Технологія виготовлення зварювального інвертора своїми руками

У будь-якому спеціалізованому магазині з продажу електродів і зварювального устаткування можна знайти зварювальний інвертор. Ви можете придбати його за досить високою ціною, але якщо ви володієте базовими знаннями в електроніці і вмієте поводитися з паяльником, то можете зібрати зварювальний інвертор своїми руками, який не поступатиметься заводському аналогу.

Схема пристрою зварювального інвертора

Схема пристрою зварювального інвертора.

Спочатку слід ознайомитися з усіма основними нюансами і аспектами цієї справи: схеми, креслення, інструкції і сам процес складання.

Саморобний зварювальний інвертор

Саморобний зварювальний інвертор призначений для тривалої роботи, він може працювати з електродами, діаметр яких досягає 4 мм. Серед його переваг можна відзначити великий запас по струму. Схема такого пристрою є однотактний інвертор, який працює на процесорному управлінні і використовує цифрову індукцію. Характеристики інвертора представлені нижче:

  1. Максимальна величина струму, при якому зварювальний інвертор може здійснювати роботу, досягає 220 А.
  2. Струм холостого ходу дорівнює 30 А.
  3. Підтримує режим індукції - тризначний індикатор.
  4. Його робота може проводитися з живленням від побутової мережі в 220 В.

Серед його функціональних можливостей такі:

Схема роботи зварювального інвертора

Схема роботи зварювального інвертора.

  1. Ви можете регулювати струм, при якому проводиться зварювання, він варіюється в межах від 30 до 220 А.
  2. Ви можете здійснювати індикацію струму і температури.
  3. Однією з його важливих функцій є «антістік», дана функція виконує дію відключення пристрою, коли електрод починає залипати.
  4. Схеми саморобних інверторів дозволять додати таку можливість, як гарячий старт і холостий хід.
  5. Ви зможете включати режим сну на инверторе.
  6. Однією з особливостей такого пристрою стане можливість виведення подій, що відбуваються в ньому, за допомогою тризначного індикатора. Дана система повністю автоматизована.

Схема даного зварювального інвертора складається з трьох основних блоків:

  1. Перший блок, який необхідний для створення інвертора, блок живлення.
  2. Другий складовий елемент схеми - блок випрямляча.
  3. Завершальним блоком стає сам інвертор.

Для самостійного створення інвертора і повної реалізації схеми знадобиться придбати мікроконтролери і інші плати, які будуть потрібні для його складання.

Схема силової частини представлена на малюнку 1.

Створення блоку живлення для зварювального інвертора

Схема силової частини

Малюнок 1. Схема силової частини.

Блок живлення і необхідне програмне забезпечення встановлюються окремо від основної конструкції. Як правило, їх розділяють листом з металу, через який проходять зєднувальні елементи. Ті елементи, які служать для управління реле перемикання ключів, розбиваються на пари і скручуються. Їх припаивают в найближчому можливе місце до виходів транзисторів. При виборі проводів варто звернути увагу на їх довжину, яка не повинна перевищувати 15 см, площа перетину дає лише невелика кількість втрат і загасання сигналу.

Блок живлення зварювального інвертора представлений в класичному вигляді. Для його виготовлення буде потрібно намотати первинну обмотку на сердечник трансформатора, після чого поверх неї слід обмотати другу обмотку, яка буде виконувати функцію екрану складатися з цього ж типу проводів. При намотуванні екрану вона повинна повністю перекривати площу первинної обмотки, а напрямок намотування повинно бути ідентичним. Для відділення цих обмоток використовується лакоткань або будівельний скотч. Зварювальний інвертор, який виконаний самостійно, потребують від вас настройки, в блоці живлення це буде виконуватися за рахунок підбору опору R1. Його слід підбирати до того моменту, поки харчування не встановить напруга, рівне 20 В.

Силова частина інвертора своїми руками

Спрощена схема силової частини зварювального інвертора

Спрощена схема силової частини зварювального інвертора.

Даний блок виконується без змін, всі необхідні дані ви можете отримати за схемою. Для нормальної і ефективної роботи зварювального інвертора потрібно підібрати відповідні радіатори для вхідного і вихідного випрямляча, а також для силових ключів. При виготовленні інвертора слід виконати установку ключів на мідній підкладці. До того ж радіатори слід вибирати потужніший, так як від їх потужності і ефективності буде залежати робочий час інвертора.

Установку датчика слід проводити біля радіатора, який в процесі своєї роботи нагрівається більше за інших. Мікросхеми, які виконують регуляцію роботи всього інвертора, побудовані на основі контролера широтно-імпульсної модуляції. При цьому для передачі даних використовується один канал, який застосовується для регулювання струму в дузі. Величину струму встановлює спеціальний мікроконтролер, який працює на частоті 75 кГц. При нагріванні системи конденсатор С1 буде повідомляти процесор про наявні порушення. Від того, яке значення буде видавати конденсатор, залежить величина струму на зварювальному апараті.

Робота системи охолодження зварювального інвертора

На відміну від заводських версій, даний інвертор своїми руками буде виконувати включення вентилятора кожен раз при включенні на частки секунд. Це буде відбуватися за рахунок переключення реле конденсаторів, що, в свою чергу, викликає замикання деяких транзисторів. Перш ніж температура перевищить 40 °, ваша система охолодження буде вимкнена.

Схема внутрішньої будови інвертора

Схема внутрішньої будови інвертора.

Після перевищення цього порога вентилятори почнуть охолоджувати всю систему і припинять свою роботу, коли в системі нормалізується температура і досягне 35 °. Коли температура внутрішніх процесорів досягне 60 °, широтно-імпульсна модуляція обмежиться. А коли температура стане критичною і перевищить поріг в 73 °, широтно-імпульсна модуляція припинить свою роботу. Після того як вентилятори охолодять систему і приведуть температуру до значення 50 °, робота широтно-імпульсної модуляції відновиться.

Повна працездатність інвертора почнеться після того, як температура опуститься до 35 °. В даному випадку система охолодження припинить свою дію і відключиться. Вищеописана функція антістіка буде працювати завжди і виводити дані про звітність на екрані індикатора. Якщо ви захочете відключити або включити функцію гарячого старту, можете скористатися реле, при цьому режим, що використовується в даний момент, буде відображатися на екрані. Коли ви будете підвищувати або знижувати струм, ці дані теж будуть відображатися на табло, є деяка затримка в перемиканні, яка становить півсекунди. При включеному режимі гарячого старту ви не зможете підвищувати діюче значення струму. Схема інвертора складена так, щоб аналізувати роботу електрода при його залипання або виборі режиму і виводити цю інформацію на табло.

Налаштування інвертора

Перед початком роботи саморобного пристрою попередньо необхідно зробити налаштування обладнання для його ефективної роботи. Для початку потрібно відключити від мережі живлення силову частину. Далі слід підключити лише блок живлення в мережу і провести його налаштування. При цьому на моніторі повинні зявитися вісімки з точкою в меншому розряді. Підключаємо харчування в осцилограф, при цьому задіюються перший і другий виходи.

https://youtube.com/embed/VWB1qmZlj50

Налаштовуємо осцилограф на роботу двополярного імпульсів і задаємо частоту в 50 кГц. Тимчасовий поділ має становити півтори мікросекунди. Далі перевіряємо напругу на затворах ключів. На екрані осцилографа повинні зявитися прямокутні імпульси з шириною не більше 500 наносекунд, значення амплітуди напруги повинно бути близько 15 В.

Якщо ви все зробили правильно і налаштували блок живлення до необхідних значень, буде потрібно зібрати всю схему і включити в мережу. Спочатку, як і в першому випадку, ви побачите вісімки. Після того як реле замкнеться на екрані, ви побачите значення струму в 120 А. Якщо ж цього не відбудеться, то напруга, що подається в проводах, перевищило порогове значення в 100 В. Щоб усунути це, перевіримо кожний блок ланцюга за допомогою осцилографа або мультиметра .

Коли ви знайшли причину неполадки і усунули її, проведіть операцію заново до необхідного значення індикатора.

https://youtube.com/embed/LvIyLUOzS64

У тому випадку, якщо ви домоглися необхідного значення струму, слід перевірити дію приладів. Для цього постарайтеся змінити значення струму, можна перевірити значення, що видається конденсатором С1. Воно повинно змінюватися ідентично току. Якщо у вас виникають будь-які труднощі, то слід усунути неполадку. Коли ви перевірили дію всіх систем і налагодили їх, можете починати роботу на новому зварювальному инвертор.


» » » Технологія виготовлення зварювального інвертора своїми руками