можно подобрать подходящий по размеру корпус от старой микроволновки, другого бытового устройства или от пришедшего в негодность сварочного аппарата. Последний будет иметь то преимущество, что у него уже есть разъемы для кабелей, переключатели и регуляторы на передней панели.

Для завершения комплектации споттера, сделанного своими руками, потребуется подобрать готовые или сделать самому:

Сварочный пистолет.
Кабели для массы и для электрода.
инопуллер, или обратный молоток.

Споттер из сварочного пистолета

Чтобы не ошибиться с сечением кабеля, можно использовать мнемоническую формулу: на каждые 10 ампер пикового тока, выдаваемого прибором в рабочую цепь, понадобится 1 мм кв. сечения. Для уменьшения потерь тока и снижения эффективности устройства и качества сварки электродный кабель не стоит делать длиннее 2, 5, а массовый — длиннее у 1,5 м. Кабели также нужно оснастить надежными разъемами, под резьбовое крепление или быстросъемными. Массовый кабель можно снабдить мощным «крокодилом» для присоединения к корпусу автомобиля.

Рабочий пистолет споттера

Сварочный пистолет является главным рабочим инструментом споттера. Для профессиональной деятельности с большими объемами работ надежнее будет купить пистолет в магазине, но для эпизодического использования вполне реально изготовить пистолет для споттера и своими руками.

В качестве донора запчастей часто берут клеевой пистолет или горелку от сварочного полуавтоматического устройства. Тем, кто считает, что должен сделать весь споттер своими руками, или просто любителям выпиливать понравится идея собрать пистолет из пары симметричных заготовок из толстой гетинаксовой а или текстолитовой пластины. В одной заготовке размещается паз для кронштейна, держащего электрод. В другой удобно расположить светодиод подсветки рабочей зоны и триггер подачи импульса.

Кронштейн — одна из самых ответственных частей. Его изготавливают из квадратного или прямоугольного медного профиля, а для электрода берут медный стержень диаметром 0,8- 1,0 см.

Присоединить электрод к аппарату имеет смысл применить готовым сварочным кабелем (совмещенным с контрольным, имеющим не менее пяти жил по 0,8-1,2 кв. мм сечением). Три из них соединяются с триггером подачи импульса, вынесенным на рукоятку, а два служат для питания подсветки. Оконечность кабеля следует залудить и распаять в отверстии кронштейна.

Инопуллер обратный молоток для самодельного споттера

Умельцу, изготовившему споттер своими руками, будет вполне по плечу сделать обратный молоток. Магазинные инопуллеры стоят дорого, так что затраченное время должно окупиться.

Главным донором деталей выступит монтажный пистолет для герметика, жидких гвоздей и прочего в тубах по 310 мл. Ту часть пистолета, куда вкладывается туба, нужно срезать болгаркой или ножовкой, понадобится только механизм подачи штока и рукоятка. На оставшуюся площадку привариваем на равных расстояниях друг от друга три расходящиеся под небольшим углом прутка или арматуры диаметром 0,6- 1,0 миллиметра — это и будут упорные стойки обратного молотка. Тот же материал пойдет на кольцо диаметром около 10 см, к которому надо приварить концы упорных стоек. Кольцо следует тщательно зачистить и обмотать скотчем или плотной бечевкой, чтобы предотвратить как приваривание кольца к ремонтируемой поверхности, так и ее дополнительное механическое повреждение.

Шток следует обрезать с двух сторон, с одной приварить к нему болт с двумя гайками. Это будет клемма для кабеля, ведущего к стопперу. Другую сторону, ту, где был упор для тубы, надо заострить на точильном камне так, чтобы диаметр плоского кончика составлял примерно 3 миллиметра. Даже не очень опытный домашний мастер выполнит такое задание своими руками за пару — тройку часов, разумеется, при наличии необходимых инструментов и оснастки.

Последний момент в комплектации споттера — это монтажные шайбы, крепеж, привариваемый к выпрямляемой поверхности точечной сваркой.

Делаем споттер из сварочного аппарата

Описанный выше способ производства споттера своими руками хорош, когда под рукой есть готовый сварочный трансформатор. Простейшая схема его использования не содержит тиристорного коммутатора, а подача импульса осуществляется замыканием контактов кнопки в цепи первичной обмотки трансформатора. Схема отличается простотой и надежностью конструкции, не имеет недостаток — высокое напряжение придется подавать на рукоятку пистолета, что небезопасно.

Промежуточный по сложности способ подключения — кнопка замыкает низковольтную цепь обмотки электромагнитного реле, которое и коммутирует высокое напряжение. Управление длительностью импульса в этих вариантах осуществляется на глаз. Для получения качественной сварки таким аппаратом оператор должен приобрести большой практический опыт.

Домашние мастера делятся своим опытом изготовления споттеров из микроволновок и даже из автомобильных аккумуляторов, снабженных стартерным реле, которое и управляет подачей рабочего импульса. Дорабатывают умельцы и сварочные инверторы и даже делают споттер своими руками из сварочного аппарата-полуавтомата. Однако в последнем случае стоимость исходного устройства — донора настолько высока, сэкономить, сделав споттер своими руками, уже не получится. Проще будет за эти деньги приобрести споттер фабричного производства.

Как сваривать детали с помощью споттера

Точечная сварка споттером

Технология сварки при посредстве споттера разбивается на следующие этапы:

Центральная часть вогнутого участка поверхности зачищается до голого металла и обезжиривается.
К корпусу автомобиля присоединяется кабель массы.
В центре вмятины размещаются крепежные элементы — монтажные шайбы или сам электрод.
Дается необходимое число сварочных импульсов, чтобы надежно приварить крепеж.
Вогнутый участок вытягивается обратным молотком или талями.
Крепежные элементы удаляются с поверхности скручивающими движениями.
Выправленная поверхность тщательно зачищается и готовится к шпатлевке.

Куплен ли споттер в магазине или собран своими руками, он будет вам верным помощником в кузовных работах, особенно в тех случаях, когда к вмятине не подобраться с обратной стороны.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Споттер представляет собой устройство, вычисляемое к категории сварочных аппаратов. Предназначается для точечной сварки. Работает на основе сопротивления тока. Устройство функционирует за счет выделения некоторого количества энергии тепла в зоне соприкосновения со сварочным материалом при подаче электротока. Споттер из сварочного аппарата можно сделать своими руками. Классифицируют его на инверторную и трансформаторную модели.

Предназначение споттера и его особенности

Самодельный споттер используют в отношении кузовных работ автомобилей. Делают это тогда, когда по каким-то причинам с внутренней стороны выровнять поверхность детали нет возможности. Можно локально нагревать металл при помощи указанного инструмента, если на кузовной области есть небольшие повреждения. Важно разобраться, как сделать споттер своими руками, чтобы получить качественное и функциональное изделие.

Процесс сварки выглядит так. На место повреждённого металла закрепляется крепёж. К нему подсоединяется устройство и при помощи вспомогательных приспособлений либо своими руками вытягивают вмятины. Инструмент для ремонта кузова дает возможность быстро и качественно восстанавливать автомобиль без покраски поврежденного участка. Споттер хорош тем, что при его эксплуатации удается держать под контролем функционирование каждой детали. Это объясняется тем, что вероятность перегрева и разрыва проводов довольно велика.

Свойства конструкции агрегата

Приспособление состоит из таких компонентов, как коробка, пистолет, кабель, электрод.

Коробка содержит всю систему аппарата, которая необходима для сварки. Чтобы четко и быстро проводить кузовные работы, надо придерживаться порядка и технологии процесса.

Ели поверхность подверглась деформации, надо очистить ее от любого покрытия. Это может быть ржавчина, краска или лак. Данный этап очень важен, так как качество соединения металлов напрямую влияет на итог всего процесса. На поверхность, которая подверглась корректировке, присоединяют контакты. На очищенную зону повреждённой области приваривают крепёж, к которому и подсоединяется рассматриваемое устройство.

Вслед за этим захватывается устройство пистолетом, после чего вмятина вытягивается. Для выравнивания прибегают к использованию молотка, гидроцилиндров и других приспособлений. Обращают внимание на толщину металла. Здесь следует понять, какое оборудование даст возможность производить рихтовку машины, чтобы не нанести ей вреда. Обратный молоток не используется в сочетании с алюминием. К тому же не каждый агрегат может справиться с оцинкованным кузовом. Когда рихтовка кузова закончена, скручивают приваренную деталь. Место контакта зачищают шлифовальной машинкой.

Ключевая деталь споттера

Сварочный пистолет — это основная деталь устройства. Для непрерывной работы используют устройство фабричного изготовления. Можно сделать его на основе пистолета из строительного клея своими руками. Альтернативным способом будет применение деталей из полуавтоматической сварки. Из текстолита вырезают одинаковые части с показателями длины от 12 до 14 мм. Их должно быть 2. В них устанавливают кронштейн, применяемый в качестве крепления электрода для сварки. При желании можно смонтировать лампочку для подсветки, как и переключатель импульса.

Кронштейн можно сделать из меди. У него может быть сечение — прямоугольное или квадратное. В качестве электрода для сварки используют медный прут с толщиной от 8 до 10 мм. Пистолет должен иметь такую конструкцию, которая позволяла бы поменять электрод без разборки. Чтобы подключить пистолет к устройству, используют комбинацию из сварочного кабеля с необходимым показателем сечения и 5-жильным контрольным кабелем. Подключение последнего осуществляется в соответствии со схемой.

На переключатель проводят три жилы. Ещё две перемещаются на подсвечивающую лампочку и двигатель. Сварочный кабель необходимо зачистить и припаять в специальное отверстие в кронштейне.

Алгоритм изготовления своими руками

Чтобы сделать агрегат самому, нужны некоторые навыки и понимание основ работы с такой техникой. Споттер из сварочного аппарата своими руками можно сделать в соответствии с чертежами. Для этого надо тщательно изучить конструкционные особенности аппарата. Можно использовать подручные детали.

Не всегда является целесообразным приобретение фабричного устройства. Качественный агрегат может обойтись в кругленькую сумму. Необходимо рассматривать конфигурацию приспособления и его чертежи.

Оборудование из инверторного аппарата

Чаще всего агрегат на основе инвертора изготавливается с применением самодельного материала. Основными составляющими устройства являются тиристорное реле и сварочный инвертор. Чтобы собрать приспособление, потребуются:

тиристор с показателем 200 Вольт;
трансформатор для понижения 122 вольт для управления реле посредством кнопки;
реле с мощностью в 30 ампер;
мост на диодах;
кнопка для управления и контроля;
контактная группа 220 вольт.

Трансформатор подключается с помощью диодного моста. К нему подсоединяется тиристор реле. Трансформатор питает управляющую ветку цепи. Перед изготовлением споттера своими руками надо обеспечить безопасные условия работы. С этой целью кладут под ноги резиновые коврики и придерживаются стандартных правил техники безопасности.

Основные этапы сборки

Чтобы сделать самодельный агрегат, идеально подходит сварочный аппарат Nordic. Необходимо уметь менять конфигурацию устройства так, чтобы споттер постоянного тока на выходе давал 1500 ампер, как минимум. Сборка осуществляется по следующим правилам:

Снимают с аппарата вторичный слой. Иногда их бывает несколько.
Перед установкой определяют количество витков на 1 Вольт. Первичная обмотка для этого оборачивается медной проволокой. Затем измеряют показатель Вольт.
Полученный показатель делят на количество витков. Результат и будет указывать на число витков на Вольт.
Из вторичного слоя, который был снят, производят шину. Желательно не допускать, чтобы этот параметр опускался ниже 160 квадратных мм.
Напряжение должно равняться 6 вольт. Если сечение меньше, можно делить шину на несколько частей. Их скрепляют изоляционной лентой.

Количество фрагментов зависит от изначальных показателей. Допустим, если параметр равен 40 кв. мм., шина разрывается на 4 части. Необходимо взять две шины с обмоткой из изоленты или скотча для малярных работ. Изоляция должна быть последовательной. Сначала идет слой изоляционной ленты, затем — скотча, а сверху наматывается изолента. На открытые зоны можно установить клепки.

Полученные шины перемещаются на трансформатор. Этот процесс не является лёгким и требует определенных навыков. Необходимо наличие молотка и присутствие дополнительного помощника. Благодаря этому шина будет сидеть лучше и не получит каких-либо повреждений. Если показатель мощности нормальный, то приспособление можно считать готовым. Если же нет, придется проводить ряд экспериментов, подключая к первичной обмотке провода.

Этапы производства трансформатора

Сборка трансформатора является обязательным этапом изготовления споттера из сварочного аппарата. Такая работа является наиболее трудной. Обмотка требует большого количества времени, но этот этап не является обязательным. Обмотка осуществляется на кольцевом железе. Провод для вторичной обмотки должен изготавливаться из алюминия или меди. Между мотками следует прокладывать качественную изоляцию. Для этого подходит трансформаторная бумага в несколько слоев. Для максимальной надежности ее пропитывают парафином.

Пистолет делают из полуавтомата. К нему потребуются некоторые дополнения, чтобы закрепить инструмент на приборе для рисования. Чтобы сделать клещи, подойдёт простая труба 20 на 20 мм. Силовые провода, соединяющие трансформатор и пистолет, должны иметь идентичное сечение. Как альтернатива, они должны превышать сечение шины. Не стоит использовать слишком большие по длине провода. Максимальный их размер должен быть равен 2,5 м. Рабочий кабель, соединяющий трансформатор и пистолет, должен быть сделан на основе коммутирующего кабеля с термоизоляцией. При каждом нагревании этот слой будет стягиваться.

Важные нюансы в конструкции

Наибольшие сложности в адаптации трансформатора заключаются в увеличении показателя выходной силы тока. Для этого экспериментируют с шиной, которая ставится вместо вторичной обмотки. Опыт дает понять, что показатель сечения должен быть не меньше 160 кв. мм. Что касается напряжения в шине, то она не должна быть меньше 6 вольт. Важнейшим моментом при сборке трансформатора является соблюдение оптимальной изоляции сетевых обмоток. Если накладка была сделана неправильно, это приведет к нежелательным последствиям.

Пришёл знакомый, принес два ЛАТР-а и поинтересовался, а можно ли из них сделать споттер? Обычно, услышав подобный вопрос, на ум приходит анекдот про то, как один сосед интересуется у другого, умеет ли тот играть на скрипке и в ответ слышит «Не знаю, не пробовал» – так вот и у меня возникает такой же ответ – не знаю, наверное "да", а что такое «споттер»?

В общем, пока закипал и заваривался чай, выслушал небольшую лекцию о том, что не надо заниматься тем, чем заниматься не надо, что надо быть ближе к народу и тогда ко мне потянутся люди, а также кратко погрузился в историю авторемонтных мастерских, проиллюстрированную смачными байками из жизни «костоправов» и «жестянщиков». После чего понял, что споттер – это такой небольшой "сварочник", работающий по принципу аппарата точечной сварки. Используется для «прихватывания» металлических шайб и других мелких крепёжных элементов к помятому корпусу автомобиля, с помощью которых затем выправляется деформированная жесть. Правда, там ещё «обратный молоток» нужен, но говорят, что это уже не моя забота – от меня требуется только электронная часть схемы.

Посмотрев в сети схемы споттеров, стало ясно, что нужен одновибратор, который будет «открывать» на короткое время симистор и подавать сетевое напряжение на силовой трансформатор. Вторичная обмотка трансформатора должна выдавать напряжение 5-7 В с током, достаточным для «прихватывания» шайб.

Для образования импульса управления симистором используются разные способы – от простого разряда конденсатора до применения микроконтроллеров с синхронизацией к фазам сетевого напряжения. Нас интересует та схема, что попроще – пусть будет «с конденсатором».

Поиски «в тумбочке» показали, что не считая пассивных элементов, есть подходящие симисторы и тиристоры, а также множество другой «мелочёвки» – транзисторы и реле на разные рабочие напряжения (рис.1). Жалко, что оптронов нет, но можно попробовать собрать преобразователь импульса разряда конденсатора в короткий «прямоугольник», включающий реле, которое будет своим замыкающимся контактом открывать и закрывать симистор.

Так же во время поиска деталей нашлось несколько блоков питания с выходными постоянными напряжениями от 5 до 15 В – выбрали промышленный из «советских» времён под названием БП-А1 9В/0,2А (рис.2). При нагрузке в виде резистора 100 Ом блок питания выдаёт напряжение около 12 В (оказалось, что уже переделанный).

Выбираем из имеющегося электронного «мусора» симисторы ТС132-40-10, 12-тивольтовое реле, берём несколько транзисторов КТ315, резисторов, конденсаторов и начинаем макетировать и проверять схему (на рис.3 один из этапов настройки).

То, что в результате получилось, показано на рисунке 4. Всё достаточно просто – при нажатии на кнопку S1 конденсатор С1 начинает заряжаться и на его правом выводе появляется положительное напряжение, равное напряжению питания. Это напряжение, пройдя через токоограничительный резистор R2, поступает на базу транзистора VT1, тот открывается и на обмотку реле К1 поступает напряжение и в результате контакты реле К1.1 замыкаются, открывая симистор Т1.

По мере заряда конденсатора С1, напряжение на его правом выводе плавно уменьшается и при достижении уровня меньше напряжения открывания транзистора, транзистор закроется, обмотка реле обесточится, разомкнувшийся контакт К1.1 перестанет подавать напряжение на управляющий электрод симистора и он по окончании текущей полуволны сетевого напряжения закроется. Диоды VD1 и VD2 стоят для ограничения возникающих импульсов при отпускании кнопки S1 и при обесточивании обмотки реле К1.

В принципе, всё так и работает, но при контроле времени открытого состояния симистора оказалось, что оно достаточно сильно «гуляет». Казалось бы, даже с учётом возможных изменений всех задержек включения-выключения в электронной и механической цепях оно должно быть не более 20 мс, но на самом деле получалось в разы больше и плюс к этому, то импульс длится на 20-40 мс дольше, а то и на все 100 мс.

После небольших экспериментов выяснилось, что это изменение ширины импульса в основном связано с изменением уровня напряжения питания схемы и с работой транзистора VT1. Первое «вылечилось» установкой навесным монтажом внутри блока питания простейшего параметрического стабилизатора, состоящего из резистора, стабилитрона и силового транзистора (рис.5). А каскад на транзисторе VT1 был заменён триггером Шмитта на 2-х транзисторах и установкой дополнительного эмиттерного повторителя. Схема приняла вид, показанный на рисунке 6.

Принцип работы остался прежним, добавлена возможность дискретного изменения длительности импульса переключателями S3 и S4. Триггер Шмитта собран на VT1 и VT2 [1], его «порог» можно менять в небольших пределах изменением сопротивлений резисторов R11 или R12.

При макетировании и проверке работы электронной части споттера было снято несколько диаграмм, по которым можно оценить временные интервалы и возникающие задержки фронтов. В схеме в это время стоял времязадающий конденсатор ёмкостью 1 мкФ и резисторы R7 и R8 имели сопротивление 120 кОм и 180 кОм соответственно. На рисунке 7 сверху показано состояние на обмотке реле, внизу – напряжение на контактах при коммутации резистора, подключенного к +14,5 В (файл для просмотра программой SpectraPLUS находится в архивном приложении к тексту, напряжения снимались через резисторные делители со случайными коэффициентами деления, поэтому шкала «Volts» не соответствует действительности). Длительность всех импульсов питания реле составляла примерно 253…254 мс, время коммутации контактов – 267…268 мс. «Расширение» связано с увеличением времени отключения – это видно по рисункам 8 и 9 при сравнении разницы, возникающей при замыкании и размыкании контактов (5,3 мс против 20 мс).

Для проверки временной стабильности образования импульсов было проведено четыре последовательных включения с контролем напряжения в нагрузке (файл в том же приложении). На обобщённом рисунке 10 видно, что все импульсы в нагрузке достаточно близки по длительности – около 275…283 мс и зависят от того, на какое место полуволны сетевого напряжения пришёлся момент включения. Т.е. максимальная теоретическая нестабильность не превышает времени одной полуволны сетевого напряжения – 10 мс.

При установке R7 =1 кОм и R8 =10 кОм при С1=1 мкФ удалось получить длительность одного импульса менее одного полупериода сетевого напряжения. При 2 мкФ – от 1 до 2 периодов, при 8 мкФ – от 3 до 4 (файл в приложении).

В окончательный вариант споттера были установлены детали с номиналами, указанными на рисунке 6. То, что получилось на вторичной обмотке силового трансформатора, показано на рисунке 11. Длительность самого короткого импульса (первого на рисунке) около 50…60 мс, второго – 140…150 мс, третьего – 300…310 мс, четвёртого – 390…400 мс (при ёмкости времязадающего конденсатора в 4 мкФ, 8 мкФ, 12 мкФ и 16 мкФ).

После проверки электроники самое время заняться «железом».

В качестве силового трансформатора был использован 9-тиамперный ЛАТР (правый на рис. 12). Его обмотка выполнена проводом диаметром около 1,5 мм (рис.13) и магнитопровод имеет внутренний диаметр, достаточный для намотки 7-ми витков из 3-х параллельно сложенных алюминиевых шин общим сечением около 75-80 кв.мм.

Разборку ЛАТР-а проводим аккуратно, на всякий случай весь конструктив «фиксируем» на фото и «срисовываем» выводы (рис.14). Хорошо, что провод толстый – удобно считать витки.

После разборки внимательно осматриваем обмотку, очищаем её от пыли, мусора и остатков графита с помощью малярной кисти с жёстким ворсом и протираем мягкой тканью, слегка смоченной спиртом.

Подпаиваем к выводу «А» пятиамперный стеклянный предохранитель, подключаем тестер к «срединному» выводу катушки «Г» и подаём напряжение 230 В на предохранитель и вывод «безымянный». Тестер показывает напряжение около 110 В. Ничего не гудит и не греется – можно считать, что трансформатор нормальный.

Затем первичную обмотку обматываем фторопластовой лентой с таким нахлёстом, чтобы получалось не менее двух-трёх слоёв (рис.15). После этого мотаем пробную вторичную обмотку из нескольких витков гибким проводом в изоляции. Подав питание и замерив на этой обмотке напряжение, определяем нужное количество витков для получения 6…7 В. В нашем случае получилось так, что при подаче 230 В на выводы «Е» и «безымянный» 7 В на выходе получается при 7 витках. При подаче питания на «А» и «безымянный», получаем 6,3 В.

Для вторичной обмотки использовались алюминиевые шины «ну очень б/у» – они были сняты со старого сварочного трансформатора и местами совсем не имели изоляции. Для того, чтобы витки не замыкались между собой, шины пришлось обмотать лентой-серпянкой (рис.16). Обмотка велась так, чтобы получилось два-три слоя покрытия.

После намотки трансформатора и проверки работоспособности схемы на рабочем столе, все детали споттера были установлены в подходящий по размерам корпус (похоже, что тоже от какого-то ЛАТР-а – рис.17).

Выводы вторичной обмотки трансформатора зажаты болтами и гайками М6-М8 и выведены на переднюю панель корпуса. К этим болтам с другой стороны передней панели крепятся силовые провода, идущие к корпусу автомобиля и «обратному молотку». Внешний вид на стадии домашней проверки показан на рисунке 18. Вверху слева расположены индикатор сетевого напряжения La1 и сетевой выключатель S1, а справа – переключатель напряжения импульса S5. Он коммутирует подключение к сети или вывода «А», или вывода «Е» трансформатора.

Рис.18

Внизу находятся разъём для кнопки S2 и выводы вторичной обмотки. Переключатели длительности импульса установлены в самом низу корпуса, под откидной крышкой (рис.19).

Все остальные элементы схемы закреплены на днище корпуса и передней панели (рис.20, рис.21, рис.22). Выглядит не очень аккуратно, но здесь главной задачей было уменьшение длины проводников с целью уменьшения влияния электромагнитных импульсов на электронную часть схемы.

Печатная плата не разводилась – все транзисторы и их «обвязка» припаяны к макетной плате из стеклотекстолита, с фольгой, порезанной на квадратики (видна на рис.22).

Выключатель питания S1 – JS608A, допускающий коммутацию 10 А токов ("парные" выводы запараллелены). Второго такого выключателя не нашлось и S5 поставили ТП1-2, его выводы тоже запараллелены (если пользоваться им при выключенном сетевом питании, то он может пропускать через себя достаточно большие токи). Переключатели длительности импульса S3 и S4 – ТП1-2.

Кнопка S2 – КМ1-1. Разъем для подключения проводов кнопки – COM (DB-9).

Индикатор La1 – ТН-0.2 в соответствующей установочной фурнитуре.

На рисунках 23, 24, 25 показаны фотографии, сделанные при проверке работоспособности споттера – мебельный уголок размерами 20х20х2 мм точечно приваривался к жестяной пластине толщиной 0,8 мм (крепёжная панель от компьютерного корпуса). Разные размеры «пятачков» на рис.23 и рис.24 – это при разных «варочных» напряжениях (6 В и 7 В). Мебельный уголок в обоих случаях приваривается крепко.

На рис.26 показана обратная сторона пластины и видно, что она прогревается насквозь, краска подгорает и отлетает.

После того, как отдал споттер знакомому, он примерно через неделю позвонил, сказал, что обратный «молоток» сделал, подключил и проверил работу всего аппарата – всё нормально, всё работает. Оказалось, импульсы большой длительности в работе не нужны (т.е. элементы S4,С3,С4,R4 можно не ставить), но есть потребность подключения трансформатора к сети «напрямую». Насколько я понял, это для того, чтобы с помощью угольных электродов можно было прогревать поверхность помятого металла. Сделать подачу питания «напрямую» несложно – поставили переключатель, позволяющий замыкать «силовые» выводы симистора. Немного смущает недостаточно большое суммарное сечение жил во вторичной обмотке (по расчетам надо больше), но раз прошло уже больше двух недель, а хозяин аппарата предупреждён о «слабости обмотки» и не звонит, значит ничего страшного не произошло.

Во время экспериментов со схемой был проверен вариант симистора, собранного из двух тиристоров Т122-20-5-4 (их видно на рисунке 1 на заднем плане). Схема включения показана на рис.27 [2], диоды VD3 и VD4 – 1N4007.

Горошков Б.И., «Радиоэлектронные устройства», Москва, «Радио и связь», 1984.
Массовая радиобиблиотека, Я.С. Кублановский, «Тиристорные устройства», М., «Радио и связь», 1987, вып.1104.