Исповедь моєї роботи зі зварювальними апаратами інверторного типу. Я телемайстер має 20 років стажу, зібрати будь-яку схему не проблема, і ось з'явилося величезне бажання попрацювати з інверторами. Схему почав з "Бармалея". Зібрав, запрацювало. На випробуваннях видав 40 А на навантаженні 8 спіралей, але без резонансу і трансформатор намотаний на 6 ферритах від телевізора результат - пшик. Обмотка ф2 в склотканини. Тут початок власне, зайнявся вивченням силової електроніки. Робив різні схеми резонансні, мостові, полумостового з драйверами на трансформаторі, на IR2110, на NSPL3120. І всюди вивчення + помилки і ... результат один - могила для силовиків, після виправлення поминок за загиблими транзисторів знову за роботу ... А ось результат: два готових апарату. Один - зварювання 160 А, інший - пускозаряд авто. Принципові схеми однакові, різниця схем в трансформаторі, тобто кількості витків на вторинному ринку.

Даю рекомендації для досвідчених майстрів, але без поняття в силовій електроніці. І не бажають займатися вивченням і розрахунками. До речі, якщо ви зібрали будь-яку схему, все точно і правильно і відразу в мережу - гарантія забій, могила 100%. Тому без невеликої теорії не обійтися. Почнемо все по порядку, за основу взята схема "Бармалея" генератор на uc3845 один до одного без переробки + стандартна схема драйверів на ір2110 + ключі irg4pc50ud, краще 2х2 парами, на ваших випробуваннях пари витримають великі струми. Змінена схема пари транзисторів вірна. Діоди 15тб60 рекомендую замінити на 25тв60. Цю схему рекомендую бо вона найнадійніша. Пожгете відро транзисторів, але сама схема буде цілою. Діоди 150ebu02 теж бажано ставити по 2 - це дорожче, але витрат буде менше на експерименти. До всіх рекомендацій, які написані у "Бармалея", їх треба обов'язково вивчити. Під час вивчення дещо у вас відразу проясниться. Додаю свої, тобто ті ж самі, але більш зрозумілі. Кожен майстер в кінці будує свою технологію сваркостроенія, а по суті принцип у всіх однаковий. Детальніше про доопрацювання схем дивіться на форумі. Там же задавайте питання, якщо щось не ясно.

Якщо ви не можете зробити простий імпульсний блок живлення на 15 В 2 А, за зварювальний апарату інверторного типу вам не варто братися. Особисто я на це витратив 3 міс. і 2000 руб. Найважливіше - це ретельне виготовлення силового трансформатора. Спочатку мотав будь-яким проводом, що під рукою, з ізоляцією паперовим скотчем на ферритах малих, Ш20х28, Ш16х20 - всюди пшик, пробій, навіть лакоткань не рятує. Тепер розповідаю, як зробити його гарантовано робочим. Обов'язково брати емаль-провід новий, обережно поводитися, намотуючи не дряпається, краще брати ф1,5 або ф2. Намотувати на котушках. Робив котушки з гетинаксу 0,5 на дерев'яних оправках. Кожен шар обмотки обжимается дерев'яними колодками в лещатах, потім просочується епоксидкой.

Коли епоксидка почне тверднути, обмотати лакотканиною один шар, потім притискаю пластинами з гетинаксу, затискаю в лещатах і залишаю твердеть до кінця. Гетінакс тонкий, але епоксидка дає потрібну міцність. Тонка котушка дає розмістити більше обмотки. Котушки робити обов'язково. Без котушки - пробій обмотки на залізо, ніяка ізоляція не рятує - перевірено.

Потім пластини гетинаксу знімаю всередині котушки, залишаю тільки там, де висновки виходять - там товщина котушки не страшно. Розрахунок кількості витків беру готовий, фахівці цим займаються, а вже потім, з досвідом, сам відчуваєш скільки мотати. Але в основному розрахунок - скільки входить.

Так на Ш20х28 вікно 44х12 котушка вікно 42х12 провід ф2 18 витків в два шари по 9 витків з щілинами між витків. Мотав 24 витка, але такий трансформатор виходить не насичений і видає мало струму - близько 80 А. Рекомендації по "Бармалей" - збільшити зазор фериту. Мені здається краще зменшити число витків котушки, намотуються не в упор. Але знову внаслідок малого числа витків маємо збільшення частоти резонансу, що гірше позначається на транзисторах.

На цій схемі живлення процесора від крен12, червоним - перемички, цифри 1,2 дві микрухи 555 - схема затримки харчування, все по Бармалей. Схема "Бармалея" без змін, тільки драйвери на IR2110. Боковинки котушки зроблені неправильно - відрізав, котушка не розвалилася, епоксидка склеїла намертво зазор 0,15 1 шар лакоткани. У кутку фото котушка з ізоляцією лакотканиною - пробило після 5 електродів ф2,5. Видно тут близько обмоток поруч первинка, з'єднання послідовно резистор токового трансформатора 4,6 ома, мабуть із-за наведень від трансформатора. Плата генератора замазана лаком простим, меблевим. Лак захищає від атмосферної вологи і пилу - вентилятори все женуть всередину.

Струм зашкалює 100 А на навантаженні 8 спіралей від 1000 ват, спіралі 2 шт не еквівалентний зварювання, але для випробувань згодиться. Вхідні дроселі на кільцях по 8 витків, блок живлення готовий, від відеомагнітофона.

Конденсаторів в сумі 2000 МКФ. Дросель 16 витків провід 0,35. Реле якийсь із запасів. Зверху трансформатора первинка - 18 витків в 2 шари в 3 жили ф1.5, вторинка 3 шари по 3 жили ф1,5 по 6 витків паралельно, намотування в одну сторону, зазор 0,1 трансформатор не насичений, ток 80 А - буду переробляти коли небудь. Ключі резистори 2 вт х 7 шт 300 ом, всього 42 ома. Ключі на мідних пластинах з діодами під прокладками, генератор драйвер на IR2110 не вбиваємо, витримав згоряння 12-ти транзисторів. Дросель - 20 витків перетину 2х7 на трьох ферритах від строчников. Конденсатори від російського телевізора, 12 по 100 МКФ 350 вольт.

Багатооборотний резистор на 10 до - резонанс. Резистор 2к2 - регулятор струму. Холостий хід, плавний спуск зі сходинкою - не насичений трансформатор, треба або зменшити витки, або збільшити зазор. Резонанс на 40 вольтах, при перевищенні напруги синусоїда спотворюється - причина в ненасичених трансформаторі. Якщо схема у вас зібрана без помилок, приступаємо до налаштування. Мережа повинна бути включена через ЛАТР, осцилограф включаємо на резонанс. Підключаємо на дросель, як на струмовий трансформатор. Через дросель пропущений провід - плюс силового трансформатора. Осцилограми і більш докладний опис кроків ви можете подивитися на форумі.

Напруга піднімаємо до 20 вольт - з'являється рвана синусоїда. Багатооборотним резистором синусоїду робимо красивою - це зробити важливо, без резонансу - згорить. Можна підняти напругу до 40 вольт, якщо у вас включена навантаження - на амперметр з'являється струм. Підправляємо синусоїду. При подальшому збільшенні напруги синусоїда спотвориться - це говорить про ненасиченому силовому трансформаторі, що не страшно, апарат буде працювати.

Ще важливий момент - регулятор струму на мінімум, піднімаємо напруга приблизно на 40, а зростання струму повинен зупинитися, піднімаємо напруга на максимум. А струм все одно 40 А. Якщо цього немає, треба підібрати обмежує резистор 1,6-2,2 ома, як розрахунок за "Бармалей", 100 витків токового трансформатора ділимо на 50 А - максимальний струм транзистора, і отримуємо 2 ома резистора. Але у кожного в своїй схемі буде відмінність. У моїй останній, резистор був 4,6 ома.

Регулятором струму додаємо ток до 60 А - це вже зварювання, на виході замикаємо електроди, струмовий імпульс повинен звузитися по горизонталі за осцилограф, якщо немає, то знову підбираємо цей резистор. Цей момент теж важливий. Якщо цього не зробити, при замиканні електрода струм буде максимальним - транзистори згорять відразу. Цікаво, що якщо транзистори коштують по два в парі, то вилітає тільки 2 з 4-х, інші цілі, можна продовжити експерименти. Але для роботи краще поставити все одно чотири.

Ну все, виходимо на вулицю і приступимо до зварювання. Апарат без корпусу, держак, залізяка, маска. Включили. Зелений світлодіод показав - все в нормі. Регулятор струму на мінімум. Пробували запалити дугу - не вийшло, тільки іскри - це нормально. Вимкнули, пощупали радіатори, резистори, понюхали - все холодне. Додаємо ток, варимо, вимкнули пощупали - ОК. Ставимо в корпус і можна обмивати :) Приблизно така моя технологія самостійного виготовлення зварювального інвертора, і вона працює! Автор статті: гнекуцй.

Сьогодні широко затребуваним апаратом для зварювання є зварювальний інвертор. Його перевагами є функціональність і продуктивність. Виготовити міні зварювальний апарат своїми руками можна без особливих грошових вкладень (витратившись тільки на витратні матеріали), якщо є розуміння, як влаштована і працює електроніка. Сьогодні хороші інвертори коштують дорого, а дешеві можуть розчарувати поганою якістю зварювання. Перш, ніж сконструювати такий інструмент самостійно, необхідно скрупульозно вивчити схему.

Перший етап збірки - намотування трансформатора

Для намотування трансформатора підійде мідна бляха шириною 4 см і товщиною 0,3 мм. Мідний дріт може працювати при високому нагріванні. Як термопрослойкі можна взяти папір для касового апарату. Можна взяти папір для ксерокса, але вона менш міцна і може порватися під час намотування.

Кращим ізолятором вважається лакоткань. Завжди бажаний хоча б один її шар для ізоляції. В обмотки можна закласти текстолітові пластини для електробезпеки приладу. Чим краще ізоляція між обмотками, тим вище напруга. Довжина паперових смужок повинна бути такою, щоб перекрити периметр обмотки з запасом в кінці на 2-3 см.

Використовувати товстий провід для намотування можна, оскільки інвертор працює на високочастотних токах. Серцевина товстого проводу буде не задіяна, що може привести до перегріву трансформатора. Він не пропрацює і 5 хвилин.

Щоб уникнути такого «скін» -ефекту, потрібно використовувати провідник з більшою площею і мінімальною товщиною. Така поверхня добре проводить струм і не перегрівається.

При повторній обмотці бажано використовувати 3 мідні смужки, які потрібно відокремити один від одного платівкою з фторопласту. Все знову потрібно обмотати стрічкою для касового апарату в якості термічної прошарку. У даній паперу є недолік - при нагріванні вона темніє. Але при всьому цьому, вона не рветься.

Замість мідної жерсті, можна застосувати провід ПЕВ до 0.7мм. Він складається з безлічі жив, що є його головною перевагою. Однак цей спосіб обмотки гірше мідного, так як такі дроти мають великі повітряні просіки і погано стикуються один з одним. Зменшується загальна площа перетину і сповільнюється теплообмін. При роботі з ПЕВ конструкція саморобного зварювального апарату своїми руками може мати 4 обмотки:

• первинна, що складається зі ста витків (товщина ПЕВ 0,3 мм);
• три вторинні обмотки: перша включає 15 витків, друга -15, третя -20.

Трансформатор і весь механізм повинні бути обладнані вентилятором. Підійде кулер від системного блоку силою струму 220 вольт 0.15А або більше.

Схема зварювального інвертора своїми руками: особливості конструювання

Необхідно для початку подумати про вентиляцію механізму інвертора, яка захистить систему від перегрівання. Для цього добре скористатися радіаторами від системних блоків Pentium 4 і Athlon 64. Сьогодні їх можна придбати досить дешево.

Після обмотки трансформатора його приєднують до основи апарату для зварювання. Для цього буде потрібно кілька скоб, які можна виготовити з дроту (мідь діаметром не менше 3 мм).

Для виготовлення плат знадобиться фольгований текстоліт (близько 1 мм товщини). У кожній з плат потрібно зробити маленькі прорізи. Вони будуть сприяти зниженню навантаження на діодні висновки. Їх необхідно прикріпити назустріч висновків транзисторів. В якості прошарку між радіаторами і висновками поставити плату, яка буде з'єднувати механізм моста з низками харчування. Кожен крок складання пристрою можна звіряти по приблизною схемою саморобного зварювального інвертора:

На плату обов'язково потрібно припаяти конденсатори. Їх може бути близько 14. Завдяки їм трансформаторні викиди будуть йти в ланцюг харчування.

Для ліквідації резонансних викидів струму від трансформатора, необхідно вмонтувати снаббери, в яких будуть міститися конденсатори С15, С16. Потрібно використовувати виключно високоякісні перевірені пристрої, оскільки функція снабберов дуже значна в инвертор - вони зменшують резонансні викиди трансформатора і скорочують втрати IGBT при відключенні. Кращими є моделі СВВ-81, К78-2. Вся потужність переноситься на снаббер, зменшуючи виділення тепла в кілька разів.

У разі, коли в процесі пайки необхідно проконтролювати і відрегулювати температуру або інші параметри, виникає потреба не в простому паяльнику, а більш складному інструменті. Для цього зовсім не обов'язково йти в магазин, можна зібрати паяльну станцію своїми руками в домашніх умовах.

Як виготовити самостійно основний інструмент паяльної станції - паяльник, можна навчитися тут.

Всі складові приладу потрібно встановити на підставу. Для його виробництва підійде пластина гетинакса товщиною ½ см. По центру пластини вирізати круглий отвір для вентилятора, який потрібно буде захистити гратами.

Між проводами обов'язково повинне бути присутнім повітряний простір.

На фронтальну частину основи потрібно вивести світлодіоди, ручки резистора і тумблера, кабельні затискачі. Весь цей механізм потрібно зверху обладнати «кожухом», для виготовлення якого підійдуть винипласт або текстоліт (не менше 4 мм товщини). На кріплення для електрода монтується кнопка, яку разом з підключеним кабелем потрібно добре ізолювати.

Сам процес складання не так уже й складний. Найважливіший етап - це настройка зварювального інвертора. Іноді для цього потрібна допомога майстра.

1. Спочатку інвертор необхідно підключити харчування 15В до ШІМ. одночасно підключити до харчування один конвектор, щоб зменшити нагреваемость апарату і зробить тихіше його роботу.

Важливо! Невиконання вимог безпеки при монтажі силової електроніки призведе до псування обладнання, а в гіршому випадку - до травм.

Задаємо собі параметри майбутнього зварювального апарату:

• Струм навантаження на виході: 5 - 120А
• Напруга холостого ходу 90В
• Тривалість навантаження для електродів 2 мм - 100%, для електродів 3 мм - 80%. (При високій температурі повітря, час охолодження збільшується на 20% -50%)
• Струм на вході: не більше 10А
• Маса без силових проводів 2 кг
• регулятор струму
• Вольтамперная характеристика - падаюча. Тому можна працювати в режимі напівавтомата з СО2.

Це досить простий зварювальний інвертор, незважаючи на те, що схема насичена:


Всі номінали елементної бази вказані на схемі, дублювати їх окремим списком не має сенсу. Серце задає зібрано на популярній мікросхемі SG3524.

Вона використовується в блоках харчування комп'ютерних безперебійників. Можна витягти деталь із згорілого UPS.

Особливість інвертора - вкрай низька споживана потужність (за мірками сварочніка, зрозуміло) - не більше 2,5 Вт. Це дозволяє використовувати його не тільки в гаражі, а й в квартирі з вхідним автоматом 16А.

Силовий трансформатор збирається на сердечниках E42. Монтаж вертикальний, інакше не влізе в корпус. Подібні сердечники в достатку присутні в старих лампових моніторах, і дефіцитом не є в принципі. Для виготовлення одного трансформатора буде потрібно «распотрошить» 6 моніторів.

З цих же деталей (які залишаться від розібраних трансформаторів) виконуємо дросель. Сердечники для інших компонентів робляться з стандартного фериту 2000 НМ.


Основа силового блоку - потужні діоди і транзистори, які потребують розсіюванні тепла. Їх можна встановити на радіатори від блоку живлення (в якому збирається інвертор), або набрати з тих же старих комп'ютерних моніторів.


До включення вольтодобавки, холостий хід підтримується величиною 35В. За рахунок такого малого напруги силова частина не перевантажується. Довжина схоплює дуги складає 3-4 мм. Це комфортне значення, що дозволяє впевнено працювати навіть початківцям сварщикам.

Випрямлена напруга має форму синуса (це особливість резонансних інверторів). Для остаточного згладжування полуволн, необхідно укласти вихідні кабелі в ферритові трубки индуктивностью 3-4mkH. Можна використовувати фільтруючі кільця від того ж блоку живлення для комп'ютера, і укласти провід в 2 витка.


Додаткова обмотка трансформатора додає напруження, тому при початку робіт дуга запалюється моментально, незалежно від атмосферних умов. Головне - якісна обмазка електродів.

Трансформатори струму підключені до вторинної обмотці. Це конструктивна особливість схеми - в первинній обмотці максимальний струм можливий лише під час освіти резонансу.

захист інвертора

Залипання електрода запобігає польовий транзистор IRF510. На схемі добре видно цю ділянку. Їм же забезпечується плавний пуск. Відзначимо, що такий пристрій додає комфорту для недосвідченого зварника.

На мікросхемі SG3524, вхід shutdown переривається в трьох випадках:

1. спрацьовування термодатчика
2. Блокування транзисторної схемою при короткому замиканні
3. Відключення тумблером.

Важливо! Саморобний зварювальний інвертор не має заводського сертифіката безпеки. Тому захист оператора - це відповідальність творця пристрою.

У схемі передбачені основні моменти безпеки, їх не слід виключати з конструкції. Корпус не повинен мати зайвих отворів (крім вентиляційних) і відкритих порожнин. Силові вихідні клеми встановлюються на термостійких міцних ізоляторах.


підсумок:
Зібрати інвертор своїми руками можливо. Нехай вас не лякає безліч деталей в схемі - це турбота розробника. Налаштовувати готовий виріб не доведеться, сварочник відразу готовий до роботи. За умови, що ви все правильно припаяти і скомпонуете модулі в корпусі.

Покрокова збірка инверторной зварювання

Інверторна зварювання своїми руками - це дуже просто

Інверторна зварювання - це сучасний пристрій, який користується широкою популярністю завдяки невеликій вазі апарату і його габаритів. Інверторний механізм грунтується на застосуванні польових транзисторів і силових перемикачів. Щоб стати володарем зварювального апарату, можна відвідати будь-який магазин інструментів та обзавестися такою корисною річчю. Але є спосіб набагато економніше, який обумовлений створенням инверторной зварювання своїми руками. Саме другим способом і приділимо увагу в даному матеріалі і розглянемо, як зробити зварювання в домашніх умовах, що для цього знадобиться і як виглядають схеми.

Особливості функціонування інвертора

Зварювальний апарат інверторного типу - це не що інше, як блок живлення, той, який зараз застосовується в сучасних комп'ютерах. На чому ж ґрунтується робота інвертора? У инверторе спостерігається наступна картина перетворення електричної енергії:

2) Струм з постійною синусоїдою перетворюється в змінний з високою частотою.

3) Відбувається зниження значення напруги.

4) Відбувається випрямлення струму зі збереженням необхідної частоти.

Перелік таких перетворень електричного кола необхідний для того, щоб мати можливість знизити масу апарата і його габаритні розміри. Адже, як відомо, старі зварювальні апарати, принцип яких грунтується на зниженні величини напруги і збільшення сили струму на вторинній обмотці трансформатора. В результаті завдяки високому значенню сили струму спостерігається можливість дугового зварювання металів. Для того щоб сила струму збільшувалася, а напруга знижувався, на вторинній обмотці зменшується число витків, але при цьому збільшується перетин провідника. В результаті можна помітити, що зварювальний апарат трансформаторного типу не тільки має значні габарити, але і пристойну вагу.

Для вирішення проблеми було запропоновано варіант реалізації зварювального апарату за допомогою инверторной схеми. Принцип інвертора грунтується на збільшенні частоти струму до 60 або навіть 80 кГц, тим самим здійснюючи зниження маси і габаритів самого пристрою. Все що потрібно для реалізації инверторного зварювального апарату - це збільшити частоту в тисячі разів, що стало можливим завдяки застосуванню польових транзисторів.

Транзистори забезпечують сполучення між собою з частотою близько 60-80 кГц. На схему харчування транзисторів приходить постійне значення струму, що забезпечується завдяки застосуванню випрямляча. Як випрямляча використовується діодний міст, а вирівнювання значення напруги забезпечують конденсатори.

Змінний струм, який передається після проходження через транзистори на понижуючий трансформатор. Але при цьому в якості трансформатора використовується в сотні разів зменшена котушка. Чому використовується котушка, тому як частота струму, яка подається на трансформатор, вже збільшена в 1000 разів завдяки польовим транзисторам. В результаті отримуємо аналогічні дані, як і при роботі трансформаторної зварювання, тільки з великою різницею у вазі і габаритах.

Що потрібно для збірки інвертора

Щоб зібрати самостійно інверторну зварювання, потрібно знати, що схема розраховується, перш за все, на яке споживає напругу величиною 220 Вольт і струмом на 32 Ампера. Вже після перетворення енергії на виході струм буде збільшений майже в 8 разів і досягатиме 250 Ампер. Такого струму досить для того, щоб створити міцний шов електродом на відстані до 1 см. Для реалізації блоку живлення інверторного типу потрібно скористатися наступними складовими:

1) Трансформатор, що складається з ферритного сердечника.

2) Обмотка первинного трансформатора з 100 витками дроту діаметром 0,3 мм.

3) Три вторинних обмотки:

- внутрішня: 15 витків і діаметром дроту 1 мм;

- середня: 15 витків і діаметром 0,2 мм;

- зовнішня: 20 оборотів і діаметром 0,35 мм.

Крім того, щоб зібрати трансформатор, будуть потрібні наступні елементи:

- мідні дроти;

- електротехнічна сталь;

- бавовняний матеріал.

Як виглядає схема инверторной зварювання

Для того, щоб розуміти, що взагалі собою являє зварювальний інверторний апарат, необхідно розглянути схему, представлену нижче.

Електрична схема инверторной зварювання

Всі ці компоненти необхідно об'єднати і тим самим отримати зварювальний апарат, який буде незамінним помічником при виконанні слюсарних робіт. Нижче представлена \u200b\u200bпринципова схема инверторной зварювання.

Схема блоку живлення инверторной зварювання

Плата, на якій знаходиться блок живлення апарату, монтується окремо від силової частини. Роздільником між силовою частиною і блоком живлення виступає металевий лист, приєднаний до корпусу агрегату електрично.

Для управління затворкі застосовуються провідники, припаювати які потрібно поблизу транзисторів. Ці провідники з'єднуються між собою парно, а перетин цих провідників не грає особливої \u200b\u200bролі. Єдине, що важливо враховувати - це довжина провідників, яка не повинна перевищувати 15 см.

Для людини, яка не знайома з основами електроніки, прочитати такого роду схему проблематично, не кажучи вже про призначення кожного елемента. Тому якщо у вас немає навичок роботи з електронікою, то краще попросити знайомого майстра допомогти розібратися. Ось, наприклад, нижче зображена схема силової частини инверторного зварювального апарату.

Схема силової частини инверторной зварювання

Як зібрати інверторну зварювання: поетапне опис + (Відео)

Для складання инверторного зварювального апарату необхідно виконати наступні етапи роботи:

1) корпус. В якості корпусу для зварювання рекомендується скористатися старим системник від комп'ютера. Він підходить найкраще, так як в ньому є необхідна кількість отворів для вентиляції. Можна використовувати стару 10-літрову каністру, в якій можна вирізати отвори і розмістити кулера. Для збільшення міцності конструкції з корпусу системника необхідно розмістити металеві куточки, які закріплюються за допомогою болтових з'єднань.

2) Збірка блоку живлення. Важливим елементом блоку живлення є саме трансформатор. В якості основи трансформатора рекомендується скористатися ферритом 7х7 або 8х8. Для первинної обмотки трансформатора необхідно здійснити намотування дроту по всій ширині сердечника. Така важлива особливість тягне за собою поліпшення роботи пристрою при появі перепадів напруги. Як дроту обов'язково потрібно використовувати мідні дроти марки ПЕВ-2, а в разі відсутності шини, проводи з'єднуються в один пучок. Склотканина використовується для ізоляції первинної обмотки. Зверху після шару склотканини необхідно намотати витки екранують проводів.

Трансформатор з первинною і вторинною обмотками для створення инверторной зварювання

3) силова частина. В якості силового блоку виступає понижуючий трансформатор. Як сердечника для понижувального трансформатора застосовуються два види сердечників: Ш20х208 2000 нм. Між обома елементами важливо забезпечити зазор, що вирішується шляхом розташування газетного паперу. Для вторинної обмотки трансформатора характерно намотування витків в кілька шарів. На вторинну обмотку трансформатора необхідно укладати три шари проводів, а між ними встановлюються прокладки з фторопласту. Між обмотками важливо розташувати посилений ізоляційний шар, який дозволить уникнути пробою напруги на вторинну обмотку. Необхідно встановити конденсатор напругою не менше 1000 Вольт.

Трансформатори для вторинної обмотки від старих телевізорів

Щоб забезпечити циркуляцію повітря між обмотками, необхідно залишити повітряний зазор. На ферритовом осерді збирається трансформатор струму, який включається в ланцюг до плюсової лінії. Сердечник необхідно обмотати термобумагу, тому в якості цього паперу найкраще використовувати касову стрічку. Випрямні діоди кріпляться до алюмінієвій пластині радіатора. Виходи цих діодів слід з'єднати неізольованими проводами, перетин яких становить 4 мм.

3) інверторний блок. Головним призначенням инверторной системи - це перетворення постійного струму в змінний з високою частотою. Для забезпечення підвищення частоти і застосовують спеціальні польові транзистори. Адже саме транзистори працюють на відкриття і закриття з високою частотою.

Рекомендується використовувати не один потужний транзистор, а найкраще реалізовувати схему на підставі 2 менш потужних. Це потрібно для того, щоб мати можливість стабілізації частоти струму. У схемі не обійтися і без конденсаторів, які з'єднуються послідовно і дають можливість вирішити такі проблеми:

Інвертор на алюмінієвій пластині

4) Система охолодження. На стінці корпусу слід встановити вентилятори охолодження, а для цього можна використовувати комп'ютерні кулера. Необхідні вони для того, щоб забезпечити охолодження робочих елементів. Чим більше вентиляторів буде використано, тим краще. Зокрема, обов'язково потрібно встановити два вентилятори для обдування вторинного трансформатора. Один кулер будкт обдувати радіатор, тим самим не допускаючи перегріву робочих елементів - випрямних діодів. Діоди монтуються на радіаторі наступним чином, як показано на фото нижче.

Випрямний міст на радіаторі охолодження

Його рекомендується встановлювати на самому нагрівають. Цей датчик буде спрацьовувати при досягненні критичної температури нагріву робочого елементу. При його спрацьовуванні буде відключатися харчування инверторного пристрою.

Потужний вентилятор для охолодження инверторного пристрої

При роботі инверторная зварювання дуже швидко нагрівається, тому наявність двох потужних кулерів є обов'язковою умовою. Ці кулери або вентилятори розташовуються на корпусі пристрою, щоб вони працювали на витяжку повітря.

Надходити свіже повітря в систему буде завдяки отворам в корпусі пристрою. У системному блоці ці отвори вже є, а якщо ви використовуєте будь-який інший матеріал, то не забудьте забезпечити приплив свіжого повітря.

5) Пайка плати є ключовим фактором, так як саме на платі ґрунтується вся схема. На платі діоди і транзистори важливо встановлювати на зустрічному напрямку один до одного. Плата монтується безпосередньо між радіаторами охолодження, за допомогою чого з'єднується вся ланцюг електроприладів. Живить ланцюг розраховується на напругу 300 В. Додаткове розташування конденсаторів ємністю 0,15 мкФ дає можливість скидання надлишкової потужності назад в ланцюг. На виході трансформатора розташовуються конденсатори і снаббери, за допомогою яких здійснюється гасіння перенапруг на виході вторинної обмотки.

6) Налагодження та налагодження роботи. Після того, як инверторная зварювання буде зібрана, потрібно провести ще кілька процедур, зокрема, налаштувати функціонування агрегату. Для цього слід підключити до ШІМ (широтно-імпульсний модулятор) напруга в 15 Вольт і живити кулер. Додатково включається в ланцюг реле через резистор R11. Реле включається в ланцюг для того, щоб уникнути стрибків напруги в мережі 220 В. Обов'язково важливо провести контроль за включенням реле, після чого подати харчування на ШІМ. В результаті повинна спостерігатися картина, при якій повинні зникнути прямокутні ділянки на діаграмі ШІМ.

Пристрій саморобного інвертора з описом елементів

Судити про правильність з'єднання схеми можна в тому випадку, якщо під час налаштування реле видає 150 мА. У разі, коли ж спостерігається слабкий сигнал, то це говорить про неправильність з'єднання плати. Можливо, є пробою одній з обмоток, тому для усунення перешкод потрібно вкоротити все живлять електропроводи.

Інверторна зварювання в корпусі системного блоку від комп'ютера

Перевірка працездатності пристрою

Після проведення всіх складальних і налагоджувальних робіт залишається тільки провести перевірку працездатності отриманого зварювального апарату. Для цього живиться прилад від електромережі 220 В, потім задається високі показники сили струму і за осцилограф здійснюється звірка свідчень. У нижній петлі напруга повинна бути в межах 500 В, але не більше 550 В. Якщо все виконано правильно із суворим добором електроніки, тоді показник напруги не перевищить значення в 350 В.

Отже, тепер можна перевірити зварювання в дії, для чого використовуємо необхідні електроди і здійснюємо поранення шва до повного вигоряння електрода. Після цього важливо проконтролліровать температуру трансформатора. Якщо трансформатор просто закипає, тоді схема має свої недоліки і краще надалі не продовжувати робочий процес.

Після розкроювання 2-3 швів радіатори нагріються до високої температури, тому після цього важливо дати можливість їм охолонути. Для цього достатньо 2-3 хвилинної паузи, в результаті чого температура знизиться до оптимального значення.

Перевірка зварювального апарату

Як користуватися саморобним апаратом

Після включення в ланцюг саморобного апарату, контролер в автоматичному режимі задасть певну силу струму. При напрузі дроти менше 100 Вольт, то це говорить про несправності пристрою. Доведеться розібрати апарат і знову повторно провести перевірку правильності складання.

За допомогою такого виду зварювальних апаратів можна здійснювати спайку не тільки чорних, але і кольорових металів. Для того щоб зібрати зварювальний апарат, буде потрібно не тільки володіння основами електротехніки, а й вільний час для реалізації задумки.

(1 оцінок, середнє: 5,00 з 5)

Схема простого зварювального інвертора

Доброго времени суток панове радіоаматори. Кожен радіоаматор і не тільки в своїй практиці стикається з проблемою з'єднання метала, причому такої товщини, що паяльник вже ні до чого. Ось і у мене була така проблема, так що повідаю вам про те, як збирав зварювальний інвертор. Але відразу попереджаю, пристрій не з легких. Якщо ви ніколи не працювали з перетворювачами - не варто братися за таку складну схему.

Схема інвертора для зварювальних робіт

Вже давно почав займатися силовою електронікою, починаючи від автомобільних інверторів і закінчуючи зварювальними апаратами на 160 ампер! Так, як сам студент і грошей не так вже й багато то вибрав схему з хорошою повторюваністю і трохи числом деталей!

Силові конденсатори взяв на роботі, там же взяв пару вентиляторів від кольорів, вони добре підходять так як швидкісні і забезпечують хороший потік повітря, один вентилятор взяв великий, але не такий швидкісний, він стоїть на видуве теплого повітря.

Мікросхема задає UC3842, також можна використовувати UC3843. UC3845, для розкачкі силового транзистора використовував комплементарних пару КТ972-КТ973, силовий ключик irg4pf50w один спалив, але нічого, на радіоринку їх багато 🙂

Силові доріжки посилив мідним дротом. Процес намотування трансформатора не сфотографував, скажу лиш що первинка - 32 витка проводом 1.5 мм, вторинка - петля від кінескопа, як раз добре підійшла! Про трансформаторах на феритових кільцях читайте тут.

Апаратік вийде невеликий, в загальному як раз те, що потрібно для дачних робіт. Результатом вельми задоволений. З повагою, Колонщік.

Завдяки своїй мобільності електрозварювальні апарати отримали широке застосування в побуті і на виробництві. Вони володіють величезними перевагами в порівнянні із зварювальними трансформаторними агрегатами для зварювальних робіт. Принцип дії, пристрій і їх типові несправності повинен знати кожен. Не у всіх є можливість придбати зварювальний інвертор, тому радіоаматори викладають схеми зварювального інвертора своїми руками в інтернет.

Загальні відомості

Трансформаторні зварювальні апарати коштують порівняно недорого і легко ремонтуються через їх простого пристрою. Однак вони володіють значним вагою і чутливі до напруги харчування (U). При низькому U виробляти роботи неможливо, так як відбуваються значні перепади U, в результаті якого можуть вийти з ладу побутові прилади. У приватному секторі часто бувають проблеми з лініями електропередач, так як в колишніх країнах СНД більшість ЛЕП вимагають заміни кабелю.

Електричний кабель складається з скруток, які часто окислюються. В результаті цього окислення виникає зростання опору (R) цієї скрутки. При значному навантаженні вони нагріваються, а це може призвести до перевантаження ЛЕП і трансформаторної підстанції. Якщо підключати зварювальний апарат старого зразка до лічильника електроенергії, то при низькому U буде спрацьовувати захист ( «вибивати» автомати). Деякі намагаються підключити сварочник до лічильника електроенергії, порушуючи закон.

Подібне порушення карається штрафом: споживання електроенергії відбувається незаконно і в великих кількостях. Для того щоб зробити роботу більш комфортною - не залежати від U, не піднімати тяжкості, не перевантажувати ЛЕП і не порушувати закон - потрібно використовувати зварювальний апарат інверторного типу.

Пристрій і принцип дії

Зварювальний інвертор влаштований так, що підійде і для домашнього застосування, і для роботи на підприємстві. Він здатний при невеликих габаритах забезпечити стабільне горіння зварювальної дуги і навіть використовувати струм зварювання, значно перевищує показник звичайного зварювального апарату. Він використовує струм високої частоти для генерації зварювальної дуги і являє собою звичайний імпульсний блок живлення (такий же, як і комп'ютерний, тільки з більшою силою струму), що і робить схему зварювального апарату нескладною.

Основні принципи його роботи такі: випрямлення вхідної напруги; перетворення випрямленої U в високочастотний змінний струм за допомогою транзисторних ключів і подальше випрямлення змінного U в постійний струм високої частоти (малюнок 1).

Малюнок 1 - Схематичне пристрій сварочніка інверторного типу.

При використанні ключових транзисторів високої потужності відбувається перетворення постійного струму, який випрямляється за допомогою діодного моста в високочастотний струм (30..90 кГц), що дозволяє знизити габарити трансформатора. Випрямляч на діодах пропускає струм тільки в одному напрямку. Відбувається «відсікання» негативних гармонік синусоїди.

Але на виході випрямляча виходить постійне U з пульсуючим складової. Для перетворення його в допустимий постійний струм з метою коректної роботи ключових транзисторів, що працюють тільки від постійного струму, використовується конденсаторний фільтр. Конденсаторний фільтр являє собою один або кілька конденсаторів великої ємності, яка дозволяє помітно згладити пульсації.

Діодний міст і фільтр складають блок живлення для инверторной схеми. Вхід инверторной схеми виконаний на ключових транзисторах, перетворюють постійне U в змінне високої частоти (40..90 кГц). Це перетворення потрібно для харчування імпульсного трансформатора, на виході якого виходить високочастотний струм низької U. Від виходів трансформатора живиться високочастотний випрямляч, а на виході генерується високочастотний постійний струм.

Пристрій не дуже складне, і будь-який сварочник-інвертор піддається ремонту. Крім того, існує безліч схем, за якими можна зробити саморобний інвертор для зварювальних робіт.

Саморобний зварювальний апарат

Зібрати інвертор для зварювання просто, так як існує безліч схем. Можливо зробити зварювання з блоку живлення комп'ютера, збити для нього ящик, але вийде сварочник низької потужності. Детально про створення простого інвертора з комп'ютерного БП для зварювання можна ознайомитися в інтернеті. Величезною популярністю користується інвертор для зварювання на ШІМ - контролері типу UC3845. Мікросхема прошивається за допомогою програматора, який можна придбати тільки в спеціалізованому магазині.

Для прошивки потрібно знати основи мови «С ++», крім того, можливо завантажити або замовити вже готовий програмний код. Перед складанням потрібно визначитися з основними параметрами сварочніка: максимально допустимий струм живлення становить не більше 35 А. При струмі зварювання рівній, 280 А, U мережі живлення становить 220 В. Якщо проаналізувати параметри, можна зробити висновок про те, що ця модель за характеристиками перевищує деякі заводські моделі. Для складання інвертора слід керуватися блок-схемою на малюнку 1.

Схема БП є нескладною, і зібрати її досить просто (схема 1). Перед складанням потрібно визначитися з трансформатором і знайти підходящий корпус для інвертора. Для виготовлення БП інвертора потрібен трансформатор. .

Цей трансформатор збирається на основі феритового сердечника Ш7х7 або Ш8х8 з первинної обмоткою дроту діаметром (d) 0,25..0,35 мм, кількість витків 100. Кілька вторинних обмоток трансформатора повинні мати такі параметри:

1. 15 витків з d \u003d 1..1,5 мм.
2. 15 витків з d \u003d 0,2..0,35 мм.
3. 20 витків з d \u003d 0,35..0,5 мм.
4. 20 витків з d \u003d 0,35..0,5 мм.

Перед намотуванням потрібно ознайомитися з основними правилами намотування трансформаторів.

Схема 1 - Схема блоку живлення інвертора

Навісним монтажем деталі бажано не з'єднувати, а зробити для цих цілей друковану плату. Існує багато способів виготовлення друкованої плати, але слід зупинитися на найпростішому варіанті - лазерно-прасувальну технології (ЛУТ). Основні етапи виготовлення друкованої плати:

Після виготовлення трансформатора і друкованої плати потрібно приступити до монтажу радиокомпонентов за схемою блоку живлення зварювального інвертора. Для складання БП знадобляться радіодеталі:

Після складання БП можна підключати і перевіряти, так як він розрахований саме для инверторной схеми.

виготовлення інвертора

Перед початком виготовлення високочастотного трансформатора для інвертора потрібно виготовити гетінаксовую плату, керуючись схемою 2. Трансформатор виконаний на муздрамтеатрі типу «Ш20х28 2000 НМ» з робочою частотою 41 кГц. Для його намотування (I обмотки) необхідно використовувати мідну жерсть товщиною 0,3..0,45 мм і шириною 35..45 мм (ширина залежить від каркасу). Потрібно зробити:

1. 12 витків (площа поперечного перерізу (S) близько 10..12 кв. Мм.).
2. 4 витка для вторинної обмотки (S \u003d 30 кв. Мм.).

Високочастотний трансформатор можна мотати звичайним проводом через виникнення скін-ефекту. Скін-ефект - здатність високочастотних струмів витіснятися на поверхню провідника, тим самим нагріваючи його. Вторинні обмотки слід розділити плівкою з фторопласту. Крім того, трансформатор повинен нормально охолоджуватися.

Дросель виконаний на муздрамтеатрі типу «Ш20 × 28» з фериту 2000 НМ з S не менше 25 кв. мм.

Трансформатор струму виконується на двох кільцях типу «К30 × 18 × 7» і мотається мідним дротом. Обмотка l протягується через кільцеву частину, а II обмотка складається з 85 витків (d \u003d 0,5 мм).

Схема 2 - Схема инверторного зварювального апарату своїми руками (інвертор).

Після успішного виготовлення високочастотного трансформатора потрібно здійснити монтаж радіоелементів на друкованій платі. Перед паянням обробити оловом мідні доріжки, деталі не перегрівати. Перелік елементів інвертора:

• ШІМ - контролер: UC3845.
• MOSFET-транзистор VT1: IRF120.
• VD1: 1N4148.
• VD2, VD3: 1N5819.
• VD4: 1N4739A на 9 В.
• VD5-VD7: 1N4007.
• Два діодних моста VD8: KBPC3510.
• C1: 22 н.
• C2, C4, C8: 0,1 мкФ.
• C3: 4,7 н і C5: 2,2 н, C15, С16, С17, C18: 6,8 н (тільки використовувати К78-2 або СВВ- 81).
• C6: 22 мк, С7: 200 мк, С9-С12 3000 мк 400 В, C13, C21: 10 мк, C20, C22: 47мк на 25 В.
• R1, R2: 33k, R4: 510, R5: 1,3 k, R7: 150, R8: 1 на 1 Вт, R9: 2 M, R10: 1,5 k, R11: 25 на 40 Вт, R12, R13 , R50, R54: 1 до, R14, R15: 1,5 k, R17, R51: 10, R24, R25: 30 на 20 Вт, R26: 2,2 до, R27, R28: 5 на 5Вт, R36, R46- R48, R52, R42-R44 - 5, R45, R53 - 1,5.
• R3: 2,2 k і 10 к.
• К1 на 12 В і 40А, К2 - РЕЗ-49 (1).
• Q6-Q11: IRG4PC50W.
• Шість MOSFET-транзисторів IRF5305.
• D2 і D3: 1N5819.
• VD17 і VD18: VS-HFA30PA60CPBF; VD19-VD22: VS-HFA30PA60CPBF.
• Дванадцять стабилитронов: 1N4744A.
• Дві оптопари: HCPL-3120.
• Котушка індуктивності: 35 мк.

Перед перевіркою схеми на працездатність потрібно ще раз візуально перевірити всі з'єднання.

Перед складанням потрібно уважно ознайомитися зі схемою инверторной зварювання і придбати все необхідне для виготовлення: купити радіодеталі в спеціалізованих радіомагазинах, знайти підходящі каркаси трансформаторів, мідну жерсть і дріт, продумати дизайн корпусу. Планування роботи значно спрощує процес складання і економить час. При пайку радиокомпонентов слід застосовувати паяльну станцію (індукційна з феном), для виключення можливого перегріву і виходу з ладу радіоелементів. Дотримуватися потрібно і правила техніки безпеки при роботі з електрикою.

подальша настройка

Всі силові елементи схеми повинні мати якісне охолодження. Транзисторні ключі необхідно «садити» на термопасту і радіатор. Бажано застосовувати радіатори від мікропроцесорів потужного типу (Athlon). Наявність вентилятора для охолодження в корпусі обов'язково. Схему БП можна доопрацювати, поставивши конденсаторний блок перед трансформатором. Потрібно використовувати К78-2 або СВВ-81, так як інші варіанти неприпустимі.

Після підготовчих робіт потрібно приступити до налаштування зварювального інвертора . Для цього потрібно:

Існують і більш досконалі моделі сварочніка інверторного типу, в силову схему яких входять тиристори. Широке поширення також отримав інвертор «Тімвала», який можна знайти на форумах радіоаматорів. Він має більш складну схему. Детальніше з ним можна ознайомитися в інтернеті.

Таким чином, знаючи будову та принцип роботи зварювального апарату інверторного типу, зібрати його своїми руками не представляється непосильним завданням. Саморобний варіант практично не поступається заводському і навіть перевершує його деякі характеристики.

Зібрати саморобний побутовий зварювальний апарат під силу навіть домашньому майстру, що не володіє глибокими знаннями в електротехнічних процесах. Основною вимогою є дотримання технології монтажу, відповідність схемі і розуміння принципу роботи пристрою. Якщо своїми руками створити інвертор, то його параметри і продуктивність не стануть значно різнитися із заводськими моделями, але економія може вийти пристойна.

Простий саморобний апарат інверторного типу дозволить якісно здійснювати зварювальні операції. Навіть інвертор з простою схемою дозволяє працювати з електродом від 3 до 5 мм і дугою до 1 см.

Характеристики

Подібний сварочник для домашнього застосування може мати наступними параметрами:

• Рівень напруги - 220 вольт.
• Вхідна сила струму - 32 ампера;
• Вихідна сила струму - 250 ампер.

Для побутового застосування підходить інвертор, який функціонує від побутової електромережі 220 В. Якщо є необхідність, то можливо зібрати понад потужний пристрій, що працює від 380 В. Він відрізняється більш високою продуктивністю в порівнянні з однофазним зварювальним інверторним апаратом.

особливості функціонування

Для початку необхідно розібратися, як функціонує інвертор. По суті, він є комп'ютерним блоком живлення. У ньому можна спостерігати перетворення електроенергії в такій послідовності:

• Вхідна змінна напруга трансформується в постійне.
• Струм частотою 50 Гц перетворюється в високочастотний.
• Знижується вихідна напруга.
• Вихідний струм випрямляється, необхідна частота зберігається.

Подібні перетворення необхідні для зниження маси обладнання і його габаритів.

Трансформаторні зварювальні апарати мають чутливим вагою і розмірами. За рахунок значної сили струму в них можна здійснювати дуговое зварювання. Для підвищення сили струму і зниження напруги вторинна обмотка передбачає наявність меншої кількості витків, а перетин дроту збільшується. В результаті трансформаторний сварочник важкий і габарити.

Інверторний же принцип дозволяє знизити ці показники в рази. Схема подібного апарату передбачає підвищення частоти до 60-80 кГц, що сприяє зниженню його габаритів і ваги. Щоб реалізувати подібне перетворення застосовуються силові польові транзистори. Вони повідомляються між собою саме з цією частотою. Живить їх постійний струм, що надходить від випрямляє пристрої, в якості якого застосовується діодний міст. Значення напруги вирівнюють конденсатори.

Після транзисторів струм передається до понижувального трансформатора. Він являє собою невелику котушку. Малі розміри трансформаторної котушки інвертора забезпечені частотою, багаторазово збільшеної польовими транзисторами. У підсумку виходять аналогічні з трансформаторним апаратом характеристики, але з меншою вагою і розміром.

Що необхідно для складання

Щоб створити подібну саморобку необхідно враховувати характеристики схеми, т. Е. Спожите напруга і струм. Вихідний сили струму в 250 ампер досить для створення міцного шва. Щоб реалізувати задумку потрібні наступні деталі:

• Трансформатор.
• Первинна обмотка (100 витків з проводом ⌀ 0,3 мм).
• 3 обмотки. У зовнішній: 20 витків, ⌀ 0,35 мм. У середній: 15 і ⌀ 0,2. У внутрішній 15 і ⌀ 1 мм.

Крім цього, до початку збирання інвертора необхідно приготувати інструменти та елементи для розробки електронних схем. Будуть потрібні:

• викрутки;
• паяльник;
• Ножівка по металу;
• Кріплення;
• Електронні елементи;
• Мідні дроти;
• Термопапір;
• Електротехнічна сталь;
• склотканина;
• Текстолит;
• Слюда.

схеми

Принципова електрична схема інвертора - один з найбільш відповідальних моментів при проектуванні або ремонті инверторного апарату. Тому рекомендуємо спочатку детально вивчити варіанти, а потім приступати до їх реалізації.

список радіоелементів

силова частина

Блоку живлення відводиться одна з провідних ролей в інверторному апараті. Він являє собою трансформатор, який намотаний на фериті. Він забезпечує стабільне зниження напруги і підвищення значення струму. Необхідно 2 сердечника Ш20х208 2000 нм.

Для створення термоізоляції між обмотками інвертора застосовується термопапір. Щоб звести до мінімуму негативний вплив при постійних перепадах напруги в електромережі, обмотка повинна проводиться по всій ширині сердечника.

Для обмотки трансформатора фахівці рекомендують застосування мідної жерсті, що має ширину 40 мм і товщину 0,3 мм. Її потрібно обернути в термобумагу 0,05 міліметрів (касова стрічка). Фахівці пояснюють це тим, що під час зварювання високочастотний струм витісняється на поверхню товстих дротів, а серцевина НЕ задіюється і виділяється багато тепла. Тому звичайні провідники не підходять. Виключити подібний ефект можна за допомогою провідників зі значною поверхневої площею.

Аналогом мідної жерсті, який допускається використовувати, є провід ПЕВ з перетином 0,5-0,7 мм. Він є багатожильним з повітряними зазорами між жилами, що дозволяє зменшити нагрівання.

Після створення первинного шару в цьому ж напрямку намотується екранує провід зі склотканиною. Цей провід (подібного діаметра) зобов'язаний повністю перекрити склотканина. Таким же чином необхідно діяти і з іншими обмотками трансформатора. Їх необхідно ізолювати один від одного за допомогою зазначених вище ізоляторів.

Щоб напруга від трансформатора до реле було на рівні 20 - 25 вольт, необхідно правильно вибрати резистори. Головним завданням живлячої блоку інвертора є зміна змінного струму в постійний. Реалізує це діодний бруківка схема типу «косою міст».

В роботі діоди инверторного апарату будуть грітися. Тому їх необхідно розміщувати на радіаторі. Допускається застосовувати радіатори від комп'ютерів. Благо вони зараз широко поширені і недорогі. Буде потрібно 2 радіатора. Верхній елемент моста фіксується на одному, а нижня - на другому. При цьому при монтажі першого необхідно використовувати прокладку з слюди, а в другому випадку - термопасту.

Вихід діодного моста - в тому ж напрямку, що і вихід транзисторів. Використовуйте проводку довжиною не більше 15 см. Основа инверторного блоку - транзистори. Міст потрібно відокремлювати від блоку живлення листом металу, який згодом прикріплюється до корпусу.

Монтаж діодів на радіаторі

інверторний блок

Основним завданням цього вузла інвертора є трансформація випрямленого струму в високочастотну змінну складову. Виконувати цю функцію покликані силові транзистори, що відкриваються і закриваються на високій частоті.

Створювати перетворюють вузол инверторного апарату краще не з одним транзистором потужніший, а з використанням кількох слабших. За рахунок цього стабілізується частота струму і мінімізується шумовий ефект під час зварювання.

У схемі інвертора повинні бути присутніми конденсатори. З'єднуються в послідовному ланцюзі. Виконують 2 основні завдання:

• Мінімізують резонансні викиди блоку живлення.
• Знижують втрати транзисторного блоку, що виникають після включення. Пояснюється це тим, що транзистор відкривається швидше. Швидкість закриття помітно менше. При цьому відбувається втрата струму і нагріваються ключі в транзисторному блоці.

Система охолодження

Силові елементи перетворювача під час зварювання будуть значно нагріватися. Це може бути причиною поломки. Для виключення цього крім згаданих вище радіаторів слід застосовувати вентилятор, що виключає перегрів і забезпечує стабільне охолодження.

Одного вентилятора достатньої потужності може бути досить. Однак при використанні елементів старого ПК, то може знадобитися до 6 штук, 3 з яких необхідно розміщувати біля трансформатора.

Щоб повністю захистити саморобний інвертор від перегріву можна задіяти датчик температури. Його слід змонтувати на найбільш гріється елемент з радіатором. Елемент зможе відключити харчування при досягненні певної температури, а індикація сигналізувати про критичний рівень.

Для ефективної і стабільної роботи системи вентиляції інвертора необхідно забезпечити постійний правильний забір повітря. Для цього отвору, за якими буде забиратися повітря, не повинні нічим перекриватися. У корпусі інвертора слід передбачити достатню кількість отворів. При цьому розміщувати їх потрібно на протилежних поверхнях корпусу.

управління

При розміщенні електронних плат апарату можливо застосовувати фольгований текстоліт з товщиною 0,5 - 1 міліметр.

Щоб забезпечити автоматичне керування роботою инверторной зварювання слід купити і змонтувати ШІМ-контролер. Він буде стабілізувати силу зварного струму і рівень напруги. Для зручного управління в лицьовій частині розміщуєте всі органи управління і точки підключення.

корпус

Після створення головних елементів инверторной зварювання можна приступати до підготовки корпусних деталей. При плануванні потрібно враховувати ширину трансформатора, так як він повинен безперешкодно розміщуватися в корпусі. Виходячи з цього розміру слід додати приблизно 70% простору для інших деталей. Захисний кожух можливо зробити з листового заліза, товщиною 0,5-1 міліметра. З'єднання елементів можна проводити за допомогою зварювання, болтів. Більш вишуканим варіантом буде цілісна конструкція з вигнутих вихідних матеріалів. Обов'язкові ручки і кріплення для ременя, щоб переносити апарат.

При розробці інвертора потрібно врахувати можливість простий розбирання для доступу до внутрішніх компонентів, щоб їх легко відремонтувати. Лицьова сторона також повинна містити:

• Перемикач сили струму;
• Кнопка, якої апарат буде включатися / відключатися;
• Світлові елементи індикації;
• Роз'єми для підключення кабелів.

Заводські інвертори фарбуються порошковим барвником. У побуті можна використовувати звичайну фарбу. Нанести покриття коштує для виключення появи іржі.

підключення

Зібраний зварювальний апарат потрібно підключати в електромережу. При підключенні до розетки слід передбачити наявність запобіжника або автоматичного вимикача. Для захисту на вході в інвертор можна встановити автоматичний вимикач на 25 ампер.

Якщо точка підключення видалена, то можна використовувати подовжувач.

Включення апарат відбувається за стандартною схемою - за допомогою кнопки «вкл / викл». Повинна спалахнути індикація, зазвичай для цього використовується зелений світлодіод.

Проводити підключення до мережі необхідно проводом, які мають перетин мінімум 1,5 мм 2. Однак оптимальним перетином буде провід 2,5 мм 2.

Перед включенням апарату в електромережу слід перевірити наявність ізоляції всіх високовольтних елементів від корпусних деталей.

Перевірка працездатності

Після проведення всіх робіт із збирання та налагодження необхідно здійснити перевірку працездатності створеного інвертора.

За рекомендаціями фахівців необхідно провести перевірку сили струму і напруги апарату з використанням осцилографа. Нижня петля по напрузі повинна складати до 500 вольт, не перевищуючи значення в 550 В. Якщо всі конструктивні вимоги дотримані, то рівень напруги становитиме 330 - 350 вольт. Але цей метод доступний не завжди, адже не у кожного вдома є свій подібний вимірювальний прилад.

Найчастіше перевірка проводиться в дії безпосередньо зварником. Для цього проводиться створення пробного шва з повним вигоранням електрода. По закінченню пробного зварювання потрібно перевірити температуру на трансформаторі. Якщо вона зашкалює, то в схемі є якісь недоробки і слід все перевірити ще раз.

Якщо температура силового блоку в нормі, то можна провести ще 2-3 пробних заходу. Після цього перевірити температуру радіаторів. Вони також можуть перегріватися. Якщо після двох - трьох хвилин вони приходять в норму, то можна сміливо продовжувати роботу.

Процедура складання апарату не відрізняється складністю. Найбільш важливим етапом є налагодження инверторного апарату. Може бути, що доведеться звернутися за допомогою до фахівця.

1. Для початку потрібно підключити 15 вольт до ШІМ з одночасним підключенням одного конвектора. Так можна знизити нагрів і галасливість під час роботи.

2. Щоб замикати резистор потрібно підключати реле. Воно підключається при закінченні зарядки конденсаторів. За рахунок цього можна значно знизити коливання напруги під час підключення до електромережі 220 вольт. Без резистора при прямому підключенні можливий вибух.

3. Перевірити спрацьовування реле замикання резистора через пару секунд після подачі струму до плати ШІМ. Проконтролювати наявність на платі імпульсу прямокутної форми, після відпрацювання реле.

4. Подача харчування 15 вольт на міст для перевірки його працездатності і правильності складання. Сила струму повинна бути не вище 100 мА на холостому ходу.

5. Перевірка коректності розміщення фаз. Застосовувати осцилограф. На бруківку схему від конденсаторів через лампу подається 200 вольт з навантаженням 200 Вт. На ШІМ виставляється частота 55 кГц. Приєднується осцилограф, перевіряється форма сигналу і рівень напруги (не більше 350 вольт).

Для визначення частоти апарату слід повільно знижувати частоту ШІМ до тих пір, поки на ключі IGBT не відбудеться невеликий заворот. Отримане значення частоти потрібно розділити на 2 і додати частоту перенасичення. У підсумку вийде робоче коливання частоти трансформатора.

Трансформатор апарату не повинен видавати ніяких шумів. При їх наявності необхідно перевіряти полярність. До діодному мосту можна підключати харчування для тесту через відповідну побутову техніку. Наприклад, підійде чайник, який має потужність 3000 Вт.

Ті, що йдуть до ШІМ провідники потрібно виконувати короткими. Їх потрібно скручувати і розміщувати далі від джерела перешкод.

6. Поступово підвищується струм за допомогою резистора. При цьому необхідно прислухатися до инвертору і контролювати значення на осцилографі. На нижньому ключі не повинно бути більше 500 вольт. Середнє значення - 340. Якщо присутні шуми, то можлива поломка IGBT.

7. До зварювання приступати після 10 секунд. Перевіряються радіатори, якщо не нагрілися, то роботу продовжувати ще на секунд 20. Після повторної перевірки зварювання може тривати від однієї хвилини і довше.

Безпека

Усі проведені операції, за винятком перевірки працездатності, необхідно проводити виключно на знеструмленому устаткуванні. Кожен елемент рекомендується заздалегідь перевірити, щоб після установки він не вийшов з ладу через перенапруження. Основні правила електробезпеки також обов'язкові до виконання.

Таким чином зробити саморобну інверторну зварювання під силу практично кожному. Запропоноване опис має допомогти розібратися в усіх нюансах. Якщо вивчити відео уроки і фото матеріали, то зібрати пристрій не складе труднощів.

Інверторна зварювання швидко увійшла в робочу сферу мобільних бригад і окремих фахівців, які виконують замовлення за викликом. Наявність такого зварювального апарату корисно і кожному господарю в гаражі або приватному будинку. Компактні розміри пристрою, мала вага і високі показники якості шва, вигідно виділяють його на тлі великих трансформаторів. На жаль, магазинна ціна дозволяє не всім стати власником цього обладнання. Але для тих, хто вміє працювати своїми руками вихід є - це саморобний зварювальний інвертор. Які інструменти і матеріали знадобляться для його створення? Як зібрати основні вузли? Що включається в обслуговування та ремонт саморобного пристрою?

Вирішуючи створити апарат з підручних деталей, доступний за ціною, і придатний для зварювання будинку або на невеликих замовленнях, слід усвідомлювати реальність результату. Саморобний інверторний зварювальний апарат значно програє в зовнішньому вигляді перед магазинними аналогами. Для солідного приватного підприємця, що спеціалізується на проведенні опалення, встановлення огорож, металевих дверей та інших послуг, такий агрегат буде виглядати не авторитетно.

Але простий зварювальний інвертор своїми руками відмінно підійде для особистих потреб в приватному будинку, або роботах в гаражі. Такий апарат буде здатний споживати 220V від мережі, перетворювати їх в 30V, а силу струму збільшувати до 200А. Цього цілком достатньо для роботи електродами діаметром 3 і 4 мм. Якість шва буде краще громіздкого трансформатора, оскільки змінний струм перетвориться в постійний, і потім назад в змінний, але з високою частотою.

Такі інвертори згодяться для зварювання забору, воріт, власного опалення, дверей. Його зручно переносити, і навіть варити з ним, повісивши на плече. Якщо новачок буде старанно тренуватися, дивитися відео і пробувати на практиці накладати шви, то стане можливим зварювання тонких листів стали. Згодом можна вдосконалити схеми зварювальних інверторів, своїми руками додавши в них механізм подачі дроту, барабанне кріплення і газові клапана, щоб вийшов напівавтомат. Можлива і переробка під аргонову зварювання.

Необхідні деталі і інструменти

Для створення инверторного зварювального апарату своїми руками не обійтися без походу в магазин або на ринок. Зібрати його абсолютно безкоштовно, з предметів в гаражі, неможливо. Але підсумкова вартість буде в три рази дешевше покупки готової продукції. У сварочніка і їх створенні застосовуються:

• набір викруток;
• пасатижі;
• паяльник, для виготовлення електричної плати;
• дриль, для отворів під перемикачі та вентиляцію;
• ножівка;
• листовий метал під корпус;
• болти і шурупи;
• прилади та кнопки на панель;
• конденсатори, транзистори і діоди;
• мідна шина для обмотки;
• дроти для з'єднання всіх вузлів;
• елементи для сердечника;
• ізоляційна папір і ізолента;
• силові і робочі кабелю.

Перед тим, як приступити до створення зварювального інвертора своїми руками, схема якого вже повинна бути роздрукована на папері, варто подивитися кілька відео від фахівців про покрокової збірці. Це допоможе побачити наочно з чим доведеться зіткнутися, і порівняти результат. Далі надається поетапна інструкція про те, як зробити зварювальний інвертор своїми руками. Допускаються деякі відхилення і варіації, залежно від того, якої потужності апарат необхідний на виході, і які підручні матеріали є в наявності.

трансформатор

Електрична складова інвертора починається з трансформатора. Він відповідає за зниження напруги до робочого рівня, безпечного для життя, і підвищення сили струму, до величини здатної плавити метал. Перш за все необхідно вибрати матеріал для сердечника. Це можуть бути заводські стандартні пластини або саморобний каркас з листового заліза. Відео в мережі допомагає побачити головний принцип цієї конструкції, незалежно від використовуваних варіантів.

Зварювальні трансформатори краще мотати з мідної шини, оскільки оптимальні характеристики - це достатня ширина і невелике розтин. Такі параметри дозволять задіяти всі фізичні ресурси матеріалу. Але якщо такої шини немає, то можна скористатися проводом іншого перерізу. Все це впливає на ступінь нагрівання вироби під час роботи.

Трансформатор мотається вручну і складається з двох частин: первинної і вторинної обмоток. Для інвертора своїми руками підійде:

• Ферит 7 х 7. Первинну обмотку створюють з дроту ПЕВ 0.3 мм, який намотують рівно, виток до витка, 100 оборотів.
• Наступний шар - це ізолює папір. Підійде стрічка від касового апарату або склотканина. Перша сильно темніє при нагріванні, але зберігає свої властивості.
• Вторинну обмотку наносять в декілька рівнів. Першим йде ПЕВ 1.0 мм в 15 оборотів. Оскільки витоків мало, їх слід розподілити по всій ширині рівномірно. Їх покривають лаком і шаром паперу.
• Другий рівень складається з ПЕВ 0.2 мм в 15 оборотів, з наступною ізоляцією, аналогічної попереднім верствам.
• Заключний рівень виготовляється з ПЕВ 0.35 в 20 оборотів. Ізолювати шари можна і второпластовой стрічкою.

корпус

Коли головний елемент інвертора своїми руками створений, можна зайнятися виготовленням корпусу. Орієнтуватися можна на ширину трансформатора, щоб він вільно містився всередині. Від його розмірів варто розрахувати ще 70% необхідного місця під інші деталі. Захисний кожух можна зібрати з листа стали 0.5 - 1.0 мм. Кути можна з'єднати зварюванням, болтами, або зробити цільними боку на гибочном верстаті (що зажадає додаткових витрат). Знадобиться передбачити ручку або кріплення під ремінь для перенесення інвертора.

Створюючи корпус варто передбачити легку розбирання і доступ до основних елементів в разі ремонту. Необхідно зробити отвори на лицьовій стороні під:

• перемикачі сили струму;
• кнопку живлення;
• світлові діоди, які сигналізують про включення;
• роз'єми під кабелю.

Магазинні зварювальні інвертори фарбуються порошковим покриттям. У домашньому виробництві підійде звичайна фарба. Традиційними кольорами для зварювальних апаратів є червоний, помаранчевий і синій.

охолодження

У корпусі потрібно просвердлити досить отворів для вентиляції. Бажано, щоб вони знаходилися в протилежних сторонах навпроти один одного. Знадобитися і вентилятор. Ним може стати кулер з старого комп'ютера. Встановлювати його потрібно роботою на витяжку гарячого повітря. Приплив холодного проводиться через отвори. Розмістити кулер варто максимально близько до трансформатора, - самому гарячому елементу пристрою.

перетворення струму

Схема зварювального інвертора обов'язково включає діодний міст. Він відповідає за зміну напруги в постійне. Пайка діодів здійснюється за схемою «косого моста». Ці елементи теж схильні до нагрівання, тому кріпити їх слід на радіатори, які доступні в старих системних блоках. Для їх пошуку можна звернутися в ремонтні майстерні по комп'ютерам.

Два радіатора розміщуються по краях діодного моста. Між ними і діодами необхідно встановити прокладки з термопласту або іншого ізолятора. Висновки направляються до контактних проводів транзисторів, які відповідають за повернення струму в змінний, але з підвищеною частотою. Сполучені разом дроти повинні мати довжину 150 мм. Трансформатор і діодний міст рекомендується розділяти внутрішньою перегородкою.

У схемі інвертора обов'язкова наявність конденсаторів, з послідовним з'єднанням. Вони відповідають за зменшення резонансу трансформатора і мінімізацію втрат в транзисторах. Останні відкриваються швидко, а закриваються повільно. При цьому з'являються втрати струму, які конденсатори компенсують.

Збірка і укомплектовка

Після створення всіх складових пристрою можна переходити до складання. На підставу кріпиться трансформатор, діодний міст, електронна схема управління. Відбувається з'єднання всіх проводів. На зовнішню панель фіксуються:

• перемикачі резистора;
• кнопка увімкнення;
• світлові індикатори;
• ШІМ-контролер;
• роз'єми під кабелю.

Тримач і затиск для маси краще купити готові, тому що вони більш безпечні та зручні. Але можливо виготовити утримувач і самостійно, зі сталевого дроту діаметром 6 мм. Коли всі деталі встановлені і підключені, можна приступати до перевірки апарату. Міряється вихідна напруга. При 15V воно не повинно показувати вище 100А. Осцилографом тестується діодний міст. Після, випробовується тимчасова придатність до роботи, шляхом спостереження за нагріванням радіаторів.

Ремонт своїми руками

Для тривалої та безперебійної роботи інвертор важливо правильно обслуговувати. Для цього слід раз в два місяці виконувати продування від пилу, попередньо знявши кожух. Якщо апарат перестав працювати, можна самостійно виконати ремонт, подивившись відео в мережі основних поломок і способів усунення.

Що перевіряється в першу чергу:

• Напруга на вході. Якщо воно відсутнє або недостатньо по величині, то пристрій не працюватиме.
• Запобіжники. При стрибку згорають захисні елементи або спрацьовує відключення автоматом.
• Датчик температури. При пошкодженні блокує роботу наступних вузлів.
• Клеми контактів і паяні з'єднання. Розрив ланцюга припиняє рух струму і робочі процеси.

Вивчивши схеми звичайних інверторів, і придбавши необхідні деталі, а також переглянувши навчальні відео, можна зібрати якісний апарат для зварювання, який дуже знадобиться доброму господарю.