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入手可能な回路部品から自作の溶接インバーター。古いテレビの部品から自作したインバーター溶接機

入手可能な回路部品から自作の溶接インバーター。古いテレビの部品から自作したインバーター溶接機

インバータータイプは作業場や移動チームで使用されます。軽量さと寸法が特徴であり、高品質溶接継ぎ目。家庭の職人にとっては、買えないことが多い自分専用のデバイスを持つことも良い考えでしょう。この場合、溶接インバーターを自分の手で組み立てることができます。最も簡単な回路直径 3 ～ 4 mm の電極を使用して、個人のニーズに合わせてデバイスを使用できるようになります。説明によると、220 V の家庭用ネットワークからの電力のみが必要です。

図5｜インバータ溶接機の概略図

入力電圧はインバータ内部で整流されます。次に、変換された電圧はトランジスタスイッチを使用して高周波交流に変換されます。次に、交流を直流に整流します。

高出力キートランジスタとダイオードブリッジの設置により、トランスの寸法が縮小されます。出力は 30 ～ 90 kHz の高周波電流を生成します。ダイオード整流器は出力に定電圧を生成します。リップルを平滑化するために必要な、いくつかの大きなコンデンサからなるフィルタによって直流に変換されます。

ダイオードブリッジとフィルターはインバーターの電源を表します。入力には、パルストランスに電力を供給する主要なトランジスタがあります。高周波整流器がその後ろに接続され、高周波直流電流が供給されます。

このスキームはシンプルであり、独立して実装できると考えられています。

必要な材料と道具のリスト

DIY のインバーター溶接は 32 A を消費しますが、変換後は 250 A の電流が生成され、耐久性と高品質の縫い目が保証されます。タスクを完了するには、次のコンポーネントが必要です。

電源部にはフェライトコア付きトランス。
巻線用銅板。
PEV ワイヤー;
本体または完成したボックス用の鋼板。
断熱材。
テキストライト;
ファンとラジエーター。
コンデンサ、抵抗、トランジスタ、ダイオード。
PINコントローラー;
フロントパネルのボタンとスイッチ。
ノードを接続するためのワイヤ。
断面積の大きい電源ケーブル。

アースクランプとホルダーは専門工具店で購入することをお勧めします。断面6mmの鋼線からホルダーを作る職人もいます。溶接インバーターの組み立てを始める前に、トレーニングビデオを見て勉強することをお勧めします。ステップバイステップの説明そして図を印刷します。準備する必要がある工具は、はんだごて、ペンチ、ナイフ、ドライバー、留め具のセットです。

簡単なインバーター溶接スキーム

溶接インバーターを作成するための最初のステップは、実証済みの動作回路を選択することです。詳細な検討が必要なオプションがいくつかあります。

最も単純な溶接機:

基本的電気図溶接インバーター:

段階的な組み立てプロセス

自家製溶接インバーターのコンポーネントは、厚さ 5 mm のゲティナックスプレートで作られたベースに取り付けられています。中央にはファン用の丸い穴が開けられています。その後、柵で囲われます。 LED、トグルスイッチ、抵抗ノブはケースのフロントパネルにあります。ワイヤはエアギャップを設けて配置する必要があります。将来的には、ケースは厚さ4 mm以上のテキストライトシートまたはビニールプラスチックで作られたケーシングで覆う必要があります。電極を取り付ける位置にボタンが設置されています。本体と接続ケーブルは注意深く絶縁されています。

巻回トランスはパネル上に配置されています。固定するには、直径3 mm以上の銅線で作られたブラケットが必要です。基板の下には、厚さ1 mmの箔コーティングされたPCBが使用されます。ダイオード端子の負荷を軽減するために、それぞれに小さなスロットが作られています。基板はトランジスタの端子に向かって固定されます。組み立ての順序と正確さが図に照らしてチェックされます自作インバーター.

約 14 個のコンデンサが基板にはんだ付けされています。それらは変圧器の放射を電源回路に持ち込みます。コンデンサ C15 および C16 を含む内蔵スナバは、トランスからの共振電流サージを中和するのに役立ちます。スナッバーが選ぶ良品質信頼できるメーカーのインバータは非常に優れています。重要な役割。シャットダウン時の共振サージと IGBT 損失を低減する必要があります。デバイスはすべての電力を吸収するため、発熱が数倍減少します。モデル SVV-81 および K78-2 が最高のものとして認められました。

Pentium 4 や Athlon 64 などのコンピュータシステムユニットのラジエーターは、冷却と過熱に対する保護に適しています。

溶接インバータハウジング

すべてのコンポーネントをコンパクトに収納するにはケースが必要です。その幅は変圧器を自由に収容できる必要があります。スペースのさらに 70% は他のもののために予約されています。ボードを取り付けるにはジャンパーが必要です。

上部保護ケースは、0.5 ～ 1 mm のシートから曲げたり、溶接したり、複数のプレートで作ったりできます。側壁を覆うシートに通気孔を開けます。ケースには持ち運び用のハンドルが付いている必要があります。

設計は分解が容易である必要があります。フロントパネルには、電源ボタン、電流スイッチ、PWMコントローラ、インジケータライト、コネクタを取り付けるための溝が作られています。

赤、青、オレンジ色の通常のペイントまたはハンマーペイントが装飾コーティングとして適しています。

電源の入手先と接続方法

溶接インバータの電源を無停電電源装置から作ることができます。必要なのは、変圧器と、残りの充填物を取り除いた UPS ハウジングだけです。入力は高抵抗の巻線とハウジングの端にある「ネイティブ」ソケットになります。 220 V の電圧を印加した後、15 V の電位差を持つペアを見つける必要があります。これらのワイヤが電源からの出力になります。ここでは、消費者が接続するダイオードブリッジも設置する必要があります。出力電圧は約 15 V ですが、負荷がかかると電圧が低下します。その場合、電圧は実験的に選択する必要があります。

スイッチング電源を使用すると、トランスの小型化、軽量化、材料の節約が可能になります。インバーター回路に搭載された強力な定電圧トランジスタにより、50 ～ 80 kHz のスイッチングが可能です。強力なダイオードのグループ (ダイオードブリッジ) を使用して、出力で一定の脈動電圧が得られます。変換後、コンデンサフィルタは 220 V を超える DC 電圧を生成します。フィルタモジュールと整流ブリッジが電源を形成します。電源はインバータ回路に電力を供給します。トランジスタは、動作周波数 50 ～ 90 kHz のパルス型降圧トランスに接続されています。変圧器の電力は電力溶接機と同じです。変圧器の出力では、高周波電流が整流器に電力を供給し、高周波直流が生成されます。

古いランプモニターの E42 タイプのコアを使用して変圧器を作成できます。このようなデバイスが 5 つ必要になります。 1つはスロットルを目指します。残りの要素には、2000 個の NM コアが必要です。開路電圧は 36 V、アーク長は 4 ～ 5 mm になります。出力ケーブルをフェライトチューブまたはリングに押し込むことをお勧めします。

共振溶接インバータ回路:

ダイオードブリッジ

ダイオード「スキューブリッジ」は、電源内で AC を DC に変換するように設計されています。抵抗を正しく選択すると、変圧器とリレー間の電圧が 20 ～ 25 V に維持されます。動作中、アセンブリは非常に高温になるため、コンピューターのラジエーターに取り付けられます。上部と下部の要素に 2 つ必要になります。上のものはマイカガスケットの上に配置され、下のものはサーマルペーストの上に配置されます。

出力線の長さは 15 cm のままで、取り付けの際、ブリッジはボディに取り付けられた鋼板で分離されます。

変圧器の巻線

変圧器はインバータの電源部分であり、電圧を動作値まで下げ、電流を金属が溶けるレベルまで増やす役割を果たします。製造するには、適切なサイズの標準プレートを使用するか、金属シートからフレームを切り出します。この設計には、一次巻線と二次巻線の 2 つの巻線があります。

幅と小さな断面積が重要であるため、変圧器には幅 4 cm、厚さ 0.3 mm の銅シートのストリップが巻かれています。それから物理的特性材料が最適に使用されています。ワイヤーは高温に耐えられない可能性があります。太いワイヤのコアは高周波電流では使用されないため、トランスの過熱が発生します。このような変圧器は最大5分間動作します。ここでは、断面が大きく、厚さが最小限の導体のみが必要です。表面は電流をよく伝え、発熱しません。

感熱層はレジ用紙に置き換えられます。ゼロックス紙も使用できますが、耐久性が低く、巻くときに破れることがあります。理想的には、絶縁体はワニスを塗った布地で、少なくとも1層に重ねて配置する必要があります。良好な絶縁が高電圧の鍵です。ストリップの長さは周囲をカバーし、2 ～ 3 cm 伸びるのに十分である必要があります。電気的安全性を高めるために、PCB プレートが巻線の間に配置されます。

トランスの二次巻線は、フッ素樹脂プレートで互いに分離された 3 つの銅ストリップで構成されています。その上にサーマルテープの別の層があります。

断熱材としてのレジ用テープには欠点が 1 つあります。それは、加熱すると黒ずむことです。しかし、破れることはなく、その特性を保持します。

銅板をPEV線に置き換えることも可能です。利点はマルチコアであることです。この解決策は銅ストリップを使用するよりも劣ります。ワイヤの束にはエアギャップがあり、相互の接触がほとんどないためです。総断面積が小さくなり、熱伝達が遅くなります。 PEV を備えたインバーターの設計は 4 つの巻線で構成されます。一次側は、直径 0.7 mm 以下の PEV ワイヤを 100 回巻いたもので構成されています。 3 つの二次的なターンはそれぞれ 15+15+20 ターンです。

インバーターユニットの接続

共振インバーターの製造は、古いモニターまたはテレビの部品に基づいて行われます。コンピューターの電源、そのクーラー、ラジエーターが使用されます。

トランジスタを保護するためにKS-213ツェナーダイオードが使用されています。周波数タイプのパワートランジスタは、干渉や干渉を抑制するためにトランスの隣に配置する必要があります。

約 30 A の電流が流れることを考慮して、電力ブリッジ用の厚さ 4 ～ 6 mm のテキストライトボード上のトラックを拡張する必要があり、電力ケーブルの最小断面積は少なくとも 3 mm² である必要があります。出力のパワーダイオードは RC 回路によって保護されています。

冷却システムの設計と接続

作動ユニットの良好な冷却を確保するには、ハウジングに十分な数の通気孔を設ける必要があります。向かい合う壁に設置されています。 0.15 A 以上の古いコンピューターの 220 V クーラーをファンとして使用します。

熱風を取り出す方向に向いています。冷気の流入は穴によって提供されます。

ファンは変圧器のできるだけ近くに配置されます。 2 番目のファンは整流ダイオードでラジエーターを吹き飛ばす必要があります。溶接インバーターの動作には発熱の増加が伴うため、少なくとも 2 つのファンを使用する必要があります。

最も高温になる要素に温度センサーを取り付けることをお勧めします。過熱するとインバータ自体の電源が切れます。

電極固着防止機構

電極を使用して作業する場合、溶接工はアークの点火と電極の固着時に問題に遭遇します。電極が加熱して消費電力が増加し、ワイヤが負荷により過熱して機械が故障します。変圧器はうなり、ロッドは曲がり、コーティングは剥がれますが、プロセスは進みません。

自動固着防止機構により問題を解決し、溶接インバータを節約します。回路に従って組み立てられたモジュールは、一次巻線と二次巻線に組み込まれます。このデバイスにより作業が簡素化され、アークの点火が容易になり、ネットワークの過負荷がなくなります。

基本スキーム

回路の動作原理は次のとおりです。溶接変圧器の二次巻線は交流整流器と電圧安定器に接続されています。出力は短絡用の低電流リレー RES-10 に接続されています。セラミックコンデンサＣ３が直列に接続されている。トランスの電力に応じて選択され、容量は 2 ～ 10 μF、電圧は 400 V 以上です。無効抵抗として機能します。

コンデンサに電力が印加されると、二次巻線に交流電圧が発生します。次に、リレー P2 が作動し、220 V の電圧で電源リレー P1 が開きます。並列に、20 ～ 25 A の特性を持つコンデンサ C4 が巻線に接続され、その接点は C3 によって短絡され、変圧器がオンになります。通常モードではオンになります。

二次巻線のアークが安定している場合、電圧は 35 ～ 45 V の範囲に留まります。リレー P2 にはこれで十分です。短絡中、二次巻線の交流は消失します。その結果、P2 への通電が遮断され、リレー P1 がオフになります。一次巻線にはコンデンサ C3 を通してのみ給電され、主電源電圧が遮断されます。 150 ～ 200 mA の小さな電流はネットワークにとって安全です。電極はくっつかないので、もしそうなったとしても簡単に剥がれてしまいます。状況が安定すると、リレーが作動し、変圧器が動作モードに切り替わります。

何も問題はありませんが、ショートするとカチッという音が聞こえます。下図に従ってキーモードでサイリスタをオンすることでこのトラブルを回避できます。

このコンデンサは、100 ～ 300 W の白熱灯をうまく置き換えることができます。短絡がある場合は点滅します。

デバイスの起動前診断

溶接インバーターの診断と動作準備は、組み立て自体と同じくらい重要なプロセスです。

インバータは 15 V で駆動され、PWM ボードに接続されています。同時に対流器に電力が供給され、デバイスの発熱が軽減され、騒音が低減されます。

コンデンサを充電した後、抵抗器を閉じるために必要なリレーが接続されます。これにより、インバータがオンになったときの電圧サージが軽減されます。

抵抗をバイパスしてインバーターを 220 V ネットワークに接続すると、爆発が発生する可能性があります。

ここで、PWM に電流を印加した後、抵抗閉鎖リレーの動作をチェックする必要があります。リレーがトリガーされてから数秒後に、ボード上のパルスが診断されます。ブリッジの保守性と操作性をチェックするために、15 V の電源がブリッジに供給され、アイドル速度と電流強度は 100 mA 以上に設定されます。

変圧器の位相が正しく設置されているかどうかは、2 ビームオシロスコープで監視されます。ブリッジ電力は、最初に、220 V で 200 W ランプを使用してコンデンサからオンになります。PWM 周波数は 55 kHz に設定されます。電圧が 330 V を超えていないことをオシロスコープで監視する必要があります。

組み立てられた溶接インバーターの周波数は、下部 IGBT スイッチにわずかな回転が現れるまで PWM 周波数を滑らかに減少させることによって決定されます。結果として得られる指標は 2 で除算され、満腹度の頻度が結果に追加されます。最後の数値はトランスの動作周波数発振になります。

ブリッジ消費量は 150mA 以内にしてください。ランプの光が暗い。強い光は、巻線の故障またはブリッジ設計のエラーを示します。変圧器には音やノイズの影響があってはなりません。表示された場合は極性を確認してください。テスト電源は次を使用してブリッジに接続されます。家庭用電化製品、たとえばケトル、2.2 W。

PWM から出ている導体は短くしてねじれており、干渉源から遠く離れて配置されています。インバータ電流は抵抗を介して徐々に増加します。オシロスコープの測定値によると、下のキーは 500 V 以内にとどまる必要があります。標準インジケータは 340 V です。ノイズの発生により IGBT が損傷する可能性があります。

テスト溶接は 10 秒から始まります。この後、ラジエーターのチェックが行われます。冷えていない場合は、溶接を 20 秒まで延長します。その後、1分以上調理できます。

2 ～ 4 個の電極を使用すると、トランスが過熱します。ファンが冷えるまでに 2 分かかり、その後動作が継続されます。

ほとんどの低価格インバーターの特性は優れているとは言えませんが、同時に、大幅な信頼性マージンを持つ機器を使用する喜びを拒否する人はほとんどいません。一方、安価な溶接インバーターを改良する方法はたくさんあります。

インバータの代表的な回路と動作原理

溶接インバータが高価であればあるほど、その回路内の特別な機能の実装に関与する補助ユニットが多くなります。しかし、電力変換回路自体は高価な機器であってもほとんど変わりません。ネットワーク変革の段階電流溶接では、追跡するのが非常に簡単です。回路の各主要ノードで、プロセス全体の特定の部分が発生します。

ネットワークケーブルから、保護スイッチを介して、大容量フィルターと結合された整流ダイオードブリッジに電圧が供給されます。図では、この領域に注目するのが簡単で、ここには印象的なサイズの電解コンデンサの「バンク」が配置されています。整流器の役割は 1 つあり、正弦波の負の部分を対称的に上向きに「回転」する一方、コンデンサがリップルを平滑化し、電流の方向をほぼ純粋な「定数」にします。

溶接インバータの動作スキーム

図の次はインバーター自体です。この部分も簡単に識別できます。最大のアルミニウム製ラジエーターがここにあります。インバータは、いくつかの高周波電界効果トランジスタまたは IGBT トランジスタで構築されています。多くの場合、複数のパワー要素が共通のハウジングに組み合わされます。インバータは再び直流を交流に変換しますが、同時にその周波数は大幅に高くなります（約50 kHz）。この一連の変換により、従来のものよりも数倍小さく軽量な高周波トランスの使用が可能になります。

直流で溶接したいため、出力整流器は降圧変圧器から電圧を除去します。出力フィルタのおかげで、電流の性質は高周波の脈流からほぼ直線に変化します。当然のことながら、考慮された変換のチェーンには、センサー、制御、および制御回路などの多くの中間リンクがありますが、それらの考慮事項はアマチュア無線電子機器の範囲をはるかに超えています。

溶接インバーターの設計: 1 - フィルターコンデンサー。 2 - 整流器（ダイオードアセンブリ）。 3 - IGBT トランジスタ。 4 - ファン。 5 - 降圧変圧器。 6 - 制御ボード。 7 - ラジエーター。 8 - スロットル

近代化に適したユニット

溶接機の最も重要なパラメータは電流電圧特性 (CVC) であり、さまざまなアーク長で安定したアーク燃焼を保証します。正しい電流-電圧特性はマイクロプロセッサ制御によって作成されます。インバータの小さな「頭脳」が電源スイッチの動作モードを即座に変更し、溶接電流のパラメータを瞬時に調整します。残念ながら、低予算のインバータを再プログラムすることはいかなる方法であっても不可能です。その内部の制御マイクロ回路はアナログであり、デジタル電子機器に置き換えるには回路設計に関する並外れた知識が必要です。

しかし、制御回路の「スキル」は、アークを安定して保持することをまだ学んでいない初心者溶接工の「曲がり」を平準化するのに十分です。いくつかの「小児期」の病気を排除することに焦点を当てる方がはるかに正確です。その最初の病気は、電源スイッチの劣化と破壊につながる電子部品の深刻な過熱です。

2 番目の問題は、信頼性に疑問のある放射性元素の使用です。この欠点を解消すると、デバイスを 2 ～ 3 年間使用した後の故障の可能性が大幅に減少します。最後に、初心者の無線技術者でも、特別なブランドの電極を使用できるように実際の溶接電流の表示を実行したり、その他のいくつかの小さな改善を実行したりすることができます。

放熱性の向上

安価なインバータデバイスの大部分を悩ませる最初の欠点は、パワースイッチと整流ダイオードからの熱除去システムが不十分であることです。この方向の改善は、強制空気流の強度を高めることから始めることをお勧めします。原則として、ケースファンは 12 V のサービス回路で駆動される溶接機に取り付けられますが、「コンパクト」モデルでは強制空冷がまったくない場合がありますが、これはこのクラスの電気機器としては確かにナンセンスです。

これらのファンを複数個直列に設置することで、単純に風量を増やすだけで十分です。問題は、「元の」クーラーを取り外す必要がある可能性が高いことです。連続したアセンブリで効果的に動作するには、ファンの形状、ブレード数、回転速度が同じである必要があります。同一のクーラーを「スタック」に組み立てるのは非常に簡単で、正反対の角の穴に沿って一対の長いボルトで締めるだけです。また、サービス電源の電力については心配する必要はありません。通常は 3 ～ 4 個のファンを設置すれば十分です。

インバータ筐体内にファンを設置するスペースがない場合は、外部に高性能の「ダクト」を1つ取り付けることができます。内部回路に接続する必要がなく、電源ボタン端子から電力が供給されるため、設置が簡単です。もちろん、ファンは換気ルーバーの反対側に設置する必要があり、空気抵抗を減らすために一部を切り取ることができます。空気の流れの最適な方向は、ハウジングからの排気に向かう方向です。

熱放散を改善する 2 番目の方法は、標準のアルミニウム製ラジエーターをより効率的なものに交換することです。新しいラジエーターは、できるだけ薄いフィン、つまり空気との接触面積が最も大きいものを選択する必要があります。これらの目的には、コンピューターの CPU 冷却ラジエーターを使用するのが最適です。ラジエーターの交換プロセスは非常に簡単で、いくつかの簡単なルールに従うだけです。

標準ラジエーターがマイカまたはゴム製ガスケットで無線要素のフランジから隔離されている場合、交換時にそれらを保存する必要があります。
熱接触を改善するには、シリコンサーマルペーストを使用する必要があります。
ラジエーターをケースに取り付けるためにトリミングする必要がある場合は、切断したフィンをヤスリで慎重に処理してバリをすべて除去する必要があります。そうしないと、フィンに埃が大量に蓄積します。
ラジエーターはマイクロ回路にしっかりと押し付ける必要があるため、最初にラジエーターにマークを付けて取り付け穴をドリルで開ける必要があり、場合によってはアルミニウムベースの本体にネジ山を切る必要があります。

さらに、個別のキーのヒートシンクを交換することに意味はなく、集積回路のヒートシンクまたは連続して取り付けられたいくつかの高出力トランジスタのみが交換されることに注意してください。

溶接電流表示

デジタル電流設定インジケータがインバータに取り付けられている場合でも、実際の値ではなく、視覚的に表示できるように調整された特定のサービス値が表示されます。実際の電流値からの偏差は最大 10% になる可能性がありますが、特別なブランドの電極を使用したり、薄い部品を扱ったりする場合には、これは許容できません。電流計を取り付けることで実際の溶接電流値を知ることができます。

SM3D タイプのデジタル電流計の価格は約 1,000 ルーブルで、インバータのハウジングにきちんと組み込むこともできます。主な問題は、このような大電流の測定にはシャント接続が必要なことです。そのコストは、200 ～ 300 A の電流で 500 ～ 700 ルーブルの範囲です。シャントのタイプは電流計メーカーの推奨事項に準拠する必要があることに注意してください。原則として、これらは 75 mV の固有抵抗を持つ 75 mV のインサートです。 300 A の測定限界では約 250 μオーム。

シャントは、ハウジングの内側から正または負の端子に取り付けることができます。通常、接続バスのサイズは、長さ約 12 ～ 14 cm のインサートを接続するのに十分なサイズです。シャントは曲げることができないため、接続バスの長さが十分でない場合は、銅板やピグテールに置き換える必要があります。洗浄された単線ケーブルまたは溶接導体の一部。

電流計は、シャントの反対側の端子への測定出力に接続されています。また、デジタルデバイスが動作するには、5 ～ 20 V の範囲の電源電圧を供給する必要があります。電源電圧は、ファンの接続ワイヤから取り外すことも、制御チップに電力を供給する可能性のあるボード上の点で見つけることもできます。電流計自体の消費は無視できます。

デューティサイクルの増加

溶接インバータのコンテキストにおけるオン時間期間は、負荷期間と呼ばれる方が適切です。これは、10 分間のうちインバータが直接作業を実行する部分であり、残りの時間はインバータをアイドル状態にして冷却する必要があります。

ほとんどの安価なインバータでは、実際の PV は 20 °C で 40 ～ 45% です。ラジエーターと集中エアフロー装置を交換すると、この数値は 50 ～ 60% に増加しますが、これは天井には程遠いです。いくつかの放射性元素を交換することで、約 70 ～ 75% の PN を達成できます。

インバータキーのコンデンサは、同じ容量とタイプの要素と交換する必要がありますが、より高い電圧（600 ～ 700 V）向けに設計されています。
キーハーネスのダイオードと抵抗は、より高い電力損失を持つ要素に交換する必要があります。
MOSFET や IGBT トランジスタと同様に、整流ダイオード (バルブ) も、同様の、より信頼性の高いものに置き換えることができます。

電源スイッチ自体を個別に交換することについて話し合う価値があります。まず、要素本体のマークを書き直し、特定の要素の詳細なデータシートを見つける必要があります。パスポートのデータによると、交換する素子の選択は非常に簡単で、重要なパラメータは周波数範囲の制限、動作電圧、内蔵ダイオードの有無、ハウジングの種類、および100℃での電流制限です。後者を自分で計算し（変圧器の損失を考慮して高電圧側）、最大電流リザーブが約20％の無線要素を購入することをお勧めします。このタイプのエレクトロニクスのメーカーの中で、International Rectifier (IR) または STMicroelectronics が最も信頼できると考えられています。かなり高価ですが、これらのブランドからパーツを購入することを強くお勧めします。

出力チョークを巻く

溶接インバーターへの最も簡単であり、同時に最も有用な追加機能の 1 つは、脈動を平滑化する誘導コイルを巻くことです。直流、パルストランスの動作中に必然的に残ります。このアイデアの主な特徴は、チョークが個々のデバイスごとに個別に作成され、電子コンポーネントの劣化や電力しきい値の変化に応じて時間の経過とともに調整することもできることです。

チョークを作るためには何も必要ありません。断面積が最大 20 mm 2 の絶縁された銅導体と、できればフェライト製のコアです。磁心としては、フェライトリングまたは外装トランスコアが最適です。磁性コアが鋼板の場合、ギャップを問題なく切断するには、20〜25 mm程度の凹みを2か所穴あけし、リベットで締める必要があります。

スロットルは一回転から効き始めますが、実際の結果 4〜5ターン目から表示されます。テスト中は、アークが著しく強く伸び始め、剥離を防ぐまで回転を追加する必要があります。分離して調理しにくい場合は、コイルを1ターン外し、24Vの白熱灯をチョークと並列に接続する必要があります。

スロットルの微調整は、コアのギャップを減らすために使用できる配管工のネジクランプ、またはこのギャップを増やすために使用できる木製のくさびを使用して行われます。アークを点火するときは、ランプができるだけ明るく燃焼するようにする必要があります。最大 100 A、100 ～ 200 A、および 200 A 以上の範囲で動作するチョークをいくつか製造することをお勧めします。

結論

チョークや電流計などの「取り付けられた」追加部品はすべて、バヨネット型プラグを使用して溶接導体のギャップに接続される別個のアタッチメントで取り付けることをお勧めします。こうすることで、インバーターのハウジング内に換気のための十分なスペースが確保され、不要な場合は追加のデバイスを簡単にオフにすることができます。

根本的で徹底的な近代化を実行することは不可能であること、言い換えれば、合理的な力と手段によって「RESANTA」をKEMPPIに変えることはできないことを覚えておく必要があります。ただし、治具を作成したり、機器に若干の変更を加えたりすることは、アーク溶接技術をよりよく学び、専門的な複雑さについての洞察を得るのに最適な方法です。

ハウスキーピングには特定の道具が必要です。溶接作業は日常生活で広く需要があるインバーターを使用して行われます。溶接インバーターを自分の手で作るには、それほど難しいことも経済的投資も必要なく、電気工学の知識と図面の読み方が少しあれば十分です。市販されている高品質のインバータは高価であり、より手頃な価格のアナログでは必要なパラメータを満たさない可能性があります。

自作インバーターの特徴と組み立て用材料

デバイスが効果的に動作するには、高品質の素材を使用する必要があります。一部の部品は古い電源から使用できたり、無線コンポーネントの分解現場で見つかったりすることがあります。基本仕様デバイス:

消費電圧は220ボルトです。
入力電流は少なくとも 32 アンペアです。
デバイスによって生成される電流は 250 A です。

溶接インバータの基本回路は、電源、チョーク、電源ユニットで構成されます。デバイスを作成するには、次のツールと部品が必要です。

分解と組み立てのためのドライバーのセット。
電子部品の接続にははんだごてが必要です。
構造物の正しい形状を作成するためのナイフと金属の刃。
本体を形成する厚さ 5 ～ 8 mm の金属片。
セルフタッピングねじまたはナット付きボルトで固定します。
電子回路用の基板。
変圧器の巻線には線状の銅製品が使用されます。
グラスファイバーまたはテキストライト。

家庭用では手作りの単相式溶接インバーターが人気です。 .

このようなインバータは、家庭用 220 V ネットワークから電力を供給されますが、場合によっては、三相 380 V ネットワークから電力が供給されるデバイスを製造する必要がある場合があります。このようなデバイスは、効率と電力の向上が特徴であり、大量作業に使用されます。。

インバーターの組み立てに必要なもの

溶接インバーターの主な役割は、農場で使用するのに十分な電流を変換することです。電極を使用した作業は、強力な縫い目を得るために1 cmの距離で実行されます。自家製溶接インバーターの製造は、図に従って計画どおりに行われます。

電源は最初に製造されるため、そのコンポーネントには次のものが必要です。

フェライト材をコアとしたトランスです。
最小巻数の変圧器巻線 - 100 個、断面積 0.3 mm。
二次巻線は 3 つの部分で構成され、内側の巻線はワイヤ断面積 1 mm の 15 回の巻線で構成され、中央の巻線は断面積 0.2 mm の同じ巻数で、外層は 20 カールで構成されています。少なくとも直径0.35mmのもの。

自作インバータは要求特性に合わせて製作する必要があります。安定した耐サージ動作を実現するために、巻線はフレームの全幅にわたって使用されています。アルミニウム線は十分なアーク容量を提供できず、放熱が不安定です。高品質のデバイスは銅バスバーで作られています。

トランス、チョークの製造

変圧器の主な役割は、高周波電流の電圧を十分な強度で変換することです。コアはモデルШ20×208を2個使用できます。普通紙を使用してパーツ間の隙間を自分で作成できます。巻き付けは幅40 mmの銅ストリップで自分の手で行い、厚さは少なくとも0.2 mmでなければなりません。レジサーマルテープを使用して断熱を実現しており、優れた耐摩耗性と強度を発揮します。

コアを巻くときに銅線を使用することは受け入れられません。デバイスの表面に電流を強制します。余分な熱を取り除くために、ファンまたはクーラーが使用されます。コンピュータユニット電源とラジエーター。

インバータユニットは、トランジスタとチョークを使用して電気アークのスループットを担当します。

これにより、出力電流が安定し、自分の手でインバータ溶接を行う過程で、装置が発生するノイズが少なくなります。

直列に接続されたコンデンサは、いくつかの機能を担当します。

共鳴放射は最小限に抑えられます。
アンペア損失は、閉じるよりもはるかに速く開くトランジスタの設計特性によるものです。

変圧器は大量の電流が流れるため非常に高温になります。ラジエーターとファンは温度を制御するために使用されます。各要素は放熱材料で作られたラジエーターに取り付けられており、強力なクーラーを 1 つ取り付けることができれば、組み立て時間が短縮され、設計が簡素化されます。

溶接機の設計

デバイスの基礎となるのはケースです。ATX フォーマットのコンピューターのシステムユニットを使用することができます。使用されている金属がより厚く、より高品質であるため、分解サイトで古いモデルを探すことをお勧めします。金属製のキャニスターも適しています。この場合、通気用の穴を開け、追加の留め具を取り付ける必要があります。

フェライト素材を使用して電源トランスを自分の手で巻きます。ワイヤはコアの全幅にわたって巻かれており、これによりデバイスの性能が向上し、電圧降下をなくすことができます。銅線 PEV-2 というブランドの自家製溶接インバーターで使用されている一次巻線はグラスファイバーで絶縁されています。

電源ユニットの機能は電流を減らすことです。

変圧器は隙間をあけて設置し、間に新聞紙を挟みます。ターンは自分の手で一次巻線の数層に巻かれ、次に二次巻線が3層に適用されます。から守るために短絡電流を通さないガスケットを使用しています。

短絡を防ぐために、電源導体はさまざまな方向に迂回され、冷却のためにファンが使用されます。

インバーターの設定方法

溶接インバーターの組み立ては、次のような知識があればそれほど手間はかかりません。必要な道具、材料。安価な製品を使用するため、手作り製品のコストは最小限に抑えられます。

デバイスが適切に動作するように設定するには専門家の助けが必要になることがよくありますが、要件に従っていれば自分で行うこともできます。

電圧は、まず冷却ファンからインバータ基板に供給されます。このアプローチにより、システムの過熱や早期故障が防止されます。
電力コンデンサの充電には短時間が割り当てられ、その後回路内の抵抗が閉じられます。リレーは抵抗の出力でテストされ、電圧はゼロに対応する必要があります。インバータを安全に使用するためには電流制限抵抗が必要であり、電流制限抵抗を使用しないと発火する可能性があります。
オシロスコープで変圧器に入力される電流パルスを測定すると、その比率は 66 ～ 44 パーセントになるはずです。
自家製インバータによる溶接プロセスは、アンプの出力にあるフォトカプラに接続された電圧計でチェックされます。
16 ボルトの電圧が出力ブリッジに供給され、これには適切な電源が使用されます。アイドリング時の消費電流は約100mAです。

チェックは短時間の溶接プロセスで実行されます。最大 10 秒間溶接する場合、インバータの温度を制御する必要がありますが、変圧器がそれほど熱くない場合は、動作モードを徐々に高めることができます。

自作の溶接インバーターを使用すると、装置が故障する可能性があります。診断するには、自分の手でデバイスのケースを開け、入力の電圧を確認する必要があります。よくある問題は、冷却が不十分であったり、長時間の動作中に使用された低品質の材料が原因で電源が故障することです。また、接続を目視検査し、マルチメーターでチェックする必要があります。温度センサーまたはヒューズが故障した場合は、新しいものと交換する必要があります。

長所と短所

自作のデバイスは家庭でも小規模産業でも使用できます。一見すると多くの要素から構成されており、自分の手で実装するのは難しそうに見えます。一連の手順に従い、高品質の材料を使用することで、低コストで長期的なパフォーマンスを実現できます。単純な溶接インバーターは市場で非常に高価であり、高品質ではありません。

欠点は、自作インバータの耐用年数が短いことです。大量の場合は、三相を製造することをお勧めします。インバータ装置 DIYですが、このタイプの電源を見つけるのは困難です。

この資料では、自分の手で溶接インバーターを組み立てることができる図を見ることができます。最大消費電流値は32A、電源電圧は220Vです。溶接電流の目安は250Aで、5電極による溶接が可能です。円弧の長さは 10 mm です。電源の効率は店頭で購入したデバイスに劣らず、場合によっては優れていることさえあります（ここではインバーターのものについて話しています）。

全体図（あとは本体に差し込むだけ）

図 1 は、インバータ式溶接機の電源が構築されている図を示しています。

米。 1 DIY溶接インバーター、電源装置

インバーター基板

ドライバー基板

変圧器の巻線は、以下の手順に従って実行されます。

二次巻線は同じワイヤで構成され、18 回巻かれます。電源の総重量は約 350 g です。

アーク長リミッタ回路基板

米。 2 溶接インバーター、回路図

図 2 に溶接インバータの概略図を示します。

変流器の一次巻線は、出力変圧器の一次巻線の出力を表し、基板の穴に通され、同時に変流器のコアにも通されます。

プリント基板はテスト済みで、すべて正常に動作します。

DIY 溶接インバーター - 動作し実績のある 2 つの回路:

冬だけど外に出たくない。ただし最大-25度。でも毎日晴れてます。いいね。家は暖かく、窓からは太陽が差し込んでいます。徐々に集め始めました 溶接インバータ。集める DIY溶接インバーター長い間計画を立てていたのですが、時間がありませんでした。冬には自由時間が増えるため、創作の自由が広がり、市内の店舗で販売されている溶接インバーターの価格は非常に手頃です。時々田舎で仕事をするために簡単なデバイスが必要です。最も安価な中国製デバイスを購入するという選択肢もありますが、同じ金額で自家製インバーターを購入するよりもはるかに悪いでしょう。はい、私は自分の手で物を集めるのが大好きです。最初はトランス溶接機を作りたかったのですが、トランスを作るための無料の磁気回路が見つかりませんでした、そして高価なのでまったく買いたくありません、そして実際に組み立てる価値は何ですかジャンク溶接工？いいえ、それはうまくいきません。

最新の溶接インバーターを詳しく調べてみましたが、実際にはそれほど複雑ではありません。構造全体の重量が軽くなります。そして、すでに「低下」している国の電力網におけるインバータの負荷は低くなります。私はネグリャエフ氏の共振ブリッジ型溶接インバーターの回路をベースにしました。これは俗に過失と呼ばれていました。

彼の本のうち2冊 「溶接インバータなら簡単」そして 「溶接インバータはパート2です」 PDF 形式でインターネット上で簡単にダウンロードできます。検索エンジンに「溶接インバータは Negulyaev だけです」などのクエリを入力します。

図をクリックするとフルサイズで表示されます。

ここでは、上記の本ですでに読んでいることと同じことは書きません。したがって、詳細については本を参照してください。インターネット上では、多くの専門家がネグリャエフと彼の発明を批判しています。基本的には、何がよりクールにできるかということになります。もっと涼しいものは必要ありません。たとえば、IGBT には特別な最新ドライバーを使用する方がよいでしょう。そして、彼らのために余分なお金を払いたくないのです。つまり、このインバータ自体は共振ではなく、準共振、あるいはまだ共振しているのでしょうか？いずれにせよ、この計画は機能します。十分信頼できる。 200～250アンペアを除去できます。

集め始めました。部品リストを作って買い物に行きました。すべてがそれほど単純ではなく、サンクトペテルブルクのラジオ部品店でさえ、必要な部品のほとんどが揃っていないことが判明しました。 IGBT IRG4PC50UD Mikronikにはブリッジ用のトランジスタがありませんでした。 Simitron にはそれがありますが、法人のみに販売されています。メガエレクトロニクスでもそれは悪く、せいぜい注文のみです。チップ・アンド・ディップにはそれがありますが、いつものようにこの店の最高の伝統に従って、価格は3倍です。出力パワーダイオードについても同様です。 150EBU04 そして特に フェライト.

私は店でコンポーネントを探すのに長い時間を費やしました。中国人から（オンライン注文で送料無料）必要なものがすべて揃っている上に、値段も安いので満足です。有料配送で販売者から注文した場合でも問題ありません もっと安いインターネットや実店舗よりも。なぜ部品を注文して調達する必要があるのかと考えました。これらの注文は 2 週間待ちます。それから、いろいろな場所に行って拾いに行きます。過払い。中国では、（少なくとも私が欲しかったものは）すべてがはるかに安く手に入り、荷物はほぼ手元に届きます（郵便局は家から徒歩3分です）。

小包は非常に早く届きました。すべてが非常に丁寧に梱包されており、無事に到着しました。この荷物を待っている間に、古い消耗品から発電機をはんだ付けしました。図のこの部分。

残っているのは、UC3825N チップをベビーベッドに差し込むことだけです。これが起こったのです。

次にスロットルDr.3を巻きました。電圧逓倍器の場合、取り付けワイヤの 15 ターンは 1 平方メートルであることが望ましいです。んん。フェライトリング 28x16x9 2000HM1 上。 0.5平方メートルのボールネジを2本組み合わせた自作のものを巻きました。んん。工場出荷時の断熱材は取り除かれ、それらは一緒にねじられていました。その後、PVC 絶縁を絶縁テープで修復しました。巻いた後、巻線にニスを塗布します。

トランス Tr.3 の製造には、巻線が合わなかったためさらに時間がかかりました。すでに何度か出てきた本の著者よりも細い線径のものが使われていたようです。

28x16x9 2000HM1 フェライトリングでなんとか 26 ターン巻くことができましたが、基本的にはこれで十分です (25 ～ 30 ターンが必要です)。私は手元にあったもの、つまり一般的な絶縁を取り除いた6線式CQRを使用しました。

便利なことに、各巻線には独自の色があります。絶縁がより信頼できるため、私は依然として MGTF を使用することをお勧めします。

共振コンデンサは、6 個の国産コンデンサ K78-2 0.15 μF / 1000V から組み立てられました。総容量 0.225 μF / 2000 V。

これは重要なユニットであり、何からでも彫刻することはできません。複合コンデンサの写真には 150 キロオームの抵抗が 1 つ示されていますが、後に同じタイプの別の抵抗が追加されました。 (それぞれが独自のコンデンサのラインと並列に接続されています。)

交流専用の 5 µF 450V 入力コンデンサは、サイズが小さくありません。
便利なボルト固定式です。

高価なプラグ (D3) を破壊する可能性のあるエミッションを排除するために、出力トランス Tr.1 の出力ダイオード D3 と D5 150EBU04 に接続されている端子にフェライトリングを取り付けることをお勧めします (本にはこれについては何も書かれていませんが)。およびD5 150EBU04)。

また、それら (D3 および D5 150EBU04) と並列して、タイプ 1.5KE350CA のトランシル (保護ダイオード) を取り付けても問題ありません。

突然燃えてしまったとしても、急いで捨てないでください。実際、150ebu04 は複合ダイオードであり、それぞれ 75 アンペアの 2 つの並列結晶で構成されています。

そのうちの1つだけが燃え尽きることがよくあります。はんだ付け用の歯がある端子の中央を鋸で切る必要があります。部品本体自体を1ミリ深く掘り込むまで鋸で切る必要があります。その結果、運が良ければ、かなり強力な 75 アンペアのダイオードを入手できるでしょう。

4つのIGBTトランジスタIRG4PC50UD上の溶接インバーターのブリッジ自体はこのようになりました。

トランジスタはボードの反対側にあり、クーラー冷却 (ファン) を備えたラジエーターが取り付けられます。トラックは、ミリメートル断面の銅導体でさらに強化されています。

電源トランスTr.1と共振チョークDr.1の製作にはエプコスのフェライトコアE65 No.87(国産アナログ20x28 2200HMC程度)を使用しています。トランスおよびインダクターごとに 1 つのコア。溶接インバーターの出力は 160 アンペアを消費します。

写真と同じような梱包で届きました。

ガス用品店に行った際に偶然サーモスタットを見つけました。そこで彼らはあらゆる種類のものを取引したガスボイラーそしてシンプルなコラム。彼らはこのガス機器のスペアパーツも販売していました。ショーケースにサーモスタットがあるのがわかります KSD301、ちょうど希望どおりの90度でした。現在の蓄えは私が必要とする量をはるかに超えています。私の記憶が間違っていなければ、1個あたり30ルーブルだったと思いますが、それ以上は絶対にありません。

2個購入しました。 1 つを IGBT トランジスタ IRG4PC50UD を備えたラジエーターに配置し、もう 1 つを 150EBU04 出力パワーダイオードを備えたラジエーターに配置します。サーモリレー自体は、制御信号が 12V 30A 入力リレーに送られるワイヤのギャップに接続できます。

すでに 30A 12V 入力リレーを在庫していました。お持ちでない方は、お金を節約するために国産車専門店で購入することをお勧めします。そこでは、そのような特性を備えたリレーの価格は、無線部品店で購入するよりも桁違いに安くなります。たとえば、私は最近、GAZ 車の自動車ショップに行ったときに、適切なリレーを見ました。ロシア生産わずか50ルーブルで。

入手可能な回路部品から自作の溶接インバーター。 古いテレビの部品から自作したインバーター溶接機