Как правильно сделать сварочный инвертор своими руками

  • Дата: 08-06-2015
  • Просмотров: 422
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 45

Для проведения определенных ремонтных работ может потребоваться сварочный аппарат. При желании его можно сделать своими руками, при этом качество работы ничем не будет уступать уже готовому заводскому. Конечно, собирать сварочный инвертор самостоятельно можно только в том случае, если есть опыт работы с подобной техникой. Если такого опыта нет, то экспериментировать не рекомендуется, лучше устройство взять в аренду или нанять специалиста.

Конструкция сварочного инвертора

Конструкция сварочного инвертора.

При организации сварочных работ необходимо обязательно соблюдать осторожность и правила безопасности, так как процесс сварки относится к потенциально опасным, как и использование самого сварочного оборудования.

Намотка трансформатора

Когда собирается сварочный инвертор, первой выполняется намотка трансформатора. При этом характеристиками оборудования будут:

  • ток потребления – 32 А;
  • сварочный ток – 250 А (может незначительно отличаться);
  • есть возможность сварки с длиной дуги в 1 см, используя электроды 5.

Трансформатор наматывается на феррите, его тип Ш8*8 или 7*7. Первичная обмотка равна 100 виткам с проводом в 0,3 мм, вторичная обмотка – 15 винтов, провод имеет сечение 1 мм.

Далее идет иная обмотка:

Способы подключения сварочного инвертора

Способы подключения сварочного инвертора.

  • вторичная из провода в 0,2 мм – 15 витков;
  • вторичная обмотка с проводом на 0,35 мм – 20 витков (две обмотки).

Наматывать провод необходимо на всю ширину будущего каркаса, чтобы напряжение было стабильным. Выполняется обмотка только из медной жестяной проволоки, обычно ее используют для кассовых аппаратов, достать такую жесть не составит труда. Обычный толстый провод применять нельзя, так как он будет нагреваться, а использовать инвертор при таких условиях нельзя. Необходимо помнить, что во время работы нагревается провод, а не сердечник, поэтому к ее выбору надо подойти внимательно. Трансформатор должен охлаждаться вентилятором, он монтируется внутри корпуса (можно взять блок от старого компьютера).

Монтаж блока: инструкция

Принципиальная схема сварочного аппарата

Принципиальная схема сварочного аппарата.

Делать сварочный инвертор можно в том случае, если есть необходимые навыки либо опыт. Для охлаждения системы можно взять старые вентиляторные блоки от неработающих уже компьютеров (их легко можно купить, стоимость таких блоков невелика). На радиаторы ставятся диоды HFA30 и HFA25. Если есть теплопроводящая паста, то можно обработать контакты ей. Выводы установленных диодов, транзисторов следует прикручивать в положении друг напротив друга. Плата монтируется между двумя радиаторами и этими выводами, для соединения используется цепь на 300 В, элементы моста.

На плату припаиваются конденсаторы в количестве 12 штук по 630 В. Они служат для того, чтобы выбросы при работе трансформатора шли на питающую цепь, при этом все резонансные токовые выбросы были полностью ликвидированы.

Остальные элементы надо прочно соединить проводниками. Используется монтаж так называемых снабберов с конденсаторами типа С15/16, которые выполняют такие задачи:

  • глушение резонансных токовых выбросов;
  • уменьшение потери IGBT во время выключения.

Настройка сварочного инвертора

Сварочный инвертор своими руками вполне можно собрать, но работа эта не для новичка. После сборки обязательно надо проверить работоспособность конструкции. Для этого необходимо на ШИМ подать питание, равное 15 В. Такое напряжение требуется подать на вентилятор, чтобы можно было обеспечить разряд С6. Эта емкость контролирует время срабатывания установленного на инверторе реле.

Таблица требуемых технических характеристик для сварочного инвертора

Таблица требуемых технических характеристик для сварочного инвертора.

Реле необходимо для того, чтобы замыкать резистор R11 (для этого используется реле К1), после полной зарядки конденсаторов. Проводится зарядка через сам резистор, при этом он уменьшает вероятность всплеска тока, который возникает во время включения сварочного аппарата в электрическую сеть на 220 В. Стартовый ток свойственен любому оборудованию, поэтому следует обеспечить защиту от него. Если не применять резистор, то во время включения инвертор может просто перегореть, вся работа, проделанная до этого, будет напрасной.

Дальше необходимо проверить, как срабатывают реле. Это происходит примерно через 2-10 секунд после начальной подачи питания на ШИМ. Сама плата тоже проверяется, на ней должны присутствовать прямоугольные импульсы, которые идут к HCPL3120 оптронам после того, как сработают реле К1, К2. При этом для импульсов должна соблюдаться ширина относительно нулевой паузы в 44-66%.

На оптронах следует проверить драйверы, убедиться в том, что напряжение IGBT равно 16 В, но не больше. На мост подают напряжение в 15 В, чтобы убедиться в работоспособности моста. Во время проверки ток не должен быть больше 100 А при условии, что идет холостой ход. Следующим этапом идет проверка фразировки силового трансформатора. Это делается с использованием осциллографа.

Если во время работы наблюдается шум, то необходимо ШИМ-плату и драйверы расположить дальше от того источника, который и дает помехи.

Все соединения IGBT надо делать короткими, а полупроводники, которые идут от ШИМ-платы, не должны располагаться далеко от источников помех. Для снижения их уровня также надо все сигнальные провода скрутить и сделать короче.

Далее надо повышать сварочный ток, для этого применяется резистор R3, расположенный рядом с резистором R4. Сварочный выход надо замыкать ключом нижнего IGBT. О работе платы ШИМ будет свидетельствовать увеличение ширины импульса. Чем меньше будет ток, тем меньше будет и ширина импульса.

Финишная работа

Намотка на сердечник в форме “П”

Намотка на сердечник в форме “П”.

Если сварочный инвертор готов, необходимо проверить его в действии. Шума быть не должно ни в коем случае, иначе IGBT могут просто выйти из строя. Необходимо по мере добавления тока наблюдать за осциллографом, чтобы напряжение не превышало нижнего определенного ключа. Ток не должен быть выше 500 В, в выбросе максимальное значение может составлять 550 В. Обычно же при правильной сборке показания колеблются на уровне 340 В. При достижении максимально «говорящей» ширины необходимо остановиться.

Начинать сварочные работы можно сразу после проверки. Первые 10 секунд можно варить, после чего проверить радиаторы, работа далее продолжается. Чтобы проверить оборудование, лучше использовать сразу 2 длинных сварочных электрода на 4 мм. Если качество работы нормальное, а шов соответствует требованиям, то оборудование можно использовать дальше, соблюдая при этом технику безопасности. Надо следить, чтобы трансформатор не нагревался слишком сильно. Если это произошло, то надо подождать, пока он охладится.

http://youtu.be/LvIyLUOzS64

Сделать своими руками сварочный инвертор не так сложно, но для выполнения подобной работы необходимо иметь соответствующий опыт и навыки. Перед началом работы следует изучить схему, после чего начинать сборку. После монтажа аппарат следует настроить, проверить работоспособность и безопасность.