Технология изготовления сварочного инвертора своими руками

  • 03-02-2015
  • 37
  • 140
Оглавление: [скрыть]
  • Самодельный сварочный инвертор
  • Создание блока питания для сварочного инвертора
  • Силовая часть инвертора своими руками
  • Работа системы охлаждения сварочного инвертора
  • Настройка инвертора

В любом специализированном магазине по продаже электродов и сварочного оборудования можно найти сварочный инвертор. Вы можете приобрести его по достаточно высокой цене, но если вы обладаете базовыми знаниями в электронике и умеете обращаться с паяльником, то можете собрать сварочный инвертор своими руками, который не будет уступать заводскому аналогу.

Схема устройства сварочного инвертора

Схема устройства сварочного инвертора.

Первоначально следует ознакомиться со всеми основными нюансами и аспектами этого дела: схемы, чертежи, инструкции и сам процесс сборки.

Самодельный сварочный инвертор

Самодельный сварочный инвертор предназначен для длительной работы, он может работать с электродами, диаметр которых достигает 4 мм. Среди его преимуществ можно отметить большой запас по току. Схема такого устройства представляет собой однотактный инвертор, который работает на процессорном управлении и использует цифровую индукцию. Характеристики инвертора представлены ниже:

  1. Максимальная величина тока, при котором сварочный инвертор может осуществлять работу, достигает 220 А.
  2. Ток холостого хода равен 30 А.
  3. Поддерживающий режим индукции – трехзначный индикатор.
  4. Его работа может производиться с питанием от бытовой сети в 220 В.

Среди его функциональных возможностей такие:

Схема работы сварочного инвертора

Схема работы сварочного инвертора.

  1. Вы можете регулировать ток, при котором производится сварка, он варьируется в пределах от 30 до 220 А.
  2. Вы можете осуществлять индикацию тока и температуры.
  3. Одной из его важных функций является «антистик», данная функция выполняет действие отключения устройства, когда электрод начинает залипать.
  4. Схемы самодельных инверторов позволят добавить такую возможность, как горячий старт и холостой ход.
  5. Вы сможете включать режим сна на инверторе.
  6. Одной из особенностей такого устройства станет возможность выведения событий, происходящих в нем, с помощью трехзначного индикатора. Данная система полностью автоматизирована.

Схема данного сварочного инвертора состоит из трех основных блоков:

  1. Первый блок, который необходим для создания инвертора, блок питания.
  2. Второй составной элемент схемы – блок выпрямителя.
  3. Завершающим блоком становится сам инвертор.

Для самостоятельного создания инвертора и полной реализации схемы понадобится приобрести микроконтроллеры и иные платы, которые потребуются для его сборки.

Схема силовой части представлена на рисунке 1.

Вернуться к оглавлению

Создание блока питания для сварочного инвертора

Схема силовой части

Рисунок 1. Схема силовой части.

Блок питания и необходимое программное обеспечение устанавливаются отдельно от основной конструкции. Как правило, их разделяют листом из металла, через который проходят соединительные элементы. Те элементы, которые служат для управления реле переключения ключей, разбиваются по парам и скручиваются. Их припаивают в ближайшем возможном месте к выходам транзисторов. При выборе проводов стоит обратить внимание на их длину, которая не должна превышать 15 см, площадь сечения дает лишь маленькое количество потерь и затухания сигнала.

Блок питания сварочного инвертора представлен в классическом виде. Для его изготовления потребуется намотать первичную обмотку на сердечник трансформатора, после чего поверх нее следует обмотать вторую обмотку, которая будет выполнять функцию экрана состоять из этого же типа проводов. При наматывании экрана она должна полностью перекрывать площадь первичной обмотки, а направление наматывания должно быть идентичным. Для отделения этих обмоток используется лакоткань или строительный скотч. Сварочный инвертор, который выполнен самостоятельно, потребует от вас настройки, в блоке питания это будет выполняться за счет подбора сопротивления R1. Его следует подбирать до того момента, пока питание не установит напряжение, равное 20 В.

Вернуться к оглавлению

Силовая часть инвертора своими руками

Упрощенная схема силовой части сварочного инвертора

Упрощенная схема силовой части сварочного инвертора.

Данный блок выполняется без изменений, все необходимые данные вы можете получить по схеме. Для нормальной и эффективной работы сварочного инвертора нужно подобрать подходящие радиаторы для входного и выходного выпрямителя, а также для силовых ключей. При изготовлении инвертора следует выполнить установку ключей на медной подложке. К тому же радиаторы следует выбирать мощнее, так как от их мощности и эффективности будет зависеть рабочее время инвертора.

Установку датчика следует проводить возле радиатора, который в процессе своей работы нагревается больше остальных. Микросхемы, выполняющие регуляцию работы всего инвертора, построены на основе контроллера широтно-импульсной модуляции. При этом для передачи данных используется один канал, который применяется для регулирования тока в дуге. Величину тока устанавливает специальный микроконтроллер, который работает на частоте 75 кГц. При нагреве системы конденсатор С1 будет уведомлять процессор об имеющихся нарушениях. От того, какое значение будет выдавать конденсатор, зависит величина тока на сварочном аппарате.

Вернуться к оглавлению

Работа системы охлаждения сварочного инвертора

В отличие от заводских версий, данный инвертор своими руками будет выполнять включение вентилятора каждый раз при включении на доли секунд. Это будет происходить за счет переключения реле конденсаторов, что, в свою очередь, вызывает замыкание некоторых транзисторов. Прежде чем температура превысит 40°, ваша система охлаждения будет выключена.

Схема внутреннего устройства инвертора

Схема внутреннего устройства инвертора.

После превышения этого порога вентиляторы начнут охлаждать всю систему и прекратят свою работу, когда в системе нормализуется температура и достигнет 35°. Когда температура внутренних процессоров достигнет 60°, широтно-импульсная модуляция ограничится. А когда температура станет критической и превысит порог в 73°, широтно-импульсная модуляция прекратит свою работу. После того как вентиляторы охладят систему и приведут температуру к значению 50°, работа широтно-импульсной модуляции возобновится.

Полная работоспособность инвертора начнется после того, как температура опустится до 35°. В данном случае система охлаждения прекратит свое воздействие и отключится. Вышеописанная функция антистика будет работать всегда и выводить данные об отчетности на экране индикатора. Если вы захотите отключить или включить функцию горячего старта, можете воспользоваться реле, при этом режим, использующийся в данный момент, будет отображаться на экране. Когда вы будете повышать или понижать ток, эти данные тоже будут отображаться на табло, имеется некоторая задержка в переключении, которая составляет полсекунды. При включенном режиме горячего старта вы не сможете повышать действующее значение тока. Схема инвертора составлена так, чтобы анализировать работу электрода при его залипании или выборе режима и выводить эту информацию на табло.

Вернуться к оглавлению

Настройка инвертора

Перед началом работы самодельного устройства предварительно необходимо сделать настройку оборудования для его эффективной работы. Для начала нужно отключить от сети питания силовую часть. Далее следует подключить лишь блок питания в сеть и произвести его настройку. При этом на мониторе должны появиться восьмерки с точкой в меньшем разряде. Подключаем питание в осциллограф, при этом задействуются первый и второй выходы.

Настраиваем осциллограф на работу двуполярных импульсов и задаем частоту в 50 кГц. Временное разделение должно составлять полторы микросекунды. Далее проверяем напряжение на затворах ключей. На экране осциллографа должны появиться прямоугольные импульсы с шириной не более 500 наносекунд, значение амплитуды напряжения должно быть около 15 В.

Если вы все сделали правильно и настроили блок питания до необходимых значений, потребуется собрать всю схему и включить в сеть. Вначале, как и в первом случае, вы увидите восьмерки. После того как реле замкнется на экране, вы увидите значение тока в 120 А. Если же этого не произойдет, то напряжение, которое подается в проводах, превысило пороговое значение в 100 В. Чтобы устранить это, проверим каждый блок цепи при помощи осциллографа или мультиметра.

Когда вы нашли причину неполадки и устранили ее, проведите операцию заново до необходимого значения индикатора.

В том случае, если вы добились необходимого значения тока, следует проверить действие приборов. Для этого постарайтесь изменить значение тока, можно проверить значение, выдаваемое конденсатором С1. Оно должно изменяться идентично току. Если у вас возникают какие-либо трудности, то следует устранить неполадку. Когда вы проверили действие всех систем и наладили их, можете начинать работу на новом сварочном инверторе.


Автор статьи

Статьи по теме