Характеристика саморобного зварювального інвертора

Одним з найбільш затребуваних пристроїв в домашньому господарстві є зварювальний апарат. Це пристрій може використовуватися в самих різних областях, починаючи від участі в будівництві котеджу, облаштуванні домашнього господарства і закінчуючи ремонтом вашого автомобіля.

Сучасні зварювальні апарати з розвитком техніки отримали більш компактну конструкцію і непогані технічні характеристики. Однак з огляду на те, що такий пристрій купується з розрахунком на тривале використання, буде це саморобний зварювальний інвертор або покупної агрегат з магазину, його характеристикам майбутні власники приділяють велику увагу.

Принцип дії

При виконанні зварювальних робіт використовується сила постійного струму. Це твердження однаково вірно як для традиційного випрямляча електричного струму, так і для зварювального інвертора. Однак зварювальний апарат постійного струму використовує просте перетворення, в той час як більш компактний інвертор повинен використовувати двоступенева випрямлення. Це зроблено для зменшення маси і габаритів апарату.

Як відомо, електричний струм в мережі є змінним. Тому на першому етапі відбувається його випрямлення при проходженні через спеціальний випрямляючий блок. На другому етапі, завдяки використанню підвищувального трансформатора, відбувається збільшення значення постійного струму, завдяки чому і досягається потрібне значення для проведення зварювання.

Таким чином, зварювальний апарат, створений за такою схемою, не тільки володіє компактними габаритними розмірами. У конструктивній схемі такого апарату використовуються потужні IGBT транзистори, які дозволяють провести збільшення значення частоти струму і знизити масу і габаритні розміри випрямляє трансформатора.

Використання перетворювача напруги дозволяє додатково отримати можливість роботи при відхиленні показника напруги електричної мережі від номінального значення. Як відомо, в сільській місцевості можливі значні падіння напруги в мережі, однак це не заважає в роботі.

Додатковою перевагою зварювального апарату, побудованого за наведеною схемою, є його невисока вплив на мережу живлення. Це дозволяє живити апарат від звичайної побутової розетки, що робить можливість його використання ще більш доступною.

Характеристики зварювального апарату

Зварювальний апарат в особистому користуванні не потрібен своєму власникові щодня. Якщо порівняти його з індустріальним зварювальним трансформатором, то від останнього сучасний пристрій вигідно відрізняється не тільки компактними габаритними розмірами, але і невисокою, близько 7-10 кг, масою. Це дозволяє не тільки не витрачати великих зусиль на його транспортування, але і зберігати з мінімальними витратами.

Основні технічні характеристики укладаються для апарату в такі межі:

• максимальний струм при роботі - близько 300 А;
• час безперервної роботи - до 8 годин;
• безперервність горіння електричної дуги - до 30 хв.

Також серед необхідних характеристик виділяють хорошу пило і влагозащищенность, продуктивність роботи, ударостійкість.

Серед особливостей використання апаратів-інверторів відзначається можливість не тільки накладання шва розплавленим під дією електричного струму металом, а й проведення різання.

Виготовлення зварювального апарату самостійно

Незважаючи на гадану складність, саморобний зварювальний апарат все-таки зібрати неважко. Для типового пристрою подібного типу потрібно стандартна схема, і, підібравши основні блоки, пристрій можна зібрати без проблем. При цьому основною проблемою, яка змушує вдатися до такої збірці, є відносно висока вартість заводських апаратів.

Для виготовлення готового зварювального апарата слід буде передбачити такі складові блоки:

• плата блоку харчування;
• силовий блок апарату;
• блок керування;
• корпус для розміщення основних блоків.

Монтуючи основні блоки, необхідно враховувати цілий ряд особливостей. При цьому потрібно розібрати основні блоки окремо.

Блок живлення.

Являє собою первинну обмотку, поверх якої намотана спеціальна екрануюча обмотка. При цьому напрямок намотування обох обмоток збігається, а витки верхньої з них повністю закривають первинну. Перед монтажем блоку живлення слід переконатися, що тут підібрано потрібне опір R, яке дозволить забезпечити напругу живлення на реле в межах 20-22 В.

Плата блоку монтується відокремлено і оснащується необхідними пусковими елементами. При цьому металева перегородка, що відокремлює блок живлення, електрично зєднана з силовим блоком апарату.

Силовий блок.

Силовий блок, яким забезпечена инверторная зварювання, вимагає установки спеціальних радіаторів для охолодження вхідного випрямляє пристрої для електричного струму, силових ключів і вихідного випрямляє пристрою.

Ця особливість відіграє ключову роль при експлуатації зварювального апарату. Адже від площі інтенсивного відведення теплоти буде залежати, як довго і наскільки буде навантажувати ваш апарат. У разі використання термодатчика для контролю робочої температури, його слід розміщувати стосовно до радіатора, який в процесі експлуатації буде схильний до найбільшому нагрівання.

Блок керування.

Режими роботи вашого зварювального апарату будуть задаватися поширеним ШІМ-контролером під індексом TL494. Як правило, в процесі експлуатації можливості цього контролера використовуються для стабілізації струму в дузі.

Має право встановлювати саморобного зварювального інвертора і заходи безпеки

Перш ніж використовувати зварювальний апарат в роботі, необхідно провести ретельну діагностику зібраного пристрою. Для цього контролює такі позиції:

1. При приєднанні блоку живлення до блоку управління контролюємо наявність потрібної індикації на приладі.
2. Використовуючи осцилограф, контролюємо наявність двополярного імпульсів з необхідною частотою - 40-40 кГц. При цьому необхідний час між імпульсами має витримуватися в межах 1,5 мкс.
3. Додатково перевіряється напруга на затворах ключів, де повинні утворюватися імпульси прямокутної форми з вихідними параметрами: тривалість 500 нс, частота 40-50 кГц, амплітуда 15-18 В.

Після перевірки основних параметрів необхідно перевірити працездатність пристрою. Для початку роблять пробне регулювання сили струму. Також важливо перевірити правильність вимірювання показань температури. При помилкових даних точність вимірювань регулюють за допомогою резистора R2 за схемою.

Контрольні заходи включають перевірку робочих проводів під навантаженням. Це важливо для забезпечення безпеки експлуатації зварювального апарату.

Підсумкової перевіркою є контроль вихідних параметрів під час роботи, а також контролюється температура радіаторів охолодження після навантаження протягом 1 хвилини зварюванням при 120 Ампер.

Для використання в різних умовах до зварювального апарата необхідно підібрати потрібні електроди.

Спочатку можна умовно розбити застосовуються електроди на дві групи: основні і спеціальні.

Серед основних зварювальних електродів виділяють марку АНО і MP-3. Для роботи на конструкції з підвищеними вимогами до міцності шва доцільно використовувати марку УОНИ. Однак, вдаючись до цих електродів, слід враховувати, що вони гірше розпалюються, а для роботи потрібен сильний дугового струм.

Звертайте увагу і на діаметр електрода. У більшості випадків товщини 2-4 мм буде достатньо для укладання надійного шва. А вартість електродів в цій групі - прийнятна. Від товщини електрода безпосередньо залежить сила струму, яку потрібно направляти на створення потрібної дуги. Так, при товщині 2 мм - це 30-50 А. Електрод 3 мм зажадає вже 60-90 А, а 4 мм зварений елемент може добре розплавлятися з струмом до 160 А.

На жаль, точних відомостей, повязаних з індивідуальним налаштуванням зварювального апарату, вказати теоретично неможливо. Це повязано з індивідуальним налаштуванням роботи пристрою в залежності від металу, досвіду зварника і інших особливостей.

Необхідне обладнання

Ще одним важливим розділом проведення зварювальних робіт є підготовка робочого місця і необхідного інструменту. Тільки повністю екіпірований зварювальник здатен виконати якісно свою роботу і при цьому не завдати пошкоджень як власного здоровя, так і ремонтується (або створюваному) обєкту.

Обовязковою обладнанням для зварника є:

1. Захисна маска. У разі використання очок потрібно вжити додаткових заходів захисту від летять в бік зварника іскор.
2. Захисний спецодяг. Найбільш сприятливим матеріалом для роботи слід визнати брезент або інший вогнестійкий матеріал брюк, куртки і рукавиць. Крім захисту від розлітаються бризок захисний матеріал повинен забезпечити надійний захист і від ультрафіолетового випромінювання.
3. Щітка-молоток. Цей інструмент буде використовуватися постійно, щоб мати можливість видалення шлаку з утворюється шва. Це дозволить проконтролювати відсутність дефектів в роботі та перевірити міцність зєднаних деталей.
4. Фіксує інструмент потрібно для надійного зєднання підготовлених до зварювання деталей на початковому етапі, оскільки навіть допомогу іншої людини не завжди буває можлива. Потрібно враховувати, що зєднуються деталі можуть бути схильні до інтенсивного нагріву.

Отже, процес самостійного конструювання зварювального апарату можливий. Однак, перш ніж приступати до його створення, потрібно врахувати можливі наслідки. Обовязково потрібно врахувати, що зварювальний апарат повязаний з великою напругою, силою струму і високими температурами.

Всі придбані і монтовані блоки повинні піддатися ретельній діагностиці, контролю вихідних параметрів. А робоче місце зварника повинно бути обладнане для безпечної роботи і з позиції пожежної безпеки.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!