Содержание
Правила использования
Сварочное оборудование требует к себе ответственное отношение:
- Перед работой подготовьте рабочие место. Нормально когда много свободного пространства.
- Инвертор плохо реагирует на перепады температур, погодные условия.
- Избегайте пыли. Она очень хорошо проводит ток. На промышленных предприятиях есть сжатый воздух, которым можно продувать оборудование.
- Не перегревайте аппарат. Интенсивные электрические процессы, протекающие в схемах, приводят к большому их нагреву. Перегоревшая деталь – частая проблема поломки. В среднем, непрерывная работа длится 5-6 минут.
- Выбор проводов для кабелей зависит от толщины электрода. Для бытовых потребностей используйте диаметр 3мм. Сварка таким диаметром позволит использовать тонкие и легкие кабеля. Их длина не должна быть больше 1,5м.
- Перед работой проводится проверка всех соединений проводов, чтобы избежать нарушений с подачей тока.
- Присоедините плюс к металлу, минус на держателе. Включите аппарат в розетку и нажмите кнопку пуск на задней панели. Настройте сварочный ток. Его сила должна быть достаточной, чтобы расплавлять, но не пережигать металл.
- Работать требуется в специальной, негорящей одежде, в рукавицах и щитке.
Настройка и тестирование
От правильной настройки готового аппарата напрямую зависит качество шва и безопасность сварщика. Проверять следует несколько параметров:
- Вольфрамовый электрод должен быть заточен до минимального диаметра.
- Цанга на горелке и диаметр электрода должны соответствовать. Проверяется установкой.
- При открытом вентиле расход аргона оптимально должен быть 12-15 л/мин. Регулируется редуктором.
- Розжиг дуги.
Обязательно нужно проверить устройство перед использованием
Тестирование розжига дуги проводится в несколько действий, очень аккуратно и медленно. Нужно включить осциллятор и поднести горелку с электродом к металлу с подключенной массой. Нажать кнопку включения. В этот момент на расстоянии около 0,5 мм появляется дуга. Кнопку отпустить. Открыть подачу газа, снова нажать кнопку включения. С газом она должна появляться на расстоянии от 1 см.
Тестирование самодельного аппарата для сварки лучше провести сразу после сборки и не на рабочих деталях. Для пробного шва выбираются настройки параметров тока в соответствии с металлом, выбирается присадочная проволока. Для оценки работоспособности аппарата можно попробовать расплавить массивные детали, проверить равномерность наплавления присадочной проволоки, внимательно проследить окутывание аргоном сварочной ванны (нет ли окислительной пленки или нагаров).
Как выбрать сварочный аппарат для дома
Универсальность, компактность, легкий вес, простота в использовании, недорогая цена – вот какой сварочный аппарат хочется иметь дома в качестве собственного агрегата. Большинство покупателей сварочных аппаратов в дом останавливают свой выбор на инверторных моделях.
Это факт вовсе не означает, что трансформаторы или выпрямители перестали покупать. И тому есть причины. Давайте разбираться, какой сварочный аппарат лучше для вас «здесь и сейчас». Виды сварочного оборудования чрезвычайно разнообразные, поэтому делаем выбор с учетом всех персональных потребностей.
Выбираем домой трансформатор:
Самое главное, на что нужно обращать внимание при выборе сварочного трансформатора для домашней работы, это рабочее напряжение понижающего трансформатора
Они в состоянии работать от сети с двумя характеристиками: или трехфазной, или однофазной со значениями 380/220В
Есть модели универсального пользования, которые могут подключаться к любому виду сети: на 220В, на трехфазную сеть, на фазное напряжение между двумя фазами.
Следующий по важности параметр – это мощность трансформатора. В этом отношении оптимальными являются аппараты, работающие от сети с напряжением в 380В, они значительно мощнее и почти не вызывают перекосов напряжения в сети
Но далеко не у всех потребителей домашних сварочных аппаратов имеется возможность подключения к трехфазной сети. Следует помнить, что мощность трансформатора не может быть выше предельно допустимой мощности в вашей домашней сети.
Третий критерий выбора трансформатора – параметры рабочих токов и диаметр требуемых электродов. Если вы собираетесь варить углеродистую сталь, вам вполне будет достаточно диапазона от 80А до 160А, выбирайте электроды от 1 до 6 мм. Конечный выбор электрода зависит от толщины краев металлических заготовок.
Ну и габариты агрегата. Они, как мы знаем, у трансформаторов весьма внушительные. Но эта внушительность должна вас волновать только в случае, если вы собираетесь перемещаться для проведения сварочных работ. Вы уверены, что будете это делать дома?
Если нужен выпрямитель:
- Для сварочных выпрямителей нужен импульсный выпрямленный ток, тогда они дают возможность варить при устойчивой дуги и без разбрызгивания металла. Помимо этого, при правильном использовании они экономят расходование дорогих электродов. Выпрямленный ток способствует формированию ровного и тонкого сварочного шва.
- Требования и пожелания по сетевому току и напряжению практически такие же, как и с трансформаторами. Они могут работать при обоих вариантах переменного тока, их включают хоть по однофазной мостовой схеме, хоть по трехфазной. Трехфазная схема при использовании выпрямителя предпочтительнее: при ней дуга устойчивее и мощность выше. Поэтому следует ориентироваться на подключение к трехфазной сети в 380В.
- Проверяем и оцениваем принцип регулировки режимов сварки, диаметр требуемых электродов, верхний и нижний уровни сварочных токов.
Как правильно рассчитать параметры детали?
Все достаточно просто. Размеры центрального отверстия(окна) должны вместить всю обмотку трансформатора. На фото сварочного аппарата изображена подробная схема сборки механизма.
Площадь крена можно рассчитать по формуле: S=a*b. Готовый результат вычислений не должен быть меньше 36 кв. см. Чем больше площадь, тем меньше греется аппарат во время работы.
Далее наматываем понижающий трансформатор, состоящий из витков тонкой проволоки. Для этого делают 210 витков тонкой проволоки. С другой стороны делают намотку из 160 витков. Третья и четвертая первичная намотка, должна содержать 190 витков. После этого на поверхности крепят толстую платину.
Концы намотанной проволоки фиксируют болтом. Его поверхность отмечаю цифрой 1. Следующие концы проволоки закрепляют подобным образом с нанесением соответствующей разметки.
Обратите внимание!
-
Лампа для дезинфекции коронавируса (COVID-19) — обзор лучших вариантов, а также инструкция по применению
-
Как сделать медицинскую маску: инструкция по изготовлению простых и сложных масок для защиты от коронавируса (COVID-19)
-
Как связать тапочки крючком? ТОП-8 лучших идей от мастериц. Пошаговая инструкция, как связать красивые и теплые тапочки своими руками
В готовой конструкции соотношение наматывания обмотки будет равно 60% к 40%. Такой результат обеспечивает нормальную работу аппарата и хорошее качество сварочного крепления.
Контролировать подачу электрической энергии можно при помощи переключения проводов на необходимое количество обмотки. В процессе работы не рекомендуется перегревать сварочный механизм.
Инверторные аппараты — лучшее решение для домашнего мастера
Самыми популярными сварочными устройствами сегодня являются инверторы, имеющие другое название импульсные аппараты для сварки. С появлением инверторов, они произвели настоящий переворот в сфере сварочного оборудования. Сначала они стоили очень дорого, и имели множество недостатков. Однако вскоре недостатки, в том числе, и высокая стоимость, были устранены. Это повлекло за собой популяризацию этих устройств. Сегодня практически у каждого домашнего мастера имеются сварочные аппараты инверторного типа. Если собираетесь купить сварочный аппарат для дома, то без выяснения их достоинств и недостатков рекомендуется сразу же выбирать инверторные аппараты.
Однако все же не помешает разобраться с конструктивными особенностями инверторов, чтобы в итоге покупаемый аппарат удовлетворял всем потребностям мастера. Инвертор — это аналог трансформаторных и выпрямительных устройств, которые лишены громоздкого элемента — трансформатора. Роль источника понижения тока играют полупроводниковые элементы. В конструкции устройства присутствует трансформатор, который в десятки раз меньше, и предназначен он для уменьшения входного сетевого напряжения.
Инверторы потребляют намного меньше электроэнергии, по сравнению со своими древними аналогами — трансформаторными и выпрямительными моделями. Прибор исключен необходимости затрат энергии на нагревание конструктивных элементов. Дуга создается достаточно быстро, и характеризуется стабильностью горения, обеспечивая достойное качество шва. В конструкции инверторов применяются также стабилизаторы, осуществляющие преобразование тока, а также электрические микросхемы, состоящие из полупроводниковых элементов.
Входное переменное напряжение 220В поступает на выпрямительный блок, в котором происходит его преобразование в постоянное. В качестве выпрямителя выступает диодный мост. Преобразуется вместе с переменным напряжением и сила тока. Постоянная величина тока поступает на блок инвертора, где повторно происходит его преобразование из постоянного в переменный, но уже с более высокой частотой. Снижение переменного напряжения способствует увеличению величины высокочастотного тока. Ток большой величины и высокой частоты преобразуется в постоянный, на основании которого происходит выполнение сварочных манипуляций. Ниже представлена схема работы сварочного инвертора.
Увеличение частоты тока достигается за счет полупроводниковых элементов — транзисторов. Их переключение происходит с частотой в 60-80 Гц. В процессе функционирования аппарата наблюдается сильный нагрев элементов, поэтому немаловажный момент — это применение радиаторов с вентиляторами, способствующие отводу тепловой энергии. Чтобы предотвратить выход из строя выпрямительного блока, в конструкции прибора установлен датчик, отключающий подачу питания, когда температура выпрямителя достигнет критического значения в 90 градусов.
Теперь выясним все преимущества инверторов, и узнаем, почему же именно эти виды сварочных аппаратов получили широкую популярность среди домашних мастеров:
- Качественный сварочный шов
- Высокая производительность оборудования
- Большой КПД — свыше 90%
- Экономичный расход потребления электрической энергии
- Незначительная степень разбрызгивания металла
- Плавность регулировки сварочного тока
- Универсальность — возможность варить любой металл
- Небольшие габариты и вес, что делает такое оборудование мобильным и простым в транспортировке
Это интересно! Когда же стоит выбирать инверторные сварочные аппараты? Их выбирают 80% домашних мастеров, которые выполняют сварочные работы самостоятельно. Все дело в том, что они стоят достаточно не дорого, и при этом имеют массу преимуществ, необходимых для обычного пользователя. Инвертор не заменит полуавтомат, но при этом первый вариант не требует приобретения газовых баллонов и проволоки. Сварка осуществляется электродами разных размеров.
Выше представлены основные разновидности сварочных аппаратов, которые подходят для дома и дачи. Следует сделать вывод о том, что для домашнего применения подходят лучше всего модели инверторного типа, а для профессиональной эксплуатации лучше выбирать полуавтоматы. Трансформаторы и выпрямители — это прошлый век, которые по причине своих недостатков, встречаются все реже.
Как сделать своими руками?
Допустим, вы решили сделать лично индукционный нагреватель, для этого подготавливаем трубу, в неё насыпаем небольшие куски стальной проволоки (9 см в длину).
Труба может быть пластиковой или металлической, главное, с толстенными стенками. Затем, она закрывается специальными переходниками со всех сторон.
Далее, на неё накручиваем медную проволоку до 100 витков и располагаем по центральной части трубки. В результате получится индуктор. К этой обмотке подсоединяем выходную часть инвертора. В качестве помощника прибегаем к терморегулятору.
В качестве нагревателя выступает труба.
Подготавливаем генератор и всю конструкцию собираем.
Необходимые материалы и инструменты:
- проволока из нержавеющей стали или катанка (диаметр 7 мм);
- вода;
- сварочный инвертор;
- провод из эмалированной меди;
- сетка из металла, имеющая маленькие отверстия;
- переходники;
- толстостенная труба из пластика;
Пошаговое руководство:
- Режим проволоку на кусочки, длиною 50 мм.
- Подготавливаем оболочку для нагревателя. Используем толстостенную трубу (диаметр 50 мм).
- Дно и верх корпуса закрываем сеткой.
- Готовим индукционную катушку. Медным проводом делаем намотку на корпус 90 витков и располагаем их в центре оболочки.
- Из трубопровода вырезаем часть трубы и устанавливаем индукционный котёл.
- Катушку соединяем с инвертором и заполняем котёл водой.
- Заземляем полученную конструкцию.
- Проверяем систему в работе. Без воды использовать нельзя, так как может расплавиться пластиковая труба.
Из сварочного инвертора
- Для этого берём полимерную трубу, стенки её должны быть толстыми. С торцов монтируем 2 вентиля и подсоединяем разводку.
- Засыпаем в трубу кусочки (диаметр 5 мм) металлической проволоки и монтируем верхний вентиль.
- Далее, делаем 90 витков вокруг трубы медной проволокой, получаем индуктор. Нагревательным элементом является труба, генератором используем сварочный аппарат.
- Прибор должен стоять в режиме переменного тока с высокой частотой.
- Подсоединяем медную проволоку к полюсам сварочного аппарата и проверяем работу.
Ремонт своими руками
Для длительной и бесперебойной работы инвертор важно правильно обслуживать. Для этого следует раз в два месяца выполнять продувку от пыли, предварительно сняв кожух
Если аппарат перестал работать, можно самостоятельно выполнить ремонт, посмотрев видео в сети основных поломок и способов устранения.
Что проверяется в первую очередь:
- Напряжение на входе. Если оно отсутствует или недостаточно по величине, то устройство работать не будет.
- Предохранители. При скачке сгорают защитные элементы или срабатывает отключение автоматом.
- Температурный датчик. При повреждении блокирует работу последующих узлов.
- Клеммы контактов и паяные соединения. Разрыв цепи прекращает движение тока и рабочие процессы.
Изучив схемы обычных инверторов, и приобретя необходимые детали, а также просмотрев обучающие видео, можно собрать качественный аппарат для сварки, который очень пригодится хорошему хозяину.
Создаем «инфраструктуру» нашего блока
https://www.youtube.com/watch?v=jM8nvVddFNw
Первым делом стоит позаботиться о вентиляционной системе, которая будет предохранять инвертор от перегрева. Лучше всего подойдут вентиляторы из системного блока компьютера, желательно взять из Athlon 64, Pentium 4. Сейчас их можно будет купить примерно по 3-4 доллара на разборках. Достаточно поставить 6 вентиляторов, 3 из которых нужно направить непосредственно на обмотку двигателя. Нельзя забывать о заборщиках воздуха, нужно их сделать напротив вентиляторов, чтобы не препятствовать забору.
Далее устанавливаем силовой косой мост, на двух радиаторах, верхняя часть находится на одном конце, нижнюю часть прикрутить через слюдяную прокладку на другой мост. Выводы диодов должны размещаться навстречу транзисторам. На плату припаиваются конденсаторы в количестве до 14 штук по 0.15 мк и 630 В – они уменьшат резонансные выбросы, раздавая их на всю цепь питания.
Чтобы выбросы резонировали, а потери IGBT были минимальными, нужно установить в цепочку снабберы, которые будут содержать конденсаторы С15, С16. Ставить нужно только высококачественные устройства даже на самый простой сварочный инвертор, дешевые и непроверенные модели лучше не устанавливать. Идеально подойдут для этого дела модели СВВ81 или К78-2. Дело в том, что IGBT открываются намного быстрее, а вот обратный процесс занимает много времени. В это время емкость С16 и С15 будут заряжаться через установленный диод. Другими словами, снаббер возьмет всю мощь на себя, уменьшая количество тепла примерно в 4-5 раз.
Общая информация
Сварочный инвертор (именно инвертор, а не инвентор, как путают многие сварщики) — это разновидность сварочного оборудования. Всего выделяют четыре группы сварочных аппаратов: трансформаторные, топливные сварочные генераторы, выпрямители и, конечно, сварочные инверторы. Остальные приборы (например, полуавтомат или САК) являются лишь разновидностью одной из четырех групп.
Задача любого сварочного прибора — это легкая генерация сварочной дуги и поддержка ее стабильного горения. Инверторы отлично справляются с этой задачей, оставаясь простыми и понятными в эксплуатации. Аппараты инверторного типа завоевали свою популярность лишь в 21 веке, поскольку производители научились изготавливать недорогие модели для бытового применения. И на данный момент инвертор — это самый популярный тип сварочного оборудования в мире.
Чем же инвертор так понравился многим сварщикам? Дело в том, что в основе инвертора лежит силовой трансформатор нового поколения, который имеет существенной меньшие габариты и вес, чем трансформаторы из прошлого столетия. Благодаря такой особенности инженеры смогли создать самые маленькие сварочные аппараты весом не более 5 кг, которые при этом снабжены набором дополнительных функций (например, «горячий старт» или «форсаж дуги»).
Применение инверторных аппаратов позволяет варить даже новичку без опыта, поскольку встроенные функции упрощают сварочный процесс. При этом возможна плавная регулировка силы сварочного тока и детальная настройка режима сварки. Не удивительно, что инверторы стали настолько популярны и их даже начали собирать своими руками.
Как сделать нагреватель
Наш самодельный индукционный нагреватель из сварочного инвертора будет несколько изменен по сравнению с прототипом, чтобы упростить его изготовление. Для создания электромагнитного поля снаружи индуктора потребуется серьезная катушка с огромным числом витков, к тому же согнуть трубу в виде змеевика не так-то просто. Поэтому лучше прямую трубу поместить внутрь индукционной катушки, чтоб она работала как сердечник.
По логике, труба должна быть металлической, но в самодельной установке с небольшим индуктором она будет очень слабо нагревать теплоноситель. Так что мастера-умельцы придумали другое устройство сердечника из полимерной трубы, частично наполненной отрезками металлической проволоки. Роль индуктивного контура сыграет катушка из эмалированной медной проволоки. Ну и генератором тока высокой частоты послужит бытовой инверторный аппарат для дуговой сварки. Итак, уточняем перечень материалов:
- труба полимерная диаметром 50 мм из сшитого полиэтилена для отопления, выдерживающая температуру теплоносителя до 95 °С;
- проволока стальная диаметром 6 мм;
- провод медный эмалированный сечением 3 мм2;
- мелкоячеистая сетка из тонкой металлической проволоки.
Стальную катанку нарезают частями длиной 4—6 мм, чтобы получились цилиндрики разных размеров. Затем один торец трубы закрывают мелкоячеистой сеткой и засыпают внутрь отрезки проволоки. Чтобы они не выпадали наружу, сетку надо поставить и с другой стороны. Из медного провода поверх трубы своими руками выполняют индукционную обмотку, что будет служить нагревателем. Число витков – от 85 до 95, концы тщательно изолируются и подсоединяются к выходу сварочного инвертора, как это показано на схеме:
Теперь после включения сварочного аппарата катушка создаст электромагнитное поле, вызывающее течение вихревых токов в металлическом сердечнике из кусков катанки. Он станет быстро прогреваться, поднимая температуру протекающей по трубе воды. Собственно, на этом изготовление индукционного нагревателя закончено, остается его установить в помещении топочной и подключить к отопительной системе.
Диагностика самодельного инвертора и его подготовка к работе
Сделать инверторный сварочный аппарат – это половина дела
Не менее важной задачей является его подготовка к работе, в процессе которой проверяется корректность функционирования всех элементов, а также их настройка
Первое, что требуется сделать при проверке самодельного сварочного инвертора, – это подать напряжение 15 В на ШИМ-контроллер и один из охлаждающих вентиляторов. Это позволит одновременно проверить работоспособность контроллера и избежать его перегрева в процессе выполнения такой проверки.
Проверка выходного напряжения тестером
После того как конденсаторы аппарата зарядились, к электрическому питанию подключают реле, которое отвечает за замыкание резистора. Если подать на резистор напряжение напрямую, минуя реле, может произойти взрыв. После того как реле сработает, что должно произойти в течение 2–10 секунд после подачи напряжения на ШИМ-контроллер, необходимо проверить, произошло ли замыкание резистора.
Когда реле электронной схемы сработают, на плате ШИМ должны сформироваться прямоугольные импульсы, поступающие к оптронам. Это можно проверить, используя осциллограф. Правильность сборки диодного моста устройства также необходимо проверить, для этого на него подают напряжение 15 В (сила тока при этом не должна превышать 100 мА).
Фазы трансформатора при сборке устройства могли быть неправильно подключены, что может привести к некорректной работе инвертора и возникновению сильных шумов. Чтобы этого не произошло, правильность подключения фаз необходимо проверить, для этого используется двухлучевой осциллограф. Один луч прибора подключается к первичной обмотке, второй – ко вторичной. Фазы импульсов, если обмотки подключены правильно, должны быть одинаковыми.
Использование осциллографа для диагностики инвертора
Правильность изготовления и подключения трансформатора проверяется при помощи осциллографа и подключения к диодному мосту электрических приборов с различным сопротивлением. Ориентируясь на шумы трансформатора и показания осциллографа, делают вывод о том, что необходимо доработать в электронной схеме самодельного инверторного аппарата.
Чтобы проверить, сколько можно непрерывно работать на самодельном инверторе, необходимо начать его тестировать с 10 секунд. Если при работе такой продолжительности радиаторы устройства не нагрелись, можно увеличить период до 20 секунд. Если и такой временной промежуток не сказался негативно на состоянии инвертора, можно увеличить продолжительность работы сварочного аппарата до 1 минуты.
Сварочник из электромотора
Чтобы изготовить простой сварочный аппарат из статора электродвигателя, необходимо подобрать сам мотор, отвечающий определенным требованиям, а именно, чтобы его мощность была от 7 до 15 кВт.
Совет! Лучше всего использовать двигатель серии 2А, поскольку в нем будет большое окно магнитопровода.
Раздобыть нужный статор можно в местах, где принимают металлолом. Как правило, он будет очищен от проводов и после пары ударов кувалдой раскалывается. Но если корпус изготовлен из алюминия, то чтобы извлечь из него магнитопровод, потребуется отжечь статор.
Подготовка к работе
Поставьте статор отверстием вверх и подложите под деталь кирпичи. Далее, сложите внутрь дрова и подожгите их. После пары часов прожарки магнитопровод легко отделится от корпуса. Если в корпусе имеются провода, то их также после термообработки можно вынуть из пазов. В результате вы получите магнитопровод, очищенный от ненужных элементов.
Данную болванку следует хорошо пропитать масляным лаком и дать ей просохнуть. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку. Пропитка лаком делается для того, чтобы после снятия стяжек не произошло рассыпание пакета.
Когда болванка полностью высохнет, используя болгарку, удалите стяжки, распложенные на ней. Если стяжки не удалить, они будут выполнять роль короткозамкнутых витков и забирать мощность трансформатора, а также вызывать его нагрев.
После очистки магнитопровода от ненужных частей потребуется изготовить две торцевые накладки (см. рисунок ниже).
Материалом для их изготовления может послужить либо картон, либо прессшпан. Также нужно изготовить из данных материалов две гильзы. Одна будет внутренней, а вторая – наружной. Далее, нужно:
- установить на болванке обе торцевые накладки;
- затем вставить (одеть) цилиндры;
- все эту конструкцию обмотать киперной или стеклолентой;
- пропитать получившуюся деталь лаком и высушить.
Изготовление трансформатора
После проведения вышеописанных действий из магнитопровода можно будет изготовить сварочный трансформатор. Для этих целей понадобится провод, покрытый тканевой либо стеклоэмалевой изоляцией. Чтобы намотать первичную обмотку, потребуется провод диаметром 2-2,5 мм. На вторичную обмотку потребуется около 60 метров медной шины (8 х 4 мм).
Совет! Чтобы правильно рассчитать количество витков, необходимо иметь трансформатор на 12 В и амперметр, которым можно измерять переменный ток до 5 А.
Итак, расчеты делаются следующим образом.
- На сердечник следует намотать 20 витков провода, имеющего диаметр не ниже 1,5 мм, после чего, нужно подать на него напряжения 12 В.
- Измерьте ток, протекающий в данной обмотке. Значение должно быть около 2 А. Если получилось значение больше требуемого, то количество витков нужно увеличить, если значение меньше 2А, то уменьшить.
- Подсчитайте количество получившихся витков и разделите его на 12. В результате вы получите значение, которое указывает, сколько нужно витков на 1 В напряжения.
Для первичной обмотки подойдет проводник диаметром 2,36 мм, который требуется сложить вдвое. В принципе, можно взять любой провод с диаметром 1,5-2,5 мм. Но прежде нужно просчитать сечение проводников в витке. Сначала нужно намотать первичную обмотку (на 220 В), а затем – вторичную. Ее провод должен быть изолированным по всей длине.
Если во вторичной обмотке сделать отвод на участке, где получается 13 В, и поставить диодный мост, то данный трансформатор можно использовать вместо аккумулятора, если требуется завести автомобиль. Для сварки напряжение на вторичной обмотке должно быть в пределах 60-70 В, что позволит использовать электроды диаметром от 3 до 5 мм.
Для изготовления корпуса использовать металл не рекомендуется. Лучше его сделать из текстолита или пластика. В местах крепления катушки к корпусу нужно проложить резиновые прокладки для уменьшения вибрации и лучшей изоляции от токопроводящих материалов.
Блок питания
Одним из важнейших элементов блока питания сварочного инвертора является трансформатор, который мотается на феррите Ш7х7 или 8х8. Это устройство, обеспечивающее подачу стабильного напряжения, формируется из 4 обмоток:
- первичной (100 витков провода ПЭВ диаметром 0,3 мм);
- первой вторичной (15 витков провода ПЭВ диаметром 1 мм);
- второй вторичной (15 витков провода ПЭВ диаметром 0,2 мм);
- третьей вторичной (20 витков провода ПЭВ диаметром 0,3 мм).
Процесс намотки силового трансформатора
После выполнения первичной обмотки и изоляции ее поверхности при помощи стеклоткани, на нее наматывают слой экранирующего провода, витки которого должны ее полностью перекрывать. Витки экранирующего провода (он должен иметь такой же диаметр, как и провод первичной обмотки) выполняются в том же направлении. Такое правило актуально и для всех остальных обмоток, формируемых на каркасе трансформатора. Поверхности всех обмоток, наматываемых на каркас трансформатора, также изолируются друг от друга при помощи стеклоткани или обычного малярного скотча.
Чтобы величина напряжения, поступающего от блока питания на реле, находилась в пределах 20–25 В, необходимо подобрать резисторы для электронной схемы. Основной функцией блока питания сварочного инвертора является преобразование переменного тока в постоянный. Для этих целей в блоке питания используются диоды, собранные по схеме «косого моста».
Схема блока питания инвертора (нажмите для увеличения)
В процессе работы диоды такого моста сильно нагреваются, поэтому их обязательно надо монтировать на радиаторах, в качестве которых можно использовать охлаждающие элементы от старых компьютеров. Для монтажа диодного моста необходимо использовать два радиатора: верхняя часть моста через слюдяную прокладку крепится к одному радиатору, нижняя через слой термопасты – ко второму.
Выводы диодов, из которых сформирован мост, должны быть направлены в ту же сторону, что и выводы транзисторов, при помощи которых постоянный ток будет преобразовываться в высокочастотный переменный. Провода, соединяющие эти выводы, должны быть не длиннее 15 см. Между блоком питания и инверторным блоком, основу которого и составляют транзисторы, располагается лист металла, прикрепляемый к корпусу аппарата при помощи сварки.
Закрепление диодов на радиаторе
Конструкция
Для охлаждения всех мощных компонентов хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Athlon 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.
Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.
Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею цепи питания 300вольт с деталями моста.
На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт. Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания, ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.
Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.
Ещё на схеме показаны снабберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельзя, так как снабберы выполняют важную роль: первая — они глушат резонансные выбросы трансформатора вторая — они значительно уменьшают потери IGBT при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT, то есть этот снаббер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT в три раза чем было бы без него. Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снабберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах.
Сборка инвертора своими руками
Для самодельного инверторного устройства необходимо подобрать надежный корпус или сделать его самостоятельно, используя для этого листовой металл толщиной не менее 4 мм. В качестве основания, на котором будет смонтирован трансформатор сварочного инвертора, можно использовать лист гетинакса толщиной не менее 0,5 см. Сам трансформатор крепится на таком основании при помощи скоб, которые можно изготовить своими руками из медной проволоки диаметром 3 мм.
Раздвижной корпус заводского изготовления
Для создания электронных плат устройства можно использовать фольгированный текстолит толщиной 0,5–1 мм. При монтаже магнитопроводов, которые в процессе работы будут нагреваться, надо предусматривать зазоры между ними, необходимые для свободной циркуляции воздуха.
Для автоматического управления работой сварочного инвертора вам потребуется приобрести и установить в него ШИМ-контроллер, который будет отвечать за стабилизацию силы сварочного тока и величины напряжения. Чтобы вам было удобно работать с вашим самодельным аппаратом, в лицевой части его корпуса необходимо смонтировать органы управления. К таким органам относятся тумблер включения устройства, ручка переменного резистора, при помощи которой регулируется сварочный ток, а также зажимы для кабелей и сигнальные светодиоды.
Пример компоновки передней панели инвертора
