Характеристика самодельного сварочного инвертора

Дата: 14.05.2015
Просмотров: 683
Комментариев:
Рейтинг: 87
Комментариев:
Рейтинг: 87
Оглавление: [скрыть]
  • Принцип действия
  • Характеристики сварочного аппарата
  • Изготовление сварочного аппарата самостоятельно
  • Работы по настройке самодельного сварочного инвертора и меры безопасности
  • Необходимое оборудование

Одним из наиболее востребованных устройств в домашнем хозяйстве является сварочный аппарат. Это устройство может использоваться в самых различных областях, начиная от участия в строительстве коттеджа, обустройстве домашнего хозяйства и заканчивая ремонтом вашего автомобиля.

Сварочный инвертор с активным мостовым выпрямителем

Сварочный инвертор с активным мостовым выпрямителем.

{reklama1}

Современные сварочные аппараты с развитием техники получили более компактную конструкцию и неплохие технические характеристики. Однако ввиду того, что такое устройство приобретается с расчетом на продолжительное использование, будет это самодельный сварочный инвертор или покупной агрегат из магазина, его характеристикам будущие владельцы уделяют большое внимание.

Принцип действия

При выполнении сварных работ используется сила постоянного тока. Это утверждение одинаково верно как для традиционного выпрямителя электрического тока, так и для сварочного инвертора. Однако сварочный аппарат постоянного тока использует простое преобразование, в то время как более компактный инвертор должен использовать двухступенчатое выпрямление. Это сделано для уменьшения массы и габаритов аппарата.

Устройство сварочного инвертора

Устройство сварочного инвертора.

Как известно, электрический ток в сети является переменным. Поэтому на первом этапе происходит его выпрямление при прохождении через специальный выпрямляющий блок. На втором этапе, благодаря использованию повышающего трансформатора, происходит увеличение значения постоянного тока, благодаря чему и достигается нужное значение для проведения сварки.

Таким образом, сварочный аппарат, созданный по такой схеме, не только обладает компактными габаритными размерами. В конструктивной схеме такого аппарата используются мощные IGBT транзисторы, которые позволяют провести увеличение значения частоты тока и понизить массу и габаритные размеры выпрямляющего трансформатора.

Использование преобразователя напряжения позволяет дополнительно получить возможность работы при отклонении показателя напряжения электрической сети от номинального значения. Как известно, в сельской местности возможны значительные падения напряжения в сети, однако это не мешает в работе.

Дополнительным преимуществом сварочного аппарата, построенного по приведенной схеме, является его невысокое влияние на питающую сеть. Это позволяет запитывать аппарат от обычной бытовой розетки, что делает возможность его использования еще более доступной.

Вернуться к оглавлению

Характеристики сварочного аппарата

Таблица основных характеристик сварочного аппарата

Таблица основных характеристик сварочного аппарата.

Сварочный аппарат в личном пользовании не нужен своему владельцу ежедневно. Если сравнить его с индустриальным сварочным трансформатором, то от последнего современное устройство выгодно отличается не только компактными габаритными размерами, но и невысокой, порядка 7-10 кг, массой. Это позволяет не только не тратить больших усилий на его транспортировку, но и хранить с минимальными затратами.

Основные технические характеристики укладываются для аппарата в такие пределы:

Также среди необходимых характеристик выделяют хорошую пыле- и влагозащищенность, производительность работы, ударопрочность.

Среди особенностей использования аппаратов-инверторов отмечается возможность не только наложения шва расплавленным под действием электрического тока металлом, но и проведения резки.

Вернуться к оглавлению

Изготовление сварочного аппарата самостоятельно

Схема устройство инверторного сварочного аппарата

Схема устройство инверторного сварочного аппарата.

Несмотря на кажущуюся сложность, самодельный сварочный аппарат все-таки собрать нетрудно. Для типового устройства подобного типа потребуется стандартная схема, и, подобрав основные блоки, устройство можно собрать без проблем. При этом основной проблемой, которая заставляет прибегнуть к такой сборке, является относительно высокая стоимость заводских аппаратов.

Для изготовления готового сварочного аппарата потребуется предусмотреть такие составные блоки:

Монтируя основные блоки, необходимо учитывать целый ряд особенностей. При этом нужно разобрать основные блоки отдельно.

Блок питания.

Описание изготовления сварочного аппарата на 220 В

Описание изготовления сварочного аппарата на 220 В.

Представляет собой первичную обмотку, поверх которой намотана специальная экранирующая обмотка. При этом направление наматывания обеих обмоток совпадает, а витки верхней из них полностью закрывают первичную. Перед монтажом блока питания следует убедиться, что здесь подобрано нужное сопротивление R, которое позволит обеспечить питающее напряжение на реле в пределах 20-22 В.

Плата блока монтируется обособленно и оснащается необходимыми пусковыми элементами. При этом металлическая перегородка, отделяющая блок питания, электрически соединена с силовым блоком аппарата.

Силовой блок.

Силовой блок, которым обеспечена инверторная сварка, требует установки специальных радиаторов для охлаждения входного выпрямляющего устройства для электрического тока, силовых ключей и выходного выпрямляющего устройства.

Эта особенность сыграет ключевую роль при эксплуатации сварочного аппарата. Ведь от площади интенсивного отведения теплоты будет зависеть, как долго и насколько будет нагружаться ваш аппарат. В случае использования термодатчика для контроля рабочей температуры, его следует размещать применительно к радиатору, который в процессе эксплуатации будет подвержен наибольшему нагреву.

Блок управления.

Режимы работы вашего сварочного аппарата будут задаваться распространенным ШИМ-контроллером под индексом TL494. Как правило, в процессе эксплуатации возможности этого контроллера используются для стабилизации тока в дуге.

Вернуться к оглавлению

Работы по настройке самодельного сварочного инвертора и меры безопасности

Панель сварочного инвертора

Панель сварочного инвертора.

Прежде чем использовать сварочный аппарат в работе, необходимо провести тщательную диагностику собранного устройства. Для этого контролирует такие позиции:

  1. При присоединении блока питания к блоку управления контролируем наличие нужной индикации на приборе.
  2. Используя осциллограф, контролируем наличие двухполярных импульсов с необходимой частотой — 40-40 кГц. При этом необходимое время между импульсами должно выдерживаться в пределах 1,5 мкс.
  3. Дополнительно проверяется напряжение на затворах ключей, где должны образовываться импульсы прямоугольной формы с выходными параметрами: длительность 500 нс, частота 40-50 кГц, амплитуда 15-18 В.

После проверки основных параметров необходимо проверить работоспособность устройства. Для начала совершают пробное регулирование силы тока. Также важно проверить правильность измерения показаний температуры. При ошибочных данных точность измерений регулируют при помощи резистора R2 по схеме.

Контрольные мероприятия включают проверку рабочих проводов под нагрузкой. Это важно для обеспечения безопасности эксплуатации сварочного аппарата.

Итоговой проверкой является контроль выходных параметров во время работы, а также контролируется температура радиаторов охлаждения после нагрузки в течение 1 минуты сваркой при 120 Ампер.

Для использования в различных условиях к сварочному аппарату необходимо подобрать нужные электроды.

Изначально можно условно разбить применяемые электроды на две группы: основные и специальные.

Среди основных сварочных электродов выделяют марку АНО и MP-3. Для работы на конструкции с повышенными требованиями к прочности шва целесообразно использовать марку УОНИ. Однако, прибегая к этим электродам, следует учитывать, что они хуже разжигаются, а для работы требуется сильный дуговой ток.

{reklama2}

Обращайте внимание и на диаметр электрода. В большинстве случаев толщины 2-4 мм будет достаточно для укладки надежного шва. А стоимость электродов в этой группе — приемлемая. От толщины электрода напрямую зависит сила тока, которую нужно направлять на создание нужной дуги. Так, при толщине 2 мм — это 30-50 А. Электрод 3 мм потребует уже 60-90 А, а 4 мм сварной элемент может хорошо расплавляться с током до 160 А.

К сожалению, точных сведений, связанных с индивидуальной настройкой сварочного аппарата, указать теоретически невозможно. Это связано с индивидуальной настройкой работы устройства в зависимости от металла, опыта сварщика и других особенностей.

Вернуться к оглавлению

Необходимое оборудование

Еще одним важным разделом проведения сварочных работ является подготовка рабочего места и необходимого инструмента. Только полностью экипированный сварщик способен выполнить качественно свою работу и при этом не нанести повреждений как собственному здоровью, так и ремонтируемому (или создаваемому) объекту.

Обязательным оборудованием для сварщика являются:

  1. Защитная маска. В случае использования очков требуется принять дополнительные меры защиты от летящих в сторону сварщика искр.
  2. Защитная спецодежда. Наиболее благоприятным материалом для работы следует признать брезент или другой огнеустойчивый материал брюк, куртки и рукавиц. Кроме защиты от разлетающихся брызг защитный материал должен обеспечить надежную защиту и от ультрафиолетового излучения.
  3. Щетка-молоток. Этот инструмент будет использоваться постоянно, чтобы иметь возможность удаления шлака с образующегося шва. Это позволит проконтролировать отсутствие дефектов в работе и проверить прочность соединенных деталей.
  4. Фиксирующий инструмент требуется для надежного соединения подготовленных к сварке деталей на первоначальном этапе, поскольку даже помощь другого человека не всегда бывает возможна. Нужно учитывать, что соединяемые детали могут быть подвержены интенсивному нагреву.

Итак, процесс самостоятельного конструирования сварочного аппарата возможен. Однако, прежде чем приступать к его созданию, требуется учесть возможные последствия. Обязательно нужно учесть, что сварочный аппарат связан с большим напряжением, силой тока и высокими температурами.

Все приобретаемые и монтируемые блоки должны подвергнуться тщательной диагностике, контролю выходных параметров. А рабочее место сварщика должно быть оборудовано для безопасной работы и с позиции пожарной безопасности.

Наверх