Най-простият заваръчен инвертор на един транзистор. Стъпка по стъпка монтаж на инверторно заваряване. Как да свържете заваръчен инвертор със собствените си ръце

Заваръчният инвертор днес се използва активно не само в промишлени нужди, но и у дома. Това се дължи на отличните функционални и производствени предимства.

Ако сте добре запознати с електрониката, тогава разполагайки със схеми и инструкции за производство, можете да направите инверторна заваръчна машина със собствените си ръце, като същевременно харчите пари само за консумативи. Тази опция е подходяща за хора, които обичат да купуват качествени уреди. Инверторните устройства на известни компании са много скъпи, а евтините ще донесат само разочарование от употреба.

За да започнете да проектирате домашно направен заваръчен инвертор, трябва внимателно да работите върху неговата верига: да проучите целия дизайн, да се справите с електрониката и да дадете приоритет на работата.

Структурата на домашен инвертор

Почти всички заваръчни инвертори, направени сами, имат следните основни елементи:

Захранване;
Драйвери за захранващи ключове;
Силова част.

При проектирането на заваръчен инвертор е важно да се съсредоточите върху неговите характеристики:

Максималната стойност на консумирания ток е 32 A;
По време на работа се използва ток не повече от 250 A;
За извършване на заваръчни работи, достатъчно мрежово напрежение от 220 V;
За работа се използват електроди с диаметър 3-5 mm и дължина 10 mm.
Полученото устройство ще има показатели за ефективност не по-малко от професионалната версия на устройството.

Схема на заваръчна машина "Направи си сам".

Когато сте решили, че инверторното устройство ще бъде изградено самостоятелно, първата стъпка ще бъде изготвянето на диаграма.

Трябва да помислите и да осигурите вентилация на механизмите на устройството, тъй като това е изключително важно, за да се избегне прегряване на частите вътре. Най-простото и най-доброто решение би било да се използват радиатори от системни блокове Pentium 4, Athlon 64. Тези компоненти се предлагат в търговската мрежа и имат ниска цена.

Диаграмата трябва да предвижда наличието и местоположението на скоби, които ще фиксират трансформатора.

Подготвителна работа преди сглобяването на уреда

Когато схемата на устройството е съставена, е необходимо да се премине към подготовката на компоненти и части. За да сглобите инвертора със собствените си ръце, ще ви трябват следните материали:

медни проводници;
Памучен плат;
Електрическа стомана;
фибростъкло;
Текстолит.

За да избегнете проблеми с падането на напрежението, е необходимо да навиете цялата ширина на рамката. В специално предложената версия на апарата ще има 4 намотки:

Основен. Ще включва 100 завъртания, PEV 0,3 mm;
Вторично първо - 15 оборота, PEV 1 мм;
Вторична втора - 15 оборота, PEV 0,2 мм;
Вторична трета - 20 оборота, PEV 0,3 мм.

Платката и захранването са монтирани отделно един от друг, между тях е метален лист. За да го прикрепите към тялото на заваръчния инвертор, е необходимо да използвате заваръчни шевове.

За управление на щорите е необходимо да се монтират проводници. Дължината им трябва да бъде не повече от 15 см, няма специални изисквания за напречното сечение. По време на процесите на сглобяване на апарата е необходимо да се проучи подробно схемата за него, да се разберат всички важни точки за свързване на частите един към друг.

Захранването трябва да бъде покрито с екранираща намотка след първичната намотка. Изработен е от подобен проводник. Всички завои на покритието трябва да имат същата посока като основните и да ги припокриват напълно. Между всяка намотка трябва да има изолация. За него можете да използвате лакирана кърпа или маскираща лента.

При пускане на захранването в експлоатация е необходимо да се работи по избора на необходимото съпротивление. Тя трябва да бъде балансирана така, че захранването на релето да е между 20-25 V.

Подхождайте внимателно към избора на радиаторни елементи за входни токоизправители. Те трябва да са мощни и надеждни. Използваните части от компютри са се доказали добре. Предлагат се за продажба на радиопазара.

Заваръчният инвертор изисква 1 термичен сензор. Монтира се вътре в радиатора. За регулиране на тока в дъгата се закупува и инсталира PWM контролер на контролния блок. Кондензаторът ще произведе PWM напрежение, параметрите на заваръчния ток ще зависят от това.

Събираме заваръчната инверторна машина

След като закупихме всички необходими части за заваръчния инвертор, пристъпваме към неговото сглобяване. Преди да започнете монтажа на частите, проверете тяхната изправност. Намерете завършен дросел и започнете да го навивате. За да направите това, трябва да използвате проводника PEV-2. Необходимият брой завъртания е 175. Избраният кондензатор трябва да има напрежение най-малко 1000 V. Ако не можете да закупите един кондензатор с това напрежение, можете да инсталирате няколко, така че общият им капацитет да е 1000 V.

Опитайте се да не използвате един мощен транзистор в инсталацията, по-добре е да го замените с няколко, по-малко мощни. Тези показатели влияят на работната честота, което води до образуване на големи шумови ефекти по време на заваряване. Ако неправилно изчислите необходимата мощност на устройството, това ще доведе до неговата бърза повреда и ремонтни дейности.

Когато започне сглобяването на заваръчния инвертор, е задължително да се спазва разстоянието между намотката и магнитните вериги. Между слоевете за навиване задължително трябва да се постави текстолитна плоча. Това ще помогне да се повиши електрическата безопасност на апарата и да се постигне бързо и достатъчно охлаждане.

След това преминаваме към закрепване на трансформатора към самата основа на домашния инвертор. За това се използват 2-3 скоби. Могат да бъдат изработени от медна тел с диаметър 3 мм. За дъски можете да използвате фолио текстолит с дебелина 0,5-1 мм. Не забравяйте да направите тесни разрези в плочите, те ще помогнат за свободното извеждане на диодите, така че да не възникнат претоварвания.

Когато всички основни елементи на апарата са сглобени, можете да продължите към закрепването му към основата. Самата основа може да бъде направена от плочи гетинакс. За нормална работа е подходяща плоча с дебелина 0,5 см. Не забравяйте да изрежете кръгъл прозорец в центъра на плочата, там ще бъде фиксиран вентилатор, който трябва да бъде защитен със защитна решетка. Не забравяйте да оставите празнини за свободен въздушен поток, когато инсталирате магнитните ядра.

От предната страна трябва да инсталирате дръжка за превключвател и светодиоди, кабелни скоби и дръжка с променлив резистор. Това ще бъде дизайнът на почти завършена заваръчна машина. Поставя се в кожух с дебелина 4 мм. На държача на електрическия проводник е инсталиран бутон. Изолирайте добре кабела, който е свързан към него, и проводниците.

Настройка на заваръчен инвертор за работа

След като сглобите целия механизъм, е необходимо правилно и компетентно да го конфигурирате и пуснете в експлоатация. Има ситуации, когато е трудно да разрешите проблема сами, трябва да прибягвате до помощта на специалист.

Първата стъпка е да свържете устройството към 15V захранване към PWM, като един от конвекторите е свързан паралелно. Това ще помогне да се избегне прегряване на устройството, а нивото на шума ще бъде много по-ниско.
За да затворите резистора, трябва да свържете реле. Пуска се в експлоатация след зареждане на кондензаторите. Това ще помогне да се избегнат големи колебания на напрежението при свързване към 220V мрежа. Ако резисторът не е свързан директно, може да възникне експлозия.
Освен това е необходимо внимателно наблюдение на работата на релето за затваряне на резистора, когато е свързано към тока на PWM платката. Не забравяйте да диагностицирате наличието на импулси на платката, след като релето се задейства.
След това доставяме 15V захранване на моста. Това помага да се провери неговата нормална и правилна работа, правилна инсталация. Токът на устройството не трябва да надвишава 100A. В този случай ходът трябва да е на празен ход.
Задължително е да се провери правилността на монтажа на фазите на трансформатора. За това можете да използвате 2-лъчев осцилоскоп. За него трябва да подадете 220V захранване към моста от кондензаторите през лампата, като настроите честотата на PWM на 55 kHz. След като инсталирате осцилоскопа, погледнете формата на сигнала и обърнете внимание, че напрежението не трябва да надвишава 330V. Не е трудно да се изчисли честотата на трептене на трансформатора. Необходимо е постепенно да премахнете честотата на ШИМ, докато долният IGBT превключвател произведе малка инверсия. Този индикатор трябва да бъде разделен на 2 и полученото коефициент да се добави към стойността на честотата на насищане. Параметрите на потребление на ток на моста не трябва да надвишават 150 mA. Следвайте светлината от крушката. Силно ярко показва проблеми с намотката, възможна е повреда в нея. Не трябва да идват шумови ефекти от трансформатора. Ако има някакъв шум, обърнете внимание на правилния полярност на връзката. Като тестов контрол на моста можете да използвате 220V електрическа кана. Всички проводници от PWM трябва да бъдат претъпкани и поставени далеч от източници на смущения.
Използвайки резистори, е необходимо постепенно да увеличавате тока. В същото време слушайте външни шумове и звуци, наблюдавайте показанията на осцилоскопа. Показанията на долния ключ са не повече от 500V. Нормата е 240V.
Необходимо е да започнете заваръчни работи от 10 секунди. След това се проверяват радиаторите. Ако са студени, тогава работата продължава още 20 секунди. Освен това времето се увеличава до 1 минута.

Правила за поддръжка и ремонт на заваряване

За правилна и дългосрочна работа на апарата е необходимо периодично да се проверява и контролира всеки елемент от конструкцията. Това ще улесни вашите ремонти и ще ги сведе до минимум. В случай на повреда на уреда, намерете причината за неизправността и извършете ремонтни дейности.

За да извършите тази работа, трябва да имате следните инструменти:

Първата и основна причина за повреда може да бъде токоизправител. Чрез него променливият ток се преобразува в постоянно напрежение. Мрежовият филтър дава възможност за изглаждане на спада на напрежението. Транзисторната верига е отговорна за образуването на еднофазно високочестотно напрежение. Устройството регулира работата на клавишите чрез сигнали за обратна връзка, следователно може да променя режима на работа на инвертора. Заварителният трансформатор е отговорен за намаляването на напрежението, след което клапанните блокове го изправят и го подават към електрода.

Направи си сам заваръчни инвертори

Ако заваръчната машина се повреди, свалете капака на корпуса и го издухайте с обикновена прахосмукачка. Местата, които трудно се почистват по този начин, трябва да се третират с четка или кърпа. Започнете да диагностицирате входната верига. Проверете дали инверторът получава напрежение. Ако не, тогава поправете захранването. Предпазителите може да са изгорели. Не е трудно да създадете заваръчен инвертор със собствените си ръце, но ремонтът, ако се диагностицира неправилно, може да отнеме много време.

След това започнете да диагностицирате температурния сензор. Сравнете оценките с наличните. Този елемент не може да бъде ремонтиран и трябва да бъде заменен с нов. След това има проучване на основните елементи на апарата. Ако видите потъмняване на един от тях, това означава, че запояването е извършено лошо по време на монтажа. Използвайте тестер, за да проверите свързващите вериги.

Ако контактите са направени с лошо качество, това води до прегряване, повреда и скъп ремонт на инвертора. Проверете конекторите, ако са разхлабени - затегнете, лоша връзка - спойка. Ако по време на заваряване има метални пръски, залепване на електроди, изгаряне на дъга, тогава е необходимо да регулирате тока или да смените електродите.

Проверете изправността на кабела, в случай на огъване, незабавно го сменете с нов. Само в този случай инверторната заваръчна машина "направи си сам" ще работи ефективно и надеждно.

електро.гуру

Домашна заваръчна машина: изучаване на схеми за сглобяване

Реалистично е да направите инвертор сами, дори и при липса на дълбоки познания в областта на електротехниката и електрониката. За да направите това, просто трябва да разглобите принципа на работа на такова устройство, ясно да се придържате към готовата схема. Ако започнете да произвеждате домашна заваръчна машина, която практически няма да бъде по-ниска по технически характеристики от фабричния аналог, можете да спестите много добре.

Няма съмнение, че заваръчната единица, направена самостоятелно, ще работи ефективно. Устройството, сглобено по най-простата схема, ще позволи заваряване с електроди от 3,0-5,0 mm, с дължина на дъгата 1 cm.

Избираме дизайна на инвертора

Инсталационната кутия може да бъде ненужен компютърен модул.
Инверторното оборудване за заваряване "Направи си сам" е неоригинално, напомнящо на повечето други домашно направени дизайни. Много елементи могат да бъдат заменени с аналози. Ако са налични основните конструктивни детайли, е възможно да се изчислят оптималните параметри на корпуса и да се започне неговото производство.
Подходящи са готови радиатори от стари устройства, например захранвания за компютър. Но можете да ги направите сами, ако имате под ръка алуминиева гума, чиято дебелина е от 2 до 4 мм, а ширината е повече от 3 см. Можете да използвате вентилатор от някое старо устройство.
Всички големи части се препоръчва първоначално да бъдат разположени на равнина, така че да можете ясно да определите възможностите за свързване според диаграмата.
След това трябва да решите място за вентилатора. Той не трябва да задвижва поток от горещ въздух от един елемент на устройството към друг. Ако има трудности в тази ситуация, тогава можете да използвате няколко вентилатора едновременно, които ще работят върху аспиратора. Цената на охладителите и тяхната маса са незначителни, но надеждността на устройството като цяло ще се увеличи значително.

Основните конструктивни елементи на домашно направена полуавтоматична заваръчна машина, които са с големи размери и тегло, са дросел и трансформатор. Препоръчително е да ги поставите по краищата (симетрично един спрямо друг) или в центъра. Тоест тяхната маса не трябва да дърпа устройството към една от страните. Например, доста неудобно е да се работи с уред, окачен на колан през рамото на заварчика, когато той постоянно се плъзга в една посока.
След като всички части от заваръчния инвертор са поставени на местата си, е необходимо да се определят параметрите на дъното за уреда, да се изреже от подръчния материал, който трябва да е непроводим. Най-често за тези цели се използват фибростъкло, гетинакс. Ако този материал не е наличен, тогава обикновената дървесина, предварително обработена с влагоустойчиви, противопожарни разтвори, ще свърши работа. Екстремната версия дори има някои предимства.
Компонентите на крепежните елементи обикновено са винтове, което опростява и намалява разходите за сглобяване на продукта.

Домашно заваряване: материали за производство, основни характеристики

След като сглобите полуавтоматичен заваръчен инвертор по стандартна проста електрическа верига, вие ще станете собственик на ефективна инсталация със следните характеристики:

напрежение - 220V;
входен ток - 32A, изход - 250A.

Схемата на заваръчното оборудване с подобни технически показатели включва следните подробности:

захранващ блок;
захранващ блок;
драйвери за захранващи ключове.

Преди да сглобите домашна заваръчна машина, се препоръчва да подготвите всички компоненти според схемата, инструмент за сглобяване. За такъв домашен продукт ще ви трябва:

комплект отвертки;
ножовка за метал;
тел, медни ленти;
Поялник за свързване на части от електронни схеми;
метален лист с малка дебелина:
компоненти за скрепителни елементи с резба;
Компоненти за формиране на електронни схеми;
текстолит;
термохартия;
слюда;
фибростъкло.

За домашна употреба по-често се правят инвертори, които работят от стандартна електрическа мрежа (220V). Ако има нужда, тогава можете да сглобите и апарат, който ще работи от трифазна електрическа мрежа (380V). Инверторите от този тип имат свои предимства, едно от които е доста висока ефективност, за разлика от еднофазните продукти.

намотка трансформатор

За навиване на трансформатора се нуждаете от медна лента: дебелина - 0,3 мм, ширина - 40 мм. Медната тел е подходяща за висока температура. Термичният слой може да бъде направен от хартия, използвана за касови апарати, или копирна машина. Но вторият вариант е по-лош, хартията не е достатъчно здрава, може да се разкъса.

Lakotkan е най-добрият наличен изолационен материал, желателно е да се използва минимален слой. За електрическа безопасност устройствата могат да се поставят в намотките на текстолитната плоча. Напрежението зависи от качеството на изолацията между намотките. Дължината на лентите хартия трябва да е достатъчна, за да покрие напълно периметъра на намотката, като все още трябва да има поле от поне 2 cm.

Забранено е използването на дебела тел, тъй като работата на инверторната заваръчна машина се основава на високочестотни токове. Ако вземете такъв проводник, тогава сърцевината му няма да се използва по време на работа. В резултат на това трансформаторът може да прегрее.

При извършване на вторичната намотка се препоръчва използването на 3 медни ленти, разделени една от друга с флуоропластова плоча. И отново се прави термичен слой от хартиена касова лента. Недостатъкът на тази хартия е, че потъмнява след нагряване, но остава устойчива на разкъсване. Вместо медна лента можете да използвате и PEV тел - диаметър не повече от 0,7 мм. Такъв проводник има голям брой ядра - това е основното му предимство. Но такава опция за намотка е много по-лоша от медната, проводниците от този тип имат значителни въздушни междини, поради което не пасват добре.

Когато се използва SEW, дизайнът на полуавтоматично устройство от инвертор има четири намотки (използва се SEW с диаметър 0,3 mm):

първична намотка - 100 оборота;
1-ва вторична намотка - 15 оборота;
2-ра вторична намотка - 15 оборота;
3-та вторична намотка - 20 оборота.

Необходим е вентилатор за охлаждане на трансформатора и цялата конструкция. За тези цели охладителят на системния блок (220V, 0.15A) е перфектен.

Охлаждане

Силовите компоненти на самостоятелно изработената заваръчна инверторна верига, направени от вас, се нагряват значително. Това може да доведе до бърза повреда. За да предотвратите прегряване, освен охлаждащи радиатори за блоковете, трябва допълнително да инсталирате вентилатори.

При наличието на вентилатор с висока мощност, можете да правите само с него. В този случай потокът от студен въздух трябва да бъде насочен към силовия трансформатор. Когато използвате вентилатори с ниска мощност, например от стари компютри, имате нужда от около шест от тях, три от които ще охладят трансформатора.
Също така, за да предотвратите прегряване на заваръчната машина със собствените си ръце, се препоръчва да инсталирате температурен сензор на най-загрятия радиатор, който при достигане на максимално допустимата температура ще сигнализира за автоматично изключване.

За ефективна работа на вентилационната система в тялото на заваръчния блок е необходимо правилно да се монтират въздухозаборниците, чиито решетки не трябва да бъдат блокирани.

Настройка

Не е трудно да се сглоби домашен заваръчен инвертор и това не изисква значителни инвестиции. Но е проблематично да го конфигурирате без участието на специалист. Как сами да направите и конфигурирате домашен инвертор?

Инструкция

Първо трябва да приложите напрежение към платката на заваръчния блок. Блокът ще издаде характерно скърцане. Мрежовото напрежение трябва да се приложи и към охлаждащия вентилатор, което ще предотврати прегряване на частите и устройството ще работи по-стабилно.
Когато силовите кондензатори са получили достатъчно заряд, е необходимо да затворите токоограничаващия резистор (работата на релето се проверява, резисторът трябва да има нулево напрежение).

Важно - ако заваряването е свързано без токоограничаващ резистор, е възможна експлозия!

Използването на този тип резистор значително намалява токовите удари, когато заваряването е свързано към 220V мрежа.
Нашият инструмент генерира повече от 100A ток. Този параметър зависи от конкретната използвана верига и може да се изчисли с помощта на осцилоскоп.
Проверка на режима на заваряване на контролния блок на домашен плазмен резак. За да направите това, трябва да свържете волтметър към изхода на усилвателя на оптрона. За устройства с ниска мощност средното пиково напрежение трябва да бъде около 15V.
След това трябва да проверите изходния мост за правилността на неговото сглобяване. За да направите това, напрежение от 16V се подава от подходящо захранване към входа на уреда. Блокът на празен ход консумира ток от порядъка на 100 mA, което трябва да се има предвид при извършване на контролни измервания.
Работата на вашия домашен инвертор може да се сравни с работата на индустриален. И на двете намотки осцилоскопът измерва съответствието на импулсите един с друг.
След това трябва да проверите работата на заваръчното устройство със свързани захранващи кондензатори. Необходимо е да промените напрежението от 16V на 220V, като свържете инвертора директно към електрическата мрежа. С помощта на осцилоскоп, свързан към изходните транзистори, наблюдаваме формата на вълната, нейното съответствие с тестовете при минимално напрежение.

Инверторът за заваряване е доста популярен агрегат във всяка област на дейност: в производството, у дома. И благодарение на използването на вграден регулатор, токоизправител, заваръчен агрегат от инверторен тип ще постигне най-ефективните резултати от заваряване в сравнение с резултатите от подобна работа, използвайки стандартни заваръчни устройства, на които са монтирани електрически стоманени трансформатори.

Заключение

Сглобяването на домашна машина за точково заваряване не е особено трудно. Ако няма достатъчно опит за това, винаги можете да се обърнете към специалисти за допълнителен съвет. Но в резултат на това можете да сглобите единица с допълнителни функции, които липсват на фабричните колеги, и значително да спестите пари.

Сергей Одинцов

electrod.biz

Как да изградите прост заваръчен инвертор със собствените си ръце?

Заваръчният инвертор е удобно мобилно устройство, работещо от 220V мрежа. Неговото леко тегло и малки размери ви позволяват да работите във всякакви строителни и ремонтни съоръжения и у дома.

Предназначен е за DC заваряване на черни и цветни метали. Комплектът се състои от 2 кабела за заваряване, четка и инструкции. Инсталирането на специална горелка ще позволи на устройството да работи в среда със защитен газ.

Основните технически параметри, на които отговарят повечето инвертори:

настройка на заваръчния ток в диапазона от 20 до 250A;
напрежение ХХ 50-70V;
индустриална честота 50Hz;
диаметър на електрода 1,6-5mm;
използваната мощност е около 4-12kW;
работен цикъл при 200A е 60%;
Ефективност 85%;
тегло от 3 до 12 кг;

В допълнение към параметрите, оборудването трябва да отговаря на основните изисквания:

Меко запалване и равномерно изгаряне на дъгата.
Контрол на мощността и тока.
Действие на защита от късо съединение.
Висококачествено формиране на отложеното зърно.

предимства:

Спестяване на електроенергия.
Лекота на боравене.
Надеждност и безопасност.

Преди монтажа трябва да познавате устройството

В цял свят се произвеждат различни видове и видове заваръчни инвертори. За кратък период от време те придобиха популярност сред хората. Достъпността беше важен фактор за това.

Нека да разгледаме по-отблизо от какво се произвеждат най-често срещаните агрегати с ниска мощност, като използваме COLT 1300 от италиански производител като пример:

Корпусът е изработен от метален защитен корпус с дебелина 1 мм. Той носи странични панели.
На предната стена са показани съединители за свързване на кабели, регулатор на тока, индикатор за мрежа и защита.
На гърба има превключвател.
На цялата обвивка са направени технологични отвори за вентилация.
Вътре има електрическа платка, върху която са фиксирани всички детайли на веригата.

Тази опция за сглобяване е най-удобната.

Китайците правят пълнежа от 4,5 чинии. Това не се отнася за минусите, но когато проектираме нашето устройство, ще вземем по-проста идея.

Комплектът се състои от следните единици:

електрическа фурна;
2 трансформатора;
кондензатори;
радиатори;
вентилатор;
абсорбиращ филтър;
диоден токоизправител;
транзистори;
Блок за управление;

Останалото е показано в спецификацията.

Схема

Една от първите стъпки в производството на инвертор е да се определи неговата работна верига. Тъй като в интернет има толкова много възможности за избор, няма нужда да измисляте нещо ново.

Ще продължим да използваме информацията за модела на инвертора COLT1300 като основа, работната диаграма е показана на фигура 1:

Фигура 2 показва диаграма на контролен блок за процеси, протичащи в силовата секция. При разглеждания тип устройство веригите са притиснати на една платка. Нека променим това и направим контролния блок на отделна платка.

Нека разделим основната схема на няколко части и получим:

Силова секция и драйвери за транзистор:

Захранване на захранващия блок:

Заваръчен инвертор с контролер за шипове:

Инверторно захранване:

За производството на електрически 4 табла ще ви трябва следното:

текстолит FR4 150×250mm (2mm);
перманентен черен маркер;
лимонена киселина и водороден прекис;
флюс за запояване LTI-120;
бормашина с диаметър 1мм и 2мм;

В програмата Dip Trace рисуваме захранваща верига:

Преобразуване в дъска:

В края ще получите рисунка:

Пример е показан на по-проста диаграма. Можете да изтеглите урока за Dip Trace от Full-Chip.net. Той последователно описва всяка операция за отпечатване на микросхеми.

Полученото изображение на оформлението трябва да бъде отпечатано на лазерен принтер, това е задължително условие, мастилото няма да даде желания ефект:

Нека приготвим текстолит. Шлайфайте леко с фино зърнеста шкурка до светла повърхност. Прилагаме отпечатаното оформление върху чинията и го увиваме отгоре с още един слой вестникарска хартия.
Нанасяме гореща ютия и изчакваме 15-20 секунди. Оставяме да изстине постепенно, след което, за да може лесно да се откъсне, го накисваме с вода. Ако в някаква област връзката е лошо отпечатана, завършваме я с черен маркер.
Подготвяме вана за ецване на дъската. Разтворът включва лимонена киселина, водороден прекис и вода. Контейнер с достатъчен размер, така че дъската да може напълно да се побере в него. Внимавайте с тази смес и носете гумени ръкавици. Бъркайте само с дървени предмети, металът е невъзможно.
След това всичко това трябва да се постави на топло място или в леген с топла вода. Като контролирате процеса, можете да видите кога небоядисаното медно покритие излиза, тогава можете да получите частта.
Изсушете веригата и отстранете маркера с шкурка. Покриваме повърхността с флюс LTI-120. Каквото и да дадете на пистите да се окислят, те трябва да бъдат внимателно полирани до приятен блясък.

И така, получаваме две платки за захранващата верига и управляващия блок.

Необходими материали, части и инструменти

За да сглобите домашен инвертор, ще ви е необходим набор от инструменти:

поялник;
отвертка;
клещи;
резачки за тел;
мелница с кръгове за изрязване и засечки;

Списък на материалите:

метал с дебелина 1 мм, за изработка на корпуса и корпуса;
самонарезни винтове;
медни проводници;
готови дъски за части;
калай, спойка;
феритни пръстени за трансформатор;
топлопроводяща паста КПТ-8;
феритна сърцевина;
PETV телена намотка d=1,5 за намотка на трансформатор;

И списък с части:

силови диоди VS-150 EBUO4;
транзистори IRG4PC50UDPBF IGBT 600V 55A 60kHz;
високоскоростен PWM контролер за импулсни захранвания UC3825N;
реле за мек старт Finder, със стъпка 3,5 16A 250V;
захранващ резистор SQP3BT 47Ω;
EMI филтър B82731-N2102-A20;
кондензатори 470mKf 450V серия LS 35×45;
радиатори Hs 113-50 50x85x24;
вентилатор DEEPCOOL WIND BLADE 80, 80mm;
диоден мост KTs405 90-92;

Монтаж, инструкции стъпка по стъпка

Започваме сглобяването със структурата на тялото. Маркираме две части от черупката върху метален лист. Фигурата показва U-образни фабрични половини.

У дома е невъзможно да се направят точно такива корпуси, но като пример можете да опитате:

Обяснение:

Маркираният лист е в режим на шлайфане и след това го огъваме на самостоятелно изработена машина за огъване.
Вътре в основата монтираме джъмпери, върху които ще има дъски.
Навиваме намотки върху W - образни плочи. Първичната намотка е 100 оборота, между слоевете поставяме уплътнение, тънка, дебела хартия. Вторична намотка - 50 оборота.
Инсталираме с помощта на поялник и запояваме частите върху подготвените дъски според диаграмите.
На радиаторите са монтирани транзистори и диоди. Между тях нанасяме топлопроводяща паста KPT-8.
Свързваме веригите с изолирани проводници. Диаметърът не е толкова важен, колкото дължината, която не трябва да надвишава 140 мм. Проводниците трябва да бъдат усукани заедно.

Подобен пример за сглобяване е показан на изображението:

Настройка на инвертора

Ще регулираме преобразувателя в диапазона 20-85 kHz:

Даваме натоварването върху намотката на понижаващия трансформатор.
Сравняване на типа сигнал с правилния модел

Уточнения:

Стъпката за обръщане на полярността трябва да бъде най-малко 1,2 µs.
Важно е да настроите устройството под натоварване, за да получите максималните параметри на сглобеното оборудване.
Свързваме приблизително съпротивление от 0,14 ома към изходите.
След това свързваме генератора, като броим фазите към диодния мост.
Захранването трябва да бъде 12-25V, свързваме електрическа крушка към вторичната намотка на силовия трансформатор.
Чрез регулиране на честотата постигаме най-яркото изгаряне на дъгата.
В случай на повреда на транзистор или диод, изгорената част ще трябва да бъде заменена.
Извършете настройката отново.

Ако изходните параметри не отговарят на необходимите, причината може да е неправилна или некачествена намотка на трансформатора. Пролуките между намотките не се наблюдават или облицовката между слоевете е лоша.

Изходното напрежение на стабилизаторите трябва да бъде +15V и -15V.

На резистора пред драйвера свързваме потенциометъра на регулатора на тока към минимум.

Ние симулираме увеличаване на тока. На изхода напрежението се повишава до 5V. ШИМ сигналът извежда честота от 30 kHz.

С увеличаване на тока напрежението се увеличава и честотният сигнал става по-малък. В края. настройката се извършва с инвертора. Задайте максималния ток, след това използвайте потенциометъра, за да настроите честотата на PWM сигнала на 30 kHz.

Условия за ползване

Заваръчното оборудване изисква отговорно отношение:

Подгответе работното си място преди работа. Нормално е да има много свободно място.
Инверторът не реагира добре на температурни промени, метеорологични условия.
Избягвайте прах. Много добре провежда електричество. Индустриалните предприятия имат сгъстен въздух, който може да се използва за продухване на оборудване.
Не прегрявайте устройството. Интензивните електрически процеси, протичащи във веригите, водят до тяхното голямо нагряване. Изгорената част е често срещан проблем с повреда. Средно непрекъснатата работа продължава 5-6 минути.
Изборът на проводници за кабели зависи от дебелината на електрода. За домакински нужди използвайте диаметър 3 мм. Заваряването с този диаметър ще позволи използването на тънки и леки кабели. Дължината им не трябва да надвишава 1,5 m.
Преди работа всички проводни връзки се проверяват, за да се избегнат смущения в захранването с ток.
Прикрепете плюса към метала, минуса към държача. Включете машината в електрически контакт и натиснете бутона за стартиране на задния панел. Задайте заваръчния ток. Силата му трябва да е достатъчна, за да се стопи, но не и да прогори метала.
Изисква се работа със специално, незапалимо облекло, ръкавици и щит.

Разходи за самостоятелно сглобяване

Този раздел предоставя изчисление на средствата, инвестирани в монтажа на заваръчния инвертор. Списъкът показва основните елементи на оборудването. Всичко, което не е включено в списъка, е от малко значение.

Цената, напротив, е посочена за една единица:

топлопроводяща паста - KPT-8 200r;
феритна сърцевина - 170r;
намотка тел - PETV d=1,5 за намотка на трансформатор 550r;

И списък с части:

силови диоди VS-150 EBUO4 390r-1бр;
транзистори IRG4PC50UDPBF IGBT 600V 55A 60kHz 230-1бр;
високоскоростен SHIP - контролер за импулсни захранвания UC3825N 300r-1бр;
реле за мек старт Finder, със стъпка 3,5 16A 250V 70r;
захранващ резистор SQP3BT 47Ohm 9p;
EMI потискащ филтър B82731-N2102-A20 57р;
кондензатори 470mKf 450V серия LS 35×45 770r-1бр;
радиатори Hs 113-50 50x85x24 180r-1бр;
вентилатор DEEPCOOL WIND BLADE 80, 80mm 260r;
диоден мост KTS405 90-92 27r;

Принцип на действие

Инверторът е източникът на захранване на електрическата дъга. Имайки малки размери, той осигурява стабилно изгаряне на електрода. Тези процеси могат да се поддържат чрез поправено и преобразувано напрежение няколко пъти.

Нека сравним конвенционален трансформатор с неговия конкурент. Първият служи за понижаване на мрежовото напрежение до 60V. Мощна медна намотка направи възможно преминаването на висок ток след това. Простият дизайн има недостатъци - консумация на мед, голямо тегло.

Беше възможно да се премахнат тези 2 недостатъка чрез увеличаване на работния импулс от 0,05 kHz на 65 kHz.

Опростена диаграма за промяна на енергията е показана на фигурата:

Обяснения на веригата:

Мрежовото напрежение 220V с 50Hz трептене преминава през диоден токоизправител. Това се прави за захранване на транзисторите, върху които е сглобена веригата на инвертора.
При изгладено напрежение те се превключват с голяма скорост.
Включване-изключване се управлява от специални драйвери и система за управление.
Получената честота, в зависимост от качеството на транзисторите, се увеличава многократно.
Веригата на инвертора е свързана към трансформатора. Приема около 60-65kHz и според законите на физиката е малък и лек, може да издаде ток със същата сила като големия си брат.
Втори комплект диоди е свързан към трансформатора. Тъй като честотата се увеличава от този токоизправител, се инсталират по-мощни двойни диоди.
След като премине всички тези стъпки, заваръчният ток запалва дъгата и създава условия за висококачествен процес на заваряване.

slarkenergy.ru

Направи си сам заваръчен инвертор и как да го направиш възможно най-евтин

Навиване на трансформатор с медна ламарина

Взимаме медна лента от калай с дебелина 40 мм, дебелина 0,3 мм, започваме да навиваме. Като термичен слой е подходяща обикновена хартия от касов апарат, можете да използвате и ксерокс хартия, но има малко по-лоши механични характеристики. Необходимо е той да бъде здрав и да не се разкъсва при навиване, освен това дължината му е голяма и ще бъде по-удобно за работа.

Невъзможно е да се навива с дебел проводник, както правят някои майстори, тъй като това изобретение ще работи на високочестотни токове, те не използват сърцевината в дебел проводник. В резултат на това ще получим силно прегряване на трансформатора, той няма да работи дори за няколко минути. Това се нарича "ефект на кожата" във високочестотните инструменти.

Не е трудно да се премахне този ефект, достатъчно е просто да използвате медна лента и много тънка, тя ще има голяма площ, поради която ще провежда ток и няма да се нагрява. Би било по-добре да подредите вторичната намотка от 3 медни ленти, които ще бъдат разделени една от друга с флуоропластичен слой. Опаковъчната хартия от касата отново се извършва както при първичната опаковка. Единственият недостатък на такъв материал е, че той ще потъмнее при нагряване, въпреки че неговите физико-механични свойства не изчезват, така че го оставете да потъмнее за вашето здраве.

Като алтернативна опция за навиване можете да използвате конвенционален PEV проводник с напречно сечение до 0,7 mm. Основното му предимство е голям брой ядра, но тази опция не е по-добра от медните ленти, тъй като проводниците имат големи въздушни междини между тях. Това означава, че площта на напречното сечение ще бъде приблизително 30% по-малка, отколкото в случая на мед. Трансформаторът трябва да бъде оборудван с вентилатор, тъй като намотката във всеки случай ще се нагрее. Можете да вземете обикновен охладител от компютърен системен блок за 220 V и 0,15 ампера или малко повече.

Ние създаваме "инфраструктурата" на нашия блок

Първата стъпка е да се погрижите за вентилационната система, която ще предпази инвертора от прегряване. Вентилаторите от системния блок на компютъра са най-подходящи, препоръчително е да вземете от Athlon 64, Pentium 4. Сега те могат да бъдат закупени за около 3-4 долара при разглобяване. Достатъчно е да поставите 6 вентилатора, 3 от които трябва да бъдат насочени директно към намотката на двигателя. Не трябва да забравяме за входовете за въздух, трябва да ги направите срещу вентилаторите, за да не пречат на всмукването.

След това монтираме захранващ наклонен мост, на два радиатора, горната част е в единия край, завинтете долната част през уплътнението за слюда към другия мост. Изводите на диода трябва да бъдат поставени към транзисторите. На платката са запоени до 14 кондензатора от 0,15 микрона и 630 V - те ще намалят резонансните емисии, разпределяйки ги към цялата захранваща верига.

За да могат емисиите да резонират и загубите на IGBT да бъдат минимални, във веригата трябва да се монтират демпфери, които ще съдържат кондензатори C15, C16. Трябва да инсталирате само висококачествени устройства дори на най-простия заваръчен инвертор, по-добре е да не инсталирате евтини и непроверени модели. Моделите SVV81 или K78-2 са идеални за този бизнес. Факт е, че IGBT се отварят много по-бързо, но обратният процес отнема много време. По това време капацитетът C16 и C15 ще се зарежда чрез инсталирания диод. С други думи, снуберът ще поеме цялата мощност, намалявайки количеството топлина с около 4-5 пъти.

Настройваме устройството и го настройваме към стандарта

Не е трудно да направите домашен заваръчен инвертор със собствените си ръце, най-важният и сравнително труден етап е настройката на това устройство. Първо трябва да захранвате PWM, не по-малко и не повече от 15 V, успоредно прилагаме още един разряд към охладителя, така че да има охлаждане, проверяваме синхрона.

Необходимо е да проверите работата на релето за затваряне на резистора след 2-8 секунди след захранване на нашата PWM платка. В същото време проверяваме самата платка, необходимо е да идентифицираме наличието на правоъгълни импулси след задействане на релето (към оптроните). След това доставяме захранване на моста, така че можете да се уверите, че работи, по-добре е да проверите с ток не повече от 100 mA, да настроите хода на празен ход.

Устройството и веригата на заваръчния инвертор може да са различни, но във всеки случай трябва да се уверите, че фазите на трансформатора са инсталирани правилно. Това може да се направи с 2-лъчев осцилоскоп. Хвърляме първия лъч на първичния, другия на вторичния. Необходимо е да се гарантира, че напрежението не скача над 330 V на долния емитер, погледнете формата на вълната. За да определите работната честота на нашето устройство, трябва да направите следното: намалете честотата на PWM, докато се види завой на долния IGBT. Отбелязваме тази стойност, записваме я, след това разделяме числото на 2, добавяме честотата на пренасищане. Например, при спешен случай от 30, това ще бъде 30 + 15 = 45. Получаваме работна честота от 45 kHz.

Ако сте направили инверторна заваръчна машина със собствените си ръце, тогава ще трябва също да проверите за шум във фазите на трансформатора. Те не трябва да бъдат, в противен случай все пак ще трябва да проверите полярността, тъй като лесно можете да направите грешка. Можете да подадете тестово захранване на моста чрез всеки домакински уред, за предпочитане 2200 вата. Електрическата кана е идеална.

Важно: мостовете на драйверите трябва да се поставят под радиатора над IGBT, но в никакъв случай не трябва да се поставят по-близо от 3 сантиметра до резисторите. Проводниците, които свързват оптроните и PWM, не трябва да се намират близо до източника на смущения, те трябва да са много къси.

Сега е направено инверторно заваряване "направи си сам", след което ще е необходимо да се проведат полеви тестове и според резултата да се коригират настройките.

Методът на заваряване на метали днес има много методи и повечето от тях се основават на използването на електричество. Електрическото заваряване от своя страна също е разделено на няколко вида, включително инверторния метод.

Последното стана популярно сравнително наскоро и преди малките и лесни за пренасяне устройства да се появят на рафтовете на магазините, домашното заваряване беше част от малцина. След масовото въвеждане на заваръчни инвертори се оказа, че принципът на устройството и работата на това устройство е доста прост и, ако желаете, можете сами да сглобите същото.

Описание

Инверторът е устройство, което преобразува постоянен ток в променлив ток, а двойното преобразуване се извършва в заваръчна машина от инверторен тип:

Променливият ток с мощност не повече от 5 ампера, с напрежение 220/380 волта и честота 50 Hz, се преобразува в постоянен ток със същите стойности.
Полученият постоянен ток се преобразува в променлив ток с напрежение от няколко десетки волта и ток до няколкостотин ампера.

Такава трансформация е по-изгодна, тъй като получените характеристики на заваръчния ток са много стабилни и лесно контролирани, което дава възможност да се зададе оптимален режим на заваряване за различни размери на частите, които ще се заваряват.

Заваръчните инвертори са моноблокови устройства, а основното им предимство е ергономичността. За разлика от заваръчните трансформатори, включително тези, доставящи постоянен ток, инверторите могат да се носят от един човек, а с ниска мощност те тежат само няколко килограма и лесно се окачват на рамото.

Преобразуването става за сметка на трансформатор и електронни схеми, които изискват висококачествено охлаждане, така че в корпуса е поставен и мощен вентилатор. Въпреки очевидната сложност, заваръчният инвертор може да бъде сглобен със собствените си ръце. Такова устройство ще може да осигури заваряване не по-лошо от фабричните си колеги.

Принцип на действие

Основният елемент на системата е силовият трансформатор с токоизправител. Вторичната му намотка е много гореща, така че при конфигурирането на устройството е много важно да го поставите по пътя на въздушния поток, идващ от вентилатора.

Изправеният ток се пропуска през филтър от триоди с висока честота на превключване, в резултат на което честотата на вторичния променлив ток може да достигне стойност от 50 kHz. Обратната връзка между честотата и размерите на електрическото оборудване е известна отдавна, което направи възможно да се даде на инвертори толкова скромен размер. Същият принцип се използва успешно навсякъде, където е необходимо спестяване на пространство, например в бордовата мрежа на самолет или подводница, честотата на електрическия ток също се измерва в хиляди херца.

В заваръчния трансформатор електродвижещата сила се преобразува, докато високочестотните токове се преобразуват в инвертора, което направи възможно значително намаляване на теглото на трансформатора и намаляване на консумацията на материал за неговото производство. За защита от претоварване на вторичната страна е монтиран предпазител, който може да се смени от предния панел. Потребителят може да регулира силата на тока, подаван към електрода с помощта на регулатора, като стойността на тока се показва на цифров дисплей.

Област на приложение

Трудно е да си представим строителни работи, при които не би се използвало заваряване. Заваръчните инвертори значително разшириха обхвата на своето приложение, тъй като имат доста голям дял на мобилността, за разлика от обемистите трансформаторни устройства. Днес се използва инверторно заваряване:

За заваряване на части от черни метали.
За заваряване на части от цветни метали.
Когато е необходимо да се заваряват на трудни места, например в подземни тръбопроводни тунели.
За заваряване на фасонни части в производството.
За заваряване у дома.

В индустрията за заваряване се използват инвертори с автоматично и полуавтоматично подаване на заваръчна тел, което дава възможност за унифициране на процеса и намаляване на дела на ръчния труд.

Предимства и недостатъци

Основното предимство на инверторните заваръчни машини е техният размер, тъй като преди това беше необходимо да се готви или на стационарен пост, или да се премести тежък заваръчен трансформатор с импровизирани средства до мястото на заваряване.

Благодарение на двойното преобразуване, заваръчният ток на инвертора не зависи от мрежата и следователно винаги остава с постоянни стойности, което направи възможно да се избегнат такива неприятни явления по време на заваряване като:

Залепване на електрода.
Липса на дъга при ниско напрежение в мрежата.
Прегаряне или недоизгаряне на метал.

Инверторът е универсален и подходящ за заваряване на чугун или цветни метали с подходящи електроди, както и за TIG заваряване с неконсумируеми електроди. Операторът има възможност да регулира тока в широк диапазон.

Недостатъкът на инверторите е относително висока цена в сравнение с трансформаторите, но предвид предимствата, тя е напълно изравнена. Както всяка електроника, микрочиповете на устройството изискват внимателно боравене, така че се препоръчва периодично да почиствате вътрешността от прах.

Също така електрониката може да се повреди в условия на ниски температури или висока влажност, така че условията на околната среда трябва да са в съответствие с данните на табелката на устройството.

Как да го направите сами?

Въпреки че инверторните заваръчни машини се предлагат в търговската мрежа в модерен дизайн, те се предлагат сравнително наскоро, те не са нещо ново. Всъщност е добавено само удобно цифрово управление и по-модерни електронни компоненти.

Принципът на работа, както и самият апарат, са разработени преди няколко десетилетия и дори днес има много схеми за монтаж. Можете сами да сглобите инвертор със стари електрически части, базирани на съвременни електронни компоненти. Такова устройство ще излезе много по-евтино от фабричния аналог.

Необходими материали и инструменти

За да сглобите устройството ще ви трябва:

Феритна сърцевина за силови трансформатори.
Медна шина или тел за създаване на намотки.
Фиксираща скоба за свързване на половини на сърцевината.
Термоустойчива лента.
Компютърен вентилатор.
Транзистори.
Поялник, клещи, резачки за тел.

Схема

Към днешна дата всички заваръчни инверторни вериги са унифицирани и изградени на базата на използването на импулсен трансформатор и мощни транзистори тип MOSFET.

Всеки от производителите прави малки промени под формата на собствени разработки, но като цяло функционалността на устройството не претърпява значителни промени.

За основа може да се вземе и схематичната диаграма на Юрий Негуляев, учен и разработчик на домашна заваръчна машина от инверторен тип.

Разходка

За да поберете всички елементи, трябва да изберете калъф. Препоръчително е да използвате стар системен компютърен блок, тъй като там вече са предвидени вентилационни отвори.
Необходимо е да се увеличи силата на тялото, тъй като теглото на единицата може да достигне до десет килограма. За това в ъглите се монтират метални ъгли върху резбови крепежни елементи.
Първичната намотка на трансформатора - проводникът е навит по цялата ширина на рамката, това допринася за стабилната работа на трансформатора по време на спад на напрежението. За навиване се използват само медни проводници, при липса на шина няколко проводника са свързани в пакет.
Вторичната намотка на трансформатора е навита на няколко слоя; за това се използват няколко проводника с напречно сечение 2 mm, свързани в сноп.
Между намотките е необходим подсилен слой изолация, за да се предотврати навлизането на мрежовото напрежение във вторичната намотка.
Между сърцевината на трансформатора и намотките е предвидена въздушна междина, за да се осигури циркулация на въздуха.
Отделно се прави токов трансформатор върху феритна сърцевина, която се фиксира на положителната линия по време на монтажа и се свързва към контролния панел.
Транзисторите трябва да бъдат прикрепени към радиатора, но винаги през топлопроводимо диелектрично уплътнение. Това ще осигури ефективно разсейване на топлината и защита от късо съединение.
Диодите на изправителната верига са прикрепени по подобен начин към алуминиева плоча. Изходите на диодите са свързани чрез неизолиран проводник с напречно сечение 4 мм.
Силовите проводници вътре в корпуса са развъждани по такъв начин, че да се изключи късо съединение.
Вентилаторът е монтиран на задната стена, което ще спести място и ще позволи да се продухат няколко радиатора наведнъж.

Схема на свързване на заваръчния инвертор

Настройка на машината

След сглобяването на машината са необходими допълнителни настройки за получаване на правилните стойности на заваръчния ток и напрежение:

Мрежовото напрежение се подава към платката и задвижването на вентилатора.
Необходимо е да изчакате, докато захранващите кондензатори се заредят напълно, след това проверете работата на релето, като се уверите, че няма напрежение на токоограничаващия резистор, инсталиран във веригата на кондензатора, и след това го затворете.
С помощта на осцилоскоп се определя стойността на тока, генериран от инвертора, за който се измерва честотата на импулсите, влизащи в намотката на трансформатора.
Режимът на заваряване се проверява на управляващото устройство, за което към изхода на осцилоскопския усилвател е свързан волтметър. При инвертори с ниска мощност стойността на напрежението достига около 15 волта.
Работата на изходния мост се проверява чрез подаване на напрежение от 16 волта от захранването. Трябва да се помни, че в режим на празен ход консумацията на уреда е около 100 mA и това трябва да се има предвид при извършване на измервания.
Тествана е работата със силови кондензатори. Напрежението се променя от стойност от 16 волта на 220. Осцилоскопът е свързан към изходните транзистори и амплитудата на сигнала се контролира, тя трябва да бъде идентична с тази, която е била в тестовете с намалено напрежение.

Поддръжка и ремонт

За монтаж, поддръжка и е необходимо да имате достатъчно ниво на електротехнически познания. При липса на такъв и необходимост от ремонт, потребителят може да извършва само рутинна поддръжка:

Почистването на устройството от прах се извършва с прахосмукачка с отворен корпус. Ако машината се използва непрекъснато в строителни работи, е необходимо редовно почистване.
Смяна на предпазителя - предпазва веригата на устройството от повреда поради претоварване и късо съединение.
Ремонт на комутационни части на заваръчни кабели.

Заваръчен полуавтоматичен инвертор

В технологичните процеси е необходимо заваряване на шаблонни части и най-високо качество може да се постигне с помощта на автоматични и полуавтоматични заваръчни машини с подаване на тел за заваряване. Можете да получите такова устройство от домашен или индустриален инвертор само ако имате съответните познания и правилното преконфигуриране на управляващия блок.

Факт е, че източниците на захранване за ръчно и полуавтоматично заваряване са проектирани с различни характеристики на токовото напрежение, а инвертор, към който се добавя само подаващо тел, в крайна сметка ще даде неравномерен шев с разкъсани ръбове.

Трябва да се помни, че захранващите кондензатори и транзистори в инверторната верига изискват допълнителни мерки за сигурност, по-специално задължителното наличие на токоограничаващ резистор. Прилагането на ток без него може да доведе до експлозия.
Заваръчните кабели не трябва да се удължават, дължината им не трябва да надвишава 2,5 метра.

Днес широко търсената заваръчна машина е заваръчният инвертор. Предимствата му са функционалност и производителност. Можете да направите мини заваръчна машина със собствените си ръце без много финансови инвестиции (разходите само за консумативи), ако имате разбиране за това как е подредена и работи електрониката. Днес добрите инвертори са скъпи, а евтините могат да разочароват с лошо качество на заваряване. Преди да конструирате самостоятелно такъв инструмент, трябва внимателно да проучите веригата.

Всички компоненти на устройството трябва да бъдат монтирани на основата. За производството му е подходяща плоча гетинакс с дебелина ½ см. Изрежете кръгъл отвор за вентилатора в центъра на чинията, който ще трябва да бъде защитен с решетка. Между проводниците трябва да има въздушно пространство.
От предната страна на основата трябва да извадите светодиодите, копчетата за резистор и превключвател, кабелни скоби. Целият този механизъм трябва да бъде оборудван с „корпус“ отгоре, за производството на който е подходяща винилова пластмаса или текстолит (с дебелина най-малко 4 mm). На държача на електрода е монтиран бутон, който заедно със свързания кабел трябва да бъде добре изолиран.

Самият процес на сглобяване не е толкова сложен. Най-важната стъпка е настройката на заваръчния инвертор. Понякога това изисква помощта на съветник.

Първо, инверторът трябва свържете 15V захранване към PWM, едновременно свържете един конвектор към захранването, за да намалите нагряването на уреда и да направите работата му по-тиха.
За затваряне на резистора свържете релето. Свързва се, когато приключи зареждането на кондензаторите. Тази процедура значително намалява колебанията на напрежението, когато инверторът е свързан към 220V мрежа. Ако не използвате резистор при директно свързване, може да възникне експлозия.
Тогава проверете как работят релетатазатваряне на резистора няколко секунди след свързване на тока към PWM платката. Диагностицирайте самата платка за наличие на правоъгълни импулси след работа на релетата.
По късно Към моста се подава 15V захранванеза проверка на неговата изправност и правилна инсталация. Силата на тока не трябва да е по-висока от 100 mA. Преместване на празен ход.
Проверете правилната инсталация на фазите на трансформатора. За да направите това, можете да използвате 2-лъчев осцилоскоп. Свържете захранването към моста от кондензатори през лампа 220V 200W, преди това задайте честотата на PWM на 55kHz, свържете осцилоскоп, погледнете формата на сигнала, уверете се, че напрежението не се повишава повече от 330V.

За да определите честотата на устройството, трябва постепенно да намалявате честотата на ШИМ, докато се появи лека инверсия на долния IGBT ключ. Фиксирайте този индикатор, разделете го на две, добавете стойността на честотата на пренасищане към получената сума. Крайната сума ще бъде колебанието на работната честота на трансформатора.
Мостът трябва да консумира ток в района на 150mA. Светлината от крушката не трябва да е ярка, много ярка светлина може да показва повреда в намотката или грешки в дизайна на моста.

Трансформаторът не трябва да произвежда никакви шумови ефекти. Ако те присъстват, тогава си струва да проверите полярността. Можете да свържете тестово захранване към моста чрез някакъв домакински уред. Можете да използвате чайник с мощност 2200 вата.

Проводниците, които идват от ШИМ, трябва да са къси, усукани и поставени далеч от източници на смущения.

Постепенно увеличавайте токаинвертор с резистор. Не забравяйте да слушате устройството и да наблюдавате показанията на осцилоскопа. Долният ключ не трябва да се повишава повече от 500V. Стандартният индикатор е 340V. При наличие на шум IGBT може да не работят.
Започнете да заварявате след 10 секунди. Проверете радиаторите, ако са студени, удължете заваряването до 20 секунди. След това можете да увеличите времето за заваряване до 1 минута или повече.
След използване на няколко електрода, трансформаторът се нагрява. След 2 минути вентилаторът го охлажда и можете да започнете работа отново.

Сглобяване на домашен заваръчен инвертор със собствените си ръце на видео

Наскоро сглобих заваръчен инвертор от Barmaley, за максимален ток от 160 ампера, вариант с една платка. Тази схема е кръстена на своя автор - Бармалей. Ето схемата на свързване и PCB файла.

Инверторна верига за заваряване

Работа на инвертора: захранването от еднофазна 220 волтова мрежа се изправя, изглажда се от кондензатори и се подава към транзисторни ключове, които правят високочестотен променлив ток от постоянно напрежение, подавано към феритен трансформатор. Поради високата честота имаме намаляване на размерите на силовия транс и в резултат на това използваме не желязо, а ферит. Следва понижаващ трансформатор, последван от токоизправител и дросел.

Осцилограмно управление на полеви транзистори. Измерих го на ценеров диод ks213b без ключове за захранване, работен цикъл 43 и честота 33.

В неговата версия клавиши за захранване IRG4PC50Uзаменени с по-модерни IRGP4063DPBF. Ценеровият диод ks213b беше заменен с два броя 15 волта 1,3 вата, свързани с брояч, тъй като в предишното устройство ks213b те се затопляха малко. След смяната проблемът веднага изчезна. Всичко останало остава както е в схемата.

Това е осцилограма на колектор-емитер на долния ключ (според диаграмата). Когато захранването се подава до 310 волта през 150 вата лампа. Осцилоскопът струва 5 волта и 5 µs деление. чрез делител, умножен по 10.

Силовият трансформатор е навит на сърцевината B66371-G-X187, N87, E70/33/32 EPCOS Данни за намотката: първо първичния етаж, вторичния и отново остатъците от първичния. Проводникът, който е на първичния, този на вторичния - с диаметър 0,6 мм. Първично - 10 проводника 0,6 усукани заедно 18 оборота (общо). 9 оборота се вписват в първия ред. След това, остатъците от първичния отстрани, навиваме 6 завъртания с 0,6 тел, сгънат на 50 парчета, също усукани. И след това отново остатъците от първичния, тоест 9 оборота. Не забравяйте междинната изолация (използвах няколко слоя касова хартия, 5 или 6, вече не сме ревностни, в противен случай намотката няма да се побере в прозореца). Всеки слой е импрегниран с епоксидна смола.

След това сглобяваме всичко, между половините на ферита E70 се нуждаем от празнина от 0,1 мм, върху крайните сърцевини поставяме уплътнение от обикновена касова бележка. Затягаме всичко, залепваме го.

Боядисах с черна матова боя, след това лакирам. Да, почти забравих, когато усукахме всяка намотка, я увиваме с маскираща лента - изолираме я, така да се каже. Не забравяйте да маркирате началото и краищата на намотките, това ще ви бъде полезно за по-нататъшно фазиране и сглобяване. Ако фазирането на трансформатора е неправилно, устройството ще се готви с половин сила.

Когато инверторът е свързан към мрежата, започва зареждането на изходните кондензатори. Първоначалният ток на тяхното зареждане е много голям, сравним с късо съединение и може да доведе до изгаряне на диодния мост. Да не говорим за факта, че за тръбопроводите това също е изпълнено с провал. За да се избегне такъв рязък скок на тока в момента на включване, са монтирани ограничители на заряда на кондензатор. Във веригата Barmaley това са 2 резистора по 30 ома всеки, с мощност 5 вата, за общо 15 ома х 10 вата. Резисторът ограничава зарядния ток на кондензаторите и след като те са заредени, вече можете да подадете захранване директно, заобикаляйки тези резистори, което прави релето.

В заваръчната машина по схемата Barmaley се използва релето WJ115-1A-12VDC-S. Мощност на бобината на релето - 12 волта DC, превключващ товар 20 ампера, 220 волта AC. В домашните продукти използването на автомобилни релета за 12 волта, 30 ампера е много често. Те обаче не са проектирани да превключват ток до 20 A мрежово напрежение, но въпреки това са евтини, достъпни и вършат работата си доста добре.

По-добре е да инсталирате токоограничаващ резистор с обикновен проводник, той ще издържи на всяко претоварване и е по-евтин от вносните. Например C5-37 V 10 (20 ома, 10 вата, тел). Вместо резистори, можете да поставите токоограничаващи кондензатори последователно с верига за променливо напрежение. Например K73-17, 400 волта, с общ капацитет 5-10 микрофарада. 3uF кондензатори зареждат капацитет от 2000uF за около 5 секунди. Изчисляването на тока на зареждане на кондензаторите е както следва: 1 uF ограничава тока до 70 милиампера. Оказва се 3 uF на ниво 70x3 \u003d 210 милиампера.

Накрая събра всичко и го стартира. Ограничаващият ток е 165 ампера, сега ще подредим заваръчния инвертор в добър корпус. Цената на домашен инвертор е около 2500 рубли - поръчах частите в интернет.

Взех жицата в цеха за пренавиване. Можете също да премахнете проводника от телевизорите от веригата за размагнитване от кинескопа (това е почти завършен вторичен). Дроселна клапа, изработена от E65, медна лента с ширина 5 мм и дебелина 2 мм - 18 оборота. Взех индуктивността от 84 μH, като увеличих разликата между половините, тя беше 4 mm. Възможно е да не се навива с лента, но и с тел 0,6 мм, но ще бъде по-трудно да се постави. Първичният на трансформатора може да бъде навит с проводник от 1,2 мм, комплект от 5 броя по 18 завъртания, но можете също да преброите броя на проводниците за участъка, от който се нуждаете, с 0,4 мм, тоест, например, 15 броя от 0,4 мм 18 оборота.

След като монтирах и настроих веригата на платката, сглобих всичко. Бармалей премина успешно тестовете: тройният и четворният електрод дърпа спокойно. Ограничение на тока е 165 ампера. Сглобен и тестван устройството: Арси .

Обсъдете статията ЗАВАВЪЧЕН ИНВЕРТОР BARMALEY

Инверторното заваряване е модерно устройство, което е широко популярно поради ниското тегло на устройството и неговите размери. Механизмът на инвертора се основава на използването на полеви транзистори и ключове за захранване. За да станете собственик на заваръчна машина, можете да посетите всеки магазин за инструменти и да придобиете такова полезно нещо. Но има много по-икономичен начин, който се дължи на създаването на инверторно заваряване "направи си сам". Това е вторият метод, на който ще обърнем внимание в този материал и ще разгледаме как да правим заваряване у дома, какво е необходимо за това и как изглеждат веригите.

Характеристики на работата на инвертора

Заваръчната машина от инверторен тип не е нищо повече от захранване, това, което сега се използва в съвременните компютри. Каква е основата на работата на инвертора? В инвертора се наблюдава следната картина на преобразуването на електрическа енергия:

2) Токът с постоянна синусоида се преобразува в променлив ток с висока честота.

3) Стойността на напрежението намалява.

4) Токът се поправя, като се поддържа необходимата честота.

Списък на такива трансформации на електрическата верига е необходим, за да може да се намали теглото на апарата и неговите общи размери. В края на краищата, както знаете, стари заваръчни машини, чийто принцип се основава на намаляване на величината на напрежението и увеличаване на силата на тока върху вторичната намотка на трансформатора. В резултат на това, поради високата стойност на силата на тока, се наблюдава възможността за електродъгово заваряване на метали. За да се увеличи токът и да се намали напрежението, броят на завоите на вторичната намотка намалява, но напречното сечение на проводника се увеличава. В резултат на това може да се види, че заваръчната машина от трансформаторен тип има не само значителни размери, но и прилично тегло.

За решаване на проблема беше предложен вариант на изпълнение на заваръчната машина чрез инверторна схема. Принципът на инвертора се основава на увеличаване на текущата честота до 60 или дори 80 kHz, като по този начин се намалява теглото и размерите на самото устройство. Всичко, което беше необходимо за внедряване на инверторна заваръчна машина, беше да се увеличи честотата хиляда пъти, което стана възможно благодарение на използването на полеви транзистори.

Транзисторите осигуряват комуникация помежду си с честота около 60-80 kHz. В захранващата верига на транзисторите идва постоянна стойност на тока, която се осигурява от използването на токоизправител. Като токоизправител се използва диоден мост, а кондензаторите осигуряват изравняване на напрежението.

Променлив ток, който се предава след преминаване през транзисторите към понижаващия трансформатор. Но в същото време стотици пъти по-малка намотка се използва като трансформатор. Защо се използва бобина, защото честотата на тока, който се подава към трансформатора, вече е увеличена 1000 пъти благодарение на полеви транзистори. В резултат на това получаваме подобни данни като при трансформаторно заваряване, само с голяма разлика в теглото и размерите.

Какво ви трябва, за да изградите инвертор

За да сглобите самостоятелно инверторно заваряване, трябва да знаете, че веригата е проектирана преди всичко за консумиращо напрежение от 220 волта и ток от 32 ампера. Вече след преобразуване на енергията на изхода, токът ще се увеличи почти 8 пъти и ще достигне 250 ампера. Този ток е достатъчен за създаване на силен шев с електрод на разстояние до 1 см. За да приложите захранване от инверторен тип, ще трябва да използвате следните компоненти:

1) Трансформатор, състоящ се от феритна сърцевина.

2) Намотка на първичния трансформатор със 100 навивки тел с диаметър 0,3 мм.

3) Три вторични намотки:

- вътрешни: 15 оборота и диаметър на проводника 1 мм;

- средно: 15 оборота и диаметър 0,2 мм;

- външна: 20 оборота и диаметър 0,35 мм.

Освен това, за да сглобите трансформатора, ще ви трябват следните елементи:

- медни проводници;

- фибростъкло;

- текстолит;

- електрическа стомана;

- памучна материя.

Как изглежда една инверторна заваръчна верига?

За да разберем какво представлява инверторната заваръчна машина като цяло, е необходимо да разгледаме диаграмата по-долу.

Електрическа схема на инверторно заваряване

Всички тези компоненти трябва да се комбинират и по този начин да се получи заваръчна машина, която ще бъде незаменим помощник при извършването на водопроводни работи. По-долу е показана схематична диаграма на инверторно заваряване.

Захранваща верига за инверторно заваряване

Платката, на която е разположено захранването на устройството, се монтира отделно от захранващата секция. Разделителят между захранващия блок и захранването е метален лист, електрически свързан към корпуса на блока.

За управление на портите се използват проводници, които трябва да бъдат запоени близо до транзисторите. Тези проводници са свързани помежду си по двойки и напречното сечение на тези проводници не играе специална роля. Единственото важно нещо, което трябва да имате предвид, е дължината на проводниците, която не трябва да надвишава 15 cm.

За човек, който не е запознат с основите на електрониката, четенето на този вид схема е проблематично, да не говорим за предназначението на всеки елемент. Ето защо, ако нямате умения за работа с електроника, тогава е по-добре да помолите познат майстор да ви помогне да го разберете. Ето, например, по-долу диаграма на силовата секция на инверторна заваръчна машина.

Схема на силовата част на инверторно заваряване

Как да сглобите инверторно заваряване: описание стъпка по стъпка + (Видео)

За да сглобите инверторната заваръчна машина, трябва да изпълните следните работни стъпки:

1) Кадър. Като тяло за заваряване се препоръчва използването на стар системен блок от компютър. Той пасва най-добре, тъй като има необходимия брой отвори за вентилация. Можете да използвате стара 10-литрова кутия, в която можете да изрежете дупки и да поставите охладителя. За да се увеличи якостта на конструкцията на корпуса на системата, е необходимо да се поставят метални ъгли, които са фиксирани с болтови връзки.

2) Монтаж на захранването.Важен елемент от захранването е трансформаторът. Препоръчително е да използвате ферит 7x7 или 8x8 като основа на трансформатора. За първичната намотка на трансформатора е необходимо да навиете проводника по цялата ширина на сърцевината. Такава важна характеристика води до подобряване на работата на устройството, когато възникнат спадове на напрежението. Като проводник е задължително да се използват медни проводници от марката PEV-2, а при липса на шина, проводниците са свързани в един сноп. Фибростъкло се използва за изолация на първичната намотка. Отгоре, след слой от фибростъкло, е необходимо да навиете завоите на екраниращите проводници.

Трансформатор с първични и вторични намотки за създаване на инверторно заваряване

3) Силова част. Понижаващият трансформатор действа като захранващ блок. Като ядро за понижаващ трансформатор се използват два вида ядра: W20x208 2000 nm. Важно е да се осигури празнина между двата елемента, което се решава чрез поставяне на вестникарска хартия. Вторичната намотка на трансформатора се характеризира с навивки на няколко слоя. Върху вторичната намотка на трансформатора трябва да бъдат положени три слоя проводници, а между тях са монтирани PTFE уплътнения. Между намотките е важно да се постави подсилен изолационен слой, който ще избегне срива на напрежението към вторичната намотка. Необходимо е да се инсталира кондензатор с напрежение най-малко 1000 волта.

Трансформатори за вторична намотка от стари телевизори

За да се осигури циркулация на въздуха между намотките, трябва да се остави въздушна междина. Върху феритната сърцевина е сглобен токов трансформатор, който е свързан към положителната линия във веригата. Сърцевината трябва да бъде увита с термична хартия, така че е най-добре да използвате лента за касов апарат като тази хартия. Изправителните диоди са прикрепени към алуминиевата плоча на радиатора. Изходите на тези диоди трябва да бъдат свързани с оголени проводници, чието напречно сечение е 4 mm.

3) инверторен блок. Основната цел на инверторната система е преобразуването на постоянен ток в променлив ток с висока честота. За да се осигури увеличаване на честотата, се използват специални полеви транзистори. В крайна сметка транзисторите работят за отваряне и затваряне с висока честота.

Препоръчително е да използвате повече от един мощен транзистор, но най-добре е да приложите схемата на базата на 2 по-малко мощни. Това е необходимо, за да може да се стабилизира честотата на тока. Веригата не може без кондензатори, които са свързани последователно и позволяват решаването на такива проблеми:

Инвертор на алуминиева плоча

4) Охладителна система. Вентилаторите за охлаждане трябва да бъдат инсталирани на стената на корпуса и за това можете да използвате компютърни охладители. Те са необходими, за да се осигури охлаждане на работните елементи. Колкото повече вентилатори използвате, толкова по-добре. По-специално е задължително да се монтират два вентилатора, за да продухват вторичния трансформатор. Един охладител ще духа над радиатора, като по този начин предотвратява прегряването на работните елементи - токоизправителните диоди. Диодите се монтират на радиатора, както следва, както е показано на снимката по-долу.

Токоизправителен мост на охлаждащия радиатор

Снимка на термостат

Препоръчително е да се монтира върху самия нагревателен елемент. Този сензор ще се задейства, когато се достигне критичната температура на нагряване на работния елемент. Когато се задейства, захранването на инверторното устройство ще бъде изключено.

Мощен вентилатор за охлаждане на инверторното устройство

По време на работа инверторното заваряване се нагрява много бързо, така че наличието на два мощни охладителя е предпоставка. Тези охладители или вентилатори са разположени върху тялото на устройството, така че да работят за извличане на въздух.

Свежият въздух ще влезе в системата през отворите в корпуса на устройството. Системният блок вече има тези дупки и ако използвате друг материал, не забравяйте да осигурите чист въздух.

5) Запояване на платкае ключов фактор, тъй като цялата верига е базирана на платката. Важно е да инсталирате диоди и транзистори на платката в обратна посока един на друг. Платката се монтира директно между охлаждащите радиатори, с помощта на които се свързва цялата верига от електрически уреди. Захранващата верига е проектирана за напрежение от 300 V. Допълнителното разположение на кондензатори 0,15 μF позволява да се изхвърли излишната мощност обратно във веригата. На изхода на трансформатора са разположени кондензатори и демпфери, с помощта на които се заглушават пренапреженията на изхода на вторичната намотка.

6) Работа по настройка и отстраняване на грешки. След сглобяването на инверторното заваряване ще е необходимо да се извършат още няколко процедури, по-специално да се настрои функционирането на уреда. За да направите това, свържете напрежение от 15 волта към PWM (широчинния импулсен модулатор) и захранвайте охладителя. Допълнително включен в релейната верига чрез резистора R11. Релето е включено във веригата, за да се избегнат удари на тока в мрежата 220 V. Задължително е да се контролира включването на релето и след това да се подава захранване към ШИМ. В резултат на това трябва да се наблюдава картина, в която правоъгълните секции на PWM диаграмата трябва да изчезнат.

Домашно инверторно устройство с описание на елементите

Можете да прецените правилното свързване на веригата, ако по време на настройката релето извежда 150 mA. В случай, че се наблюдава слаб сигнал, това показва неправилно свързване на платката. Възможно е да има повреда в една от намотките, следователно, за да се премахнат смущенията, ще е необходимо да се съкратят всички захранващи проводници.

Инверторно заваряване в случай на системния блок от компютъра

Проверка на състоянието на устройството

След извършване на цялата работа по монтажа и отстраняването на грешки остава само да се провери работата на получената заваръчна машина. За да направите това, устройството се захранва от мрежата 220 V, след което се задава висока сила на тока и показанията се проверяват с помощта на осцилоскоп. В долния контур напрежението трябва да бъде в диапазона от 500 V, но не повече от 550 V. Ако всичко е направено правилно със строг избор на електроника, тогава индикаторът за напрежение няма да надвишава 350 V.

И така, сега можете да проверите заваряването в действие, за което използваме необходимите електроди и изрязваме шева, докато електродът изгори напълно. След това е важно да се контролира температурата на трансформатора. Ако трансформаторът просто кипи, тогава веригата има своите недостатъци и е по-добре да не продължавате работния процес.

След изрязване на 2-3 шева радиаторите ще се нагреят до висока температура, така че след това е важно да ги оставите да изстинат. За това е достатъчна пауза от 2-3 минути, в резултат на което температурата ще падне до оптималната стойност.

Проверка на заваръчната машина

Как да използвате домашно устройство

След като домашно приготвеното устройство бъде включено във веригата, контролерът автоматично ще зададе определена сила на тока. Ако напрежението на проводника е по-малко от 100 волта, това показва неизправност на устройството. Ще трябва да разглобите устройството и отново да проверите правилността на монтажа.

С помощта на този тип заваръчна машина е възможно запояване не само на черни, но и на цветни метали. За да сглобите заваръчна машина, ще ви трябват не само познания за основите на електротехниката, но и свободно време за реализиране на идеята.

Инверторното заваряване е незаменимо нещо в гаража на всеки собственик, така че ако все още не сте придобили такъв инструмент, тогава можете да го направите сами.