Зварювальний інвертор своїми руками: схема, як зробити з деталей

1. Види зварювання і зварювальних апаратів
2. Підготовка для збірки инверторного апарату
3. Зменшення числа витків в котушках
4. Проведення монтажних робіт
5. Створення системи охолодження і її особливості

Наша сеть партнеров Banwar

Інвертор зварювальний своїми руками здатний зробити будь-який господар, розбирається в техніці. Сучасні зварювальні апарати виготовляються по інверторному принципом. Застосовується в роботі инверторная схема, в конструкції якої в якості силових перемикачів застосовуються польові транзистори, які мають велику потужність. Завдяки використанню цього принципу в роботі апарату значно знижується його маса і габарити. Виробники пропонують споживачам велику кількість різноманітних моделей цих пристроїв, однак всі ці пристрої відрізняє одна схожа негативна риса - їх вартість є досить високою.

Конструкція зварювального інвертора.

Зручність експлуатації таких пристроїв і їх висока вартість змушує замислюватися над питанням про те, як можна зробити зварювальний інвертор своїми руками. Перш ніж зробити інверторний зварювальний апарат слід розібратися в конструкції і роботі внутрішньої апаратної схеми.

Види зварювання і зварювальних апаратів

Технологія зварювальних робіт має кілька технологічних різновидів. Найбільш поширеними технологіями зварного процесу є:

• дугова;
• електрошлакове;
• плазмова;
• електронно-променева;
• лазерна;
• газова;
• контактна;
• ультразвукова;
• точкова.

Класифікація основних видів зварювання.

Для роботи в домашніх умовах цілком достатньо звичайної зварки. Для здійснення зварювальних робіт за допомогою зварки можна використовувати два типи зварювальних апаратів:

• трансформаторні;
• інверторні.

Трансформаторні зварювальні апарати можуть працювати на будь-якого різновиду електроструму. Такі установки мають кілька позитивних якостей, основними серед яких є такі:

• надійність експлуатації;
• простота обслуговування і експлуатації;
• довговічність.

Недоліком апаратів є їх велику вагу. Крім цього зварювальний апарат цього різновиду реагує на перепади напруги. У разі падіння напруги нижче 200 вольт робота практично припиняється, так як утримання дуги при такій напрузі практично неможливо.

Інверторний апарат крім зазначених достоїнств позбавлений недоліків властивих трансформаторному типу зварювального апарату.

В процесі функціонування інверторний зварювальний апарат дозволяє стабілізувати напругу, що дає можливість проводити роботи в разі падіння напруги в мережі.

Недоліком зварювальних апаратів інверторного типу є сильне нагрівання і підвищена чутливість до підвищення температури в процесі роботи. Пристрій щоб уникнути перегріву оснащується спеціальною системою забезпечує охолодження в процесі функціонування.

Підготовка для збірки инверторного апарату

Схема роботи зварювального інвертора.

Для складання саморобного зварювального інвертора рекомендується використовувати силовий трансформатор від звичайної домашньої мікрохвильовки. У конструкцію трансформатора входять наступні компоненти:

• котушки;
• мідні дроти;
• трансформаторне залізо;
• Спецемаль.

Одна з котушок трансформатора грає роль первинної обмотки, а друга вторинної. Мідний дріт намотується на серцевину, виготовлену з трансформаторного заліза. Після намотування дроту він покривається Спецемаль.

Кожна котушка в своєму складі має певну кількість витків. Побутова електромережу функціонує в комплексі з первинної обмоткою. Завдяки явищу індукції виникає електрострум у вторинній обмотці котушки. Цей знову виник струм має напругу значно нижче того, яке є в первинній обмотці, зате сила струму значно зростає. Для роботи агрегату змінний мережевий електрострум перетворюється в постійний, на якому працює пристрій. Параметри використовуваного струму можна змінювати в процесі роботи.

Максимальне значення електроструму може досягати показника в 130 ампер. На первинній обмотці електрострум може досягати значення в 20 А. Для роботи таким апаратом використовуються електроди, діаметр яких дорівнює 3 мм. Включення апарату здійснюється за допомогою тумблера розташованого на електротримач. Використовуючи цей тип зварювального апарату можна здійснювати зварювання тонких листів із сталі.

Зменшення числа витків в котушках

Для домашньої зварювання найкраще підходить зварювальний апарат з резервної потужністю до 30%, для того щоб не перегрівся і не вийшов з ладу

Зменшення числа витків на вторинній обмотці потрібно внаслідок того, що рідна вторинна обмотка трансформатора мікрохвильовки видає близько 2000 вольт. Для того щоб використовувати такий трансформатор в якості силового елемента в конструкції зварювального апарату потрібно котушки трансформатора вдосконалити. Для роботи агрегату буде потрібно зробити наступне:

• підвищити силу струму;
• знизити показник напруги.

Будь-зварювальник знає, що невелике значення показника сили струму негативно впливає на якість зварного шва. У разі великого значення сили струму відбувається горіння металу електрода і зниження якості шва і прилеглого до шву металу. Для нормальної роботи пристрою здійснюється перемотування вторинної обмотки. Для цієї мети вторинна обмотка віддаляється з трансформатора. Операцію слід проводити з обережністю, щоб не пошкодити первинної обмотки. Для вторинної обмотки використовується більш товстий мідний дріт, а кількість витків зменшується. Конкретна кількість витків залежить від параметрів первинної обмотки і для визначення цього значення слід провести певні математичні розрахунки.

Після виготовлення нової вторинної обмотки її покривають токоізоляціонним спецлаком.

Проведення монтажних робіт

Схема зварювального інвертора з активним ККМ з векторним регулюванням.

Для складання саморобного инверторного зварювального апарату потрібно підібрати відповідний корпус, в якому можна змонтувати всі компоненти конструкції пристрою. При виборі корпусу слід віддати перевагу компактному і зручному в транспортуванні корпусу.

Для отримання більш потужного зварювального апарату послідовно з'єднуються кілька трансформаторів. Первинні обмотки пристроїв з'єднують паралельно, а вторинні послідовно. Використання такого типу монтажу дозволяє отримати наступні робочі параметри:

• 60 ампер при функціонуванні під навантаженням;
• 38 вольт робочої напруги на виході.

Монтаж компонентів електронних схем здійснюється на заводську плату. Процес складання схеми блоку живлення, його електронної плати і драйверів проводиться по-окремо. Силова частина конструкції відділяється від електронного компонента агрегату металевим листовим щитком. Кріплення металевого щитка здійснюється до корпусу инверторного агрегату.

З'єднання керуючих провідників здійснюється попарно. Припаювання провідників потрібно здійснювати поряд з ніжками транзисторів. Розміри таких провідників не повинні перевищувати довжину в 15 сантиметрів.

Таблиця необхідних технічних характеристик для зварювального інвертора.

В процесі проведення складальних робіт потрібно обов'язково провести армування силових доріжок. В процесі армування звичайного лудіння недостатньо, потрібно провести пропайкой всіх доріжок мідним провідником. Використання простого припою не припустимо, тому що він може розплавитися, що приведе до виходу з ладу всіх транзисторів.

Для поліпшення відводу тепла, яке утворюється в процесі роботи агрегату, електронні елементи монтуються на спецрадіаторе, що кріпиться на електронній платі. Розміри радіаторів та інтенсивність обдування надають величезне значення на експлуатаційні характеристики інвертора.

Чим могутніше радіатори, і чим краще обдув, тим довше може бути робочий цикл зварювального апарату. В якості вихідного матеріалу для виготовлення плати для електронних компонентів зварювання застосовується тонкий текстоліт, що має товщину 1,5 мм.

Створення системи охолодження і її особливості

Інверторна зварювання в своєму корпусі повинна мати два вентилятора. Вентилятори встановлюються на протилежних сторонах. Вентилятори здійснюють витяжку повітря, і їх харчування здійснюється від звичайного блоку живлення для комп'ютера. Для надходження свіжого холодного повітря всередину корпусу в його днище робляться отвори, кількість яких може досягати декількох десятків. Для більш якісного та надійного охолодження всередині конструкції монтується ще один вентилятор забезпечує циркуляцію повітря всередині пристрою.

Способи підключення зварювального інвертора.

Інверторна зварювання надає більш зручні умови для проведення зварювальних робіт. Якість шва, що отримується при використанні цього типу зварювального апарату значно вище, ніж при використанні трансформаторної зварювання. За допомогою цього агрегату можна здійснювати роботу з чорним і кольоровим металом, нержавейкой, тонкими сталевими листами.

Для складання зварювального апарату заздалегідь потрібно заготовити:

• силовий блок живлення;
• драйвери;
• елементи кріплення;
• силові елементи.

Для здійснення регулювання блоку живлення проводиться підбір опору, яке здатне створити харчування в 20 вольт. Для вхідних випрямлячів потрібно встановити потужні радіатори для відведення тепла. Для температурного контролю в корпусі зварювального апарату монтується термічний датчик, який розрахований на відключення пристрою при досягненні ним певної температури нагріву.

Як блок керування в зварювальному инвертор монтується ШІМ-контролер. Від цього компонента конструкції залежить якість дуги і її стабільність. Встановлюваний конденсатор визначає напругу контролера. Саме напруга на контролері визначає силу зварювального струму.

Держак і кабель можна придбати в будь-якому спецмагазині.