Projektant i słynny naukowiec Jurij Negulyaev wynalazł kiedyś prawie niezastąpione urządzenie - falownik spawalniczy. Proponujemy zastanowić się, jak zrobić falownik spawalniczy własnymi rękami za pomocą transformatora impulsowego i potężnych tranzystorów MOSFET.

Najważniejszą rzeczą podczas projektowania lub naprawy zakupionego lub domowego falownika jest jego schemat obwodu. Wzięliśmy go do produkcji naszego falownika z projektu Negulyaev.

Produkcja transformatora i cewki indukcyjnej

Do pracy potrzebujemy następującego sprzętu:

1. rdzeń ferrytowy.
2. Ramka do transformatora.
3. Szyna miedziana lub drut.
4. Wspornik do mocowania dwóch połówek rdzenia.
5. Odporna na ciepło taśma izolacyjna.

Najpierw musisz zapamiętać prostą zasadę: uzwojenia są nawinięte tylko na całej szerokości ramy, dzięki tej konstrukcji transformator staje się bardziej odporny na spadki napięcia i wpływy zewnętrzne.

Wysokiej jakości transformator impulsowy jest nawinięty miedzianą szyną lub wiązką przewodów. Druty aluminiowe o tym samym przekroju nie są w stanie wytrzymać wystarczająco dużej gęstości prądu w falowniku.

W tej wersji transformatora uzwojenie wtórne musi być uzwojone w kilku warstwach, zgodnie z zasadą przekładkową. Jako uzwojenie wtórne służy wiązka przewodów o przekroju 2 mm, skręconych razem. Muszą być odizolowane od siebie, na przykład powłoką lakierniczą.

kręte pierścienie

Pomiędzy uzwojeniem pierwotnym i wtórnym musi być dwa lub trzy razy większa izolacja, aby napięcie sieciowe, które w postaci wyprostowanej wynosi 310 woltów, nie docierało do uzwojenia wtórnego. W tym celu najlepiej nadaje się fluoroplastyczna izolacja termiczna.

Transformator może być również wykonany nie na standardowym rdzeniu, wykorzystując do tego celu 5 transformatorów skanowania poziomego uszkodzonych telewizorów, połączonych w jeden wspólny rdzeń. Należy również pamiętać o szczelinie powietrznej między uzwojeniami a rdzeniem transformatora, co ułatwia jego chłodzenie.

Ważna uwaga, nieprzerwana praca urządzenia zależy bezpośrednio nie tylko od wielkości prądu stałego, ale także od grubości drutu uzwojenia wtórnego transformatora. Oznacza to, że jeśli nawiniemy uzwojenie grubsze niż 0,5 mm, uzyskamy efekt naskórkowości, który nie ma bardzo dobrego wpływu na tryb pracy i charakterystykę cieplną transformatora.

Transformator prądowy jest również wykonany na rdzeniu ferrytowym, który następnie zostanie zamocowany na dodatnim przewodzie zasilającym, wnioski z tego transformatora przychodzą do tablicy kontrolnej w celu monitorowania i stabilizacji prądu wyjściowego.

Dławik służy do zmniejszenia tętnienia na wyjściu urządzenia i zmniejszenia ilości emisji hałasu do sieci zasilającej. Jest również nawinięty na ramę ferrytową o dowolnej konstrukcji za pomocą drutu lub szyny, której grubość odpowiada grubości drutu uzwojenia wtórnego.

Projekt spawarki

Zastanów się, jak zaprojektować wystarczająco mocny pulsacyjny falownik spawalniczy w domu.

Jeśli powtórzymy projekt według układu Negulyaeva, to tranzystory są przykręcane do radiatora za pomocą specjalnie do tego wyciętej płytki, co poprawia przenoszenie ciepła z tranzystora do radiatora. Pomiędzy radiatorem a tranzystorami należy ułożyć przewodzącą ciepło, nieprzepuszczalną dla prądu uszczelkę. Zapewnia to ochronę przed zwarciem między dwoma tranzystorami.

Diody prostownicze przymocowane są do płyty aluminiowej o grubości 6 mm, montaż odbywa się w taki sam sposób jak montaż tranzystorów. Ich wyjścia są połączone ze sobą nieizolowanym przewodem o przekroju 4 mm. Uważaj, aby nie dotknąć przewodów.

Przepustnica jest przymocowana do podstawy spawarki za pomocą żelaznej płyty, której wymiary powtarzają kształt samej przepustnicy. Aby zmniejszyć wibracje, między przepustnicą a obudową ułożona jest gumowa uszczelka.

Wideo: falownik spawalniczy zrób to sam

Wszystkie przewody zasilające wewnątrz obudowy falownika muszą być rozdzielone w różnych kierunkach, w przeciwnym razie istnieje możliwość zwarcia. Wentylator chłodzi jednocześnie kilka radiatorów, każdy dedykowany do innej części obwodu. Taka konstrukcja pozwala obejść się z tylko jednym wentylatorem zamontowanym na tylnej ścianie obudowy, co pozwala zaoszczędzić miejsce.

Do schłodzenia domowej roboty falownika spawalniczego można użyć wentylatora z obudowy komputera, jest on optymalnie dopasowany zarówno pod względem gabarytów, jak i mocy. Ponieważ wentylacja uzwojenia wtórnego odgrywa dużą rolę, należy to wziąć pod uwagę podczas jego umieszczania.

Schemat: zdemontowany falownik spawalniczy

Waga takiego falownika będzie wynosić od 5 do 10 kg, a jego prąd spawania może wynosić od 30 do 160 amperów.

Jak skonfigurować działanie falownika?

Wykonanie domowego falownika spawalniczego nie jest takie trudne, zwłaszcza że jest to prawie całkowicie darmowy produkt, z wyjątkiem kosztów niektórych części i materiałów. Ale aby skonfigurować zmontowane urządzenie, możesz potrzebować pomocy specjalistów. Jak możesz to zrobić sam?

Instrukcje ułatwiające samodzielną konfigurację falownika spawalniczego:

1. Najpierw musisz podać napięcie sieciowe na płytkę falownika, po czym urządzenie zacznie emitować charakterystyczny pisk transformatora impulsowego. Ponadto do wentylatora chłodzącego dostarczane jest napięcie, co zapobiegnie przegrzewaniu się konstrukcji, a praca urządzenia będzie znacznie stabilniejsza.
2. Po pełnym naładowaniu kondensatorów mocy z sieci należy zamknąć w ich obwodzie rezystor ograniczający prąd. Aby to zrobić, musisz sprawdzić działanie przekaźnika, upewniając się, że napięcie na rezystorze wynosi zero. Pamiętaj, jeśli podłączysz falownik bez rezystora ograniczającego prąd, może dojść do wybuchu!
3. Zastosowanie takiego rezystora znacznie zmniejsza przepięcia prądu, gdy spawarka jest podłączona do sieci 220 woltów.
4. Nasz falownik jest w stanie dostarczyć prąd o natężeniu przekraczającym 100 amperów, wartość ta zależy od konkretnego obwodu zastosowanego w rozwoju. Ustalenie tej wartości za pomocą oscyloskopu nie jest trudne. Konieczne jest zmierzenie częstotliwości przychodzących impulsów do transformatora, powinny one być w stosunku 44 i 66 proc.
5. Tryb spawania jest sprawdzany bezpośrednio na jednostce sterującej, podłączając woltomierz do wyjścia wzmacniacza transoptora. Jeśli falownik jest małej mocy, średnie napięcie szczytowe powinno wynosić około 15 woltów.
6. Następnie sprawdzany jest prawidłowy montaż mostka wyjściowego, w tym celu na wejście falownika podawane jest napięcie 16 woltów z dowolnego odpowiedniego zasilacza. Na biegu jałowym urządzenie pobiera prąd około 100 mA, co należy wziąć pod uwagę podczas wykonywania pomiarów kontrolnych.
7. Dla porównania możesz sprawdzić działanie falownika przemysłowego. Za pomocą oscyloskopu zmierz impulsy na obu uzwojeniach, muszą one do siebie pasować.
8. Teraz konieczne jest sterowanie pracą falownika spawalniczego za pomocą podłączonych kondensatorów mocy. Zmieniamy napięcie zasilania z 16 woltów na 220 woltów, podłączając urządzenie bezpośrednio do sieci elektrycznej. Za pomocą oscyloskopu podłączonego do wyjścia tranzystorów MOSFET sterujemy przebiegiem, powinien on odpowiadać testom przy niskim napięciu.

Wideo: falownik spawalniczy w naprawie.

Falownik spawalniczy jest bardzo popularnym i niezbędnym urządzeniem w każdej działalności, zarówno w przedsiębiorstwach przemysłowych, jak i w gospodarstwie domowym. Dodatkowo, dzięki zastosowaniu wbudowanego prostownika i regulatora prądu, stosując taki falownik spawalniczy, można osiągnąć lepsze wyniki spawania w porównaniu z wynikami, które można osiągnąć przy użyciu tradycyjnych maszyn, których transformatory wykonane są ze stali elektrotechnicznej.

Falownik spawalniczy „zrób to sam” został zmontowany przez setki rzemieślników. Jak pokazuje praktyka, w tym procesie nie ma nic bardzo skomplikowanego. Jeśli masz doświadczenie i chęć, możesz zdobyć niezbędne szczegóły i poświęcić trochę czasu na pracę.

Do produkcji urządzenia konieczne jest zaopatrzenie się we wszystkie niezbędne części i akcesoria.

Spawarka transformatorowa była tak nieporęczna i problematyczna w eksploatacji, że zastępujące ją falowniki tyrystorowe szybko zyskały powszechną popularność.

Dalszy rozwój technologii wytwarzania elementów półprzewodnikowych umożliwił stworzenie potężnych tranzystorów polowych. Wraz z ich pojawieniem się falowniki stały się jeszcze lżejsze i bardziej kompaktowe. Poprawione warunki regulacji i stabilizacji prądu spawania ułatwiają pracę nawet początkującym.

Wybór konstrukcji falownika

Jako przypadek możesz użyć starej jednostki komputerowej.

Układ domowego falownika spawalniczego jest nieoryginalny i podobny do większości innych projektów. Większość części można zastąpić analogami. Konieczne jest określenie wymiarów urządzenia i rozpoczęcie produkcji obudowy, jeśli wszystkie główne elementy są obecne.

Możesz użyć gotowych radiatorów (ze starych zasilaczy komputerowych lub innych urządzeń). W obecności autobusu aluminiowego o grubości 2-4 mm i szerokości ponad 30 mm można je wykonać niezależnie. Możesz użyć dowolnego wentylatora ze starych urządzeń.

Wszystkie części wymiarowe muszą być umieszczone na płaskiej powierzchni, zobacz możliwości połączenia zgodnie ze schematem ideowym.

Następnie określ miejsce montażu wentylatora, aby gorące powietrze z niektórych części nie nagrzewało innych. W trudnej sytuacji można zastosować dwa wentylatory wyciągowe. Koszt chłodnic jest niewielki, waga również nieistotna, znacznie wzrośnie niezawodność całego urządzenia.

Największe i najcięższe części to transformator i dławik wygładzający fale. Pożądane jest umieszczenie ich pośrodku lub symetrycznie wzdłuż krawędzi, aby ich ciężar nie ciągnął urządzenia w jednym kierunku. Praca z urządzeniem noszonym na ramieniu i stale zsuwającym się na bok podczas spawania jest wyjątkowo niewygodna.

Przy zadowalającym rozmieszczeniu wszystkich części konieczne jest określenie wymiarów dna urządzenia i wycięcie go z dostępnego materiału. Materiał musi być nieprzewodzący, zwykle getinax, włókno szklane. W przypadku braku tych materiałów można stosować drewno impregnowane środkami ogniochronnymi i chroniącymi przed wilgocią. Ta druga opcja ma pewne zalety. Do mocowania części można używać śrub zamiast połączeń gwintowanych. To nieco uprości i obniży koszty procesu produkcyjnego.

Schemat elektryczny falownika

Wszystkie falowniki mają podobny schemat blokowy:

• wejściowy mostek diodowy, który przekształca napięcie AC na DC;
• Przetwornica wysokiej częstotliwości DC na AC;
• urządzenie do obniżania napięcia wysokiej częstotliwości do działającego;
• konwerter na napięcie stałe z filtrem wygładzającym tętnienia.

Schemat wybrany do produkcji domowej jest ułożony zgodnie z klasyczną metodą. Sercem układu jest mostek skośny, który zapewnia najlepszą wydajność przy maksymalnej prostocie i kosztach. Obwód mocy jest kontrolowany przez sterownik TL494. Funkcje sterowania i regulacji prądu spawania realizowane są przez mikrokontroler PIC16F628. Za jego pośrednictwem realizowana jest również ochrona urządzenia przed przegrzaniem. W zależności od maksymalnego prądu i użytych części, dostępnych jest kilka wersji oprogramowania urządzenia z różnymi maksymalnymi dopuszczalnymi prądami spawania.

Zasilanie elementów logicznych układu i aparatury niskonapięciowej oparte jest o sterownik TNY264 PWM.

Schemat ideowy, pomimo dużej ilości elementów, wykonany jest dość prosto. Cały system sterowania wykonany jest na kilku tablicach:

• płyta elementu mocy, dwie opcje;
• prostownik;
• dwie tablice kontrolne.

Na płytce elementów mocy zainstalowane są diody prostownicze z obwodami ochronnymi, tranzystory mocy, transformator, rezystancja pomiarowa. Wymaganą wersję płytki należy wybrać zgodnie z dostępnymi komponentami falownika spawalniczego.

Maszyna inwerterowa wymaga płyty sterowania zasilaniem.

Na płytce prostownika zainstalowane są elementy mostkowe, kondensatory wygładzające, przekaźniki łagodnego rozruchu, rezystancje kompensujące zmiany parametrów pod wpływem temperatury (termistory).

Na tablicach sterowania mocą znajdują się następujące obwody:

• kontroler PWM z elementami odsprzęgającymi na transoptorach;
• wskaźnik cyfrowy z przyciskami sterującymi;
• elementy zasilacza;
• mikrokontroler.

Przed montażem płyt tory do montażu elementów mocy należy wzmocnić drutem miedzianym o przekroju 2,5-4 mm. Do cynowania torów wskazane jest użycie lutowia ogniotrwałego.

Transformator i dławik do falownika

W produkcji rdzenia do transformatora spawalniczego falownika można użyć transformatorów poziomych ze starych telewizorów. Potrzebnych będzie sześć transformatorów typu TVS110PTs15.U. Wspornik zaciskowy należy zdjąć z transformatorów (odkręcić dwie nakrętki M3 i zdjąć wspornik). Uzwojenie można ciąć po obu stronach piłą do metalu lub szlifierką, zachowując niezbędne środki ostrożności. Jeśli po zdjęciu uzwojenia rdzeń nie rozdziela się na dwie części, trzeba go zacisnąć w imadle i rozdzielić lekkim uderzeniem. Powierzchnie części muszą być oczyszczone z żywicy epoksydowej. Po przygotowaniu rdzeni magnetycznych musisz wykonać ramkę. Optymalnym materiałem na ramę będzie włókno szklane o grubości 1-2 mm, ale możesz użyć getinax lub tektury. Charakterystyka techniczna zmontowanego rdzenia magnetycznego:

Transformatory można wypożyczyć ze starego telewizora.

• średnia długość linii magnetycznej kp=182 mm;
• wymiary okna S 0 =6,2 cm 2 ;
• przekrój obwodu magnetycznego S m = 11,7 cm 2;
• siła przymusu Hc =12 A/m;
• szczątkowa indukcja magnetyczna B g = 0,1 T;
• indukcja magnetyczna B s = 0,45 T (jeśli H=800 A/m), B m = 0,33 T (jeśli H=100 A/m i t=60° C).

Przekrój i liczbę zwojów uzwojeń należy obliczyć na podstawie maksymalnego dopuszczalnego prądu roboczego dla urządzenia.

Uzwojenia muszą być umieszczone na całej szerokości okna, aby zmniejszyć obciążenie.

Jako materiał nawojowy można użyć folii miedzianej lub drutu licowego o żądanym przekroju, aby wyeliminować efekt naskórkowości. Materiałem izolacyjnym pomiędzy warstwami a uzwojeniami może być papier woskowany, tkanina lakierowana, taśma FUM.

Jeśli konieczne jest kontrolowanie prądu spawania, można wykonać przekładnik prądowy. Do jego produkcji potrzebne będą dwa pierścienie typu K30x18x7. Muszą być nawinięte 85 zwojami drutu miedzianego w izolacji lakierniczej o przekroju 0,2-0,5 mm. Pierścień zakłada się na dowolny z przewodów wyjściowych urządzenia.

Korzystanie z falownika w sieci trójfazowej

Czasami, gdy sieć jest przeciążona, nie ma wystarczającej mocy do normalnej pracy falownika. Jeśli to możliwe, falownik jednofazowy można przekształcić w falownik trójfazowy.

Po podłączeniu do sieci jednofazowej (wtyczka jest podłączona do gniazda) rozrusznik K1 jest włączony. Jedna para jego styków łączy przewody wychodzące z wtyczki ze zwykłym przełącznikiem (włącz/wyłącz) falownika. Kolejna para połączy tory wycięte na płytce od wyłącznika do prostownika stacjonarnego.

Rozrusznik K1 musi mieć styki o maksymalnym dopuszczalnym prądzie co najmniej 25 A.

Do podłączenia napięcia z prostownika trójfazowego stosuje się rozrusznik K2. Maksymalny dopuszczalny prąd jego styków musi wynosić co najmniej 10A. Do podłączenia do sieci trójfazowej wskazane jest użycie gniazda 3p + N + E (przewody trójfazowe, zero i masa). Urządzenie może być wbudowane w falownik lub wykonane jako oddzielna jednostka. Produkcja w postaci oddzielnego bloku jest optymalna przy pracy w jednym miejscu. Przy częstych ruchach noszenie dwóch urządzeń nie jest wygodne.

Wniosek na ten temat

Wykonanie falownika spawalniczego własnymi rękami nie jest takie trudne. Przy braku doświadczenia zawsze możesz skonsultować się ze specjalistami.

Rezultatem jest doskonałe urządzenie z dodatkowymi funkcjami niespotykanymi w falownikach przemysłowych.

Naprawa urządzenia „zrób to sam” nie spowoduje żadnych specjalnych problemów, a korzystanie z narzędzia w pracy będzie przyjemnością.

Obecnie szeroko poszukiwaną spawarką jest falownik spawalniczy. Jego zaletami są funkcjonalność i wydajność. Możesz zrobić mini spawarkę własnymi rękami bez dużych inwestycji finansowych (wydając tylko na materiały eksploatacyjne), jeśli rozumiesz, jak układa się i działa elektronika. Dziś dobre falowniki są drogie, a tanie mogą zawieść słabą jakością spawania. Przed samodzielnym zbudowaniem takiego narzędzia musisz dokładnie przestudiować obwód.

Pierwszy etap montażu - uzwojenie transformatora

Do nawijania transformatora nadaje się blacha miedziana o szerokości 4 cm i grubości 0,3 mm. Drut miedziany może pracować pod wpływem wysokiej temperatury. Jako warstwę termiczną możesz wziąć papier do kasy. Możesz użyć papieru do kopiarek, ale jest on mniej trwały i może się podrzeć podczas nawijania.

Lakotkan jest uważany za najlepszy izolator. Co najmniej jedna z jego warstw do izolacji jest zawsze pożądana. W uzwojeniach można umieszczać płytki tekstolitowe dla bezpieczeństwa elektrycznego urządzenia. Im lepsza izolacja między uzwojeniami, tym wyższe napięcie. Długość pasków papieru powinna być taka, aby pokryła obwód uzwojenia z marginesem na końcu 2-3 cm.

Niemożliwe jest użycie grubego drutu do uzwojenia, ponieważ falownik działa na prądach o wysokiej częstotliwości. Rdzeń z grubego drutu nie będzie używany, co może doprowadzić do przegrzania transformatora. Nie potrwa nawet 5 minut.

Aby uniknąć tego efektu „skórki”, należy użyć przewodnika o większej powierzchni i minimalnej grubości. Taka powierzchnia dobrze przewodzi prąd i nie przegrzewa się.

Podczas przewijania zaleca się użycie 3 taśm miedzianych, które należy oddzielić od siebie płytką z fluoroplastu. Wszystko ponownie trzeba owinąć taśmą do kasy jako warstwą termiczną. Ten papier ma wadę - po podgrzaniu ciemnieje. Ale przy tym wszystkim nie pęka.

Zamiast blachy miedzianej można użyć drutu PEV do 0,7mm. Składa się z wielu żył, co jest jego główną zaletą. Jednak ta metoda nawijania jest gorsza niż miedź, ponieważ takie druty mają duże szczeliny powietrzne i nie pasują do siebie. Zmniejsza się całkowita powierzchnia przekroju poprzecznego i spowalnia przenikanie ciepła. Podczas pracy z SEW projekt domowej spawarki własnymi rękami może mieć 4 uzwojenia:

• pierwotny, składający się ze stu zwojów (grubość PEV 0,3 mm);
• trzy uzwojenia wtórne: pierwsze zawiera 15 zwojów, drugie -15, trzecie -20.

Transformator i cały mechanizm musi być wyposażony w wentylator. Odpowiednia jest chłodnica z jednostki systemowej o prądzie 220 woltów 0,15 A lub więcej.

Obwód falownika spawalniczego „zrób to sam”: cechy konstrukcyjne

Najpierw musisz pomyśleć o wentylacji mechanizmu falownika, która ochroni system przed przegrzaniem. W tym celu dobrze jest zastosować radiatory z bloków systemu Pentium 4 i Athlon 64. Dziś można je kupić dość tanio.

Po nawinięciu transformatora mocuje się go do podstawy spawarki. Będzie to wymagało kilku wsporników, które mogą być wykonane z drutu (miedź o średnicy co najmniej 3 mm).

Do produkcji desek potrzebny będzie tekstolit foliowy (o grubości około 1 mm). W każdej z plansz musisz zrobić małe szczeliny. Pomogą zmniejszyć obciążenie wyjść diodowych. Muszą być przymocowane do zacisków tranzystorów. Jako warstwę między grzejnikami a wyjściami umieść płytkę, która połączy mechanizm mostkowy z przewodami zasilającymi. Każdy etap montażu urządzenia można zweryfikować zgodnie z przybliżonym schematem domowego falownika spawalniczego:

Kondensatory muszą być przylutowane do płytki. Może być ich około 14. Dzięki nim do obwodu mocy trafią emisje transformatorów.

Aby wyeliminować rezonansowe skoki prądu z transformatora, konieczne jest zainstalowanie tłumików, które będą zawierać kondensatory C15, C16. Należy stosować tylko sprawdzone urządzenia wysokiej jakości, ponieważ funkcja tłumików jest bardzo istotna w falowniku - zmniejszają one udary rezonansowe transformatora i zmniejszają straty tranzystora IGBT po odłączeniu. Najlepsze są modele SVV-81, K78-2. Cała moc jest przekazywana do tłumika, co kilkakrotnie zmniejsza wytwarzanie ciepła.

W przypadku, gdy w trakcie procesu lutowania konieczna jest kontrola i regulacja temperatury lub innych parametrów, istnieje potrzeba nie prostej lutownicy, ale bardziej złożonego narzędzia. Aby to zrobić, wcale nie trzeba iść do sklepu, możesz zmontować stację lutowniczą własnymi rękami w domu.

Jak zrobić własne główne narzędzie stacji lutowniczej - lutownicę, dowiesz się tutaj.

Wszystkie elementy urządzenia muszą być zainstalowane na podstawie. Do jego produkcji odpowiednia jest płyta getinax o grubości ½ cm.Wytnij okrągły otwór na wentylator na środku płyty, który będzie musiał być chroniony grillem.

Między przewodami musi być przestrzeń powietrzna.

Z przodu podstawy należy wydobyć diody LED, pokrętła rezystora i przełącznika kołyskowego, zaciski kabli. Cały ten mechanizm musi być wyposażony w „obudowę” od góry, do której produkcji nadaje się tworzywo winylowe lub tekstolit (o grubości co najmniej 4 mm). Na uchwycie elektrody zamontowany jest przycisk, który wraz z podłączonym kablem musi być dobrze zaizolowany.

Sam proces montażu nie jest tak skomplikowany. Najważniejszym krokiem jest konfiguracja falownika spawalniczego. Czasami wymaga to pomocy czarodzieja.

1. Po pierwsze, falownik musi: podłącz zasilanie 15 V do PWM. podłączyć jednocześnie jeden konwektor do zasilania w celu zmniejszenia nagrzewania się urządzenia i wyciszenia jego pracy.

Aby zamknąć rezystor podłącz przekaźnik. Podłącza się go po zakończeniu ładowania kondensatorów. Ta procedura znacznie zmniejsza wahania napięcia, gdy falownik jest podłączony do sieci 220V. Jeśli nie użyjesz rezystora podczas bezpośredniego podłączenia, może nastąpić eksplozja.

Następnie sprawdź jak działają przekaźniki zamknięcie rezystora kilka sekund po podłączeniu prądu do płytki PWM. Zdiagnozuj samą płytkę pod kątem obecności prostokątnych impulsów po zadziałaniu przekaźników.

Następnie Do mostka dostarczane jest zasilanie 15V. sprawdzić jego przydatność do użytku i prawidłową instalację. Natężenie prądu nie powinno być wyższe niż 100mA. Ustaw w stanie bezczynności.

Sprawdź poprawność instalacji faz transformatora. Aby to zrobić, możesz użyć oscyloskopu 2-wiązkowego. Podłącz zasilanie do mostka z kondensatorów przez lampę 220V 200W, wcześniej ustaw częstotliwość PWM na 55kHz, podłącz oscyloskop, spójrz na postać sygnału, upewnij się, że napięcie nie wzrasta powyżej 330V.

Aby określić częstotliwość urządzenia, należy stopniowo zmniejszać częstotliwość PWM, aż pojawi się lekka inwersja na dolnym kluczu IGBT. Napraw ten wskaźnik, podziel go przez dwa, dodaj wartość częstotliwości przesycenia do otrzymanej sumy. Ostateczna suma będzie oscylacją częstotliwości roboczej transformatora.

Mostek powinien pobierać prąd w okolicach 150mA. Światło z żarówki nie powinno być jasne, bardzo jasne światło może wskazywać na awarię uzwojenia lub błędy w konstrukcji mostka.

Transformator nie powinien generować żadnych efektów szumowych. Jeśli są obecne, warto sprawdzić polaryzację. Możesz podłączyć zasilanie testowe do mostka przez niektóre urządzenia gospodarstwa domowego. Możesz użyć czajnika o mocy 2200 watów.

Przewody pochodzące z PWM powinny być krótkie, skręcone i umieszczone z dala od źródeł zakłóceń.

Stopniowo zwiększaj prąd falownik z rezystorem. Pamiętaj, aby słuchać urządzenia i obserwować odczyty oscyloskopu. Dolny klucz nie powinien wzrosnąć więcej niż 500V. Standardowy wskaźnik to 340V. W obecności hałasu tranzystory IGBT mogą nie działać.

Rozpocznij spawanie od 10 sekund. Sprawdź grzejniki, jeśli są zimne, przedłuż spawanie do 20 sekund. Następnie możesz wydłużyć czas spawania do 1 minuty lub więcej.
Po zastosowaniu kilku elektrod transformator się nagrzewa. Po 2 minutach wentylator go ochłodzi i można ponownie rozpocząć pracę.

Montaż domowego falownika spawalniczego własnymi rękami na wideo

Falownik spawalniczy „zrób to sam”: schematy i instrukcje montażu

Całkiem możliwe jest wykonanie falownika spawalniczego własnymi rękami, nawet bez dogłębnej wiedzy z zakresu elektroniki i elektrotechniki, najważniejsze jest ścisłe przestrzeganie schematu i próba zrozumienia, jak działa takie urządzenie. Jeśli wykonasz falownik, którego parametry techniczne i wydajność będą się nieznacznie różnić od modeli seryjnych, możesz zaoszczędzić przyzwoitą kwotę.

Domowy falownik spawalniczy

Nie powinieneś myśleć, że domowe urządzenie nie da ci możliwości skutecznego wykonywania prac spawalniczych. Takie urządzenie, nawet zmontowane według prostego schematu, pozwoli na spawanie elektrodami o średnicy 3-5 mm i długości łuku 10 mm.

Charakterystyka domowego falownika i materiałów do jego montażu

Po złożeniu falownika spawalniczego własnymi rękami zgodnie z dość prostym obwodem elektrycznym otrzymasz skuteczne urządzenie o następujących właściwościach technicznych:

• wartość zużytego napięcia - 220 V;
• siła prądu dostarczanego do wejścia urządzenia - 32 A;
• prąd generowany na wyjściu urządzenia wynosi 250 A.

Schemat spawarki inwertorowej o takich właściwościach obejmuje następujące elementy:

• jednostka mocy;
• kluczowe sterowniki mocy;
• blok mocy.

Zanim zaczniesz montować domowy falownik, musisz przygotować narzędzia robocze i elementy do tworzenia obwodów elektronicznych. Potrzebujesz więc:

• Zestaw wkrętaków;
• lutownica do łączenia elementów obwodów elektronicznych;
• piła do metalu;
• łączniki gwintowane;
• blacha o małej grubości:
• elementy, z których powstaną obwody elektroniczne;
• druty i taśmy miedziane - do uzwojenia transformatorów;
• papier termiczny z kasy fiskalnej;
• włókno szklane;
• tekstolit;
• mika.

Do użytku domowego najczęściej montowane są falowniki, które działają ze standardowej sieci elektrycznej 220 V. Jednak w razie potrzeby można wykonać urządzenie, które będzie działać z trójfazowej sieci elektrycznej o napięciu 380 V. Takie falowniki mają swoje zalety, z których najważniejszą jest wyższa sprawność w porównaniu do urządzeń jednofazowych.

Zasilacz

Jednym z najważniejszych elementów zasilacza falownika spawalniczego jest transformator nawinięty na ferrycie SH7x7 lub 8x8. To urządzenie, które zapewnia stabilne zasilanie napięciem, składa się z 4 uzwojeń:

• pierwotny (100 zwojów drutu PEV o średnicy 0,3 mm);
• pierwszy wtórny (15 zwojów drutu PEV o średnicy 1 mm);
• drugie wtórne (15 zwojów drutu PEV o średnicy 0,2 mm);
• trzecie wtórne (20 zwojów drutu PEV o średnicy 0,3 mm).

Aby zminimalizować negatywny wpływ spadków napięcia, które regularnie występują w sieci elektrycznej, uzwojenie uzwojeń transformatora należy wykonać na całej szerokości ramy.

Proces uzwojenia transformatora mocy

Po zakończeniu uzwojenia pierwotnego i zaizolowaniu jego powierzchni włóknem szklanym, nawija się je wokół niego warstwą drutu ekranującego, którego zwoje powinny całkowicie je pokryć. Zwoje drutu ekranującego (musi mieć taką samą średnicę jak drut uzwojenia pierwotnego) są wykonane w tym samym kierunku. Ta zasada dotyczy również wszystkich innych uzwojeń utworzonych na ramie transformatora. Powierzchnie wszystkich uzwojeń nawiniętych na ramie transformatora są również izolowane od siebie za pomocą włókna szklanego lub zwykłej taśmy maskującej.

Aby napięcie dostarczane z zasilacza do przekaźnika mieściło się w zakresie 20–25 V, konieczne jest dobranie rezystorów do obwodu elektronicznego. Główną funkcją zasilacza falownika spawalniczego jest konwersja prądu przemiennego na prąd stały. W tym celu zasilacz wykorzystuje diody montowane zgodnie ze schematem „mostka ukośnego”.

Obwód zasilania falownika (kliknij, aby powiększyć)

Podczas pracy diody takiego mostka bardzo się nagrzewają, dlatego muszą być montowane na radiatorach, które mogą służyć jako elementy chłodzące ze starych komputerów. Do zamontowania mostka diodowego konieczne jest zastosowanie dwóch grzejników: górna część mostka jest przymocowana do jednego grzejnika poprzez uszczelkę mikową, dolna część poprzez warstwę pasty termicznej do drugiego.

Wnioski diod, z których powstaje mostek, muszą być skierowane w tym samym kierunku, co wnioski tranzystorów, za pomocą których prąd stały zostanie zamieniony na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Przewody łączące te zaciski nie powinny być dłuższe niż 15 cm Pomiędzy zasilaczem a jednostką inwertera, która jest oparta na tranzystorach, do korpusu urządzenia przyklejona jest blacha.

Podłączanie diod do radiatora

Blok mocy

Podstawą jednostki napędowej falownika spawalniczego jest transformator, dzięki któremu spada wartość napięcia o wysokiej częstotliwości, a jego wytrzymałość wzrasta. Aby wykonać transformator do takiego bloku należy dobrać dwa rdzenie Ш20х208 2000 nm. Papier gazetowy może być wykorzystany do zapewnienia luki między nimi.

Uzwojenia takiego transformatora nie są wykonane z drutu, ale z taśmy miedzianej o grubości 0,25 mm i szerokości 40 mm.

Każda warstwa jest owinięta taśmą kasową, aby zapewnić izolację termiczną, która wykazuje dobrą odporność na zużycie. Uzwojenie wtórne transformatora składa się z trzech warstw taśm miedzianych, które są odizolowane od siebie taśmą fluoroplastyczną. Charakterystyki uzwojeń transformatora muszą odpowiadać następującym parametrom: 12 zwojów x 4 zwoje, 10 kv. mm x 30 kw. mm.

Wiele osób próbuje wykonać uzwojenia transformatorów obniżających napięcie z grubego drutu miedzianego, ale to nie jest właściwe rozwiązanie. Transformator taki pracuje na prądach o wysokiej częstotliwości, które wypychane są na powierzchnię przewodnika bez nagrzewania jego wnętrza. Dlatego do tworzenia uzwojeń najlepszą opcją jest przewodnik o dużej powierzchni, czyli szeroki pasek miedziany.

Dławik wyjściowy falownika domowej roboty

Jako materiał termoizolacyjny można również użyć zwykłego papieru, ale jest on mniej odporny na zużycie niż taśma do kas fiskalnych. Od podwyższonej temperatury taka taśma ciemnieje, ale jej odporność na zużycie nie ucierpi na tym.

Transformator zasilacza będzie bardzo gorący podczas pracy, dlatego do jego wymuszonego chłodzenia konieczne jest zastosowanie chłodnicy, która może być używana jako urządzenie używane wcześniej w jednostce systemowej komputera.

jednostka inwertera

Nawet prosty falownik spawalniczy musi spełniać swoją główną funkcję - przekształcać prąd stały generowany przez prostownik takiego urządzenia na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się tranzystory mocy, które otwierają się i zamykają z wysoką częstotliwością.

Schemat ideowy jednostki inwertera (kliknij, aby powiększyć)

Jednostka inwertera aparatu, która jest odpowiedzialna za przekształcanie prądu stałego na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości, najlepiej jest zmontować na podstawie nie jednego potężnego tranzystora, ale kilku słabszych. Takie konstruktywne rozwiązanie pozwoli ustabilizować częstotliwość prądu, a także zminimalizować efekty hałasu podczas spawania.

Obwód elektroniczny falownika spawalniczego zawiera również kondensatory połączone szeregowo. Są niezbędne do rozwiązania dwóch głównych zadań:

• minimalizacja emisji rezonansowych transformatora;
• zmniejszenie strat w bloku tranzystorowym, które występują przy jego wyłączeniu oraz ze względu na fakt, że tranzystory otwierają się znacznie szybciej niż się zamykają (w tym momencie mogą wystąpić straty prądu, któremu towarzyszy nagrzewanie się kluczy bloku tranzystorowego).

Zmontowana elektronika falownika

System chłodzenia

Elementy mocy domowego obwodu falownika spawalniczego nagrzewają się podczas pracy, co może prowadzić do ich awarii. Aby temu zapobiec, oprócz grzejników, na których montowane są najbardziej nagrzewane bloki, konieczne jest zastosowanie wentylatorów odpowiedzialnych za chłodzenie.

Jeśli masz dostępny potężny wentylator, możesz sobie z nim poradzić, kierując strumień powietrza z niego do transformatora mocy obniżającej napięcie. Jeśli używasz wentylatorów o małej mocy ze starszych komputerów, będziesz potrzebować około sześciu z nich. Jednocześnie należy zainstalować trzy takie wentylatory obok transformatora mocy, kierując do niego strumień powietrza.

Mocny wentylator zapewni dobre chłodzenie elementów urządzenia

Aby zapobiec przegrzaniu domowego falownika spawalniczego, powinieneś również użyć czujnika temperatury, instalując go na najgorętszym grzejniku. Taki czujnik, jeśli grzejnik osiągnie temperaturę krytyczną, wyłączy dopływ do niego prądu elektrycznego.
Aby system wentylacji inwerterowej działał efektywnie, w jego obudowie muszą znajdować się odpowiednio wykonane czerpnie powietrza. Kratki takich wlotów, przez które przepływa powietrze do urządzenia, nie powinny być niczym blokowane.

Montaż falownika „zrób to sam”

W przypadku domowego urządzenia inwerterowego musisz wybrać niezawodną obudowę lub wykonać ją samodzielnie, używając blachy o grubości co najmniej 4 mm. Jako podstawę, na której zostanie zamontowany transformator spawalniczy falownika, można użyć arkusza getinax o grubości co najmniej 0,5 cm Sam transformator jest montowany na takiej podstawie za pomocą wsporników, które można wykonać samodzielnie z drutu miedzianego za pomocą średnica 3 mm.

Przesuwny korpus produkcji fabrycznej

Do tworzenia obwodów elektronicznych urządzenia można użyć tekstolitu foliowego o grubości 0,5–1 mm. Podczas instalowania obwodów magnetycznych, które będą się nagrzewać podczas pracy, należy zapewnić odstępy między nimi niezbędne do swobodnej cyrkulacji powietrza.

Aby automatycznie sterować pracą falownika spawalniczego, należy zakupić i zainstalować w nim kontroler PWM, który będzie odpowiedzialny za stabilizację prądu i napięcia spawania. Aby praca z domowym urządzeniem była wygodna, konieczne jest zamontowanie elementów sterujących z przodu jego korpusu. Takie korpusy zawierają przełącznik do włączania urządzenia, pokrętło rezystora zmiennego, za pomocą którego regulowany jest prąd spawania, a także zaciski kablowe i diody sygnalizacyjne.

Przykładowy układ panelu przedniego falownika

Diagnostyka domowego falownika i jego przygotowanie do pracy

Wykonanie spawarki inwertorowej to połowa sukcesu. Równie ważnym zadaniem jest jego przygotowanie do pracy, podczas której sprawdzane jest prawidłowe działanie wszystkich elementów, a także ich konfiguracja.

Pierwszą rzeczą do zrobienia podczas testowania domowego falownika spawalniczego jest przyłożenie 15 V do kontrolera PWM i jednego z wentylatorów chłodzących. Pozwoli to na jednoczesne sprawdzenie wydajności sterownika i uniknięcie jego przegrzania podczas takiego testu.

Sprawdzanie napięcia wyjściowego za pomocą testera

Po naładowaniu kondensatorów urządzenia do zasilania elektrycznego dołączany jest przekaźnik, który odpowiada za zamknięcie rezystora. Jeśli napięcie zostanie przyłożone bezpośrednio do rezystora, z pominięciem przekaźnika, może dojść do wybuchu. Po wyłączeniu przekaźnika, co powinno nastąpić w ciągu 2-10 sekund po przyłożeniu napięcia do kontrolera PWM, należy sprawdzić, czy rezystor się zamknął.

Gdy przekaźniki układu elektronicznego działają, płyta PWM powinna formować prostokątne impulsy do transoptorów. Można to sprawdzić za pomocą oscyloskopu. Należy również sprawdzić prawidłowy montaż mostka diodowego urządzenia, w tym celu przykłada się do niego napięcie 15 V (natężenie prądu nie powinno przekraczać 100 mA).

Fazy ​​transformatora mogły zostać nieprawidłowo podłączone podczas montażu urządzenia, co może skutkować nieprawidłową pracą falownika i silnym hałasem. Aby temu zapobiec, należy sprawdzić prawidłowe połączenie faz, w tym celu stosuje się oscyloskop dwuwiązkowy. Jedna wiązka urządzenia jest podłączona do uzwojenia pierwotnego, druga - do wtórnego. Fazy ​​impulsów, jeśli uzwojenia są prawidłowo połączone, powinny być takie same.

Używanie oscyloskopu do diagnozowania falownika

Poprawność wykonania i podłączenia transformatora sprawdza się za pomocą oscyloskopu i podłączając urządzenia elektryczne o różnych rezystancjach do mostka diodowego. Koncentrując się na hałasie transformatora i odczytach oscyloskopu, doszli do wniosku, że konieczne jest udoskonalenie obwodu elektronicznego domowej aparatury falownika.

Aby sprawdzić, ile możesz nieprzerwanie pracować na domowym falowniku, musisz zacząć go testować od 10 sekund. Jeśli grzejniki urządzenia nie nagrzewają się podczas pracy przez ten czas, możesz wydłużyć okres do 20 sekund. Jeśli taki okres czasu nie wpłynął negatywnie na stan falownika, można wydłużyć czas pracy spawarki do 1 minuty.

Konserwacja domowego falownika spawalniczego

Aby urządzenie inwerterowe służyło przez długi czas, musi być odpowiednio konserwowane.

W przypadku, gdy twój falownik przestał działać, musisz otworzyć jego pokrywę i wydmuchać wnętrze odkurzaczem. Miejsca, w których pozostały kurz, można dokładnie wyczyścić szczotką i suchą szmatką.

Pierwszą rzeczą do zrobienia podczas diagnozowania falownika spawalniczego jest sprawdzenie napięcia zasilania na jego wejściu. Jeśli napięcie nie jest dostarczane, należy zdiagnozować wydajność zasilacza. Problemem w tej sytuacji może być również przepalenie bezpieczników spawarki. Kolejnym słabym ogniwem falownika jest czujnik temperatury, którego w przypadku awarii nie należy naprawiać, lecz wymieniać.

Często psujący się czujnik termiczny, zwykle umieszczony na bloku diodowym lub cewce indukcyjnej

Podczas wykonywania diagnostyki należy zwrócić uwagę na jakość połączeń elementów elektronicznych urządzenia. Źle wykonane połączenia można określić wizualnie lub za pomocą testera. Jeśli takie połączenia zostaną zidentyfikowane, należy je skorygować, aby nie doszło do dalszego przegrzania i awarii falownika spawalniczego.

Tylko jeśli zwrócisz należytą uwagę na konserwację urządzenia inwertorowego, możesz liczyć na to, że będzie Ci służył przez długi czas i umożliwi Ci wykonywanie prac spawalniczych tak wydajnie i wydajnie, jak to tylko możliwe.

Falownik spawalniczy „zrób to sam” - oszczędzaj na zakupie drogiego sprzętu

Maszyny spawalnicze mocno wkroczyły w codzienne życie domowych rzemieślników. Tradycyjne transformatory są niedrogie, łatwe w naprawie, a taki projekt można wykonać ręcznie.

Mają jednak wadę - do spawania metalu grubszego niż karoseria wymagane są wysokie prądy. Daje to obciążenie od strony pierwotnej 220 woltów, około 3-5 watów.

Spawanie rury w mieszkaniu nie będzie możliwe, zgodnie z warunkami technicznymi wejście licznika jest ograniczone do mocy 3,5-5 W. Tak, a w prywatnym domu gwarantowana jest przerwa w dostawie prądu.

Do pracy w domu lepiej jest użyć falownika spawalniczego. To urządzenie ma mniejszą moc, kompaktowe wymiary i niską wagę.

Koszt takiej maszyny jest wyższy niż konwencjonalnego transformatora. Dlatego wiele domowych „kulibinów” wykonuje falownik spawalniczy własnymi rękami.

W przeciwieństwie do transformatora, w którym borykasz się z dużą masą i grubością uzwojenia wtórnego, falownik oferuje inne rozwiązanie.

Obwód falownika spawalniczego może zaszokować nawet doświadczonego radioamatora, nie wspominając o mistrzu domowym, którego wiedza sprowadza się do wymiany bezpiecznika.


Nie bój się. Postępując zgodnie z instrukcją montażu, każdy radioamator, który wie, jak obchodzić się z lutownicą, zmontuje ten blok w kilka wolnych wieczorów.

Ważny! Falownik spawalniczy podczas pracy wykorzystuje prądy o wysokiej częstotliwości, dlatego niektóre elementy bardzo się nagrzewają.

Dowolny falownik. nawet mała moc, wymaga wymuszonego chłodzenia. Do tego dodajemy właściwe rozmieszczenie komponentów wewnątrz obudowy.

Oczywiście sama obudowa musi być wyposażona w otwory przepływowe do wentylacji. W przeciwnym razie ochrona termiczna (niezbędny element wyposażenia) będzie stale działać.

Oferujemy do rozważenia opcje, jak wykonać spawanie własnymi rękami.

Falownik rezonansowy w obudowie fabrycznej

Jako powłokę możesz użyć zwykłego zasilacza do swojego komputera. Im starszy wiek, tym lepiej. 20 lat temu na ścianach nie oszczędzano żadnego metalu, a wymiary zasilaczy formatu AT były większe.

Z samego zasilacza wystarczy wentylator (jeśli jest w dobrym stanie) i chłodnice. Dlatego nie interesuje nas zdrowie plomby elektrycznej dawcy. Więc taniej będzie go kupić.

Falownik zbudowany jest na bazie zużytych elementów ze starych monitorów i telewizorów. Jeśli nie ma dostępu do takich „repozytoriów” – zakup elementów radiowych na rynku nie obciąży zbytnio portfela.
Szczegółowa opowieść o tym, jak zrobić falownik spawalniczy własnymi rękami - wideo

Ważny! Przez te ścieżki przepływają prądy o natężeniu do 25A, cienka miedź płytki drukowanej wypala się pod wpływem wysokiej temperatury.

Wszelkie obwody związane z blokami mocy muszą być starannie lutowane lutem ogniotrwałym. W przeciwnym razie części mogą zapalić się od iskier.

Kabel sieciowy ma przekrój co najmniej 2,5 kwadratów

Maszyna wejściowa musi być zaprojektowana na prąd obciążenia plus 50%. W naszym przypadku - 16A

Obwody wysokonapięciowe wykonane są w podwójnej izolacji: na przewodnikach nakładane są ognioodporne kambry na bazie miki lub włókna szklanego

Dławik rezonansowy nie może mieć metalowej obudowy. Mocowanie tylko na zaciskach - bez metalowych uchwytów. W przeciwnym razie przetworniki naruszą jego parametry

Wymuszona wentylacja przepływowa jest koniecznością

Diody mocy wyjściowej muszą być zabezpieczone przed awarią napięcia. Zwykle stosuje się łańcuchy RC.

Ważny! Nieprzestrzeganie wymagań bezpieczeństwa podczas instalacji energoelektroniki spowoduje uszkodzenie sprzętu, aw najgorszym przypadku obrażenia ciała.

Ustawiliśmy dla siebie parametry przyszłej spawarki:

• Prąd obciążenia wyjściowego: 5 - 120A
• Napięcie obwodu otwartego 90V
• Czas trwania obciążenia dla elektrod 2 mm - 100%, dla elektrod 3 mm - 80%. (przy wysokiej temperaturze powietrza czas chłodzenia wydłuża się o 20%-50%)
• Pobór prądu wejściowego: nie więcej niż 10A
• Waga bez kabli zasilających 2 kg
• regulator prądu
• Charakterystyka prądowo-napięciowa spada. Dzięki temu możliwa jest praca w trybie półautomatycznym z CO2.

Jest to dość prosty falownik spawalniczy, mimo że obwód jest nasycony:


Wszystkie nominały bazy elementów są wskazane na schemacie, nie ma sensu powielać ich na osobnej liście. Serce oscylatora głównego zmontowano na popularnym układzie SG3524.

Stosowany jest w zasilaczach komputerowych. Możesz usunąć część ze spalonego UPS.

Osobliwością falownika jest wyjątkowo niski pobór mocy (oczywiście według standardów spawacza) - nie więcej niż 2,5 wata. Dzięki temu można go używać nie tylko w garażu, ale także w mieszkaniu z maszyną wejściową 16A.

Transformator mocy montowany jest na rdzeniach E42. Instalacja jest pionowa, w przeciwnym razie nie zmieści się w obudowie. Takie rdzenie są obfite w starych monitorach lampowych i w zasadzie nie brakuje. Aby wyprodukować jeden transformator, musisz „wypatrzeć” 6 monitorów.

Z tych samych części (które pozostaną po zdemontowanych transformatorach) robimy dławik. Rdzenie pozostałych komponentów wykonane są ze standardowego ferrytu 2000 NM.


Podstawą bloku mocy są potężne diody i tranzystory, które potrzebują odprowadzania ciepła. Mogą być instalowane na grzejnikach z zasilacza (w którym montowany jest falownik) lub wybierane z tych samych starych monitorów komputerowych.


Przed włączeniem doładowania napięcia prędkość biegu jałowego jest utrzymywana na poziomie 35V. Dzięki temu niskiemu napięciu sekcja mocy nie jest przeciążona. Długość łuku chwytającego wynosi 3-4 mm. Jest to wygodna wartość, która pozwala nawet początkującym spawaczom na pewną pracę.

Wyprostowane napięcie ma postać sinusa (jest to cecha falowników rezonansowych). W celu ostatecznego wygładzenia półfal konieczne jest ułożenie kabli wyjściowych w rurkach ferrytowych o indukcyjności 3-4mkH. Możesz użyć pierścieni filtrujących z tego samego zasilacza do komputera i ułożyć przewód w 2 zwojach.


Dodatkowe uzwojenie transformatora dodaje napięcie, dzięki czemu przy rozpoczęciu pracy łuk zajarza się błyskawicznie, niezależnie od warunków atmosferycznych. Najważniejsze jest wysokiej jakości powłoka elektrod.

Przekładniki prądowe są połączone w uzwojeniu wtórnym. Jest to cecha konstrukcyjna obwodu - w uzwojeniu pierwotnym maksymalny prąd jest możliwy tylko podczas powstawania rezonansu.

Ochrona falownika

Przyklejenie elektrody zapobiega tranzystorowi polowemu IRF510. Obszar ten jest wyraźnie widoczny na schemacie. Zapewniają również miękki start. Zauważ, że takie urządzenie dodaje komfortu niedoświadczonemu spawaczowi.

W układzie SG3524 wejście wyłączające jest przerywane w trzech przypadkach:

1. Działanie czujnika termicznego
2. Blokowanie przez obwód tranzystora w przypadku zwarcia
3. Wyłączanie za pomocą przełącznika.

Ważny! Domowy falownik spawalniczy nie ma fabrycznego certyfikatu bezpieczeństwa. Dlatego za ochronę operatora odpowiada producent urządzenia.

Schemat przewiduje główne punkty bezpieczeństwa, nie należy ich wyłączać z projektu. Etui nie powinno mieć dodatkowych otworów (z wyjątkiem wentylacji) i otwartych wnęk. Zaciski wyjściowe mocy są montowane na odpornych na wysoką temperaturę trwałych izolatorach.


Wynik:
Możliwy jest montaż falownika własnymi rękami. Nie bój się wielu szczegółów w obwodzie - to troska dewelopera. Nie musisz regulować gotowego produktu, spawacz jest od razu gotowy do pracy. Pod warunkiem, że wszystko poprawnie zlutujesz i ułożysz moduły w obudowie.

Montaż krok po kroku spawania inwerterowego

Spawanie inwerterowe „zrób to sam” jest bardzo proste

Spawanie inwertorowe to nowoczesne urządzenie, które cieszy się dużą popularnością ze względu na niewielką wagę urządzenia oraz jego wymiary. Mechanizm falownika oparty jest na wykorzystaniu tranzystorów polowych i wyłączników mocy. Aby zostać właścicielem spawarki, możesz odwiedzić dowolny sklep z narzędziami i nabyć tak przydatną rzecz. Ale istnieje znacznie bardziej ekonomiczny sposób, który wynika z tworzenia spawania inwerterowego „zrób to sam”. Jest to druga metoda, na którą zwrócimy uwagę w tym materiale i zastanowimy się, jak wykonać spawanie w domu, co jest do tego potrzebne i jak wyglądają obwody.

Cechy działania falownika

Spawarka typu inwertorowego to nic innego jak zasilacz, który jest obecnie używany w nowoczesnych komputerach. Jaka jest podstawa pracy falownika? W falowniku obserwuje się następujący obraz konwersji energii elektrycznej:

2) Prąd o stałej sinusoidzie jest przekształcany w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości.

3) Wartość napięcia spada.

4) Prąd jest prostowany przy zachowaniu wymaganej częstotliwości.

Lista takich przekształceń obwodu elektrycznego jest konieczna, aby móc zmniejszyć wagę aparatu i jego całkowite wymiary. W końcu, jak wiadomo, stare spawarki, których zasada opiera się na zmniejszeniu wielkości napięcia i zwiększeniu natężenia prądu na uzwojeniu wtórnym transformatora. W efekcie, ze względu na dużą wartość natężenia prądu, obserwuje się możliwość spawania łukowego metali. Aby prąd wzrósł, a napięcie spadło, liczba zwojów uzwojenia wtórnego maleje, ale zwiększa się przekrój przewodu. W rezultacie widać, że spawarka transformatorowa ma nie tylko spore wymiary, ale także przyzwoitą wagę.

W celu rozwiązania problemu zaproponowano wariant realizacji spawarki za pomocą obwodu inwertorowego. Zasada działania falownika polega na zwiększeniu częstotliwości prądu do 60 lub nawet 80 kHz, zmniejszając tym samym wagę i wymiary samego urządzenia. Do wdrożenia spawarki inwertorowej wystarczyło tysiąckrotne zwiększenie częstotliwości, co było możliwe dzięki zastosowaniu tranzystorów polowych.

Tranzystory zapewniają komunikację między sobą z częstotliwością około 60-80 kHz. Do obwodu mocy tranzystorów dochodzi stała wartość prądu, co zapewnia zastosowanie prostownika. Jako prostownik zastosowano mostek diodowy, a kondensatory zapewniają wyrównanie napięcia.

Prąd przemienny, który po przejściu przez tranzystory jest przesyłany do transformatora obniżającego napięcie. Ale jednocześnie jako transformator stosuje się setki razy mniejszą cewkę. Dlaczego stosuje się cewkę, ponieważ częstotliwość prądu doprowadzanego do transformatora jest już 1000 razy zwiększona dzięki tranzystorom polowym. W efekcie uzyskujemy podobne dane jak w przypadku spawania transformatorów, tylko z dużą różnicą w wadze i wymiarach.

Czego potrzebujesz do zbudowania falownika

Aby samodzielnie zmontować spawanie inwerterowe, musisz wiedzieć, że obwód jest zaprojektowany przede wszystkim na zużywające napięcie 220 woltów i prąd 32 amperów. Już po konwersji energii na wyjściu prąd wzrośnie prawie 8-krotnie i osiągnie 250 amperów. Ten prąd wystarczy, aby stworzyć mocny szew z elektrodą w odległości do 1 cm Aby zaimplementować zasilacz typu inwerter, będziesz musiał użyć następujących elementów:

1) Transformator składający się z rdzenia ferrytowego.

2) Uzwojenie pierwotnego transformatora ze 100 zwojami drutu o średnicy 0,3 mm.

3) Trzy uzwojenia wtórne:

- wewnętrzne: 15 zwojów i średnica drutu 1 mm;

- średni: 15 zwojów i średnica 0,2 mm;

- zewnętrzna: 20 zwojów i średnica 0,35 mm.

Ponadto do montażu transformatora potrzebne będą następujące elementy:

- druty miedziane;

- stal elektrotechniczna;

- bawełniany materiał.

Jak wygląda obwód spawalniczy inwertorowy?

Aby ogólnie zrozumieć, czym jest spawarka inwertorowa, należy wziąć pod uwagę poniższy schemat.

Schemat elektryczny spawania inwertorowego

Wszystkie te elementy należy połączyć i tym samym uzyskać spawarkę, która będzie nieodzownym pomocnikiem w wykonywaniu prac hydraulicznych. Poniżej schemat ideowy spawania inwertorowego.

Obwód zasilania spawania inwerterowego

Płytka, na której znajduje się zasilacz urządzenia, montowana jest oddzielnie od sekcji zasilającej. Separatorem pomiędzy zasilaczem a zasilaczem jest blacha, połączona elektrycznie z korpusem zasilacza.

Do sterowania bramkami stosuje się przewodniki, które należy przylutować w pobliżu tranzystorów. Przewody te są połączone parami, a przekrój tych przewodów nie odgrywa szczególnej roli. Jedyną ważną rzeczą do rozważenia jest długość przewodów, która nie powinna przekraczać 15 cm.

Dla osoby nieznającej podstaw elektroniki odczytanie tego rodzaju układu jest problematyczne, nie mówiąc już o przeznaczeniu każdego elementu. Dlatego jeśli nie masz umiejętności pracy z elektroniką, lepiej poprosić znajomego mistrza, aby pomógł ci to rozgryźć. Tutaj, na przykład, poniżej znajduje się schemat sekcji mocy spawarki inwertorowej.

Schemat części mocy spawania inwertorowego

Jak zmontować spawanie inwerterowe: opis krok po kroku + (wideo)

Aby zmontować spawarkę inwertorową, należy wykonać następujące czynności robocze:

1) Rama. Jako korpus do spawania zaleca się użycie starej jednostki systemowej z komputera. Najlepiej pasuje, ponieważ ma wymaganą liczbę otworów wentylacyjnych. Możesz użyć starego 10-litrowego kanistra, w którym można wyciąć otwory i umieścić chłodnicę. W celu zwiększenia wytrzymałości konstrukcyjnej obudowy systemu konieczne jest umieszczenie metalowych narożników, które mocowane są połączeniami śrubowymi.

2) Montaż zasilacza. Ważnym elementem zasilacza jest transformator. Jako podstawę transformatora zaleca się zastosowanie ferrytu 7x7 lub 8x8. W przypadku uzwojenia pierwotnego transformatora konieczne jest nawinięcie drutu na całej szerokości rdzenia. Tak ważna cecha pociąga za sobą poprawę działania urządzenia w przypadku wystąpienia spadków napięcia. Jako drut konieczne jest użycie drutów miedzianych marki PEV-2, a przy braku magistrali druty są połączone w jedną wiązkę. Włókno szklane służy do izolacji uzwojenia pierwotnego. Od góry, po warstwie włókna szklanego, należy nawinąć zwoje drutów ekranujących.

Transformator z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym do tworzenia spawania inwertorowego

3) Część mocy. Transformator obniżający napięcie działa jako jednostka mocy. Jako rdzeń transformatora obniżającego zastosowano dwa rodzaje rdzeni: W20x208 2000 nm. Ważne jest, aby zapewnić przerwę między obydwoma elementami, co rozwiązuje się umieszczając papier gazetowy. Uzwojenie wtórne transformatora charakteryzuje się zwojami uzwojeń w kilku warstwach. Na uzwojeniu wtórnym transformatora należy ułożyć trzy warstwy przewodów, a między nimi zamontować uszczelki PTFE. Pomiędzy uzwojeniami ważne jest umieszczenie wzmocnionej warstwy izolacyjnej, która pozwoli uniknąć przebicia napięcia na uzwojenie wtórne. Konieczne jest zainstalowanie kondensatora o napięciu co najmniej 1000 woltów.

Transformatory do uzwojenia wtórnego ze starych telewizorów

Aby zapewnić cyrkulację powietrza między uzwojeniami, należy pozostawić szczelinę powietrzną. Przekładnik prądowy jest montowany na rdzeniu ferrytowym, który jest połączony z linią dodatnią w obwodzie. Rdzeń musi być owinięty papierem termicznym, dlatego najlepiej użyć taśmy kasowej jako tego papieru. Diody prostownicze są przymocowane do aluminiowej płyty radiatora. Wyjścia tych diod należy połączyć gołymi przewodami o przekroju 4 mm.

3) jednostka inwertera. Głównym celem układu inwerterowego jest zamiana prądu stałego na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Aby zapewnić wzrost częstotliwości, stosuje się specjalne tranzystory polowe. W końcu to tranzystory otwierają się i zamykają z wysoką częstotliwością.

Zaleca się stosowanie więcej niż jednego mocnego tranzystora, ale najlepiej jest zaimplementować obwód oparty na 2 słabszych tranzystorach. Jest to konieczne, aby móc ustabilizować częstotliwość prądu. Obwód nie może obejść się bez kondensatorów, które są połączone szeregowo i umożliwiają rozwiązanie takich problemów:

Falownik na płycie aluminiowej

4) System chłodzenia. Wentylatory chłodzące powinny być zainstalowane na ścianie obudowy, a do tego można wykorzystać chłodnice komputerowe. Są niezbędne, aby zapewnić chłodzenie elementów roboczych. Im więcej fanów używasz, tym lepiej. W szczególności obowiązkowe jest zainstalowanie dwóch wentylatorów do przedmuchiwania transformatora wtórnego. Jedna chłodnica będzie dmuchać nad chłodnicą, zapobiegając w ten sposób przegrzewaniu się elementów roboczych - diod prostowniczych. Diody są montowane na grzejniku w następujący sposób, jak pokazano na poniższym zdjęciu.

Mostek prostowniczy na chłodnicy

Zaleca się zainstalowanie go na samym elemencie grzejnym. Ten czujnik zostanie wyzwolony, gdy zostanie osiągnięta krytyczna temperatura grzania elementu roboczego. Po uruchomieniu zasilanie falownika zostanie wyłączone.

Wydajny wentylator do chłodzenia falownika

Podczas pracy spawanie inwerterowe nagrzewa się bardzo szybko, dlatego warunkiem koniecznym jest obecność dwóch wydajnych chłodnic. Te chłodnice lub wentylatory znajdują się na korpusie urządzenia, aby działały w celu wywiewania powietrza.

Świeże powietrze dostanie się do systemu przez otwory w obudowie urządzenia. Jednostka systemowa ma już te otwory, a jeśli używasz innego materiału, nie zapomnij zapewnić świeżego powietrza.

5) Lutowanie płytowe jest kluczowym czynnikiem, ponieważ cały obwód jest oparty na płytce. Ważne jest, aby diody i tranzystory instalować na płytce w kierunku przeciwnym do siebie. Płytka jest montowana bezpośrednio między chłodnicami, za pomocą których podłączony jest cały obwód urządzeń elektrycznych. Obwód zasilający jest przystosowany do napięcia 300 V. Dodatkowa lokalizacja kondensatorów 0,15 μF umożliwia zrzut nadmiaru mocy z powrotem do obwodu. Na wyjściu transformatora znajdują się kondensatory i tłumiki, za pomocą których tłumione są przepięcia na wyjściu uzwojenia wtórnego.

6) Prace konfiguracyjne i debugowania. Po zmontowaniu spawania inwertorowego konieczne będzie wykonanie kilku dodatkowych procedur, w szczególności w celu skonfigurowania działania urządzenia. Aby to zrobić, podłącz napięcie 15 woltów do PWM (modulatora szerokości impulsu) i zasil chłodnicę. Dodatkowo włączony w obwód przekaźnika poprzez rezystor R11. Przekaźnik jest włączony w obwód, aby uniknąć skoków napięcia w sieci 220 V. Konieczne jest kontrolowanie włączenia przekaźnika, a następnie doprowadzenie zasilania do PWM. W rezultacie należy zaobserwować obraz, w którym prostokątne przekroje na schemacie PWM powinny zniknąć.

Domowe urządzenie inwerterowe z opisem elementów

Prawidłowe podłączenie obwodu można ocenić, jeśli podczas konfiguracji przekaźnik wyprowadza 150 mA. W przypadku zaobserwowania słabego sygnału oznacza to nieprawidłowe podłączenie płytki. Możliwe, że w jednym z uzwojeń nastąpiła awaria, dlatego w celu wyeliminowania zakłóceń konieczne będzie skrócenie wszystkich przewodów zasilających.

Spawanie inwerterowe w przypadku jednostki systemowej z komputera

Kontrola stanu urządzenia

Po wykonaniu wszystkich prac montażowych i debugowania pozostaje tylko sprawdzić wydajność powstałej spawarki. W tym celu urządzenie jest zasilane z sieci 220 V, następnie ustawiana jest wysoka siła prądu, a odczyty są weryfikowane za pomocą oscyloskopu. W dolnej pętli napięcie powinno mieścić się w zakresie 500 V, ale nie więcej niż 550 V. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie przy ścisłym doborze elektroniki, wskaźnik napięcia nie przekroczy 350 V.

Więc teraz możesz sprawdzić spawanie w akcji, do którego używamy niezbędnych elektrod i przecinamy szew, aż elektroda całkowicie się wypali. Następnie ważne jest kontrolowanie temperatury transformatora. Jeśli transformator po prostu się gotuje, obwód ma swoje wady i lepiej nie kontynuować przepływu pracy.

Po przecięciu 2-3 szwów grzejniki nagrzewają się do wysokiej temperatury, dlatego po tym ważne jest, aby pozwolić im ostygnąć. Do tego wystarczy 2-3 minutowa przerwa, w wyniku której temperatura spadnie do optymalnej wartości.

Sprawdzanie spawarki

Jak korzystać z domowego urządzenia

Po włączeniu domowego urządzenia do obwodu, kontroler automatycznie ustawi określoną siłę prądu. Jeśli napięcie przewodu jest mniejsze niż 100 woltów, oznacza to awarię urządzenia. Będziesz musiał zdemontować urządzenie i ponownie sprawdzić poprawność montażu.

Za pomocą tego typu spawarki można lutować nie tylko metale żelazne, ale również nieżelazne. Do złożenia spawarki potrzebna będzie nie tylko znajomość podstaw elektrotechniki, ale także czas wolny na realizację pomysłu.

(1 oceny, średnia: 5,00 z 5)

Schemat prostego falownika spawalniczego

Dzień dobry panowie radioamatorzy. Każdy radioamator, nie tylko w swojej praktyce, boryka się z problemem łączenia metalu i takiej grubości, że lutownica nie jest już potrzebna. Miałem więc taki problem, więc opowiem jak zmontowałem falownik spawalniczy. Ale od razu ostrzegam, urządzenie nie jest łatwe. Jeśli nigdy nie pracowałeś z konwerterami, nie powinieneś brać na siebie tak złożonego obwodu.

Obwód falownika do spawania

Od dawna zajmuję się energoelektroniką, od falowników samochodowych po spawarki 160 A! Ponieważ sam uczeń i nie tyle pieniędzy, wybrał obwód z dobrą powtarzalnością i kilkoma detalami!

Wziąłem kondensatory mocy na robota, wziąłem też kilka wentylatorów z chłodnic, są dobrze dopasowane bo są szybkie i zapewniają dobry przepływ powietrza, wziąłem jeden duży wentylator, ale nie tak szybki, to oznacza dmuchanie ciepła powietrze.

Można również użyć układu głównego oscylatora UC3842, UC3843. UC3845, zastosowałem komplementarną parę KT972-KT973 do pompowania tranzystora mocy, przepalił się wyłącznik zasilania irg4pf50w, ale nic, na rynku radia jest ich dużo 🙂

Tory zasilające zostały wzmocnione drutem miedzianym. Nie zrobiłem zdjęcia procesu nawijania transformatora, mogę tylko powiedzieć, że pierwotna ma 32 zwoje z drutem 1,5 mm, wtórna to pętla z kineskopu, po prostu dobrze pasuje! Przeczytaj o transformatorach na pierścieniach ferrytowych tutaj.

Aparatik okaże się generalnie mały, dokładnie taki, jakiego potrzebujesz do pracy w kraju. Bardzo zadowolony z wyniku. Z poważaniem, pułkowniku.

Obecnie szeroko poszukiwaną spawarką jest falownik spawalniczy. Jego zaletami są funkcjonalność i wydajność. Możesz zrobić mini spawarkę własnymi rękami bez dużych inwestycji finansowych (wydając tylko na materiały eksploatacyjne), jeśli rozumiesz, jak układa się i działa elektronika. Dziś dobre falowniki są drogie, a tanie mogą zawieść słabą jakością spawania. Przed samodzielnym zbudowaniem takiego narzędzia musisz dokładnie przestudiować obwód.

Wszystkie elementy urządzenia muszą być zainstalowane na podstawie. Do jego produkcji odpowiednia jest płyta getinax o grubości ½ cm.Wytnij okrągły otwór na wentylator na środku płyty, który będzie musiał być chroniony grillem.

Między przewodami musi być przestrzeń powietrzna.

Z przodu podstawy należy wydobyć diody LED, pokrętła rezystora i przełącznika kołyskowego, zaciski kabli. Cały ten mechanizm musi być wyposażony w „obudowę” od góry, do której produkcji nadaje się tworzywo winylowe lub tekstolit (o grubości co najmniej 4 mm). Na uchwycie elektrody zamontowany jest przycisk, który wraz z podłączonym kablem musi być dobrze zaizolowany.

Sam proces montażu nie jest tak skomplikowany. Najważniejszym krokiem jest konfiguracja falownika spawalniczego. Czasami wymaga to pomocy czarodzieja.

1. Po pierwsze, falownik musi: podłącz zasilanie 15 V do PWM, jednocześnie podłącz jeden konwektor do zasilania, aby zmniejszyć nagrzewanie się urządzenia i wyciszyć jego pracę.
2. Aby zamknąć rezystor podłącz przekaźnik. Podłącza się go po zakończeniu ładowania kondensatorów. Ta procedura znacznie zmniejsza wahania napięcia, gdy falownik jest podłączony do sieci 220V. Jeśli nie użyjesz rezystora podczas bezpośredniego podłączenia, może nastąpić eksplozja.
3. Następnie sprawdź jak działają przekaźniki zamknięcie rezystora kilka sekund po podłączeniu prądu do płytki PWM. Zdiagnozuj samą płytkę pod kątem obecności prostokątnych impulsów po zadziałaniu przekaźników.
4. Następnie Do mostka dostarczane jest zasilanie 15V sprawdzić jego przydatność do użytku i prawidłową instalację. Natężenie prądu nie powinno być wyższe niż 100mA. Ustaw w stanie bezczynności.
5. Sprawdź poprawność instalacji faz transformatora. Aby to zrobić, możesz użyć oscyloskopu 2-wiązkowego. Podłącz zasilanie do mostka z kondensatorów przez lampę 220V 200W, wcześniej ustaw częstotliwość PWM na 55kHz, podłącz oscyloskop, spójrz na postać sygnału, upewnij się, że napięcie nie wzrasta powyżej 330V.

Aby określić częstotliwość urządzenia, należy stopniowo zmniejszać częstotliwość PWM, aż pojawi się lekka inwersja na dolnym kluczu IGBT. Napraw ten wskaźnik, podziel go przez dwa, dodaj wartość częstotliwości przesycenia do otrzymanej sumy. Ostateczna suma będzie oscylacją częstotliwości roboczej transformatora.


Mostek powinien pobierać prąd w okolicach 150mA. Światło z żarówki nie powinno być jasne, bardzo jasne światło może wskazywać na awarię uzwojenia lub błędy w konstrukcji mostka.

Transformator nie powinien generować żadnych efektów szumowych. Jeśli są obecne, warto sprawdzić polaryzację. Możesz podłączyć zasilanie testowe do mostka przez niektóre urządzenia gospodarstwa domowego. Możesz użyć czajnika o mocy 2200 watów.

Przewody pochodzące z PWM powinny być krótkie, skręcone i umieszczone z dala od źródeł zakłóceń.

6. Stopniowo zwiększaj prąd falownik z rezystorem. Pamiętaj, aby słuchać urządzenia i obserwować odczyty oscyloskopu. Dolny klucz nie powinien wzrosnąć więcej niż 500V. Standardowy wskaźnik to 340V. W obecności hałasu tranzystory IGBT mogą nie działać.
7. Rozpocznij spawanie od 10 sekund. Sprawdź grzejniki, jeśli są zimne, przedłuż spawanie do 20 sekund. Następnie możesz wydłużyć czas spawania do 1 minuty lub więcej.
   Po zastosowaniu kilku elektrod transformator się nagrzewa. Po 2 minutach wentylator go ochłodzi i można ponownie rozpocząć pracę.

Montaż domowego falownika spawalniczego własnymi rękami na wideo

Wiele osób w gospodarstwie domowym potrzebowałoby aparatury do elektrycznego spawania części wykonanych z metali żelaznych. Ponieważ masowo produkowane spawarki są dość drogie, wielu radioamatorów próbuje zrobić falownik spawalniczy własnymi rękami.

Mieliśmy już artykuł na ten temat, ale tym razem proponuję jeszcze prostszą wersję domowego falownika spawalniczego z dostępnych części do samodzielnego montażu.

Spośród dwóch głównych opcji konstrukcji aparatu - z transformatorem spawalniczym lub w oparciu o konwerter - wybrano drugą.

Rzeczywiście, transformator spawalniczy to duży i ciężki obwód magnetyczny i dużo miedzianego drutu na uzwojenia, który jest niedostępny dla wielu. Podzespoły elektroniczne do przetwornika, przy ich właściwym doborze, nie są rzadkie i stosunkowo tanie.

Jak zrobiłem spawarkę własnymi rękami

Od samego początku swojej pracy postawiłem sobie za zadanie stworzenie najprostszej i najtańszej spawarki wykorzystując w niej szeroko stosowane części i zespoły.

W wyniku dość długich eksperymentów z różnymi typami przetworników opartych na tranzystorach i trinistorach obwód pokazany na ryc. jeden.

Proste przetworniki tranzystorowe okazały się niezwykle kapryśne i zawodne, a przetworniki trinistorowe wytrzymują zwarcie wyjściowe bez uszkodzeń, aż do przepalenia bezpiecznika. Ponadto trinistory nagrzewają się znacznie mniej niż tranzystory.

Jak łatwo zauważyć, konstrukcja obwodu nie jest oryginalna - jest to zwykły konwerter jednocyklowy, jego zaletą jest prostota konstrukcji i brak rzadkich podzespołów, urządzenie wykorzystuje wiele elementów radiowych ze starych telewizorów.

I wreszcie praktycznie nie wymaga regulacji.

Schemat spawarki inwertorowej przedstawiono poniżej:

Rodzaj prądu spawania - stały, regulowany - płynny. Moim zdaniem jest to najprostszy falownik spawalniczy, który możesz złożyć własnymi rękami.

Przy zgrzewaniu doczołowym blach o grubości 3 mm elektrodą o średnicy 3 mm, stały prąd pobierany przez maszynę z sieci nie przekracza 10 A. Napięcie spawania włącza się przyciskiem umieszczonym na uchwycie elektrody, co pozwala , z jednej strony, aby wykorzystać zwiększone napięcie zapłonu łuku i zwiększyć bezpieczeństwo elektryczne, z drugiej strony, ponieważ po zwolnieniu uchwytu elektrody napięcie na elektrodzie jest automatycznie wyłączane. Podwyższone napięcie ułatwia zajarzenie łuku i zapewnia stabilność jego palenia.

Mała sztuczka: obwód inwertera spawalniczego „zrób to sam” umożliwia łączenie cienkiej blachy. Aby to zrobić, musisz zmienić polaryzację prądu spawania.

Napięcie sieciowe prostuje mostek diodowy VD1-VD4. Wyprostowany prąd płynący przez lampę HL1 zaczyna ładować kondensator C5. Lampa pełni funkcję ogranicznika prądu ładowania i wskaźnika tego procesu.

Spawanie należy rozpocząć dopiero po zgaśnięciu lampki HL1. Jednocześnie kondensatory akumulatora C6-C17 są ładowane przez cewkę indukcyjną L1. Świecenie diody LED HL2 wskazuje, że urządzenie jest podłączone do sieci. Trinistor VS1 jest nadal zamknięty.

Po naciśnięciu przycisku SB1 uruchamiany jest generator impulsów z częstotliwością 25 kHz, montowany na tranzystorze jednozłączowym VT1. Impulsy generatora otwierają trinistor VS2, który z kolei otwiera połączone równolegle trinistor VS3-VS7. Kondensatory C6-C17 są rozładowywane przez cewkę indukcyjną L2 i uzwojenie pierwotne transformatora T1. Dławik L2 - uzwojenie pierwotne transformatora T1 - kondensatory C6-C17 jest obwodem oscylacyjnym.

Gdy kierunek prądu w obwodzie zmienia się na przeciwny, prąd zaczyna płynąć przez diody VD8, VD9, a trynistory VS3-VS7 zamykają się do następnego impulsu generatora na tranzystorze VT1.

Impulsy pojawiające się na uzwojeniu III transformatora T1 otwierają trinistor VS1. który bezpośrednio łączy prostownik diody sieciowej VD1 - VD4 z konwerterem trinistorowym.

Dioda LED HL3 służy do sygnalizacji procesu generowania napięcia impulsowego. Diody VD11-VD34 prostują napięcie spawania, a kondensatory C19 - C24 wygładzają je, ułatwiając w ten sposób zajarzenie łuku spawalniczego.

Przełącznik SA1 to pakiet lub inny przełącznik na prąd co najmniej 16 A. Sekcja SA1.3 zamyka kondensator C5 do rezystora R6 po wyłączeniu i szybko rozładowuje ten kondensator, co pozwala, bez obawy porażenia prądem, na sprawdzenie i naprawę urządzenie.

Wentylator VN-2 (z silnikiem elektrycznym M1 według schematu) zapewnia wymuszone chłodzenie elementów urządzenia. Mniej wydajne wentylatory nie są zalecane lub będziesz musiał zainstalować kilka z nich. Kondensator C1 - dowolny przeznaczony do pracy przy napięciu przemiennym 220 V.

Diody prostownicze VD1-VD4 muszą być przystosowane do prądu co najmniej 16 A i napięcia wstecznego co najmniej 400 V. Muszą być instalowane na płytowych radiatorach narożnych o wymiarach 60x15 mm i grubości 2 mm, wykonanych ze stopu aluminium .

Zamiast pojedynczego kondensatora C5 można zastosować kilka akumulatorów połączonych równolegle na napięcie co najmniej 400 V każdy, przy czym pojemność akumulatora może być większa niż wskazana na schemacie.

Dławik L1 wykonany jest na stalowym rdzeniu magnetycznym PL 12,5x25-50. Dowolny inny obwód magnetyczny o takim samym lub większym przekroju również jest odpowiedni, pod warunkiem, że uzwojenie jest umieszczone w jego okienku. Uzwojenie składa się ze 175 zwojów drutu PEV-2 1,32 (nie można użyć drutu o mniejszej średnicy!). Obwód magnetyczny musi mieć szczelinę niemagnetyczną 0,3 ... 0,5 mm. Indukcyjność dławika - 40±10 μH.

Kondensatory C6-C24 powinny mieć mały tangens strat dielektrycznych, a C6-C17 powinny mieć również napięcie robocze co najmniej 1000 V. Najlepsze kondensatory, które testowałem, to K78-2, stosowane w telewizorach. Można zastosować bardziej rozpowszechnione tego typu kondensatory o różnej pojemności, doprowadzające całkowitą pojemność do wskazanej na schemacie, jak również importowane foliowe.

Próby użycia papieru lub innych kondensatorów przeznaczonych do pracy w obwodach niskiej częstotliwości z reguły prowadzą po pewnym czasie do ich awarii.

Tyrystory KU221 (VS2-VS7) najlepiej stosować z indeksem literowym A lub w skrajnych przypadkach B lub G. Jak pokazała praktyka, podczas pracy urządzenia zaciski katodowe tyrystorów wyraźnie się nagrzewają, co może doprowadzić do zniszczenia połączeń lutowniczych na płytce a nawet awarii trinistorów.

Niezawodność będzie wyższa, jeśli albo rurki tłokowe wykonane z ocynowanej folii miedzianej o grubości 0,1...na całej długości. Tłok (bandaż) powinien pokrywać całą długość ołowiu prawie do podstawy. Konieczne jest szybkie lutowanie, aby nie przegrzać trinistora.

Zapewne będziesz mieć pytanie: czy można zainstalować jeden potężny zamiast kilku stosunkowo małej mocy trinistorów? Tak, jest to możliwe przy użyciu urządzenia, które jest lepsze (lub przynajmniej porównywalne) pod względem charakterystyki częstotliwościowej do trinistorów KU221A. Ale wśród dostępnych np. z serii PM czy TL nie ma żadnego.

Przejście na urządzenia o niskiej częstotliwości wymusi obniżenie częstotliwości roboczej z 25 do 4 ... 6 kHz, co doprowadzi do pogorszenia wielu najważniejszych cech urządzenia i głośnego przeraźliwego pisku podczas spawania.

Podczas montażu diod i trinistorów stosowanie pasty przewodzącej ciepło jest obowiązkowe.

Ponadto stwierdzono, że jeden potężny trinistor jest mniej niezawodny niż kilka połączonych równolegle, ponieważ łatwiej im zapewnić lepsze warunki odprowadzania ciepła. Wystarczy zainstalować grupę trinistorów na jednej płycie odprowadzającej ciepło o grubości co najmniej 3 mm.

Ponieważ rezystory wyrównujące prąd R14-R18 (C5-16 V) mogą się bardzo nagrzewać podczas spawania, przed instalacją należy je uwolnić z plastikowej osłony przez wypalanie lub podgrzewanie prądem, którego wartość należy dobrać doświadczalnie.

Diody VD8 i VD9 są instalowane na wspólnym radiatorze z trinistorami, a dioda VD9 jest izolowana od radiatora uszczelką mikową. Zamiast KD213A, KD213B i KD213V, a także KD2999B, KD2997A, KD2997B są odpowiednie.

Cewka L2 to bezramowa spirala z 11 zwojów drutu o przekroju co najmniej 4 mm2 w izolacji żaroodpornej, nawinięta na trzpień o średnicy 12...14 mm.

Przepustnica podczas spawania jest bardzo gorąca, dlatego podczas nawijania spirali należy zapewnić odstęp 1 ... 1,5 mm między zwojami, a przepustnicę należy ustawić tak, aby znajdowała się w strumieniu powietrza z wentylatora. Ryż. 2 Rdzeń transformatora

T1 składa się z trzech obwodów magnetycznych PK30x16 wykonanych z ferrytu 3000NMS-1 ułożonych razem (wykorzystano poziome transformatory starych telewizorów).

Uzwojenia pierwotne i wtórne są podzielone na dwie sekcje każda (patrz rys. 2), nawinięte drutem PSD1,68x10.4 w izolacji z włókna szklanego i połączone szeregowo zgodnie z. Uzwojenie pierwotne zawiera 2x4 zwoje, wtórne - 2x2 zwoje.

Sekcje nawijane są na specjalnie wykonanym drewnianym trzpieniu. Odcinki zabezpieczone są przed odwinięciem dwoma bandażami wykonanymi z ocynowanego drutu miedzianego o średnicy 0,8…1 mm. Szerokość bandaża - 10...11 mm. Pod każdym bandażem umieszcza się pasek tektury elektrycznej lub nawija się kilka zwojów taśmy z włókna szklanego.

Po nawinięciu bandaże są lutowane.

Jeden z bandaży każdej sekcji służy jako wyjście jej początku. W tym celu izolację pod osłoną wykonuje się tak, aby od wewnątrz stykała się bezpośrednio z początkiem uzwojenia sekcji. Po nawinięciu bandaż jest przylutowany do początku odcinka, dla którego izolacja jest wcześniej usuwana z tego odcinka cewki i cynowana.

Należy pamiętać, że uzwojenie I pracuje w najcięższych warunkach termicznych, dlatego przy nawijaniu jego odcinków oraz podczas montażu konieczne jest zapewnienie szczelin powietrznych pomiędzy zewnętrznymi częściami zwojów poprzez włożenie między zwoje krótkich, smarowane klejem żaroodpornym, wkładki z włókna szklanego.

Ogólnie rzecz biorąc, wykonując transformatory do spawania inwerterowego własnymi rękami, zawsze pozostawiaj szczeliny powietrzne w uzwojeniu. Im ich więcej, tym sprawniejsze odprowadzanie ciepła z transformatora i mniejsze prawdopodobieństwo spalenia urządzenia.

W tym miejscu należy również zauważyć, że odcinki uzwojenia wykonane z wymienionych wkładek i uszczelek z drutu o tym samym przekroju 1,68x10,4 mm2 bez izolacji będą w tych samych warunkach lepiej chłodzone.

Bandaże stykające się łączy się przez lutowanie, przy czym wskazane jest przylutowanie podkładki miedzianej w postaci krótkiego kawałka drutu, z którego wykonywany jest odcinek do przednich, które służą jako wyprowadzenia odcinków.

Rezultatem jest sztywne jednoczęściowe uzwojenie pierwotne transformatora.

Wtórny jest wykonany w ten sam sposób. Różnica polega tylko na liczbie zwojów w sekcjach i na tym, że konieczne jest zapewnienie wyjścia z punktu środkowego. Uzwojenia są instalowane na obwodzie magnetycznym w ściśle określony sposób - jest to niezbędne do poprawnej pracy prostownika VD11 - VD32.

Kierunek uzwojenia górnej sekcji uzwojenia I (patrząc na transformator z góry) musi być przeciwny do ruchu wskazówek zegara, zaczynając od górnego zacisku, który należy podłączyć do dławika L2.

Przeciwnie, kierunek nawijania górnej sekcji uzwojenia II jest zgodny z ruchem wskazówek zegara, zaczynając od górnego wyjścia, jest on podłączony do bloku diod VD21-VD32.

Uzwojenie III to cewka z dowolnego drutu o średnicy 0,35...0,5 mm w izolacji żaroodpornej, która wytrzymuje napięcie co najmniej 500 V. Może być umieszczona jako ostatnia w dowolnym miejscu obwodu magnetycznego od strony uzwojenie pierwotne.

Aby zapewnić bezpieczeństwo elektryczne spawarki i skuteczne chłodzenie wszystkich elementów transformatora przepływem powietrza, bardzo ważne jest zachowanie niezbędnych szczelin między uzwojeniami a obwodem magnetycznym. Podczas montażu falownika spawalniczego „zrób to sam” większość majsterkowiczów popełnia ten sam błąd: nie docenia znaczenia chłodzenia transu. Nie da się tego zrobić.

Zadanie to wykonują cztery płytki mocujące ułożone w uzwojeniach podczas końcowego montażu zespołu. Płyty wykonane są z włókna szklanego o grubości 1,5 mm zgodnie z rysunkiem na rysunku.

Po ostatecznej regulacji płyty wskazane jest jej zamocowanie klejem żaroodpornym. Transformator mocowany jest do podstawy aparatu za pomocą trzech wsporników wygiętych z drutu mosiężnego lub miedzianego o średnicy 3 mm. Te same wsporniki ustalają wzajemne położenie wszystkich elementów obwodu magnetycznego.

Przed zamontowaniem transformatora na podstawie, między połówkami każdego z trzech zestawów obwodu magnetycznego, należy włożyć niemagnetyczne uszczelki wykonane z tektury elektrycznej, getinaków lub tekstolitu o grubości 0,2 ... 0,3 mm.

Do produkcji transformatora można użyć rdzeni magnetycznych i innych rozmiarów o przekroju co najmniej 5,6 cm2. Odpowiedni np. W20x28 lub dwa zestawy W 16x20 z ferrytu 2000NM1.

Uzwojenie I dla zbrojonego obwodu magnetycznego wykonane jest w postaci jednej sekcji ośmiu zwojów, uzwojenie II - podobnie jak opisano powyżej, z dwóch sekcji dwóch zwojów. Prostownik spawalniczy na diodach VD11-VD34 jest konstrukcyjnie oddzielną jednostką, wykonaną w formie biblioteczki:

Zmontowana jest w taki sposób, że każda para diod jest umieszczona pomiędzy dwiema płytami odprowadzającymi ciepło o wymiarach 44x42 mm i grubości 1 mm, wykonanymi z blachy aluminiowej.

Całość skręcana jest za pomocą czterech stalowych kołków gwintowanych o średnicy 3 mm pomiędzy dwoma kołnierzami o grubości 2 mm (z tego samego materiału co płyty), do których z obu stron przykręcone są dwie płytki tworzące wyprowadzenia prostownika.

Wszystkie diody w bloku są zorientowane w ten sam sposób - z wyprowadzeniami katodowymi w prawo zgodnie z rysunkiem - a wyprowadzenia są wlutowane w otwory płytki, która pełni rolę wspólnego dodatniego wyprowadzenia prostownika i urządzenia jako cały. Zaciski anodowe diod są wlutowane w otwory drugiej płytki. Tworzą się na nim dwie grupy wniosków, połączone ze skrajnymi wnioskami uzwojenia II transformatora zgodnie ze schematem.

Biorąc pod uwagę duży całkowity prąd płynący przez prostownik, każdy z jego trzech wyprowadzeń składa się z kilku kawałków drutu o długości 50 mm, każdy wlutowany we własny otwór i połączony lutowaniem na przeciwległym końcu. Grupa dziesięciu diod jest połączona w pięć segmentów, czternastu - w sześciu, druga płytka ze wspólnym punktem wszystkich diod - w sześciu.

Lepiej jest użyć elastycznego drutu o przekroju co najmniej 4 mm.

W ten sam sposób wykonane są wyjścia grupowe wysokoprądowe z głównej płytki drukowanej urządzenia.

Płytki prostownikowe wykonane są z folii z włókna szklanego o grubości 0,5 mm i cynowane. Cztery wąskie szczeliny w każdej płytce pomagają zmniejszyć naprężenia na przewodach diodowych podczas odkształceń termicznych. W tym samym celu wyprowadzenia diody muszą być uformowane, jak pokazano na powyższym rysunku.

W prostowniku spawalniczym można również zastosować mocniejsze diody KD2999B, 2D2999B, KD2997A, KD2997B, 2D2997A, 2D2997B. Ich liczba może być mniejsza. Tak więc w jednym z wariantów aparatu z powodzeniem działał prostownik złożony z dziewięciu diod 2D2997A (pięć w jednym ramieniu, cztery w drugim).

Powierzchnia płyt radiatora pozostała taka sama, możliwe było zwiększenie ich grubości do 2 mm. Diody zostały umieszczone nie parami, ale po jednej w każdym przedziale.

Wszystkie rezystory (oprócz R1 i R6), kondensatory C2-C4, C6-C18, tranzystor VT1, trinistory VS2 - VS7, diody Zenera VD5-VD7, diody VD8-VD10 są zamontowane na głównej płytce drukowanej, a także na trinistorach i diodach VD8, VD9 montuje się na radiatorze przykręconym do płyty wykonanej z folii tekstolitowej o grubości 1,5 mm:
Ryż. 5. Rysunek deski

Skala rysunku tablicy to 1:2, jednak tablica jest łatwa do zaznaczenia, nawet bez użycia narzędzi do powiększania zdjęć, ponieważ środki prawie wszystkich otworów i granice prawie wszystkich obszarów folii znajdują się na siatce z 2,5 Krok mm.

Płyta nie wymaga dużej dokładności w zaznaczaniu i wierceniu otworów, należy jednak pamiętać, że otwory w niej muszą pasować do odpowiadających im otworów w płycie radiatora.

Zworka w obwodzie diod VD8, VD9 wykonana jest z drutu miedzianego o średnicy 0,8 ... 1 mm. Lepiej go przylutować od strony druku. Druga zworka z drutu PEV-2 0,3 może być również umieszczona z boku części.

Wyjście grupowe tablicy, wskazane na ryc. 5 liter B, podłączonych do przepustnicy L2. Przewodniki z anod trinistorów są wlutowane w otwory grupy B. Wyprowadzenia G są podłączone do dolnego zacisku transformatora T1 zgodnie ze schematem, a D - do cewki indukcyjnej L1.

Odcinki drutu w każdej grupie muszą mieć tę samą długość i ten sam przekrój (co najmniej 2,5 mm2).
Ryż. 6 radiator

Radiator to płyta o grubości 3 mm z zagiętą krawędzią (patrz rys. 6).

Najlepszym materiałem na radiator jest miedź (lub mosiądz). W skrajnych przypadkach, przy braku miedzi, można zastosować płytę ze stopu aluminium.

Powierzchnia po stronie instalacji części musi być płaska, bez nacięć i wgnieceń. W płycie wierci się otwory gwintowane, aby zmontować ją z płytką drukowaną i zamocować elementy. Wyprowadzenia części i przewodów łączących przechodzą przez otwory bez gwintu. Przewody anodowe trinistorów przechodzą przez otwory w wygiętej krawędzi. Trzy otwory M4 w radiatorze służą do jego elektrycznego połączenia z płytką drukowaną. Wykorzystano do tego trzy mosiężne śruby z mosiężnymi nakrętkami Rys. 1. 8. Umieszczanie węzłów

Tranzystor jednozłączowy VT1 zwykle nie powoduje problemów, jednak w obecności generacji niektóre przypadki nie zapewniają amplitudy impulsu niezbędnej do stabilnego otwarcia trinistora VS2.

Wszystkie elementy i części spawarki są zainstalowane na płycie podstawy wykonanej z getinaków o grubości 4 mm (odpowiedni jest również tekstolit o grubości 4 ... 5 mm) po jednej stronie. Na środku podstawy wycięte jest okrągłe okienko do montażu wentylatora; jest zainstalowany po tej samej stronie.

Diody VD1-VD4, trinistor VS1 i lampa HL1 są zamontowane na kątownikach. Podczas instalowania transformatora T1 między sąsiednimi obwodami magnetycznymi należy zapewnić szczelinę powietrzną 2 mm.Każdy z zacisków do podłączenia kabli spawalniczych to miedziana śruba M10 z miedzianymi nakrętkami i podkładkami.

Od wewnątrz kwadrat miedziany dociskany jest do podstawy łbem śruby, dodatkowo mocowany od obrotu śrubą M4 z nakrętką. Grubość półki kwadratowej wynosi 3 mm. Wewnętrzny przewód łączący jest połączony z drugą półką za pomocą śruby lub lutowania.

Zespół płytka drukowana-radiator jest instalowany z częściami do podstawy na sześciu stalowych stojakach wygiętych z paska o szerokości 12 i grubości 2 mm.

Uchwyt przełącznika SA1, pokrywa uchwytu bezpiecznika, diody LED HL2, HL3, uchwyt rezystora zmiennego R1, zaciski do przewodów spawalniczych i przewód do przycisku SB1 są wyświetlane z przodu podstawy.

Dodatkowo do przedniej strony przymocowane są cztery stojaki-sleeve o średnicy 12 mm z gwintem wewnętrznym M5, wykonane z tekstolitu. Do stojaków przymocowany jest fałszywy panel z otworami na elementy sterujące aparatu i kratka ochronna wentylatora.

Fałszywy panel może być wykonany z blachy lub dielektryka o grubości 1…1,5 mm. Wyciąłem go z włókna szklanego. Na zewnątrz do fałszywego panelu przykręconych jest sześć stojaków o średnicy 10 mm, na których po zakończeniu spawania nawijane są kable sieciowe i spawalnicze.

W wolnych obszarach fałszywego panelu wywiercone są otwory o średnicy 10 mm, aby ułatwić cyrkulację powietrza chłodzącego. Ryż. 9. Wygląd spawarki inwertorowej z ułożonymi kablami.

Zmontowana podstawa umieszczona jest w obudowie z pokrywą wykonaną z arkusza tekstolitu (można stosować getinaki, włókno szklane, tworzywo winylowe) o grubości 3...4 mm. Wyloty powietrza chłodzącego znajdują się na ścianach bocznych.

Kształt otworów nie ma znaczenia, ale dla bezpieczeństwa lepiej, aby były wąskie i długie.

Całkowita powierzchnia otworów wylotowych nie powinna być mniejsza niż powierzchnia wlotu. Obudowa wyposażona jest w uchwyt oraz pasek na ramię do przenoszenia.

Uchwyt elektrody może mieć dowolną konstrukcję, o ile zapewnia wygodę i łatwą wymianę elektrody.

Na uchwycie uchwytu elektrody należy zamontować przycisk (SB1 wg schematu) w takim miejscu, aby spawacz mógł go bez problemu trzymać wciśniętym nawet ręką w rękawicy. Ponieważ przycisk znajduje się pod napięciem sieciowym, konieczne jest zapewnienie niezawodnej izolacji zarówno samego przycisku, jak i podłączonego do niego kabla.

PS Opis procesu montażu zajął dużo miejsca, ale w rzeczywistości wszystko jest o wiele prostsze niż się wydaje. Każdy, kto kiedykolwiek trzymał w rękach lutownicę i multimetr, będzie mógł bez problemu złożyć ten falownik spawalniczy własnymi rękami.