Сборка и настройка инвертора сварочного своими руками. Самодельный инвертор

Самодельный сварочный инвертор своими руками — собираем из доступных деталей

Март 17, 2017

Сделать инвертор самостоятельно реально, даже при отсутствии глубоких познаний в области электротехники, электроники. Для этого всего лишь нужно разобрать принцип работы подобного устройства, четко придерживаться готовой схемы. Если заняться изготовлением самодельного сварочного аппарата, который практически не будет уступать по техническим характеристикам заводскому аналогу, можно очень хорошо сэкономить.

Не стоит сомневаться, что сварочный агрегат, изготовленный самостоятельно, будет эффективно работать. Устройство, собранное по самой простой схеме, будет позволять варить электродами 3,0-5,0 мм, с длиной дуги – 1 см.

Подбираем конструкцию инвертора

1. Ненужный компьютерный блок может быть корпусом установки.
2. Комплектация сварочного инвертора своими руками неоригинальна, напоминает большинство прочих самодельных конструкций. Многие элементы можно заменить аналогами. При наличии основных деталей конструкции можно рассчитать оптимальные параметры корпуса и начать его изготовление.
3. Подойдут готовые радиаторы от старых приборов, например, блоков питания ПК. Но их можно изготовить и самостоятельно, если есть под рукой шина из алюминия, толщина которой составляет от 2 до 4 мм, а ширина больше 3 см. Можно задействовать вентилятор от какого-либо старого прибора.
4. Все детали больших размеров рекомендуется первоначально разложить на плоскости, чтобы можно было наглядно определить возможности соединения согласно схеме.
5. Далее нужно определиться с местом под вентилятор. Он не должен гнать горячий поток воздуха от одних элементов устройства к иным. Если в данной ситуации присутствуют сложности, тогда можно воспользоваться несколькими вентиляторами одновременно, которые будут работать на вытяжку. Цена кулеров, их масса незначительны, но зато надежность агрегата в целом существенно увеличится.
6. Основные элементы конструкции самодельного сварочного полуавтомата, отличающиеся большими размерами и массой – это дроссель и трансформатор. Рекомендуется их размещать по краям (симметрично друг другу) или по центру. То есть их масса не должна перетягивать аппарат в одну из сторон. К примеру, работать с установкой, подвешенной на ремне через плечо сварщика достаточно неудобно, когда она постоянно будет сползать в одном направлении.
7. После того как все детали из сварочного инвертора расставлены по своим местам, необходимо определиться с параметрами днища для агрегата, вырезать из подручного материала, который обязательно должен быть неэлектропроводящий. Чаще всего для этих целей применяется стеклотекстолит, гетинакс. Если же данного материала нет, тогда подойдет обычная древесина, предварительно обработанная влагостойкими, противопожарными растворами. Крайний вариант даже отличается некоторыми достоинствами.
8. Компонентами крепежа обычно являются шурупы, что упрощает, удешевляет сборку изделия.

Самодельная сварка: материалы для изготовления, основные характеристики

После сборки полуавтоматического сварочного инвертора по стандартной несложной электрической схеме, вы станете обладателем эффективной установки со следующими эксплуатационными характеристиками:

• напряжение – 220В;
• ток на входе – 32А, на выходе – 250А.

В схему сварочного оборудования с подобными техническими показателями входят следующие детали:

• блок питания;
• блок силовой;
• драйверы силовых ключей.

Перед тем как собирать самодельный сварочный аппарат, рекомендуется подготовить все компоненты по схеме, инструмент для выполнения сборки. Для такой самоделки понадобятся:

• нож;
• комплект отверток;
• ножовка по металлу;
• проволока, полосы из меди;
• паяльник для соединения деталей электронных схем;
• металлический лист малой толщины:
• резьбовые компоненты крепежа;
• компоненты для формирования электронных схем;
• текстолит;
• термобумага;
• слюда;
• стеклоткань.

Для применения в домашних условиях изготавливают чаще инверторы, которые функционируют от стандартной электросети (220В). Если существует потребность, то можно также собрать аппарат, который будет функционировать от трехфазной электросети (380В). Инверторы подобного типа отличаются собственными преимуществами, одним из которых можно обозначить довольно высокий КПД в отличие от однофазных изделий.

Намотка трансформатора

Чтобы произвести намотку трансформатора понадобиться полоска из меди: толщина – 0,3 мм, ширина – 40 мм. Проволока из меди подходит для высокого нагрева. Термопрослойку можно выполнить из бумаги, используемой для кассовых аппаратов, или ксероксной. Но второй вариант хуже, бумага не достаточно прочная, может порваться.

Лакоткань – оптимальный доступный изоляционный материал, желательно использовать минимум слой. Для электрической безопасности устройства можно поместить в обмотки пластины из текстолита. Напряжение зависимо от качества выполненной изоляции между обмотками. Длины полос из бумаги должно хватать для полного перекрытия периметра обмотки и еще должен быть запас – минимум 2 см.

Запрещено использовать толстую проволоку, так как работа инверторного сварочного аппарата основана на высокочастотных токах. Если взять такой провод, то его сердцевина при работе задействоваться не будет. В результате может произойти перегрев трансформатора.

Для того чтобы не допустить подобного эффекта, рекомендуется брать проводник минимальной толщины, большей площади. Поверхность подобного типа не перегреется, является эффективным проводником.

При выполнении вторичной обмотки рекомендовано использовать 3 полоски из меди, отделяемые между собой фторопластовой пластинкой. И снова выполняется термическая прослойка из бумажной кассовой ленты. Недостаток этой бумаги – темнеет после нагревания, но остается прочной на разрыв.Вместо полоски из меди можно также использовать проволоку ПЭВ – диаметр не более 0,7 мм. Такой провод имеет большое количество жил – это его основное достоинство. Но подобный вариант обмотки намного хуже, чем медный, провода подобного типа обладают значительными воздушными просеками, из-за чего плохо стыкуются.

При использовании ПЭВ конструкция полуавтомата из инвертора имеет четыре обмотки (используется ПЭВ диаметром – 0,3 мм):

• первичная обмотка – 100 витков;
• 1-я вторичная обмотка – 15 витков;
• 2-я вторичная обмотка – 15 витков;
• 3-я вторичная обмотка – 20 витков.

Обязательно необходим вентилятор охлаждения трансформатора и всей конструкции. Для этих целей прекрасно подойдет кулер системного блока (220В, 0,15А).

Охлаждение

Силовые компоненты схемы самодельного сварочного инвертора, изготовленного самостоятельно, значительно нагреваются. Это может способствовать быстрой поломке. Чтобы не допустить их перегревания, кроме радиаторов охлаждения для блоков, нужно дополнительно устанавливать вентиляторы.

При наличии вентилятора большой мощности, можно обойтись только им. При этом поток холодного воздуха необходимо направлять на силовой трансформатор. При использовании вентиляторов небольшой мощности, к примеру, от старых ПК, их нужно около шести, три из которых будут охлаждать трансформатор.

Также, чтобы не допускать перегревания сварочного аппарата своими руками, рекомендуется устанавливать на наиболее нагревающийся радиатор температурный датчик, который при достижении максимально допустимой температуры подаст сигнал на автоматическое отключение.

Для эффективной работы вентиляционной системы в корпусе сварочного агрегата необходимо правильно установить воздухозаборники, решетки которых не должны быть перекрыты.

Настройка

Самодельный сварочный инвертор собрать несложно, и для этого не требуются значительные капиталовложения. Но выполнить его настройку без привлечения специалиста проблематично. Как сделать и настроить самодельный инвертор самостоятельно?

Инструкция

1. Необходимо предварительно на плату сварочного агрегата подать напряжение. Блок станет издавать характерный писк. Сетевое напряжение также нужно подать на вентилятор охлаждения, который не допустит перегрева деталей, и агрегат будет стабильней работать.
2. Когда силовые конденсаторы получили достаточную зарядку, необходимо замкнуть токоограничивающий резистор (проверяется работа реле, на резисторе должно быть нулевое напряжение).

Важно – если сварку подключить без токоограничивающего резистора, возможен взрыв!

1. Использование подобного типа резистора существенно снижает скачки тока в момент подключения сварки к сети 220В.
2. Наш инструмент вырабатывает ток более 100А. Данный параметр зависит от конкретно применяемой схемы, а вычислить его можно с помощью осциллографа.
3. Проверка режима сварки на блоке управления самодельного плазмореза. Для этого нужно подсоединить к выходу усилителя оптрона вольтметр. Для устройств незначительной мощности среднее амплитудное напряжение должно быть порядка 15В.
4. Далее нужно проверить выходной мост на правильность его сборки. Для этого подается от подходящего блока питания напряжение 16В на вход агрегата. Блок на холостом ходу потребляет ток порядка 100 мА, что стоит учесть при выполнении контрольных замеров.
5. Работу своего самодельного инвертора можно сравнить с работой промышленного. На обеих обмотках осциллографом измеряется соответствие друг другу импульсов.
6. Далее нужно проконтролировать работу сварочного устройства с подсоединенными силовыми конденсаторами. Необходимо поменять напряжение с 16В на 220В, подсоединяя инвертор напрямую к электросети. С помощью осциллографа, подсоединенного к выходным транзисторам, наблюдаем за формой сигнала, ее соответствие испытаниям на минимальном напряжении.

Инвертор для сварки является достаточно востребованным агрегатом в любой сфере деятельности: на производстве, в домашних условиях. А благодаря использованию встроенного регулятора, выпрямителя тока сварочный агрегат инверторного типа позволит добиться наиболее эффективных результатов сварки, если их сравнивать с результатами аналогичных работ с использованием стандартных сварочных агрегатов, на которых установлены трансформаторы из стали электротехнической.

Вывод

Сборка самодельного аппарата для точечной сварки не представляет особой сложности. Если для этого нет достаточного опыта, то можно всегда обратиться к специалистам за дополнительной консультацией. Но в результате можно собрать агрегат с дополнительными функциями, которых лишены заводские аналоги, и существенно сэкономить денежные средства.

electrod.biz

Сварочный инвертор своими руками - Для умелых рук

Хотим сегодня предложить вам схему  самодельного сварочного инвертора, который вы если постараться сумеете  собрать своими руками. Макс потребляемый ток - 32 ампера, 220 в. Ток сварки - Примерно 250 ампер, это достаточно чтобы  без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне заводских, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

Сразу хотим вас предупредить что собрать инвертор не очень простое дело и под силу человеку  уже державшему ранее паяльник в руках. Поэтому если вы не относитесь к их числу  рекомендуем приобрести хорошо зарекомендовавший себя   инвертор сварог модели ARC однофазные аппараты, рассчитанные на 160-200 А, так и промышленные трехфазные модели, имеющие максимальную мощность сварочного тока от 250 до 630 А. Эти модели отличаются высоким значением КПД, портативностью, низкой энергоемкостью, стабильностью горения дуги

На рисунке 1 приведена схема блока питания для сварочного.

Рис.1 Принципиальная схема блока питания

Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3ммВторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1ммВторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2ммВторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35ммВсе обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.

Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

На рисунке 2 -  принципиальная схема инвертора. Частота - 41 кГц, но можно испытать  и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

Трансформатор на 41кгц - два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора намотаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу которую используют в касовых аппратах. Вторичная обмотка наматывается из 3 х  слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции,Чтобы получить лучшую проводимость  высоко- частотных токов, контактные концы вторичной обмотки на выходе трансформатора спаяны вместе.Дроссель L2 намотали на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 - 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо , вторичка 85 витков провод сечением 0.5мм.

Сборка сварочного

Намотка трансформатора

Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому  что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект! 

И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.  

Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков  жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна  ферритового сердечника.

У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220вольт 0.13 ампера или больше.

Конструкция

Для охлаждения всех мощных компонентов  хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Alton 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.

Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.

Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею  цепи питания 300вольт с деталями моста.

На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт.  Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания,  ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.

Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.

Ещё на схеме показаны снаберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или  СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельз,я так как снаберы выполняют важную роль:первая - они глушат резонансные выбросы трансформатора   вторая -  они значительно уменьшают потери IGBT  при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT,  то есть этот снабер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT  в три раза чем было бы без него.Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снаберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах. 

Настройка

Подать питание на ШИМ 15вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле. 

Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который  уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220вольт.

Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000мк 400V, для этого эта мера и нужна.

Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

 Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16вольт.

Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

Ток потребления при этом не должен превышать 100мА на холостом ходу.

Убедится в правильной фразировке обмоток  силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа .

Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку  220вольт 150..200ватт предварительно установив частоту ШИМ 55кгц  подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения,  например перенасыщение 30кГц делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

Ток потребления моста должен быть около 150ма и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

Подать питание на мост уже через чайник 2200ватт,  а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть - убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока  пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT  должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше - ширина больше, ток меньше - ширина меньше.

Не какого шума быть не должно иначе выйдут из строя IGBT.

Добавлять ток и слушать,  смотреть осциллограф  на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо.  Дойти до максимального тока,  ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340вольт обычно.

Начинать варить, в начале 10 секунд.  Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4мм трансформатор горечеватый 

Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов,  варить уже тяжело, человек устает,  хотя варится классно, трансформатор горяченький,  да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния  и можно варить снова до опупения.

Скачать печатные платы в формате LAY и др. файлы

Автор: Евгений РодиковСсылки на схожие материалы:

ymelie-ryki.ru

Сварочный инвертор самодельный - разбираем схемы самодельных сварочных аппаратов

Сварочный инвертор, также называемый сварочным аппаратом, некогда был изобретен достаточно известным ученым Юрием Негуляевым и с тех пор стал практически незаменимым прибором. Сварочный инвертор самодельный – это достаточно простая идея для тех, кто имеет хотя бы минимальное представление о сварке.

Мы предлагаем вам разобраться в некоторых тонкостях того, как сделать собственными руками полуавтоматический инвертор на транзисторах и тиристорах.

Конструирование сварочного аппарата

Разумеется, существуют различные схемы самодельных сварочных аппаратов. Они являются источником дальнейшей конструкции, будь она самодельной или же покупной. Мы будем рассматривать классическую схему, принадлежащую Негуляеву, которая лежит в основе всех последующих доработок.

В конструкции провод не должен быть опоясанным термоизолирующим материалом. Самодельная сварка может быть создана на основе простенькой дюралюминиевой плиты размером в 6 мм, к которой уже, согласно схеме, присоединяются все необходимые провода и проводники, отдающие тепло.

С помощью достаточно мощного вентилятора, которым может послужить радиатор автомобиля, обдуваются и радиаторы выпрямительных диодов, и резонансный дроссель. Помимо этого, дроссель должен быть прижат к основанию с помощью прокладочного уплотнителя.

Дроссельный прибор, без которого ваш сварочный инвертор самодельный никогда не заработает, проще всего изготовить из шести медных сердечников. Их можно достать из старых трансформаторов строчной работы или же телевизоров старого образца. В крайнем случае – их можно приобрести. Что касается применяемых в схеме диодов, их проще прижать к инверторной схеме и подвести к ним стабилизаторы напряжения или уплотнители изоляции.

Вентилятор сможет охлаждать несколько мостов, при этом, будучи огражденным от каждого системой изоляции. Такой вариант конструкции будет способствовать тому, что транзисторы будут охлаждаться без дополнительного присоединения к мостам или радиатору.

Вторичную обмотку, при необходимости, можно вывести на ферритовые цилиндры. Так как вентиляция вторичной обмотки в данном случае играет большую роль, необходимо отметить возможное резонансное напряжение.

Работа с проводниками

Расположение проводников выполняется так, как это рекомендуют схемы самодельных сварочных аппаратов. В данном случае важно лишь то, чтобы они не контачили между собой, иначе это вызовет серьезный сбой в работе всей схемы. Также рекомендуется проводить монтаж силового моста. Как правило, для этого применяют провод из меди не толще 2 мм, возможно, даже без изоляции.

Его необходимо обмотать обыкновенными нитками в два-три слоя после лужения. Для крепления рекомендуются изолирующие элементы, которые смогут принять на себя часть нагрузки транзисторов. Их можно прижать к применяемому радиатору. Элементы можно устанавливать, применяя дюралюминиевые пластины. Так как они закручиваются небольшими болтами, это удобно, если у вас запланирована маленькая и практичная самодельная сварка.

Как изготовить импульсный инвертор?

Руководствуясь различными схемами, необходимо запомнить простое правило: при создании трансформатора обмотка должна охватывать всю доступную ширину каркаса, так как это предотвратит возможные повреждения конструкции. Для создания понадобятся подходящие варианты уплотнителей, трансформаторный преобразователь, жестянка из меди, изоляция.

В этом варианте вторичную обмотку накладывают в несколько слоев. Посредством токового трансформаторного аппарата отдельные кольца прикрепляются к первичной и вторичной обмотке, как это указано в вашей схеме, после того как дроссель будет намотан на ферритный сердечник.

Для охлаждения можно взять старый радиатор от стационарного компьютера, так как он максимально подходит по критериям энергопотребления и мощности. Если вам необходим действительно устойчивый трансформатор, который составит основу импульсного инвертора, для обмотки рекомендуется применять медную ленту, поскольку алюминиевые элементы неустойчивы к переменному току.

Важным является еще один момент: работа такого бесперебойного устройства зависит не только от величины переменного или постоянного тока, но и от толщины провода. Если при сборе будет использована обмотка больше, чем половина миллиметра, возможно возникновение обратного эффекта, который отрицательно скажется на работоспособности других бытовых приборов в сети.

Такой самодельный инвертор весит в среднем около 8 килограмм, при этом, он будет располагать достаточной пропускной способностью.

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

swarka-rezka.ru

Сварочный инвертор своими руками из старой микроволновки и компьютера

Собрать сварочный инвертор своими руками по силам любому человеку, имеющему опыт работы с электрическим оборудованием и материалами. Схема такого аппарата достаточно проста и сборка обычно не составляет трудностей.

Принцип действия инверторных агрегатов

Собрать простейший инверторный аппарат можно при помощи простейшей схемы, найденной в интернете. В отличие от традиционных сварочных агрегатов инвертор работает по несколько иному принципу.

• Получение сварочного тока с высокой силой (до 250А) обеспечивается преобразование стандартного напряжения в высокочастотное.
• На первом этапе классическая схема, по которой скомпонован аппарат предполагает выравнивание питающего электричества.
• После этого при помощи силового преобразователя формируется напряжение с повышенной частотой. В большинстве случаев этот показатель достигает 41-55 кГц, но существуют и схемы, работающие при 75 кГц
• Такая схема преобразования позволяет из входящих 220В при 30 А получить сварочный ток с возможностью регулировки до 250А.

Основное преимущество, которым отличается аппарат, это сниженная масса при достаточной мощности. Традиционный агрегат для сварки с аналогичными данными будет весить не менее 20-25 кг, тогда как масса инвертора со всеми элементами схемы управления и охлаждения не превысит 2-5 кг.

Основные конструктивные узлы инверторной техники для сварки

Для того чтобы собрать сварочный инвертор своими руками вам понадобятся следующие узлы и детали:

• Понижающий трансформатор, обеспечивающий снижение напряжения до рабочей величины. Чаще всего используются стандартные модернизированные модели, применяемые на кухонной микроволновой технике.
• Высокочастотный дроссель так же получают путем перемотки существующих трансформаторов.
• Корпус, в который необходимо поместить аппарат должен обеспечить монтаж всех элементов, обеспечение циркуляции вентиляционных потоков, защиту сварщика от поражения электрическим током.
• Учитывая рабочие режимы оборудования, необходимо обеспечить агрегат эффективной системой охлаждения. Чаще всего используют воздушные модификации, позволяющие обеспечить защиту от перегрева всем основным узлам устройства.

Перематываем трансформатор

Учитывая то, что в микроволновой технике применяются трансформаторы, обеспечивающие повышенное вторичное напряжение, то модернизировать придется именно эту обмотку.

• С максимальной аккуратностью удаляем защитный лакокрасочный слой.
• Демонтируем заводскую вторичную обмотку.
• Рассчитываем параметры необходимой новой обмотки. Для этого необходимо определить сечение провода, количество требуемых витков. Все способы расчета имеются в школьном курсе физики или электротехнической литературе.
• Наиболее оптимальный аппарат можно получить используя для понижающей обмотки медную жесть, толщина которой составляет 0,3 мм, а ширина полосы не превышает 40 мм.
• Существует возможность применения провода ПЭВ (эмалированный), сечение которого составляет 0,5*0,7 мм. При выборе такого варианта следует учитывать то, что такой трансформатор будет в большей степени подвергнут перегреву. Основной причиной этого считается меньший теплообмен, обеспеченный особенностями намотки провода.
• Все слои должны быть тщательно изолированы, для чего следует использовать вощеную бумагу и специальные электротехнические лаки.

Силовые элементы преобразователя

Эффективный сварочный аппарата можно создать при использовании силовых полупроводниковых элементов. Учитывая высокую нагрузку, которую предполагает схема подключения деталей выпрямителя и преобразователя, необходимо предусмотреть возможность эффективного охлаждения полупроводников.

Для этой цели необходимо использовать стандартные радиаторы, обладающие значительной теплоотводящей площадью. Свою эффективность на практике доказал аппарат, созданный с применением вентиляторов (кулеров) от старой компьютерной техники.

Предполагается установка таких устройств на всех силовых элементах схемы:

• Понижающий трансформатор
• Высокочастотный дроссель.
• Силовые узлы преобразователя.

Помните о том, что аппарат с неэффективной системой охлаждения не сможет работать стабильно. Кроме того, постоянные перегревы считаются основной причиной выхода оборудования из строя.

Особенности устройства корпуса агрегата

Самодельный инверторный аппарат должен размещаться в достаточно просторном корпусе, обеспечивающим доступ ко всем основным узлам, и их охлаждение.

• Предпочтение отдается прочному пластику.
• На поверхности корпуса высверливаются ряд отверстий, обеспечивающих приток свежего воздуха.
• Вентиляторы с радиаторами монтируются таким образом, чтобы они обеспечили вытяжку горячего воздуха. Только в этом случае аппарат будет работать в режиме с оптимальными параметрами.
• При монтаже и креплении трансформаторов, не стоит забывать о том, что первичные обмотки соединяются параллельно, а вторичные последовательно. Это позволит получить выходное напряжение в пределах 30В, а силу тока увеличить до 50-250А.

Немаловажным этапом сборки инвертора считается его настройка. Если у вас нет опыта выполнения таких работ, лучше доверьте ее профессионалам. Для осуществления регулировки параметров работы понадобится осциллограф, позволяющий с высокой точностью определить режимы работы преобразователя.

Правильно собранный самодельный аппарат инверторного типа позволяет осуществлять сварку как черного, так и цветных металлов. При работе можно использовать электроды диаметром до 5 мм (зависит от технических возможностей устройства). Самостоятельная сборка (при наличии соответствующего опыта) поможет существенно сэкономить на покупке сварочного аппарата.

Похожие статьи

goodsvarka.ru

Схемы самодельных сварочных инверторов и чертежи сварки

Не так давно в интернете появились интересные чертежи и схемы: самодельные сварочные инверторы с платами управления, дающие стабилизацию напряжения и постоянную величину тока. Схемы в сети появились благодаря народным умельцам, которые изучили принцип действия фабричных устройств и перенесли конструкторскую мысль на чертеж. Использование этих схем при промышленном производстве приборов, дает возможность сделать сварочные инверторы более компактными и менее затратными, однако их розничная цена все равно высока. Кроме компактности также значительно снизился вес — некоторые модели имеют массу всего 3 кг.

Схема устройства сварочного инвертора.

У простых сварочных трансформаторов главный минус — это слабая устойчивость дуги, с очень низкой стабилизацией режима, зависящего непосредственно от колебаний в электросети. У сварочных инверторов с платами управления преимущество заключается именно в стабилизированном постоянном сварочном токе, не зависящем от перепадов напряжения, в результате чего обеспечивается надежная устойчивая дуга; при проведении сварочных работ прибором инверторного типа также наблюдается минимальная расплывчатость металла.

Возможность изменять вручную входное напряжение является одной из основных особенностей современного сварочного оборудования. Заводской или самодельный сварочный инвертор, оснащенный переключателем, сможет без особых проблем выполнять сварку с использованием электродов диаметром от 3 до 5 мм. Из этих данных можно сделать вывод, что КПД самодельного сварочного инвертора абсолютно не уступает готовым заводским приборам для сварки. Правильно собранное самодельное устройство инверторного типа должно иметь характеристики, не отличающиеся от промышленных производителей: при сетевом напряжении 220 В ток сварки находится в диапазоне 250 А, при этом максимальный показатель потребляемого тока составляет 32 А. Сварочный инвертор делает все то же самое, что и обычный трансформатор для сварки, но изменение переменного тока в параметры стабилизации напряжения выполняет именно инвертор.

Порядок сборки и основные правила

Для любого сварочного аппарата — фабричного или самодельного — основой правильной работы является схема.

Функциональная схема источника питания инверторного сварочного аппарата

Только благодаря правильно составленным внутренним схемам будет возможно дальнейшее качественное функционирование устройства, не считая, конечно, конструкторской работы. Перед размещением схем для сборки самодельных сварочных инверторов, необходимо изучить основные правила монтажа электрооборудования, а также перечень главных составляющих элементов прибора.

Итак, при монтаже (сборке) самодельного сварочного устройства инверторного типа необходимо соблюдать следующие правила:

1. Для уменьшения размеров и массы инвертора необходимо использовать высокомощные полевые транзисторы. В устройстве они являются силовыми переключателями.
2. Проводниковые пучки желательно собирать из четырех проводов, изоляцию выполнять изоляционной лентой, малярным скотчем или фторопластовыми полосами.
3. После изоляции проводники необходимо расположить по возможности в разных сторонах корпуса, чтобы они не контачили и не давали сбой при работе устройства.
4. Термический датчик нужно размещать внутри радиатора в связи с тем, что температура его нагрева будет очень высокая.
5. Для управления инвертором необходимо устанавливать контроллер с маркировкой ШИМ, именно он выполняет функцию стабилизации напряжения в дуге за счет одного канала регулирования. Для определения величины тока ШИМ лучше всего поставить конденсатор С1.
6. При сборке прибора необходимо полностью придерживаться схемы, заранее подобранной для конкретного образца сварки, потому что очень часто выход из строя инверторного аппарата связан именно с неправильной регулировкой сварочного тока.

Перечень комплектующих

При сборке самодельного сварочного инвертора рекомендуется обращать особое внимание на следующие моменты:

Принципиальная схема сварочного инвертора.

1. Плохой контакт и высокий скачок напряжения могут привести к сильнейшему возрастанию температуры в местах соединения кабеля, в результате чего есть вероятность выхода инвертора из строя.
2. Самым уязвимым местом инвертора является колодка клеммы, к которой крепится силовой сварочный кабель.
3. Важно изначально правильно отрегулировать сварочный ток, чтобы в дальнейшем при работе инвертора не происходил обрыв сварочной дуги и повышенное потребление электроэнергии при отсутствующей нагрузке.

Что касается главных составляющих при конструировании инвертора, то это должны быть такие же элементы, которые устанавливают при конвейерном производстве, но на свое усмотрение можно поставить более качественные детали. Сварочный аппарат состоит из блока питания, силовой части и драйверов силовых ключей (их еще называют модули ключей).

В основном все схемы аппаратов инверторного типа состоят из двух частей: управляющей и силовой. Управляющая часть включает вышеуказанные контроллеры и конденсаторы, плату и может иметь различные варианты сборки.

Для сборки силовой части платы инвертора потребуются следующие элементы схемы:

• конденсаторы фильтра;
• помеховый фильтр;
• реле мягкого спуска;
• интегральный стабилизатор;
• сетевой выпрямитель;
• кулер;
• датчик тока;
• радиаторы транзисторов инвертора;
• радиатор выходного выпрямителя;
• понижающий трансформатор.

Чертежи для самостоятельной сборки инвертора можно посмотреть по ссылкам.

Выводы на основе анализа

Подводя итог, следует отметить, что при наличии проверенной схемы и вышеперечисленных комплектующих, вполне возможно в домашних условиях собрать самодельный сварочный инвертор.

При этом он обойдется гораздо дешевле заводского аналога, а по качеству исполнения и функциональности не будет уступать даже некоторым образцам европейского производства.

moyasvarka.ru

Как сделать сварочный инвертор своими руками: схема сварочного инвертора (видео)

Собрать инвертор своими руками сварочный достаточно просто, имея небольшие знания в области электротехники и электроники. Любой домашний мастер, имеющий свободное время и необходимый уровень знаний, способен собрать самодельный инверторный сварочный аппарат.

Функциональные возможности сварочного инвертора.

На создание такого аппарата потребуется небольшое количество финансовых средств.

Изготовление силового трансформатора устройства

Изготовление инверторного сварочного аппарата начинается с изготовления или подготовки к установке в нем трансформатора. Намотка трансформатора для сварочного аппарата осуществляется медной жестью. Для изготовления обмотки трансформатора используется полоса медной жести шириной 40 мм, толщина которой составляет 0,3 мм. В качестве термопрослойки можно использовать обычную бумагу для кассовых аппаратов, в некоторых случаях допустимо использование ксероксной бумаги, но она обладает более низкими механическими качествами. При намотке трансформатора требуется, чтобы бумага, выполняющая роль термопрослойки, была прочной и не рвалась в процессе наматывания трансформатора. Стоит отметить, что используемая бумага от кассового аппарата имеет большую длину. Это является фактором, влияющим на удобство проведения процесса наматывания обмотки.

Конструкция силового трансформатора.

Осуществлять намотку при помощи толстого провода, как это делается многими умельцами, не рекомендуется. Дело в том, что трансформатор является устройством, работающим на высокочастотных токах, которые не задействуют центральную область толстого проводника. При использовании толстого медного провода в обмотке трансформатора получается сильный разогрев устройства, и трансформатор не в состоянии работать даже несколько минут подряд. Это явление носит название скин-эффекта в высокочастотных устройствах.

Этот эффект убирается путем использования медной ленты, при этом лента должна быть достаточно тонкой и широкой. За счет этого такой проводник будет проводить ток и не нагреваться. Вторичная обмотка формируется при помощи медных полос в количестве трех штук с фторопластовой изоляционной прослойкой между ними. В качестве термопрослойки во вторичной обмотке также используется бумага от кассового аппарата. В качестве альтернативы можно использовать и обычный провод марки ПЭВ, имеющий сечение до 0,7 мм. Основным преимуществом этого проводника является наличие большого количества тонких жил.

Трансформатор требуется оборудовать вентилятором для охлаждения, так как его обмотка в любом случае при прохождении тока будет нагреваться и потребует охлаждения. В качестве охлаждающего вентилятора можно использовать кулер от компьютерного блока.

Вернуться к оглавлению

Создание инфраструктуры сварочного блока

Принципиальная схема сварочного трансформатора.

В процессе осуществления сборки сварочного аппарата инверторного типа потребуется использование следующих инструментов и материалов, таких как:

• паяльник;
• отвертки;
• нож;
• ножовка по металлу;
• крепежные элементы;
• тонкостенный листовой металл;
• различные компоненты электронных схем.

В домашнем хозяйстве чаще всего собираются сварочные инверторы, рассчитанные на работу от обычной бытовой сети в 220 вольт, однако с таким же успехом и по аналогичной схеме можно собрать трехфазный сварочный аппарат, способный работать от промышленного напряжения, равного 380 вольт. Хотя обычные сварочные инверторы, работающие от бытового напряжения, являются более распространенными, трехфазный аппарат обладает своими преимуществами. Одним из таких преимуществ является более высокий КПД в работе, по сравнению с аналогами, работающими на однофазном токе.

В первую очередь требуется оборудовать блок вентиляционной системой, которая предотвращает внутреннее оборудование самодельных инверторов от перегревов в процессе работы. Лучшим вариантом системы охлаждения будет установка на собранный сварочный инвертор своими руками вентилятора от компьютерного блока на базе Атлон 64 Пентиум 4. Для создания нормального уровня вентиляции требуется установить в корпусе порядка шести вентиляторов. Для нормального охлаждения трансформатора на него потребуется направить потоки воздуха от трех вентиляторов. Нормальный забор воздуха для охлаждения должны обеспечивать правильно обустроенные заборщики. Решетки этих приспособлений не должны ничем перекрываться, чтобы обеспечить свободный поток свежего воздуха для охлаждения.

Монтирование платы, на которой располагается блок питания, осуществляется отдельно. Между силовой частью и платой блока питания монтируется защитная стенка из листового металла.

Вернуться к оглавлению

Создание электронного компонента устройства

Схема устройства инвертора для сварки.

После создания системы охлаждения осуществляется монтаж силового косого моста устройства. Этот компонент монтируется на двух радиаторах. Верхняя его часть располагается на одном конце, а нижняя прикручивается через прокладку из слюды на другой мост. Выводы диодов должны быть размещены в направлении навстречу транзисторам. На плате устанавливаются конденсаторы, служащие для уменьшения резонансных выбросов. Для этой цели потребуется установить 14 конденсаторов емкостью 0,15 мк и рабочим напряжением 630 вольт. Устанавливая конденсаторы, следует их раздать на всю цепь питания.

Для обеспечения резонации выбросов и уменьшения потерь IGBT, схема аппарата потребует в цепочку блока управления смонтировать снабберы, которые содержат конденсаторы. При осуществлении монтажа схемы необходимо использовать только качественные радиотехнические элементы, способные обеспечить надежность изделию. Дешевые и непроверенные конструктивные элементы в создаваемый сварочный инвертор своими руками устанавливать не стоит, так как это не гарантирует качества и долговечности работы устройства. Использование снаббера в конструкции аппарата позволяет снизить выделение тепла приблизительно в 4-5 раз.

Проводники, которые предназначены для управления затворками, крепятся при помощи пайки как можно ближе к транзисторам. Перед припаиванием эти проводники скручиваются попарно. Поперечное сечение в данном случае особого значения не имеет, а вот длина их не должна превышать значения в 150 мм.

Перед тем как осуществлять сборку силового блока и блока управления, требуется нарисовать схемы устройства этих узлов. Это нужно для того, чтобы обеспечить безошибочную сборку узлов устройства.

Собранная инверторная сварка своими руками оснащается блоком питания, который представляет собой классический флайбэк. Для настройки блока питания требуется методом подбора выбрать сопротивление того уровня, чтобы величина напряжения, подающегося на реле, равнялась 20-25 вольт.

На одном из используемых в конструкции радиаторов устанавливается термический датчик. При помощи этого компонента осуществляется контроль наиболее греющегося радиатора.

В блоке управления монтируется ШИМ-контроллер. Путем установки этого контроллера осуществляется контроль и стабилизация тока в электродуге. Посредством установки специального конденсатора определяется напряжение ШИМ, от которого в большой мере зависит качество выполняемых сварочных работ.

Вернуться к оглавлению

Осуществление настройки аппарата и подгонка его под стандарт

Полярность при сварке инвертором.

Самодельный инвертор изготовить достаточно просто, основной сложностью является правильная настройка устройства для работы. На начальном этапе осуществляется подача питания на ШИМ, напряжение питания должно составлять строго 15 вольт. Одновременно с подачей напряжения на ШИМ напряжение подается на двигатель кулера. Таким образом осуществляется тестирование работы системы охлаждения. Помимо этого, подача напряжения позволяет проверить синхронность работы устройств.

После проверки синхронности запуска системы охлаждения требуется протестировать срабатывание реле замыкания резистора, спустя 8 секунд после подачи напряжения на плату ШИМ. Параллельно сразу же после пуска устройства проверяется плата ШИМ на наличие прямоугольных импульсов сразу же после срабатывания реле. Следом после этого подается напряжение на мост устройства, подача напряжения позволяет проверить работоспособность моста. Тестирование оборудования следует проводить при силе тока не более 100 мА.

После того как собран инверторный сварочный аппарат, нужно провести проверку на наличие шумов на фазах трансформатора. Шумы должны полностью отсутствовать на любой из фаз трансформатора. В случае, если выявлен шум, необходимо проверить полярность компонентов аппарата. Дело в том, что в процессе сборки плат для сварочного аппарата можно с легкостью допустить ошибку. Подавать проверочное напряжение на мост можно при помощи любого бытового прибора с мощностью 2,2 Ватт.

После проверки устройства можно проводить полевые испытания, по результатам которых подстраиваются настройки инвертора.

expertsvarki.ru

---

• 
  Инверторные батареи
• 
  Бензогенератор инверторный с автозапуском
• 
  Инвертор автомобильный что это такое
• 
  Итальянский сварочный инвертор
• 
  Сварочный аппарат саи инверторный 250
• 
  Какой бензогенератор лучше инверторный или обычный
• 
  Кпд инверторного генератора
• 
  Аврора сварочный инвертор отзывы
• 
  Mc33074 сварочный инвертор
• 
  Стабилизатор инверторный ресанта
• 
  Форсаж 160 инвертор сварочный