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Spot Welding/AC Spot Welding

전자렌지 EI 스폿용접기 2배 성능뻥튀기 개조 후 0.2t/0.3t 테스트 결과

글: HooneyPaPa 2023. 5. 29.
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대략 3개월쯤 전에 전자렌지 EI로 만든 스폿기입니다.

 

전자렌지 EI 트랜스로 스폿용접기 만들기 - Feat 3D 프린터

시작하면서 (전자렌지 EI 코어에 대하여...) 변압기는 AC 스폿용접기 제작에 있어 심장이라고 할 수 있는 핵심 부품입니다. 예전 배터리 DIY용 AC 스폿용접기는 전자렌지에서 적출한 EI 타입의 변압

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아마 AC 스폿기중에는 가장 컴팩트하지 않을가 싶은데 전자렌지 EI 를 사용하고 게다가 편의를 위해 실리콘 케이블 6awg를 이어 붙였더니 0.2t가 잘 안됩니다.

보통 25sq로 6턴을 감고 직결해야 0.2t가 된다고 알려져 있는데 직결이 쉬운작업이 아니고 용접선이 뻣뻣해 작업성도 떨어지니 실리콘 케이블을 포기하기가...

 

그러던차 네이버 카페 다이꾼&족 구피사랑님의 조언을 구하고 작업을 하게 되었습니다.
참고로 구피사랑님은 일반 변압기보다는 산업용 변압기를 직접 제작하시는 분인데 이런저런 팁을 알려주셨는데 이것도 그중의 하나입니다.

 

 

 

 

개조방법

 

일단 전자렌지 EI 코어의 경우 몇 가지 타입이 있습니다. 220V 전용은 적용이 힘들고, 110V/220V 겸용으로 1차측 단자가 4개로 구성된 복권형 트랜스일 경우 적용이 가능합니다.

 

4핀짜리 EI코어의 경우 사진과 같이 1차 권선을 직렬로 연결하고 추가로 2차권선을 감아서 사용합니다.
수지형 링코어와 일부 변압기도 크게 다르지 않습니다.

이게 변압기 설계상 안전한 방식입니다.

 

 

 

 

이렇게 변경했습니다.
직렬연결이 아닌 병렬로 구성합니다.

 

즉, 턴수비는 유지하면서 1차와 2차 턴수를 반(1/2)으로 줄이는 방식입니다.
이러한 방식은 상시전원으로 사용할 경우 자기저항 증가로 발열이 발생하고, 전력손실이 커져 바람직하지 않은 방법입니다.


하지만 수ms에서 수십ms단위로 매우 짧게 동작하는 스폿용접기에는 응용이 가능합니다.

 

 

 

 

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기존 25sq 6턴을  2차 권선을 풀어 반으로 접고 50sq 3턴으로 다시 작업했습니다.

 

작업 후 기존 전자렌지 전용 회로의 오토모드가 동작하지 않아 오토센싱용 PC817 보호용 저항값을 조금 조정했습니다. 참고로 지금 장착된 스너버 회로의 콘덴서 용량을 키우면 트라이악이 제때 닫히지 않을 수 있으니 수정하면 안됩니다.

 

 

 

 

클램프메터 MAX값에 320A가 찍혔습니다.
물론 이런식으로 측정하는 것은 정확하지는 않습니다만 케이스별로 가늠할 수는 있을 듯 합니다.

 

 

 

 

 

 

테스트 영상

 

 

 

0.2t는 15ms 에서 찢어집니다.
0.3t는 35ms 에서 찢어집니다만,,, 열화가 있습니다.

열화가 있다는 것은 사용 두께에 비해 스폿 시간이 너무 길다는 얘기입니다.
즉 0.3t를 용접하기에는 지금 구성에서 전류량이 다소 부족하다고 할 수 있는데 직결하거나 6awg를 4awg로 교체하면 열화없이 가능하지 않을까 싶습니다.

참고로 모재인 니켈의 두께가 늘어나면 필요전류량은 단순 2배가 아니라 그 몇 배 이상이 필요합니다.
스폿 포인트 옆으로 달아나는 에너지가 훨씬 많아지기 때문입니다.

 

결론,

성능이 체감상 두 배 가까이 뛰어 0.2t도 힘들었던 스폿기가 0.2는 쉽게 되고 0.3t도 열화가 있지만 실사용할 수준은 되는 듯 합니다.

이제야 주력으로 사용해도 될만큼의 성능을 내어주니 매우 만족스럽습니다.
이상으로 실험을 마칩니다...

 

 

 

 

 

필독!! 주의사항

 

1. 회로를 거치지 않고 220V를 직결하시면 절대 안됩니다.
> 직렬구성에서 턴수를 결정하고 딱 절반만 감고 무조건 회로를 거쳐서 연결해야 합니다.

 

2. 모든 EI에 적용할 수 있는 것은 아닙니다.
> 두 줄이 병렬로 감긴 코어만 가능합니다. 보통 4개의 핀이 나와 있습니다.
> 수지형 1K도 가능합니다. (실험 준비중)

 

3. 퓨즈를 꼭 달아주어야 합니다. ( 중요!! )
실제 테스트한 사항입니다. !! 10~15A 유리관 퓨즈를 달아주세요.
누전차단기나 배선 차단기도 동작은 같지만 오래된 중고를 사용하시는 분들이 많아 내부 접접이 산화되어 오동작 할 수 있으니 과전류에 확실하게 끊어지는 퓨즈가 안전하다고 판단했습니다.

테스트 결과 혹시모를 트라이악 파손으로 상시전류로 바뀌면 1초 이내에 퓨즈가 먼저 나갑니다.

4. 중국산 회로나 짝퉁 트라이악을 사용한 회로는 적용불가합니다.
중국산 트라이악은 신뢰할 수 없으니 BTA41-600BRG 정품을 사용한 회로에 적용이 가능합니다.
오토모드를 구현하기 위하여는 추가 개조가 필요한데 개인적으로 연락주시면 서포트를 해드릴 수 있습니다.

 

 

앞서 말씀드렸듯이 모든 사항을 인지하고 진행한 실험적 스폿용접기입니다.
아울러
이 글을 참고로 작업하시다 발생할 수 있는 사고에 대하여는 책임을 지지 않습니다.



 

 

 

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AC 스폿용접기 성능(팁, 강도, 슬롯)에 관하여 - 엔지니어링 저널 기고문 참고!!

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