Как самостоятельно сделать инверторную сварку? Как изготовить инверторный сварочный аппарат

Как сделать сварочный инвертор своими руками

В бытность свою, занимаясь в мастерской ремонтом и мелким изготовлением различных устройств, столкнулся с проблемами ремонта инверторных сварочных аппаратов зарубежного производства. В первую очередь класса GYSMI . IMS и других подобных аппаратов с монтажом по гибридным технологиям. В условиях небольшой частной мастерской было довольно проблематично изготовить подобия таких плат с нанесением медного слоя на алюминий через теплопроводный диэлектрик. Отслоение медного слоя , а также нанесение его после испарения в результате выхода из строя силовых транзисторов или механических повреждений чинить в таких условиях практически невозможно. Поэтому была поставлена задача, сделать сварочный инвертор своими руками , который по своим габаритным размерам мог бы быть встроен почти в любой корпус, применяемыми зарубежными изготовителями. При этом он должен быть легко собираемым и легко крепящимся к корпусным деталям. Иметь в своей конструкции доступные элементы, и по возможности обеспечивать надёжную и долговременную работу на сварочных токах до 200 ампер и выше. Опять же по возможности обеспечить работу этого модуля в режиме стабилизации напряжения, что бы использовать в режиме полуавтоматической сварки в среде инертного газа. Чтобы можно было охватить крупноблочным ремонтом и модернизацией ещё и пользователей полуавтоматов с минимальным различием в технологическом плане. Одним из немаловажных критериев должна быть низкая себестоимость изделия в свете разворачивающейся конкурентной борьбы за обслуживание клиента. И эта задача была выполнена - сделать сварочный инвертор своими руками удалось. Так появился инвертор AVT 200. В качестве прототипа была выбрана вполне апробированная схема несимметричного или косого моста. Было изучено некоторое количество литературы по этой тематике и приличное количество схем промышленного и любительского изготовления. Также было проведено некоторое количество экспериментов во время разработки схемотехники. В результате всех этих действий было принято решение делать данное изделие двухплатным, без трансформатора тока, с гальванической связью с сетью основного контроллера, с максимально избыточной силовой частью. Всё-таки прокачать 200 ампер при таких габаритах довольно сложная задача. При этом должна быть унификация – управление не должно кардинально меняться при переходе на режимы работы MMA, TIG, MIG-MAG. В качестве контроллера была выбрана микросхема КА7552 или её более дорогой аналог FA5317 или FA5311. К сожалению, эти микросхемы предназначены для выполнения на их основе обратноходового преобразователя, но никак не прямоходового. Но проблема по переводу этих микросхем в нужный нам режим работы была решена очень простым способом. Режим работы микросхем задаётся внутренним источником калиброванного напряжения, потенциал которого и определяет коэффициент заполнения. Это вход PWM компаратора - DT voltage. Но искусственно ограничивая максимальное напряжение на входе FB pin voltage, мы автоматически переводим микросхему в режим заполнения меньше 50% , что и желательно для прямоходового режима функционирования. Так как внутри микросхемы по входу FB pin voltage уже стоит и калиброванный источник напряжения, и калиброванное сопротивление для задания вытекающего тока, то нам остаётся только выбрать номинал резистора, который надо подключить параллельно входу FB pin voltage и минусу источника питания. Из всего ряда резисторов наиболее подходит номинал 4,7ком. Всё, мы перевели очень просто микросхему в режим работы, который будет применяться в нашем сварочном аппарате. Следующее преимущество этого контроллера – низкое напряжение на входе компаратора, что позволяет использовать очень низкоомные резисторы, и соответственно терять на рассеивании в тепло небольшую мощность. При самых простых расчётах потери в тепло на эмиттерном резисторе будет падать не более 5 ватт. Значит, мы можем отказаться от трансформатора тока и управлять сварочным аппаратом непосредственно измеряя только один параметр – ток эмиттера. Теперь перейдём к системе регулирования тока. Наиболее оперативно за током как на входе, так и на выходе сварочного аппарата следят поцикловые системы. Однако из-за довольно нестабильной в условиях сильных электромагнитых помех работы компаратора, эта схемотехника применяется довольно редко. Наиболее распространено управление по среднему току. Хотя эта схемотехника сложней, и в ней присутствуют свои подводные камни в виде неустойчивости системы с автоматическим регулированием при неправильном выборе постоянных времени фильтров и индуктивности выходного дросселя, который включен в систему регулировки, применение её наиболее распространено в силу простоты настройки. Но мы не ищем лёгких путей и останавливаем свой выбор именно на поцикловом слежении за током. Но для начала мы должны разобраться в том, как и что мы собрались регулировать. При токах 130 ампер и выше крутизна наклона токового плато становится очень небольшой. То есть начальный и конечный ток имеют очень небольшую дельту, или разницу. Это хорошо видно на простейшей модели ( модель 1 ). При среднем токе порядка 155 ампер начало накачивающего импульса проходит с амплитудным значением в 152 ампера, а заканчивающая амплитуда равна 160 ампер. То есть дельта равна 8 ампер. Это равно 5% от среднего тока. Уменьшение индуктивности дросселя улучшит картину, но кардинальных изменений не будет. В реальных условиях на фоне больших электромагнитных помех возможны ложные срабатывания компаратора, и соответственно пропуски накачивающих импульсов. Что проявляется в наличии всяких посторонних звуков в трансформаторе и также перегрузочной работе силовой части. Что есть очень плохо и грозит выходом из строя силовых элементов. С этой проблемой сталкивалось очень большое количество любителей инверторного сваркостроения, которые интересовались вопросом как сделать сварочный инвертор . И многие не решив задачу поциклового регулирования переходили на регулирование по среднему значению тока. Но есть вариант создания системы поциклового регулирования надёжно работающей и в таких специфических условиях. Нужно просто отключить компаратор на время всех переходных процессов и подмешать пилообразный сигнал в фазе, но с небольшой амплитудой. Вернее создать не совсем линейно-изменяющийся сигнал, совпадающий по фазе с циклом, а уже к нему подмешать сигнал с датчика тока и с задатчика тока. В этой ситуации наклон токового плато уже не будет иметь решающего значения, а будет учитываться в основном средняя составляющая этого сигнала. И если дельты изменения тока будет хватать для надёжного переключения, то это хорошо, а если нет, то вступает в работу дополнительный нарастающий сигнал. Что и обеспечивает надёжную работу узла компаратора, да и всего устройства в целом. Узел, формирующий такой дополнительный сигнал, представлен на модели 2. Очень короткий импульс с выхода микросхемы открывает примерно на полмикросекунды транзистор, и соответственно примерно на микросекунду с учётом ёмкостной составляющей компаратор остаётся выключённым из процесса обработки токового сигнала. Для мощной модификации инвертора и для варианта полуавтомата ёмкость конденсатора на переходе коллектор – эмиттер составляет до 0,018 микрофарады. Увеличение больше этого значения может привести ток короткого замыкания до величин опасных для функционирования устройства в обычном режиме. А схема этого узла предоставлена на рис 3. Точка А это и есть главная точка сумматора, где и формируется основной сигнал управления компаратором. Получилась очень простая схема, состоящая только из пассивных элементов с низким входным сопротивлением и управлением током. То есть почти идеальный узел управления в условиях мощных помех. В готовом устройстве этот узел стоит недалеко от силового трансформатора и не испытывает никаких проблем от рядом стоящих излучающих узлов. Как с применением трансформатора на торе, так и с применением трансформатора на Ш-образном сердечнике. Кстати такой же узел с токовым сумматором был применён в предыдущем варианте сварочного инвертора AVT 160 на контроллере UC3845, только пассивный RCD формирователь пилы там был заменён на стандартный транзисторный формирователь с задающего генератора. Ну а теперь перейдём к следующему узлу в инверторном сварочном аппарате AVT 200 - узлу драйверов. Несмотря на некоторое количество рекомендаций применять только драйвера на оптронах с гальванической развязкой, не соглашусь с такой постановкой вопроса. Драйвера на ТГР имеют вполне приличные параметры, просты в изготовлении и имеют наилучшее соотношение цена – качество. Даже некоторые неудобства с намоткой ТГР компенсируются простотой и дешевизной этого узла. За прототип возьмём классический образец драйвера для мощных мосфетов и биполярных транзисторов с изолированным затвором и немного доработаем его. Доработка будет заключаться в уменьшении номинала затворных резисторов и применении биполярного транзистора BCX 53 в качестве разрядного. Выбор этого транзистора обусловлен его небольшой ценой и вполне достаточными характеристиками в нужном нам SMD корпусе. Изменение номиналов резисторов обусловлено конечной скоростью нарастания импульсов управления, формирующихся после ТГР. Всё, косметические изменения закончены. Конструктивно ТГР намотан жгутом их четырёх изолированных проводов на сердечнике CF138-T2012A. Выбор сердечника обусловлен соотношением габаритов к поперечному сечению. У этого сердечника он максимален. Количество витков 4 по 30. В качестве проводов использован обычный телефонный провод. Возможно применение и советских сердечников НМ 2000 К 20-12-6 в количестве трёх штук и количеством витков 25. Но возможно и применение других сердечников, подходящих по размерам. Диод VD1 и конденсаторы С1-С4 служат для создания отрицательного потенциала на коллекторе транзистора VT1 и соответственно запирающего сигнала для силового транзистора. Снижение этого потенциала при очень коротких импульсах управления всё равно не приводит до полного исчезновения за счёт ограничения минимальной длительности импульса блоком управления. И вдобавок к этому узел защиты от короткого замыкания отрабатывает за время меньшее, чем одна секунда и отключает полностью силовую часть. Поэтому надёжность этого узла довольно высока. Следующий узел, какой мы будем рассматривать – это силовой блок. Выбор транзисторов для него обусловлен в первую очередь экономической составляющей. Зачем применять суперсовременные дорогие транзисторы, если старые добрые IRG4PC50U и IRG4PC50W вполне обеспечивают нужные мощностные характеристики. Если выбирать рабочую частоту не больше 40 кгц, то эти транзисторы покажут вполне приемлемые результаты. Выбрав более быстрые IRG4PC50W, мы можем не применять дополнительный снабберный блок, ну и соответственно при использовании IRG4PC50U применить полный комплект снабберных цепочек. В нашем устройстве их два. Один RCD снаббер стоит на плате рядом с силовыми транзисторами. А второй, регенеративный – на плате выходного выпрямителя. При изготовлении сварочного аппарата, который будет использоваться на токе больше 200 ампер и в жёстких промышленных условиях мы обязательно поставим на плату ( рис 5. ) четыре силовых транзистора по два в параллель. Этим обеспечится удвоение выходной мощности и распределение тепла на четыре точки теплосъёма. А это актуально, так как мы применяем один общий радиатор и слюдяные изолирующие прокладки толщиной 50 микрон. В свете озвученных ранее условий работы блока управления, перегруза по току в силовых транзисторах не будет. Соответственно и беспокоится о перегреве транзисторов при применении изоляторов не стоит. Если наш сварочный аппарат будет использоваться в облегченных бытовых условиях и с ограничением максимального тока на уровне 160 ампер, то вполне закономерно применение только одной пары силовых транзисторов. Так как настроечных элементов на плате и схемотехнически не предусмотрено, то регулировку максимального тока будем осуществлять при помощи резисторов R52 – R56. Эти резисторы представляют собой просто кусок нихрома толщиной 1мм от 3-х килловатной нагревательной спирали. Длина – 25 мм, рабочая часть – 15мм. Рабочая часть – это часть свободная от полуды. Если поставить два таких резистора, то максимальный ток ограничим на уровне 120 ампер, если три – то 160ампер, если четыре – то ограничение произойдёт при токе 210 ампер. Все эти цифры довольно условные, ведь у нас ещё есть и состояние питающей сети и режим самой сварки – обычный, с короткой дугой и пр. Подгонку по максимальному току можно выполнить один раз, откалибровать сопротивления по номиналу, а потом просто вставлять нужное количество. В идеале вместо четырёх резисторов ставится один, нужного нам номинала. Применение самодельного этого изделия обусловлено отсутствием в свободной продаже столь низкоомных резисторов. А теперь перейдём к плате силового трансформатора. Эта плата при помощи стоек крепится к основной плате. Конструкция получается довольно жёсткой и легко крепящейся к нижней части корпуса посредством металлических уголков. Силовой трансформатор применён в данной конструкции тороидальный , из феррита CF 138 , конструктив – Т6325-С , что означает его физические размеры и наличие эпоксидного защитного покрытия. Применение такого трансформатора выгодно по нескольким причинам – обмотки располагаются вокруг сердечника и соответственно имеют максимальную теплопередачу в окружающую среду. Площадь окна сердечника геометрически намного больше, чем у таких же размеров, но Ш-образного. И ещё немаловажный фактор – это небольшие размеры по высоте, что при нашей двухплатной конструкции позволяет уложится в общую ширину конструктива меньше 120 мм , что бы можно было использовать данный силовой модуль как ремкомплект ко многим импортным инверторным сварочным аппаратам. Применяя сердечник в аппарате с током порядка 200 ампер нужно доработать феррит до нужных кондиций. Я использую два варианта доработки – один это просто сломать сердечник, предварительно сделав пазы по диаметру, а потом склеить эпоксидкой с зазором из кальки в 0,04 мм с каждой стороны. Есть и другой способ – это надрез алмазным отрезным кругом, толщиной 0,4 мм на две трети по сечению. Так получается виртуальный зазор, который ничем не уступает реальному, но проще. Для аппаратов с выходным током 150 ампер и менее можно просто увеличить процентов на 20 количество витков в обмотках и ничего не резать и не колоть. Намотка и расчёт силового трансформатора стандартны и каких-либо тонкостей не имеют, кроме того, что можно применять обмоточные провода меньшего сечения в связи с хорошим охлаждением обмоток. На плате силового трансформатора ( рис 7 ) также установлен дополнительный блок регенеративного снаббера. Отличие от стандартной схемотехники только в одном – шины источника питания 300 вольт зашунтированы прямо на плате конденсатором 1 мкф 400 вольт. Что даёт полную компенсацию индуктивности проводов соединяющих источник 300 вольт и снаббер. В остальном плата силового трансформатора особенностей не имеет. Дроссель выполнен на обычном трансформаторном железе стержневого типа с поперечным сечением 3,5 - 4 см.кв. длинной около 80 – 90 мм , количество витков – 10. Продолжение следует.

Автор статьи: Тараненко А. В.

Кроме статьи "Как сделать сварочный инвертор своими руками" смотрите также:

nanolife.info

Сварочный инвертор своими руками - схемы и инструкции по ремонту

У большинство сварочных аппаратов строят по инверторной схеме, где в качестве силовых переключателей используются мощные полевые транзисторы. Ее применение предоставляет возможность уменьшить массу с габаритами конструкции.

На рынке предлагается широкое разнообразие инверторных сварочных аппаратов, но у всех их очень схожий принцип действия. Чтобы смастерить инвертор сварочный своими руками или починить его, необходимо понять, как функционируют в нем внутренние схемы.

Сварочный инвертор своими руками схемы

Собираемый сварочный инверторный аппарат будет состоять из следующих элементов:

• Драйвера силовых ключей
• Блок питания
• Силовая часть

Постараемся разобрать, как самостоятельно смастерить сварочный инвертор со следующими характеристиками:

• Ток сварки – до 250 А
• Напряжение сети – 220 В
• Потребляемый максимальный ток – 32 А

Такой аппарат сможет без труда варить электродом 5-ой с длиной дуги до 1 см. Уровень КПД не меньше, чем у магазинных инверторов.

Видео, китайский сварочный инвертор изнутри — основные плюсы и минусы

Схема сварочного инвертора

Ниже приведена схема блока питания агрегата, которая должна помочь людям, хорошо разбирающимся в электронике.

Чтобы стабилизировать напряжение, необходимо делать обмотки по всей ширине каркаса. Всего их будет четыре:

• Первичная – ПЭВ 0.3 мм, 100 витков
• Вторичная (2) – ПЭВ 1 мм, 15 витков
• Вторичная (3) – ПЭВ 0.2 мм, 15 витков
• Вторичная (4) – ПЭВ 0.3 мм, 20 витков

Монтировать плату, на которой располагается блок питания, нужно отдельно. От силовой части она будет отделяться металлическим листом, который подсоединяется к корпусу сварки электрически.

Проводники, которые предназначаются для управления затворками, припаиваются как можно поближе к транзисторам, при этом они должны скручиваться между собой попарно. Сечение не является существенным, однако длина проводников не должна быть свыше 150 мм.

Изготавливая сварочный инвертор своими руками схемы для понимающего человека играют самую важную роль. Ниже приведена еще одна из них, на которой изображена силовая часть.

Блок питания будет представлять собой классический флайбэк. Первичная обмотка трансформаторного блока накрывается экранирующей обмоткой из того же провода. При этом наложенные витки должны в полном объеме перекрывать первичные и совпадать по направлению. Между ними должна быть изоляция из малярного скотча или лакоткани.

Чтобы настроить блок питания, необходимо подобрать сопротивление таким образом, чтобы напряжение, которое подается на питание реле, равнялось 20-25 В.

Все особенности силовой части показаны на схеме, приведенной немного выше. Самое важное – для входных выпрямителей подобрать мощные и надежные радиаторные элементы. Прекрасно подойдут модели, которые устанавливались в старых ПК с процессорами Pentium 4 и Alton 64. Купить их на рынке вторичных комплектующих можно по 4-5 долларов.

В схеме управления приводится только один термический датчик. Он должен помещаться внутрь корпуса радиатора, температура нагревания которого максимальна.

Для блока управления нужно найти на вторичном рынке ШИМ-контроллер модели TL494. У него задействован только один канал регулирования, через который происходит стабилизация тока в дуге. Конденсатор C1, приведенный на схеме, будет определять напряжение ШИМ, от которого зависит величина тока сварки.

Ремонт сварочного инвертора своими руками

Прежде чем начать ремонт сварочного инвертора своими руками, необходимо разобраться с основными неисправностями подобных устройств. Начать рекомендуется с визуального просмотра. В местах, которые визуально имеют плохой контакт, отсоединяются, зачищаются и вновь соединяются.

Одним из самых слабых мест инвертора является колодка клеммы, к которой подключается сварочный кабель. Большое значение тока и весьма ненадежный контакт ведет к критическому повышению температуры на проводах в местах соединения, которое разрушается и выходит из строя.

Среди других наиболее распространенных неисправностей выделяют:

• Чрезмерное потребление тока в условиях отсутствующей нагрузки
• Обрывы сварочной дуги
• Сварочный ток плохо отрегулирован
• Значение сварочного тока недостаточное для работы
• Увеличенная шумность трансформатора
• Самопроизвольное отключение

Основные виды неисправностей

Методы борьбы с каждой из неисправностью известны и, как правило, легко устранимы.

Если в сети отсутствует нагрузка, но при этом аппарат продолжает потреблять большое количество тока, на катушках наверняка замкнулись витки. Устранить такого рода неисправность легко перемоткой или наладкой изоляционного слоя.

Если сварочная дуга стала часто пропадать, однако зажечь ее повторно не получается, сопровождаясь мелкими искрами, наверняка произошел пробой обмотки и на сварочную цепь подается слишком высокое напряжение.

Часто проблемы инверторных аппаратов связаны с некорректной регулировкой сварочного тока. В различных аппаратах регулирование тока происходит по разному, поэтому для устранения проблемы необходима подробная схема, описывающая устройство конкретной модели. Чаще неисправность заключена в винте, который регулирует ток, иногда возможны замыкания на зажимах, в дроссельной катушке и тому подобное. Чтобы устранить неисправность, придется демонтировать кожух для исследования механизма.

Если сварочный ток имеет низкое значение, причина может крыться в падении напряжения непосредственно в электрической сети. Вторая распространенная проблема – все тот же неисправный регулятор.

Встречаются ситуации, когда аппарат начинает чрезмерно греться. Самые распространенные причины подобного явления – значение сварочного тока установлено выше допустимого, слишком продолжительная беспрерывная работа и применение слишком толстых электродов, для работы с которыми инвертор не рассчитан.

Когда аппарат сильно нагревается, на катушках начинает сгорать изоляция и, как следствие, происходит короткое замыкание, последствия которого будут намного серьезнее, вплоть до полного сгорания устройства. Исправить ситуацию чаще моно путем восстановления изоляции, но иногда приходится осуществлять перемотку катушек.

Когда наблюдается слишком чрезмерное гудение аппарата, оно может сопровождаться последующим его перегревом. Среди распространенных причин выделяют ослабление креплений, которые стягивают части магнитопровода, неисправное крепление механизмов перемещения или сердечника катушек. Если произошло замыкание между сварочными проводами, также увеличивается гул. Исправить ситуацию можно подтяжкой болтов, восстановлением крепления, изоляции на сварочном кабеле.

Если инвертор начал самопроизвольно отключаться, скорее всего произошло замыкание в цепи и сработали механизмы защиты. Нужно прозвонить электрическую цепь, найти поврежденный участок и произвести его восстановление.

Видео по ремонту сварочного инвертора

В заключении

В данной статье рассмотрены самые важные элементы, которым нужно уделить внимание при построении сварочного инвертора своими руками, а также распространенные неисправности подобного оборудования и методы их ликвидации.

Но браться за ремонт сварочных инверторов самому стоит только тогда когда присутствует уверенность в своих силах и хорошие знания в области электроники. Иначе рекомендуется обратиться к специалисту, чтоб не ухудшить ситуацию.

boldproject.ru

Инверторная сварка своими руками: схема оборудования

Каждый сварочный аппарат отличается по типу, внешнему виду, а главное — по своему строению. Наиболее широко применяются модели инверторного типа. Основное их преимущество в том, что их можно использовать даже в труднодоступных местах, в которых требуется сварка. Такой прибор обычно имеет компактный вид и отлично подходит для использования на выездах. Инверторная система собирается своими руками достаточно тяжело. Для этого нужны познания в схемотехнике и умение работать с радиодеталями. Но, если такие познания имеются, вся работа пройдет быстро и без осложнений. Такой аппарат полезен каждому автолюбителю и любому бережливому хозяину.

Принцип работы инвертора

Все сварочные аппараты инертного типа работают по одному принципу.

1. Из основного элемента – блока питания, энергия, прежде чем доходит до места, которому требуется сварка, проходит через различные преобразования.

2. Изначально бытовое напряжение преобразуется в постоянный ток, а он в свою очередь становится переменным, с высокой частотой.

3. При этом происходит понижение частот, ток выпрямляется, и его можно использовать для сварки.

4. В результате аппарат получается компактным и эффективным в использовании.

А главное — его можно собрать своими руками из простых комплектующих.

Как устроен сварочный инвертор?

Инверторная система такого устройства одна из самых простых, и её можно собрать своими руками. Каждую деталь, которая может понадобиться для этого, легко можно найти в любом магазине радиодеталей. Главное при этом — умение обращаться с паяльником. Такое устройство, собранное своими руками, рассчитано на работу от напряжения в 220В и 32А, проще говоря, от обычной электросети. Несмотря на небольшую потребляемую мощность, шов, сделанный с его помощью, получается прочным и ровным. Один из самых важных компонентов такого аппарата – блок питания. Он состоит из трансформатора с ферритовым сердечником.

Для первичной обмотки своими руками можно использовать проволоку 0,3 мм в диаметре. Для этого будет достаточно 100 колец провода. Для вторичной обмотки хватит и 15, в данном случае используется 1 мм провод. Средний заход вторичной обмотки также состоит из 15-ти витков провода 0,2 мм в диаметре. И наконец, делается последний заход, в 20 колец с проводом, толщиной в 35 мм. Для инверторной сварки лучше использовать не один, а два трансформатора с частотой 41 или 55 кГц.

Обмотка трансформатора

Прежде чем приступать к намотке проводов на сердечник своими руками, необходимо его обернуть медной лентой. Ширина полосы меди должна быть порядка 40 мм, а высота — 0,3 мм. После этого проводится его обмотка термобумагой.

Для первичной обмотки лучше не использовать провода с круглым сечением. Во время обмотки важно следить, чтобы между проводами не было зазоров — это повлияет на стабильность напряжения (оно ухудшится). После обмотки своими руками делается изоляция. Можно дополнительно сбоку на плате поставить вентилятор для охлаждения трансформатора.

Плата аппарата

Для плат прибора инверторной сварки нужно использовать радиаторы и кулеры. Подойдут обычные компьютерные. Можно применить как старые, так и приобрести новые в любом компьютерном салоне или магазине радиозапчастей. Радиатор ставится своими руками внизу и сверху платы, к нему крепятся диоды. Подробную электрическую схему сборки платы для инверторного аппарата можно найти в интернете. Она может быть разной.

Плата, с расположенным на ней блоком питания, монтируется отдельно от силовой части: она должна отделяться от нее листом металла, присоединённого к корпусу.

Проводники для управления затворками должны быть припаяны почти вплотную к транзисторам. После сборки потребуется отладка, и только потом проводится пробная сварка. Последний пункт особенно важен. В результате проверок выявляются все недостатки и ошибки.

Отладка и настройка

Модуль настраивается своими руками следующим образом. Он подключается к напряжению в 15 В, чтобы запитать кулер, затем подключается реле через резистор, для безопасности. Это поможет избежать скачков напряжения в бытовой сети и повысит стабильность работы аппарата, когда потребуется сварка. Проверяется работа реле: если все нормально, прибор подключается к сети и тестируется в рабочем состоянии. Для этого аппарат запускается, и с помощью осциллографа проверяются его показатели напряжения. Оно должно быть в пределах 500В, в крайнем случае — 550В.

Также нужно прислушаться к шуму — он должен быть ровным и неизменным даже при повышении нагрузки. Если это не так, значит, трансформатор неисправен или присутствуют другие проблемы, которые желательно сразу же устранить. После этого поводится первая сварка, по результату которой и станет ясно, насколько качественный аппарат был собран своими руками.

Похожие статьи

goodsvarka.ru

Сварочный инвертор своими руками

Инвертор сварочный своими руками способен сделать любой хозяин, разбирающийся в технике. Современные сварочные аппараты изготавливаются по инверторному принципу. Применяется в работе инверторная схема, в конструкции которой в качестве силовых переключателей применяются полевые транзисторы, имеющие большую мощность. Благодаря использованию этого принципа в работе аппарата значительно снижается его масса и габариты. Производители предлагают потребителям большое количество разнообразных моделей этих устройств, однако все эти устройства отличает одна схожая отрицательная черта — их стоимость является достаточно высокой.

Конструкция сварочного инвертора.

Удобство эксплуатации таких устройств и их высокая стоимость вынуждает задумываться над вопросом о том, как можно сделать сварочный инвертор своими руками. Прежде чем сделать инверторный сварочный аппарат следует разобраться в конструкции и работе внутренней аппаратной схемы.

Виды сварки и сварочных аппаратов

Технология сварочных работ имеет несколько технологических разновидностей. Наиболее распространенными технологиями сварного процесса являются:

• дуговая;
• электрошлаковая;
• плазменная;
• электронно-лучевая;
• лазерная;
• газовая;
• контактная;
• ультразвуковая;
• точечная.

Классификация основных видов сварки.

Для работы в домашних условиях вполне достаточно обыкновенной электродуговой сварки. Для осуществления сварочных работ при помощи электродуговой сварки можно использовать два типа сварочных аппаратов:

• трансформаторные;
• инверторные.

Трансформаторные сварочные аппараты могут работать на любой разновидности электротока. Такие установки имеют несколько положительных качеств, основными среди которых являются следующие:

• надежность эксплуатации;
• простота обслуживания и эксплуатации;
• долговечность.

Недостатком аппаратов является их большой вес. Помимо этого сварочный аппарат этой разновидности реагирует на перепады напряжения. В случае падения напряжения ниже 200 вольт работа практически прекращается, так как удержание дуги при таком напряжении практически невозможно.

Инверторный аппарат помимо указанных достоинств лишен недостатков свойственных трансформаторному типу сварочного аппарата.

В процессе функционирования инверторный сварочный аппарат позволяет стабилизировать напряжение, что дает возможность проводить работы в случае падения напряжения в сети.

Недостатком сварочных аппаратов инверторного типа является сильный нагрев и повышенная чувствительность к повышению температуры в процессе работы. Устройство во избежание перегрева оснащается специальной системой обеспечивающей охлаждение в процессе функционирования.

Вернуться к оглавлению

Подготовка для сборки инверторного аппарата

Схема работы сварочного инвертора.

Для сборки самодельного сварочного инвертора рекомендуется использовать силовой трансформатор от обычной домашней микроволновки. В конструкцию трансформатора входят следующие компоненты:

• катушки;
• медные провода;
• трансформаторное железо;
• спецэмаль.

Одна из катушек трансформатора играет роль первичной обмотки, а вторая вторичной. Медный провод наматывается на сердцевину, изготовленную из трансформаторного железа. После намотки провода он покрывается спецэмалью.

Каждая катушка в своем составе имеет определенное количество витков. Бытовая электросеть функционирует в комплексе с первичной обмоткой. Благодаря явлению индукции возникает электроток во вторичной обмотке катушки. Этот вновь возникший ток имеет напряжение значительно ниже того, которое имеется в первичной обмотке, зато сила тока значительно возрастает. Для работы агрегата переменный сетевой электроток преобразуется в постоянный, на котором работает устройство. Параметры используемого тока можно изменять в процессе работы.

Максимальное значение электротока может достигать показателя в 130 ампер. На первичной обмотке электроток может достигать значения в 20 А. Для работы таким аппаратом используются электроды, диаметр которых равен 3 мм. Включение аппарата осуществляется при помощи тумблера располагающегося на электродержателе. Используя этот тип сварочного аппарата можно осуществлять сваривание тонких листов из стали.

Вернуться к оглавлению

Уменьшение числа витков в катушках

Для домашней сварки лучше всего подходит сварочный аппарат с резервной мощностью до 30%, для того чтобы не перегрелся и не вышел из строя

Уменьшение числа витков на вторичной обмотке требуется вследствие того, что родная вторичная обмотка трансформатора микроволновки выдает около 2000 вольт. Для того чтобы использовать такой трансформатор в качестве силового элемента в конструкции сварочного аппарата требуется катушки трансформатора усовершенствовать. Для работы агрегата потребуется сделать следующее:

• повысить силу тока;
• понизить показатель напряжения.

Любой сварщик знает, что небольшое значение показателя силы тока негативно влияет на качество сварного шва. В случае большого значения силы тока происходит горение металла электрода и снижение качества шва и прилегающего к шву металла. Для нормальной работы устройства осуществляется перематывание вторичной обмотки. Для этой цели вторичная обмотка удаляется из трансформатора. Операцию следует проводить с осторожностью, чтобы предотвратить повреждение первичной обмотки. Для вторичной обмотки используется более толстый медный провод, а количество витков уменьшается. Конкретное количество витков зависит от параметров первичной обмотки и для определения этого значения следует провести определенные математические расчеты.

После изготовления новой вторичной обмотки ее покрывают токоизоляционным спецлаком.

Вернуться к оглавлению

Проведение монтажных работ

Схема сварочного инвертора с активным ККМ с векторным регулированием.

Для сборки самодельного инверторного сварочного аппарата требуется подобрать соответствующий корпус, в котором можно смонтировать все компоненты конструкции устройства. При выборе корпуса следует отдать предпочтение компактному и удобному в транспортировке корпусу.

Для получения более мощного сварочного аппарата последовательно соединяются несколько трансформаторов. Первичные обмотки устройств соединяют параллельно, а вторичные последовательно. Использование такого типа монтажа позволяет получить следующие рабочие параметры:

• 60 ампер при функционировании под нагрузкой;
• 38 вольт рабочего напряжения на выходе.

Монтаж компонентов электросхемы осуществляется на заводскую плату. Процесс сборки схемы блока питания, его электронной платы и драйверов проводится по-отдельности. Силовая часть конструкции отделяется от электронного компонента агрегата металлическим листовым щитком. Крепление металлического щитка осуществляется к корпусу инверторного агрегата.

Соединение управляющих проводников осуществляется попарно. Припаивание проводников требуется осуществлять рядом с ножками транзисторов. Размеры таких проводников не должны превышать длину в 15 сантиметров.

Таблица требуемых технических характеристик для сварочного инвертора.

В процессе проведения сборочных работ требуется обязательно провести армирование силовых дорожек. В процессе армирования обычного лужения недостаточно, требуется провести пропайку всех дорожек медным проводником. Использование простого припоя не допустимо, так как он может расплавиться, что приведет к выходу из строя всех транзисторов.

Для улучшения отвода тепла, которое образуется в процессе работы агрегата, электронные элементы монтируются на спецрадиаторе, крепящегося на электронной плате. Размеры радиаторов и интенсивность обдува оказывают огромное значение на эксплуатационные характеристики инвертора.

Чем мощнее радиаторы, и чем лучше обдув, тем дольше может быть рабочий цикл сварочного аппарата. В качестве исходного материала для изготовления платы для электронных компонентов сварки применяется тонкий текстолит, имеющий толщину 1,5 мм.

Вернуться к оглавлению

Создание системы охлаждения и ее особенности

Инверторная сварка в своем корпусе должна иметь два вентилятора. Вентиляторы устанавливаются на противоположных сторонах. Вентиляторы осуществляют вытяжку воздуха, и их питание осуществляется от обычного блока питания для компьютера. Для поступления свежего холодного воздуха внутрь корпуса в его днище делаются отверстия, количество которых может достигать нескольких десятков. Для более качественного и надежного охлаждения внутри конструкции монтируется еще один вентилятор обеспечивающий циркуляцию воздуха внутри устройства.

Способы подключения сварочного инвертора.

Инверторная сварка предоставляет более удобные условия для проведения сварочных работ. Качество шва, получаемое при использовании этого типа сварочного аппарата значительно выше, нежели при использовании трансформаторной сварки. При помощи этого агрегата можно осуществлять работу с черным и цветным металлом, нержавейкой, тонкими стальными листами.

Для сборки сварочного аппарата заранее требуется заготовить:

• силовой блок питания;
• драйверы;
• крепежные элементы;
• силовые элементы.

Для осуществления регулировки блока питания проводится подбор сопротивления, которое способно создать питание в 20 вольт. Для входных выпрямителей нужно установить мощные радиаторы для отвода тепла. Для температурного контроля в корпусе сварочного аппарата монтируется термический датчик, который рассчитан на отключение устройства при достижении им определенной температуры нагрева.

В качестве блока управления в сварочном инверторе монтируется ШИМ-контроллер. От этого компонента конструкции зависит качество дуги и ее стабильность. Устанавливаемый конденсатор определяет напряжение контроллера. Именно напряжение на контролере определяет силу сварочного тока.

Держак и кабель можно приобрести в любом спецмагазине.

www.parnikiteplicy.ru

---

• 
  Автомобильный инвертор для ноутбука
• 
  Отличие инверторный генератор от обычного
• 
  Инвертор для ветрогенератора
• 
  Инвертор форсаж 161
• 
  Какой нужен бензогенератор для сварочного инвертора
• 
  Бензиновый электрогенератор инверторный
• 
  Что такое инвертор автомобильный
• 
  Инвертор микросхема
• 
  Для чего нужен инвертор
• 
  Механизм для подачи проволоки для инвертора
• 
  Что такое сварочный инвертор и как он работает