Зварювальний інвертор своїми руками – схема складання, ремонт та налаштування

Зміст:

  • Інвертор зварювальний своїми руками ?
  • Опис ?
  • Принцип роботи ?
  • Область застосування ?
  • Переваги і недоліки ?
  • Як зробити своїми руками? ?
  • Необхідні матеріали та інструменти ?
  • Схеми ?
  • Покрокове керівництво ?
  • Налаштування апарату ?
  • Обслуговування та ремонт ?
  • Зварювальний напівавтомат з інвертора ?
  • Поради та рекомендації ?

Інвертор зварювальний своїми руками

Метод зварювання металів на сьогодні налічує чимало способів і більшість їх засновано на використанні електрики. Електрозварювання ж в свою чергу також поділяється на декілька видів, у тому числі і інверторний спосіб.

Останній став популярний відносно недавно і до того, як на полицях магазинів з’явилися малогабаритні і легкі в перенесенні апарати, домашня сварка була долею небагатьох. Після масового впровадження зварювальних інверторів виявилося, що принцип пристрою і роботи цього апарату досить простий і при бажанні, зібрати такий же можна самостійно.

99aec93eac60f7f8bdce5f1631e71080 Зварювальний інвертор своїми руками   схема складання, ремонт та налаштування

Опис

Інвертор – це прилад перетворює постійний електричний струм у змінний, а в зварювальному апараті інверторного типу відбувається подвійне перетворення:

  • Змінний струм силою не перевищує 5 ампер, з напругою 220/380 вольт і частотою 50 Гц перетворюється в постійний з такими ж значеннями.
  • Отриманий постійний струм перетворюється в змінний з напругою в кілька десятків вольт і силою струму до декількох сотень ампер.
  • Така трансформація більш вигідна, оскільки одержувані характеристики зварювального струму мають високу стабільність і легко управляються, що дає можливість налаштувати оптимальний режим зварювання при різних розмірах зварюваних деталей.

    Зварювальні інвертори, це моноблочні прилади, і головне їх достоїнство – ергономічність. На відміну від зварювальних трансформаторів, в тому числі і видають постійний струм, інвертори можуть переноситися однією людиною, а володіють невеликою потужністю, мають вагу всього в кілька кілограмів і легко вішаються на плече.

    Перетворення відбувається за рахунок трансформатора та електронних мікросхем, які потребують якісного охолодження, тому в корпусі також розміщується потужний вентилятор. Незважаючи на гадану складність, зварювальний інвертор можна зібрати своїми руками. Такий прилад зможе забезпечити зварювання не гірше, ніж його заводські аналоги.

    d6cb4ebabd6a33f1335583ecaef1507d Зварювальний інвертор своїми руками   схема складання, ремонт та налаштування

    Принцип роботи

    Основним елементом системи, є силовий трансформатор з випрямлячем. Його вторинна обмотка, сильно нагрівається, тому при компонуванні пристрою, дуже важливо розташувати її на шляху повітряного потоку виходить від вентилятора.

    Випрямлений струм пропускається через фільтр з тріодів з високою частотою комутації, в результаті, частота вторинного змінного струму може досягати значення в 50 КГц. Зворотна залежність частоти і габаритів електротехнічного обладнання відома давно, що й дозволило надати інверторів такі скромні розміри. Такий же принцип успішно використовується скрізь, де необхідна економія простору, наприклад, у бортової мережі літака або підводного човна, частота електричного струму також вимірюється тисячами герц.

    У зварювальному трансформаторі, виробляється перетворення електрорушійної сили, в той час, як в інверторі перетворюються високочастотні струми, що дозволило значно зменшити вагу трансформатора і скоротити витрату матеріалу на його виготовлення. Для захисту від перевантаження, на вторинній стороні встановлюється плавкий запобіжник, який можна замінити лицьовій панелі. Користувач може регулювати силу подається на електрод струму за допомогою регулятора, значення струму виводиться на цифрове табло.

    Область застосування

    Важко уявити будівельні роботи, при яких не використовувалася б зварювання. Зварювальні інвертори істотно розширили сферу її застосування, так як володіють досить великою часткою мобільності, на відміну від громіздких трансформаторних апаратів. Сьогодні інверторне зварювання застосовують:

    • Для зварювання деталей з чорних металів.
    • Для зварювання деталей з кольорових металів.
    • При необхідності зварювання в малопроходимых місцях, наприклад, в підземних тунелях трубопроводів.
    • Для зварювання фасонних деталей на виробництві.
    • Для зварювання в побутових умовах.

    В промисловості для зварювання застосовуються інвертори з автоматичною і напівавтоматичною подачею зварювального дроту, що дозволяє уніфікувати процес і знизити частку ручної праці.

    Переваги і недоліки

    Основною перевагою інверторних зварювальних апаратів є їх розмір, оскільки до цього, варити доводилося або на стаціонарному посту, або ж, переміщати важкий зварювальний трансформатор з допомогою підручних засобів, до місця зварювальних робіт.

    Завдяки подвійному перетворення, зварювальний струм інвертора не залежить від мережевого і тому залишається завжди з постійними значеннями, що дозволило уникнути таких неприємних явищ при зварюванні як:

    • Залипання електрода.
    • Відсутність дуги при зниженій напрузі в мережі.
    • Перепал або недопал металу.

    Інвертор універсальний і підходить для зварювання чавунних або кольорових металів відповідними електродами, а також для аргонодугового зварювання неплавящимися електродами. Оператор має можливість регулювати струм в широких межах.

    Недолік інверторів – це відносно висока вартість порівняно з трансформаторами, але з огляду на наявні переваги, він повністю нівелюється. Як і будь-яка електроніка, мікросхеми апарату вимагають дбайливого відношення, тому рекомендується періодично очищати внутрішній простір від пилу.

    Також електроніка може вийти з ладу в умовах низьких температур та високої вологості, тому навколишні умови повинні узгоджуватися з паспортними даними приладу.

    dae6313c63bd841f576c8490c26ee2b2 Зварювальний інвертор своїми руками   схема складання, ремонт та налаштування

    Як зробити своїми руками?

    Хоча інверторні зварювальні апарати в широкому продажі в сучасному виконанні, стали доступні відносно недавно, вони не є чимось новим. По суті, додалося тільки зручне цифрове управління і більш сучасні електронні компоненти.

    Принцип же роботи, як і сам апарат були розроблені кілька десятків років тому, так і сьогодні, багато схеми складання актуальні. Зібрати самостійно інвертор можна маючи старі електротехнічні деталі, на основі сучасних електронних компонентів. Такий апарат вийде значно дешевше, ніж заводський аналог.

    Необхідні матеріали та інструменти

    Для складання апарату знадобляться:

    • Феритовий сердечник для силового трансформатора.
    • Шина з міді або дріт для створення обмоток.
    • Фіксуюча скоба для з’єднання половинок сердечника.
    • Термостійка ізолента.
    • Комп’ютерний вентилятор.
    • Транзистори.
    • Паяльник, пасатижі, кусачки.

    Схеми

    На сьогоднішній день, всі схеми зварювальних інверторів уніфіковані і побудовані на основі використання імпульсного трансформатора і потужних MOSFET транзисторів типу.

    Кожен з виробників вносить незначні зміни у вигляді фірмових розробок, проте, загалом функціонал апарату не зазнає яких-небудь істотних змін.

    За основу може братися принципова схема Юрія Негуляєва – вченого і вітчизняного розробника зварювального апарату інверторного типу.

    Покрокове керівництво

  • Для розміщення всіх елементів необхідно підібрати корпус. Рекомендується використовувати старий системний комп’ютерний блок, так як там вже передбачені отвори для вентиляції.
  • Необхідно збільшити міцність корпусу, так як вага агрегату може сягати до десяти кілограм. Для цього, в кутах встановлюються металеві куточки на різьбовому кріпленні.
  • Первинна обмотка трансформатора – намотування дроту проводиться по всій ширині каркаса, це сприяє стабільній роботі трансформатора при перепаді напруги. Для намотування використовуються тільки мідні дроти, при відсутності шини, кілька проводів з’єднуються в пучок.
  • Вторинна обмотка трансформатора – намотується в кілька шарів, для цього використовують кілька проводів перетином 2 мм, з’єднаних в пучок.
  • Між обмотками необхідний посилений шар ізоляції, щоб уникнути потрапляння на вторинну обмотку напруги.
  • Між сердечником трансформатора і обмотками передбачається повітряний зазор, для забезпечення циркуляції повітря.
  • Окремо на феритовому сердечнику виконується трансформатор струму, при складанні закріплюється на плюсовій лінії і з’єднується з панеллю управління.
  • Транзистори необхідно прикріпити до радіатора, але обов’язково через термопровідну діелектричну прокладку. Це забезпечить ефективний тепловідвід і захист від короткого замикання.
  • Діоди випрямляючого контуру кріпляться аналогічним способом, до пластини з алюмінію. Виходи діодів з’єднуються неизолированным проводом перерізом 4 мм.
  • Силові провідники всередині корпусу розлучаються таким чином, щоб виключити коротке замикання.
  • Вентилятор встановлюють на задньої стінці, що заощадить простір і дозволить охолоджувати відразу кілька радіаторів.
  • 4eca71d73f18db3443f052a461fa2115 Зварювальний інвертор своїми руками   схема складання, ремонт та налаштування

    Електросхема зварювального інвертора

    Налаштування апарату

    Після зборки апарата необхідна додаткова настройка для отримання коректних значень зварювального струму і напруги:

  • Подається мережеве напруга, на плату і привід вентилятора.
  • Необхідно дочекатися повної зарядки силових конденсаторів, потім перевірити роботу реле, переконавшись що напруга на струмообмежувальних резисторі, встановленому в ланцюзі конденсаторів відсутній, після чого його замкнути.
  • За допомогою осцилографа визначається значення струму виробляється інвертором, для чого заміряється періодичність імпульсів, що надходять на обмотку трансформатора.
  • Перевіряється режим зварювання на блоці управління, для чого вольтметр підключають до виходу підсилювача осцилографа. У малопотужних інверторах, значення напруги досягає близько 15 вольт.
  • Перевіряється робота вихідного мосту, шляхом подачі напруги 16 вольт від блоку живлення. Слід пам’ятати, що в режимі холостого ходу, споживання блоку становить близько 100 мА і це необхідно враховувати при проведенні вимірювань.
  • Тестується робота з силовими конденсаторами. Напруга змінюють зі значення 16 на 220 вольт. Осцилограф підключають до вихідних транзисторів і контролюють амплітуду сигналу, вона повинна бути ідентичною до тієї, що була на випробуваннях із зниженою напругою.
  • Обслуговування та ремонт

    Для складання, обслуговування та ремонту зварювального апарату інверторного типу необхідно мати достатній рівень електротехнічних знань. При відсутності таких і необхідності ремонту, користувач може робити лише поточне обслуговування:

    • Чистка апарату від пилу – проводиться пилососом при відкритому корпусі. Якщо апарат використовується постійно в будівельних роботах, те необхідна регулярна чистка.
    • Заміна запобіжника – захищає схеми апарату від пошкоджень при перевантаження і коротких замиканнях.
    • Ремонт комутуючих частин на зварювальних кабелях.

    9064162f2f9829ae76d59045b1817b0e Зварювальний інвертор своїми руками   схема складання, ремонт та налаштування

    Зварювальний напівавтомат з інвертора

    В технологічних процесах потрібно зварювання шаблонних деталей і найбільшого якості можна досягти використовуючи автоматичні і напівавтоматичні зварювальні установки з подачею дроту для зварювання. Отримати такий пристрій з саморобного або промислового інвертора, можна тільки при наявності відповідних знань і правильної переналаштування блоку управління.

    Справа в тому, що джерела живлення для ручного і напівавтоматичного зварювання проектуються з різними вольт-амперними характеристиками, і інвертор до якого доданий лише механізм для подачі дроту, буде в підсумку давати нерівний шов з рваними краями.

    Поради та рекомендації

  • Слід пам’ятати, що силові конденсатори і транзистори в схемі інвертора, вимагають додаткових заходів безпеки, зокрема, обов’язкової наявності токоограничивающего резистора. Подача струму без нього може призвести до вибуху.
  • Не слід подовжувати зварювальні кабелі, їх довжина не може перевищувати 2,5 метра.
  • Оцініть статтю
    Довідник корисних порад