Принципиальная схема сварочного полуавтомата своими руками. Полуавтомат сварка схема
Схема сварочного полуавтомата своими руками и изготовление аппарата
Частичная автоматизация сварки облегчает процесс и повышает качество сварного шва. Большой шаг в этом направлении можно сделать, если изготовить сварочный полуавтомат своими руками.
Устройство полуавтомата для сварки.
В настоящее время много делается в части механизации и автоматизации сварочных работ. Хорошие результаты достигнуты в совершенствовании электродуговой сварки. Стали доступными для многих многочисленные чертежи, схемы и конструкции аппаратов. Все это позволяет сделать достаточно надежный полуавтомат для сварки своими руками.
Общие сведения о полуавтоматах
Схема питания сварочного полуавтомата.
Современный сварочный полуавтомат представляет собой устройство для электродуговой сварки с применением плавящегося электрода. Главная задача полуавтомата — обеспечить непрерывную подачу электрода в зону сварки. Эта задача решается использованием в качестве электрода сварочной проволоки, подача которой автоматизирована в части непрерывной подачи. При этом движения самим электродом вдоль шва осуществляет сварщик вручную. Скорость подачи проволоки регулируется.
По степени защиты зоны сварки от воздействия среды устройства подразделяются на полуавтоматы для сварки с флюсом, сварки в газовой среде и сварки специальной порошковой проволокой. В первом случае флюс входит в состав проволоки, она в самодельных аппаратах применяется редко из-за своей дороговизны. Наиболее распространена сварка в газовой среде, а использование порошковой проволоки обычно совмещено с применением защиты газом.
Конструкции полуавтоматов
Схема самодельного приспособления для обмотки трансформаторов.
Наиболее перспективным типом сварочного полуавтомата своими руками является аппарат электродуговой сварки в защитной газовой среде. В этом случае основными элементами полуавтомата являются: источник сварочного тока; горелка с электродом и рукавом для подачи газа; источник защитного газа; механическая система с редуктором для подачи проволоки; система контроля и управления процессом.
Система подачи проволоки основывается на двух механизмах, поэтому подразделяется на систему толкающего типа и систему тянущего типа, а также на их совместном применении. Первый тип характеризуется тем, что сварочная проволока проталкивается внутрь направляющего канала (рукава). При втором типе устройство подачи находится внутри горелки и вытягивает проволоку с отдающей катушки.
Система управления процессом должна предусматривать как возможность регулирования параметров (ток, напряжение), так и скорость поступления проволоки. В самодельных конструкциях возможно и плавное регулирование, и ступенчатое. Перспективна автоматическая связь сварочных параметров со скоростью подачи проволоки. Источником тока для сварки может быть стандартный сварочный инвертор или самодельный трансформатор.
Изготовление сварочного трансформатора
Рисунок 1. Схема механизма подачи проволоки.
При выборе мощности сварочного трансформатора следует учитывать диаметр сварной проволоки. Так, в случае применения проволоки диаметром 0,8 мм достаточно тока 160 А. Мощность сварочного трансформатора должна быть не менее 3 кВт. В качестве сердечника трансформатора рекомендуется ферритный металл в форме тороида.
Сечение сердечника составляет 40 кв.см. Наматывается первичная обмотка из провода марки ПЭВ или ПЭТВ диаметром 1,9 мм. Количество витков — 220. Намотка производится с одной стороны сердечника с натягом. Витки должны плотно прилегать друг к другу. Под обмоткой и сверху нее накладывается бумажная, тканевая или лакотканевая лента. Верхняя защитная намотка лентой скрепляется тесьмой.
Вторичная обмотка накладывается на другой стороне сердечника. Обмотка производится медным проводом или шиной сечением не менее 60 кв.мм. Количество витков — 56. Накладываются защитные покрытия, аналогичные первичной обмотке. Такой трансформатор имеет мощность 3 кВт, сварочный ток — до 200 А.
Механизм подачи проволоки
Рисунок 2. Схема сборки горелки.
Механизм, обеспечивающий автоматическую подачу сварной проволоки в сварочную зону, является одним из важнейших элементов сварочного полуавтомата. В самодельных конструкциях такой механизм можно сделать на базе автомобильного стеклоочистителя, например, автомобиля ГАЗ-69. Механизм подачи проволоки совмещается со сварочной горелкой. На рис. 1 показана схема такого устройства: схема механизма подачи сварочной проволоки где 1 — основание; 2, 10 — ведущий и ведомый ролики подачи; 3 — втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 — выходной вал редуктора привода; 5 — кронштейн; 6 — направляющая; 7 — сварочная проволока; 8 — ось обоймы; 9 — прижимная планка; 11 — прижимная пружина; 12 — кронштейн; 13 — обойма ведомого ролика; 14 — ось ведомого ролика; 15 — шайба; 16 — дистанционная втулка.
Горелка для сварки предназначена для подведения в сварочную зону электрического тока, защитного газа и сварочного провода (электрода) одновременно. При этом подача электрического тока производится по сварочной проволоке, а газа — по отдельному каналу. Сварочная проволока подводится внутри направляющей трубки (можно использовать, например, оболочку диаметром 1,2 мм для троса автомобильного спидометра), на один конец которой крепится направляющая трубка с резьбой диаметром 4 мм, а другой конец входит в канал сварочной горелки. Пусковая кнопка с помощью кронштейна крепится к каналу горелки и соединяется с кабелем. В канал горелки подсоединяется и шланг подачи газа.
Рисунок 3. Электрическая схема блока управления процессом.
Сама горелка собирается из двух одинаковых половин, а все шланги, трубки и провода (кабели) собираются вместе и скрепляются бандажом.
Схема сборки горелки показана на рис. 2: схема сборки сварочной горелки, где 1 — направляющая; 2 — канал для сварочной проволоки; 3 — канал-основание; 4 — трубка инжектора; 5 — шланг для газа; 6 — провод; 7 — пусковая кнопка; 8 — кронштейн; 9 — стопорный винт; 10 — гайка латунная; 11 — шайба-заглушка; 12 — втулка; 13 — кожух; 14 — наконечник.
В механизме подачи можно использовать электродвигатель с редуктором от привода очистителя стекол автомобиля ГАЗ-69. Выходной вал уменьшается до 25 мм, на нем нарезается левая резьба диаметром 5 мм. Ведомый ролик имеет возможность вращения на оси диаметром 5 мм, пересекающей планки и рамку, сформированную обоймой и планкой.
Схема намотки сварочного трансформатора.
Впереди на роликах (на ширине 5 мм) выполняются зубья так, чтобы между ними создалось зубчатое зацепление. С задней стороны на роликах делается рифление (ширина 10 мм) для обеспечения захвата проволоки. Рамка ведомого ролика на конце осаживается на ось, пересекающую кронштейн и втулку. На второй конец рамки устанавливается пружина для зажима проволоки между роликами.
Механизм подачи проволоки, клапан газа, выключатель и резисторы устанавливаются на пластине из текстолита, которая закрывает щиток управления. Отдающая катушка со сварной проволокой крепится на расстоянии порядка 20 см от механизма подачи.
Перед началом сварки направляющие необходимо приблизить к роликам и закрепить гайками. Потом проволока протягивается через направляющие, устройство подачи, канал горелки и наконечник. Наконечник ввертывается в горелку. Надевается защитный кожух и крепится винтами. Шланг подводится к клапану, устанавливается на редукторе газовое давление порядка 1,5 атм.
Работа сварочного полуавтомата во многом зависит от схемы управления процессом подачи проволоки, газа и сварочного тока.
На рис. 3 приведена электрическая схема блока управления процессом.
Схема первичной и вторичной обмоток.
Схема сварочного полуавтомата осуществляет регулирование в следующем порядке. Когда переключатель SB1 замкнут, при включении кнопки SA1 задействуется реле К2, через контакты которого срабатывает реле К1 и К3. Контакт К1.1 открывает подачу газа, а контакт К1.2 подает ток на электродвигатель, контакт К1.3 выключает тормоз двигателя. Реле К3 с помощью своих контактов проводит обратную операцию через определенное время, задающееся резистором R2. В этот период работы газ поступает в горелку, но сварка не производится.
После срабатывания конденсатора С2 выключается реле К3 и включается двигатель механизма подачи, а после срабатывания реле К5 поступает сварочный ток. Начинается сварка.
При выключении кнопки SA1 выключается реле К2, отключая реле К1. Двигатель механизма подачи выключается и включается тормоз. Контакт К1.1 прерывают подачу сварочного тока. Сварка прекращается.
Сборка полуавтомата
В каркас с крышей устанавливается сварочный трансформатор и блок управления им. К трансформатору подключается кабель от электросети. В отдельном щитке собирается схема управления сваркой. Щиток кабелем соединяется со сварочным трансформатором и горелкой. К горелке подключается баллон с газом. Проводятся все необходимые установки и регулирования. Сварка с помощью сварочного полуавтомата начинается после нажатия пусковой кнопки.
Инструмент и оборудование
Работа сварочного полуавтомата.
Для изготовления сварочного полуавтомата необходимо следующее оборудование и инструмент:
- болгарка;
- сварочный аппарат;
- паяльник;
- дрель;
- ножовка;
- тиски;
- зубило;
- молоток;
- пассатижи;
- набор метчиков и плашек;
- острый нож;
- линейка.
Сварочный полуавтомат своими руками — это вполне разумное решение. Изготовить такой автомат можно, но необходимо приложить немного усилий и сноровки.
moyasvarka.ru
Самодельные сварочные аппараты полуавтоматы, схемы, устройство и детали
Самодельные сварочные аппараты полуавтоматы схемы могут иметь в целом принципиально похожие. Такой аппарат может стать вполне приемлемой альтернативой своему аналогу, произведенному в заводских условиях. Цена фирменных сварочных полуавтоматов в специализированных магазинах и торговых центрах достаточно высока, и выложить такую сумму безболезненно сможет далеко не каждый.
Рисунок 1. Устройство сварочного полуавтомата.
Между тем схема устройства позволяет использовать при его сборке многие узлы, оставшиеся от других агрегатов, что радикально снижает стоимость всей конструкции. Самодельные сварочные аппараты полуавтоматы несложно собираются в условиях домашней мастерской или гаража, и могут оказать неоценимую помощь при ремонте автомобильного кузова или сварном соединении тонкого листового металла.
Устройство сварочного полуавтомата
Этот аппарат имеет в своей основе инвертор, который преобразует переменный ток в постоянный. На вторичной обмотке с этой целью ставятся диодные выпрямители соответствующей мощности. Туда же ставится дроссель и конденсатор. Инвертор вполне можно намотать своими руками, для этого требуются лишь время, терпение и подходящая медная проволока в нужном количестве. Если ее диаметр будет составлять 0,8 мм, то сварка будет производиться током порядка 160 А, а сам инвертор иметь мощность 6 кВт. Стоит помнить, что если используется алюминиевая проволока, то для достижения таких показателей она должна иметь большую толщину.
Рисунок 2. Принципиальная схема сварочного аппарата.
Важными характерными отличиями сварочного полуавтомата от других видов подобных аппаратов является наличие механизма, подающего сварочную проволоку в зону, где производится сварка. Кроме того, полуавтоматы могут подавать в эту зону струю углекислого газа, что создает защиту процесса от воздействия кислорода и азота, содержащихся в окружающей атмосфере. В качестве емкости для подачи такого газа вполне можно использовать старый углекислотный огнетушитель. Подавать же проволоку успешно сможет автомобильный двигатель от стеклоочистительной системы.
Сварочные аппараты полуавтоматы схемы, детали и их изготовление
Необходимо отметить, что схема комплектующих (рис. 1) не содержит в своем составе ничего особо сложного. Нужно только правильно сделать дроссель, и выбрать подходящий конденсатор. Последний должен иметь мощность не менее 63 Вт и быть рассчитанным на 22-25 мкФ. Для дросселя требуется многожильный медный провод сечением 5 мм или более и длиной 20 м. Его нужно намотать 15 витков в одну сторону, по движению часовой стрелки, затем перевести витки на другую сторону сердечника и намотать столько же витков в противоположном направлении. Сердечник можно взять от силового трансформатора, снятого со старого телевизора. Тогда зажигание электрической дуги будет вполне надежным.
В схеме самодельного полуавтомата огромную роль играют тиристоры, которые придется приобрести отдельно. Это полупроводниковые детали, которыми возможно управлять с помощью электрических цепочек, способных сдвигать фазу.
Рисунок 3. Схема источника питания инверторного сварочного аппарата.
Причем схема предусматривает работу каждого из них только в соответствующем полупериоде сетевого напряжения, который формируется на аноде(рис. 2). Нельзя не отметить, что приведенная схема для сварочных полуавтоматов не является обязательной, возможны и иные варианты (рис.3).
А трансформатор для сварочного полуавтомата можно намотать на статор от пришедшего в негодность электродвигателя. В качестве первичной обмотки на него надо намотать медный провод сечением 1,9 мм в изоляции из стеклоткани, в количестве 220 витков. Вторичной обмоткой могут стать 56 витков медной шины сечением 6 см. Выпрямительный мост собирается из диодов, рассчитанных на воздействие тока не менее 100 А. Для предотвращения перегрева при работе полуавтомата каждый из них монтируется на радиаторе, имеющем площадь отдачи тепла не менее 2 м кв. Желательно сочетать при сборке катодный и анодный теплоотводы.
Периферийные устройства полуавтоматов
Возможность использования подачи непосредственно к месту наложения сварного шва углекислого газа и сварной проволоки является выгодным отличием полуавтоматов от других видов сварочных аппаратов. Их механизмы тоже не так сложно сделать самостоятельно. Газ подается через шланг, снабженный специальным пистолетом, функция которого состоит не только в подаче его на место сварки.
Схема его устройства включает одновременное замыкание электрической цепи и запуск механизма, открывающего электрический клапан. Такой пистолет желательно приобрести готовым, ибо неполадки в нем могут привести к неприятным последствиям.
Подачу сварной проволоки осуществляет специальный механизм, схема которого не отличается большой сложностью. Канал для подачи проволоки можно сделать из оболочки провода автомобильного спидометра, имеющего диаметр 1,2 мм. С одного его конца медным припоем крепится направляющая стальная трубка, имеющая внешнюю резьбу М4, а противоположный вставляется в канал пистолета. Питание такого полуавтомата включается с помощью реле, снятое с системы включения дальнего света фар автомобиля.
В целом стоит признать, что схема устройства сварочного полуавтомата вполне доступна для самостоятельной сборки с применением подручных средств и механизмов.
moyasvarka.ru
Сварочный полуавтомат своими руками - схема для сборки
Изделие, которое предназначено для процесса сварки называется сварочным полуавтоматом. Аппараты для сварки бывают разных форм и видов, но главное, чтобы этот механизм надежно работал, был качественным, практичным, безопасным и служил долгие годы.
Схемы самодельных сварочных полуавтоматов можно найти в интернете или узнать, получив консультацию специалиста. Данный инструмент пригодится в любом хозяйстве, хранить его можно как дома, так и в гараже или на даче. Для того чтобы сварка полуавтомат своими руками работала, необходимо знать кое-что о принципах работы этого механизма.
Виды сварочных полуавтоматов
Во-первых, нужно отметить, что сварочные аппараты делятся на следующие виды:
- для сварки под слоем флюса;
- для сварки на газах;
- а также для сварки порошковой проволокой.
Бывает такое, что для качественного результата необходимо взаимодействие этих видов аппаратов.
Кроме вышеперечисленных видов, эти изделия делятся и по другим критериям и бывают:
- однокорпусные и двукорпусные;
- стационарные, переносные и передвижные;
- профессиональные, полупрофессиональные и любительские;
- тянущие, толкающие.
Иногда для полноценной и качественной работы необходимо приобрести дополнительное оборудование (например, баллон с углекислым газом).
Основные составляющие сварочного аппарата и принцип сварки
Сварочный полуавтомат своими руками, схема которого не представляет особой сложности, состоит из нескольких основных элементов:
- источник питания;
- устройство с основной функцией – управление сварочным током;
- рукава;
- горелки;
- зажимы.
Источником питания может служить трансформатор, инвертор или выпрямитель. От того, какой источник питания выбран, зависит объем и цена сварочника. Лучшими называют инверторные источники питания.
Электрическая схема сварочного полуавтомата предусматривает, что тип сварки влияет на слаженность работы оборудования в целом.
Принцип работы аппарата заключается в перемещении и регулировке грелки, в контроле и отслеживании сварочного процесса.
Также схемы самодельных сварочных аппаратов предусматривают определенную последовательность работы. На начальном этапе проходит подготовительная продувка системы для дальнейшей подачи газа. Следующим запускается источник питания дуги. Потом подается проволока и начинается движение полуавтомата с определенной скоростью. По окончании процесса, необходимо обеспечить заварку кратера и защиту шва.
Нужно также учесть, что процесс сварки выполняется в специальном помещении с применением сварочного оборудования.
Сварка полуавтомат своими руками предусматривает обязательное соблюдение правил безопасности. Нужно проверить исправность всех механизмов, перепроверить заземлен ли корпус устройства. Во время сварки, нельзя облокачиваться или опираться на аппарат. Если с аппаратом возникли какие-то неполадки, следует немедленно прекратить работу и прибегнуть к помощи специалиста.
Плюсы и минусы сварочного аппарата, и советы по его изготовлению своими руками
Сварочный полуавтомат своими руками, схема которого рассмотрена выше, имеет свои достоинства и недочеты.
К преимуществам можно отнести высокий коэффициент полезного действия, минимальную потерю энергии и расход электротехнического материала. Этот современный механизм характеризуется небольшими габаритами и весом, высоким качеством шва и возможностью работы с любыми сплавами. Его удобно передвигать к месту сварки, и он имеет достаточно высокий уровень безопасности.
Недостатками этого аппарата можно считать его высокую стоимость и плохую работу в условиях отрицательных температур.
Существуют инструкции для изготовления полуавтоматов для сварки своими руками, которые, как правило, предусматривают их применение в мелких бытовых целях. Именно исходя из этого и производятся основные расчеты по его изготовлению. Лучше всего для изготовления этого аппарата ручным способом, использовать трансформаторное железо.
Изучив, что такое электросхема сварочного полуавтомата и основные принципы его действия можно без особого труда сделать сварочный аппарат самостоятельно. Важно не забывать об электробезопасности и правилах, удобнее выполнять работы по изготовлению сварочного полуавтомата в домашних условиях вдвоем. Также нужно помнить, что электрическая схема сварочного полуавтомата предусматривает предварительные расчеты, которые лучше лишний раз перепроверить.
swarka-rezka.ru
Сварочный полуавтомат своими руками: схемы сварочного полуавтомата (видео)
Сварочный полуавтомат, своими руками созданный, необходим в любом домашнем хозяйстве. Качественная работа такого устройства обеспечивается электронной компонентой и использованием углекислого газа в качестве сварочной среды. Незаменимым такой аппарат является при проведении ремонта и выполнении соединений из тонкого листового металла, когда велика вероятность прожигания заготовки при использовании обычной электродуговой сварки электродами.
Устройство полуавтомата для сварки.
Самодельный сварочный полуавтомат сделать своими руками достаточно непросто в силу сложности его конструкции. Перед тем как приступать к конструированию сварочного полуавтомата требуется подготовить все необходимые элементы оборудования. Для осуществления сварки потребуется подготовить следующие элементы и материалы:
- инвертор, который будет способен выдавать рабочий ток величиной до 150 А;
- подающий механизм;
- горелка;
- гибкий шланг подачи углекислого газа;
- катушка сварочной проволоки;
- блок управления сварочным процессом.
Конструкция сварочного полуавтомата
Полуавтомат для сварки работает с применением углекислого газа, который обеспечивает защиту расплавленного металла от взаимодействия с кислородом и азотом воздуха.
Под воздействием высокой температуры углекислый газ разлагается на угарный газ и кислород, окисляющий свариваемый металл. Для предотвращения процесса окисления в сварочном полуавтомате используется специальная сварочная проволока, которая имеет омедненную поверхность. В состав омеднения проволоки входит кремний и марганец, которые препятствуют процессу окисления. Подача сварочной проволоки осуществляется специальным механизмом подачи, обеспечивающим равномерное продвижение проволоки к зоне проведения сварочных работ.
Вернуться к оглавлению
Подающий механизм сварочного полуавтомата
Схема питания сварочного полуавтомата.
Подающий механизм аппарата для полуавтоматического сваривания требует особого внимания. Это устройство служит для равномерной подачи проволоки в зону плавления. Подача материала осуществляется посредством использования гибкого шланга. В идеальном случае скорость подачи материала соответствует скорости плавления.
Скорость подачи материала является одним из важнейших критериев, обеспечивающих качество шва свариваемых заготовок. При конструировании этого механизма требуется предусмотреть возможность регулирования скорости подачи расходного материала.
Такая функция требуется для того, чтобы была возможность работы расходным материалом различного диаметра. Сварочная проволока наматывается на специальные катушки, устанавливаемые в механизм подачи материала.
Для того чтобы сконструировать механизм, потребуется наличие двух подшипников и электродвигатель от автомобильных дворников. Чем меньше двигатель, тем лучше для механизма. При осуществлении выбора двигателя требуется проверить, чтобы он осуществлял вращение в одном направлении, а не вращался с определенной периодичностью из стороны в сторону. Помимо этого, понадобится изготовить ролик с диаметром 25 мм. Этот элемент конструкции устанавливается поверх резьбы на вал электродвигателя.
Вернуться к оглавлению
Конструкция подающего механизма
Схема намотки сварочного трансформатора.
Конструкция механизма включает в своем составе две пластины, на которых закрепляются подшипники, прижимающиеся к ролику на валу электромотора.
Сжатие металлических пластин и прижим подшипников осуществляется с помощью специально установленной пружины. Протяжка проволоки осуществляется путем прохождения ее по направляющим и между роликом и подшипниками.
Механизм монтируется на поверхности текстолитовой пластины, толщина которой должна быть не менее 5 мм. Монтаж осуществляется таким образом, чтобы проволока осуществляла выход в том месте, где будет установлен разъем для подключения сварочного рукава.
На пластине монтируется крепление для установки бобины, на которую осуществляется намотка сварочной проволоки.
Крепление для бобины представляет собой вал, закрепленный под углом в 90° к пластине из текстолита. На конце вала нарезается резьба для навинчивания гайки.
Вернуться к оглавлению
Устройство контроля подачи сварочной проволоки
Внешнее устройство сварочного полуавтомата.
В качестве корпуса для механизма подачи можно использовать корпус от компьютерного блока, который усиливается для предания ему большей жесткости несколькими металлическими уголками. В корпусе монтируется электронная часть прибора.
В состав компьютерного корпуса входит блок питания, который можно использовать для запитки электромотора привода, помимо этого блок питания содержит элементы, используемые при создании механизма контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.
Наиболее простым и надежным способом контроля скорости подачи расходного материала является схема, собранная на основе тиристоров. Самая простая схема управления не обладает сглаживающим конденсатором. Диодный мост можно использовать любой конструкции, которая способна давать ток, превышающий 10 А.
Трансформатор, используемый для подачи напряжения на электродвигатель привода механизма должен обладать мощностью, превышающей 100 ВТ. В схеме механизма регулировки используется тиристор ВТВ16, имеющий плоский корпус, или тиристор с маркировкой КУ202, который в своей маркировке может иметь различные буквы, они не влияют на технические качества элемента, используемые в работе схемы контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.
Вернуться к оглавлению
Тонкости создания трансформаторного блока и настройка инвертора
Основные режимы сварки полуавтоматом.
Для работы сварочного аппарата инверторного типы лучше всего подходит трансформатор тороидального типа. Дело в том, что КПД трансформатора тороидального типа является значительно более высокой, а степень рассеивания магнитного поля минимальная.
Стоит отметить, что у этого типа трансформатора есть один недостаток — сложность намотки. Первичная обмотка делается при помощи медного провода. Вторичная оболочка наматывается при помощи алюминиевой шины с размерами 16х2 мм. Перед проведением намотки первичной и вторичной требуется провести расчет необходимого количества проволоки. При установке трансформатора требуется предусмотреть место для установки вентилятора для его обдува, так как в процессе работы этого компонента сварочного аппарата под нагрузкой выделяется большое количество тепла, требующего отвода из района размещения компонента устройства во избежание перегрева и перегорания.
Для входных и выходных выпрямителей, для силовых ключей, припаянных к медным подложкам силовой части, нужно обеспечить качественное охлаждение. Это достигается путем установки хороших радиаторов. В корпусе наиболее греющегося радиатора располагается термодатчик. После проведения всех сборочных работ силовая часть подключается к управляющему блоку. Подключив силовой блок к блоку управления, аппарат включают в сеть.
Работа сварочного полуавтомата.
После запуска прибора к нему подключается осциллограф. При помощи осциллографа находятся двухполярные импульсы, частота которых составляет 40-50 кГЦ. Корректировка времени между импульсами осуществляется путем изменения напряжения на входе. Время между импульсами должно составлять 15 мкс.
Импульсы на экране осциллографа должны иметь прямоугольные фронты, длительность которых составляет 500 нс. Индикатор сварочного аппарата после его включения в сеть должен показать ток в 120 А. В случае если этот показатель не достигнут, требуется устранить причину низкого напряжения в сварочных проводах. Это часто бывает в том случае, если входное напряжение составляет меньше 100 В. При достижении необходимых параметров, требуется протестировать устройство путем изменения тока при постоянном контроле напряжения. После проведения тестирования осуществляется проверка температуры.
После проведения первого этапа тестирования сварочный аппарат инверторного типа тестируется в нагруженном состоянии. Для этой цели используется в качестве нагрузки реостат 0,5 Ом, который должен выдерживать ток силой 60 А.
Вернуться к оглавлению
Периферийное оборудование сварочного полуавтомата
Схема сварочного полуавтомата.
В качестве периферийного оборудования при конструировании полуавтоматического аппарата на основе инвертора понадобится специальный пистолет, который при включении замыкает цеп и обеспечивает открытие подачи углекислого газа.
Для контролируемой подачи углекислого газа в зону проведения сварки потребуется электроклапан от автомобиля Жигули. Клапан имеет две клеммы, к этим клеммам подключается пистолет для подачи напряжения на электромагнит для отпирания клапана при подаче углекислоты.
В качестве резервуара для хранения углекислого газа можно использовать баллон от углекислотного огнетушителя или стандартный баллон, предназначенный для хранения углекислоты.
При использовании в качестве резервуара для углекислого газа баллона огнетушителя с него требуется снять рупор. На вход огнетушителя устанавливается переходник для монтажа редуктора. Переходник требуется вследствие того, что резьба редуктора не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.
Баллон через редуктор посредством резиновых шланг соединяется с электрическим клапаном, обеспечивающим подачу углекислого газа в зону проведения сварочных работ. Все элементы аппаратуры монтируются в небольшом металлическом корпусе, который оснащается для удобства транспортировки небольшими колесиками.
expertsvarki.ru
Собираем сварочный аппарат полуавтомат. Часть 3 – источники питания | ProElectrika.com
В основу силовой части нашего самодельного сварочного полуавтомата инверторного типа взята схема асимметричного моста, или как его еще называют, “косой мост”. Это однотактный прямоходовый преобразователь. Преимущества такой схемы – простота, надежность, минимальное количество деталей, высокая помехоустойчивость. До сих пор многие производители выпускают свои изделия по схеме “косого моста”. Без недостатков тоже не обойтись – это большие импульсные токи от блока питания, меньший, чем в других схемах, КПД, большие токи через силовые транзисторы.
Блок-схема прямоходового преобразователя “косой мост”
Блок схема такого аппарата показана на рисунке:
Транзисторы силовые VT1 и VT2 работают в одной фазе, т.е.одновременно открываются и закрываются, поэтому по сравнению с полным мостом ток через них в два раза больше. Трансформатор TT обеспечивает обратную связь по току.Узнать больше о всех типах инверторных преобразователей для сварочных аппаратов можно из книги самодельные сварочные аппараты полуавтоматы схемы.
Описание схемы инвертора
Полуавтомат сварочный инверторный, работающий в режимах ММА (дуговая сварка) и MAG (сварка специальной проволокой в газовой среде).
Схема сварочного полуавтомата запитывается от двух источников – силового +300V и маломощного +16V.
Плата управления
На плате управления установлены следующие узлы инвертора: задающий генератор с трансформатором гальванической развязки, блоки обратной связи по току и напряжению, узел управления реле, блок термозащиты, блок “антистик”.
Печатная плата блока управления в формате .lay
Задающий генератор
Узел регулировки тока (для режима MMA) и задающий генератор (ЗГ) собраны на микросхемах LM358N и UC2845. В качестве ЗГ выбрана UC2845, а не более распространенная UC3845 ввиду более стабильных параметров первой.
Частота генерации зависит от элементов С10 и К19, и рассчитывается по формуле: f = (1800/(R*C))/2, где R и С в килоомах и нанофарадах, частота в килогерцах. В данной схеме частота составляет 49КГц.
Еще один важный параметр – коэффициент заполнения, рассчитываемый по формуле Кзап = t/T. Он не может быть более 50%, и на практике составляет 44-48%. Зависит он от соотношения номиналов С10 и R19. Если конденсатор брать как можно меньше, а резистор – как можно больше, то Кзап будет близок к 50%.
Сформированные ЗГ импульсы подаются на ключ VT5, работающий на трансформатор гальванической развязки T1 (ТГР), намотанный на сердечник EE25, применяемый в электронных блоках запуска люминесцентных ламп (электронных балластах). Все обмотки удаляются и наматываются новые согласно схеме. Вместо транзистора IRF520 можно использовать любой из этой серии – IRF530, 540, 630 и др.
Datasheet BS170Datasheet IRF520Datasheet LM358NDatasheet UC2845Документация на малогабаритные сердечники EE, EI и другие
Обратная связь по току
Как упоминалось ранее, для дуговой сварки важно стабильный ток на выходе, для полуавтоматической – неизменное напряжение. На трансформаторе тока TT организована обратная связь по току, он представляет собой ферритовое кольцо типоразмера К 20 х 12 х 5, одетое на нижний (по схеме) вывод первичной обмотки силового трансформатора. В зависимости от тока первичной обмотки T2 ширина импульсов задающего генератора уменьшается или увеличивается, поддерживая выходной ток неизменным.
Обратная связь по напряжению
Сварочный полуавтомат инверторного типа требует ОС по напряжению, для этого в режиме MAG переключателем S1.1 напряжение с выхода устройства подается на узел регулировки выходного напряжения, собранного на элементах R55, D18, U2. Мощный резистор К50 задает начальный ток. А контактами S1.2 ключ на транзисторе VT1 закорачивает на максимум тока регулятор R2, и ключ VT3 отключает режим “антистик” (отключение ЗГ при залипании электрода).Документация на управляемый стабилитрон KA431Документация на оптрон EL817
Блок термозащиты
Самодельный сварочный полуавтомат имеет в составе схему защиты от перегрева: это обеспечивает узел на транзисторах VT6, VT7. Датчики температуры на 75 град.С ( их два, нормально замкнутые, соединены последовательно) установлены на радиатор выходных диодов и на один из радиаторов силовых транзисторов. При превышении температуры транзистор VT6 закорачивает на землю вывод 1 UC2845 и срывает генерацию импульсов.
Узел управления реле
Данный блок собран на микросхеме DD1 CD4069UB (аналог 561ЛН2) и транзисторе VT14 BC640. Эти элементы обеспечивают следующий режим работы: при нажатии на кнопку сразу включается реле клапана газа, примерно через секунду транзистор VT17 позволяет запуститься генератору и одновременно включается реле протяжного механизма.
Непосредственно реле, управляющие “протяжкой” и клапаном газа, а также вентиляторы питаются от стабилизатора на МС7812, смонтированном на плате управления.
Силовой блок на транзисторах HGTG30N60A4
C выхода ТГР импульсы, предварительно сформированные драйверами на транзисторах VT9 VT10, подаются на силовые ключи VT11, МЕ12. Параллельно выводам коллектор-эмиттер этих транзисторов подключены “снабберы” – цепочки из элементов С24, D47, R57 и C26, D44, R59, служащие для удержания мощных транзисторов в области допустимых значений. В непосредственной близости от ключей установлен конденсатор С28, собранный из 4-ёх емкостей 1мк х 630v. Стабилитроны Z7, Z8 необходимы для ограничения напряжения на затворах ключей на уровне 16 вольт. Каждый транзистор установлен на радиатор от компьютерного процессора с вентилятором.Документация на транзисторы HGTG30N60A4Печатная плата силового блока в формате .lay
Силовой трансформатор и выпрямительные диоды
Основной элемент схемы сварочного полуавтомата – мощный выходной трансформатор T2. Он собран на двух сердечниках E70, материал N87 фирмы EPCOS.
Расчет сварочного трансформатора
Витки первичной обмотки рассчитаны по формуле: N = (Uпит * tимп)/(Bдоп * Sсеч),где Uпит = 320B – максимальное напряжение питания;tимп = ((1000/f)/2)*К – длительность импульса, К = (Кзап*2)/100 = (0,45*2)/100 = 0,9 tимп = ((1000/49)/2)*0,9 = 9,2;Вдоп = 0,25 – допустимая индукция для материала сердечника;Sсеч = 1400 – сечение сердечника.N = (320 * 9.2)/(0,25 * 1400) = 8.4, округляем до 9 витков.Отношение витков вторички к первичке должно быть примерно 1/3, т.е. мотаем 3 витка вторичной обмотки.
Силовой трансформатор можно мотать и на другом типоразмере, расчет витков осуществляется по приведенной выше формуле. Например, для сердечника 2 х Е80 при f = 49Khz витков в первичке: 16, вторичке: 5.
Документация на крупногабаритные Ш-образные сердечники EPCOS
Выбор сечения проводов первичной и вторичной обмоток, намотка трансформатора
Сечение проводов выбираем из расчета 1мм.кв = 10А выходного тока. Данный аппарат должен выдавать в нагрузке примерно 190А, поэтому берем сечение вторички 19мм.кв (жгут из 61 провода диаметром 0,63мм). Сечение первички выбирается в 3 раза меньше, т.е. 6мм.кв. (жгут из 20 проводов диаметром 0,63мм). Сечение провода в зависимости от его диаметра рассчитывается как: S = D²/1,27 где D – диаметр провода.
Намотка производится на каркас из текстолита 1мм, без боковых щечек. Каркас одет на деревянную оправку по размерам сердечника. Мотается первичная обмотка (все витки в один слой). Затем 5 слоев плотной трансформаторной бумаги, наверх – вторичная обмотка. Витки сжаты пластмассовыми стяжками. Затем каркас с обмотками снимается с оправки и пропитывается лаком в вакуумной камере. Камера была сделан из литровой банки с плотной крышкой и выведенным шлангом, одетым на всасывающую трубку компрессора от холодильника (можно просто опустить транс в лак на сутки, думаю, тоже пропитается).
При установке трансформатора на плату под боковые керны ложим банкоматовский чек (делаем зазор примерно 0,05мм). После установки на плату транс сжимается пластиной на двух шпильках. От паразитных высокочастотных выбросов высокого напряжения на выводы вторичной обмотки одеваются ферритовые трубки (такие, как стоят на компьютерном видеокабеле ), а диоды зашунтированы цепочками R64, С33 и R65 C34.
Один вывод “первички” продет через кольцо трансформатора тока ТТ.
Схема сварочного полуавтомата – выпрямительные диоды
Выпрямительный блок нашего самодельного устройства собран на трех мощных диодах 150EBU04, установленных на общий радиатор с вентилятором. Дроссель для сварочного полуавтомата намотан на железе от трансформатора ТС-180, содержит 12 витков провода сечением 20мм.кв. Зазор между половинами сердечника 1,5мм.
Даташит на диоды 150EBU04
Все статьи по сборке этой сварики:
proelectrika.com
Сварочный полуавтомат от Sema | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы.
Схема сварочного полуавтомата предоставленная посетителем сайта sem.
Сварочный полуавтомат собран по такой схеме, ни чего сложного в изготовлении, главное начать 
Работает полуавтомат следующим образом:
При подключении полуавтомат к сети, загорается светодиод, который установлен на горелке. При нажатии кнопки управления этот светодиод гаснет. Далее включаются реле К1, К2 и К3.
Реле К1 своими контактами КК1.1 подает напряжение на двигатель подачи проволоки и одновременно отключает тормоз двигателя. Реле К2 своими контактами КК2.1 включает клапан газа. Реле К3 своими контактами КК3.1 включает сварочный ток. В это время идет процесс сварки.
После отпускания кнопки управления, загорается светодиод подсветки, двигатель обесточивается и мгновенно тормозится за счет замыкания контактов КК1.1.
Одновременно с двигателем отключается клапан газа и сварочный ток. Сварка прекращена, схема в исходном состоянии и готова к следующему циклу сварки.
Вот собственно схема:
Печатная плата регулятора оборотов:
Также ее можно скачать в формате программы Sprint-layout по этой ссылке: печатная плата регулятора оборотов ( Количество скачиваний: 942 )
Изначально был собран на П трансформаторе:
Но потом был переделан на ТОР, размеры сердечника D=20.4-d=12-h=11.5 и того 48см*2
первичка алюминий 4х2,5 легла в 4 слоя d=8,5 см последнего
вторичка алюминий 5х10=50мм*2
После переделки, трансформатор стал иметь следующие характеристики:
| U1 | U2 | A хх |
| 1. 22 В | 1. 34 В | 1. 1,0 А |
| 2. 23 В | 2. 36 В | 2. 1,2 А |
| 3. 24 В | 3. 37 В | 3. 1,4 А |
| 4. 25 В | 4. 38 В | 4. 1,6 А |
U1 – напряжение без конденсатора
U2 – напряжение с конденсатором
Корпус сварен из уголка 25 мм, внизу расположена силовая часть и схема управления, вверху находится протяжный механизм:
Дроссель намотан на сердечнике от трансформатора ТСА-270 от старого телевизора шинкой из меди 25 мм*2 30 витков:
Двигатель протяжки проволоки взят от автомобиля ВАЗ, клапан газа от Toyota, изначально стоял ВАЗовский пневмоклапан:
Протяжный механизм собран с двумя прижимными роликами. При таком конструктивном решении вал редуктора двигателя остается как бы в подвешенном состоянии, что снижает нагрузку на него и преждевременный износ.
Общий вид подающего механизма:
Вид механизма протяжки проволоки:
Для удобства при сварке в темных местах, на горелку был установлен светодиод. При нажатии на кнопку управления он тухнет:
Внешний вид:
И в заключении хочу сказать, что очень доволен работой своего сварочного полуавтомата.
Автор схемы и владелец сварочного полуавтомата - sem
svapka.ru
