Практично всі зварювальні апарати зроблені з одного й того ж принципу. Застосовується инверторная схема, в якій силовими перемикачами є польові транзистори великої потужності. Завдяки такій схемі відбулося зменшення ваги зварювального апарату, знизилися розміри самого пристрою. Її застосування дає можливість зменшити масу і габарити конструкції.
Схема зварювального інверторного напівавтомата.
У магазинах і на ринку пропонується великий асортимент таких зварювальних апаратів. Всі вони мають однаковий принцип дії, але вартість такого зварювального інвертора досить висока. Тому постає питання: як зробити зварювальний інвертор своїми руками? Перш ніж відповісти на нього, необхідно розібратися в його пристрої і в роботі внутрішньої схеми.
Види зварювання та зварювальні апарати
Технологічний процес зварювання має кілька різновидів:
- дугову;
- еЛЕКТРОШЛАКОВИХ:
- плазмову;
- електронно-променеву;
- лазерну;
- газову;
- контактну;
- ультразвукову;
- точкову.
Для роботи в домашніх умовах, на своїй присадибній ділянці вистачає звичайнісінької зварки. Для такого виду зварювальних робіт виготовляються два типи зварювальних апаратів:
- трансформаторні;
- інверторні.
Класифікація видів зварювання.
Трансформаторний зварювальний апарат може працювати практично на будь-якому вигляді струму. У такого пристрою декількох позитивних характеристик:
- надійність;
- простота обслуговування;
- довговічність;
- велика вага.
Однак такий зварювальний апарат реагує на скачки напруги. При падінні напруги, коли воно менше 200 вольт, всі роботи практично припиняються, так як дуже складно отримати дугу і утримувати її постійно.
Інверторний зварювальний апарат є винаходом останніх десятиліть. Він значно полегшує роботу зварника. За рахунок застосування сучасної електронної начинки набагато зменшилася маса апарату.
Тепер вона не перевищує 5 кг. Зварювальний апарат інвертор здатний стабілізувати струм. Він може функціонувати, коли в мережі відбувається падіння напруги. Такий апарат тонко відчуває підвищення температури і сильне нагрівання. Робота на инверторе вимагає особливих навичок, акуратності і обережності.
Підготовка основи для виготовлення саморобного інвертора
Конструкція зварювального інвертора.
Базою зварювального інвертора може стати звичайний трансформатор від домашньої мікрохвильовій печі. До складу трансформатора входять:
- котушки;
- мідний дріт;
- залізо;
- емаль.
Одна котушка відіграє роль первинної обмотки, інша, природно, вторинної. Кольоровий мідний дріт намотаний на серцевину, зроблену з заліза, і покритий емаллю.
Кожна котушка має певне число витків. Електрична мережа працює в парі з первинної обмоткою. Завдяки індукції відбувається утворення струму у вторинній обмотці. Він має напругу набагато нижче того, яке виникло в первинній обмотці. Зате приміщення повинна бути захищена показник набагато вище.
Максимальне значення струму може досягати 130 ампер. На первинній обмотці максимальним буде 20 А. Щоб отримати якісне зварне з'єднання, застосовуються електроди, діаметр яких не перевищує 3 мм. Включення зварювального напруги виконується тумблером, розташованим на електродотримачі. Зварювальний апарат такого типу здатний виконувати зварювання при зворотній полярності. В результаті можна зварювати тонкі сталеві листи.
Зменшення числа витків
Схема генератора зварювального інвертора.
Зменшення кількості витків просто необхідно, так як трансформатор СВЧ печі дає напругу понад 2000 вольт. Тому він потребує вдосконалення. Для нормальної роботи необхідно зробити наступне:
- збільшити значення струму;
- зменшити напругу.
Кожен професійний зварювальник добре знає, що дуже маленький струм негативно позначається на якості зварювання. Якщо матиме місце велика сила струму, не тільки станеться горіння електрода, а й буде зіпсований сам метал.
Для хорошої роботи потрібно перемотати вторинну обмотку. Кожен виток повинен мати щільне зіткнення з подальшим, проте провід намотування вже інший. Для цього застосовується дріт, покритий емаллю. Перед початком робіт розрізається стара обмотка і видаляється з котушки. Роботу потрібно робити акуратно і обережно, щоб не зіпсувати первинну обмотку.
Новий провід повинен мати конкретне перетин, а намотування виконується з певним числом витків. Всі ці параметри залежать від виду трансформатора. Тому неможливо точно сказати, яким конкретно повинні бути ці дані. Всі розрахунки зробити дуже просто, достатньо заглянути в шкільний підручник фізики або скористатися послугами спеціального онлайн-калькулятора.
Після виготовлення нової обмотки її потрібно обов'язково закрити токоізоляціонним лаком.
Монтажні роботи: рекомендації
Для саморобного зварювального інвертора необхідно підібрати корпус, в який будуть вставлятися всі деталі. Бажано, щоб така ємність була компактною і зручною у транспортуванні.
Схема зварювального інвертора.
Трансформатори повинні кріпитися послідовно, один за іншим. Тоді відбудеться зменшення струму до 50 ампер. Первинні обмотки встановлюються паралельно, вторинні можна розміщувати послідовно. Такий монтаж дозволить отримати:
- 60 ампер при роботі з навантаженням;
- 38 вольт на виході.
Деталі електричної схеми монтуються на заводський платі. Монтаж схеми блоку живлення, його плати і драйверів здійснюється окремо. Металевим листом від плати відділяється силова частина. Лист приєднаний до корпусу інвертора. Керуючі провідники з'єднуються попарно. Їх потрібно припаяти поруч з ніжками транзисторів. Розмір таких провідників зазвичай не більше 15 см, діаметр проводу значення не має.
Коли виконуються складальні роботи, необхідно обов'язково зробити армування силових доріжок. Простого лудіння тут не вистачить, необхідно пропаять все доріжки мідним дротом. Простий припій може розплавитися, в результаті згорять всі транзистори.
Щоб більш якісно відбувався відведення тепла від потужних тринисторов, їх встановлюють на спеціальний радіатор, що кріпиться до плати. Габарити радіаторів, інтенсивність обдування сильно впливають на експлуатаційні характеристики зварювального інвертора. Чим вони краще, тим довше буде працювати апарат. Матеріалом для плати є тонкий текстоліт, товщина якого не перевищує 1, 5 мм.
Система охолодження: особливості
Схема дроселя зварювального інвертора.
У корпус саморобного зварювального інвертора встановлюють два вентилятора, з кожного боку по одному. Вони витягають повітря і працюють від блоку живлення звичайного комп'ютера. Для надходження повітря в корпус інвертора знизу робляться наскрізні отвори, яких може бути кілька десятків.
Щоб система охолодження була більш надійною і сильною, встановлюють ще один додатковий вентилятор. Він монтується прямо в корпус інвертора.
Виконувати зварювальні операції з таким інвертором набагато легше, ніж використовувати трансформаторний агрегат. Якість шва виходить набагато вище. Таким апаратом можна варити:
- чорний метал;
- кольоровий метал;
- нержавійку;
- тонкі сталеві листи.
Щоб зібрати зварювальний інвертор, необхідно заздалегідь підготувати:
- блок живлення;
- драйвери;
- скотч;
- силові агрегати.
Для регулювання блоку живлення підбирається опір, яке могло б створити харчування в 20 вольт. Дуже важливо, щоб вхідні випрямлячі мали потужні радіатори.
Електрична схема зварювального інвертора.
Всередину корпусу встановлюється термічний датчик, так як він буде вловлювати максимальну температуру нагрівання.
Як блок керування зварювального інвертора встановлюється ШІМ-контролер. Він користується тільки одним каналом настройки. Від нього залежить, якою буде дуга, наскільки стабільно вона буде горіти. Встановлений конденсатор визначить напруга контролера. Саме він впливає на величину зварювального струму.
Держак, масу кабелю та інші аксесуари можна придбати в будь-якому спеціалізованому магазині, їх вартість доступна кожному споживачеві.
Основні неполадки та предметiв особистого вжитку
Виготовлений самостійно зварювальний інвертор потрібно не тільки правильно експлуатувати, його потрібно вміти ремонтувати. У разі несправності необхідно швидко виявити причину і провести ремонтні роботи.
Спочатку зварювальний інвертор необхідно оглянути візуально. Якщо причиною несправності був виявлений поганий контакт, потрібно роз'єднати деталі, добре зачистити поверхню і відновити з'єднання.
При високому струмі, слабкому контакті можливе підвищення температури до критичної позначки. В результаті деталі можуть зруйнуватися і повністю вийти з ладу.
До інших несправностей інвертора відноситься:
- погана настройка зварювального струму;
- раптове відключення;
- обрив зварювальної дуги;
- низький струм;
- великий шум;
- надлишкове споживання струму, коли відсутнє навантаження.
Коли в мережі відсутнє навантаження, а зварювальний інвертор все одно споживає великий струм, це говорить про те, що сталося замикання витків. Для ремонту потрібно перемотування котушки або заміна ізоляційного шару.
При постійному зникнення зварювальної дуги, коли неможливо запалити її повторно, мають місце пробої обмотки. В цей час зварювальний ланцюг постійно матиме надмірне напруження. При вторинному запалюванні дуги спостерігається велике іскріння.
Вище була описана система виготовлення власного зварювального інвертора самостійно. В основному досить мати кілька самих звичайних речей. Домашній майстер зможе з них створити непоганий зварювальний апарат - інвертор. Потрібно тільки бажання і прагнення домогтися успіху.