Как сделать инверторный сварочный аппарат своими руками: Инверторный сварочный аппарат из старого телевизора

Как сделать инверторный сварочный аппарат своими руками: Инверторный сварочный аппарат из старого телевизора

Содержание

Инверторный сварочный аппарат из старого телевизора

Многим в хозяйстве пригодился бы аппарат для электросварки деталей из черных металлов. Поскольку серийно выпускаемые сварочные аппараты довольно дороги, многие радиолюбители пытаются сделать сварочный инвертор своими руками.

У нас уже была статья о том, как изготовить сварочный полуавтомат, однако на этот раз я предлагаю еще более простой вариант самодельного сварочного инвертора из доступных деталей своими руками.

Из двух основных вариантов конструкции аппарата — со сварочным трансформатором или на основе конвертора — был выбран второй.

Действительно, сварочный трансформатор — это значительный по сечению и тяжелый магнитопровод и много медного провода для обмоток, что для многих малодоступно. Электронные же компоненты для конвертора при их правильном выборе не дефицитны и относительно дешевы.

Как я делал сварочный аппарат своими руками

С самого начала работы я поставил себе задачу создания максимально простого и дешевого сварочного аппарата с использованием в нем широко распространенных деталей и узлов.

В результате довольно длительных экспериментов с различными видами конвертора на транзисторах и тринисторах была составлена схема, показанная на рис. 1.

Простые транзисторные конверторы оказались чрезвычайно капризными и ненадежными, а тринисторные без повреждения выдерживают замыкание выхода до момента срабатывания предохранителя. Кроме того, тринисторы нагреваются значительно меньше транзисторов.

Как легко видеть, схемное решение не отличается оригинальностью — это обычный однотактный конвертор, его достоинство — в простоте конструкции и отсутствии дефицитных комплектующих, в аппарате использовано много радиодеталей от старых телевизоров.

И, наконец, он практически не требует налаживания.

Схема инверторного сварочного аппарата представлена ниже:

Сварочный аппарат обладает следующими основными характеристиками:
Пределы регулирования сварочного тока, А 40…130
Максимальное напряжение на электроде на холостом ходу, В 90
Максимальный потребляемый от сети ток, А 20
Напряжение в питающей сети переменного тока частотой 50 Гц, В 220
Максимальный диаметр сварочного электрода, мм 3
Продолжительность нагрузки (ПН), %, при температуре воздуха 25°С и выходном токе
100A
130A

60
40

Габариты аппарата, мм 350х180х105
Масса аппарата без подводящих кабелей и электрододержателя, кг 5,5

Род сварочного тока — постоянный, регулирование — плавное. На мой взгляд, это наиболее простой сварочный инвертор, который можно собрать своими руками.

При сварке встык стальных листов толщиной 3 мм электродом диаметром 3 мм установившийся ток, потребляемый аппаратом от сети, не превышает 10 А. Сварочное напряжение включают кнопкой, расположенной на электрододержателе, что позволяет, с одной стороны, использовать повышенное напряжение зажигания дуги и повысить электробезопасность, с другой, поскольку при отпускании электрододержателя напряжение на электроде автоматически отключается. Повышенное напряжение облегчает зажигание дуги и обеспечивает устойчивость ее горения.

Маленькая хитрость: собранная своими руками схема сварочного инвертора позволяет соединять детали из тонкой жести. Для этого нужно поменять полярность сварочного тока.

Сетевое напряжение выпрямляет диодный мост VD1-VD4. Выпрямленный ток, протекая через лампу HL1, начинает заряжать конденсатор С5. Лампа служит ограничителем зарядного тока и индикатором этого процесса.

Сварку следует начинать только после того, как лампа HL1 погаснет. Одновременно через дроссель L1 заряжаются конденсаторы батареи С6-С17. Свечение светодиода HL2 показывает, что аппарат включен в сеть. Тринистор VS1 пока закрыт.

При нажатии на кнопку SB1 запускается импульсный генератор на частоту 25 кГц, собранный на однопереходном транзисторе VT1. Импульсы генератора открывают тринистор VS2, который, в свою очередь, открывает соединенные параллельно тринисторы VS3-VS7. Конденсаторы С6-С17 разряжаются через дроссель L2 и первичную обмотку трансформатора Т1. Цепь дроссель L2 — первичная обмотка трансформатора Т1 — конденсаторы С6-С17 представляет собой колебательный контур.

Когда направление тока в контуре меняется на противоположное, ток начинает протекать через диоды VD8, VD9, а тринисторы VS3-VS7 закрываются до следующего импульса генератора на транзисторе VT1.

Далее процесс повторяется.

Импульсы, возникающие на обмотке III трансформатора Т1, открывают тринистор VS1. который напрямую соединяет сетевой выпрямитель на диодах VD1 — VD4 с тринисторным преобразователем.

Светодиод HL3 служит для индикации процесса генерации импульсного напряжения. Диоды VD11-VD34 выпрямляют сварочное напряжение, а конденсаторы С19 — С24 — его сглаживают, облегчая тем самым зажигание сварочной дуги.

Выключателем SA1 служит пакетный или иной переключатель на ток не менее 16 А. Секция SA1.3 замыкает конденсатор С5 на резистор R6 при выключении и быстро разряжает этот конденсатор, что позволяет, не опасаясь поражения током, проводить осмотр и ремонт аппарата.

Вентилятор ВН-2 (с электродвигателем М1 по схеме) обеспечивает принудительное охлаждение узлов устройства. Менее мощные вентиляторы использовать не рекомендуется, или их придется устанавливать несколько. Конденсатор С1 — любой, предназначенный для работы при переменном напряжении 220 В.

Выпрямительные диоды VD1-VD4 должны быть рассчитаны на ток не менее 16 А и обратное напряжение не менее 400 В. Их необходимо установить на пластинчатые уголковые теплоотводы размерами 60×15 мм толщиной 2 мм из алюминиевого сплава.

Вместо одиночного конденсатора С5 можно использовать батарею из нескольких параллельно включенных на напряжение не менее 400 В каждый, при этом емкость батареи может быть больше указанной на схеме.

Дроссель L1 выполнен на стальном магнитопроводе ПЛ 12,5×25-50. Подойдет и любой другой магнитопровод такого же или большего сечения при выполнении условия размещаемости обмотки в его окне. Обмотка состоит из 175 витков провода ПЭВ-2 1,32 (провод меньшего диаметра использовать нельзя!). Магнитопровод должен иметь немагнитный зазор 0,3…0,5 мм. Индуктивность дросселя — 40±10 мкГн.

Конденсаторы С6-С24 должны обладать малым тангенсом угла диэлектрических потерь, а С6-С17 — еще и рабочим напряжением не менее 1000 В. Наилучшие из испытанных мною конденсаторов — К78-2, применявшиеся в телевизорах. Можно использовать и более широко распространенные конденсаторы этого типа другой емкости, доведя суммарную емкость до указанной в схеме, а также пленочные импортные.

Попытки использовать бумажные или другие конденсаторы, рассчитанные на работу в низкочастотных цепях, приводят, как правило, к выходу их из строя через некоторое время.

Тринисторы КУ221 (VS2-VS7) желательно использовать с буквенным индексом А или в крайнем случае Б или Г. Как показала практика, во время работы аппарата заметно разогреваются катодные выводы тринисторов, из-за чего не исключено разрушение паек на плате и даже выход из строя тринисторов.

Надежность будет выше, если на вывод катода тринисторов надеть либо трубки-пистоны, изготовленные из луженой медной фольги толщиной 0,1…0,15 мм, либо бандажи в виде плотно свернутой спирали из медной луженой проволоки диаметром 0,2 мм и пропаять по всей длине. Пистон (бандаж) должен покрывать вывод на всю длину почти до основания. Паять надо быстро, чтобы не перегреть тринистор.

У Вас наверняка возникнет вопрос: а нельзя ли вместо нескольких сравнительно маломощных тринисторов установить один мощный? Да, это возможно при использовании прибора, превосходящего (или хотя бы сравнимого) по своим частотным характеристикам тринисторы КУ221А. Но среди доступных, например, из серий ТЧ или ТЛ, таких нет.

Переход же на низкочастотные приборы заставит понизить рабочую частоту с 25 до 4…6 кГц, а это приведет к ухудшению многих важнейших характеристик аппарата и громкому пронзительному писку при сварке.

При монтаже диодов и тринисторов применение теплопроводящей пасты является обязательным.

Кроме этого, установлено, что один мощный тринистор менее надежен, чем несколько включенных параллельно, поскольку им легче обеспечить лучшие условия отведения тепла. Достаточно группу тринисторов установить на одну теплоотводящую пластину толщиной не менее 3 мм.

Поскольку токоуравнивающие резисторы R14-R18(C5-16 В) при сварке могут сильно разогреваться, их перед монтажом необходимо освободить от пластмассовой оболочки путем обжига или нагревания током, значение которого необходимо подобрать экспериментально.

Диоды VD8 и VD9 установлены на общем теплоотводе с тринисторами, причем диод VD9 изолирован от теплоотвода слюдяной прокладкой. Вместо КД213А подойдут КД213Б и КД213В, а также КД2999Б, КД2997А, КД2997Б.

Дроссель L2 представляет собой бескаркасную спираль из 11 витков провода сечением не менее 4 мм2 в термостойкой изоляции, намотанную на оправке диаметром 12…14 мм.

Дроссель во время сварки сильно разогревается, поэтому при намотке спирали следует обеспечить между витками зазор 1…1.5 мм, а располагать дроссель необходимо так, чтобы он находился в потоке воздуха от вентилятора. Рис. 2 Магнитопровод трансформатора

Т1 составлен из трех сложенных вместе магнитопроводов ПК30х16 из феррита 3000НМС-1 (на них выполняли строчные трансформаторы старых телевизоров).

Первичная и вторичная обмотки разделены на две секции каждая (см. рис. 2), намотанные проводом ПСД1,68х10,4 в стеклотканевой изоляции и соединенные последовательно согласно. Первичная обмотка содержит 2×4 витка, вторичная — 2×2 витка.

Секции наматывают на специально изготовленную деревянную оправку. От разматывания витков секции предохраняют по два бандажа из луженой медной проволоки диаметром 0,8…1 мм. Ширина бандажа — 10…11 мм. Под каждый бандаж подкладывают полосу из электрокартона или наматывают несколько витков ленты из стеклоткани.

После намотки бандажи пропаивают.

Один из бандажей каждой секции служит выводом ее начала. Для этого изоляцию под бандажом выполняют так, чтобы с внутренней стороны он непосредственно соприкасался с началом обмотки секции. После намотки бандаж припаивают к началу секции, для чего с этого участка витка заранее удаляют изоляцию и облуживают его.

Следует иметь в виду, что в наиболее тяжелом тепловом режиме работает обмотка I. По этой причине при наматывании ее секций и при сборке следует между наружными частями витков предусмотреть воздушные зазоры, вкладывая между витками короткие, смазанные теплостойким клеем, вставки из стеклотекстолита.

Вообще, при изготовлении трансформаторов для инверторной сварки своими руками всегда оставляйте воздушные зазоры в обмотке. Чем их больше, тем эффективнее отведение тепла от трансформатора и ниже вероятность спалить аппарат.

Здесь уместно отметить также, что секции обмоток, изготовленные с упомянутыми вставками и прокладками проводом того же сечения 1,68×10,4 мм2 без изоляции, будут в тех же условиях охлаждаться лучше.

Далее обе секции первичной обмотки складывают вместе одну на другую так, чтобы направления их намотки (отсчитываемые от их концов) были противоположными, а концы находились с одной стороны (см. рис. 2).

Соприкасающиеся бандажи соединяют пайкой, причем к передним, служащим выводами секций, целесообразно припаять медную накладку в виде короткого отрезка провода, из которого выполнена секция.

В результате получается жесткая неразъемная первичная обмотка трансформатора.

Вторичную изготовляют аналогично. Разница только в числе витков в секциях и в том, что необходимо предусмотреть вывод от средней точки. Обмотки устанавливают на магнитопровод строго определенным образом — это необходимо для правильной работы выпрямителя VD11 — VD32.

Направление намотки верхней секции обмотки I (если смотреть на трансформатор сверху) должно быть против часовой стрелки, начиная от верхнего вывода, который необходимо подключить к дросселю L2.

Направление намотки верхней секции обмотки II, наоборот, — по часовой стрелке, начиная от верхнего вывода, его подключают к блоку диодов VD21-VD32.

Обмотка III представляет собой виток любого провода диаметром 0,35…0,5 мм в теплостойкой изоляции, выдерживающей напряжение не менее 500 В. Его можно разместить в последнюю очередь в любом месте магнитопровода со стороны первичной обмотки.

Для обеспечения электробезопасности сварочного аппарата и эффективного охлаждения потоком воздуха всех элементов трансформатора очень важно выдержать необходимые зазоры между обмотками и магнитопроводом. При сборке инвертора сварочного своими руками большинство самодельщиков совершают одну и ту же ошибку: недооценивают важность охлаждения транса. Этого делать нельзя.

Эту задачу выполняют четыре фиксирующие пластины, закладываемые в обмотки при окончательной сборке узла. Пластины изготовляют из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм в соответствии с чертежом на рисунке.

После окончательной регулировки пластины целесообразно закрепить термостойким клеем. Трансформатор крепят к основанию аппарата тремя скобами, согнутыми из латунной или медной проволоки диаметром 3 мм. Эти же скобы фиксируют взаимное положение всех элементов магнитопровода.

Перед монтажом трансформатора на основание между половинами каждого из трех комплектов магнитопровода необходимо вложить немагнитные прокладки из электрокартона, гетинакса или текстолита толщиной 0,2…0,3 мм.

Для изготовления трансформатора можно использовать магнитопроводы и других типоразмеров сечением не менее 5,6 см2. Подойдут, например, Ш20х28 или два комплекта Ш 16×20 из феррита 2000НМ1.

Обмотку I для броневого магнитопровода изготовляют в виде единой секции из восьми витков, обмотку II — аналогично описанному выше, из двух секций по два витка. Сварочный выпрямитель на диодах VD11-VD34 конструктивно представляет собой отдельный блок, выполненный в виде этажерки:

Она собрана так, что каждая пара диодов оказывается помещенной между двумя теплоотводящими пластинами размерами 44×42 мм и толщиной 1 мм, изготовленными из листового алюминиевого сплава.

Весь пакет стянут четырьмя стальными резьбовыми шпильками диаметром 3 мм между двух фланцев толщиной 2 мм (из такого же материала, что и пластины), к которым винтами прикреплены с двух сторон две платы, образующие выводы выпрямителя.

Все диоды в блоке ориентированы одинаково — выводами катода вправо по рисунку — и впаяны выводами в отверстия платы, которая служит общим плюсовым выводом выпрямителя и аппарата в целом. Анодные выводы диодов впаяны в отверстия второй платы. На ней сформированы две группы выводов, подключаемые к крайним выводам обмотки II трансформатора согласно схеме.

Учитывая большой общий ток, протекающий через выпрямитель, каждый из трех его выводов выполнен из нескольких отрезков провода длиной 50 мм, впаянных каждый в свое отверстие и соединенных пайкой на противоположном конце. Группа из десяти диодов подключена пятью отрезками, из четырнадцати — шестью, вторая плата с общей точкой всех диодов — шестью.

Провод лучше использовать гибкий, сечением не менее 4 мм.

Таким же образом выполнены сильноточные групповые выводы от основной печатной платы аппарата.

Платы выпрямителя изготовлены из фольгированного стеклотекстолита толщиной 0,5 мм и облужены. Четыре узкие прорези в каждой плате способствуют уменьшению нагрузок на выводы диодов при температурных деформациях. Для этой же цели выводы диодов необходимо отформовать, как показано на рисунке выше.

В сварочном выпрямителе можно также использовать более мощные диоды КД2999Б, 2Д2999Б, КД2997А, КД2997Б, 2Д2997А, 2Д2997Б. Их число может быть меньшим. Так, в одном из вариантов аппарата успешно работал выпрямитель из девяти диодов 2Д2997А (пять — в одном плече, четыре — в другом).

Площадь пластин теплоотвода осталась прежней, толщину их оказалось возможным увеличить до 2 мм. Диоды были размещены не попарно, а по одному в каждом отсеке.

Все резисторы (кроме R1 и R6), конденсаторы С2-С4, С6-С18, транзистор VT1, тринисторы VS2 — VS7, стабилитроны VD5-VD7, диоды VD8-VD10 смонтированы на основной печатной плате, причем тринисторы и диоды VD8, VD9 установлены на теплоотводе, привинченном к плате, изготовленной из фольгированного текстолита толщиной 1.5 мм:Рис. 5. Чертеж платы

Масштаб чертежа платы — 1:2, однако плату несложно разметить, даже не пользуясь средствами фотоувеличения, поскольку центры почти всех отверстий и границы почти всех фольговых площадок расположены по сетке с шагом 2,5 мм.

Большой точности разметки и сверления отверстий плата не требует, однако следует помнить что отверстия в ней должны совпадать с соответствующими отверстиями в теплоотводящей пластине.

Перемычку в цепи диодов VD8, VD9 изготовляют из медного провода диаметром 0,8…1 мм. Припаивать ее лучше со стороны печати. Вторую перемычку из провода ПЭВ-2 0,3 можно расположить и на стороне деталей.

Групповой вывод платы, обозначенный на рис. 5 буквами Б, соединяют с дросселем L2. В отверстия группы В впаивают проводники от анодов тринисторов. Выводы Г соединяют с нижним по схеме выводом трансформатора Т1, а Д — с дросселем L1.

Отрезки провода в каждой группе должны быть одинаковой длины и одинакового сечения (не менее 2,5 мм2). Рис. 6 Теплоотвод

Теплоотвод представляет собой пластину толщиной 3 мм с отогнутым краем (см. рис. 6).

Лучший материал для теплоотвода — медь (или латунь). В крайнем случае, при отсутствии меди, можно использовать пластину из алюминиевого сплава.

Поверхность со стороны установки деталей должна быть ровной, без зазубрин и вмятин. В пластине просверлены отверстия с резьбой для сборки ее с печатной платой и крепления элементов. Через отверстия без резьбы пропущены выводы деталей и соединительные провода. Через отверстия в отогнутом крае пропущены анодные выводы тринисторов. Три отверстия М4 в теплоотводе предназначены для его электрического соединения с печатной платой. Для этого использованы три латунных винта с латунными гайками.

После окончательной регулировки аппарата соединения пропаивают. Рис. 7 Чертеж теплоотвода в сборе с платой

Теплоотвод привинчивают к печатной плате со стороны деталей с зазором 3,2 мм (это высота стандартной гайки М4). После этого монтируют резисторы R7-R11, R14-R19, тринисторы VS2-VS7 и диоды VD8, VD9.

Указанную на схеме емкость батареи конденсаторов С19-С24 следует считать минимально необходимой. При большей емкости зажигание дуги облегчается.

Резисторы крепят на длинных выводах с целью их наилучшего охлаждения. Рис. 8. Размещение узлов

Однопереходный транзистор VT1 обычно проблем не вызывает, однако некоторые экземпляры при наличии генерации не обеспечивают, необходимую для устойчивого открывания тринистора VS2, амплитуду импульсов.

Все узлы и детали сварочного аппарата установлены на пластину-основание из гетинакса толщиной 4 мм (подойдет также текстолит толщиной 4…5 мм) на одной его стороне. В центре основания прорезано круглое окно для крепления вентилятора; он установлен с той же его стороны.

Диоды VD1-VD4, тринистор VS1 и лампа HL1 смонтированы на уголковых кронштейнах. При установке трансформатора Т1 между соседними магнитопроводами следует обеспечить воздушный зазор 2 мм Каждый из зажимов для подключения сварочных кабелей представляет собой медный болт М10 с медными гайками и шайбами.

Головкой болта изнутри прижат к основанию медный угольник, дополнительно зафиксированный от проворачивания винтом М4 с гайкой. Толщина полки угольника — 3 мм. Ко второй полке болтом или пайкой подключен внутренний соединительный провод.

Сборку печатная плата-теплоотвод устанавливают деталями к основанию на шести стальных стойках, согнутых из полосы шириной 12 и толщиной 2 мм.

На лицевую сторону основания выведены ручка тумблера SA1, крышка держателя предохранителя, светодиоды HL2, HL3, ручка переменного резистора R1, зажимы для сварочных кабелей и кабеля к кнопке SB1.

Кроме этого, к лицевой стороне прикреплены четыре стойки-втулки диаметром 12 мм с внутренней резьбой М5, выточенные из текстолита. К стойкам прикреплена фальшпанель с отверстиями для органов управления аппаратом и защитной решеткой вентилятора.

Фальшпанель можно изготовить из листового металла или диэлектрика толщиной 1… 1,5 мм. Я вырезал ее из стеклотекстолита. Снаружи к фальшпанели привинчены шесть стоек диаметром 10мм, на которые наматывают сетевой и сварочные кабели по окончании сварки.

На свободных участках фальшпанели просверлены отверстия диаметром 10 мм для облегчения циркуляции охлаждающего воздуха. Рис. 9. Внешний вид инверторного сварочного аппарата с уложенными кабелями.

Собранное основание помещено в кожух с крышкой, изготовленный из листового текстолита (можно использовать гетинакс, стеклотекстолит, винипласт) толщиной 3…4 мм. Отверстия для выхода охлаждающего воздуха расположены на боковых стенках.

Форма отверстий значения не имеет, но для безопасности лучше, если они будут узкими и длинными.

Общая площадь выходных отверстий не должна быть менее площади входного. Кожух снабжен ручкой и плечевым ремнем для переноски.

Электрододержатель конструктивно может быть любым, лишь бы он обеспечивал удобство работы и легкую замену электрода.

На ручке электрододержателя нужно смонтировать кнопку (SB1 по схеме) в таком месте, чтобы сварщик мог легко удерживать ее нажатой даже рукой в рукавице. Поскольку кнопка находится под напряжением сети, необходимо обеспечить надежную изоляцию как самой кнопки, так и подключенного к ней кабеля.

P.S. Описание процесса сборки заняло много места, но на самом деле все гораздо проще, чем кажется. Любой, кто хоть раз держал в руках паяльник и мультиметр, без проблем сможет собрать этот сварочный инвертор своими руками.

Cамодельный сварочный инвертор из доступных деталей своими руками

Инверторная сварка быстро вошла в рабочую сферу мобильных бригад и отдельных специалистов, выполняющих заказы по вызову. Наличие такого сварочного аппарата полезно и каждому хозяину в гараже или частном доме. Компактные размеры устройства, малый вес и высокие показатели качества шва, выгодно выделяют его на фоне крупных трансформаторов. К сожалению, магазинная цена позволяет не всем стать владельцем этого оборудования. Но для тех, кто умеет работать своими руками выход есть — это самодельный сварочный инвертор. Какие инструменты и материалы понадобятся для его создания? Как собрать основные узлы? Что включается в обслуживание и ремонт самодельного устройства?

Реалистичные ожидания

Решая создать аппарат из сподручных деталей, доступный по цене, и пригодный для сварки дома или на небольших заказах, следует осознавать реальность результата. Самодельный инверторный сварочный аппарат значительно проигрывает во внешнем виде перед магазинными аналогами. Для солидного частного предпринимателя, специализирующегося на проводке отопления, установке ограждений, металлических дверей и иных услуг, такой агрегат будет выглядеть не авторитетно.

Но простой сварочный инвертор своими руками отлично подойдет для личных нужд в частном доме, или работах в гараже. Такой аппарат будет способен потреблять 220V от сети, преобразовывать их в 30V, а силу тока увеличивать до 200А. Этого вполне достаточно для работы электродами диаметром 3 и 4 мм. Качество шва будет лучше громоздкого трансформатора, поскольку переменный ток преобразуется в постоянный, и затем обратно в переменный, но с высокой частотой.

Такие инверторы сгодятся для сварки забора, ворот, собственного отопления, дверей. Его удобно переносить, и даже варить с ним, повесив на плечо. Если новичок будет усердно тренироваться, смотреть видео и пробовать на практике накладывать швы, то станет возможным сварка тонких листов стали. Впоследствии можно усовершенствовать схемы сварочных инверторов, своими руками добавив в них механизм подачи проволоки, барабанное крепление и газовые клапана, чтобы получился полуавтомат. Возможна и переделка под аргоновую сварку.

Необходимые детали и инструменты

Для создания инверторного сварочного аппарата своими руками не обойтись без похода в магазин или на рынок. Собрать его абсолютно бесплатно, из предметов в гараже, невозможно. Но итоговая стоимость будет в три раза дешевле покупки готовой продукции. В сварочниках и их создании применяются:

  • набор отверток;
  • нож;
  • пассатижи;
  • паяльник, для изготовления электрической платы;
  • дрель, для отверстий под переключатели и вентиляцию;
  • ножовка;
  • листовой металл под корпус;
  • болты и саморезы;
  • приборы и кнопки на панель;
  • конденсаторы, транзисторы и диоды;
  • медная шина для обмотки;
  • провода для соединения всех узлов;
  • элементы для сердечника;
  • изоляционная бумага и изолента;
  • силовые и рабочие кабеля.

Перед тем, как приступить к созданию сварочного инвертора своими руками, схема которого уже должна быть распечатана на бумаге, стоит посмотреть несколько видео от специалистов о пошаговой сборке. Это поможет увидеть наглядно с чем придется столкнуться, и сравнить результат. Далее предоставляется поэтапная инструкция о том, как сделать сварочный инвертор своими руками. Допускаются некоторые отклонения и вариации, в зависимости от того, какой мощности аппарат необходим на выходе, и какие подручные материалы имеются в наличии.

Трансформатор

Электрическая составляющая инвертора начинается с трансформатора. Он отвечает за понижение напряжения до рабочего уровня, безопасного для жизни, и повышения силы тока, до величины способной плавить металл. Прежде всего необходимо выбрать материал для сердечника. Это могут быть заводские стандартные пластины или самодельный каркас из листового железа. Видео в сети помогает увидеть главный принцип этой конструкции, независимо от используемых вариантов.

Сварочные трансформаторы лучше мотать из медной шины, поскольку оптимальные характеристики — это достаточная ширина и небольшое сечение. Такие параметры позволят задействовать все физические ресурсы материала. Но если такой шины нет, то можно воспользоваться проводом другого сечения. Все это влияет на степень нагрева изделия во время работы.

Трансформатор мотается вручную и состоит из двух частей: первичной и вторичной обмоток. Для инвертора своими руками подойдет:

  • Феррит 7 х 7. Первичную обмотку создают из провода ПЭВ 0.3 мм, который наматывают ровно, виток к витку, 100 оборотов.
  • Следующий слой — это изолирующая бумага. Подойдет лента от кассового аппарата или стеклоткань. Первая сильно темнеет при нагреве, но сохраняет свои свойства.
  • Вторичную обмотку наносят в несколько уровней. Первым идет ПЭВ 1.0 мм в 15 оборотов. Поскольку витков мало, их следует распределить по всей ширине равномерно. Их покрывают лаком и слоем бумаги.
  • Второй уровень состоит из ПЭВ 0.2 мм в 15 оборотов, с последующей изоляцией, аналогичной предыдущим слоям.
  • Заключительный уровень изготавливается из ПЭВ 0.35 в 20 оборотов. Изолировать слои можно и второпластовой лентой.

Корпус

Когда главный элемент инвертора своими руками создан, можно заняться изготовлением корпуса. Ориентироваться можно на ширину трансформатора, чтобы он свободно помещался внутри. От его размеров стоит рассчитать еще 70% требуемого места под остальные детали. Защитный кожух можно собрать из листа стали 0.5 — 1.0 мм. Углы можно соединить сваркой, болтами, или сделать цельными стороны на гибочном станке (что потребует дополнительных расходов). Понадобится предусмотреть ручку или крепление под ремень для переноса инвертора.

Создавая корпус стоит предусмотреть легкую разборку и доступ к основным элементам в случае ремонта. Необходимо сделать отверстия на лицевой стороне под:

  • переключатели силы тока;
  • кнопку питания;
  • световые диоды, сигнализирующие о включении;
  • разъемы под кабеля.

Магазинные сварочные инверторы красятся порошковым покрытием. В домашнем производстве подойдет обычная краска. Традиционными цветами для сварочных аппаратов являются красный, оранжевый и синий.

Охлаждение

В корпусе нужно просверлить достаточно отверстий для вентиляции. Желательно, чтобы они находились в противоположных сторонах напротив друг друга. Понадобиться и вентилятор. Им может стать кулер из старого компьютера. Устанавливать его нужно работой на вытяжку горячего воздуха. Приток холодного производится через отверстия. Разместить кулер стоит максимально близко к трансформатору, — самому горячему элементу устройства.

Преобразование тока

Схема сварочного инвертора обязательно включает диодный мост. Он отвечает за изменение напряжения в постоянное. Пайка диодов осуществляется по схеме «косого моста». Эти элементы тоже подвержены нагреву, поэтому крепить их следует на радиаторы, которые доступны в старых системных блоках. Для их поиска можно обратиться в ремонтные мастерские по компьютерам.

Два радиатора размещаются по краям диодного моста. Между ними и диодами необходимо установить прокладки из термопласта или другого изолятора. Выводы направляются к контактным проводам транзисторов, которые отвечают за возврат тока в переменный, но с повышенной частотой. Соединенные вместе провода должны иметь длину 150 мм. Трансформатор и диодный мост рекомендуется разделять внутренней перегородкой.

В схеме инвертора обязательно наличие конденсаторов, с последовательным соединением. Они отвечают за уменьшение резонанса трансформатора и минимизацию потерь в транзисторах. Последние открываются быстро, а закрываются медленно. При этом появляются потери тока, которые конденсаторы компенсируют.

Сборка и укомплектовка

После создания всех составляющих устройства можно переходить к сборке. На основание крепится трансформатор, диодный мост, электронная схема управления. Происходит соединение всех проводов. На наружную панель фиксируются:

  • переключатели резистора;
  • кнопка включения;
  • световые индикаторы;
  • ШИМ-контроллер;
  • разъемы под кабеля.

Держатель и зажим для массы лучше купить готовые, потому что они более безопасные и удобные. Но возможно изготовить держатель и самостоятельно, из стальной проволоки диаметром 6 мм. Когда все детали установлены и подключены, можно приступать к проверке аппарата. Меряется исходное напряжение. При 15V оно не должно показывать выше 100А. Осциллографом тестируется диодный мост. После, испытывается временная пригодность к работе, путем слежения за нагревом радиаторов.

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.

Поделись с друзьями

1

0

0

0

Как в домашних условиях собрать инверторный сварочный аппарат

Просмотров 11 Опубликовано Обновлено

Собрать самодельный инверторный сварочный аппарат по силам даже домашнему мастеру, не обладающему глубокими познаниями в электротехнических процессах. Основным требованием является соблюдение технологии монтажа, соответствие схеме и понимание принципа работы устройства. Если своими руками создать инвертор, то его параметры и производительность не станут значительно разниться с заводскими моделями, но экономия может получиться приличная.

Простой самодельный аппарат инверторного типа позволит качественно осуществлять сварочные операции. Даже инвертор с простой схемой позволяет работать с электродом от 3 до 5 мм и дугой до 1 см.

Характеристики

Подобный сварочник для домашнего применения может обладать следующими параметрами:

  • Уровень напряжения — 220 вольт.
  • Входная сила тока – 32 ампера;
  • Выходная сила тока – 250 ампер.

Для бытового применения подходит инвертор, который функционирует от бытовой электросети 220 В. Если есть необходимость, то возможно собрать более мощное устройство, работающее от 380 В. Он отличается более высокой производительностью по сравнению с однофазным сварочным инверторным аппаратом.

Особенности функционирования

Для начала необходимо разобраться, как функционирует инвертор. По сути, он является компьютерным блоком питания. В нем можно наблюдать преобразование электроэнергии в такой последовательности:

  • Входное переменное напряжение трансформируется в постоянное.
  • Потребляемый ток частотой 50 Гц преобразовывается в высокочастотный.
  • Снижается выходное напряжение.
  • Выходной ток выпрямляется, требуемая частота сохраняется.

Подобные преобразования необходимы для снижения массы оборудования и его габаритов.

Трансформаторные сварочные аппараты обладают чувствительным весом и размерами. За счет значительной силы тока в них можно осуществлять дуговое сваривание. Для повышения силы тока и понижения напряжения вторичная обмотка предполагает наличие меньшего количества витков, а сечение провода увеличивается. В итоге трансформаторный сварочник тяжел и габаритен.

Инверторный же принцип позволяет снизить эти показатели в разы. Схема подобного аппарата предполагает повышение частоты до 60-80 кГц, что способствует снижению его габаритов и веса. Чтобы реализовать подобное преобразование применяются силовые полевые транзисторы. Они сообщаются меж собой именно с этой частотой. Питает их постоянный ток, поступающий от выпрямляющего устройства, в качестве которого применяется диодный мост. Значение напряжения выравнивают конденсаторы.

После транзисторов ток передается к понижающему трансформатору. Он представляет собой небольшую катушку. Малые размеры трансформаторной катушки инвертора обеспечены частотой, многократно увеличенной полевыми транзисторами. В итоге получаются аналогичные с трансформаторным аппаратом характеристики, но со меньшим весом и размером.

Что необходимо для сборки

Чтобы создать подобную самоделку необходимо учитывать характеристики схемы, т. е. потребляемое напряжение и ток. Выходной силы тока в 250 ампер достаточно для создания прочного шва. Чтобы реализовать задумку потребуются следующие детали:

  • Трансформатор.
  • Первичная обмотка (100 витков с проводом ⌀ 0,3 мм).
  • 3 обмотки. В наружной: 20 витков, ⌀ 0,35 мм. В средней: 15 и ⌀ 0,2. Во внутренней 15 и ⌀ 1 мм.

Помимо этого, до начала сборки инвертора необходимо приготовить инструменты и элементы для разработки электронных схем. Потребуются:

  • Отвертки;
  • Паяльник;
  • Нож;
  • Ножовка по металлу;
  • Крепеж;
  • Электронные элементы;
  • Медные провода;
  • Термобумага;
  • Электротехническая сталь;
  • Стеклоткань;
  • Текстолит;
  • Слюда.

Схемы

Принципиальная электрическая схема инвертора — один из наиболее ответственных моментов при проектировании или ремонте инверторного аппарата. Поэтому рекомендуем сначала подробно изучить варианты, а потом приступать к их реализации.

Список радиоэлементов

Силовая часть

Блоку питания отводится одна из ведущих ролей в инверторном аппарате. Он представляет собой трансформатор, который намотан на феррите. Он обеспечивает стабильное понижение напряжения и повышение значения тока. Необходимо 2 сердечника Ш20х208 2000 нм.

Для создания термоизоляции между обмотками инвертора применяется термобумага. Чтобы свести к минимуму отрицательное воздействие при постоянных перепадах напряжения в электросети, обмотка должна проводится по всей ширине сердечника.

Для обмотки трансформатора специалисты рекомендуют применение медной жести, имеющую ширину 40 мм и толщину 0,3 мм. Ее нужно обернуть в термобумагу 0,05 миллиметров (кассовая лента). Специалисты объясняют это тем, что во время сварки высокочастотный ток вытесняется на поверхность толстых проводов, а сердцевина не задействуется и выделяется много тепла. Поэтому обычные проводники не подходят. Исключить подобный эффект можно при помощи проводников со значительной поверхностной площадью.

Аналогом медной жести, который допускается использовать, является провод ПЭВ с сечением 0,5-0,7 мм. Он является многожильным с воздушными зазорами между жилами, что позволяет уменьшить нагревание.

Эту рекомендацию необходимо обязательно учитывать, так как нагреву подвержен не ферритовый стержень, а непосредственно провода обмотки. Именно по этой причине так важна вентиляция инвертора.

После создания первичного слоя в этом же направлении наматывается экранирующий провод со стеклотканью. Этот провод (подобного диаметра) обязан полностью перекрыть стеклоткань. Таким же образом необходимо действовать и с другими обмотками трансформатора. Их необходимо изолировать друг от друга при помощи указанных выше изоляторов.

Чтобы напряжение от трансформатора к реле было на уровне 20 – 25 вольт, необходимо правильно выбрать резисторы. Главной задачей питающего блока инвертора является изменение переменного тока в постоянный. Реализует это диодная мостовая схема типа «косой мост».

В работе диоды инверторного аппарата будут греться. Поэтому их необходимо размещать на радиаторе. Допускается применять радиаторы от компьютеров. Благо они сейчас широко распространены и недороги. Потребуется 2 радиатора. Верхний элемент моста фиксируется на одном, а нижняя – на втором. При этом при монтаже первого необходимо использовать прокладку из слюды, а во втором случае – термопасту.

Выход диодного моста — в том же направлении, что и выход транзисторов. Использовать провода длиной не более 15 см. Основа инверторного блока — транзисторы. Мост требуется отделять от блока питания листом металла, который впоследствии прикрепляется к корпусу.

Монтаж диодов на радиаторе

Инверторный блок

Основной задачей этого узла инвертора является трансформация выпрямленного тока в высокочастотную переменную составляющую. Исполнять эту функцию призваны силовые транзисторы, открывающиеся и закрывающиеся на высокой частоте.

Создавать преобразовывающий узел инверторного аппарата лучше не с одним транзистором помощнее, а с использованием нескольких более слабых. За счет этого стабилизируется частота тока и минимизируется шумовой эффект во время сварки.

В схеме инвертора должны присутствовать конденсаторы. Соединяются в последовательной цепи. Выполняют 2 основные задачи:

  • Минимизируют резонансные выбросы блока питания.
  • Снижают потери транзисторного блока, возникающие после включения. Объясняется это тем, что транзистор открывается скорее. Скорость закрытия заметно меньше. При этом происходит потеря тока и нагреваются ключи в транзисторном блоке.

Система охлаждения

Силовые элементы преобразователя во время сварки будут значительно нагреваться. Это может быть причиной поломки. Для исключения этого помимо упомянутых выше радиаторов следует применять вентилятор, исключающий перегрев и обеспечивающий стабильное охлаждение.

Одного вентилятора достаточной мощности может быть достаточно. Однако при использовании элементов старого ПК, то может потребоваться до 6 штук, 3 из которых необходимо размещать возле трансформатора.

Чтобы полностью защитить самодельный инвертор от перегрева можно задействовать датчик температуры. Его следует смонтировать на наиболее греющийся элемент с радиатором. Элемент сможет отключить питание при достижении определенной температуры, а индикация сигнализировать о критическом уровне.

Для эффективной и стабильной работы системы вентиляции инвертора необходимо обеспечить постоянный правильный забор воздуха. Для этого отверстия, по которым будет забираться воздух, не должны ничем перекрываться. В корпусе инвертора следует предусмотреть достаточное количество отверстий. При этом размещать их нужно на противоположных поверхностях корпуса.

Управление

При размещении электронных плат аппарата возможно применять фольгированный текстолит с толщиной 0,5 – 1 миллиметр.

Чтобы обеспечить автоматическое управление работой инверторной сварки следует купить и смонтировать ШИМ-контроллер. Он будет стабилизировать силу сварного тока и уровень напряжения. Для удобного управления в лицевой части размещаете все органы управления и точки подключения.

Корпус

После создания главных элементов инверторной сварки можно приступать к подготовке корпусных деталей. При планировании нужно учитывать ширину трансформатора, так как он должен беспрепятственно размещаться в корпусе. Исходя из этого размера следует добавить примерно 70% пространства для остальных деталей. Защитный кожух возможно сделать из листового железа, толщиной 0,5-1 миллиметра. Соединение элементов можно проводить при помощи сварки, болтов. Более изысканным вариантом будет цельная конструкция из выгнутых исходных материалов. Обязательны ручки и крепления для ремня, чтобы переносить аппарат.

При разработке инвертора нужно учесть возможность простой разборки для доступа к внутренним компонентам, чтобы их легко отремонтировать. Лицевая сторона также должна содержать:

  • Переключатель силы тока;
  • Кнопка, которой аппарат будет включаться/отключаться;
  • Световые элементы индикации;
  • Разъемы для подключения кабелей.

Заводские инверторы окрашиваются порошковым красителем. В быту можно использовать обычную краску. Нанести покрытие стоит для исключения появления ржавчины.

Подключение

Собранный сварочный аппарат нужно подключать в электросеть. При подключении к розетке следует предусмотреть наличие предохранителя или автоматического выключателя. Для защиты на входе в инвертор можно установить автоматический выключатель на 25 ампер.

Если точка подключения удалена, то можно использовать удлинитель.

Включение аппарат происходит по стандартной схеме – с помощью кнопки «вкл/откл». Должна загореться индикация, обычно для этого используется зеленый светодиод.

Производить подключение к сети необходимо проводом, имеющим сечение минимум 1,5 мм2. Однако оптимальным сечением будет провод 2,5 мм2.

Перед включением аппарата в электросеть следует проверить наличие изоляции всех высоковольтных элементов от корпусных деталей.

Проверка работоспособности

После проведения всех работ по сборке и отладке необходимо осуществить проверку работоспособности созданного инвертора.

По рекомендациям специалистов необходимо провести проверку силы тока и напряжения аппарата с использованием осциллографа. Нижняя петля по напряжению должна составлять до 500 вольт, не превышая значения в 550 В. Если все конструктивные требования соблюдены, то уровень напряжения будет составлять 330 — 350 вольт. Но этот метод доступен не всегда, ведь не у каждого дома имеется свой подобный измерительный прибор.

Зачастую проверка проводится в действии непосредственно сварщиком. Для этого проводится создание пробного шва с полным выгоранием электрода. По окончанию пробного сваривания нужно проверить температуру на трансформаторе. Если она зашкаливает, то в схеме имеются какие-то недоделки и следует все перепроверить.

Если температура силового блока в норме, то можно провести еще 2-3 пробных захода. После этого проверить температуру радиаторов. Они также могут перегреваться. Если после двух – трех минут они приходят в норму, то можно смело продолжать работу.

Настройка инвертора – полезные советы

Процедура сборки аппарата не отличается сложностью. Наиболее важным этапом является настройка инверторного аппарата. Может быть, что придется обратиться за помощью к специалисту.

1. Для начала нужно подключить 15 вольт к ШИМ с одновременным подключением одного конвектора. Так можно снизить нагрев и шумность во время работы.

2. Чтобы замыкать резистор нужно подключать реле. Оно подключается при окончании зарядки конденсаторов. За счет этого можно значительно снизить колебания напряжения во время подключения к электросети 220 вольт. Без резистора при прямом подключении возможен взрыв.

3. Проверить срабатывание реле замыкания резистора спустя пару секунд после подачи тока к плате ШИМ. Проконтролировать наличие на плате импульса прямоугольной формы, после отработки реле.

4. Подача питания 15 вольт на мост для проверки его работоспособности и правильности сборки. Сила тока должна быть не выше 100 мА на холостом ходу.

5. Проверка корректности размещения фаз. Применять осциллограф. На мостовую схему от конденсаторов через лампу подается 200 вольт с нагрузкой 200 Вт. На ШИМ выставляется частота 55 кГц. Подсоединяется осциллограф, проверяется форма сигнала и уровень напряжения (не более 350 вольт).

Для определения частоты аппарата следует медленно понижать частоту ШИМ до тех пор, пока на ключе IGBT не произойдет небольшой заворот. Полученное значение частоты нужно разделить на 2 и прибавить частоту перенасыщения. В итоге получится рабочее колебание частоты трансформатора.

Трансформатор аппарата не должен издавать никаких шумов. При их наличии необходимо проверять полярность. К диодному мосту можно подключать питание для теста через подходящую бытовую технику. К примеру, подойдет чайник, имеющий мощность 3000 Вт.

Идущие к ШИМ проводники нужно выполнять короткими. Их требуется скручивать и размещать дальше от источника помех.

6. Постепенно повышается ток при помощи резистора. При этом необходимо прислушиваться к инвертору и контролировать значения на осциллографе. На нижнем ключе не должно быть более 500 вольт. Среднее значение – 340. Если присутствуют шумы, то возможна поломка IGBT.

7. К свариванию приступать после 10 секунд. Проверяются радиаторы, если не нагрелись, то работу продлевать еще на секунд 20. После повторной проверки сваривание может продолжаться от одной минуты и дольше.

Безопасность

Все проводимые операции, за исключением проверки работоспособности, необходимо проводить исключительно на обесточенном оборудовании. Каждый элемент рекомендуется заранее проверить, чтобы после установки он не вышел из строя из-за перенапряжения. Основные правила электробезопасности также обязательны к выполнению.

Таким образом сделать самодельную инверторную сварку по силам практически каждому. Предложенное описание должно помочь разобраться во всех нюансах. Если изучить видео уроки и фото материалы, то собрать устройство не составит труда.

Как сделать сварочный инвертор своими руками

В бытность свою, занимаясь в мастерской ремонтом и мелким изготовлением различных устройств, столкнулся с проблемами ремонта инверторных сварочных аппаратов зарубежного производства. В первую очередь класса GYSMI . IMS и других подобных аппаратов с монтажом по гибридным технологиям. В условиях небольшой частной мастерской было довольно проблематично изготовить подобия таких плат с нанесением медного слоя на алюминий через теплопроводный диэлектрик. Отслоение медного слоя , а также нанесение его после испарения в результате выхода из строя силовых транзисторов или механических повреждений чинить в таких условиях практически невозможно.

Поэтому была поставлена задача,
сделать сварочный инвертор своими руками
, который по своим габаритным размерам мог бы быть встроен почти в любой корпус, применяемыми зарубежными изготовителями.

При этом он должен быть легко собираемым и легко крепящимся к корпусным деталям. Иметь в своей конструкции доступные элементы, и по возможности обеспечивать надёжную и долговременную работу на сварочных токах до 200 ампер и выше. Опять же по возможности обеспечить работу этого модуля в режиме стабилизации напряжения, что бы использовать в режиме полуавтоматической сварки в среде инертного газа. Чтобы можно было охватить крупноблочным ремонтом и модернизацией ещё и пользователей полуавтоматов с минимальным различием в технологическом плане. Одним из немаловажных критериев должна быть низкая себестоимость изделия в свете разворачивающейся конкурентной борьбы за обслуживание клиента.

И эта задача была выполнена — сделать сварочный инвертор своими руками удалось. Так появился инвертор AVT 200. В качестве прототипа была выбрана вполне апробированная схема несимметричного или косого моста. Было изучено некоторое количество литературы по этой тематике и приличное количество схем промышленного и любительского изготовления. Также было проведено некоторое количество экспериментов во время разработки схемотехники.

В результате всех этих действий было принято решение делать данное изделие двухплатным, без трансформатора тока, с гальванической связью с сетью основного контроллера, с максимально избыточной силовой частью. Всё-таки прокачать 200 ампер при таких габаритах довольно сложная задача. При этом должна быть унификация – управление не должно кардинально меняться при переходе на режимы работы MMA, TIG, MIG-MAG. В качестве контроллера была выбрана микросхема КА7552 или её более дорогой аналог FA5317 или FA5311. К сожалению, эти микросхемы предназначены для выполнения на их основе обратноходового преобразователя, но никак не прямоходового. Но проблема по переводу этих микросхем в нужный нам режим работы была решена очень простым способом. Режим работы микросхем задаётся внутренним источником калиброванного напряжения, потенциал которого и определяет коэффициент заполнения.

Это вход PWM компаратора — DT voltage. Но искусственно ограничивая максимальное напряжение на входе FB pin voltage, мы автоматически переводим микросхему в режим заполнения меньше 50% , что и желательно для прямоходового режима функционирования. Так как внутри микросхемы по входу FB pin voltage уже стоит и калиброванный источник напряжения, и калиброванное сопротивление для задания вытекающего тока, то нам остаётся только выбрать номинал резистора, который надо подключить параллельно входу FB pin voltage и минусу источника питания. Из всего ряда резисторов наиболее подходит номинал 4,7ком. Всё, мы перевели очень просто микросхему в режим работы, который будет применяться в нашем сварочном аппарате.

Следующее преимущество этого контроллера – низкое напряжение на входе компаратора, что позволяет использовать очень низкоомные резисторы, и соответственно терять на рассеивании в тепло небольшую мощность. При самых простых расчётах потери в тепло на эмиттерном резисторе будет падать не более 5 ватт.

Значит, мы можем отказаться от трансформатора тока и управлять сварочным аппаратом непосредственно измеряя только один параметр – ток эмиттера.

Теперь перейдём к системе регулирования тока. Наиболее оперативно за током как на входе, так и на выходе сварочного аппарата следят поцикловые системы. Однако из-за довольно нестабильной в условиях сильных электромагнитых помех работы компаратора, эта схемотехника применяется довольно редко. Наиболее распространено управление по среднему току. Хотя эта схемотехника сложней, и в ней присутствуют свои подводные камни в виде неустойчивости системы с автоматическим регулированием при неправильном выборе постоянных времени фильтров и индуктивности выходного дросселя, который включен в систему регулировки, применение её наиболее распространено в силу простоты настройки.

Но мы не ищем лёгких путей и останавливаем свой выбор именно на поцикловом слежении за током. Но для начала мы должны разобраться в том, как и что мы собрались регулировать. При токах 130 ампер и выше крутизна наклона токового плато становится очень небольшой. То есть начальный и конечный ток имеют очень небольшую дельту, или разницу. Это хорошо видно на простейшей модели ( модель 1 ).

При среднем токе порядка 155 ампер начало накачивающего импульса проходит с амплитудным значением в 152 ампера, а заканчивающая амплитуда равна 160 ампер. То есть дельта равна 8 ампер. Это равно 5% от среднего тока. Уменьшение индуктивности дросселя улучшит картину, но кардинальных изменений не будет. В реальных условиях на фоне больших электромагнитных помех возможны ложные срабатывания компаратора, и соответственно пропуски накачивающих импульсов. Что проявляется в наличии всяких посторонних звуков в трансформаторе и также перегрузочной работе силовой части. Что есть очень плохо и грозит выходом из строя силовых элементов.

С этой проблемой сталкивалось очень большое количество любителей инверторного сваркостроения, которые интересовались вопросом
как сделать сварочный инвертор
. И многие не решив задачу поциклового регулирования переходили на регулирование по среднему значению тока. Но есть вариант создания системы поциклового регулирования надёжно работающей и в таких специфических условиях. Нужно просто отключить компаратор на время всех переходных процессов и подмешать пилообразный сигнал в фазе, но с небольшой амплитудой. Вернее создать не совсем линейно-изменяющийся сигнал, совпадающий по фазе с циклом, а уже к нему подмешать сигнал с датчика тока и с задатчика тока. В этой ситуации наклон токового плато уже не будет иметь решающего значения, а будет учитываться в основном средняя составляющая этого сигнала. И если дельты изменения тока будет хватать для надёжного переключения, то это хорошо, а если нет, то вступает в работу дополнительный нарастающий сигнал. Что и обеспечивает надёжную работу узла компаратора, да и всего устройства в целом.

Узел, формирующий такой дополнительный сигнал, представлен на модели 2. Очень короткий импульс с выхода микросхемы открывает примерно на полмикросекунды транзистор, и соответственно примерно на микросекунду с учётом ёмкостной составляющей компаратор остаётся выключённым из процесса обработки токового сигнала. Для мощной модификации инвертора и для варианта полуавтомата ёмкость конденсатора на переходе коллектор – эмиттер составляет до 0,018 микрофарады. Увеличение больше этого значения может привести ток короткого замыкания до величин опасных для функционирования устройства в обычном режиме.

А схема этого узла предоставлена на рис 3. Точка А это и есть главная точка сумматора, где и формируется основной сигнал управления компаратором.

Получилась очень простая схема, состоящая только из пассивных элементов с низким входным сопротивлением и управлением током. То есть почти идеальный узел управления в условиях мощных помех. В готовом устройстве этот узел стоит недалеко от силового трансформатора и не испытывает никаких проблем от рядом стоящих излучающих узлов. Как с применением трансформатора на торе, так и с применением трансформатора на Ш-образном сердечнике.

Кстати такой же узел с токовым сумматором был применён в предыдущем варианте сварочного инвертора AVT 160 на контроллере UC3845, только пассивный RCD формирователь пилы там был заменён на стандартный транзисторный формирователь с задающего генератора. Ну а теперь перейдём к следующему узлу в инверторном сварочном аппарате AVT 200 — узлу драйверов. Несмотря на некоторое количество рекомендаций применять только драйвера на оптронах с гальванической развязкой, не соглашусь с такой постановкой вопроса. Драйвера на ТГР имеют вполне приличные параметры, просты в изготовлении и имеют наилучшее соотношение цена – качество. Даже некоторые неудобства с намоткой ТГР компенсируются простотой и дешевизной этого узла.

За прототип возьмём классический образец драйвера для мощных мосфетов и биполярных транзисторов с изолированным затвором и немного доработаем его. Доработка будет заключаться в уменьшении номинала затворных резисторов и применении биполярного транзистора BCX 53 в качестве разрядного. Выбор этого транзистора обусловлен его небольшой ценой и вполне достаточными характеристиками в нужном нам SMD корпусе. Изменение номиналов резисторов обусловлено конечной скоростью нарастания импульсов управления, формирующихся после ТГР. Всё, косметические изменения закончены. Конструктивно ТГР намотан жгутом их четырёх изолированных проводов на сердечнике CF138-T2012A.

Выбор сердечника обусловлен соотношением габаритов к поперечному сечению. У этого сердечника он максимален. Количество витков 4 по 30. В качестве проводов использован обычный телефонный провод. Возможно применение и советских сердечников НМ 2000 К 20-12-6 в количестве трёх штук и количеством витков 25. Но возможно и применение других сердечников, подходящих по размерам.

Диод VD1 и конденсаторы С1-С4 служат для создания отрицательного потенциала на коллекторе транзистора VT1 и соответственно запирающего сигнала для силового транзистора. Снижение этого потенциала при очень коротких импульсах управления всё равно не приводит до полного исчезновения за счёт ограничения минимальной длительности импульса блоком управления. И вдобавок к этому узел защиты от короткого замыкания отрабатывает за время меньшее, чем одна секунда и отключает полностью силовую часть. Поэтому надёжность этого узла довольно высока.

Следующий узел, какой мы будем рассматривать – это силовой блок. Выбор транзисторов для него обусловлен в первую очередь экономической составляющей. Зачем применять суперсовременные дорогие транзисторы, если старые добрые IRG4PC50U и IRG4PC50W вполне обеспечивают нужные мощностные характеристики. Если выбирать рабочую частоту не больше 40 кгц, то эти транзисторы покажут вполне приемлемые результаты. Выбрав более быстрые IRG4PC50W, мы можем не применять дополнительный снабберный блок, ну и соответственно при использовании IRG4PC50U применить полный комплект снабберных цепочек. В нашем устройстве их два. Один RCD снаббер стоит на плате рядом с силовыми транзисторами. А второй, регенеративный – на плате выходного выпрямителя.

При изготовлении сварочного аппарата, который будет использоваться на токе больше 200 ампер и в жёстких промышленных условиях мы обязательно поставим на плату ( рис 5. ) четыре силовых транзистора по два в параллель.

Этим обеспечится удвоение выходной мощности и распределение тепла на четыре точки теплосъёма. А это актуально, так как мы применяем один общий радиатор и слюдяные изолирующие прокладки толщиной 50 микрон. В свете озвученных ранее условий работы блока управления, перегруза по току в силовых транзисторах не будет. Соответственно и беспокоится о перегреве транзисторов при применении изоляторов не стоит.

Если наш сварочный аппарат будет использоваться в облегченных бытовых условиях и с ограничением максимального тока на уровне 160 ампер, то вполне закономерно применение только одной пары силовых транзисторов. Так как настроечных элементов на плате и схемотехнически не предусмотрено, то регулировку максимального тока будем осуществлять при помощи резисторов R52 – R56. Эти резисторы представляют собой просто кусок нихрома толщиной 1мм от 3-х килловатной нагревательной спирали. Длина – 25 мм, рабочая часть – 15мм. Рабочая часть – это часть свободная от полуды. Если поставить два таких резистора, то максимальный ток ограничим на уровне 120 ампер, если три – то 160ампер, если четыре – то ограничение произойдёт при токе 210 ампер. Все эти цифры довольно условные, ведь у нас ещё есть и состояние питающей сети и режим самой сварки – обычный, с короткой дугой и пр. Подгонку по максимальному току можно выполнить один раз, откалибровать сопротивления по номиналу, а потом просто вставлять нужное количество.

В идеале вместо четырёх резисторов ставится один, нужного нам номинала. Применение самодельного этого изделия обусловлено отсутствием в свободной продаже столь низкоомных резисторов.

А теперь перейдём к плате силового трансформатора. Эта плата при помощи стоек крепится к основной плате. Конструкция получается довольно жёсткой и легко крепящейся к нижней части корпуса посредством металлических уголков. Силовой трансформатор применён в данной конструкции тороидальный , из феррита CF 138 , конструктив – Т6325-С , что означает его физические размеры и наличие эпоксидного защитного покрытия. Применение такого трансформатора выгодно по нескольким причинам – обмотки располагаются вокруг сердечника и соответственно имеют максимальную теплопередачу в окружающую среду. Площадь окна сердечника геометрически намного больше, чем у таких же размеров, но Ш-образного. И ещё немаловажный фактор – это небольшие размеры по высоте, что при нашей двухплатной конструкции позволяет уложится в общую ширину конструктива меньше 120 мм , что бы можно было использовать данный силовой модуль как ремкомплект ко многим импортным инверторным сварочным аппаратам. Применяя сердечник в аппарате с током порядка 200 ампер нужно доработать феррит до нужных кондиций. Я использую два варианта доработки – один это просто сломать сердечник, предварительно сделав пазы по диаметру, а потом склеить эпоксидкой с зазором из кальки в 0,04 мм с каждой стороны. Есть и другой способ – это надрез алмазным отрезным кругом, толщиной 0,4 мм на две трети по сечению. Так получается виртуальный зазор, который ничем не уступает реальному, но проще. Для аппаратов с выходным током 150 ампер и менее можно просто увеличить процентов на 20 количество витков в обмотках и ничего не резать и не колоть.

Намотка и расчёт силового трансформатора стандартны и каких-либо тонкостей не имеют, кроме того, что можно применять обмоточные провода меньшего сечения в связи с хорошим охлаждением обмоток. На плате силового трансформатора ( рис 7 ) также установлен дополнительный блок регенеративного снаббера. Отличие от стандартной схемотехники только в одном – шины источника питания 300 вольт зашунтированы прямо на плате конденсатором 1 мкф 400 вольт. Что даёт полную компенсацию индуктивности проводов соединяющих источник 300 вольт и снаббер.

В остальном плата силового трансформатора особенностей не имеет. Дроссель выполнен на обычном трансформаторном железе стержневого типа с поперечным сечением 3,5 — 4 см.кв. длинной около 80 – 90 мм , количество витков – 10. Продолжение следует.

Автор статьи: Тараненко А. В.

Кроме статьи «Как сделать сварочный инвертор своими руками» смотрите также:

Сварочный на одном транзисторе. Как сделать сварочный аппарат инвертор своими руками?

Доброго времени суток господа радиолюбители. Каждый радиолюбитель и не только в своей практике сталкивается с проблемой соединения метала, причём такой толщины, что паяльник уже ни к чему. Вот и у меня была такая проблема, так что поведаю вам о том, как собирал сварочный инвертор. Но сразу предупреждаю, устройство не из лёгких. Если вы никогда не работали с преобразователями — не стоит браться за такую сложную схему.

Схема инвертора для сварочных работ

Уже давно начал заниматься силовой электроникой, начиная от автомобильных инверторов и заканчивая сварочными апаратами на 160 ампер! Так, как сам студент и денег не так уж много то выбрал схему с хорошей повторяемостью и немногим числом деталей!

Силовые конденсаторы взял на роботе, там же взял пару вентиляторов от кулеров, они хорошо подходят так как скоростные и обеспечивают хороший поток воздуха, один вентилятор взял большой, но не такой скоростной, он стоит на выдуве тёплого воздуха.

Микросхема задающего генератора UC3842, также можна использовать UC3843…UC3845, для розкачки силового транзистора использовал комплементарную пару КТ972-КТ973, силовой ключик irg4pf50w один спалил, но ничего, на радиорынке их много:)

Силовые дорожки усилил медной проволокой. Процес намотки трансформатора не сфотографировал, скажу лиш что первичка — 32 витка проводом 1.5 мм, вторичка — петля от кинескопа, как раз хорошо подошла! О трансформаторах на ферритовых кольцах .

Апаратик получится небольшой, в общем как раз то, что нужно для дачных работ. Результатом весьма доволен. С уважением, Колонщик.


Инвертор сварочный своими руками

Метод сварки металлов на сегодня насчитывает немало способов и большинство их основано на использовании электричества. Электросварка же в свою очередь, также подразделяется на несколько видов, в том числе и инверторный способ.

Последний стал популярен относительно недавно и до того, как на полках магазинов появились малогабаритные и легкие в переноске аппараты, домашняя сварка была уделом немногих. После массового внедрения сварочных инверторов оказалось, что принцип устройства и работы этого аппарата достаточно прост и при желании, собрать такой же можно самостоятельно.

Описание

Инвертор – это прибор преобразующий постоянный электрический ток в переменный, а в сварочном аппарате инверторного типа происходит двойное преобразование:

  1. Переменный ток силой не превышающей 5 ампер, с напряжением 220/380 вольт и частотой 50 Гц преобразовывается в постоянный с такими же значениями.
  2. Полученный постоянный ток преобразовывается в переменный с напряжением в несколько десятков вольт и силой тока до нескольких сотен ампер.

Такая трансформация более выгодна, поскольку получаемые характеристики сварочного тока имеют высокую стабильность и легко управляются, что дает возможность настроить оптимальный режим сварки при различных размерах свариваемых деталей.

Сварочные инверторы, это моноблочные приборы, и главное их достоинство – эргономичность. В отличие от сварочных трансформаторов, в том числе и выдающих постоянный ток, инверторы могут переноситься одним человеком, а обладающие небольшой мощностью, имеют вес всего в несколько килограмм и легко вешаются на плечо.

Преобразование происходит за счет трансформатора и электронных микросхем, требующих качественного охлаждения, поэтому в корпусе также размещается мощный вентилятор. Несмотря на кажущуюся сложность, сварочный инвертор можно собрать и своими руками. Такой прибор сможет обеспечить сваривание не хуже, чем его заводские аналоги.

Принцип работы

Основным элементом системы, является силовой трансформатор с выпрямителем. Его вторичная обмотка, сильно нагревается, поэтому при компоновке устройства, очень важно расположить ее на пути воздушного потока исходящего от вентилятора.

Выпрямленный ток пропускается через фильтр из триодов с высокой частотой коммутации, в результате, частота вторичного переменного тока может достигать значения в 50 КГц. Обратная зависимость частоты и габаритов электротехнического оборудования известна давно, что и позволило придать инверторам такие скромные размеры. Такой же принцип успешно используется везде, где необходима экономия пространства, например, в бортовой сети самолета или подводной лодки, частота электрического тока также измеряется тысячами герц.

В сварочном трансформаторе, производится преобразование электродвижущей силы, в то время, как в инверторе преобразуются высокочастотные токи, что позволило в разы уменьшить вес трансформатора и сократить расход материала на его изготовление. Для защиты от перегрузки, на вторичной стороне устанавливается плавкий предохранитель, который можно заменить с лицевой панели. Пользователь может регулировать силу подаваемого на электрод тока с помощью регулятора, значение тока выводится на цифровое табло.

Область применения

Трудно представить строительные работы, при которых не использовалась бы сварка. Сварочные инверторы существенно расширили область ее применения, так как обладают достаточно большой долей мобильности, в отличие от громоздких трансформаторных аппаратов. Сегодня инверторную сварку применяют:

  • Для сваривания деталей из черных металлов.
  • Для сваривания деталей из цветных металлов.
  • При необходимости сваривания в малопроходимых местах, например, в подземных туннелях трубопроводов.
  • Для сваривания фасонных деталей на производстве.
  • Для сварки в бытовых условиях.

В промышленности, для сваривания применяются инверторы с автоматической и полуавтоматической подачей сварочной проволоки, что позволяет унифицировать процесс и снизить долю ручного труда.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом инверторных сварочных аппаратов является их размер, поскольку до этого, варить приходилось либо на стационарном посту, либо же, перемещать тяжелый сварочный трансформатор с помощью подручных средств, до места сварочных работ.

Благодаря двойному преобразованию, сварочный ток инвертора не зависит от сетевого и поэтому остается всегда с постоянными значениями, что позволило избежать таких неприятных явлений при сварке как:

Инвертор универсален и подходит для сварки чугунных или цветных металлов соответствующими электродами, а также для аргонодуговой сварки неплавящимися электродами. Оператор имеет возможность регулировать ток в широких пределах.

Недостаток инверторов – это относительно высокая стоимость по сравнению с трансформаторами, но учитывая имеющиеся преимущества, он полностью нивелируется. Как и любая электроника, микросхемы аппарата требуют бережного отношения, поэтому рекомендуется периодически очищать внутреннее пространство от пыли.

Также электроника может выйти из строя в условиях низких температур или высокой влажности, поэтому окружающие условия должны согласовываться с паспортными данными прибора.

Как сделать своими руками?

Хотя инверторные сварочные аппараты в широкой продаже в современном исполнении, стали доступны относительно недавно, они не являются чем-то новым. По сути, добавилось только удобное цифровое управление и более современные электронные компоненты.

Принцип же работы, как и сам аппарат были разработаны несколько десятков лет назад, да и сегодня, многие схемы сборки актуальны. Собрать самостоятельно инвертор можно имея старые электротехнические детали, на основе современных электронных компонентов. Такой аппарат выйдет значительно дешевле, чем заводской аналог.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки аппарата понадобятся:

  • Ферритовый сердечник для силового трансформатора.
  • Шина из меди или проволока для создания обмоток.
  • Фиксирующая скоба для соединения половинок сердечника.
  • Термостойкая изолента.
  • Компьютерный вентилятор.
  • Транзисторы.
  • Паяльник, пассатижи, кусачки.

Схемы

На сегодняшний день, все схемы сварочных инверторов унифицированы и построены на основе использования импульсного трансформатора и мощных транзисторов типа MOSFET.

Каждый из производителей вносит незначительные изменения в виде фирменных разработок, однако, в общем функционал аппарата не претерпевает каких-либо существенных изменений.

За основу также может браться принципиальная схема Юрия Негуляева – ученого и разработчика отечественного сварочного аппарата инверторного типа.

Пошаговое руководство

  1. Для размещения всех элементов необходимо подобрать корпус. Рекомендуется использовать старый системный компьютерный блок, так как там уже предусмотрены отверстия для вентиляции.
  2. Необходимо увеличить прочность корпуса, так как вес агрегата может достигать до десяти килограмм. Для этого, в углах устанавливаются металлические уголки на резьбовом крепеже.
  3. Первичная обмотка трансформатора – намотка проволоки производится по всей ширине каркаса, это способствует стабильной работе трансформатора при перепаде напряжений. Для намотки используются только медные провода, при отсутствии шины, несколько проводов соединяются в пучок.
  4. Вторичная обмотка трансформатора – наматывается в несколько слоев, для этого используют несколько проводов сечением 2 мм, соединенных в пучок.
  5. Между обмотками необходим усиленный слой изоляции, во избежание попадания на вторичную обмотку сетевого напряжения.
  6. Между сердечником трансформатора и обмотками предусматривается воздушный зазор, для обеспечения циркуляции воздуха.
  7. Отдельно на ферритовом сердечнике выполняется трансформатор тока, при сборке закрепляющийся на плюсовой линии и соединяющийся с панелью управления.
  8. Транзисторы необходимо прикрепить к радиатору, но обязательно через термопроводящую диэлектрическую прокладку. Это обеспечит эффективный теплоотвод и защиту от короткого замыкания.
  9. Диоды выпрямляющего контура крепятся аналогичным способом, к пластине из алюминия. Выходы диодов соединяются неизолированным проводом сечением 4 мм.
  10. Силовые проводники внутри корпуса разводятся таким образом, чтобы исключить короткое замыкание.
  11. Вентилятор устанавливают на задней стенке, что сэкономит пространство и позволит обдувать сразу несколько радиаторов.

Электросхема сварочного инвертора

Настройка аппарата

После сборки аппарата необходима дополнительная настройка для получения корректных значений сварочного тока и напряжения:

  1. Подается сетевое напряжение, на плату и привод вентилятора.
  2. Необходимо дождаться полной зарядки силовых конденсаторов, затем проверить работу реле, убедившись что напряжение на токоограничивающем резисторе, установленном в цепи конденсаторов отсутствует, после чего замкнуть его.
  3. При помощи осциллографа определяется значение тока вырабатываемого инвертором, для чего замеряется периодичность импульсов, поступающих на обмотку трансформатора.
  4. Проверяется режим сварки на блоке управления, для чего вольтметр подключают к выходу усилителя осциллографа. В маломощных инверторах, значение напряжения достигает около 15 вольт.
  5. Проверяется работа выходного моста, путем подачи напряжения 16 вольт от блока питания. Следует помнить, что в режиме холостого хода, потребление блока составляет около 100 мА и это необходимо учитывать при проведении измерений.
  6. Тестируется работа с силовыми конденсаторами. Напряжение изменяют со значения 16 вольт на 220. Осциллограф подключают к выходным транзисторам и контролируют амплитуду сигнала, она должна быть идентичной с той, что была на испытаниях с пониженным напряжением.

Обслуживание и ремонт

Для сборки, обслуживания и необходимо иметь достаточный уровень электротехнических знаний. При отсутствии таковых и необходимости ремонта, пользователь может производить лишь текущее обслуживание:

  • Чистка аппарата от пыли – производится пылесосом при открытом корпусе. Если аппарат используется постоянно в строительных работах, то необходима регулярная чистка.
  • Замена предохранителя – защищает схемы аппарата от повреждений при перегрузке и коротких замыканиях.
  • Ремонт коммутирующих частей на сварочных кабелях.

Сварочный полуавтомат из инвертора

В технологических процессах требуется сваривание шаблонных деталей и наибольшего качества можно добиться используя автоматические и полуавтоматические сварочные установки с подачей проволоки для сваривания. Получить такое устройство из самодельного или промышленного инвертора, можно только при наличии соответствующих знаний и правильной перенастройке блока управления.

Дело в том, что источники питания для ручной и полуавтоматической сварки проектируются с различными вольтамперными характеристиками, и инвертор к которому добавлен только механизм для подачи проволоки, будет в итоге давать неровный шов с рваными краями.

  1. Следует помнить, что силовые конденсаторы и транзисторы в схеме инвертора, требуют дополнительных мер безопасности, в частности, обязательного наличия токоограничивающего резистора. Подача тока без него может привести к взрыву.
  2. Не следует удлинять сварочные кабели, их длина не может превышать 2,5 метра.

Сварочные аппараты прочно вошли в обиход домашних мастеров. Традиционные трансформаторы недорого стоят, легко ремонтируются, и такую конструкцию можно изготовить собственноручно.

Однако у них есть недостаток – для сварки металла толще автомобильного кузова, требуются высокие токи. Это дает нагрузку со стороны первичной обмотки 220 вольт, порядка 3-5 Вт.

Заварить трубу в квартире не удастся, по техническим условиям, ввод счетчика ограничен мощностью 3,5-5 Вт. Да и в частном доме гарантирован просад электроэнергии.

Для работы в бытовых условиях лучше пользоваться сварочным инвертором.
Этот прибор имеет меньшую мощность, компактные габариты и небольшую массу.

Стоимость такого автомата выше, чем обычного трансформаторного. Поэтому многие домашние «кулибины» изготавливают своими руками.

В отличие от трансформатора, при изготовлении которого вы боретесь с большим весом и толщиной вторичной обмотки, инвертор предлагает решить иные проблемы.

Схема сварочного инвертора может повергнуть в шок даже радиолюбителя со стажем, не говоря о домашнем мастере, познания которого сводятся к замене предохранителя.

Не стоит пугаться. Следуя инструкциям по сборке, любой радиолюбитель, умеющий держать в руках паяльник, соберет этот блок за несколько свободных вечеров.

Важно! Сварочный инвертор при работе использует токи высокой частоты, поэтому некоторые элементы сильно греются.

Любой , даже небольшой мощности, требует принудительного охлаждения. К этому добавим грамотное расположение компонентов внутри корпуса.

Разумеется, сам корпус должен быть снабжен проточными отверстиями для вентиляции. В противном случае постоянно будет срабатывать тепловая защита (необходимый элемент оборудования).

Предлагаем к рассмотрению варианты, как сделать сварочный своими руками.

Резонансный инвертор в фабричном корпусе

В качестве оболочки можно использовать привычный блок питания для компьютера. Чем старее будет возраст – тем лучше. 20 лет назад не жалели металла на стенки, и размеры блоков питания формата AT были крупнее.

От самого блока питания потребуется лишь вентилятор (если он в нормальном состоянии) и радиаторы охлаждения.
Поэтому исправность электрической начинки донора нас не интересует. Так будет дешевле его приобрести.

Инвертор построен на б/у элементной базе от старых мониторов и телевизоров. Если нет доступа к подобным «запасникам» — покупка радиоэлементов на рынке, не сильно обременит кошелек.
Подробный рассказ как сделать сварочный инвертор своими руками — видео

Важно! По этим дорожкам протекают токи до 25А, тонкая медь печатной платы перегорит от высокой температуры.

  • Любые цепи, относящиеся к силовым блокам, должны быть тщательно пропаяны тугоплавким припоем. В противном случае возможно возгорание деталей от искрения
  • Сетевой кабель выполняется сечением не менее 2,5 квадратов
  • Входной автомат должен быть рассчитан на ток нагрузки плюс 50%. В нашем случае – 16А
  • Высоковольтные цепи выполняются в двойной изоляции: на проводники надеваются несгораемые кембрики на основе слюды или стекловолокна
  • Резонансный дроссель не должен иметь металлического кожуха. Крепление только на клеммах – никаких металлических скоб. Иначе наводки нарушат его параметры
  • Проточная принудительная вентиляция – обязательное условие
  • Выходные силовые диоды должны быть защищены от пробоя по напряжению. Обычно применяются RC цепочки.
  • Важно! Невыполнение требований безопасности при монтаже силовой электроники приведет к порче оборудования, а в худшем случае – к травмам.

    Задаем для себя параметры будущего сварочного аппарата:

    • Ток нагрузки на выходе: 5 – 120А
    • Напряжение холостого хода 90В
    • Продолжительность нагрузки для электродов 2 мм – 100%, для электродов 3 мм – 80%. (при высокой температуре воздуха, время охлаждения увеличивается на 20%-50%)
    • Потребляемый ток на входе: не более 10А
    • Масса без силовых проводов 2 кг
    • Регулятор тока
    • Вольтамперная характеристика – падающая. Поэтому можно работать в режиме полуавтомата с СО2.

    Это достаточно простой сварочный инвертор, несмотря на то, что схема насыщенная:

    Все номиналы элементной базы указаны на схеме, дублировать их отдельным списком не имеет смысла. Сердце задающего генератора собрано на популярной микросхеме SG3524.

    Она используется в блоках питания компьютерных бесперебойников. Можно извлечь деталь из сгоревшего UPS.

    Особенность инвертора – крайне низкая потребляемая мощность (по меркам сварочника, разумеется) – не более 2,5 Вт. Это позволяет использовать его не только в гараже, но и в квартире с входным автоматом 16А.

    Силовой трансформатор собирается на сердечниках E42. Монтаж вертикальный, иначе не влезет в корпус. Подобные сердечники в изобилии присутствуют в старых ламповых мониторах, и дефицитом не являются в принципе. Для изготовления одного трансформатора потребуется «распотрошить» 6 мониторов.

    Из этих же деталей (которые останутся от разобранных трансформаторов) выполняем дроссель. Сердечники для остальных компонентов делаются из стандартного феррита 2000 НМ.

    Основа силового блока – мощные диоды и транзисторы, которые нуждаются в рассеивании тепла. Их можно установить на радиаторы от блока питания (в котором собирается инвертор), или набрать из тех же старых компьютерных мониторов.

    До включения вольтодобавки, холостой ход поддерживается величиной 35В. За счет такого малого напряжения силовая часть не перегружается. Длина схватываемой дуги составляет 3-4 мм. Это комфортное значение, позволяющее уверенно работать даже начинающим сварщикам.

    Выпрямленное напряжение имеет форму синуса (это особенность резонансных инверторов). Для окончательного сглаживания полуволн, необходимо уложить выходные кабели в ферритовые трубки индуктивностью 3-4mkH. Можно использовать фильтрующие кольца от того же блока питания для компьютера, и уложить провод в 2 витка.

    Дополнительная обмотка трансформатора добавляет напряжение, поэтому при начале работ дуга зажигается моментально, вне зависимости от атмосферных условий. Главное – качественная обмазка электродов.

    Трансформаторы тока подключены во вторичной обмотке. Это конструктивная особенность схемы – в первичной обмотке максимальный ток возможен лишь во время образования резонанса.

    Защита инвертора

    Залипание электрода предотвращает полевой транзистор IRF510.
    На схеме хорошо видно этот участок. Им же обеспечивается плавный пуск. Отметим, что такое устройство добавляет комфорта для неопытного сварщика.

    На микросхеме SG3524, вход shutdown прерывается в трех случаях:

    1. Срабатывание термодатчика
    2. Блокировка транзисторной схемой при коротком замыкании
    3. Отключение тумблером.

    Важно! Самодельный сварочный инвертор не имеет заводского сертификата безопасности. Поэтому защита оператора – это ответственность создателя устройства.

    В схеме предусмотрены основные моменты безопасности, их не следует исключать из конструкции. Корпус не должен иметь лишних отверстий (кроме вентиляционных) и открытых полостей. Силовые выходные клеммы устанавливаются на термостойких прочных изоляторах.

    Итог:
    Собрать инвертор своими руками возможно. Пусть вас не пугает множество деталей в схеме – это забота разработчика. Настраивать готовое изделие не придется, сварочник сразу готов к работе. При условии, что вы все правильно припаяете и скомпонуете модули в корпусе.

    Вашему вниманию представлена схема сварочного инвертора, который вы можете собрать своими руками. Максимальный потребляемый ток — 32 ампера, 220 вольт. Ток сварки — около 250 ампер, что позволяет без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне магазинных, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

    На рисунке 1 приведена схема блока питания для сварочного.

    Рис.1 Принципиальная схема блока питания

    Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8
    Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3мм
    Вторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1мм
    Вторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2мм
    Вторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35мм
    Все обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.

    Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

    На рисунке 2 — схема сварочника. Частота — 41 кГц, но можно попробовать и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

    Трансформатор на 41кгц — два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора сделаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу от кассового аппарата. Вторичка делается из трех слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции между собой, для лучшей проводимости высоко- частотных токов, контактные концы вторички на выходе трансформатора спаяны вместе.

    Дроссель L2 намотан на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 — 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо, вторичка 85 витков провод толщиной 0.5мм.

    Сборка сварочного

    Намотка трансформатора

    Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

    Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект!

    И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.

    Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна ферритового сердечника.

    У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

    Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220 вольт 0.13 ампера или больше.

    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.

    Настройка

    Подать питание на ШИМ 15вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле.

    Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220вольт.

    Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000мк 400V, для этого эта мера и нужна.

    Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

    Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

    Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

    Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16вольт.

    Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

    Ток потребления при этом не должен превышать 100мА на холостом ходу.

    Убедится в правильной фразировке обмоток силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа.

    Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

    Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку 220вольт 150..200ватт предварительно установив частоту ШИМ 55кГц подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

    Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения, например перенасыщение 30кГц делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

    Ток потребления моста должен быть около 150ма и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

    Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

    Подать питание на мост уже через чайник 2200ватт, а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть — убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

    Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

    Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

    Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

    Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше — ширина больше, ток меньше — ширина меньше.

    Ни какого шума быть не должно иначе выйдут из строя
    IGBT
    .

    Добавлять ток и слушать, смотреть осциллограф на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

    Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

    Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо. Дойти до максимального тока, ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340вольт обычно.

    Начинать варить, в начале 10 секунд. Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4мм трансформатор горечеватый

    Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов, варить уже тяжело, человек устает, хотя варится классно, трансформатор горяченький, да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния и можно варить снова до опупения.

    Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY и др. файлы

    Евгений Родиков (evgen100777 [собака] rambler.ru).
    По всем возникшим вопросам при сборке сварочника пишите на E-Mail.

    Список радиоэлементов
    Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
    Блок питания

    Линейный регулятор

    LM78L15

    2 Поиск в Fivel В блокнот

    AC/DC преобразователь

    TOP224Y

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    ИС источника опорного напряжения

    TL431

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Выпрямительный диод

    BYV26C

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Выпрямительный диод

    HER307

    2 Поиск в Fivel В блокнот

    Выпрямительный диод

    1N4148

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Диод Шоттки

    MBR20100CT

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Защитный диод

    P6KE200A

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Диодный мост

    KBPC3510

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Оптопара

    PC817

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    C1, C2 10мкФ 450В 2 Поиск в Fivel В блокнот

    Электролитический конденсатор 100мкФ 100В 2 Поиск в Fivel В блокнот

    Электролитический конденсатор 470мкФ 400В 6 Поиск в Fivel В блокнот

    Электролитический конденсатор 50мкФ 25В 1 Поиск в Fivel В блокнот

    C4, C6, C8 Конденсатор 0.1мкФ 3 Поиск в Fivel В блокнот

    C5 Конденсатор 1нФ 1000В 1 Поиск в Fivel В блокнот

    С7 Электролитический конденсатор 1000мкФ 25В 1 Поиск в Fivel В блокнот

    Конденсатор 510 пФ 2 Поиск в Fivel В блокнот

    C13, C14 Электролитический конденсатор 10 мкФ 2 Поиск в Fivel В блокнот

    VDS1 Диодный мост 600В 2А 1 Поиск в Fivel В блокнот

    NTC1 Терморезистор 10 Ом 1 Поиск в Fivel В блокнот

    R1 Резистор

    47 кОм

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    R2 Резистор

    510 Ом

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    R3 Резистор

    200 Ом

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    R4 Резистор

    10 кОм

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Резистор

    6.2 Ом

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    Резистор

    30Ом 5Вт

    2 Поиск в Fivel В блокнот

    Сварочный инвертор

    ШИМ контроллер

    UC3845

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    VT1 MOSFET-транзистор

    IRF120

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    VD1 Выпрямительный диод

    1N4148

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    VD2, VD3 Диод Шоттки

    1N5819

    2 Поиск в Fivel В блокнот

    VD4 Стабилитрон

    1N4739A

    1 Поиск в Fivel В блокнот

    VD5-VD7 Выпрямительный диод

    1N4007

    3 Для понижения напряжения Поиск в Fivel В блокнот

    VD8 Диодный мост

    KBPC3510

    2

    Инверторная сварка быстро вошла в рабочую сферу мобильных бригад и отдельных специалистов, выполняющих заказы по вызову. Наличие такого сварочного аппарата полезно и каждому хозяину в гараже или частном доме. Компактные размеры устройства, малый вес и высокие показатели качества шва, выгодно выделяют его на фоне крупных трансформаторов. К сожалению, магазинная цена позволяет не всем стать владельцем этого оборудования. Но для тех, кто умеет работать своими руками выход есть — это самодельный сварочный инвертор. Какие инструменты и материалы понадобятся для его создания? Как собрать основные узлы? Что включается в обслуживание и ремонт самодельного устройства?

    Решая создать аппарат из сподручных деталей, доступный по цене, и пригодный для сварки дома или на небольших заказах, следует осознавать реальность результата. Самодельный инверторный сварочный аппарат значительно проигрывает во внешнем виде перед магазинными аналогами. Для солидного частного предпринимателя, специализирующегося на проводке отопления, установке ограждений, металлических дверей и иных услуг, такой агрегат будет выглядеть не авторитетно.

    Но простой сварочный инвертор своими руками отлично подойдет для личных нужд в частном доме, или работах в гараже. Такой аппарат будет способен потреблять 220V от сети, преобразовывать их в 30V, а силу тока увеличивать до 200А. Этого вполне достаточно для работы электродами диаметром 3 и 4 мм. Качество шва будет лучше громоздкого трансформатора, поскольку переменный ток преобразуется в постоянный, и затем обратно в переменный, но с высокой частотой.

    Такие инверторы сгодятся для сварки забора, ворот, собственного отопления, дверей. Его удобно переносить, и даже варить с ним, повесив на плечо. Если новичок будет усердно тренироваться, смотреть видео и пробовать на практике накладывать швы, то станет возможным сварка тонких листов стали. Впоследствии можно усовершенствовать схемы сварочных инверторов, своими руками добавив в них механизм подачи проволоки, барабанное крепление и газовые клапана, чтобы получился полуавтомат. Возможна и переделка под аргоновую сварку.

    Необходимые детали и инструменты

    Для создания инверторного сварочного аппарата своими руками не обойтись без похода в магазин или на рынок. Собрать его абсолютно бесплатно, из предметов в гараже, невозможно. Но итоговая стоимость будет в три раза дешевле покупки готовой продукции. В сварочниках и их создании применяются:

    • набор отверток;
    • пассатижи;
    • паяльник, для изготовления электрической платы;
    • дрель, для отверстий под переключатели и вентиляцию;
    • ножовка;
    • листовой металл под корпус;
    • болты и саморезы;
    • приборы и кнопки на панель;
    • конденсаторы, транзисторы и диоды;
    • медная шина для обмотки;
    • провода для соединения всех узлов;
    • элементы для сердечника;
    • изоляционная бумага и изолента;
    • силовые и рабочие кабеля.

    Перед тем, как приступить к созданию сварочного инвертора своими руками, схема которого уже должна быть распечатана на бумаге, стоит посмотреть несколько видео от специалистов о пошаговой сборке. Это поможет увидеть наглядно с чем придется столкнуться, и сравнить результат. Далее предоставляется поэтапная инструкция о том, как сделать сварочный инвертор своими руками. Допускаются некоторые отклонения и вариации, в зависимости от того, какой мощности аппарат необходим на выходе, и какие подручные материалы имеются в наличии.

    Трансформатор

    Электрическая составляющая инвертора начинается с трансформатора. Он отвечает за понижение напряжения до рабочего уровня, безопасного для жизни, и повышения силы тока, до величины способной плавить металл. Прежде всего необходимо выбрать материал для сердечника. Это могут быть заводские стандартные пластины или самодельный каркас из листового железа. Видео в сети помогает увидеть главный принцип этой конструкции, независимо от используемых вариантов.

    Сварочные трансформаторы лучше мотать из медной шины, поскольку оптимальные характеристики — это достаточная ширина и небольшое сечение. Такие параметры позволят задействовать все физические ресурсы материала. Но если такой шины нет, то можно воспользоваться проводом другого сечения. Все это влияет на степень нагрева изделия во время работы.

    Трансформатор мотается вручную и состоит из двух частей: первичной и вторичной обмоток. Для инвертора своими руками подойдет:

    • Феррит 7 х 7. Первичную обмотку создают из провода ПЭВ 0.3 мм, который наматывают ровно, виток к витку, 100 оборотов.
    • Следующий слой — это изолирующая бумага. Подойдет лента от кассового аппарата или стеклоткань. Первая сильно темнеет при нагреве, но сохраняет свои свойства.
    • Вторичную обмотку наносят в несколько уровней. Первым идет ПЭВ 1.0 мм в 15 оборотов. Поскольку витков мало, их следует распределить по всей ширине равномерно. Их покрывают лаком и слоем бумаги.
    • Второй уровень состоит из ПЭВ 0.2 мм в 15 оборотов, с последующей изоляцией, аналогичной предыдущим слоям.
    • Заключительный уровень изготавливается из ПЭВ 0.35 в 20 оборотов. Изолировать слои можно и второпластовой лентой.

    Корпус

    Когда главный элемент инвертора своими руками создан, можно заняться изготовлением корпуса. Ориентироваться можно на ширину трансформатора, чтобы он свободно помещался внутри. От его размеров стоит рассчитать еще 70% требуемого места под остальные детали. Защитный кожух можно собрать из листа стали 0.5 — 1.0 мм. Углы можно соединить сваркой, болтами, или сделать цельными стороны на гибочном станке (что потребует дополнительных расходов). Понадобится предусмотреть ручку или крепление под ремень для переноса инвертора.

    Создавая корпус стоит предусмотреть легкую разборку и доступ к основным элементам в случае ремонта. Необходимо сделать отверстия на лицевой стороне под:

    • переключатели силы тока;
    • кнопку питания;
    • световые диоды, сигнализирующие о включении;
    • разъемы под кабеля.

    Магазинные сварочные инверторы красятся порошковым покрытием. В домашнем производстве подойдет обычная краска. Традиционными цветами для сварочных аппаратов являются красный, оранжевый и синий.

    Охлаждение

    В корпусе нужно просверлить достаточно отверстий для вентиляции. Желательно, чтобы они находились в противоположных сторонах напротив друг друга. Понадобиться и вентилятор. Им может стать кулер из старого компьютера. Устанавливать его нужно работой на вытяжку горячего воздуха. Приток холодного производится через отверстия. Разместить кулер стоит максимально близко к трансформатору, — самому горячему элементу устройства.

    Преобразование тока

    Схема сварочного инвертора обязательно включает диодный мост. Он отвечает за изменение напряжения в постоянное. Пайка диодов осуществляется по схеме «косого моста». Эти элементы тоже подвержены нагреву, поэтому крепить их следует на радиаторы, которые доступны в старых системных блоках. Для их поиска можно обратиться в ремонтные мастерские по компьютерам.

    Два радиатора размещаются по краям диодного моста. Между ними и диодами необходимо установить прокладки из термопласта или другого изолятора. Выводы направляются к контактным проводам транзисторов, которые отвечают за возврат тока в переменный, но с повышенной частотой. Соединенные вместе провода должны иметь длину 150 мм. Трансформатор и диодный мост рекомендуется разделять внутренней перегородкой.

    В схеме инвертора обязательно наличие конденсаторов, с последовательным соединением. Они отвечают за уменьшение резонанса трансформатора и минимизацию потерь в транзисторах. Последние открываются быстро, а закрываются медленно. При этом появляются потери тока, которые конденсаторы компенсируют.

    Сборка и укомплектовка

    После создания всех составляющих устройства можно переходить к сборке. На основание крепится трансформатор, диодный мост, электронная схема управления. Происходит соединение всех проводов. На наружную панель фиксируются:

    • переключатели резистора;
    • кнопка включения;
    • световые индикаторы;
    • ШИМ-контроллер;
    • разъемы под кабеля.

    Держатель и зажим для массы лучше купить готовые, потому что они более безопасные и удобные. Но возможно изготовить держатель и самостоятельно, из стальной проволоки диаметром 6 мм. Когда все детали установлены и подключены, можно приступать к проверке аппарата. Меряется исходное напряжение. При 15V оно не должно показывать выше 100А. Осциллографом тестируется диодный мост. После, испытывается временная пригодность к работе, путем слежения за нагревом радиаторов.

    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.

    схема самодельной инверторной сварки и как сделать аппарат?

    На чтение 10 мин Просмотров 10.8к. Опубликовано
    Обновлено

    Для того чтобы собрать сварочный инвертор своими руками, не обязательно обладать глубокими познаниями в физике, разбираться профессионально в технике, электричестве и т.д.

    Необходимо только выполнять все по схеме и знать, хотя бы на минимальном уровне механизм действия данного оборудования. Желающим создать инвертор в более экономном и простом варианте, следует знать, что технические особенности и КПД по сути одинаковые от аналогов конструкции.

    Характеристики самодельного инвертора

    Один из важных вопросов для специалистов по сварке – как сделать своими руками. Процесс можно выполнить при помощи схемотехники сварочных инверторов.

    Прежде чем собирать эффективный сварочный инвертор необходимо выделить следующие технические характеристики оборудования:

    • на одном из транзисторов сила тока, который проходит через вход, должна составлять 32 ампера;
    • 250 ампер – показатель силы тока, который создается при выходе из аппарата;
    • напряжение должно быть до 220 вольт.

    Для того чтобы создать самый простой сварочный инвертор необходимо соединить следующие элементы в один механизм:

    • силовой блок;
    • питательный блок на тиристорах;
    • драйвера для силовых ключей.

    Материалы для его сборки

    Чертеж инверторного сварочного аппарата.

    Прежде чем начать собирать , мастер должен подготовить необходимые инструменты и материалы, которые могут понадобиться ему в работе.

    В первую очередь:

    • различного типа отвертки;
    • паяльное устройство, чтобы соединять детали в электронной схеме;
    • нож;
    • инструмент для вырезки на металлической поверхности;
    • резьба, как крепежная деталь;
    • поверхность с небольшой толщиной из металла;
    • детали, благодаря которым формируется электросхема инверторного сварочного аппарата;
    • провод из меди и полосы, чтобы обмотать трансформатор потребуется;
    • стеклоткань;
    • слюда;
    • текстолиты;
    • обычная термобумага, использующаяся в кассовых аппаратах.

    Схема сварочного аппарата используется для сборки оборудования в домашних условиях с напряжением от электросети в 220 вольт.

    Но если есть надобность, то используют схемы сварочных аппаратов, работающие на трехфазовой электросети с напряжением в 380 вольт. У таких оборудований есть достоинства, среди которых выделяют высокий показатель КПД, в отличие от однофазовых конструкций.

    Блок питания агрегата

    В блоке питания сварочного инвертора самой важной деталью является , мотающийся при феррите в Ш7*7 либо 8*8.

    Блок питания инвертора.

    При помощи данного механизма обеспечивается подача регулярного напряжения и создается за счет 4-х обмоток:

    1. Первичная.
      Сто кругов проводом ПЭВ в диаметре 0,3 миллиметра.
    2. Первая вторичная.
      15 кругов проводом ПЭВ в диаметре 1 миллиметр.
    3. Вторая вторичная.
      15 кругов ПЭВ в диаметре 0,2 миллиметра.
    4. Третья вторичная.
      20 кругов в диаметре 0,3 миллиметра.

    После того как будет выполнена первичная обмотка и проведена изоляция её сторон за счет стеклоткани, её также обматывают в экранирующий провод. Каждый виток должен целиком покрывать защитный слой.

    Обмотка экранирующим проводом должна быть в таком же направлении, как и первичная обмотка. Стоит обратить внимание на одинаковость диаметров двух видов обмоток.

    Этим же правилом пользуются и для других видов: при наматывании на каркас трансформатора, изоляции друг от друга проводов за счет стеклоткани либо при использовании простого малярного скотча.

    Для стабилизации напряжения в области 20-25 вольт, что поступает в блок питания через реле, подбирается резистор для электронных схем. Главной особенностью рассматриваемого механизма выступает изменение переменного тока в регулярный.

    Добиться этого можно, используя диод, формирующийся при выполнении схемы «косой мост». Бывает так, что при эксплуатации аппарата диод перегревается, из-за чего приходится проводить монтаж на радиаторах и нередко ремонт блока питания. Альтернативным вариантом радиаторам является охлаждающая деталь от старой техники.

    Монтаж диодного моста подразумевает под собой применение 2-х радиаторов: верх через прокладку из слюды присоединяют к одной батареи, а низ через поверхность термопасты ко второй батареи.

    Мост из диодов должен выводиться в том направлении, куда направлен вывод транзистора. За счет этого постоянный ток превращается в переменный с высокими частотами.

    Соединительный провод этих выводов максимум может достигать длины в 15 сантиметров. Металлический лист необходимо расположить между блоком питания и инверторной частью аппарата и приварить к «телу» оборудования.

    Силовой блок

    Изготовление сварочного инвертора.

    Силовой блок – это основа трансформатора в сварочном инверторе. С его помощью уменьшается показатель напряжения тока с высокими частотами, а сила наоборот повышается. Для создания в трансформаторе силового блока требуется использование сердечников. Чтобы создать небольшой зазор рекомендуется воспользоваться обычной газетной бумагой.

    С каждым наложенным слоем, чтобы обеспечить термоизоляцию необходимо наматывать ленту от кассового аппарата для достижения хорошей износоустойчивости. Вторичную обмотку создают на основе 3-х полосовых слоев из меди, изолирующиеся друг от друга за счет ленты фторопласта.

    Большинство мастеров обматывают понижающий трансформатор толстым проводом из меди, однако, это ошибочное действие. С таким трансформатором простой сварочный инвертор будет работать с высокочастотным током, вытесняющим наружу проводник без нагревания деталей внутри.

    Оптимальнее всего формировать обмотки, используя проводник с широкой поверхностью, иными словами применить широкую медную полосу.

    Вместо термоизоляционного поверхностного слоя специалисты иногда заменяют на простую бумагу. Она не так устойчива, как термоизоляционная либо лента в кассовом аппарате. Повышенная температура влияет только на потемнение ленты, однако её износоустойчивость остается на первоначальном уровне.

    Инверторный блок

    Основная функция простого заключается в преобразовании постоянного тока, который формируется при помощи выпрямителя аппарата в переменный высокочастотный ток.

    Чтобы решить данную ситуацию, специалисты используют силовой транзистор, и высокие частоты с открывающимся и закрывающимся каналом. Рассматриваемый механизм в оборудовании отвечает за изменение постоянного тока в переменный с высокими частотами.

    Рекомендуется использовать не один мощный транзистор, а пару со средней мощностью. Благодаря конструктивному подходу к проблеме стабилизируется частота тока и уменьшится шум во время сварки.

    Инверторный сварочный аппарат сделать своими руками можно по электросхеме, где указывается и как последовательно соединять конденсаторы.

    Их используют в следующих случаях:

    1. Минимализация выброса в трансформаторе.
    2. Минимализация потерь в трансформаторном блоке, появляющиеся в момент отключения аппарата от сети.
      Это происходит за счет того, что транзистор открывается с большей скоростью, чем закрывается – ток теряет свою мощность, что влечет за собой перегрев ключей в блоке транзистора.

    Система охлаждения агрегата

    Электрическая схема инвертора для сварки.

    Стоит отметить, что большинство силовых элементов в сварочном оборудовании имеют свойство сильно нагреваться во время эксплуатации, из-за чего оно может сломаться.

    Дабы избежать таких ситуаций, то эффективнее всего во все блоки аппарата, помимо радиатора, установить вентилятор, охлаждающий механизм во время работы – своеобразную систему охлаждения.

    Её можно самостоятельно сделать при наличии мощного вентилятора. Зачастую используют один с направлением воздушного потока в сторону понижающегося силового трансформатора.

    С вентилятором, у которого небольшая мощность от компьютера, например, может понадобиться до 6 штук, из которых три устройства устанавливается возле силового трансформатора с направлением воздушного потока в обратную сторону.

    Чтобы избежать перегрева, самодельный сварочный инвертор должен работать вместе с термодатчиком. Он устанавливается на греющий радиатор. Если радиатор достигает максимальное значение температуры, он автоматически отключает подачу тока.

    Для более эффективного функционала системы охлаждения агрегата, корпус должен быть оснащен заборщиком воздуха с правильным его выполнением. Через его решетки проходит воздушный поток во внутренние системы аппарата.

    Сборка инвертора своими руками

    Важным вопросом остается, как сделать ? В первую очередь нужно выбрать корпус с надежной защитой либо сформировать его самому при помощи листового металла, где толщина должна достигать не меньше, чем 4 миллиметра.

    За основу, где монтируется для инверторной сварки, используют листовой гетинакс с толщиной не меньше, чем 5 миллиметров. Сама конструкция будет располагаться на основании благодаря скобам, изготовленным самостоятельно из медных проволок в диаметре с 3 миллиметрами.

    Чтобы создать электронные платы в электрических схемах сварочного аппарата, используют фольгированный текстолит, у которого толщина достигает 1 миллиметр. Монтируя магнитопроводы, которые в период эксплуатации имеют свойство греться, необходимо помнить о зазорах между ними. Они нужны, чтобы воздух мог свободно циркулировать.

    С целью автоматического управления сварочным инвертором, сварщик должен купить и подсоединить к нему специальный контроллер, отвечающий за стабильность силы тока. От него также зависит, будет ли величина напряжения подачи мощной.

    Для более удобной эксплуатации самодельного агрегата, во внешнюю часть монтируется орган управления. Он может выступать в виде тумблера для активации аппарата, ручкой в переменном резисторе, благодаря ей контролируется подача тока либо зажим для кабеля и сигнальный светодиод.

    Собрать сварочный инвертор своими руками достаточно просто, если придерживаться всех правил, соблюдать инструкцию и строго идти по назначенной схеме.

    Схема изготовления инвертора своими руками.

    Диагностика самодельного инвертора и его подготовка к работе

    Собрать самодельный не весь процесс. Подготовительный этап также считается важной частью всей работы, где необходимо проверить, правильно ли работают все его системы, и как нужно настроить нужные параметры.

    В первую очередь проводится диагностика оборудования, а именно подача напряжения 15 вольт на контроллер и охлаждающую систему сварочного аппарата, чтобы проверить их выдержку. Благодаря этому проверяется функционал механизмов и избежание перегревания во время эксплуатации агрегата.

    При полной зарядке конденсаторов в агрегате, подключается к электросети реле, отвечающее за замыкание резисторов. С прямой подачей, без реле, есть риск взрыва аппарата.

    При функциональности реле, напряжение в аппарат подается до 10 секунд. Достаточно важно узнать, сколько инвертор может во время сварки функционировать. Для этого он тестируется на протяжении 10 секунд. Если радиатор остается с прежней температурой, то время можно установить до 20 секунд, и т.д. до целой минуты.

    Обслуживание самодельного сварочного инвертора

    Чертеж сварочного инвертора для сборки своими руками.

    Для того, чтобы простой сварочный инвертор сделанный своими руками смог долго работать, за ним необходим грамотный уход. При поломке сварочного оборудования требуется снять корпус и аккуратно прочистить механизм при помощи пылесоса. В частях, куда он не достается можно воспользоваться кисточкой и сухой тряпкой.

    В первую очередь, нужно провести диагностику всего сварочного оборудования – проверяется напряжение, его вход и течение. При отсутствии напряжения необходимо проследить за функциональностью блока питания.

    Также проблема может заключаться в сгоревших предохранителях конструкции. Слабым место считается и датчик, измеряющий температуру, который не ремонтируется, а заменяется.

    После проведения диагностики необходимо обратить внимание на качество соединения электронных систем оборудования. Затем выявить некачественное скрепление на глаз либо используя специальный тестер.

    При выявлении данных неполадок, они устраняются тотчас за счет доступных деталей, чтобы не спровоцировать перегрев и поломку всего сварочного оборудования.

    Итог

    Ошибочно считать, что созданный самостоятельно аппарат не позволит вам эффективно выполнять необходимую работу. Самодельным устройством с легкой схемой сборки можно сваривать элементы при помощи электрода в диаметре до 5 миллиметров и длиной дуги до 10 миллиметров.

    После того, как самодельное оборудование будет включено в цепь, необходимо выставить автоматический режим с конкретным значением силы тока. Напряжение в проводе может быть около 100 вольт, что свидетельствует о каких-либо неполадках.

    Чтобы устранить проблему надо найти схему сварочного инвертора, разобрать его и проверить насколько правильно он был собран.

    Благодаря такому самодельному аппарату сварщик не только может сваривать однородный, темный металл, но также цветной и различные сплавы. Собирая такое устройство, необходимо помимо основ электроники, также иметь свободный период времени, чтобы осуществить задуманное.

    Сварочный процесс при помощи инвертора – это нужная вещь в доме каждого мужчины для любых бытовых и промышленных целей.

    Маленький сварочный аппарат своими руками. Сварка, сварочный аппарат своими руками: теория, схемы

    Не секрет, что сварочный аппарат своими руками для человека, знакомого с электротехникой, сделать не так уж трудно. Особенно это имеет смысл, если он предназначен для использования в личном хозяйстве, где применяется лишь время от времени.
    В этом случае самодельный сварочный аппарат, себестоимость которого намного ниже заводского, вполне способен его заменить. Детали для его конструкции свободно можно снять с различных электрических бытовых устройств, вышедших из строя или, в случае необходимости, изготовить и собрать самому. Схемы таких аппаратов могут быть различными. Решающим фактором здесь обычно выступает доступность деталей и материалов.

    Выбор подходящей схемы сварочного аппарата

    Все сварочные аппараты дуговой электросварки делятся на инверторные и трансформаторные. Сразу необходимо отметить, что вопрос о том, как сделать сварочный аппарат самостоятельно, во многом зависит от возможности достать детали от определенной бытовой техники. Если все детали приобретать по рыночным ценам, то в результате себестоимость будет приближаться к цене фирменного аппарата, уступая ему в эффективности. Именно поэтому нужно иметь определенные знания в области электротехники и знать, где какая деталь ставится и где ее можно снять бесплатно или за небольшую цену.

    Число витков на первичной обмотке должно быть порядка 240. При этом для обеспечения возможности регулировки сварочного тока с шагом от 20 до 25 витков делаются несколько отводов. Вторичную обмотку наматывают медной проволокой сечением от 30 до 35 мм в количестве от 65 до 70 витков. Для регулировки сварочного тока на ней тоже нужно сделать отводы. Изоляция вторичной обмотки должна быть особенно надежной и теплостойкой, поэтому ей стоит уделить особое внимание. Каждый из слоев необходимо проложить дополнительной изоляцией из хлопчатобумажной ткани.

    Трансформаторный сварочный аппарат может использовать для работы переменный или постоянный ток. Первый из них самый простой по устройству, но сложнее в использовании. Для постоянного тока его достаточно несложно доработать, установив диодный мост. Подобный аппарат надежен, долговечен и неприхотлив в использовании, но имеет значительный вес и чувствителен к перепадам напряжения в электросети. Если оно падает ниже 200 В, становится очень сложно зажигать и удерживать электрическую дугу.

    В отличие от трансформаторного инверторный сварочный аппарат, благодаря применению современных электронных деталей, имеет сравнительно небольшой вес. Его вполне может носить на плече один человек. Такой аппарат обладает устройством стабилизации тока, что очень облегчает работу при сварке. Понижение напряжения для него помех практически не создает, и он может работать от бытовой электросети. Однако инверторный аппарат очень чувствителен к перегреву и требует большой осторожности в работе, иначе он легко выходит из строя.

    Сборка трансформаторного сварочного аппарата

    Главной деталью такого аппарата является трансформатор. Основной характеристикой его должна быть способность стабильно держать рабочий ток, а это опирается на такой показатель, как внешняя вольт-амперная характеристика блока питания. Иными словами, ток сварки не должен значительно отличаться от тока, производимого коротким замыканием.

    Для этого ток необходимо ограничить одним из таких способов, как увеличение магнитного рассеяния трансформатора, балластное сопротивление или установка дросселя. Сам трансформатор можно снять со сгоревшей высокочастотной микроволновой печи. Если доступа к нему нет, то можно изготовить сварочный трансформатор своими руками.

    Для изготовления сердечника нужно приобрести пластины из трансформаторного железа. Площадь сердечника в идеале должна составить от 40 до 55 см², при таких показателях обмотка не будет излишне перегреваться. Первичные обмотки для самодельных сварочных трансформаторов должны состоять из толстой термостойкой медной проволоки сечением не менее 5 мм, а лучше более, заключенной в стеклотканевую или хлопчатобумажную изоляцию. Пластиковую или резиновую изоляцию для таких целей применять не рекомендуется, поскольку она менее стойка к перегреванию и легче пробивается, что вызывает короткое замыкание на первичной обмотке.

    Нужно помнить, что вторичную обмотку сварочного трансформатора нужно наматывать на обеих сторонах сердечника. Ее можно соединить либо последовательно, либо встречно-параллельно. При этом нужно помнить, что обмотка должна производиться на обеих сторонах в одном направлении. После этого трансформатор помещается в металлический корпус. С его торца вырезаются отверстия для охлаждения аппарата, и ставится вытяжной вентилятор, снятый с блока питания устаревшего или сломанного компьютера. С противоположной стороны корпуса сверлится несколько десятков отверстий для циркуляции воздуха. После этого можно подсоединять кабели и держак для электродов.

    Как собрать самодельный сварочный инверторный аппарат?

    Инверторный сварочный аппарат можно вполне собрать из деталей от старых телевизоров. Для этого необходимы некоторые не только общие электротехнические знания, но и определенные познания в электронике. Его схема достаточно сложна. Инвертор представляет собой импульсный источник постоянного тока, и для его изготовления подойдет несколько ферритовых сердечников, которые стоят на строчных трансформаторах в старых телевизорах. Они складываются по три, и уже на них наматывается обмотка из медного или алюминиевого провода.

    Поскольку первичная обмотка наиболее подвержена перегреву, между витками необходимо оставлять небольшие промежутки, чтобы облегчить процесс охлаждения. Стоит помнить, что алюминиевый провод нужно брать большего сечения, чем медный, поскольку его теплопроводность ниже. Для фиксации обмоток инвертора применяется проволочный бандаж из миллиметровой медной проволоки шириной 10 мм, наложенный на изоляцию из стеклоткани.

    Конденсаторы тоже можно снять с телевизора, но только стоит помнить, что не рекомендуется брать бумажные конденсаторы от низкочастотных цепей, поскольку долго они работать при таких нагрузках не смогут. Тринисторы лучше взять достаточно маломощные и подсоединить их параллельно, чем брать один мощный, поскольку на них падает большая термическая нагрузка и их легче охлаждать. Тринисторы монтируются на металлической пластине толщиной не менее 3 мм, что облегчает отвод лишнего тепла. Диоды для сборки диодного моста тоже с легкостью можно набрать с нескольких старых телевизоров. Сам мост также монтируется на теплоотводящей пластине.

    Некоторые детали для инверторного аппарата в телевизорах отсутствуют, и их приходится изготавливать самостоятельно. Прежде всего это дроссель. Его нетрудно сделать без каркаса из медного провода сечением не менее 4 мм, накрученного 11 витками с промежутками не менее 1 мм. Поскольку на дроссель будет падать основная термическая нагрузка, нужно поставить дополнительную систему воздушного охлаждения. В этом качестве вполне можно применить обычный бытовой вентилятор, монтируемый в корпусе сварочного аппарата таким образом, чтобы воздушная струя попадала прямо на дроссель.

    Все элементы электронной схемы собираются на печатной плате из стеклотекстолита толщиной не менее 1,5 мм. К самой плате присоединяется теплоотвод, облегчающий охлаждение всей системы. В центре платы вырезается круглое отверстие для установки вентилятора, поскольку без принудительного воздушного охлаждения аппарат долго не проработает. Сварочный инвертор главным своим преимуществом имеет возможность делать мини-сварочные работы, сваривая тонкие металлические листы. Сам сварочный шов выходит более аккуратным, нежели у трансформаторного аппарата. Это имеет решающее значение при таком виде работ, как ремонт автомобиля своими руками.

    Сварочный аппарат, сделанный самостоятельно, включает детали, полученные бесплатно или по бросовой цене, но вполне справляется со своими задачами.

    Хороший сварочный аппарат значительно облегчает все работы по металлу. Он позволяет соединять и разрезать различные детали железа, которые отличаются своей толщиной и плотностью стали.

    Современные технологии предлагают огромный выбор моделей, отличающихся мощностью и размером. Надежные конструкции имеют достаточно высокую стоимость. Бюджетные варианты, как правило, имеют короткий срок эксплуатации.

    В нашем материале представлена подробная инструкция как сделать сварочный аппарат своими руками. Перед началом рабочего процесса рекомендуется ознакомиться с разновидностью сварочного оборудования.

    Виды сварочного аппарата

    Устройства этой техники различается на несколько типов. Каждый механизм имеет некоторые особенности, которые отображаются на выполненной работе.

    Современные сварочные аппараты делятся на:

    • модели постоянного тока;
    • с переменным током
    • трёхфазные
    • инвекторные.

    Модель с переменным током считается самым простым механизмом, который легко можно сделать самостоятельно.

    Простой сварочный аппарат позволяет выполнять сложные работы с железом и тонкой сталью. Чтобы собрать подобную конструкцию, необходимо иметь определенный набор материалов.

    К ним относятся:

    • провод для обмотки;
    • сердечник выполненный из трансформаторной стали. Он необходим для намотки сварочника.

    Все эти детали можно приобрести в специализированных магазинах. Подробная консультация специалистов, помогает сделать правильный выбор.

    Конструкция с переменным током

    Опытные сварщики называют подобную конструкцию понижающим трансформатором.

    Как сделать сварочный аппарат своими руками?

    Первое что необходимо сделать — это правильно изготовить основной сердечник. Для данной модели, рекомендуется выбирать стержневой тип детали.

    Для его изготовления понадобятся пластины, выполненные из трансформаторной стали. Их толщина равна 0,56 мм. Перед тем как приступить к сборке сердечника, необходимо соблюдать его размеры.

    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.

    Следующим этапом будет сборка сердечника. Для этого берут тонкие трансформаторные пластины, которые соединяют между собой до необходимой толщины детали.

    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!

    В готовой конструкции должно присутствовать 4 болта с различным количеством витков.

    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.

    Аппарат постоянного тока

    Данные модели позволяют выполнять сложные работы по толстым стальным листам и чугуну. Главное преимущество этого механизма, заключается в простой сборке, которая не займет много времени.

    Сварочный инвектор представляет собой конструкцию вторичной обмотки с дополнительным выпрямителем.

    Обратите внимание!

    Он будет выполнен из диодов. В свою очередь, они должны выдерживать электрический ток в 210 А. Для этого подойдут элементы с маркировкой Д 160-162. Такие модели, довольно часто применяют для работы в промышленных масштабах.

    Главный сварочный инвектор изготавливают из печатной платы. Такой сварочный полуавтомат выдерживает скачки электроэнергии во время длительной работы.

    Ремонт сварочного аппарата не составит особого труда. Здесь достаточно заменить повреждённую область механизма. В случае серьезной поломки, необходимо заново осуществлять первичную и вторичную обмотки.

    Фото сварочного аппарата своими руками

    Обратите внимание!

    По мнению специалистов, изготовить сварочный аппарат своими руками — не сложно.

    Однако чтобы сделать его, нужно четко представлять себе для чего, для каких работ он будет применяться.

    Самодельный аппарат комплектуется и собирается из доступных узлов и деталей. В качестве варианта для умельцев может рассматриваться и плазменный механизм.

    Практика показывает, что при точном подборе комплектующих элементов аппарат будет служить долго и надежно.

    Важно, чтобы электрическая схема была максимально простой. Иногда даже используют трансформатор от микроволновки.

    Устройство должно работать от бытовой сети переменного тока напряжением 220 В.

    Если выбрать в качестве рабочего напряжения 380 В, то схема и конструкция аппарата заметно усложнится.

    Структурная схема сварочного аппарата


    Для производства сварочных работ используются устройства, работающие на переменном и постоянном токе.

    Схема любого аппарата включает в себя трансформатор (возможно использование трансформатора из микроволновки), выпрямитель, дроссель, держак, электрод. Именно в такой последовательности происходит протекание электрического тока по замкнутой цепи.

    Цепь замыкается, когда между электродом и металлическими заготовками, которые нужно соединить, возникает электрическая дуга.

    Чтобы качество сварного соединения было высоким, необходимо обеспечить устойчивое горение этой дуги.

    А чтобы установить требуемый режим горения используется регулятор силы тока.

    Аппараты постоянного тока применяют для сварки элементов из тонколистового металла. При этом способе сварки можно использовать любые электроды и электродную проволоку без керамической обмазки.

    Держак электрода присоединяется к выпрямителю через дроссель. Это делается для того, чтобы сглаживать пульсации напряжения.

    Дроссель представляет собой катушку медных проводов, которая намотана на любом сердечнике. Выпрямитель, в свою очередь, соединяется с вторичной обмоткой трансформатора.

    Трансформатор включается в бытовую электросеть. Последовательность соединения проста и наглядна.

    Преобразование напряжения переменного тока выполняется с помощью понижающего трансформатора.

    Согласно закону Ома напряжение, которое индуцируется на вторичной обмотке трансформатора, уменьшается, а величина тока увеличивается с 4-х ампер до 40 и более.

    Примерно такая величина требуется для сварки. В принципе, данное устройство можно назвать простейшим сварочным аппаратом.

    И с помощью проводов присоединить к нему держак электрода. Но использовать держак в практических целях невозможно, поскольку схема не содержит других необходимых элементов.

    И главное – в ней отсутствует регулятор величины тока. А так же выпрямитель и другие элементы.

    Трансформатор считается основным элементом сварочного аппарата. Его можно купить или приспособить уже бывший в эксплуатации.

    Многие мастера используют трансформатор от микроволновки, отработавшей свой срок. По своим габаритам и весу микроимпульсный элемент всегда занимает много места в конструкции.

    Если рассмотреть сварочный агрегат в целом, то можно выделить три основных блока, которые она в себя включает:

    • блок питания;
    • блок выпрямителя;
    • блок инвертора.

    Самодельный инверторный аппарат можно скомпоновать таким образом, чтобы он имел минимальные габариты и вес.

    Такие устройства, рассчитанные на применение в домашнем хозяйстве, сегодня продаются в магазинах.

    Преимущества инверторного аппарата перед традиционными агрегатами очевидны. В первую очередь, следует отметить компактность аппарата, удобство в эксплуатации, надежность.

    Лишь одна составляющая в параметрах этого устройства вызывает озабоченность – его высокая стоимость.

    Самые общие расчеты подтверждают, что сделать такой аппарат своими руками проще и выгоднее.

    Основные элементы, практически, всегда можно найти среди электротехнических машин и приборов, которые оказались в запасниках. Или на свалке.

    Простейший регулятор тока можно сделать из куска нагревательной спирали, которая используется в бытовых электрических плитах. Дроссель – из отрезка медной проволоки.

    Радиолюбители придумали самый простой по схеме импульсный способ сварки. Он используется для крепления проводов к металлической плате.

    Никаких сложных приспособлений – только дроссель и пара проводов. Регулятор силы тока тоже не нужен. Вместо него в цепь включается плавкая вставка.

    Один электрод через дроссель подключается к плате.

    В качестве второго — используется зажим типа «крокодил». Вилка с проводами включается в розетку бытовой сети.

    Зажим с проводом резко прикладывается к плате в том месте, где его нужно приварить. Возникает сварочная дуга и в этот момент могут перегореть предохранители, которые находятся в электрическом щите.

    Этого не происходит, потому что быстрее сгорает плавкая вставка. А провод остается надежно приваренным к плате.

    Комплектация изделия

    Самодельный собирается для того, чтобы выполнять мелкие работы в домашнем хозяйстве.

    Все элементы, электронные приборы, провода и металлические конструкции необходимо скомплектовать в определенном месте. Там, где будет выполняться сборка изделия.

    Дроссель можно использовать от арматуры люминесцентной лампы. Количество проводов, желательно медных, разного сечения нужно запасти побольше.

    Если дроссель в готовом виде найти не удалось, то его нужно изготовить самостоятельно.

    Для этого потребуется стальной магнитопровод от старого пускателя и несколько метров медных проводов сечением 0,9 квадрата.

    Блок питания

    Основным элементом блока питания в инверторе является трансформатор.

    Его можно переделать из лабораторного автотрансформатора или использовать для переделки трансформатор от микроволновки, которая уже отслужила свой срок.

    Очень важно не повредить первичную обмотку при выемке трансформатора из печки-микроволновки.

    Вторичная обмотка удаляется и переделывается. Количество витков и диаметр медных проводов рассчитывается в зависимости от предварительно выбранной мощности сварочного аппарата.

    Точечный способ сварки хорошо реализуется аппаратом, сделанным на трансформаторе от микроволновки.

    Выпрямитель служит для преобразования напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока. Основными элементами данного устройства являются диоды.

    Он коммутируются в определенные схемы, чаще всего мостовые. На вход такой схемы подается переменный ток, а с выходных клемм снимается постоянный.

    Диоды выбираются такой мощности, чтобы выдерживать заданные изначально нагрузки. Для их охлаждения используются специальные радиаторы из алюминиевых сплавов.

    При разметке установочной платы, желательно предусмотреть место под дроссель, который предназначен для сглаживания импульсов. Выпрямитель собирается на отдельной плате, из гетинакса или текстолита.

    Блок инвертора

    Инвертор преобразует постоянный ток, поступающий с выпрямителя, в переменный, который обладает большой частотой колебания.

    Преобразование выполняется с использованием электронных схем на тиристорах или мощных транзисторах.

    Если на входные клеммы трансформатора подается напряжение 220 вольт частотой 50 Гц, то на выходных клеммах инвертора фиксируется постоянный ток величиной до 150 Ампер и напряжением от 40 вольт.

    Эти параметры тока позволяют выполнять сварку металлических деталей из различных сплавов.

    Электронный регулятор позволяет выбрать режим соответствующий конкретной операции.

    Практика показывает, что самодельный сварочный аппарат, по своим характеристикам, не уступает заводским изделиям.

    Некоторое время тому назад, в торговой сети появились сварочные мини инверторы. Чтобы добиться такой миниатюризации производственным компаниям потребовались годы.

    В то время как мастера-умельцы уже давно смогли сделать плазменный сварочный аппарат, изготовленный своими руками.

    К этому шагу их подтолкнули местные условия – теснота в мастерской и значительный вес заводских инверторов. Плазменный аппарат — прекрасный выход из данной ситуации.

    И то, что вместо медных проводов вторичную обмотку трансформатора делают из медной жести, тоже давно известно.

    Последовательность сборки сварочного аппарата

    Размещая элементы на металлической или текстолитовой основе, нужно соблюдать определенный порядок. Выпрямитель должен находиться рядом с трансформатором.

    Дроссель на той же плате что и выпрямитель. Регулятор силы тока должен размещаться на панели управления. Корпус аппарата можно изготовить из листовой стали или алюминия.

    Или приспособить шасси от старого осциллографа и даже системного блока компьютера. Очень важно не «лепить» элементы как можно ближе один к другому.

    Нужно обязательно сделать отверстия в стенках для установки охлаждающих вентиляторов и постоянного притока воздуха.

    Плата с тиристорами и другими элементами размещается как можно дальше от трансформатора, который сильно греется при работе. Точно так же как и выпрямитель.

    Если у вас есть необходимость выполнения каких-нибудь несложных сварочных работ для бытовых нужд, вовсе не обязательно приобретать дорогостоящий заводской агрегат. Ведь если знать некоторые тонкости, можно без труда собрать сварочный аппарат своими руками, о чем и пойдет речь ниже.


    Сварочные аппараты: классификация

    Любые аппараты для сварки бывают электрическими или же газовыми. Стоит сразу сказать, что самодельные сварочные аппараты не должны быть газовыми. Поскольку они включают в себя взрывоопасные баллоны с газом, держать такую установку дома не стоит.

    Поэтому в контексте самостоятельной сборки конструкций речь пойдет исключительно об электрических вариантах
    . Такие агрегаты также подразделяются на разновидности:

    1. Установки-генераторы — оснащены собственным генератором тока. Отличительная черта — большой вес и габариты. Для домашних нужд такой вариант не подойдет, да и собрать самостоятельно его будет сложно.
    2. Трансформаторы — такие установки, в особенности полуавтоматического типа, очень распространены среди тех, кто делает сварочное оборудование самостоятельно. Питаются от сети в 220 или 380 В.
    3. Инверторы — такие установки просты в применении и идеально подходят для дома, конструкция компактная и мало весит, но электронная схема достаточно сложна.
    4. Выпрямители — эти аппараты просто собирать и применять по назначению. С их помощью даже новичок может выполнять качественные сварные швы.

    Чтобы в домашних условиях собрать инвертор, потребуется схема, которая позволит соблюсти нужные параметры. Рекомендуется брать детали от старых советских приборов:

    Параметры для аппарата можно выбирать такие:

    • Он должен работать с электродами, диаметр которых не превышает 5 мм.
    • Максимальный показатель рабочего тока равен 250 А.
    • Источник напряжения — сеть бытовая на 220 В.
    • Регулировка сварочного тока варьируется от 30 до 220 А.

    Инструмент включает такие компоненты:

    • блок питания;
    • выпрямитель;
    • инвертор.

    Начинаем с намотки трансформатора
    и действуем в такой последовательности:

    1. Возьмите ферритовый сердечник.
    2. Выполните первую обмотку (100 витков посредством провода ПЭВ 0,3 мм).
    3. Вторая обмотка — 15 витков, проводом с сечением 1 мм).
    4. Третья обмотка — 15 витков проводом ПЭВ 0,2 мм.
    5. Четвертая и пятая — соответственно по 20 витков проводами с сечением 0, 35 мм.
    6. Чтобы охладить трансформатор, возьмите вентилятор от компьютера.

    Чтобы транзисторные ключи работали непрерывно, напряжение следует на них подавать после выпрямителя и конденсаторов. Блок выпрямителя соберите по схеме на плате, а все узлы прибора закрепите в корпусе. Можно использовать старый корпус от радиоустройства
    , а можно его сделать и самостоятельно.

    С лицевой части корпуса устанавливается светодиодный индикатор
    , который показывает, что прибор включен в сеть. Здесь же можно поставить дополнительный выключатель, а также защитный предохранитель. Еще его можно установить на заднюю стенку и даже в сам корпус.

    Все зависит от его размеров и конструктивных особенностей. Переменное сопротивление устанавливается на лицевой части корпуса, с его помощью можно регулировать рабочий ток
    . Когда вы собрали все электрические схемы, проверьте аппарат специальным прибором или тестером и можете провести его испытание.

    Сборка трансформаторного варианта будет от предыдущей несколько отличаться. Этот агрегат работает на переменном токе, но для сварки постоянным током нужно собрать к нему простую приставку.

    Для работы вам потребуется трансформаторное железо
    для сердечника, а также несколько десятков метров толстого провода или толстой медной шины. Все это можно найти в пункте приема металлов. Сердечник лучше всего делать П-образным, тороидальным либо круглым. Многие также берут статор от старого электромотора.

    Инструкция сборки П-образного сердечника выглядит таким образом:

    • Возьмите трансформаторное железо сечением от 30 до 55 с м 2 . Если показатель будет больше, аппарат получится слишком тяжелым. А если сечение будет меньше 30, прибор не сможет корректно работать.
    • Возьмите медный обмоточный провод сечением около 5 мм 2 , оснащенный термостойкой изоляцией из стеклоткани или хлопка. Изоляция важна, поскольку во время работы обмотка может нагреться до 100 градусов и выше. У обмоточного провода сечение квадратное или прямоугольное сечение. Однако такой вариант отыскать сложно. Подойдет и обычный с аналогичным сечением, но только вам нужно будет снять с него изоляцию, обмотать стеклотканью и тщательно пропитать электротехническим лаком, после чего высушить. В первичной обмотке 200 витков.
    • Вторичная обмотка потребует порядка 50 витков. Провод обрезать не нужно. Включите в сеть первичную обмотку, а на проводах вторичной отыщите место, где напряжение составляет около 60 В. Для поиска такой точки отматывайте или наматывайте дополнительные витки. Провод может быть алюминиевым, но сечение должно быть больше, чем для первичной обмотки, в 1,7 раза.
    • Готовый трансформатор установите в корпус.
    • Чтобы вывести вторичную обмотку, потребуются медные клеммы. Возьмите трубку диаметром 10 мм и длиной около 4 см. Расклепайте ее конец и просверлите отверстие с диаметром в 10 мм, а в другой конец вставьте конец провода, предварительно очищенный от изоляции. Далее, обожмите его легкими ударами молотка. Чтобы усилить контакт провода с трубкой-клеммой, нанесите керном на нее насечки. Самодельные клеммы прикрутите к корпусу гайками и болтами. Детали лучше всего использовать медные. Наматывая вторичную обмотку желательно делать отводы через каждые 5−10 витков, они позволят менять ступенчато напряжение на электроде;
    • Для изготовления электродержателя возьмите трубу с диаметром около 20 мм и длиной порядка 20 см. На концах примерно в 4 см от торцевой части выпилите выемки до половины диаметра. В выемку вставьте электрод и прижмите пружиной на основе приваренного куста проволоки из стали с диаметром 5 мм. Ко второму кону прикрепите такой же провод, который использовался для вторичной обмотки, с помощью гайки и винта. Наденьте на держатель резиновую трубку с подходящим внутренним диаметром.

    Готовый аппарат к сети лучше всего подключать с помощью проводов с сечением от 1,5 с м 2 и более, а также рубильника. Ток в первичной обмотке обычно не превышает показатель в 25 А, а во вторичной колеблется в пределах 6-120 А. Во время работы с электродами диаметром 3 мм через каждые 10−15 делайте остановки, чтобы трансформатор остыл
    . Если электроды более тонкие, это не нужно. Более частые перерывы нужны, если вы работаете в режиме резки.

    Мини-сварка своими руками

    Чтобы самостоятельно собрать миниатюрный аппарат для сварки, вам потребуется всего лишь несколько часов и такие материалы:

    Сначала аккуратно разберите старую батарейку
    и извлеките из нее графитовый стержень. На конце его заострите шкуркой и протрите сухой тряпкой. Кусок толстой проволоки на4−5 см от конца очистите от изоляции и с помощью пассатижей или бокорезов загните петлю. В нее вставьте угольный электрод.

    Уберите вторичную обмотку с трансформатора и на ее место намотайте толстую проволоку
    на 12−16 витков. Теперь все это вставляется в подходящий корпус — и аппарат готов.

    Его провода присоединяются к выводам вторичной обмотки, угольный стержень вставляется в петлю
    и хорошо обжимается. Плюсовый вывод соедините с держателем электрода, а минусовый — со скруткой рабочих деталей. Ручку-держатель можно приспособить для электрода.

    Можно применять ручку паяльника или нечто подобное. Включите прибор в бытовую сеть и выполните соединение деталей посредством графита
    . Должно возникнуть пламя, а на конце деталей образуется шарообразный сварной шов.

    Для домашней мастерской наличие сварочного аппарата очень важно. Такие приборы имеют разные конструкции и модификации
    . Как новички, так и опытные мастера часто предпочитают не заводские, а самодельные аппараты, которые можно модифицировать на свой лад.

    20 лет назад по просьбе товарища собирал ему надежный сварочник для работы от сети 220 вольт. До этого у него были проблемы с соседями из-за просадки напряжения: требовался экономный режим с регулировкой тока.

    После изучения темы в справочниках и обсуждения вопроса с коллегами подготовил электрическую схему управления на тиристорах, смонтировал ее.

    В этой статье на основе личного опыта рассказываю, как собрал и настроил сварочный аппарат постоянного тока своими руками на базе самодельного тороидального трансформатора. Она получилась в виде небольшой инструкции.

    Схема и рабочие эскизы у меня остались, но фотографии привести не могу: цифровых аппаратов тогда не было, а товарищ переехал.

    Универсальные возможности и выполняемые задачи

    Товарищу требовался аппарат для сварки и резки труб, уголков, листов разной толщины с возможностью работы электродами 3÷5 мм. О сварочных инверторах в то время не знали.

    Остановились на конструкции постоянного тока, как более универсальной, обеспечивающей качественные швы.

    Тиристорами убрали отрицательную полуволну, создав пульсирующий ток, но сглаживанием пиков до идеального состояния заниматься не стали.

    Схема управления выходным током сварки позволяет регулировать его величину от небольших значений для сварки вплоть до 160-200 ампер, необходимых при резке электродами. Она:

    • изготовлена на плате из толстого гетинакса;
    • закрыта диэлектрическим кожухом;
    • смонтирована на корпусе с выводом рукоятки регулировочного потенциометра.

    Вес и габариты сварочного аппарата по сравнению с заводской моделью получились меньшими. Разместили его на небольшой тележке с колесиками. Для смены места работы один человек свободно перекатывал его без особых усилий.

    Провод питания через удлинитель подключали к разъему вводного электрического щитка, а шланги для сварки просто наматывали на корпус.

    Простая конструкция сварочного аппарата постоянного тока

    По принципу монтажа можно выделить следующие части:

    • самодельный трансформатор для сварки;
    • цепь его питания от сети 220;
    • выходные сварочные шланги;
    • силовой блок тиристорного регулятора тока с электронной схемой управления от импульсной обмотки.

    Импульсная обмотка III расположена в зоне силовой II и подключается через конденсатор С. Амплитуда и длительность импульсов зависят от соотношения числа витков в емкости.

    Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы

    Теоретически можно использовать любую модель трансформатора для питания сварочного аппарата. Главные требования к нему:

    • обеспечивать напряжение зажигания дуги на холостом ходу;
    • надежно выдерживать ток нагрузки во время сварки без перегрева изоляции от длительной работы;
    • отвечать требованиям электрической безопасности.

    На практике мне встречались разные конструкции самодельных или заводских трансформаторов. Однако все они требуют проведения электротехнического расчета.

    Я уже давно пользуюсь упрощенной методикой, которая позволяет создавать довольно надежные конструкции трансформатора среднего класса точности. Этого вполне достаточно для бытовых целей и блоков питания радиолюбительских устройств.

    Она описана у меня на сайте в статье Это усредненная технология. Она не требует уточнения сортов и характеристик электротехнической стали. Мы их обычно не знаем и учесть не можем.

    Особенности изготовления сердечника

    Умельцы делают магнитопровды из электротехнической стали всевозможных профилей: прямоугольного, тороидального, сдвоенного прямоугольного. Даже мотают витки провода вокруг статоров сгоревших мощных асинхронных электродвигателей.

    У нас была возможность пользоваться списанным высоковольтным оборудованием с демонтированными трансформаторами тока и напряжения. Взяли от них полосы электротехнической стали, сделали из них два кольца — бублика. Площадь поперечного сечения каждого по расчетам составила 47,3 см 2 .

    Их изолировали лакотканью, скрепили хлопчатобумажной лентой, образовав фигуру лежащей восьмерки.

    Сверху усиленного изоляционного слоя стали мотать провод.

    Секреты устройства обмотки питания

    Провод для любой цепи должен быть с хорошей, прочной изоляцией, рассчитанной на длительную работу при нагреве. Иначе во время сварки она просто сгорит. Мы исходили из того, что было под рукой.

    Нам достался провод с изоляцией лаком, закрытой сверху тканевой оболочкой. Его диаметр — 1,71 мм маловат, но металл — медь.

    Поскольку другого провода просто не было, то стали обмотку питания делать из него двумя параллельными магистралями: W1 и W’1 с одинаковым числом витков — 210.

    Бублики сердечника монтировали плотно: так они имеют меньшие габариты и вес. Однако, проходное сечение для провода обмоток тоже ограничено. Монтаж затруднен. Поэтому каждую полуобмотку питания разнесли на свои кольца магнитопровода.

    Таким способом мы:

    • вдвое увеличили поперечное сечение провода обмотки питания;
    • сэкономили место внутри бубликов для размещения силовой обмотки.
    Выравнивание провода

    Получить плотную намотку можно только из хорошо выровненной жилы. Когда мы снимали проволоку со старого трансформатора, то она получилась искривленной.

    Прикинули в уме необходимую длину. Конечно же ее не хватило. Каждую обмотку пришлось делать из двух частей и сращивать винтовым зажимом прямо на бублике.

    Провод растянули на улице по всей длине. Взяли в руки пассатижи. Зажали ими противоположные концы и потянули с силой в разные стороны. Жила получилась хорошо выровненной. Скрутили ее кольцом с диаметром около метра.

    Технология намотки провода на тор

    Для обмотки питания мы использовали метод намотки ободом или колесом, когда из провода делается кольцо большого диаметра и заводится внутрь тора вращением по одному витку.

    Этот же принцип используется при надевании заводного кольца, например, на ключ или брелок. После того, как колесо заведено внутрь бублика его начинают постепенно раскручивать, укладывая и фиксируя провод.

    Этот процесс хорошо показал Алексей Молодецкий в своем видеоролике «Намотка тора на обод».

    Эта работа трудная, кропотливая, требует усидчивости и внимания. Провод надо плотно укладывать, считать, контролировать процесс заполнения внутренней полости, вести запись намотанного количества витков.

    Как мотать силовую обмотку

    Для нее мы нашли медный провод подходящего сечения — 21 мм 2 . Прикинули длину. Она влияет на число витков, а от них зависит напряжение холостого хода, необходимое для хорошего зажигания электрической дуги.

    Сделали 48 витков со средним выводом. Итого получилось на бублике три конца:

    • средний — для прямого подключения «плюса» к сварочному электроду;
    • крайние — на тиристоры и после них на массу.

    Поскольку бублики скреплены и на них уже по краям колец смонтированы обмотки питания, то намотку силовой цепи выполняли методом «челнока». Выровненный провод сложили змейкой и просовывали для каждого витка через отверстия бубликов.

    Отпайку средней точки выполнили винтовым соединением с его изоляцией лакотканью.

    Надежная схема управления сварочным током

    В работе участвуют три блока:

    1. стабилизированного напряжения;
    2. формирования высокочастотных импульсов;
    3. разделения импульсов на цепи управляющих электродов тиристоров.

    Стабилизация напряжения

    От обмотки питания трансформатора 220 вольт подключен дополнительный трансформатор с напряжением на выходе порядка 30 В. Оно выпрямляется диодным мостом на основе Д226Д и стабилизируется двумя стабилитронами Д814В.

    В принципе здесь может работать любой блок питания с аналогичными электрическим характеристиками тока и напряжения на выходе.

    Импульсный блок

    Стабилизированное напряжение сглаживается конденсатором С1 и подается на импульсный трансформатор через два биполярных транзистора прямой и обратной полярности КТ315 и КТ203А.

    Транзисторы генерируют импульсы на первичную обмотку Тр2. Это импульсный трансформатор тороидального типа. Он выполнен на пермаллое, хотя можно использовать и ферритовое кольцо.

    Намотка трех обмоток проводилась одновременно тремя отрезками провода диаметром 0,2 мм. Сделано по 50 витков. Полярность их включения имеет значение. Она показана точками на схеме. Напряжение на каждой выходной цепи порядка 4 вольт.

    Обмотки II и III включены в цепь управления силовыми тиристорами VS1, VS2. Их ток ограничивается резисторами R7 и R8, а часть гармоники обрезается диодами VD7, VD8. Внешний вид импульсов мы проверили осциллографом.

    В этой цепочке резисторы надо подбирать под напряжение импульсного генератора так, чтобы его ток надежно управлял работой каждого тиристора.

    Ток отпирания 200 мА, а отпирающее напряжение — 3,5 вольта.

    Как оцениваются сварочные аппараты

    Для хорошей сварки необходим качественный источник питания дуги, который будет поддерживать ее в стабильном состоянии даже при неподходящих параметрах тока в сети.

    Это незаменимое устройство как для домашнего, так и для профессионального использования, и для таких целей вам нужно всего лишь купить несколько из лучших сварочных инверторов . Для этого был составлен наш рейтинг с подробным анализом всех возможных достоинств и недостатков каждой модели.

    Спешим к разбору этих устройств!

    Состав:

    • ТОП-10 лучших профессиональных сварочных аппаратов
      • Аврора ИНТЕР TIG 200 AC / DC Pulse
      • Торус 200c Супер
      • Сварог TECH ARC 205 B (Z203)
      • Quattro Elementi MultiPro 2100
    • Форсаж-161
      • Кедр МИГ-160ГДМ
      • BLUEWELD Prestige 186 PRO
      • FUBAG ИК 200
      • Wmaster MMA-VRD 200
      • ELITECH AIS 200
    1. Лучший профессиональный инверторный сварочный аппарат

    ТОП лучших профессиональных сварочных аппаратов

    При выборе надежного оборудования для данной статьи и для вас мы учитывали его эффективность, универсальность, функциональность, удобство использования, безопасность и другие подобные параметры.

    Aurora INTER TIG 200 AC / DC Pulse

    Итак, перед вами очень функциональный прибор, гордо отмеченный сертификацией НАКС. Поддерживается работа штучных электродов и сварка в среде защитного газа, максимальный ток на выходе инверторного преобразователя в обоих режимах составляет 200 ампер.

    В импульсном режиме сварщик может регулировать частоту, баланс и более низкий уровень пульсаций тока, в режиме TIG, как вы уже поняли, доступна сварка как переменным, так и постоянным током.

    При этом можно регулировать пусковой ток отдельно от рабочего тока, регулировать баланс в режиме TIG AC, переключаться между двухтактным и четырехтактным режимами, а в последнем также можно регулировать кратерную сварку.

    Короче говоря, это отличный универсальный сварочный аппарат, способный работать в самых разных условиях — от ювелирной сварки тонкостенных деталей аргоном до резки металла электродом.

    Достоинства:

    • богатство настроек
    • универсальность
    • Недостатки:
    • твердые габариты и масса
    • цена
    • Торус 200c Супер

    Бренд Torus хорошо известен профессиональным сварщикам — инверторы этой московской компании легко выдерживают гарантийный срок даже при самой тяжелой эксплуатации, не преподнося неприятных «сюрпризов» даже после окончания гарантии.

    Инвертор MMA / TIG «200c Super» позволит владельцу работать на токе до 200 А при ПВ 100 — а это означает возможность полноценной длительной работы с электродами до 5 мм в диаметре.

    Важно, что данный инвертор может иметь аттестацию НАКС (этот вариант будет дороже несертифицированного в среднем на 2 тысячи), что является лучшим доказательством высокого качества сварных швов, создаваемых устройством. .

    Достоинство этого в микропроцессорной схеме формирования кривой тока — это обеспечивает не только ее оптимальную форму, но и стабильность характеристик при сильном падении напряжения.

    Инвертор

    будет одинаково удобен как сварщику с многолетним опытом, так и новичку — зажигать и удерживать дугу на нем предельно просто, причем в режиме TIG так же, как и при сварке штучным электродом.

    Минимальный ток 20А, что позволяет использовать инвертор «200с Супер» для аргонной сварки самых тонких деталей.

    Достоинства:

    • простота использования
    • неограниченное время непрерывной работы
    • работа при падении напряжения до 165 В

    Недостатки:

    • Как и все остальные марки, за сертификацию НАКС требуется доплата

    Сварог TECH ARC 205 B (Z203)

    Этот инвертор в режимах MMA и TIG позволяет использовать сварочный ток до 200 А, при этом PV достигает 80%.

    При токах менее 160 А эффективная система охлаждения позволяет использовать инвертор без обязательных пауз на охлаждение.

    При работе с прибором Tech Arc 205 B стоит учесть, что потребляемая им мощность в режиме MMA достигает 9 кВт, при этом возможны большие просадки питающего напряжения.

    Однако, благодаря встроенному цифровому индикатору сварочного тока, их можно до некоторой степени компенсировать — на устройствах, где ток устанавливается на шкале контроллера, регулировка тока до желаемого значения должна выполняться. «на глаз».

    Если вам интересно, какой профессиональный сварочный аппарат лучше, то можно с уверенностью сказать — Svarog TECH ARC 205 B (Z203)!

    Достоинства:

    1. надежность
    2. возможность длительной эксплуатации
    3. Легкое зажигание дуги в обоих режимах сварки
    4. удобная регулировка тока

    Недостатки:

    • Невозможность сваривать алюминий

    Quattro Elementi MultiPro 2100

    Этот сварочный аппарат имеет практически максимальную универсальность : «Итальянец» умеет работать как полуавтомат, так и готовить в режимах MMA и TIG.

    Конечно, при максимальном токе 160 А и малом PV он не считается профессиональным, но в личной мастерской его возможностей будет достаточно.

    С учетом того, что в конструкцию прибора внесены форсаж дуги, антизахват и «горячий старт», что-либо иное для режима MMA при работе с электродами диаметром 2-3 мм.

    Вам нужно приготовить прекрасный утюг? Что ж, ставим катушку с проводом и подключаем конфорку.В MIG-режиме устройство способно работать по двухтактной или четырехтактной схеме, хотя это не относится к таким серьезным преимуществам — было бы лучше, если бы производитель расширил настройки режима TIG.

    Достоинства:

    • Комбинированная сварка MMA, MIG, TIG на постоянном токе
    • простота эксплуатации
    • цифровой дисплей

    Недостатки:

    • ограниченная мощность
    • ограниченная транспортабельность

    Форсаж-161

    Сварочный инвертор производства Рязанского приборного завода хоть и не шокирует заявленными характеристиками и ультрасовременным дизайном, но даст профессионалу именно то, что ему нужно — надежность и точность формирования вольт-амперных характеристик сварочного тока в Режимы MMA и TIG.

    В обоих случаях максимальный сварочный ток составляет 160 А, но возможна непрерывная работа при токе не более 100 А.

    Следовательно, этот инвертор больше всего подходит для работы с довольно тонким металлом, не требующим глубокой сварки на большом токе.

    К достоинствам устройства можно отнести возможность работы при сильных просадках напряжения — заявленная производителем производительность при 140 В в розетке прекрасно подтверждается на практике.

    «Мягкая» дуга легко зажигается и горит без большого количества брызг металла.Применяемое в инверторе автоматическое управление вентилятором по сигналу датчика температуры значительно снижает количество засасываемой в корпус пыли, соответственно, необходимость чистки радиаторов выходного каскада реже.

    Достоинства:

    • стабильная работа при просадках напряжения
    • высокая надежность
    • автоматическая активация «защиты от заклинивания» удобна для начинающих сварщиков

    Недостатки:

    • в комплекте нет проводов

    Кедр МИГ-160ГДМ

    Самый универсальный прибор в обзоре — он позволяет своему владельцу работать как со сварочной проволокой в ​​режиме MIG / MAG, так и с штучными электродами и аргоновой горелкой (правда, только в режиме TIG DC — использовать его для сварка алюминиевых сплавов).

    Этот инвертор относится к семейству сварочных аппаратов с микропроцессорным синергетическим управлением: у него всего два элемента управления — сенсорная кнопка выбора режима и многофункциональный контроллер.

    Большинство параметров дуги gorenje устанавливаются автоматически в зависимости от выбранного режима. Это удобно для новичков, но профессиональный сварщик скорее выберет аппарат с большим количеством ручных настроек.

    Кроме того, полноценная работа при больших токах и низком предельном значении PV: длинный варочный электрод возможен только при диаметре до 3 мм, что с учетом высокой цены инвертора привело к заметному снижению рейтинга лучших сварочных аппаратов. .

    Преимущества:

    • удобный для новичков мульти-
    • функциональный

    Недостатки:

    • фокус на малые токи
    • Чувствительность к просадкам напряжения

    СИНИЙ WELD Prestige 186 PRO

    Этот «универсал», предназначенный для сварки MMA и TIG, довольно прост (но дешев для этого класса): в первичном режиме накаливания электродов работать в среде аргона из-за низких настроек не всегда удобно.

    Итак, у нас есть сварочный аппарат, скорее, для «гаражных мастеров», которые либо только осваивают аргон в дополнение к работе с уже знакомыми электродами, либо нуждаются в сварке TIG в индивидуальном порядке и без высоких требований к качеству шва. .

    Инвертор компактный и достаточно легкий, что опять же плюс для гаража — обычно нет лишнего места.

    Он неплохо переносит падения напряжения, хотя на малой мощности это неудивительно: сварочный аппарат потребляет всего 4 кВт, развивая выходной ток до 160 А при PV 60%.

    Достоинства:

    • качество сборки
    • легкий розжиг и эксплуатация

    Недостатки:

    • Ограниченные возможности сварки TIG

    FUBAG IR 200

    Этот сварочный инвертор может похвастаться не только высоким максимальным током в 200 ампер, что позволяет использовать его для сварки и резки металла всеми типами электродов диаметром до 5 миллиметров, но и широким диапазоном рабочих напряжений.

    Работоспособность сварочного аппарата сохраняется при падении напряжения в розетке до 150 В, что по достоинству оценят владельцы гаражей и жители сельской местности.

    Для облегчения работы предусмотрены функции предотвращения прилипания, дожигания дуги и горячего старта, так что даже новичок может эффективно работать с IR 200.

    Подождите. Ищем самые выгодные предложения!

    Преимущества:

    • приличный ток питания
    • производительность при больших просадках напряжения
    • для облегчения зажигания и поддержания дуговых режимов

    Недостатки:

    • недостаточная продолжительность непрерывной работы

    Wmaster MMA-VRD 200

    Этот компактный сварочный инвертор очень привлекателен по своим характеристикам: с максимальным сварочным током 200 А.

    Непрерывная работа возможна уже при 126 А, то есть в большинстве случаев не потребует перерывов на охлаждение.

    Вы ведь не готовите постоянно массивные конструкции пятимиллиметровыми электродами? Здесь также присутствуют все функции, которыми должен обладать современный инвертор для сварки стержневыми электродами — «антипригарное», «горячий старт» и дожигание дуги.

    Так как напряжение холостого хода здесь составляет 65 В, для безопасности работы в условиях повышенной влажности производитель ввел в схему схему VRD, которая автоматически снижает напряжение на выводах, когда сварка не проводится, а прибор не выключается.

    Подождите. Ищем самые выгодные предложения!

    Преимущества:

    • функциональность
    • возможность непрерывной работы при токах до 126 А

    Недостатки:

    ELITECH AIS 200

    Хотя маркировка этого сварочного инвертора наводит на мысль, что максимальный сварочный ток здесь составляет 200 ампер.

    На самом деле реальность немного скромнее: он может «выжать» из себя всего 180 А, а при ФЭ всего 60%.

    Таким образом, лучший выбор для него — сварка электродами 2-3 мм, при «четверке» уже запланированные перерывы потребуются, если не пытаться проверить запас прочности сварщика на практике.

    Что касается запаса прочности, то здесь этот термин можно понимать практически буквально: по сравнению со многими представителями своего класса Elitech покажется настоящим «кирпичом», ведь он весит 8 кг — в полтора раза больше, чем у многих инверторов с такой же максимальный ток.

    Схема в нем вполне удовлетворяет современные представления о сварочном инверторе: предусмотрен форсаж дуги, потребление тока вполне приемлемое.

    Подождите. Ищем самые выгодные предложения!

    Достоинства:

    1. надежность высокая
    2. Кабели качества

    3. включены
    4. Наличие нагнетания дуги

    Недостатки:

    • большой вес
    • большие размеры
    • относительно низкое значение коэффициента PV

    Лучший профессиональный инверторный сварочный аппарат

    На данный момент, в 2020 году, самой покупаемой моделью и лучшей по отзывам является модель — BLUEWELD Starmig 210 Dual Synergic.

    Если абстрагироваться от цены, которую тут точно не назовешь демократичной, то этот полуавтомат очень интересен.

    Уже чисто внешне он выделяется из ряда себе подобных большим жидкокристаллическим экраном, который очень и очень информативен.

    Однако здесь главное не внешний вид, а «начинка»: фирменный термин «синергетическое управление» означает полностью программную настройку характеристик сварочного аппарата, подобранного под конкретную функцию.

    Даже сварочный ток может быть рассчитан самим аппаратом в зависимости от толщины свариваемых деталей и типа проволоки.

    Если вы настолько брутальный сварщик, что все эти «свистки» вообще не нужны, то можно полностью отключить синергетический режим и по старинке повернуть настройки.

    Так что впечатление от этого полуавтомата, конечно, неоднозначное. С одной стороны, для начинающего сварщика это будет настоящим открытием, позволяющим с максимальной легкостью освоить различные способы полуавтоматической сварки .

    Но, с другой стороны, далеко не каждый сварщик-самоучка может себе позволить раскошелиться на значительную сумму, которой хватит на двух хороших сварщиков. Однозначно рекомендуем покупать!

    И на этом наша статья подходит к концу. Мы надеемся, что предоставили вам достаточно информации, чтобы сделать правильную покупку. Удачи!

    5 вещей, на которые стоит обратить внимание

    Сварка позволила построить небоскребы, автомобили, самолеты и многое другое.Невероятно, но современные технологии позволяют выполнять сварку в гараже, магазине или даже на заднем дворе. Итак, независимо от того, нужно ли вам сварить части кастомной рамы мотоцикла или просто сломанный шарнир, портативный сварочный аппарат предоставит вам все возможности сварки.

    Итак, на что следует обратить внимание при покупке портативного сварочного аппарата? Это важное руководство для покупателя проведет вас по ключевым характеристикам, которые имеют значение при принятии решения о том, какой портативный сварочный аппарат лучше всего соответствует вашим потребностям, в том числе:

    1. Производительность
    2. Потребляемая мощность
    3. Выходная мощность
    4. Металлы он может сваривать
    5. Размер и вес

    При таком большом количестве вариантов на выбор, а производители бросают вам все спецификации в книге, легко потеряться в лабиринте информационного беспорядка и принять неправильное решение .Вот почему первый шаг при покупке портативного сварочного аппарата — убедиться, что вы действительно понимаете, что такое сварка, как она работает, и, возможно, самое главное, что отличает различные методы сварки.

    5 На что обращать внимание при покупке переносного сварочного аппарата

    Опытный сварщик может точно знать, что искать в переносном сварочном аппарате, возможно, вплоть до конкретной марки и номера модели. Однако для остальных из нас покупка портативного сварочного аппарата может оказаться сложной задачей без необходимой информации. Обоснованное решение — мудрое решение, особенно когда речь идет о сварочном оборудовании.

    Ссылки по теме: Сколько типов сварочных аппаратов существует и как они используются?

    Сварка — это больше, чем просто соединение двух металлических частей. При сварке металлов они подвергаются воздействию таких высоких температур, что плавятся и переходят в расплавленное (жидкое) состояние. Обычно в эту расплавленную смесь добавляется присадочный металл (называемый сварочной ванной или лужей), и когда ванна охлаждается и затвердевает, новый сварной шов имеет те же свойства, что и исходные металлы.

    Вот почему сварка играет такую ​​важную роль в таких отраслях, как производство, сборка и изготовление. Когда выполняется сварка, на кону стоит гораздо больше, чем просто формирование стыка между двумя кусками металла, поэтому сварочное оборудование имеет значение.

    Связанное чтение: В чем разница между сваркой и изготовлением?

    Советы по покупке переносного сварочного аппарата

    Есть несколько атрибутов и характеристик переносного сварочного аппарата, которые следует учитывать при принятии решения о покупке.Как вы скоро увидите, некоторые качества аппарата напрямую связаны с производительностью сварки и работоспособностью, в то время как другие способствуют общему удобству использования аппарата. Взвешивая и уравновешивая эти различные факторы с вашими потребностями и требованиями, вы можете выбрать из суженного списка жизнеспособных вариантов и сделать правильный выбор.

    Поскольку большинство сварочных аппаратов относятся к разновидности дуговой сварки, в этой статье будут рассмотрены переносные аппараты, которые выполняют следующие типы сварки:

    1. Сварка палкой (также известная как дуговая сварка в среде защитного металла или SMAW)
    2. Flux- порошковая дуговая сварка (FCAW)
    3. Дуговая сварка в газовой среде (GMAW), иногда называемая сваркой MIG
    4. Дуговая сварка металлическим вольфрамом (GTAW), иногда называемая сваркой TIG

    Дополнительная литература: 5 Основные преимущества Дуговая сварка вместо газовой сварки

    СОВЕТ ПО ПОКУПКЕ №1: Сварочные процессы

    Практически каждый крупный производитель оборудования для дуговой сварки предлагает специализированные машины, которые выполняют определенный тип сварки.Другими словами, есть машины только для MIG, только для TIG и так далее. Хотя это может быть приемлемо, если вы с полной уверенностью будете выполнять только один тип дуговой сварки, следуя этому маршруту, вы ограничитесь только теми сварочными операциями, которые совместимы с вашим аппаратом.

    Что делать, если есть большая вероятность, что вам нужно будет выполнить различные виды сварки? Вместо двух или трех сварочных аппаратов, установленных бок о бок в вашей мастерской, разве не было бы здорово, если бы был один аппарат, который одинаково хорошо справлялся с выполнением нескольких типов сварки?

    Универсальные сварочные аппараты

    Универсальные сварочные аппараты способны переходить от одного вида дуговой сварки к другому с минимальной настройкой .С эксплуатационной точки зрения режимы сварки можно переключать без изменения внешнего источника питания.

    Как минимум современные многопроцессорные машины способны выполнять два типа дуговой сварки, но большинство из них могут выполнять все четыре метода первичной дуговой сварки: стержневой сваркой (SMAW), порошковой сваркой (FCAW), MIG (GMAW). ) и TIG (GTAW) . Несмотря на свой компактный размер, портативные многофункциональные сварочные аппараты содержат все клеммы, вводы и подключения, необходимые для подключения различных принадлежностей, необходимых для каждого типа сварки.

    Многие современные многопроцессорные машины включают сложное программирование, которое автоматически определяет, когда к машине подключены определенные аксессуары. ; например, обнаружение подключения горелки MIG и автоматическое регулирование скорости подачи электродной проволоки. Они также оснащены передовой технологией, которая помогает оператору при переходе от одной толщины к другой для оптимизации качества сварки.

    Ссылки по теме: 9 различных типов сварочных процессов и их преимущества

    СОВЕТ ПО ПОКУПКЕ № 2: Потребляемая мощность

    Подавляющее большинство переносных сварочных аппаратов работают от электричества, поэтому потребляемая мощность или доступный источник питания имеют решающее значение рассмотрение.Как правило, чем большую мощность сварки способен вырабатывать портативный сварочный аппарат, тем выше его потребность в электроэнергии. Для иллюстрации, многопроцессорная машина начального уровня, работающая на стандартном напряжении 120 вольт, может выполнять легкие промышленные задачи, такие как:

    • Легкие строительные работы
    • Легкое производство
    • Техническое обслуживание и ремонт
    • Механические работы подрядчика

    Повышение входной мощности до 220 вольт увеличивает сварочные возможности машины за счет добавления кузовных работ и работ на ферме, в то время как , переходящий на трехфазную мощность 460 вольт, переводит портативные сварочные аппараты в класс тяжелой промышленности. пошлины, в том числе:

    • Судостроение
    • Тяжелое строительство
    • Железнодорожные работы
    • Производство грузовиков и прицепов
    • Электростанции

    Ключевым выводом в отношении потребляемой мощности является тщательная оценка типов сварочных работ а затем согласовать их с требованиями к питанию портативного сварочного аппарата. скулы, которые вы рассматриваете.Если ваши потребности в сварке относятся к категории легкой промышленности, вам не нужно беспокоиться о машинах, которые работают от 460 вольт или выше. С другой стороны, если ваша работа требует средней и тяжелой промышленной сварки, 120-вольтовый аппарат просто не подойдет.

    Сварочные аппараты с несколькими напряжениями

    Возможно, в вашей мастерской есть легкодоступная розетка на 220 В и 30 А, но что, если на вашем втором рабочем месте или на стройплощадке ее нет? К счастью, существует несколько переносных сварочных аппаратов, которые могут работать от двух или нескольких напряжений. Стандартная конфигурация — 120/240, что означает, что машина может работать как от стандартных 120 вольт, так и от 240 вольт, если они доступны. Однако важно помнить, что возможности машины будут расширяться при более высоком напряжении.

    Помимо 120/240, есть переносные сварочные аппараты, которые работают от 240 / 460-575 (трехфазных) вольт, означает, что минимальное напряжение для его работы составляет 240 вольт, с возможностью работы. при 460 В и даже 575 В с соответствующим увеличением сварочных характеристик.

    Ссылки по теме: Сколько ампер мне действительно нужно для сварочного аппарата MIG?

    СОВЕТ ПО ПОКУПКЕ № 3: Выходная мощность

    Когда дело доходит до мощности сварки, для определения возможностей портативного сварочного аппарата используются несколько измеряемых величин. Одна цифра, которая кажется наиболее часто используемой, — это сила тока машины, поскольку это число, которое относится к количеству электрического тока, который циклически проходит через сварочный аппарат и заготовку.

    Как правило, чем выше сила тока, на которой работает сварочный аппарат, тем глубже дуга проникает в заготовку, поскольку она плавит основной металл и создает сварной шов. Таким образом, сварочный аппарат с более низким диапазоном силы тока будет производить более мелкие сварные швы, чем аппарат с более высоким номинальным током.

    Для иллюстрации, вот несколько диапазонов силы тока и соответствующие толщины, которые можно сваривать:

    9057 / 16 дюймов максимум
    АМПЕРАЦИЯ ТОЛЩИНА НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ ТОЛЩИНА АЛЮМИНИЯ
    14 калибр (5/64 дюйма) максимум
    30-230 ампер максимум 3/8 дюйма максимум 3/8 дюйма
    СОВЕТ ПОКУПКИ # 4: Типы металлов и толщина

    Если вы работаете в сфере сварочных работ или планируете использовать свои сварочные навыки в определенной области, то вы можете иметь хорошее представление о типе сварочных работ, которые вы будете выполнять.В частности, чем больше вы знаете о типах металлов, которые вы будете сваривать, а также об их характеристиках, тем лучше вы сможете определить, какие портативные сварочные аппараты лучше всего подходят для ваших нужд.

    Многие производители сварочных аппаратов выделяют типы металлов и их толщину, которые их аппараты могут сваривать. В этой спецификации эти данные помещены на видном месте в верхней части первой страницы, так что вы сразу поймете, что эта конкретная модель может сваривать TIG сталь толщиной от.От 020 дюймов до 3/16 дюймов и стали для сварных швов толщиной от 16 до 3/8 дюймов.

    Как вы видели ранее, знание своих деталей также может помочь определить требуемый диапазон силы тока, что является еще одним полезным способом выбора правильного сварочного аппарата.

    СОВЕТ ПО ПОКУПКЕ № 5: Размер и вес

    Портативность — термин относительный, и его значение будет варьироваться от человека к человеку, особенно для сварочных аппаратов. Для увлеченного человека или художника, который иногда может выполнять сварочные работы за пределами объекта, сварочный аппарат на 110 вольт весом 29 фунтов поместится в багажник практически любого транспортного средства и может быть легко загружен и разгружен.

    С другой стороны, 122-фунтовый сварочный аппарат расширил бы пределы загрузки и разгрузки одним человеком и, несомненно, потребовал бы использования тележки или тележки. В случае методов сварки MIG и TIG, не только сварочный аппарат должен быть переносным, но и газ в баллонах также должен быть переносным.

    Хотя размер и вес сварочного аппарата могут иметь второстепенное значение для его производительности, если действительно аппарат будет регулярно перевозиться туда и обратно, то размер и вес являются факторами, которые следует учитывать. lincoln-Vantage-300 (Вес около 1035 фунтов)

    Ссылки по теме: Сколько в среднем весит сварочный аппарат Lincoln?

    Как выбрать и купить портативный сварочный аппарат

    Для тех, кто хочет купить свой первый портативный сварочный аппарат, есть хорошие новости и немного не очень хорошие новости. Хорошая новость заключается в том, что предлагает невероятный ассортимент машин, от тех, которые выполняют определенную технику сварки, до многопроцессорных машин, способных выполнять несколько типов сварки.

    Не очень хорошая новость заключается в том, что существует так много различных вариантов, что бывает сложно отличить машину одного производителя от машины другого. Все спецификации и конфигурации могут превратиться в беспорядочный набор цифр, букв и кодов, который сбивает с толку даже самых опытных сварщиков. К счастью, есть несколько советов, которые помогут вам в процессе принятия решения.

    Хотя невозможно освоить все, что нужно знать о портативных сварочных аппаратах, вы можете помочь себе отфильтровать неподходящие аппараты и сузить поле до нескольких вариантов.В конечном счете, решение о том, какой портативный сварочный аппарат купить, должно основываться на ваших непосредственных и будущих потребностях проекта. Вот несколько рекомендаций, которые следует учитывать:

    1. Какие типы металла вы будете сваривать ? Насколько толстые заготовки?
    2. В какой среде вы будете сваривать (например, в магазине, гараже, строительной площадке под открытым небом)?
    3. Какие типы сварочных позиций вы планируете использовать (например,г., плоская, горизонтальная, вертикальная, потолочная)?
    4. Будут ли видны сварные швы и важна ли эстетика сварного шва?
    5. Важна ли скорость сварки?

    Ссылки по теме: Как начать и развивать сварочный бизнес за 11 шагов

    Какие типы металла вы планируете сваривать?

    Основной металл, или заготовка, для сварщика, как холст для маляра. Если это металл, проводящий электричество, то его можно сваривать.Но не все металлы можно квалифицированно сваривать всеми четырьмя способами дуговой сварки. Реальность такова, что каждый метод особенно подходит для определенных типов металлов.

    Ссылки по теме: Можно ли сваривать магниты? Или это их погубит?

    Что усложняет ситуацию, так это то, что существует значительное совпадение методов сварки и совместимых с ними металлов. Кроме того, некоторые металлы можно сваривать только несколькими способами дуговой сварки. Еще раз, зная свои заготовки, вы сможете определить, какой сварочный аппарат лучше всего подходит для вас.

    Вот таблица, которая раскрывает некоторые из них:

    9057

    Металлический тип Сварка МИГ Сварка палкой Сварка TIG
    Сталь X
    Нержавеющая сталь X X X
    Алюминиевые сплавы X X
    Чугун 9057 9057

    9057 Медь

    9057 X
    Латунь X
    Экзотические металлы X

    9 Металл Толщина металла 2 толщина заготовки также является решающим фактором при выборе правильного метода сварки. использовать .Некоторые методы дуговой сварки лучше подходят для более толстых материалов, в то время как другие лучше подходят для сварки более тонких деталей. Существуют также методы, с помощью которых при правильной настройке можно сваривать практически любую толщину.

    Ручная сварка и сварка порошковой проволокой хорошо подходят для более толстых деталей, а сварка MIG идеально подходит для более тонких металлических деталей. Для справки, вот толщина обычно свариваемых материалов и деталей:

    • Кузовные детали — 3/16 дюйма или меньше
    • Велосипеды и газонокосилки — 1/16 дюйма
    • Лодки , автомобили и мотоциклы — от 1/16 до 1/8 дюйма
    • От общего до капитального ремонта — от 3/16 до 1/4 дюйма
    • Работа на фермах и ранчо — от 5/16 до 3/8 дюйма

    В каких средах вы планируете выполнять сварку?

    Рабочая среда — еще один важный фактор, который следует учитывать при выборе переносного сварочного аппарата.Не все сварочные работы можно выполнять в контролируемых условиях мастерской или гаража. Из-за размера или расположения обрабатываемой детали вообще невозможно работать в помещении.

    Например, на ферме или в сельском хозяйстве ежедневно используется множество типов крупного и тяжелого оборудования, и иногда необходимо проводить точечный ремонт. Многие из этих работ по техническому обслуживанию требуют сварки. Сварка MIG и TIG плохо подходит для работ на открытом воздухе, потому что даже легкий ветерок может нарушить защитную оболочку, образованную защитным газом, что может привести к повреждению сварных швов.

    Даже если ваше основное рабочее место находится в помещении, при планировании сварочных работ все же необходимо учитывать важные моменты:

    • Имеется ли у вас надлежащая вентиляция , особенно для сердечников из флюса?
    • Есть ли у вас достаточно места для газа в баллонах (MIG и TIG), с возможностью хранения нескольких баллонов с разными газами и смесями?
    • Имеется ли на вашем предприятии достаточное пространство вокруг рабочей зоны для минимизации риска возгорания и травм?

    Ссылки по теме: Можно ли дуговой сваркой снаружи? | Что такое сварка на открытом воздухе

    Какие положения при сварке вы ожидаете?

    Хотя большинство операций дуговой сварки выполняется на верстаке с заготовкой, лежащей горизонтально и горизонтально, могут быть случаи, когда такая идеальная ориентация просто невозможна .Иногда называемые «сваркой вне положения», существуют сварочные работы, которые необходимо выполнять на месте и в менее чем идеальных условиях.

    Например, могут быть случаи, когда необходимо выполнять сварку над головой или вертикальную сварку. Сварка порошковой проволокой — идеальный метод для этого типа сварки, так как при этом используется непрерывно подаваемая проволока с флюсом (и защитным газом), включенным в электрод.

    Другие методы дуговой сварки, безусловно, можно адаптировать для выполнения сварки вне положения, но все они имеют свои ограничения и проблемы, связанные с настройкой оборудования.Сварка MIG и TIG требует, чтобы баллоны с защитным газом были расположены где-то поблизости от рабочего пространства для подключения к сварочному аппарату, что может препятствовать сварке в нерабочем положении.

    Важна ли эстетика сварного шва?

    Хотя все сварные швы без исключения должны быть прочными и безупречными, бывают случаи, когда сварные швы также должны иметь высокую эстетическую привлекательность. Другими словами, они должны быть конструктивно прочными, но при этом хорошо выглядеть. Одним из методов, отвечающих этим требованиям, является сварка TIG , которая также считается самой сложной техникой для освоения из-за того, что она требует работы двумя руками.

    В руках высококвалифицированного и опытного сварщика любое сварочное устройство может быть изготовлено для получения однородных сварных швов. Но некоторые ограничения просто выходят за рамки контроля оператора, и именно поэтому сварочные швы TIG на голову выше остальных с точки зрения визуальной привлекательности.

    Ссылки по теме : Проблема с брызгами при сварке — и как ее остановить

    Имеет ли значение скорость сварки?

    По тем же причинам, по которым при сварке TIG получаются самые красивые сварные швы, это самый медленный процесс дуговой сварки. Если скорость — важный атрибут вашей сварочной работы, то сварка TIG — не ответ. Напротив, сварка MIG или порошковой проволокой может быть лучшим началом при выборе подходящего переносного сварочного аппарата для ваших сварочных нужд.

    Опытный сварщик штучной сваркой также может быстро выполнять сварку, но частота смены электродов (штанг) может увеличить время выполнения всей работы.

    Рекомендации по портативному сварочному аппарату

    При таком большом количестве вариантов принятие взвешенного решения о покупке может показаться сложной задачей.Мы надеемся, что следующие рекомендации по портативным сварочным аппаратам направят вас в правильном направлении и дадут вам представление о популярных моделях и их характеристиках. Чтобы упростить задачу, эти параметры разбиты на несколько категорий.

    Лучший портативный сварочный аппарат — стандартный 110-вольт

    Для любителей, художников или случайных мастеров, портативный сварочный аппарат, работающий от стандартной 120-вольтовой мощности, можно использовать практически везде, где есть стена. выход. Несмотря на то, что они работают от обычного бытового напряжения, многие из этих аппаратов по-прежнему обладают мощным сварочным штампом и более чем способны производить качественный сварной шов.

    • Etosha MIG 140 — Этот 110-вольтовый сварочный аппарат выполняет как MIG, так и порошковую сварку. При весе всего 15 фунтов он настолько портативный, насколько может быть сварочный аппарат, при этом обеспечивая высокую производительность. Обладая максимальной мощностью 140 А, Etosha MIG 140 может сваривать низкоуглеродистую сталь толщиной до 3/16 дюйма.В качестве бонуса прилагаются сварочная маска и перчатки.

    Лучший портативный сварочный аппарат начального уровня

    Благодаря такому количеству ресурсов, доступных в Интернете, включая статьи и обучающие видеоролики, вы можете изучить основы сварки, не выходя из гаража, мастерской или студии. Производители сварочных аппаратов продолжают внедрять передовые функции, которые делают сварку проще и легче даже для новичков. Имея немного ноу-хау и желание практиковаться, вы можете начать развивать базовые сварочные навыки в удобное для вас время.

    • Forney Easy Weld 261 — Это качественный сварочный аппарат MIG, который идеально подходит для начинающих сварщиков. Сварка MIG считается самым простым для освоения методом дуговой сварки, главным образом потому, что сварочная горелка MIG активируется курком: нажмите на курок, чтобы начать сварку, и отпустите курок, чтобы остановиться. Электродная проволока автоматически подается с катушки. Этот легкий портативный сварочный аппарат весит 19 фунтов и может сваривать детали толщиной до 1/4 дюйма. Он также выполняет порошковую сварку.

    Лучший универсальный портативный сварочный аппарат

    Как следует из названия, многопроцессорный сварочный аппарат предлагает несколько методов дуговой сварки на одном и том же аппарате с использованием одного и того же источника питания . Основным преимуществом владения одним из этих станков является возможность сваривать самый широкий диапазон типов металлов без необходимости переключать станки. Переход с одного метода сварки на другой происходит без проблем и занимает считанные минуты.

    • Weldpro, 200 A, инверторный многофункциональный сварочный аппарат — Этот компактный универсальный сварочный аппарат предлагает четыре метода дуговой сварки — MIG, порошковую сварку, TIG и стержневую сварку — в одном аппарате.Возможность двойного напряжения (220/110 В) позволяет выполнять высококачественную сварку на ходу, независимо от доступного источника питания.

    Он чрезвычайно портативен при весе 30 фунтов и способен сваривать заготовки различной толщины при номинальном токе 200 ампер:

    • Сварка штангой: от 14 до 5/16 дюймов
    • Сварка MIG: от 19 до 3 / 16 дюймов
    • Сварка TIG: калибр от 25 до 1/4 дюйма

    Лучший полупрофессиональный портативный сварочный аппарат

    Из четырех основных методов дуговой сварки TIG считается наиболее сложным для изучения и освоения .Его можно применять для самого широкого диапазона типов деталей и высоко ценится за его уникальную способность создавать соединения, которые имеют такие же прочностные и антикоррозионные характеристики, что и основные металлы. Это также метод, позволяющий производить бусины высочайшего качества с высочайшей эстетической ценностью, поэтому он популярен среди художников и мастеров-сварщиков.

    • Everlast PowerTIG 200DV Welder — это многофункциональный портативный сварочный аппарат TIG, который предлагает невероятную гибкость и производительность в компактном и удобном для пользователя дизайне.Этот сварочный аппарат TIG, рассчитанный на 200 ампер, обеспечивает сварку на переменном / постоянном токе с использованием инверторной технологии с пусковым током 5 ампер постоянного тока и 20 амперным пуском переменного тока. Этот сварочный аппарат работает от источника питания напряжением 120 или 240 вольт.

    Помимо прецизионной сварки, которая является отличительной чертой сварки TIG, Everlast PowerTIG 200DV также предлагает невероятную мощность сварки для широкого диапазона типов металлов:

    • Сталь: максимальная толщина 5/16 дюйма за один проход (240 В)
    • Сталь: максимальная толщина 1/2 дюйма за несколько проходов (240 В)
    • Алюминий: максимальная толщина 1/4 дюйма за один проход (240 В)
    • Алюминий: 3/8 максимальная толщина в дюймах за несколько проходов (240 В)

    Заключение

    Во многих отношениях сварка произвела революцию в способах производства и сборки, и портативные сварочные аппараты дают вам ту же самую мощность.Но от того, насколько осознанное решение вы примете при покупке портативного сварочного аппарата для работы, которую вы будете выполнять, и типы металлов, которые вы будете сваривать, может быть разница между успехом и неудачей.

    Независимо от того, какой метод сварки вы предпочитаете — MIG, TIG, стержневой, порошковой или все вышеперечисленное, выбор аппарата для дуговой сварки, который идеально соответствует вашим потребностям и возможностям, может оказаться одним из лучших решений, которые вы когда-либо принимали.

    Как начать сварку

    1.Выберите свой метод

    Не существует единого процесса сварки, подходящего для всех областей применения, поэтому вам необходимо учитывать следующие факторы: тип и толщина свариваемого металла, объем работы, сварка ли вы в помещении или на открытом воздухе, как должны выглядеть сварные швы и ваш бюджет.

    На сегодняшний день наиболее широко используемой формой сварки является электродуговая сварка, при которой электрическая дуга плавит электрод (например, сварочную проволоку) и частично плавит основной металл. Когда расплавленный металл остывает, детали соединяются.Существуют разные виды дуговой сварки, но мы сосредоточимся на MIG (металлический инертный газ). Сварка с подачей проволоки — самый простой в освоении вид, особенно если вы учитесь сами.

    Металлический инертный газ (MIG)

    Использует сварочный пистолет, который непрерывно подает проволоку с катушки, когда оператор нажимает на спусковой крючок. Сварочный пистолет одновременно с проволокой подает защитный газ, защищающий металл от загрязнений в воздухе.MIG дает более чистые и лучше выглядящие сварные швы, чем сварка вставкой.

    Дуговая сварка порошковой проволокой (FCAW)

    Аналогично MIG, за исключением того, что здесь нет отдельного защитного газа, потому что проволочный электрод имеет флюс в его сердечнике, который создает свой собственный экран при плавлении проволоки. Эта ветрозащитная установка делает FCAW хорошим методом сварки на открытом воздухе.

    2. Купить оборудование

    Сварщик

    Сварщик — это ваши самые большие расходы, поэтому не обманывайте себя — дешевый сварщик только расстроит вас и затруднит обучение.Сварочный аппарат с механизмом подачи проволоки использует обычный бытовой ток для получения очень горячей электрической дуги высокой энергии. Внутри аппарата находится небольшая катушка сварочной проволоки (электрод) с приводом от двигателя. Проволока подается по шлангу к пусковой горелке. Когда оператор соприкасается проволокой с основным металлом, дуга плавит проволоку и частично плавит основание. При сварке MIG, пока спусковой крючок нажат, горелка продолжает подавать проволоку и газ.

    Lincoln Electric Power MIG 210 (вверху) — это новая технология по отличной цене: при напряжении 120 или 230 В он позволяет амбициозному новичку выполнять сварку MIG, TIG и сваркой стержнем.Стоит он 999 долларов.

    Миллерматик 141 (ниже) по цене 767 долларов — хороший начальный вариант. Это сварочный аппарат с подачей проволоки на 120 В, который можно использовать для сварки тонкого алюминия и стали толщиной от 24 до 3/16 дюйма.

    Совет: у вашего сварщика также выходит рабочий провод. Это электрический кабель с зажимом на конце, который крепится к основному металлу и замыкает электрическую цепь, необходимую для сварки. Если грязь, ржавчина или краска мешают контакту свинца, качество сварного шва ухудшится.

    Проволока сварочная

    Проволока относительно недорогая. Простое практическое правило — использовать тонкую сварочную проволоку на тонком листовом материале и увеличивать диаметр проволоки по мере увеличения толщины материала. Сварщик берет проволоку как минимум двух диаметров.

    Все на удивление интуитивно понятно

    В руководстве по эксплуатации машины указано, что для этого нужно, и обычно инструкции находятся на откидной панели сбоку машины.Все это на удивление интуитивно понятно.

    Газ

    Выбор подходящего защитного газа важен, поэтому убедитесь, что вы знаете, какой тип работы вы планируете выполнять. Вы можете получить многоразовый баллон с газом у местного поставщика сварочных материалов. Пси будет варьироваться в зависимости от типа горелки, которую вы используете, и желаемой глубины сварных швов, но обычно вы будете придерживаться значений от 15 до 25. Что касается газовой смеси, домашний любитель со сварочным аппаратом с подачей проволоки может это сделать. обычно обходятся 100-процентным защитным газом CO2.Для получения более чистого шва

    используйте 75 процентов CO2 и 25 процентов аргона.

    Сварочная тележка : Сварочные аппараты с механизмом подачи проволоки могут весить до 75 фунтов, поэтому соберите или приобретите сварочную тележку, чтобы повысить портативность.

    Шиловая или твердосплавная палочка : для разметки линий реза.

    Угловая шлифовальная машина : для шлифования, снятия фаски и правки сварных швов, а также для подготовки поверхности.

    Зажим для скоса или магнитный квадрат : для фиксации стыков.

    Отбойный молоток и проволочная щетка : для очистки от шлака и брызг.

    Сварочные клещи : для обрезки сварочной проволоки и удаления брызг с сопла сварочной горелки.

    Почему вам нужен шлем с автоматическим затемнением : Свет, генерируемый любым процессом дуговой сварки, невероятно яркий, и он обожжет вам глаза, если вы не наденете шлем. В течение многих лет традиционные сварочные шлемы имели постоянно затемненную шторку для обзора, но это означало, что вам приходилось поднимать маску, когда вы не выполняли сварку.Новые шлемы с автоматическим затемнением защищают от вредного излучения света, автоматически затемняя их прозрачные линзы до предварительно выбранного оттенка за миллисекунды, используя технологию ЖК-дисплея в их стекле. У каждого шлема также есть элементы управления для индивидуальной настройки.

    Сварочный шлем Antra AH6-660-0000 с автоматическим затемнением на солнечных батареях, показанный выше, предлагает множество опций, от 45 до 109 долларов, в зависимости от размера линзы.

    3. Подготовка сварного шва

    Подготовьте металлы

    Используйте проволочную щетку и ацетон для удаления масел и грязи.Если вам нужно разрезать металл, наметьте линию шилом или твердосплавной палочкой и обрежьте ее отрезной пилой по металлу, ножовкой или болгаркой с отрезным кругом.

    Отшлифуйте кромки

    Но только те, которые вы планируете соединить, и используйте угловую шлифовальную машину. Это называется снятием фаски. Фаска — это скос между смежными краями двух кусков материала, обычно под углом 45 градусов. Это создает пространство для наполнителя и обеспечивает большую структурную целостность сварного шва.Особенно хорошо это сделать для стыковых швов.

    Думайте о сварочных движениях как о качелях для гольфа — вам нужно как можно меньше движущихся частей

    Разместите металлы

    С помощью углового зажима или магнитного угольника закрепите соединения, чтобы металлические части оставались в одной плоскости, прежде чем начинать сварку.

    Совет : вы имеете дело с искрами, огнем и расплавленным металлом, поэтому не начинайте сварку, не надев сварочную куртку или фартук, кожаные перчатки и шлем.Если вы хотите сэкономить, качественную хлопковую рабочую рубашку с длинным рукавом можно заменить курткой для сварщиков. Не забудьте свои рабочие ботинки (без кроссовок) и снимите украшения с запястий и шеи. При шлифовании надевайте защитные очки и маску, закрывающую все лицо. Также держите поблизости огнетушитель ABC.

    4. Создание слоев сварного шва

    Положение тела и рук

    Думайте о сварочных движениях как о качелях для гольфа — вам нужно как можно меньше движущихся частей, и вы хотите, чтобы движение было плавным и повторяемым.По возможности держите сварочный пистолет двумя руками или используйте запястье другой руки, чтобы направить руку, держащую сварщика (представьте себе бильярдный удар). Выключив сварщика, сделайте пробный запуск, чтобы убедиться, что вы правильно расположили его. Чем устойчивее ваши руки, тем лучше сварной шов.

    Прихваточная сварка

    Перед началом проверьте пистолет. Проволочный электрод должен выступать от 1/4 до 3/8 дюйма. Убедитесь, что на сопле нет брызг и кончик проволоки чистый.Затем сделайте несколько прихваточных швов, достаточных для соединения основных металлов вдоль стыка.

    Последний валик

    После того, как вы закрепили металлы на месте, вы можете уложить последний валик сварного шва. Держа сварочный пистолет под углом примерно 75 градусов к основанию, медленно двигайтесь слева направо (если вы правша), затрачивая одну-две секунды на укладку каждого валика и поддержание постоянной длины дуги. Не зацикливайтесь на яркой дуге. Посмотрите на край сварочной ванны, и когда вы дойдете до конца сварного шва, оттяните электрод от металла и дайте ему остыть.

    5. Шлифовка сварного шва

    Если вам все равно, как выглядит ваш сварной шов, или если он находится на куске металла, который не будет виден, когда ваш проект будет завершен, вы можете пропустить этот шаг, потому что все готово. Поздравляю, вы сделали первые сварные швы. Работайте над совершенствованием своей техники на металлоломе. Сварка во многом похожа на игру на гитаре: немного сделать это несложно, но чтобы стать профессиональным, вам нужна практика, практика, практика.

    Шовное шлифование заподлицо

    Для получения гладкой поверхности используйте шлифовальный круг с зернистостью 36, прикрепленный к угловой шлифовальной машине, чтобы шлифовать вдоль пути сварки, а не поперек, для однородности. Иди медленно. Если вы шлифуете сварной шов, вам придется начинать заново. При шлифовании должны быть видны только оранжевые искры. Синий означает, что вы слишком сильно нажимаете. Когда вы закончите, возьмите циркониевый лепестковый диск для точной формовки и отделки.

    Спасибо Майклу Дэниелу из Michael Daniel Metal Design , Нико Хуаресу из Juarez Custom и Стивену Сомплу из Empire Metal Finishing . Эта история опубликована в июньском номере журнала Popular Mechanics за 2015 год.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

    .

    Previous PostNextNext Post

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.