Можно ли сделать своими руками сварочный аппарат инверторного типа

Можно ли сделать своими руками сварочный аппарат инверторного типа

Даже самый простой сварочный инвертор относится к категории электронных устройств, для изготовления которых требуется определённый уровень квалификации и соответствующий опыт.

Поэтому своими руками инверторные аппараты собирают редко, в то время как трансформаторные – значительно чаще. Хотя самодельный сварочный аппарат может получиться не с первого раза, потребует затратить много времени на настройку, но процесс изготовления всегда интересен. В случае успеха получится недорогое и практичное устройство, способное качественно варить металл.

Что требуется для сборки

Большинство комплектующих деталей и изделий, используемых при изготовлении инверторного сварочного аппарата своими руками, имеются в свободной продаже, и при желании их может купить.

Одновременно с этим понятно, что в домашних условиях можно собрать лишь простой сварочный аппарат, обладающий, тем не менее, вполне приемлемыми техническими характеристиками.

Главное – это правильно выбрать вариант самодельного инверторного устройства, исходя из заданной мощности и условий его эксплуатации. Учёт всех перечисленных факторов позволяет разработать и собрать недорогой и компактный преобразователь импульсного типа.

Необходимо грамотно рассчитать выходные параметры самодельного сварочного аппарата, позволяющие получать требуемое качество электрической дуги и надежное шовное соединение.

Должное внимание следует уделить и выбору оптимальной схемы самодельного аппарата, включающего в свой состав блок управления выходными параметрами.

И, наконец, следует побеспокоиться о комплекте вспомогательного оборудования, без которого электронный прибор не сможет выполнять свои функции.

Достоинства и недостатки самостоятельного изготовления

Инверторная схема самодельного преобразования предполагает блочный принцип компоновки. Благодаря модульной структуре построения изготовить инверторный сварочный аппарат удаётся с минимальными затратами.

В качестве некоторых из его узлов могут применяться импульсные модули, снятые с отслуживших свой срок приборов (после соответствующей доработки, конечно).

Помимо перечисленных плюсов самостоятельное изготовление инвертора имеет ещё целый ряд достоинств.

Во-первых, в этом случае значительно легче решается вопрос ремонта сварочного аппарата, поскольку исполнитель хорошо знает все его тонкости и слабые места. Во-вторых, комплектацию самодельного аппарата можно подбирать по своим предпочтениям, исходя из эксплуатационных требований и финансовых возможностей.

И, в-третьих, работать с таким устройством будет намного проще, так как при сварке можно будет учесть все его скрытые ресурсы и особенности.

К недостаткам, которые имеют самодельные инверторы можно причислить:

• отсутствие большинства вспомогательных функций, имеющихся у фирменных аппаратов и заметно улучшающих качество свариваемых швов;
• ограниченные возможности по регулированию выходных параметров (амплитуды сварочного тока, в частности);
• сложность создания полноценной системы принудительного охлаждения внутренних пространств;
• необходимость повысить защищённость прибора в соответствии с требованиями электрической безопасности.

Все перечисленные выше минусы потребуют от исполнителя взвешенного решения, принимаемого с учётом возможных сложностей, распространяющихся и на саму сварку, и на процесс изготовления сварочного аппарата.

Устройство и схема инвертора

Знакомство с принципиальной схемой сварочного инвертора позволяет определиться с тем, как именно работает аппарат и какие узлы входят в его состав.

Имея чёткое представление о принципе работы импульсного преобразователя можно быть абсолютно уверенным в надёжности собранного своими руками устройства.

При выборе схемы будущего преобразователя также следует исходить из того, чтобы самодельная модель сварочного аппарата могла быть собрана за достаточно короткое время.

С одним из вариантов исполнения схемы простого сварочного инвертора можно ознакомиться на приведённом рисунке.

Из этой схемы следует, что в самодельном импульсном устройстве присутствуют все необходимые для преобразования модули, включая два выпрямительных узла, сам инвертор с коммутирующими ключами и импульсный трансформатор с блоком управления.

Расчет выходных параметров

Перед началом сборки самодельного сварочного аппарата в первую очередь следует рассчитать его рабочую мощность, определяемую как произведение выходного напряжения на силы тока, формирующего дугу.

Не нужно путать этот параметр с потребляемой аппаратом мощностью, касающейся питающей сети, к которой подключён инвертор. Так, для нагрузочного тока в 160 Ампер, получаемого при выходном напряжении 24 Вольта мощность будет соответствовать показателю 3840 Ватт.

С учётом коэффициента полезного действия, составляющего в среднем 85%, необходимый показатель увеличится до 4517 Ватт.

Исходя из полученного показателя мощности, легко определяется сила тока в цепях коммутации транзисторов самодельного сварочного аппарата. Для её вычисления необходимо разделить этот показатель на сетевое напряжение: 4517/220 = 20 Ампер.

При протекании через транзисторы токов значительной величины последние сильно нагреваются. Данное обстоятельство вынуждает побеспокоиться об эффективном охлаждении, которое может быть организовано путём размещения их на мощных радиаторах.

Во избежание перегрева этих элементов инверторной схемы, используемые в ней транзисторы должны подбираться с некоторым запасом по току и предельному температурному показателю.

В процессе эксплуатации самодельного оборудования выбор режима сварки должен производиться с учётом предельных характеристик собранного своими руками аппарата.

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки самодельного сварочного аппарата потребуется следующий комплект электронных измерительных приборов и инструментов:

• набор отвёрток различной формы и размера;
• электронный вольтметр (мультиметр) или тестер;
• однолучевой осциллограф;
• электрический паяльник мощностью не менее 40 Ватт.

С помощью измерительных приборов можно будет отстроить схему и выставить требуемые режимы работы её электронных компонентов. В качестве последних используются резисторы самых различных номиналов, а также конденсаторы и катушки индуктивности. К этому набору следует добавить диоды самых различных марок и назначений, а также трансформаторы, реле и переменные резисторы.

Помимо этого нужно будет подготовить регулятор с линейной характеристикой, вентилятор для принудительного охлаждения и готовый преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор).

Поверка и настройка

При настройке самодельного сварочного инвертора в первую очередь проверяется модуль плавного запуска на предмет срабатывания специального реле, блокирующего ограничивающий ток резистор.

Далее можно перейти к проверке платы модулятора и с помощью осциллографа убедиться в наличии прямоугольных импульсов сразу же после срабатывания реле.

После проверки модуля формирования импульсов следует замерить напряжение на транзисторах, которое не должно превышать предельно допустимого для них значения.

Затем можно перейти к исследованию формы сигнала на выходе диодного мостика и убедиться в том, что он выпрямляет поступающие на его вход импульсы.

В процессе настройки также следует проверить надёжность работы управляющего блока, посредством которого удаётся регулировать токовую нагрузку инверторного устройства.

Занимаясь изготовлением самодельного сварочного аппарата, нельзя забывать о правилах безопасности. Все сборочные операции должны выполняться только при снятом со схемы (выключенном) напряжении электропитания.

Отдельные детали прибора проходят отборочный контроль в процессе сборки, что исключает возможность их случайного выхода из строя из-за перенапряжений.

При эксплуатации инверторного агрегата (в случае изготовления сварщиком ограждений и изгородей и других металлических конструкций) также должны соблюдаться правила эксплуатации сварочного оборудования.

По какому принципу работает схема инверторного сварочного аппарата своими руками

Применение инверторной сварки получило широкую, разностороннюю востребованность благодаря своей надежности и долговечности.

Существует схема инверторного сварочного аппарата, своими руками может быть даже изготовлена — настолько она простая.

Из каких материалов собирают аппарат

Выполнение любой работы требует наличие определенных материалов и инструментов.

Когда перед глазами находиться электрическая схема инверторного сварочного аппарата, своими руками собирают её без особых трудностей, с эффективностью следующих технических характеристик:

• 220 В. – напряжение
• 32 А. – входной силой тока
• 250 А. – с током на выходе

Это оборудование начинает работу не доставляя создателю проблем, производит сварку электродами от 3 до 5 мм. и дугой 10 мм., при этом КПД изделия не уступает магазинному сварочному прибору.

Для производства понадобятся материалы из:

• электротехнической стали
• хлопковой ткани
• медных проводов
• стеклоткани
• текстолита

Нужно создать стабилизацию напряжения в аппарате, поэтому выполняют следующие обмотки:

• 100 вит. – первичной, используют проводник 0.3мм
• 15 вит. — вторичной ( таких 2 обмотки) с проводами 1 мм и 0.2 мм
• 20 вит. – для производства подойдет провод 0.35 мм

Схема инверторного сварочного аппарата Прораб состоит из элементов:

• блока питания
• силового блока
• драйверов

Для сборки прибора понадобятся комплект инструментов из:

• отверток
• ножа
• ножовки
• крепежных элементов
• металлического листа
• электродеталей входящих в схему
• медных полос
• термобумаги

Изготовление самостоятельно «прораба» позволит получить устройство характеризующееся:

• легким зажиганием электродов
• с предотвращением залипаний
• стабильной дугой
• возможностью работать с низким напряжением
• защитным элементом, предохраняющем прибор при повышении сетевого напряжения от сгорания

Обычно мастера используют сборку инверторов в бытовом применении для стандартной работы и потребляющими напряжение 220 в. Но существуют примеры, выполненных приборов с преобразованием схемы для потребления напряжения 380 В., действующих с помощью трех фаз.

По какому принципу работает аппарат

Сутью инвертора служит предоставление источника постоянного тока с обеспечением зажигания, с электрической дугой, сваривающей необходимые металлические детали. Принцип работы этих устройств заключен в высокочастотной токовой трансформации, обладающей определенной силой. Это позволяет уменьшить трансформаторный размер со стабилизацией выходного тока, хорошо регулируемой.

Сварочный инвертор своими руками

Нужные параметры получаются несколькими этапами:

• поступление сетевого тока происходит с первичным выпрямлением
• выполняется трансформация постоянного тока в высокочастотное значение
• с увеличением величины тока уменьшается напряжение
• в результате вторичного выпрямления, получают выход тока с нужным значением

С помощью диодных мостов происходят токовые выпрямления с изменением частот транзисторами, у которых имеется повышенная мощность. Высокочастотным трансформатором обеспечивают выходную нужную силу тока.

Что входит в состав аппарата

В описанных выше блоках, из которых состоит прибор, стоит отдельно отметить устройство, предназначенное стабилизировать входные сигналы, эта функция определена блоку питания. Этот элемент состоит из отдельной схемы как многообмоточный дроссель, управляемый транзисторами и конденсатором в нем происходит энергетическое накапливание. Дроссельная система управляется диодами. Предусмотрено отделение блока питания от других конструктивных деталей с помощью перегородки.

Сварочному инвертору принадлежит и основная деталь в виде силового блока. При его участии выполняется процедура преобразований, начинающаяся первичным током, который выпускает блок питания, а на выходе в заключении поступает необходимый сварочный ток.

Силовой блок состоит из плат:

• первичного и вторичного выпрямителей
• инверторного преобразователя
• высокочастотного трансформатора

Обязательно предусмотрено в конструкции охлаждение с помощью радиаторов, вентиляторов и стабилизацией сигналов на выходе дросселем.

Особенности управления и защиты

Создание систем управляющих и защищающих прибор является важной задачей во время самостоятельной сборки, они обеспечат надежную и устойчивую инверторную работу:

• По специальной микросхеме происходит сборка задающего генератора, он станет основной частью управляющему блоку. Необходимы будут и дополнения из резонансных дросселей и конденсаторов.
• С помощью трансформатора обеспечивается управление по каскадной системе. На основании защитной схемы, собираемой на силовом блоке, проводят защитные функции для всех электродеталей аппарата.
• Существует специальная плата, которая стоит на страже перегрузок, её нужно приобрести и впаять в схему. Выпрямители и преобразователи защищают снабберы, в них включены детали из резисторов и конденсаторов. Тепловую защиту выполняют с помощью термовыключателей.

От чего происходят поломки

Даже собранный домашним умельцем прибор требует к себе заботливого отношения не нарушающих эксплуатационных правил.

Выход из строя инструмент могут вызвать причины:

• попадание влаги в устройство от чего происходит короткое замыкание
• скопление пыли внутри прибора
• перегрузка аппарата
• постоянные перепады напряжения в сети
• некачественная сборка креплений, контактных колодок на выходе и входе кабелей
• использование элементов плохого качества при изготовлении

Для того чтобы собрать надежную аппаратуру, необходимо проверить на работоспособность собранные детали, не допускать перегрев, соблюдать достаточное охлаждение конструктивных элементов.

Как собрать прибор

• Чтобы выполнить сборку трансформатора, необходима медная полоса, в пределах 40 на 0.3 мм., ею проводят наматывание. Термопрослойкой может послужить бумага из кассовых аппаратов или ксероксов с достаточной прочностью и длиной.
• Не следует использовать толстые провода для намоток, чтобы не случалось перегревов, поэтому применяют изделия из тонкой медной ленты с большей площадью проводимости. Выполнение вторичной обмотки компонуют трехполосной медью и отделяют между собой фторопластом.
• С помощью бумаги обматывают вторичный слой подобно первичному. Она может потемнеть во время рабочего процесса, но не потеряет своих свойств. Можно использовать, в виде альтернативного варианта для обмотки, обычный провод, имеющий сечение 0.6 мм. Он имеет большое жильное количество. Но из-за воздушных зазоров уменьшается площадь по сечению, что меньше по сравнению с применением медных деталей.
• Предусмотреть перегрев обмоток нужно в любом случае, для этого устанавливают вентиляционную систему. Мастера советуют приобрести вентиляторы в магазинах специализирующихся в сфере разборок компьютеров. Понадобится около шести штук извлеченных изделий, их направляют на двигатель, а напротив этой системы сооружают воздушные заборщики. Затем происходит установка силового косого моста, с помощью двух радиаторов. При этом верхний участок располагают с одного конца, прикручивание нижней части выполняют на другом мосту. Диодные выводы размещают так, чтобы они встречались с транзисторами. Происходит пайка конденсаторов, уменьшающих резонансный выброс и распределяющих по всей цепи.
• Инверторный прибор нуждается в надежном корпусе, его можно подобрать или изготовить лично из листового металла. Основанием послужит гетинаксовая пластина, её толщина должна быть 0.5 см. Трансформаторное устройство прикрепляют скобами, произведенными из проволочной меди. Электронные платы выполняют из фольгированного текстолита. Магнитопроводной монтаж осуществляют с предусмотренными зазорами между проводниками, чтобы воздух свободно циркулировал.
• Чтобы аппарат автоматически управлялся во время рабочего процесса необходимо купить специальное контролирующее устройство, отвечающее за стабильность сварочных токов и напряжения. Для удобства в использовании самодельным инструментом на корпусе монтируют управляющие процессом кнопки.

К ним принадлежат:

• регистр, включающий аппарат
• тумблер переменных резисторов, для регулировки сварочного тока
• кабельные зажимы
• световые сигналы

Все элементы можно приобрести на распродажах электродеталей, выкрутить из находящихся в доме микроволновок, компьютеров. Только в обязательном порядке нужно проверить пригодность деталей полученных от приборов, вышедших из строя, не подлежащих ремонту.

Способы диагностики

Каждый электротехник уверен, что сборка инверторного прибора для сварки различных элементов, после её завершения не является окончательной процедурой. Важным этапом считается подготовить собранный механизм к рабочему процессу. Только после этого выяснится работоспособность всех электродеталей спаянных по схеме, необходимо провести и должную настройку аппарата.

ТО сварочных аппаратов

Первоначальным проверочным действием является подача напряжения в количестве 16 В на установленное устройство, исполняющего функции контролера ШИМ. Кроме всего происходит и включение вентиляторной системы, с её помощью аппарат защищен от перегрева даже в момент испытания устройства, затем проводят проверку работы контролёра.

После зарядки конденсаторов подают питание на реле, с их подачи происходит проверка резисторов. Нельзя подавать ток сразу на резистор. Может создаться аварийная ситуация при неправильной сборке элементов. Нужно дождаться релейного срабатывания, а через некоторое время после подключения контролера проверяют резистор на произошедшие замыкания.

Правильная пайка выполнит необходимое срабатывание реле, в плате произойдет импульсное формирование, которые проверяются осциллограммой.

Использование осциллографа, контролирующих измерительных приборов, амперметра, тестеров, нужны каждому человеку, занятому сборкой оборудования по электрическим схемам. Потому что проверке подлежит каждый элемент, припаянный в устройстве. Возможно неправильное подключение трансформаторных фаз, в этом случае инвертор покажет некорректную работоспособность с появлением шума. Нужно взять осциллограф с двумя лучами, один из них присоединяют в первичную обмотку другой во вторичную. На экране устройства покажутся импульсы, и только правильное подключение выявит одинаковые сигналы.

По трансформаторным шумам и показаниям инструментов определяются с выводами о необходимости доработок в самодельном аппарате. Следует провести испытание механизма на возможность непрерывной работы, для этого начинают включение на несколько секунд, при отсутствии нагревания радиаторов, увеличивают время тестирования.

Как ремонтировать сварочные инверторы — на обучающем видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Как сделать сварочный аппарат инвертор своими руками?

В настоящее время наиболее популярным, функциональным и производительным оборудованием для сварки является сварочный аппарат инвертор.

Для сварки зачастую используют инвертор. Он компактный и удобный в пользовании.

В качестве силовых переключателей в таком оборудовании применяются полевые транзисторы высокой мощности. Это позволило существенно уменьшить размеры и массу агрегата. На рынке доступен большой выбор подобного оборудования. Все доступные модели имеют практически одинаковый принцип действия. Единственным недостатком, который может избавить от желания купить такой агрегат, является его достаточно высокая стоимость. Однако вы можете приложить немного усилий и собрать инвертор своими руками.

Особенности самодельного сварочного аппарата инвертора

Устройство сварочного инвертора.

Рассматриваемый сварочный аппарат инвертор состоит из следующих основных элементов:

• блока питания;
• драйвера силовых ключей;
• силовой части.

Самодельный сварочный аппарат инвертор будет иметь следующие характеристики:

• максимальное значение потребляемого тока — 32 А;
• ток сварки — не более 250 А;
• сетевое напряжение — 220 В.

Такой сварочный аппарат инвертор сможет без особых проблем варить с использованием электрода диаметром 3-5 мм и длиной дуги до 10 мм. Коэффициент полезного действия самодельного агрегата ничуть не уступает готовым магазинным приборам для сварки.

Подготовка к сборке сварочного аппарата

Схема блока питания сварочного аппарата инвертора.

Для сборки агрегата вам понадобится следующее:

• электротехническая сталь;
• хлопчатобумажная ткань;
• медные провода;
• стеклоткань;
• текстолит.

Для стабилизации напряжения обмотки должны быть выполнены по всей ширине каркаса. Всего в конструкции рассматриваемого сварочного аппарата инвертора будет 4 обмотки:

• первичная — состоит из 100 витков, ПЭВ 0,3 мм;
• три вторичные обмотки — одна на 15 витков (ПЭВ 1 мм), другая — тоже из 15 витков (ПЭВ 0,2 мм), третья — из 20 витков (ПЭВ 0,3 мм).

Плата с блоком питания монтируется отдельно. Между ней и силовой частью будет расположен лист металла. Его необходимо электрически прикрепить к корпусу сварочного аппарата инвертора.

Для управления затворками будут использоваться проводники. Их следует припаять на минимальном расстоянии от транзисторов. Они должны попарно скручиваться друг с другом. Сечение особого значения не имеет. Длина же проводников должна быть не более 15 см.

Принципиальная схема инвертора.

Перед сборкой сварочного аппарата инвертора нужно внимательно изучить и разобраться в его принципиальной схеме.

Блок питания рассматриваемого агрегата представляет собой традиционный флайбэк. Первичную обмотку блока нужно будет накрыть экранирующей обмоткой. Она делается из такого же провода. Наложенные витки должны полностью перекрыть первичные и иметь с ними одинаковое направление. Между обмотками устраивается изоляция. Ее можно сделать из лакоткани или малярного скотча.

При настройке блока питания сварочного аппарата вам нужно подобрать такое сопротивление, чтобы напряжение, подаваемое на питание реле, составляло 20-25 В. Подберите надежные и мощные радиаторные элементы для входных выпрямителей. Для этой цели отлично подходят модели, которые использовались в старых компьютерах. Их можно недорого купить на радиорынке.

Схема управления включает всего 1 термический датчик. Он будет размещен внутри корпуса радиатора. На том же радиорынке следует купить ШИМ-контроллер для блока управления. Через его канал регулирования будет осуществляться стабилизация тока в дуге. При помощи конденсатора будет определяться напряжение ШИМ. От самого же напряжения зависит сила тока сварки.

Пошаговая инструкция по сборке сварочного аппарата инвертора

Для обмотки дросселя используйте обмоточный провод.

Прежде всего подготовьте все детали, указанные на принципиальной схеме. Для сборки такого сварочного инвертора можно использовать доступные материалы, которые продаются в любом магазине радиотехники и электроники. Перед тем как использовать детали, удостоверьтесь в их работоспособности.

Подберите готовый дроссель или сделайте его на стальном магнитопроводе. Для изготовления обмотки дросселя используйте провод ПЭВ-2. Нужно сделать 175 витков.

Самые доступные конденсаторы, которые можно использовать для сборки такого сварочного аппарата инвертора, — это конденсаторы К78.

Они широко использовались в старых телеприемниках, поэтому найти их не составит труда. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть не меньше 1000 В. Если не удается найти конденсатор с нужным напряжением, используйте несколько элементов, чтобы их общая емкость соответствовала требуемому номиналу.

Для сборки инвертора понадобятся несколько транзисторов.

Купите несколько транзисторов КУ221А небольшой мощности. Не стоит использовать вместо них один мощный транзистор, т.к. из-за этого снизится рабочая частота, а во время проведения сварочных работ будет появляться неприятный громкий звук. Да и неправильно подобранная мощность может привести к тому, что уже очень скоро придется выполнять ремонт оборудования.

При сборке сварочного инвертора выдерживайте требуемые зазоры между обмотками и магнитопроводами. В обмотки заложите пластины из текстолита. Благодаря этому повысится электробезопасность сварочного аппарата и будет обеспечиваться его достаточное охлаждение.

Далее вам нужно прикрепить трансформатор к основанию самодельного сварочного инвертора. Используйте для этого 2-3 скобы. Скобы можно сделать из медной проволоки диаметром от 3 мм. Платы изготавливаются из фольгированного текстолита. Для этого подойдет материал толщиной порядка 0,5-1 мм. В каждой плате следует подготовить 4 узких прорези, благодаря которым будет снижаться нагрузка на выводы диодов.

После того, как Вы вывели ручку тумблера и светодиоды на лицевую сторону, Вы практически получите готовый справочный аппарат.

Все собранные узлы агрегата установите на основание. Его можно сделать из пластины гетинакса. Будет достаточно пластины толщиной 0,5 см. В ее центре нужно сделать круглое окно под вентилятор. Последний обязательно защитите решеткой. Между магнитопроводами должен оставаться воздушный зазор.

Выведите на лицевую сторону основания светодиоды и ручку тумблера, а также зажимы для кабелей и ручку переменного резистора. В результате вы получите практически готовый сварочный аппарат. Эту конструкцию необходимо поместить в кожух из текстолита или винипласта. Стенки кожуха должны иметь толщину от 4 мм. Установите на держатель для электрода кнопку. Ее и подключаемый к ней кабель необходимо надежно изолировать.

Подключение самодельного сварочного аппарата

Схема подключения инвертора к аккумулятору.

Готовый сварочный инвертор нужно подключить в сеть или к аккумулятору. Для подключения к аккумулятору используйте зажимы. Обязательно соблюдайте полярность. Черный зажим идет на»-«, а красный — на «+». В случае если между аккумулятором и бортовой сетью агрегата присутствует соединение, его можно не отсоединять. В момент подключения выходов сварочного инвертора с аккумулятором должна появиться искра.

Подключите устройства к розетке. Розетка должна иметь предохранитель или функцию автоматического выключения. В случае необходимости допускается использование удлинителя до 50 м.

Включите кнопку агрегата. Если все нормально, то загорится зеленый светодиод. Он будет гореть зеленым до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не будет выходить за приемлемые границы.

При подключении и использовании самодельного инвертора нужно учитывать еще один очень важный момент. В том случае, если при работе сварочного инвертора на нагрузку напряжение аккумулятора снизится до 10,5 Вт и будет продолжать падать в течение более чем 1 минуты, аппарат автоматически отключится. Это предотвратит полную разрядку аккумулятора и избавит от необходимости его ремонта. Менее продолжительные падения напряжения не навредят ни сварочному аппарату, ни аккумулятору, ни сети.

Обслуживание и ремонт сварочного аппарата: основные моменты

Периодически нужно проверять работоспособность каждого основного элемента сварочного аппарата. Это позволит выполнять его ремонт как можно реже. Если агрегат стал работать неправильно или вовсе прекратил функционировать, нужно незамедлительно найти причину поломки и выполнить соответствующий ремонт.

Для этого вам могут понадобиться следующие инструменты:

• отвертка;
• паяльник;
• пылесос;
• тестер;
• кисточка.

Прежде чем выполнять ремонт сварочного инвертора, нужно разобраться в его устройстве. Одним из главнейших элементов инвертора является выпрямитель. Именно он преобразует переменный ток в постоянное напряжение. За счет сетевого фильтра обеспечивается сглаживание питания. Транзисторная схема формирует однофазное высокочастотное напряжение. При помощи блока управления можно регулировать работу ключей посредством сигналов обратной связи по напряжению и току и менять режимы работы инвертора. Сварочный трансформатор снижает напряжение, затем оно выпрямляется при помощи блока вентилей и поступает на электрод.

Прежде чем приступать к ремонту, вам нужно будет снять крышку корпуса аппарата и продуть его обыкновенным пылесосом. Труднодоступные места можно очистить при помощи мягкой сухой кисти.

Функциональная схема источника питания инверторного сварочного аппарата.

Ремонт аппарата начинается с проверки входной цепи. Вам нужно проверить, поступает ли в инвертор напряжение. В случае если входное напряжение присутствует, изучите блок защиты. При необходимости произведите ремонт или замену предохранительного элемента.

Проверьте работу системы контроля и температурного датчика. Сверьте полученные измерения с номинальными. Если датчик работает неправильно, нужно будет его заменить, т.к. выполнить ремонт этого элемента не получится.

Изучите рабочие органы сварочного аппарата. Если заметны потемнения или признаки плохой пайки, проверьте соответствующие цепи агрегата при помощи тестера. Плохие контакты приводят к перегреву аппарата, его поломке и достаточно трудоемкому и дорогостоящему ремонту. Все замеченные неисправности нужно сразу же устранить. Разболтавшиеся разъемы затяните, а некачественные соединения пропаяйте.

Если имеет место нестабильное горение дуги, разбрызгивание металла или прилипание электрода, нужно настроить ток и подобрать другие электроды. Проверьте длину и сечения кабеля. Сравните их с номинальными. При наличии отклонений кабель нужно заменить.

Если во время работы сварочного аппарата загорается индикатор перезагрузки, это верный признак превышения продолжительности работы. Из-за этого инвертор попросту перегреется и отключится автоматически. Однако лучше самостоятельно отключить агрегат и дать ему остыть. После того как температура снизится до допустимого значения, работу можно продолжить с обязательным соблюдением температурного и временного режима.

Как сделать сварочный инвертор своими руками?

Метод сварки металлов на сегодня насчитывает немало способов и большинство их основано на использовании электричества. Электросварка же в свою очередь, также подразделяется на несколько видов, в том числе и инверторный способ.

Последний стал популярен относительно недавно и до того, как на полках магазинов появились малогабаритные и легкие в переноске аппараты, домашняя сварка была уделом немногих. После массового внедрения сварочных инверторов оказалось, что принцип устройства и работы этого аппарата достаточно прост и при желании, собрать такой же можно самостоятельно.

Описание

Инвертор – это прибор преобразующий постоянный электрический ток в переменный, а в сварочном аппарате инверторного типа происходит двойное преобразование:

1. Переменный ток силой не превышающей 5 ампер, с напряжением 220/380 вольт и частотой 50 Гц преобразовывается в постоянный с такими же значениями.
2. Полученный постоянный ток преобразовывается в переменный с напряжением в несколько десятков вольт и силой тока до нескольких сотен ампер.

Такая трансформация более выгодна, поскольку получаемые характеристики сварочного тока имеют высокую стабильность и легко управляются, что дает возможность настроить оптимальный режим сварки при различных размерах свариваемых деталей.

Преобразование происходит за счет трансформатора и электронных микросхем, требующих качественного охлаждения, поэтому в корпусе также размещается мощный вентилятор. Несмотря на кажущуюся сложность, сварочный инвертор можно собрать и своими руками. Такой прибор сможет обеспечить сваривание не хуже, чем его заводские аналоги.

Принцип работы

Основным элементом системы, является силовой трансформатор с выпрямителем. Его вторичная обмотка, сильно нагревается, поэтому при компоновке устройства, очень важно расположить ее на пути воздушного потока исходящего от вентилятора.

В сварочном трансформаторе, производится преобразование электродвижущей силы, в то время, как в инверторе преобразуются высокочастотные токи, что позволило в разы уменьшить вес трансформатора и сократить расход материала на его изготовление. Для защиты от перегрузки, на вторичной стороне устанавливается плавкий предохранитель, который можно заменить с лицевой панели. Пользователь может регулировать силу подаваемого на электрод тока с помощью регулятора, значение тока выводится на цифровое табло.

Область применения

Трудно представить строительные работы, при которых не использовалась бы сварка. Сварочные инверторы существенно расширили область ее применения, так как обладают достаточно большой долей мобильности, в отличие от громоздких трансформаторных аппаратов. Сегодня инверторную сварку применяют:

• Для сваривания деталей из черных металлов.
• Для сваривания деталей из цветных металлов.
• При необходимости сваривания в малопроходимых местах, например, в подземных туннелях трубопроводов.
• Для сваривания фасонных деталей на производстве.
• Для сварки в бытовых условиях.

В промышленности, для сваривания применяются инверторы с автоматической и полуавтоматической подачей сварочной проволоки, что позволяет унифицировать процесс и снизить долю ручного труда.

Преимущества и недостатки

Основным преимуществом инверторных сварочных аппаратов является их размер, поскольку до этого, варить приходилось либо на стационарном посту, либо же, перемещать тяжелый сварочный трансформатор с помощью подручных средств, до места сварочных работ.

Благодаря двойному преобразованию, сварочный ток инвертора не зависит от сетевого и поэтому остается всегда с постоянными значениями, что позволило избежать таких неприятных явлений при сварке как:

• Залипание электрода.
• Отсутствие дуги при пониженном напряжении в сети.
• Пережог или недожог металла.

Инвертор универсален и подходит для сварки чугунных или цветных металлов соответствующими электродами, а также для аргонодуговой сварки неплавящимися электродами. Оператор имеет возможность регулировать ток в широких пределах.

Также электроника может выйти из строя в условиях низких температур или высокой влажности, поэтому окружающие условия должны согласовываться с паспортными данными прибора.

Как сделать своими руками?

Хотя инверторные сварочные аппараты в широкой продаже в современном исполнении, стали доступны относительно недавно, они не являются чем-то новым. По сути, добавилось только удобное цифровое управление и более современные электронные компоненты.

Принцип же работы, как и сам аппарат были разработаны несколько десятков лет назад, да и сегодня, многие схемы сборки актуальны. Собрать самостоятельно инвертор можно имея старые электротехнические детали, на основе современных электронных компонентов. Такой аппарат выйдет значительно дешевле, чем заводской аналог.

Необходимые материалы и инструменты

Для сборки аппарата понадобятся:

• Ферритовый сердечник для силового трансформатора.
• Шина из меди или проволока для создания обмоток.
• Фиксирующая скоба для соединения половинок сердечника.
• Термостойкая изолента.
• Компьютерный вентилятор.
• Транзисторы.
• Паяльник, пассатижи, кусачки.

Схемы

На сегодняшний день, все схемы сварочных инверторов унифицированы и построены на основе использования импульсного трансформатора и мощных транзисторов типа MOSFET.

За основу также может браться принципиальная схема Юрия Негуляева – ученого и разработчика отечественного сварочного аппарата инверторного типа.

Пошаговое руководство

1. Для размещения всех элементов необходимо подобрать корпус. Рекомендуется использовать старый системный компьютерный блок, так как там уже предусмотрены отверстия для вентиляции.
2. Необходимо увеличить прочность корпуса, так как вес агрегата может достигать до десяти килограмм. Для этого, в углах устанавливаются металлические уголки на резьбовом крепеже.
3. Первичная обмотка трансформатора – намотка проволоки производится по всей ширине каркаса, это способствует стабильной работе трансформатора при перепаде напряжений. Для намотки используются только медные провода, при отсутствии шины, несколько проводов соединяются в пучок.
4. Вторичная обмотка трансформатора – наматывается в несколько слоев, для этого используют несколько проводов сечением 2 мм, соединенных в пучок.
5. Между обмотками необходим усиленный слой изоляции, во избежание попадания на вторичную обмотку сетевого напряжения.
6. Между сердечником трансформатора и обмотками предусматривается воздушный зазор, для обеспечения циркуляции воздуха.
7. Отдельно на ферритовом сердечнике выполняется трансформатор тока, при сборке закрепляющийся на плюсовой линии и соединяющийся с панелью управления.
8. Транзисторы необходимо прикрепить к радиатору, но обязательно через термопроводящую диэлектрическую прокладку. Это обеспечит эффективный теплоотвод и защиту от короткого замыкания.
9. Диоды выпрямляющего контура крепятся аналогичным способом, к пластине из алюминия. Выходы диодов соединяются неизолированным проводом сечением 4 мм.
10. Силовые проводники внутри корпуса разводятся таким образом, чтобы исключить короткое замыкание.
11. Вентилятор устанавливают на задней стенке, что сэкономит пространство и позволит обдувать сразу несколько радиаторов.

Электросхема сварочного инвертора

Настройка аппарата

После сборки аппарата необходима дополнительная настройка для получения корректных значений сварочного тока и напряжения:

1. Подается сетевое напряжение, на плату и привод вентилятора.
2. Необходимо дождаться полной зарядки силовых конденсаторов, затем проверить работу реле, убедившись что напряжение на токоограничивающем резисторе, установленном в цепи конденсаторов отсутствует, после чего замкнуть его.
3. При помощи осциллографа определяется значение тока вырабатываемого инвертором, для чего замеряется периодичность импульсов, поступающих на обмотку трансформатора.
4. Проверяется режим сварки на блоке управления, для чего вольтметр подключают к выходу усилителя осциллографа. В маломощных инверторах, значение напряжения достигает около 15 вольт.
5. Проверяется работа выходного моста, путем подачи напряжения 16 вольт от блока питания. Следует помнить, что в режиме холостого хода, потребление блока составляет около 100 мА и это необходимо учитывать при проведении измерений.
6. Тестируется работа с силовыми конденсаторами. Напряжение изменяют со значения 16 вольт на 220. Осциллограф подключают к выходным транзисторам и контролируют амплитуду сигнала, она должна быть идентичной с той, что была на испытаниях с пониженным напряжением.

Обслуживание и ремонт

Для сборки, обслуживания и ремонта сварочного аппарата инверторного типа необходимо иметь достаточный уровень электротехнических знаний. При отсутствии таковых и необходимости ремонта, пользователь может производить лишь текущее обслуживание:

• Чистка аппарата от пыли – производится пылесосом при открытом корпусе. Если аппарат используется постоянно в строительных работах, то необходима регулярная чистка.
• Замена предохранителя – защищает схемы аппарата от повреждений при перегрузке и коротких замыканиях.
• Ремонт коммутирующих частей на сварочных кабелях.

Сварочный полуавтомат из инвертора

В технологических процессах требуется сваривание шаблонных деталей и наибольшего качества можно добиться используя автоматические и полуавтоматические сварочные установки с подачей проволоки для сваривания. Получить такое устройство из самодельного или промышленного инвертора, можно только при наличии соответствующих знаний и правильной перенастройке блока управления.

Дело в том, что источники питания для ручной и полуавтоматической сварки проектируются с различными вольтамперными характеристиками, и инвертор к которому добавлен только механизм для подачи проволоки, будет в итоге давать неровный шов с рваными краями.