Практически все сварочные аппараты сделаны по одному и тому же принципу. Применяется инверторная схема, в которой силовыми переключателями являются полевые транзисторы большой мощности. Благодаря такой схеме произошло уменьшение веса сварочного аппарата, снизились размеры самого устройства. Ее применение предоставляет возможность уменьшить массу и габариты конструкции.
Схема сварочного инверторного полуавтомата.
В магазинах и на рынке предлагается большой ассортимент таких сварочных аппаратов. Все они имеют одинаковый принцип действия, но стоимость такого сварочного инвертора довольно высока. Поэтому появляется вопрос: как сделать сварочный инвертор своими руками? Прежде чем ответить на него, необходимо разобраться в его устройстве и в работе внутренней схемы.
Виды сварки и сварочные аппараты
Технологический процесс сварки имеет несколько разновидностей:
- дуговую;
- электрошлаковую:
- плазменную;
- электронно-лучевую;
- лазерную;
- газовую;
- контактную;
- ультразвуковую;
- точечную.
Для работы в домашних условиях, на своем приусадебном участке хватает самой обыкновенной электродуговой сварки. Для такого вида сварочных работ изготавливаются два типа сварочных аппаратов:
- трансформаторные;
- инверторные.
Классификация видов сварки.
Трансформаторный сварочный аппарат может работать практически на любом виде тока. У такого устройства нескольких положительных характеристик:
- надежность;
- простота обслуживания;
- долговечность;
- большой вес.
Однако такой сварочный аппарат реагирует на скачки напряжения. При падении напряжения, когда оно менее 200 вольт, все работы практически прекращаются, так как очень сложно получить дугу и удерживать ее постоянно.
Инверторный сварочный аппарат является изобретением последних десятилетий. Он значительно облегчает работу сварщика. За счет применения современной электронной начинки намного уменьшилась масса аппарата.
Теперь она не превышает 5 кг. Сварочный аппарат инвертор способен стабилизировать ток. Он может функционировать, когда в сети происходит падение напряжения. Такой аппарат тонко чувствует повышение температуры и сильный нагрев. Работа на инверторе требует особых навыков, аккуратности и осторожности.
Мнение эксперта:
Сварочный инвертор – это важный инструмент для многих профессионалов и любителей сварочных работ. Однако, изготовление сварочного инвертора своими руками требует определенных знаний и навыков. Эксперты рекомендуют начать с изучения схемы и принципа работы инвертора, а также подбора необходимых компонентов и материалов. Важно уделить внимание безопасности и качеству сборки, чтобы избежать возможных аварийных ситуаций. Перед тем как приступить к изготовлению сварочного инвертора, рекомендуется обратиться к опытным специалистам или использовать готовые инструкции и руководства.
Подготовка основы для изготовления самодельного инвертора
Конструкция сварочного инвертора.
Базой сварочного инвертора может стать обыкновенный трансформатор от домашней микроволновой печи. В состав трансформатора входят:
- катушки;
- медный провод;
- железо;
- эмаль.
Одна катушка играет роль первичной обмотки, другая, естественно, вторичной. Цветной медный провод намотан на сердцевину, сделанную из железа, и покрыт эмалью.
Каждая катушка имеет определенное число витков. Электрическая сеть работает в паре с первичной обмоткой. Благодаря индукции происходит образование тока во вторичной обмотке. Он имеет напряжение намного ниже того, которое возникло в первичной обмотке. Зато амперный показатель намного выше.
Для работы инвертору нужен постоянный ток, который можно регулировать.
Максимальное значение тока может достигать 130 ампер. На первичной обмотке максимальным будет 20 А. Чтобы получить качественное сварное соединение, применяются электроды, диаметр которых не превышает 3 мм. Включение сварочного напряжения выполняется тумблером, расположенным на электрододержателе. Сварочный аппарат такого типа способен выполнять сварку при обратной полярности. В результате можно сваривать тонкие стальные листы.
Интересные факты
- Использование микроконтроллера.Современные сварочные инверторы часто оснащаются микроконтроллером, который управляет работой устройства и обеспечивает его стабильность. Микроконтроллер позволяет регулировать сварочный ток, напряжение и другие параметры, а также защищает устройство от перегрузок и короткого замыкания.
- Применение IGBT-транзисторов.В сварочных инверторах используются IGBT-транзисторы, которые обладают высокой мощностью и способны выдерживать большие токи. IGBT-транзисторы обеспечивают высокую эффективность работы инвертора и низкий уровень шума.
- Использование импульсной модуляции.Сварочные инверторы работают на принципе импульсной модуляции, которая позволяет преобразовывать переменный ток в постоянный. Импульсная модуляция обеспечивает высокую частоту тока, что позволяет уменьшить размер и вес сварочного инвертора.
Убавление числа витков
Схема генератора сварочного инвертора.
Уменьшение количества витков просто необходимо, так как трансформатор СВЧ печи дает напряжение более 2000 вольт. Поэтому он требует усовершенствования. Для нормальной работы необходимо сделать следующее:
- увеличить значение тока;
- уменьшить напряжение.
Каждый профессиональный сварщик хорошо знает, что очень маленький ток отрицательно сказывается на качестве сварки. Если будет иметь место большая сила тока, не только произойдет горение электрода, но и будет испорчен сам металл.
Для хорошей работы нужно перемотать вторичную обмотку. Каждый виток должен иметь плотное соприкосновение с последующим, однако провод намотки уже другой. Для этого применяется провод, покрытый эмалью. Перед началом работ разрезается старая обмотка и удаляется из катушки. Работу нужно делать аккуратно и осторожно, чтобы не испортить первичную обмотку.
Новый провод должен иметь конкретное сечение, а намотка выполняется с определенным числом витков. Все эти параметры зависят от вида трансформатора. Поэтому невозможно точно сказать, каким конкретно должны быть эти данные. Все расчеты сделать очень просто, достаточно заглянуть в школьный учебник физики или воспользоваться услугами специального онлайн-калькулятора.
После изготовления новой обмотки ее нужно обязательно закрыть токоизоляционным лаком.
Опыт других людей
Как правильно сделать сварочный инвертор своими руками – это вопрос, который часто обсуждают опытные мастера. Многие отмечают, что основные моменты – это выбор качественных комплектующих и строгое следование инструкциям. Опытные рукодельники советуют уделить особое внимание схеме подключения и проверке всех соединений. Важно также не экономить на материалах, чтобы обеспечить надежную работу инвертора.
Монтажные работы: рекомендации
Для самодельного сварочного инвертора необходимо подобрать корпус, в который будут вставляться все детали. Желательно, чтобы такая емкость была компактной и удобной в транспортировке.
Схема сварочного инвертора.
Трансформаторы должны крепиться последовательно, один за другим. Тогда произойдет уменьшение тока до 50 ампер. Первичные обмотки устанавливаются параллельно, вторичные можно размещать последовательно. Такой монтаж позволит получить:
- 60 ампер при работе с нагрузкой;
- 38 вольт на выходе.
Детали электрической схемы монтируются на заводской плате. Монтаж схемы блока питания, его платы и драйверов осуществляется отдельно. Металлическим листом от платы отделяется силовая часть. Лист подсоединен к корпусу инвертора. Управляющие проводники соединяются попарно. Их нужно припаять рядом с ножками транзисторов. Размер таких проводников обычно не больше 15 см, диаметр провода значения не имеет.
Когда выполняются сборочные работы, необходимо обязательно сделать армирование силовых дорожек. Простого лужения здесь не хватит, необходимо пропаять все дорожки медной проволокой. Простой припой может расплавиться, в результате сгорят все транзисторы.
Чтобы более качественно происходил отвод тепла от мощных тринисторов, их устанавливают на специальный радиатор, крепящийся к плате. Габариты радиаторов, интенсивность обдува сильно влияют на эксплуатационные характеристики сварочного инвертора. Чем они лучше, тем дольше будет работать аппарат. Материалом для платы является тонкий текстолит, толщина которого не превышает 1,5 мм.
Система охлаждения: особенности
Схема дросселя сварочного инвертора.
В корпус самодельного сварочного инвертора устанавливают два вентилятора, с каждой стороны по одному. Они вытягивают воздух и работают от блока питания обыкновенного компьютера. Для поступления воздуха в корпус инвертора снизу делаются сквозные отверстия, которых может быть несколько десятков.
Чтобы система охлаждения была более надежной и сильной, устанавливают еще один дополнительный вентилятор. Он монтируется прямо в корпус инвертора.
Выполнять сварочные операции с таким инвертором гораздо легче, чем использовать трансформаторный агрегат. Качество шва получается намного выше. Таким аппаратом можно варить:
- черный металл;
- цветной металл;
- нержавейку;
- тонкие стальные листы.
Чтобы собрать сварочный инвертор, необходимо заранее подготовить:
- блок питания;
- драйверы;
- скотч;
- силовые агрегаты.
Для регулировки блока питания подбирается сопротивление, которое могло бы создать питание в 20 вольт. Очень важно, чтобы входные выпрямители имели мощные радиаторы.
Электрическая схема сварочного инвертора.
Внутрь корпуса устанавливается термический датчик, так как он будет улавливать максимальную температуру нагрева.
В качестве блока управления сварочного инвертора устанавливается ШИМ-контроллер. Он пользуется только одним каналом настройки. От него зависит, какой будет дуга, насколько стабильно она будет гореть. Установленный конденсатор определит напряжение контроллера. Именно он влияет на величину сварочного тока.
Держак, массу кабеля и другие аксессуары можно приобрести в любом специализированном магазине, их стоимость доступна каждому потребителю.
Основные неполадки и их ремонт
Изготовленный самостоятельно сварочный инвертор нужно не только правильно эксплуатировать, его нужно уметь ремонтировать. В случае неисправности необходимо быстро обнаружить причину и провести ремонтные работы.
Сначала сварочный инвертор необходимо осмотреть визуально. Если причиной неисправности был обнаружен плохой контакт, требуется разъединить детали, хорошо зачистить поверхность и восстановить соединение.
При высоком токе, слабом контакте возможно повышение температуры до критического значения. В результате детали могут разрушиться и полностью выйти из строя.
К другим неисправностям инвертора относится:
- плохая настройка сварочного тока;
- внезапное отключение;
- обрыв сварочной дуги;
- низкий ток;
- большой шум;
- лишнее потребление тока, когда отсутствует нагрузка.
Когда в сети отсутствует нагрузка, а сварочный инвертор все равно потребляет большой ток, это говорит о том, что произошло замыкание витков. Для ремонта потребуется перемотка катушки или замена изоляционного слоя.
При постоянном исчезновении сварочной дуги, когда невозможно зажечь ее повторно, имеют место пробои обмотки. В это время сварочная цепь постоянно будет иметь избыточное напряжение. При вторичном зажигании дуги наблюдается большое искрение.
Выше была описана система изготовления собственного сварочного инвертора самостоятельно. В основном достаточно иметь несколько самых обыкновенных вещей. Домашний мастер сможет из них создать неплохой сварочный аппарат – инвертор. Нужно только желание и стремление добиться успеха.
Частые вопросы
Какие основные компоненты необходимы для сборки сварочного инвертора?
Для сборки сварочного инвертора вам понадобятся основные компоненты, такие как трансформатор, выпрямитель, конденсаторы, тиристоры, радиаторы, вентиляторы и другие электронные элементы.
Какой тип сварочного инвертора лучше выбрать для определенных видов сварки?
Для различных видов сварки (например, дуговой, точечной, плавящей) лучше выбирать разные типы сварочных инверторов, такие как инверторы постоянного тока (DC), переменного тока (AC) или комбинированные инверторы.
Какие меры безопасности следует соблюдать при работе со сварочным инвертором?
При работе со сварочным инвертором необходимо соблюдать меры предосторожности, такие как использование защитной одежды, маски, перчаток, работа в хорошо проветриваемом помещении, избегание контакта с электрическими частями и т.д.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Подготовьте все необходимые материалы и инструменты перед началом работы. Убедитесь, что у вас есть сварочный трансформатор, диодный мост, конденсатор, тиристор, радиаторы, провода, паяльник, припой и другие компоненты.
СОВЕТ №2
Тщательно изучите схему сварочного инвертора и проследите последовательность подключения каждого компонента. Это поможет избежать ошибок и повреждения оборудования.
СОВЕТ №3
При пайке компонентов используйте специальную флюсовую пасту, чтобы обеспечить надежное соединение и избежать появления нежелательных окислов.
ли со статьей или есть что добавить?