Spawanie inwertorowe szybko wkroczyło w sferę pracy mobilnych zespołów i indywidualnych specjalistów realizujących zlecenia na wezwanie. Posiadanie takiej spawarki przyda się każdemu właścicielowi garażu lub domu prywatnego. Kompaktowe wymiary urządzenia, niewielka waga i wysoka jakość szwów sprawiają, że wyróżnia się ono na tle dużych transformatorów. Niestety sklepowa cena nie pozwala każdemu stać się posiadaczem tego sprzętu. Ale dla tych, którzy wiedzą, jak pracować rękami, istnieje wyjście - jest to domowy falownik spawalniczy. Jakie narzędzia i materiały będą potrzebne do jego stworzenia? Jak złożyć główne komponenty? Co obejmuje konserwacja i naprawa domowego urządzenia?

Decydując się na stworzenie urządzenia z poręcznych części, niedrogich i nadających się do spawania w domu lub przy małych zamówieniach, należy mieć świadomość realności wyniku. Domowa spawarka inwertorowa ma znacznie gorszy wygląd od odpowiedników kupowanych w sklepie. Dla renomowanego prywatnego przedsiębiorcy specjalizującego się w okablowaniu grzewczym, montażu ogrodzeń, drzwi metalowych i innych usługach taka jednostka nie będzie wyglądać wiarygodnie.

Ale prosty falownik spawalniczy do samodzielnego montażu jest idealny do osobistych potrzeb w prywatnym domu lub pracy w garażu. Takie urządzenie będzie mogło pobierać z sieci napięcie 220 V, konwertować je na 30 V i zwiększać prąd do 200 A. To wystarczy do pracy z elektrodami o średnicy 3 i 4 mm. Jakość szwu będzie lepsza niż nieporęczny transformator, ponieważ prąd przemienny jest przekształcany na prąd stały, a następnie z powrotem na prąd przemienny, ale z dużą częstotliwością.

Falowniki takie nadają się do spawania ogrodzeń, bram, własnego ogrzewania i drzwi. Wygodnie jest go nosić, a nawet gotować, zawieszając go na ramieniu. Jeśli początkujący ciężko trenuje, ogląda filmy i ćwiczy szycie, spawanie cienkich blach stalowych stanie się możliwe. Następnie możesz ulepszyć obwody falowników spawalniczych, dodając własnymi rękami mechanizm podawania drutu, uchwyt bębna i zawory gazowe, aby stworzyć półautomat. Możliwa jest także konwersja na spawanie argonem.

Wymagane części i narzędzia

Aby stworzyć spawarkę inwertorową własnymi rękami, nie można obejść się bez pójścia do sklepu lub na rynek. Nie ma możliwości samodzielnego złożenia go z przedmiotów znajdujących się w garażu. Ale ostateczny koszt będzie trzy razy tańszy niż zakup gotowych produktów. W spawarkach i ich tworzeniu stosuje się:

• Zestaw wkrętaków;
• szczypce;
• lutownica do wykonywania płytek elektrycznych;
• wiercić, pod otwory pod przełączniki i wentylację;
• brzeszczot;
• blacha na korpus;
• śruby i wkręty;
• instrumenty i przyciski na panelu;
• kondensatory, tranzystory i diody;
• szyna miedziana do uzwojenia;
• przewody do podłączenia wszystkich węzłów;
• elementy rdzenia;
• papier izolacyjny i taśma elektryczna;
• kable zasilające i robocze.

Zanim zaczniesz tworzyć własnymi rękami falownik spawalniczy, którego schemat powinien być już wydrukowany na papierze, warto obejrzeć kilka filmów od ekspertów na temat montażu krok po kroku. Pomoże Ci to wyraźnie zobaczyć, z czym musisz się zmierzyć i porównać wyniki. Poniżej znajdują się instrukcje krok po kroku, jak wykonać falownik spawalniczy własnymi rękami. Dopuszczalne są pewne odchylenia i odmiany, w zależności od tego, jakiej mocy urządzenie potrzebuje na wyjściu i jakie są dostępne materiały.

Transformator

Element elektryczny falownika zaczyna się od transformatora. Odpowiada za obniżenie napięcia do bezpiecznego dla życia poziomu roboczego i zwiększenie prądu do wartości zdolnej do stopienia metalu. Przede wszystkim musisz wybrać materiał na rdzeń. Mogą to być standardowe płyty fabryczne lub domowa rama wykonana z blachy żelaznej. Filmy w Internecie pomagają zobaczyć główną zasadę tego projektu, niezależnie od zastosowanych opcji.

Lepiej jest nawijać transformatory spawalnicze z miedzianej szyny zbiorczej, ponieważ optymalną charakterystyką jest wystarczająca szerokość i mały przekrój. Takie parametry pozwolą na wykorzystanie wszystkich zasobów fizycznych materiału. Ale jeśli nie ma takiej magistrali, możesz użyć drutu o innym przekroju. Wszystko to wpływa na stopień nagrzania produktu podczas pracy.

Transformator jest nawijany ręcznie i składa się z dwóch części: uzwojenia pierwotnego i wtórnego. W przypadku falownika typu „zrób to sam”:

• Ferryt 7 x 7. Uzwojenie pierwotne wykonane jest z drutu PEV o średnicy 0,3 mm, który jest równomiernie nawinięty, zwój na zwój, 100 zwojów.
• Następną warstwą jest papier izolacyjny. Wystarczy taśma kasowa lub włókno szklane. Pierwszy znacznie ciemnieje po podgrzaniu, ale zachowuje swoje właściwości.
• Uzwojenie wtórne jest stosowane na kilku poziomach. Pierwszy to PEV 1,0 mm w 15 obrotach. Ponieważ zwojów jest niewiele, należy je rozłożyć równomiernie na całej szerokości. Pokryte są lakierem i warstwą papieru.
• Drugi poziom składa się z 0,2 mm PEV w 15 zwojach, po czym następuje izolacja podobna do poprzednich warstw.
• Ostatni poziom składa się z PEV 0,35 w 20 turach. Warstwy można również zaizolować taśmą polietylenową.

Rama

Kiedy główny element falownika zostanie wykonany własnymi rękami, możesz przystąpić do wykonywania obudowy. Można skupić się na szerokości transformatora tak, aby swobodnie mieścił się w środku. Z jego wymiarów warto obliczyć kolejne 70% wymaganej przestrzeni na pozostałe części. Osłona ochronna może być zmontowana z blachy stalowej o grubości 0,5 - 1,0 mm. Narożniki można łączyć poprzez spawanie, skręcanie lub składanie boków w całość na giętarce (co wiąże się z dodatkowymi kosztami). Do przenoszenia falownika potrzebny będzie uchwyt lub uchwyt do paska.

Tworząc obudowę warto zadbać o łatwy demontaż i dostęp do głównych elementów w przypadku naprawy. Konieczne jest wykonanie otworów z przodu na:

• przełączniki prądu;
• przycisk zasilania;
• diody świecące sygnalizujące włączenie;
• złącza kablowe.

Falowniki spawalnicze sklepowe malowane są proszkowo. Do produkcji domowej wystarczy zwykła farba. Tradycyjne kolory spawarek to czerwony, pomarańczowy i niebieski.

Chłodzenie

Aby zapewnić wentylację, w obudowie należy wywiercić wystarczającą liczbę otworów. Pożądane jest, aby były one w przeciwnych kierunkach, naprzeciwko siebie. Będziesz także potrzebował wentylatora. Może to być chłodnica ze starego komputera. Należy go zainstalować w celu odprowadzania gorącego powietrza. Napływ zimnego powietrza następuje poprzez otwory. Chłodnicę należy umieścić jak najbliżej transformatora, czyli najgorętszego elementu urządzenia.

Aktualna konwersja

Obwód falownika spawalniczego koniecznie zawiera mostek diodowy. Odpowiada za zmianę napięcia na stałe. Lutowanie diod odbywa się według schematu „mostka ukośnego”. Elementy te również podlegają nagrzewaniu, dlatego należy je montować na grzejnikach, które są dostępne w starszych jednostkach systemowych. Aby je znaleźć, możesz skontaktować się z serwisami komputerowymi.

Na krawędziach mostka diodowego umieszczono dwa promienniki. Pomiędzy nimi a diodami należy zamontować uszczelki wykonane z tworzywa termoplastycznego lub innego izolatora. Przewody kierowane są do przewodów stykowych tranzystorów, które odpowiadają za powrót prądu do prądu przemiennego, ale o zwiększonej częstotliwości. Połączone ze sobą przewody muszą mieć długość 150 mm. Zaleca się oddzielenie transformatora i mostka diodowego przegrodą wewnętrzną.

Obwód falownika musi posiadać kondensatory połączone szeregowo. Odpowiadają za zmniejszenie rezonansu transformatora i minimalizację strat w tranzystorach. Te ostatnie otwierają się szybko i zamykają powoli. W takim przypadku pojawiają się straty prądu, które kompensują kondensatory.

Montaż i wykończenie

Po stworzeniu wszystkich elementów urządzenia można przystąpić do montażu. Do podstawy przymocowany jest transformator, mostek diodowy i elektroniczny obwód sterujący. Wszystkie przewody są podłączone. Do panelu zewnętrznego przymocowane są:

• przełączniki rezystorowe;
• przycisk zasilania;
• wskaźniki świetlne;
• kontroler PWM;
• złącza kablowe.

Lepiej kupić gotowy uchwyt i zacisk do masy, bo są bezpieczniejsze i wygodniejsze. Ale możliwe jest samodzielne wykonanie uchwytu z drutu stalowego o średnicy 6 mm. Po zainstalowaniu i podłączeniu wszystkich części możesz rozpocząć sprawdzanie urządzenia. Mierzone jest napięcie początkowe. Przy 15V nie powinno pokazywać więcej niż 100A. Mostek diodowy jest testowany za pomocą oscyloskopu. Następnie sprawdzana jest tymczasowa przydatność do pracy poprzez monitorowanie nagrzewania się grzejników.

Naprawa zrób to sam

Dla długotrwałej i nieprzerwanej pracy ważna jest prawidłowa konserwacja falownika. W tym celu należy co dwa miesiące po zdjęciu obudowy wydmuchać kurz. Jeśli urządzenie przestanie działać, możesz je naprawić samodzielnie, oglądając filmy online przedstawiające główne awarie i rozwiązania.

Co jest sprawdzane w pierwszej kolejności:

• Napięcie wejściowe. Jeśli go brakuje lub ma on niewystarczający rozmiar, urządzenie nie będzie działać.
• Wyłączniki automatyczne. Podczas skoku elementy zabezpieczające przepalają się lub następuje automatyczne wyłączenie.
• Czujnik temperatury. W przypadku uszkodzenia blokuje pracę kolejnych węzłów.
• Zaciski stykowe i połączenia lutowane. Przerwa w obwodzie zatrzymuje przepływ prądu i procesów roboczych.

Studiując schematy konwencjonalnych falowników i kupując niezbędne części, a także oglądając filmy szkoleniowe, możesz zmontować wysokiej jakości spawarkę, która będzie bardzo przydatna dla dobrego właściciela.

W pracach spawalniczych wykorzystuje się urządzenia specjalnie przystosowane do określonych celów. Konstrukcje poszczególnych urządzeń uderzająco różnią się budową. Wśród najbardziej praktycznych i powszechnych możemy wyróżnić obwód falownika. Urządzenie zmontowane według tego schematu można płynnie i dokładnie regulować, jest kompaktowe i po prostu niezastąpione dla rzemieślników pracujących w drodze.

Schemat obwodu urządzenia inwertorowego jest jednym z najprostszych, wszystkie niezbędne elementy płytki i tranzystory można łatwo znaleźć w sklepach z częściami radiowymi, a schematy montażu można znaleźć u specjalistów. Zadanie zmontowania takiego leży w zasięgu możliwości osoby znającej się na lutownicy.

Zasada działania spawarki inwertorowej

To urządzenie samo w sobie jest rodzajem potężnego zasilacza, podobnego do jednostek impulsowych typu AT i ATX, które są instalowane w komputerach osobistych. Kolejność zmian początkowych parametrów prądu elektrycznego w tych dwóch urządzeniach jest identyczna. W falowniku energia elektryczna przechodzi szereg przemian:

1. Napięcie przemienne sieci domowej jest przekształcane na napięcie stałe.
2. Prąd stały jest przekształcany w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości.
3. Wartość napięcia maleje.
4. Prąd o obniżonym napięciu jest prostowany przy zachowaniu określonej częstotliwości.

Wszystkie powyższe przekształcenia tłumaczone są koniecznością zmniejszenia masy i wymiarów transformatorów mocy spawarek.

Zasada działania starych urządzeń polegała na obniżeniu napięcia z sieci zasilającej i zwiększeniu natężenia prądu na uzwojeniu wtórnym do kilkudziesięciu, a nawet setek amperów – wartości wymaganej do spawania łukowego. Aby zapewnić wymagany stosunek zmniejszania napięcia i zwiększania prądu, uzwojeniu wtórnemu nadano mniejszą liczbę zwojów i większy przekrój drutu. Dlatego stare transformatory spawalnicze miały duże rozmiary i wagę. Produkcja uzwojeń transformatorów wymagała dużych nakładów drutu miedzianego, dlatego spawarki wcale nie były tanie.

Obwody falownika umożliwiły naprawienie sytuacji. Zwiększając częstotliwość prądu na uzwojeniu roboczym do 60-80 kHz i więcej, możliwe było zmniejszenie rozmiarów i masy całej konstrukcji. Ze względu na 4-krotny wzrost częstotliwości roboczej, wymiary urządzenia zmniejszono o połowę. A w naszym przypadku mówimy o tysiąckrotnym wzroście częstotliwości.

Tak wysokie wartości częstotliwości prądu przemiennego osiąga się poprzez przełączanie tranzystorów zainstalowanych w obwodzie falownika, które komunikują się ze sobą na częstotliwości 60-80 kHz. Prąd płynący do tranzystorów pochodzi stały z prostownika. Napięcie przemienne jest prostowane przez obwód mostkowy diod i wyrównywane przez kondensatory. Na wyjściu prostownika i kondensatora otrzymuje się stałe napięcie 220 V. Jest to pierwszy etap obwodu.

Tranzystory wysokiej częstotliwości w obwodzie falownika przekazują prąd przemienny o wysokiej częstotliwości do transformatora obniżającego napięcie. Ponieważ częstotliwość robocza jest już 1000 razy niższa od częstotliwości sieciowej, transformator jest cewką o bardzo zwartej budowie.

Wróć do treści

Elementy obwodu spawarki

Obwód falownika jest zaprojektowany na prąd zasilania do 32 A i napięcie 220-230 V. Wartość prądu na wyjściu przetwornicy sięga 250 A. Wartość ta gwarantuje utworzenie mocnego szwu podczas spawania elektrodą w odległości do 1 cm. Zasilanie aparatu inwertorowego obejmuje następujące elementy:

1. Transformator z podstawą z rdzeniem ferrytowym 7x7 lub 8x8.
2. Uzwojenie pierwotne składające się ze 100 pierścieni drutu o średnicy 0,3 mm.
3. Wewnętrzne wejście uzwojenia wtórnego za pomocą 15 zwojów drutem o grubości 1 mm.
4. Średnie podejście do uzwojenia wtórnego to taka sama liczba zwojów z drutem o mniejszej grubości (0,2 mm).
5. Zewnętrzne wejście uzwojenia wtórnego za pomocą 20 zwojów drutu o grubości 0,35 mm.

Wróć do treści

Zespół transformatora

Przed nawinięciem drutów na rdzeń transformatora jest on owinięty miedzią. Szerokość pasków wynosi 40 mm, wysokość taśmy 0,3 mm. Wraz z taśmą miedzianą rdzeń owinięty jest papierem termicznym. W tym celu dobrze sprawdzi się taśma kasowa lub inny cienki i trwały papier, który wygodnie zakryje rdzeń. Drut okrągły nie nadaje się do uzwojenia pierwotnego, ponieważ łatwo się przegrzewa. Z tego powodu prądy są przekierowywane na zewnętrzną stronę uzwojenia, podczas gdy warstwy wewnętrzne pozostają nieobciążone.

Uzwojenie wtórne ułożone jest w 3 warstwach drutów, pomiędzy którymi włożone są uszczelki z fluoroplastycznego tworzywa sztucznego. Do tych celów nie nadają się standardowe druty o średnicy 0,5-0,7 mm. Ze względu na okrągły przekrój uzwojenia nie pasują one dobrze do siebie, pozostawiając szczeliny, pogarszając w ten sposób wymianę ciepła.

Podczas nawijania uzwojenia upewnij się, że drut zwija się bez szczelin wokół rdzenia. Tylko w ten sposób napięcie będzie stabilne. Typowy obwód urządzenia inwertorowego obejmuje obecność dwóch transformatorów o częstotliwości 41 kHz, ale odpowiednia jest również częstotliwość 55 kHz. Następnie instaluje się uszczelkę izolacyjną i przepustnicę oznaczoną L2. Dodatkowy wentylator jest zainstalowany z boku płyty w celu wentylacji, jego charakterystyka elektryczna wynosi 0,13 A i 220 V.

Wróć do treści

Lutowanie płytki falownika

W zestawieniu uwzględniono chłodnice i radiatory, które znajdują się w zasilaczach komputerowych. Można je usunąć ze starego sprzętu lub udać się do sklepu z częściami do radia po nowe.

Grzejniki są umieszczone na górnym i dolnym końcu skośnego mostu.

Diody mocuje się do grzejników na przygotowanej warstwie miki.

Do montażu falownika potrzebna będzie chłodnica.

Jeżeli do dystrybucji strumienia używany jest mostek IRG4PC50W, zamiast miki należy zastosować pastę termoprzewodzącą.

Kierunek zacisków tranzystorów i diod jest ustawiony względem siebie. W szczelinie pomiędzy grzejnikami montowana jest płytka, która połączy wszystkie odcinki obwodu zasilania spawarki z elementami pośrednimi mostka. Należy pamiętać, że obliczone napięcie obwodu mocy wynosi 300 V. Moc wyładowana przez transformator musi trafić do obwodu, dla którego na płytce wlutowane są kondensatory 0,15 μF. Zainstalowanie tłumików i kondensatorów za transformatorem tłumi niepożądane przepięcia powstałe na skutek przepięć na wyjściu uzwojenia wtórnego.

Obecnie szeroko pożądaną spawarką jest falownik spawalniczy. Jego zaletami są funkcjonalność i wydajność. Możesz wykonać mini spawarkę własnymi rękami, bez żadnych specjalnych inwestycji finansowych (wydając tylko na materiały eksploatacyjne), jeśli rozumiesz budowę i działanie elektroniki. Dziś dobre falowniki są drogie, a tanie mogą rozczarować słabą jakością spawania. Przed samodzielnym zbudowaniem takiego narzędzia należy dokładnie przestudiować schemat.

Pierwszym etapem montażu jest uzwojenie transformatora

Do uzwojenia transformatora nadaje się blacha miedziana o szerokości 4 cm i grubości 0,3 mm. Drut miedziany może pracować w wysokich temperaturach. Jako warstwę termiczną można zastosować papier kasowy. Można używać papieru kserograficznego, ale jest on mniej trwały i może się rozerwać podczas nawijania.

Tkanina lakierowana jest uważana za najlepszy izolator. Zawsze pożądane jest, aby mieć co najmniej jedną warstwę do izolacji. W celu zapewnienia bezpieczeństwa elektrycznego urządzenia w uzwojeniach można umieścić płytki Textolit. Im lepsza izolacja między uzwojeniami, tym wyższe napięcie. Długość pasków papieru powinna być taka, aby obejmowały obwód uzwojenia z marginesem 2-3 cm na końcu.

Do uzwojenia nie można używać grubego drutu, ponieważ falownik działa na prądach o wysokiej częstotliwości. Rdzeń z grubego drutu nie będzie używany, co może prowadzić do przegrzania transformatora. Nie będzie działać nawet przez 5 minut.

Aby uniknąć takiego efektu „skóry”, należy zastosować przewodnik o większej powierzchni i minimalnej grubości. Taka powierzchnia dobrze przewodzi prąd i nie przegrzewa się.

Podczas ponownego nawijania zaleca się użycie 3 pasków miedzianych, które należy oddzielić od siebie płytką z fluoroplastycznego tworzywa sztucznego. Wszystko trzeba ponownie owinąć taśmą kasową jako warstwą termiczną. Papier ten ma wadę - ciemnieje po podgrzaniu. Ale mimo to nie pęka.

Zamiast blachy miedzianej można zastosować drut PEV o średnicy do 0,7 mm. Składa się z wielu żył, co jest jego główną zaletą. Jednak ta metoda nawijania jest gorsza niż miedź, ponieważ takie druty mają duże szczeliny powietrzne i nie pasują dobrze do siebie. Całkowite pole przekroju poprzecznego zmniejsza się, a przenikanie ciepła spowalnia. Podczas pracy z PEV projekt domowej spawarki własnymi rękami może mieć 4 uzwojenia:

• pierwotny, składający się ze stu zwojów (grubość PEV 0,3 mm);
• trzy uzwojenia wtórne: pierwsze zawiera 15 zwojów, drugie -15, trzecie -20.

Transformator i cały mechanizm muszą być wyposażone w wentylator. Odpowiednia jest chłodnica z jednostki systemowej o napięciu 220 woltów 0,15 A lub większym.

Obwód falownika spawalniczego DIY: cechy konstrukcyjne

Najpierw trzeba pomyśleć o wentylacji mechanizmu falownika, która zabezpieczy system przed przegrzaniem. W tym celu dobrze jest zastosować grzejniki z jednostek systemowych Pentium 4 i Athlon 64. Dziś można je kupić dość tanio.

Po nawinięciu transformatora podłącza się go do podstawy spawarki. Aby to zrobić, będziesz potrzebować kilku zszywek, które można wykonać z drutu (miedzi o średnicy co najmniej 3 mm).

Do wykonania płytek potrzebne będą PCB pokryte folią (o grubości około 1mm). Musisz zrobić małe szczeliny w każdej z desek. Pomogą zmniejszyć obciążenie zacisków diody. Należy je podłączyć w stronę zacisków tranzystorów. Jako warstwę pomiędzy grzejnikami a zaciskami połóż płytkę, która połączy mechanizm mostkowy z liniami energetycznymi. Każdy etap montażu urządzenia można sprawdzić korzystając z przybliżonego schematu domowego falownika spawalniczego:

Kondensatory należy przylutować do płytki. Może ich być około 14. Dzięki nim emisje z transformatora trafią do obwodu mocy.

Aby wyeliminować rezonansowe udary prądowe z transformatora, konieczne jest zainstalowanie tłumików, które będą zawierać kondensatory C15, C16. Konieczne jest stosowanie wyłącznie sprawdzonych urządzeń wysokiej jakości, ponieważ w falowniku funkcja tłumików jest bardzo istotna - zmniejszają one emisję rezonansową transformatora i zmniejszają straty IGBT podczas wyłączania. Najlepsze modele to SVV-81, K78-2. Cała moc przekazywana jest do tłumika, co kilkakrotnie zmniejsza wytwarzanie ciepła.

W przypadku, gdy podczas procesu lutowania konieczne jest monitorowanie i regulacja temperatury lub innych parametrów, pojawia się potrzeba nie prostej lutownicy, ale bardziej złożonego narzędzia. Aby to zrobić, nie musisz iść do sklepu; możesz złożyć stację lutowniczą własnymi rękami w domu.

Tutaj możesz dowiedzieć się, jak samodzielnie wykonać główne narzędzie stacji lutowniczej – lutownicę.

Wszystkie elementy urządzenia muszą być zamontowane na podstawie. Do jego produkcji nadaje się płyta getinax o grubości ½ cm. Na środku płyty wytnij okrągły otwór na wentylator, który będzie musiał być chroniony kratką.

Pomiędzy przewodami musi być przestrzeń powietrzna.

Na przedniej części podstawy należy wydobyć diody LED, uchwyty rezystora i przełącznika oraz zaciski kablowe. Cały ten mechanizm musi być wyposażony w „obudowę” na górze, do produkcji której odpowiedni jest plastik winylowy lub tekstolit (o grubości co najmniej 4 mm). Na uchwycie elektrody zamontowany jest przycisk, który wraz z podłączonym kablem musi być dobrze izolowany.

Sam proces montażu nie jest aż tak skomplikowany. Najważniejszym etapem jest ustawienie falownika spawalniczego. Czasami wymaga to pomocy specjalisty.

1. Najpierw potrzebny jest falownik podłącz zasilanie 15V do PWM. jednocześnie podłączyć jeden konwektor do zasilania, aby ograniczyć nagrzewanie się urządzenia i wyciszyć jego pracę.

Aby zamknąć rezystor, jest to konieczne podłącz przekaźnik. Jest podłączany, gdy kondensatory zakończą ładowanie. Zabieg ten znacznie ogranicza wahania napięcia przy podłączeniu falownika do sieci 220V. Jeśli przy bezpośrednim podłączeniu nie użyjesz rezystora, może nastąpić eksplozja.

Następnie sprawdź jak działają przekaźniki zwarcie rezystora kilka sekund po podłączeniu prądu do płytki PWM. Zdiagnozuj samą płytkę pod kątem obecności prostokątnych impulsów po zadziałaniu przekaźników.

Po Do mostka doprowadzone jest napięcie 15V. aby sprawdzić jego przydatność do użytku i poprawność montażu. Prąd nie powinien być większy niż 100mA. Ustaw prędkość na jałową.

Sprawdź poprawność montażu faz transformatora. Aby to zrobić, możesz użyć oscyloskopu 2-wiązkowego. Podłącz zasilanie do mostka z kondensatorów przez lampę 220V 200W, wcześniej ustaw częstotliwość PWM na 55 kHz, podłącz oscyloskop, spójrz na postać sygnału, upewnij się, że napięcie nie wzrasta powyżej 330 V.

Aby określić częstotliwość urządzenia, należy stopniowo zmniejszać częstotliwość PWM, aż na dolnym przełączniku IGBT pojawi się mały obrót. Zapisz ten wskaźnik, podziel go przez dwa i do otrzymanej sumy dodaj wartość częstotliwości przesycenia. Ostateczną sumą będą oscylacje częstotliwości roboczej transformatora.

Most powinien pobierać prąd w okolicach 150 mA. Światło z żarówki nie powinno być jasne; bardzo jasne światło może wskazywać na awarię uzwojenia lub błędy w konstrukcji mostu.

Transformator nie powinien generować żadnych efektów dźwiękowych. Jeśli są obecne, warto sprawdzić polaryzację. Możesz podłączyć zasilanie testowe do mostka za pośrednictwem jakiegoś urządzenia gospodarstwa domowego. Można używać czajnika o mocy 2200 W.

Przewody wychodzące z PWM powinny być krótkie, skręcone i umieszczone z dala od źródeł zakłóceń.

Stopniowo zwiększaj prąd falownik za pomocą rezystora. Pamiętaj, aby słuchać urządzenia i obserwować odczyty oscyloskopu. Dolny klawisz nie powinien wzrosnąć o więcej niż 500 V. Standardowy wskaźnik to 340 V. Jeśli występuje szum, IGBT może ulec awarii.

Rozpocznij spawanie od 10 sekund. Sprawdź grzejniki; jeśli są zimne, wydłuż spawanie do 20 sekund. Następnie można zwiększyć czas spawania do 1 minuty lub więcej.
Po zastosowaniu kilku elektrod transformator nagrzewa się. Po 2 minutach wentylator ostygnie i można ponownie przystąpić do pracy.

Montaż domowego falownika spawalniczego własnymi rękami na wideo

Falownik spawalniczy DIY: schematy i instrukcja montażu

Wykonanie falownika spawalniczego własnymi rękami jest całkiem możliwe, nawet bez głębokiej wiedzy z zakresu elektroniki i elektrotechniki; najważniejsze jest ścisłe przestrzeganie schematu i próba dobrego zrozumienia zasady działania takiego urządzenia. Jeśli wykonasz falownik, którego parametry techniczne i wydajność niewiele różnią się od modeli seryjnych, możesz zaoszczędzić przyzwoitą kwotę.

Domowy falownik spawalniczy

Nie powinieneś myśleć, że domowa maszyna nie da ci możliwości skutecznego wykonywania prac spawalniczych. Takie urządzenie, nawet zmontowane według prostego schematu, umożliwi spawanie elektrodami o średnicy 3–5 mm i długości łuku 10 mm.

Charakterystyka domowego falownika i materiałów do jego montażu

Montując falownik spawalniczy własnymi rękami za pomocą dość prostego obwodu elektrycznego, otrzymasz skuteczne urządzenie o następujących parametrach technicznych:

• pobór napięcia – 220 V;
• prąd dostarczany na wejście urządzenia wynosi 32 A;
• Prąd generowany na wyjściu urządzenia wynosi 250 A.

Schemat spawarki inwertorowej o tych charakterystykach obejmuje następujące elementy:

• jednostka mocy;
• sterowniki wyłącznika zasilania;
• blok mocy.

Zanim zaczniesz składać domowy falownik, musisz przygotować narzędzia robocze i elementy do tworzenia obwodów elektronicznych. Będziesz potrzebować:

• Zestaw wkrętaków;
• lutownica do łączenia elementów obwodów elektronicznych;
• piła do metalu do obróbki metalu;
• łączniki gwintowane;
• cienka blacha:
• elementy, z których będą tworzone obwody elektroniczne;
• druty i taśmy miedziane - do transformatorów uzwojeniowych;
• papier termiczny z kasy fiskalnej;
• włókno szklane;
• tekstolit;
• mika.

Do użytku domowego najczęściej montowane są falowniki, które działają ze standardowej sieci elektrycznej o napięciu 220 V. Jednak w razie potrzeby można wykonać urządzenie, które będzie działać z trójfazowej sieci elektrycznej o napięciu 380 V. Falowniki takie mają swoje zalety, z których najważniejszą jest wyższa Sprawność w porównaniu do urządzeń jednofazowych.

jednostka mocy

Jednym z najważniejszych elementów zasilania falownika spawalniczego jest transformator nawinięty na ferrycie Sh7x7 lub 8x8. To urządzenie zapewniające stabilne zasilanie napięciem składa się z 4 uzwojeń:

• pierwotny (100 zwojów drutu PEV o średnicy 0,3 mm);
• pierwszy wtórny (15 zwojów drutu PEV o średnicy 1 mm);
• drugie wtórne (15 zwojów drutu PEV o średnicy 0,2 mm);
• trzeci wtórny (20 zwojów drutu PEV o średnicy 0,3 mm).

Aby zminimalizować negatywny wpływ skoków napięcia, które regularnie występują w sieci elektrycznej, uzwojenia transformatora należy nawijać na całej szerokości ramy.

Proces uzwojenia transformatora mocy

Po ukończeniu uzwojenia pierwotnego i zaizolowaniu jego powierzchni włóknem szklanym, nawija się na niego warstwę drutu ekranującego, którego zwoje powinny go całkowicie przykryć. Zwoje drutu ekranującego (musi mieć taką samą średnicę jak drut uzwojenia pierwotnego) są wykonane w tym samym kierunku. Zasada ta dotyczy również wszystkich innych uzwojeń utworzonych na ramie transformatora. Powierzchnie wszystkich uzwojeń nawiniętych na ramę transformatora są również izolowane od siebie włóknem szklanym lub zwykłą taśmą maskującą.

Aby napięcie dostarczane z zasilacza do przekaźnika mieściło się w przedziale 20–25 V, należy dobrać rezystory do obwodu elektronicznego. Główną funkcją zasilacza falownika spawalniczego jest konwersja prądu przemiennego na prąd stały. W tym celu w zasilaczu zastosowano diody montowane w układzie „mostka ukośnego”.

Schemat zasilania falownika (kliknij aby powiększyć)

Podczas pracy diody takiego mostka bardzo się nagrzewają, dlatego należy je zamontować na radiatorach, które można wykorzystać jako elementy chłodzące ze starych komputerów. Aby zainstalować mostek diodowy, należy użyć dwóch grzejników: górna część mostka jest przymocowana do jednego grzejnika za pomocą mikowej przekładki, a dolna część jest przymocowana do drugiego za pomocą warstwy pasty termoprzewodzącej.

Zaciski diod, z których utworzony jest mostek, muszą być skierowane w tym samym kierunku, co zaciski tranzystorów, za pomocą których prąd stały zostanie przekształcony w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Przewody łączące te zaciski nie powinny być dłuższe niż 15 cm. Pomiędzy zasilaczem a zespołem inwertera, którego podstawą są tranzystory, znajduje się blacha przymocowana do korpusu urządzenia za pomocą spawania.

Mocowanie diod do grzejnika

Blok mocy

Podstawą jednostki napędowej falownika spawalniczego jest transformator, dzięki któremu zmniejsza się napięcie prądu o wysokiej częstotliwości i zwiększa się jego wytrzymałość. Aby wykonać transformator dla takiego bloku należy dobrać dwa rdzenie Ř20x208 2000 nm. Aby zapewnić odstęp między nimi, możesz użyć papieru gazetowego.

Uzwojenia takiego transformatora nie są wykonane z drutu, ale z taśmy miedzianej o grubości 0,25 mm i szerokości 40 mm.

Aby zapewnić izolację termiczną, każda warstwa jest owijana taśmą kasową, która wykazuje dobrą odporność na zużycie. Uzwojenie wtórne transformatora utworzone jest z trzech warstw pasków miedzianych, które są odizolowane od siebie taśmą fluoroplastyczną. Charakterystyka uzwojeń transformatora musi odpowiadać następującym parametrom: 12 zwojów x 4 zwoje, 10 m2. mm x 30 mkw. mm.

Wiele osób próbuje wykonać uzwojenia transformatora obniżającego z grubego drutu miedzianego, ale jest to błędne rozwiązanie. Transformator taki działa na prądy o wysokiej częstotliwości, które wtłaczane są na powierzchnię przewodnika nie nagrzewając jego wnętrza. Dlatego najlepszą opcją formowania uzwojeń jest przewodnik o dużej powierzchni, czyli szeroka taśma miedziana.

Domowy dławik wyjściowy falownika

Jako materiał termoizolacyjny można również zastosować zwykły papier, jednak jest on mniej odporny na zużycie niż taśma kasowa. Taśma ta ściemnieje pod wpływem podwyższonej temperatury, ale nie ma to wpływu na jej odporność na zużycie.

Transformator zasilacza podczas pracy nagrzewa się bardzo, dlatego aby wymusić jego ochłodzenie, konieczne jest zastosowanie chłodnicy, którą może być urządzenie stosowane wcześniej w jednostce systemowej komputera.

Jednostka inwertera

Nawet prosty falownik spawalniczy musi spełniać swoją główną funkcję - przekształcać prąd stały generowany przez prostownik takiego urządzenia w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Aby rozwiązać ten problem, stosuje się tranzystory mocy, które otwierają się i zamykają przy wysokich częstotliwościach.

Schemat ideowy jednostki inwertera (kliknij, aby powiększyć)

Lepiej jest zmontować jednostkę falownika urządzenia, która odpowiada za przekształcanie prądu stałego w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości, używając nie jednego mocnego tranzystora, ale kilku słabszych. Takie rozwiązanie konstrukcyjne ustabilizuje częstotliwość prądu, a także zminimalizuje skutki hałasu podczas wykonywania prac spawalniczych.

Obwód elektroniczny falownika spawalniczego zawiera także kondensatory połączone szeregowo. Są niezbędne do rozwiązania dwóch głównych problemów:

• minimalizacja emisji rezonansowych transformatora;
• ograniczenie strat w zespole tranzystorowym powstających przy jego wyłączeniu oraz ze względu na to, że tranzystory otwierają się znacznie szybciej niż zamykają (w tym momencie mogą wystąpić straty prądu, czemu towarzyszy nagrzewanie się przełączników zespołu tranzystorowego).

Zmontowana część elektroniczna falownika

System chłodzenia

Elementy mocy domowego obwodu falownika spawalniczego bardzo się nagrzewają podczas pracy, co może prowadzić do ich awarii. Aby temu zapobiec, oprócz grzejników, na których montowane są najgorętsze jednostki, konieczne jest zastosowanie wentylatorów odpowiedzialnych za chłodzenie.

Jeśli masz mocny wentylator, możesz obejść się tylko jednym, kierując strumień powietrza z niego do transformatora obniżającego napięcie. Jeśli używasz wentylatorów małej mocy ze starych komputerów, będziesz potrzebować ich około sześciu. Jednocześnie należy zainstalować trzy takie wentylatory obok transformatora zasilającego, kierując do niego przepływ powietrza z nich.

Mocny wentylator zapewni dobre chłodzenie elementów urządzenia

Aby zapobiec przegrzaniu domowego falownika spawalniczego, należy również zastosować czujnik temperatury, instalując go na najgorętszym grzejniku. Taki czujnik, jeśli grzejnik osiągnie temperaturę krytyczną, odetnie dopływ do niego prądu elektrycznego.
Aby system wentylacji inwertera działał efektywnie, jego obudowa musi posiadać odpowiednio zaprojektowane czerpnie powietrza. Kratki takich wlotów, przez które napływa powietrze do urządzenia, nie powinny być niczym zasłonięte.

Montaż falownika DIY

W przypadku domowego urządzenia inwertorowego musisz wybrać niezawodną obudowę lub wykonać ją samodzielnie, używając blachy o grubości co najmniej 4 mm. Jako podstawę, na której będzie montowany transformator spawalniczy inwertorowy, można zastosować blachę getinax o grubości co najmniej 0,5 cm. Sam transformator montowany jest na takiej podstawie za pomocą wsporników, które można wykonać samodzielnie z drutu miedzianego o średnicy o grubości 3 mm.

Fabrycznie wykonana obudowa przesuwna

Do tworzenia płytek elektronicznych dla urządzenia można zastosować folię PCB o grubości 0,5–1 mm. Instalując rdzenie magnetyczne, które podczas pracy nagrzewają się, należy zapewnić między nimi szczeliny niezbędne do swobodnej cyrkulacji powietrza.

Aby automatycznie sterować pracą falownika spawalniczego, należy zakupić i zainstalować w nim sterownik PWM, który będzie odpowiadał za stabilizację prądu i napięcia spawania. Aby ułatwić Ci pracę z domowym urządzeniem, musisz zainstalować elementy sterujące w przedniej części jego korpusu. Do elementów tych zalicza się przełącznik dwustabilny umożliwiający włączenie urządzenia, pokrętło z regulowanym rezystorem, za pomocą którego reguluje się prąd spawania, a także zaciski kablowe i diody sygnalizacyjne.

Przykład układu panelu przedniego falownika

Diagnostyka domowego falownika i jego przygotowanie do pracy

Wykonanie spawarki inwertorowej to połowa sukcesu. Równie ważnym zadaniem jest jego przygotowanie do pracy, podczas którego sprawdzane jest prawidłowe działanie wszystkich elementów oraz ich ustawienie.

Pierwszą rzeczą, którą musisz zrobić podczas sprawdzania domowego falownika spawalniczego, jest przyłożenie napięcia 15 V do sterownika PWM i jednego z wentylatorów chłodzących. Pozwoli to jednocześnie sprawdzić funkcjonalność sterownika i uniknąć przegrzania podczas takiego testu.

Sprawdzenie napięcia wyjściowego za pomocą testera

Po naładowaniu kondensatorów urządzenia do zasilania elektrycznego podłączany jest przekaźnik, który odpowiada za zamknięcie rezystora. Jeśli przyłożysz napięcie bezpośrednio do rezystora, omijając przekaźnik, może nastąpić eksplozja. Po zadziałaniu przekaźnika, co powinno nastąpić w ciągu 2-10 sekund po podaniu napięcia na sterownik PWM, należy sprawdzić, czy nie doszło do zwarcia rezystora.

Gdy działają przekaźniki układu elektronicznego, na płytce PWM należy wygenerować prostokątne impulsy i dostarczyć je do transoptorów. Można to sprawdzić za pomocą oscyloskopu. Należy również sprawdzić poprawność montażu mostka diodowego urządzenia, w tym celu przykłada się do niego napięcie 15 V (prąd nie powinien przekraczać 100 mA).

Fazy ​​transformatora mogły zostać nieprawidłowo podłączone podczas montażu urządzenia, co może skutkować nieprawidłową pracą falownika i generowaniem silnych zakłóceń. Aby temu zapobiec, należy sprawdzić prawidłowość podłączenia faz za pomocą oscyloskopu dwuwiązkowego. Jedna wiązka urządzenia jest podłączona do uzwojenia pierwotnego, druga do uzwojenia wtórnego. Fazy ​​impulsów, jeśli uzwojenia są podłączone prawidłowo, powinny być takie same.

Zastosowanie oscyloskopu do diagnozy falownika

Prawidłowość wykonania i podłączenia transformatora sprawdza się za pomocą oscyloskopu i podłączania urządzeń elektrycznych o różnych rezystancjach do mostka diodowego. Na podstawie szumu transformatora i odczytów oscyloskopu dochodzą do wniosku, że konieczne jest ulepszenie obwodu elektronicznego domowego urządzenia inwertorowego.

Aby sprawdzić, jak długo możesz nieprzerwanie pracować na domowym falowniku, musisz rozpocząć testowanie od 10 sekund. Jeżeli grzejniki urządzenia nie nagrzewają się podczas pracy przez taki czas, można wydłużyć ten okres do 20 sekund. Jeśli taki okres czasu nie wpłynie negatywnie na stan falownika, można wydłużyć czas pracy spawarki do 1 minuty.

Konserwacja domowego falownika spawalniczego

Aby urządzenie inwertorowe mogło służyć przez długi czas, należy je odpowiednio konserwować.

Jeśli falownik przestanie działać, należy otworzyć jego pokrywę i przedmuchać wnętrze odkurzaczem. Miejsca, w których pozostał kurz, można dokładnie oczyścić szczoteczką i suchą szmatką.

Pierwszą rzeczą, którą należy zrobić podczas diagnozowania falownika spawalniczego, jest sprawdzenie napięcia zasilania na jego wejściu. Jeżeli nie ma napięcia należy sprawdzić działanie zasilacza. Problemem w tej sytuacji może być również to, że przepaliły się bezpieczniki spawarki. Kolejnym słabym ogniwem falownika jest czujnik temperatury, którego w przypadku awarii nie wolno naprawiać, lecz wymienić.

Czujnik temperatury, który często zawodzi, zwykle umieszczony na bloku diody lub cewce indukcyjnej

Podczas wykonywania diagnostyki należy zwrócić uwagę na jakość połączeń elementów elektronicznych urządzenia. Źle wykonane połączenia możesz zidentyfikować wizualnie lub za pomocą testera. Jeżeli takie połączenia zostaną zidentyfikowane, należy je skorygować, aby uniknąć w przyszłości przegrzania i awarii falownika spawalniczego.

Tylko jeśli poświęcisz należytą uwagę konserwacji urządzenia inwertorowego, możesz liczyć na to, że będzie Ci ono służyć przez długi czas i umożliwi wykonywanie prac spawalniczych tak efektywnie i wydajnie, jak to tylko możliwe.

Falownik spawalniczy zrób to sam - zaoszczędź na zakupie drogiego sprzętu

Spawarki stały się częścią codziennego życia domowych rzemieślników. Tradycyjne transformatory są niedrogie, łatwe w naprawie, a ten projekt można wykonać ręcznie.

Mają jednak wadę - do spawania metalu grubszego niż karoseria wymagane są wysokie prądy. Daje to obciążenie po stronie uzwojenia pierwotnego 220 woltów, około 3-5 W.

Spawanie rury w mieszkaniu nie będzie możliwe, zgodnie z warunkami technicznymi moc wejściowa licznika jest ograniczona do 3,5-5 W. A w prywatnym domu gwarantowana jest utrata mocy.

Do pracy w warunkach domowych lepiej jest użyć falownika spawalniczego. To urządzenie ma mniejszą moc, kompaktowe wymiary i niewielką wagę.

Koszt takiej maszyny jest wyższy niż w przypadku konwencjonalnej maszyny transformatorowej. Dlatego wiele domowych „Kulibins” wykonuje falownik spawalniczy własnymi rękami.

W przeciwieństwie do transformatora, którego produkcja wiąże się z dużą masą i grubością uzwojenia wtórnego, falownik oferuje rozwiązanie innych problemów.

Obwód falownika spawalniczego może zszokować nawet doświadczonego radioamatora, nie mówiąc już o majsterkowiczu, którego wiedza ogranicza się do wymiany bezpiecznika.


Nie bój się. Kierując się instrukcją montażu, każdy radioamator, który potrafi trzymać lutownicę w dłoniach, złoży to urządzenie w kilka wolnych wieczorów.

Ważny! Falownik spawalniczy podczas pracy wykorzystuje prądy o wysokiej częstotliwości, dlatego niektóre elementy bardzo się nagrzewają.

Dowolny falownik. nawet mała moc wymaga wymuszonego chłodzenia. Do tego dochodzi odpowiednie rozmieszczenie podzespołów wewnątrz obudowy.

Oczywiście sama obudowa musi być wyposażona w otwory przepływowe do wentylacji. W przeciwnym razie zabezpieczenie termiczne (niezbędne wyposażenie) będzie stale działać.

Oferujemy do rozważenia opcje samodzielnego wykonania spawarki.

Falownik rezonansowy w obudowie fabrycznej

Jako powłokę możesz użyć znanego zasilacza komputerowego. Im starszy wiek, tym lepiej. 20 lat temu nie szczędzono metalu na ścianach, a gabaryty zasilaczy formatu AT były większe.

Od samego zasilacza wystarczy wentylator (jeśli jest w dobrym stanie) i radiatory chłodzące. Dlatego nie jesteśmy zainteresowani sprawnością podzespołów elektrycznych dawcy. W ten sposób taniej będzie to kupić.

Falownik zbudowany jest na używanych podzespołach ze starych monitorów i telewizorów. Jeśli nie masz dostępu do takich „rezerw”, kupowanie radioelementów na rynku nie obciąży zbytnio Twojego portfela.
Szczegółowa historia wykonania falownika spawalniczego własnymi rękami - wideo

Ważny! Przez te ścieżki przepływają prądy o natężeniu do 25 A; cienka miedź płytki drukowanej wypali się pod wpływem wysokiej temperatury.

Wszelkie obwody związane z jednostkami napędowymi należy dokładnie zlutować lutem ogniotrwałym. W przeciwnym razie części mogą zapalić się na skutek iskrzenia.

Kabel sieciowy ma przekrój co najmniej 2,5 kwadratu

Wyłącznik wejściowy musi być zaprojektowany na prąd obciążenia plus 50%. W naszym przypadku - 16A

Obwody wysokiego napięcia wykonane są w podwójnej izolacji: na przewody nałożone są ognioodporne kambryny na bazie miki lub włókna szklanego

Dławik rezonansowy nie powinien mieć metalowej obudowy. Mocowanie wyłącznie na zaciskach - bez metalowych wsporników. W przeciwnym razie zakłócenia naruszą jego parametry

Warunkiem wstępnym jest płynna, wymuszona wentylacja

Diody mocy wyjściowej muszą być chronione przed przebiciem napięcia. Zwykle stosuje się łańcuchy RC.

Ważny! Niezastosowanie się do wymogów bezpieczeństwa podczas instalowania elektroniki mocy spowoduje uszkodzenie sprzętu, a w najgorszym przypadku obrażenia ciała.

Ustaliliśmy dla siebie parametry przyszłej spawarki:

• Prąd obciążenia wyjściowego: 5 – 120A
• Napięcie obwodu otwartego 90 V
• Czas obciążenia dla elektrod 2 mm – 100%, dla elektrod 3 mm – 80%. (przy wysokich temperaturach powietrza czas chłodzenia wydłuża się o 20% -50%)
• Pobór prądu wejściowego: nie więcej niż 10A
• Waga bez kabli zasilających 2 kg
• regulator prądu
• Charakterystyka prądowo-napięciowa spada. Dlatego możesz pracować w trybie półautomatycznym z CO2.

Jest to dość prosty falownik spawalniczy, mimo że obwód jest nasycony:


Wszystkie wartości podstawy elementu pokazano na schemacie, nie ma sensu powielać ich na osobnej liście. Serce oscylatora głównego zmontowano na popularnym chipie SG3524.

Stosowany jest w zasilaczach do komputerowych zasilaczy awaryjnych. Możesz usunąć część ze spalonego UPS.

Cechą szczególną falownika jest wyjątkowo niski pobór mocy (oczywiście jak na standardy spawacza) - nie więcej niż 2,5 W. Dzięki temu można go używać nie tylko w garażu, ale także w mieszkaniu z wyłącznikiem wejściowym 16A.

Transformator mocy jest montowany przy użyciu rdzeni E42. Instalacja jest pionowa, w przeciwnym razie nie zmieści się do obudowy. Takie rdzenie są obecne w dużych ilościach w starych monitorach lampowych i w zasadzie nie brakuje ich. Aby zrobić jeden transformator, będziesz musiał „wypatroszyć” 6 monitorów.

Z tych samych części (które pozostaną po zdemontowanych transformatorach) wykonujemy dławik. Rdzenie pozostałych podzespołów wykonane są ze standardowego ferrytu 2000 NM.


Podstawą jednostki napędowej są mocne diody i tranzystory, które wymagają rozpraszania ciepła. Można je instalować na grzejnikach z zasilacza (w którym montowany jest falownik) lub zbierać z tych samych starych monitorów komputerowych.


Przed włączeniem wzmacniacza napięcia prędkość biegu jałowego utrzymuje się na poziomie 35 V. Dzięki tak niskiemu napięciu sekcja mocy nie jest przeciążana. Długość uchwyconego łuku wynosi 3-4 mm. Jest to komfortowa wartość, która pozwala na pewną pracę nawet początkującym spawaczom.

Wyprostowane napięcie ma kształt sinusa (jest to cecha falowników rezonansowych). W celu ostatecznego wygładzenia półfal należy ułożyć kable wyjściowe w rurkach ferrytowych o indukcyjności 3-4 mkH. Możesz użyć pierścieni filtrujących z tego samego zasilacza komputera i ułożyć drut w 2 zwojach.


Dodatkowe uzwojenie transformatora dodaje napięcie, dzięki czemu w momencie rozpoczęcia pracy łuk zajarza się natychmiastowo, niezależnie od warunków atmosferycznych. Najważniejsze jest wysokiej jakości powłoka elektrod.

Przekładniki prądowe są podłączone w uzwojeniu wtórnym. Jest to cecha konstrukcyjna obwodu - w uzwojeniu pierwotnym maksymalny prąd jest możliwy tylko podczas powstawania rezonansu.

Ochrona falownika

Przywieraniu elektrod zapobiega tranzystor polowy IRF510. Diagram wyraźnie pokazuje ten obszar. Zapewniają również płynny start. Należy pamiętać, że takie urządzenie zwiększa komfort pracy niedoświadczonego spawacza.

W układzie SG3524 wejście wyłączające zostaje przerwane w trzech przypadkach:

1. Zadziałał czujnik termiczny
2. Blokowanie przez obwód tranzystorowy w przypadku zwarcia
3. Wyłączyć za pomocą przełącznika.

Ważny! Domowy falownik spawalniczy nie posiada fabrycznego certyfikatu bezpieczeństwa. Dlatego za ochronę operatora odpowiada twórca urządzenia.

Projekt uwzględnia kluczowe względy bezpieczeństwa i nie należy go z niego wykluczać. Obudowa nie powinna mieć dodatkowych otworów (z wyjątkiem wentylacji) i otwartych wnęk. Zaciski wyjściowe mocy są instalowane na odpornych na wysoką temperaturę trwałych izolatorach.


Wynik:
Możliwe jest złożenie falownika własnymi rękami. Nie daj się zastraszyć dużą ilością szczegółów w obwodzie – to zmartwienie programisty. Nie ma konieczności regulacji gotowego produktu, spawarka jest od razu gotowa do użycia. Pod warunkiem, że wszystko dobrze przylutujesz i ułożysz moduły w obudowie.

Montaż spawania inwertorowego krok po kroku

Spawanie inwertorowe zrób to sam jest bardzo proste

Spawanie inwertorowe jest nowoczesnym urządzeniem, które cieszy się dużą popularnością ze względu na niewielką wagę urządzenia i jego gabaryty. Mechanizm falownika opiera się na zastosowaniu tranzystorów polowych i wyłączników mocy. Aby zostać właścicielem spawarki, możesz odwiedzić dowolny sklep z narzędziami i kupić tak przydatną rzecz. Ale istnieje o wiele bardziej ekonomiczny sposób, który wynika z tworzenia spawania inwertorowego własnymi rękami. Jest to druga metoda, na którą zwrócimy uwagę w tym materiale i zastanowimy się, jak wykonać spawanie w domu, co jest do tego potrzebne i jak wyglądają schematy.

Cechy pracy falownika

Spawarka inwertorowa to nic innego jak zasilacz, taki jaki obecnie stosuje się w nowoczesnych komputerach. Na czym opiera się działanie falownika? W falowniku obserwuje się następujący obraz konwersji energii elektrycznej:

2) Prąd o stałej sinusoidzie jest przekształcany w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości.

3) Wartość napięcia maleje.

4) Prąd jest prostowany przy zachowaniu wymaganej częstotliwości.

Lista takich przekształceń obwodów elektrycznych jest konieczna, aby móc zmniejszyć wagę urządzenia i jego gabaryty. Przecież, jak wiadomo, stare spawarki, których zasada opiera się na obniżeniu napięcia i zwiększeniu prądu na uzwojeniu wtórnym transformatora. W rezultacie, ze względu na dużą wartość prądu, obserwuje się możliwość spawania łukowego metali. Aby prąd wzrósł, a napięcie spadło, liczba zwojów na uzwojeniu wtórnym jest zmniejszana, ale zwiększa się przekrój przewodu. Dzięki temu można zauważyć, że spawarka transformatorowa ma nie tylko znaczne wymiary, ale także przyzwoitą wagę.

Aby rozwiązać ten problem, zaproponowano opcję wykonania spawarki wykorzystującej obwód inwertera. Zasada działania falownika polega na zwiększeniu częstotliwości prądu do 60 lub nawet 80 kHz, zmniejszając w ten sposób wagę i wymiary samego urządzenia. Do wdrożenia spawarki inwertorowej wystarczyło kilkutysięczne zwiększenie częstotliwości, co stało się możliwe dzięki zastosowaniu tranzystorów polowych.

Tranzystory zapewniają komunikację między sobą na częstotliwości około 60-80 kHz. Tranzystorowy obwód zasilania otrzymuje stałą wartość prądu, co zapewnia zastosowanie prostownika. Mostek diodowy służy jako prostownik, a kondensatory zapewniają wyrównanie napięcia.

Prąd przemienny przekazywany po przejściu przez tranzystory do transformatora obniżającego napięcie. Ale jednocześnie jako transformator wykorzystuje się setki razy mniejszą cewkę. Po co stosować cewkę, ponieważ częstotliwość prądu dostarczanego do transformatora jest już zwiększona 1000 razy dzięki tranzystorom polowym. W rezultacie otrzymujemy podobne dane jak przy spawaniu transformatorowym, tylko z dużą różnicą w masie i wymiarach.

Co jest potrzebne do montażu falownika

Aby samodzielnie zmontować spawanie inwertorowe, musisz wiedzieć, że obwód jest przede wszystkim zaprojektowany na napięcie 220 woltów i prąd 32 amperów. Po konwersji energii prąd wyjściowy wzrośnie prawie 8 razy i osiągnie 250 amperów. Prąd ten jest wystarczający do utworzenia mocnego szwu z elektrodą w odległości do 1 cm. Aby wdrożyć zasilacz typu inwerterowego, należy użyć następujących elementów:

1) Transformator składający się z rdzenia ferrytowego.

2) Uzwojenie transformatora pierwotnego 100 zwojami drutu o średnicy 0,3 mm.

3) Trzy uzwojenia wtórne:

— wewnętrzne: 15 zwojów i średnica drutu 1 mm;

- średni: 15 zwojów i średnica 0,2 mm;

— zewnętrzna: 20 zwojów i średnica 0,35 mm.

Ponadto do montażu transformatora potrzebne będą następujące elementy:

- druty miedziane;

— stal elektrotechniczna;

- bawełniany materiał.

Jak wygląda obwód spawania inwertorowego?

Aby zrozumieć, czym jest spawarka inwertorowa, należy wziąć pod uwagę schemat przedstawiony poniżej.

Obwód elektryczny spawania inwertorowego

Wszystkie te elementy należy połączyć, aby w ten sposób uzyskać spawarkę, która będzie niezastąpionym pomocnikiem podczas wykonywania prac hydraulicznych. Poniżej znajduje się schemat ideowy spawania inwertorowego.

Schemat zasilania spawania inwertorowego

Płytka na której znajduje się zasilacz urządzenia montowana jest oddzielnie od sekcji zasilającej. Separator pomiędzy częścią zasilającą a zasilaczem stanowi blacha połączona elektrycznie z korpusem urządzenia.

Do sterowania bramkami stosuje się przewodniki, które należy przylutować blisko tranzystorów. Przewodniki te są połączone ze sobą parami, a przekrój tych przewodników nie odgrywa szczególnej roli. Jedyne, na co należy zwrócić uwagę, to długość przewodów, która nie powinna przekraczać 15 cm.

Dla osoby nieobeznanej z podstawami elektroniki odczytanie tego rodzaju układu jest problematyczne, nie mówiąc już o przeznaczeniu każdego elementu. Dlatego jeśli nie masz umiejętności pracy z elektroniką, lepiej poprosić znajomego specjalistę, aby pomógł ci to rozgryźć. Dla przykładu poniżej znajduje się schemat części mocy spawarki inwertorowej.

Schemat części mocy spawania inwertorowego

Jak złożyć spawanie inwertorowe: opis krok po kroku + (wideo)

Aby zmontować spawarkę inwertorową, należy wykonać następujące etapy pracy:

1) Rama. Jako obudowę do spawania zaleca się użycie starej jednostki systemowej komputera. Najlepiej nadaje się, ponieważ ma wymaganą liczbę otworów do wentylacji. Można wykorzystać stary 10-litrowy kanister, w którym można wyciąć otwory i umieścić chłodnicę. Aby zwiększyć wytrzymałość konstrukcji, należy od obudowy systemu umieścić metalowe narożniki, które mocuje się za pomocą połączeń śrubowych.

2) Montaż zasilacza. Ważnym elementem zasilacza jest transformator. Jako podstawę transformatora zaleca się stosowanie ferrytu 7x7 lub 8x8. W przypadku uzwojenia pierwotnego transformatora konieczne jest nawinięcie drutu na całą szerokość rdzenia. Ta istotna cecha wpływa na lepszą pracę urządzenia w przypadku wystąpienia skoków napięcia. Jako drut należy koniecznie zastosować przewody miedziane PEV-2, a w przypadku braku szyny zbiorczej przewody łączy się w jedną wiązkę. Do izolacji uzwojenia pierwotnego stosuje się włókno szklane. Na górze, po warstwie włókna szklanego, należy nawinąć zwoje drutów ekranujących.

Transformator z uzwojeniem pierwotnym i wtórnym do tworzenia spawania inwertorowego

3) Część mocy. Transformator obniżający napięcie działa jako jednostka napędowa. Jako rdzeń transformatora obniżającego stosuje się dwa rodzaje rdzeni: Ш20х208 2000 nm. Ważne jest zapewnienie odstępu pomiędzy obydwoma elementami, co rozwiązuje się poprzez umieszczenie papieru gazetowego. Uzwojenie wtórne transformatora charakteryzuje się zwojami uzwojenia w kilku warstwach. Konieczne jest ułożenie trzech warstw drutów na uzwojeniu wtórnym transformatora, a pomiędzy nimi instalowane są uszczelki fluoroplastyczne. Ważne jest, aby pomiędzy uzwojeniami umieścić wzmocnioną warstwę izolacyjną, która zapobiegnie przebiciu napięcia na uzwojeniu wtórnym. Konieczne jest zainstalowanie kondensatora o napięciu co najmniej 1000 woltów.

Transformatory do uzwojenia wtórnego ze starych telewizorów

Aby zapewnić cyrkulację powietrza pomiędzy uzwojeniami, konieczne jest pozostawienie szczeliny powietrznej. Przekładnik prądowy jest zamontowany na rdzeniu ferrytowym, który jest podłączony do obwodu do linii dodatniej. Rdzeń należy owinąć papierem termicznym, dlatego najlepiej zastosować jako ten papier taśmę kasową. Diody prostownicze przymocowane są do aluminiowej płyty radiatora. Wyjścia tych diod należy podłączyć gołymi przewodami o przekroju 4 mm.

3) Jednostka inwertera. Głównym celem systemu inwerterowego jest konwersja prądu stałego na prąd przemienny o wysokiej częstotliwości. Aby zapewnić wzrost częstotliwości, stosuje się specjalne tranzystory polowe. W końcu to tranzystory otwierają się i zamykają przy wysokich częstotliwościach.

Zaleca się stosowanie więcej niż jednego mocnego tranzystora, jednak najlepiej jest zastosować obwód oparty na 2 słabszych. Jest to konieczne, aby móc ustabilizować aktualną częstotliwość. Obwód nie może obejść się bez kondensatorów, które są połączone szeregowo i umożliwiają rozwiązanie następujących problemów:

Falownik z płytą aluminiową

4) System chłodzenia. Wentylatory chłodzące należy zamontować na ściance obudowy i do tego można wykorzystać chłodnice komputerowe. Są niezbędne, aby zapewnić chłodzenie elementów roboczych. Im więcej wentylatorów użyjesz, tym lepiej. W szczególności konieczne jest zainstalowanie dwóch wentylatorów do nadmuchu transformatora wtórnego. Jedna chłodnica będzie dmuchać na chłodnicę, zapobiegając w ten sposób przegrzaniu elementów roboczych - diod prostowniczych. Diody montuje się na grzejniku w następujący sposób, jak pokazano na zdjęciu poniżej.

Mostek prostowniczy na chłodnicy

Zaleca się montaż go na samym elemencie grzejnym. Czujnik ten zostanie uruchomiony po osiągnięciu krytycznej temperatury nagrzania elementu roboczego. Po uruchomieniu zasilanie urządzenia inwertera zostanie wyłączone.

Wydajny wentylator do chłodzenia urządzenia inwerterowego

Podczas pracy spawanie inwertorowe nagrzewa się bardzo szybko, dlatego obecność dwóch wydajnych chłodnic jest warunkiem wstępnym. Te chłodnice lub wentylatory znajdują się na korpusie urządzenia, aby pracować w celu wywiewania powietrza.

Świeże powietrze dostanie się do układu dzięki otworom w korpusie urządzenia. Jednostka systemowa ma już te otwory, a jeśli używasz innego materiału, nie zapomnij zapewnić przepływu świeżego powietrza.

5) Lutowanie płytki jest czynnikiem kluczowym, ponieważ na płytce opiera się cały obwód. Ważne jest, aby diody i tranzystory instalować na płytce w przeciwnych kierunkach. Płytkę montuje się bezpośrednio pomiędzy grzejnikami chłodzącymi, za pomocą których podłączony jest cały obwód urządzeń elektrycznych. Obwód zasilający zaprojektowano na napięcie 300 V. Dodatkowe ułożenie kondensatorów o pojemności 0,15 μF umożliwia zrzucenie nadmiaru mocy z powrotem do obwodu. Na wyjściu transformatora znajdują się kondensatory i tłumiki, za pomocą których tłumione są przepięcia na wyjściu uzwojenia wtórnego.

6) Konfigurowanie i debugowanie pracy. Po zmontowaniu spawania inwertorowego konieczne będzie wykonanie kilku dodatkowych procedur, w szczególności ustawienie działania urządzenia. Aby to zrobić, podłącz napięcie 15 woltów do PWM (modulator szerokości impulsu) i zasil chłodnicę. Dodatkowo podłączony do obwodu przekaźnika poprzez rezystor R11. Przekaźnik podłącza się do obwodu, aby uniknąć skoków napięcia w sieci 220 V. Należy koniecznie monitorować zadziałanie przekaźnika, a następnie podać zasilanie na PWM. W rezultacie należy zaobserwować obraz, w którym prostokątne obszary na wykresie PWM powinny zniknąć.

Urządzenie domowego falownika z opisem elementów

Można ocenić, czy obwód jest prawidłowo podłączony, jeśli podczas konfiguracji przekaźnik wyprowadza prąd 150 mA. Jeśli zostanie zaobserwowany słaby sygnał, oznacza to, że połączenie płytki jest nieprawidłowe. Może nastąpić awaria w jednym z uzwojeń, dlatego w celu wyeliminowania zakłóceń konieczne będzie skrócenie wszystkich przewodów zasilających.

Spawanie inwertorowe w obudowie systemu komputerowego

Sprawdzenie funkcjonalności urządzenia

Po zakończeniu wszystkich prac montażowych i debugowania pozostaje jedynie sprawdzenie funkcjonalności powstałej spawarki. W tym celu urządzenie zasilane jest z zasilacza 220 V, następnie ustawiane są wysokie wartości prądu, a odczyty weryfikowane są za pomocą oscyloskopu. W dolnej pętli napięcie powinno mieścić się w granicach 500 V, ale nie więcej niż 550 V. Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie przy ścisłym doborze elektroniki, wskaźnik napięcia nie przekroczy 350 V.

Teraz możesz sprawdzić spawanie w akcji, do którego używamy niezbędnych elektrod i przecinamy szew, aż elektroda całkowicie się wypali. Następnie ważne jest monitorowanie temperatury transformatora. Jeśli transformator po prostu się zagotuje, obwód ma swoje wady i lepiej nie kontynuować procesu pracy.

Po przecięciu 2-3 szwów grzejniki nagrzeją się do wysokiej temperatury, dlatego ważne jest, aby pozwolić im ostygnąć. Aby to zrobić, wystarczy 2-3 minutowa przerwa, w wyniku której temperatura spadnie do optymalnej wartości.

Sprawdzanie spawarki

Jak korzystać z domowego urządzenia

Po podłączeniu do obwodu domowego urządzenia sterownik automatycznie ustawi określoną siłę prądu. Jeśli napięcie przewodu jest mniejsze niż 100 woltów, oznacza to awarię urządzenia. Będziesz musiał zdemontować urządzenie i ponownie sprawdzić poprawność montażu.

Za pomocą tego typu spawarki można lutować nie tylko metale żelazne, ale także metale nieżelazne. Aby złożyć spawarkę, będziesz potrzebować nie tylko wiedzy z podstaw elektrotechniki, ale także wolnego czasu na realizację pomysłu.

(1 oceny, średnia: 5,00 z 5)

Schemat prostego falownika spawalniczego

Dzień dobry panowie radioamatorzy. Każdy radioamator, i to nie tylko w swojej praktyce, staje przed problemem łączenia metalu i to o takiej grubości, że lutownica nie jest już potrzebna. Miałem ten sam problem, więc opowiem jak zmontowałem falownik spawalniczy. Ale od razu ostrzegam, urządzenie nie jest lekkie. Jeśli nigdy nie pracowałeś z konwerterami, nie powinieneś zajmować się tak skomplikowanym obwodem.

Obwód falownika do prac spawalniczych

Zacząłem dawno temu zajmować się elektroniką mocy, od falowników samochodowych po spawarki 160-amperowe! Ponieważ sam jest studentem i nie ma zbyt dużo pieniędzy, wybrał schemat z dobrą powtarzalnością i małą liczbą części!

Wziąłem kondensatory mocy od robota, wziąłem tam też kilka wentylatorów z chłodnic, dobrze się nadają, ponieważ są szybkie i zapewniają dobry przepływ powietrza, jeden wentylator, który wziąłem, był duży, ale nie tak szybki, wydmuchuje ciepłe powietrze.

Główny układ oscylatora to UC3842, można również użyć UC3843. UC3845, do wzmocnienia tranzystora mocy zastosowałem parę komplementarną KT972-KT973, wyłącznik zasilania irg4pf50w spalił jeden, ale nic, jest ich sporo na rynku radiowym :)

Tory zasilające wzmocniono drutem miedzianym. Nie fotografowałem procesu nawijania transformatora, powiem tylko, że uzwojenie pierwotne to 32 zwoje drutu 1,5 mm, uzwojenie wtórne to pętla z kineskopu, pasuje idealnie! Przeczytaj o transformatorach na pierścieniach ferrytowych tutaj.

Aparatik okaże się ogólnie mały, dokładnie taki, jaki jest potrzebny do pracy na wsi. Jestem bardzo zadowolony z rezultatu. Pozdrawiam serdecznie, Felietonista.

Spawarki inwertorowe znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie ze względu na wysoką wydajność i niewielką wagę. Jednak nie każdy może sobie pozwolić takie narzędzie. Jedynym wyjściem jest wykonanie falownika spawalniczego własnymi rękami. W Internecie można znaleźć wiele schematów takich urządzeń. Wiele z nich jest skomplikowanych i kosztownych, ale są też modele budżetowe.

Ogólne informacje o falowniku spawalniczym

Tradycyjne spawarki mają dość niską cenę i są łatwe w naprawie, jednak bardzo istotną wadą jest nie tylko ich waga, ale także zależność od napięcia. Wejście licznika elektronicznego jest ograniczone do mocy od 4 do 5 kW. Do spawania grubego metalu maszyna zużywa znaczną moc i często praca staje się niemożliwa. Zastąpiły je spawarki inwertorowe.

Przeznaczenie i cechy użytkowe

Służy do prac spawalniczych w domu, a także w przedsiębiorstwach zapewnia stabilne spalanie i utrzymywanie łuku spawalniczego przy użyciu prądu o wysokiej częstotliwości (innej niż 50 Hz).

Falownik spawalniczy jest zwykłym zasilaczem impulsowym, którego działanie opiera się na następujących zasadach:

1. Napięcie wejściowe (zasilanie sieciowe spawarki inwertorowej wynosi 220 V AC) jest przetwarzane na prąd stały.
2. Prąd stały jest przekształcany w prąd przemienny o wysokiej częstotliwości.
3. Proces konwersji napięcia następuje poprzez jego redukcję.
4. Prostowanie i konwersja prądu do operacji spawalniczych przy zachowaniu częstotliwości.

Dzięki tym punktom zmniejsza się waga i wymiary urządzenia. Aby zmontować spawanie inwertorowe własnymi rękami, musisz znać zasadę działania tego urządzenia.

Zasada działania urządzenia

W poprzednich modelach głównym elementem był ogromny transformator mocy o dużej mocy, który umożliwiał uzyskanie dużych prądów w uzwojeniu wtórnym, niezbędnych do prac spawalniczych. Aby uzyskać taki prąd konieczne jest zastosowanie drutu o dużej średnicy, co wpływa na masę spawarki.

Wraz z wynalezieniem zasilacza impulsowego okazało się, że łatwiej jest rozwiązać problem wagi i rozmiaru, ponieważ rozmiar i waga samego transformatora zmniejszają się kilkadziesiąt lub setki razy. Na przykład, zwiększając częstotliwość 6 razy, możesz zmniejszyć wymiary transformatora i 3 razy. Prowadzi to do znacznych oszczędności materiałowych.

Dzięki mocnym kluczowym tranzystorom zastosowanym w obwodzie falownika przełączanie odbywa się z częstotliwością od 50 do 80 kHz. Tranzystory te działają tylko przy stałym napięciu.

Jak wiadomo z kursu fizyki, aby uzyskać stałe napięcie, stosuje się najprostsze urządzenie półprzewodnikowe - diodę. Dioda przepuszcza prąd w jednym kierunku, odcinając ujemne wartości napięcia sinusoidalnego. Ale użycie jednej diody prowadzi do dużych strat, dlatego stosuje się grupę składającą się z mocnych diod, co nazywa się mostkiem diodowym.

Na wyjściu mostka diodowego wytwarzane jest stałe, pulsujące napięcie. Aby uzyskać normalne napięcie prądu stałego, stosuje się filtr kondensatorowy. Po tych przekształceniach na wyjściu filtra pojawia się napięcie stałe o wartości ponad 220 V.

Blok składający się z mostka prostowniczego i elementów filtrujących nazywany jest zasilaczem (PSU).

Zasilacz służy jako źródło zasilania obwodu falownika. Tranzystory podłączone są do transformatora obniżającego napięcie, który jest impulsowy i pracuje w zakresie częstotliwości od 50 do 90 kHz. Moc takiego transformatora jest w przybliżeniu taka sama jak jego ogromnego brata - transformatora spawalniczego.

Modernizacja takiego urządzenia staje się lżejszy, ponieważ ze względu na swój rozmiar i wagę istnieją dodatkowe możliwości zwiększenia stabilności spawarki.

Istnieje ogromna liczba domowych falowników spawalniczych, których obwody różnią się funkcjonalnością i metodami instalacji. Przeanalizujmy szczegółowo każdy z domowych modeli.

Produkcja falownika rezonansowego

Jako podstawę należy zastosować zasilacz komputerowy w formacie AT, który będzie wymagał chłodnicy i grzejników. Części pobierane są z podstawowej bazy monitorów i telewizorów, w przypadku braku ich dokupuje się je na rynku. Wszystkie komponenty są tanie.

Następnie musisz zdecydować o parametrach spawania inwertorowego własnymi rękami. Możliwe jest również wykorzystanie następujących cech:

Schemat wyposażenia

Główna część - oscylator główny - jest zamontowana na mikroukładzie SG3524, który jest stosowany we wszystkich zasilaczach bezprzerwowych. Falownik charakteryzuje się niskim poborem mocy wynoszącym około 2,5 kW, dzięki czemu można go zastosować w mieszkaniu.

Transformator należy zmontować oraz rdzenie typu E42, które są stosowane w starych monitorach lampowych. Do produkcji potrzeba około 5 sztuk takich transformatorów.

Do dławika należy zastosować inny transformator. Pozostałe elementy indukcyjne zmontowano z rdzenia typu 2000NM. Diody i tranzystory należy montować na grzejnikach z KTP-8 lub innym rodzajem pasty termoprzewodzącej. Napięcie obwodu otwartego wynosi około 36 V przy długim łuku od 4 do 5 mm, co pozwala początkującym budowniczym na pracę z nim. Kable wyjściowe należy ułożyć w rurkach ferrytowych lub pierścieniach ferrytowych zasilacza.

Cechą konstrukcyjną obwodu jest występowanie maksymalnego prądu w uzwojeniu I podczas rezonansu.

Schemat 1 - Schemat spawalniczego falownika rezonansowego

Dzięki niewielkiej wadze i gabarytom możliwa staje się modernizacja urządzenia.

Zapobieganie przyklejaniu się elektrod

W tym przypadku zastosowano tranzystor IRF510, który jest tranzystorem polowym. Ponadto zapewnia również miękki start i przerwanie wejścia na chipie SG3524:

1. Gdy temperatura jest wysoka, zostaje uruchomiony czujnik temperatury.
2. Wyłączyć za pomocą przełącznika.
3. Blokowanie w przypadku zwarcia (zwarcia).

Proste urządzenie spawalnicze

Model ten jest przeznaczony na napięcie 220 V i prąd 32A, po konwersji jego wartość osiągnie 280A. Wartość ta wystarcza do uzyskania mocnego szwu w odległości do 1,5 centymetra.

Schemat i komponenty

Głównym elementem jest transformator, który jest dość trudny do wykonania, ale całkiem wykonalny.

Podstawowe dane:

1. Składa się z rdzenia ferrytowego (7x7 lub 8x8).
2. Uzwojenie pierwotne ma około 100 zwojów, a jego średnica wynosi 0,3 mm.
3. Uzwojenia wtórne - 3 sztuki: 15 zwojów i średnica drutu 1 mm; 15 zwojów - 0,2 mm; 20 zwojów - 0,35 mm.
4. Materiały na transformator: druty miedziane o odpowiedniej średnicy, włókno szklane, tekstolit, stal elektrotechniczna (do rudy żelaza), materiał bawełniany.

Aby jasno zrozumieć zasadę działania, należy dokładnie przestudiować schemat głównych elementów.

Rysunek 1 - Schemat blokowy spawarki inwertorowej

Objaśnienie diagramu:

Zasilacz i sekcja zasilania

Blok składający się z transformatora, prostownika i filtra (lub układu filtrów) wykonany jest oddzielnie od części mocy.

Schemat 2 - Schemat ideowy zasilacza

Przewody (o długości nie większej niż 15 cm) sterujące bramkami tranzystorów należy przylutować bliżej tych ostatnich, a przewody łączy się ze sobą parami, ich przekrój nie ma znaczenia.

Podstawą zespołu napędowego jest transformator obniżający napięcie z rdzeniem Ř20×208 2000 nm, którego uzwojenie II nawinięte jest na kilka warstw drutu, którego izolacja nie ulega uszkodzeniu. Część wtórną należy nawinąć w następujący sposób, izolując warstwy: 3 warstwy, a następnie uszczelkę fluoroplastyczną, następnie ponownie 3 warstwy i ponownie uszczelkę fluoroplastyczną. Odbywa się to w celu zwiększenia odporność na przeciążenia. Następnie umieść kondensator o napięciu co najmniej 1000 V na uzwojeniu II.

Aby zapewnić cyrkulację powietrza pomiędzy warstwami uzwojeń, należy zamontować przekładnik prądowy podłączony do plusa na rdzeniu ferrytowym, a jego rdzeń należy owinąć papierem termicznym (taśmą kasową). Przymocuj diody prostownicze do chłodnicy.

Schemat 3 - Część mocy falownika

Jednostka inwerterowa i chłodzenie

Głównym celem jednostki inwertorowej jest proces konwersji prądu bezpośredniego na przemienny o wysokiej częstotliwości. Wykorzystuje się do tego mocne tranzystory, chociaż w niektórych przypadkach można zastąpić mocniejszy 2 lub więcej tranzystorami średniej mocy.

Ważnym elementem całego urządzenia jest w miarę dobre chłodzenie. Aby to zrobić, powinieneś użyć chłodnicy ze sprzętu komputerowego, ale nie powinieneś ograniczać się do jednej, ponieważ konieczne jest zapewnienie wystarczającego chłodzenia obwodu mocy, którego grzejniki służą do usuwania ciepła, ale ciepło to musi zostać rozproszone . Dla pełnej ochrony konieczne jest zamontowanie czujnika temperatury (montowanego na elemencie grzejnym), dzięki któremu nastąpi odłączenie zasilania.

Lutowanie, konfiguracja i testowanie wydajności

Lutowanie jest czynnikiem kluczowym, gdyż odpowiednie rozmieszczenie części zadecyduje o wielkości całego produktu i możliwości optymalnego chłodzenia. Diody i tranzystory są instalowane w przeciwnych kierunkach. Obwód wejściowy zaprojektowano z marginesem około 300 V.

Aby skonfigurować potrzebną operację podłącz modulator szerokości impulsu do 15 V, aby zasilić chłodnicę. Przekaźnik załączany jest razem z rezystorem R11 i powinien dawać 150mA.

Po tych manipulacjach należy przejść bezpośrednio do sprawdzenia funkcjonalności urządzenia:

Jeśli ten obwód wydawał się bardzo skomplikowany, rozważ obwód bardzo prostego urządzenia.

Najprostsze urządzenie inwerterowe do spawania

Model tego urządzenia jest bardzo prosty i niedrogi. Jest łatwy w montażu dzięki prostemu schematowi połączeń.

Cały proces montażu można podzielić na etapy, ponadto konieczne jest zebranie wszystkich części i materiałów:

Schemat 4 - Schemat najprostszego falownika spawalniczego DIY

Po montażu urządzenie należy skonfigurować i przy pierwszym uruchomieniu przeprowadzić diagnostykę w celu wykrycia błędów w działaniu.

Ustawienie falownika:

W ten sposób możesz zmontować falownik do spawania własnymi rękami. Nie ma potrzeby stosowania skomplikowanych obwodów, ponieważ radioamatorzy znaleźli optymalne rozwiązanie w opcji budżetowej. Poziom złożoności schematów waha się od dość skomplikowanych do prostych. Aby zmontować falownik spawalniczy własnymi rękami, nie trzeba kupować drogich części, ale można użyć improwizowanych środków.

Falownik spawalniczy został zmontowany przez setki rzemieślników własnymi rękami. Jak pokazuje praktyka, w tym procesie nie ma nic super skomplikowanego. Jeśli masz doświadczenie i chęć, możesz zdobyć niezbędne części i poświęcić trochę czasu na pracę.

Aby wyprodukować urządzenie, należy zaopatrzyć się we wszystkie niezbędne części i komponenty.

Spawarka transformatorowa była na tyle nieporęczna i problematyczna w obsłudze, że zastępujące ją falowniki tyrystorowe szybko zyskały powszechną popularność.

Dalszy rozwój technologii wytwarzania elementów półprzewodnikowych umożliwił stworzenie tranzystorów polowych dużej mocy. Wraz z ich pojawieniem się falowniki stały się jeszcze lżejsze i bardziej kompaktowe. Ulepszone warunki regulacji i stabilizacji prądu spawania pozwalają na łatwą pracę nawet początkującym.

Wybór konstrukcji falownika

Jako obudowę możesz wykorzystać stary komputer.

Układ domowego falownika spawalniczego jest nieoryginalny i podobny do większości innych konstrukcji. Większość części można zastąpić analogami. Konieczne jest określenie wymiarów urządzenia i rozpoczęcie produkcji obudowy, jeśli obecne są wszystkie główne elementy.

Można wykorzystać gotowe radiatory (ze starych zasilaczy komputerowych lub innych urządzeń). Jeśli masz autobus aluminiowy o grubości 2-4 mm i szerokości większej niż 30 mm, możesz wykonać go samodzielnie. Możesz użyć dowolnego wentylatora ze starych urządzeń.

Wszystkie części wymiarowe należy umieścić na płaskiej powierzchni i sprawdzić możliwości połączeń zgodnie ze schematem.

Następnie określ, gdzie zainstalować wentylator, aby gorące powietrze z niektórych części nie nagrzewało innych. W trudnej sytuacji można zastosować dwa wentylatory pracujące na wyciąg. Koszt chłodnic jest niski, waga również niewielka, niezawodność całego urządzenia znacznie wzrośnie.

Największe i najcięższe części to transformator i dławik do wygładzania tętnień. Wskazane jest umieszczenie ich pośrodku lub symetrycznie wzdłuż krawędzi, aby ich ciężar nie ściągał urządzenia na bok. Praca z urządzeniem noszonym na ramieniu i stale przesuwającym się w jedną stronę podczas spawania jest niezwykle niewygodna.

Jeśli wszystkie części są zadowalająco zlokalizowane, należy określić wymiary dolnej części urządzenia i wyciąć je z dostępnego materiału. Materiał musi nie przewodzić prądu elektrycznego; zwykle stosuje się getinax i włókno szklane. Jeśli te materiały nie są dostępne, można użyć drewna impregnowanego środkami zmniejszającymi palność i chroniącymi przed wilgocią. Ta druga opcja ma w pewnym sensie swoje zalety. Do mocowania części można używać śrub zamiast połączeń gwintowych. Uprości to nieco i obniży koszty procesu produkcyjnego.

Obwód elektryczny falownika

Wszystkie falowniki mają podobny schemat blokowy:

• wejściowy mostek diodowy, który przetwarza napięcie sieciowe prądu przemiennego na prąd stały;
• przetwornica DC/AC wysokiej częstotliwości;
• urządzenie do redukcji napięcia wysokiej częstotliwości do napięcia roboczego;
• przetwornica na napięcie stałe z filtrem wygładzającym tętnienia.

Obwód wybrany do domowej produkcji jest ułożony według klasycznej metody. Podstawą obwodu jest mostek ukośny, który zapewnia najlepsze właściwości użytkowe przy maksymalnej prostocie i koszcie. Obwód mocy sterowany jest przez sterownik TL494. Funkcje sterujące oraz regulację prądu spawania realizuje mikrokontroler PIC16F628. Dzięki niemu realizowana jest również ochrona urządzenia przed przegrzaniem. W zależności od maksymalnego prądu i zastosowanych części dostępnych jest kilka wersji oprogramowania urządzenia z różnymi maksymalnymi dopuszczalnymi prądami spawania.

Zasilanie elementów logicznych układu oraz urządzeń niskonapięciowych realizowane jest na sterowniku TNY264 PWM.

Schemat ideowy, pomimo dużej liczby elementów, jest dość prosty do wykonania. Cały układ sterowania realizowany jest na kilku płytach:

• tablica elementów mocy, dwie opcje;
• prostownik;
• dwie tablice sterujące.

Płytka elementów mocy zawiera diody prostownicze z obwodami ochronnymi, tranzystory mocy, transformator i rezystancję pomiarową. Wymaganą wersję płytki należy dobrać w oparciu o dostępne komponenty falownika spawalniczego.

Jednostka inwertera wymaga karty sterowania mocą.

Na płytce prostowniczej znajdują się elementy mostkowe, kondensatory wygładzające, przekaźniki miękkiego startu, rezystory kompensujące zmiany parametrów pod wpływem temperatury (termistory).

Na tablicach sterowania mocą znajdują się następujące obwody:

• Kontroler PWM z elementami odsprzęgającymi opartymi na transoptorach;
• wskaźnik cyfrowy z przyciskami sterującymi;
• elementy zasilające;
• mikrokontroler.

Przed montażem płyt tory do montażu elementów mocy należy wzmocnić drutem miedzianym o przekroju 2,5-4 mm. Do cynowania torów zaleca się stosowanie lutu ogniotrwałego.

Transformator i dławik do falownika

Wykonując rdzeń do spawalniczego transformatora inwertorowego, można zastosować transformatory liniowe ze starych telewizorów. Będziesz potrzebować sześciu transformatorów typu TVS110PTs15.U. Należy zdjąć wspornik napinający z transformatorów (odkręcić dwie nakrętki M3 i zdjąć wspornik). Uzwojenie można przeciąć obustronnie piłą do metalu lub szlifierką, zachowując niezbędne środki ostrożności. Jeśli po zdjęciu uzwojenia rdzeń nie rozdzieli się na dwie części, należy go zacisnąć w imadle i rozdzielić lekkim uderzeniem. Powierzchnie części należy oczyścić z żywicy epoksydowej. Po przygotowaniu rdzeni magnetycznych należy wykonać ramkę. Optymalnym materiałem na ramę byłby laminat z włókna szklanego o grubości 1-2 mm, ale można użyć getinaków lub kartonu. Charakterystyka techniczna zmontowanego obwodu magnetycznego:

Transformatory można wypożyczyć ze starego telewizora.

• średnia długość linii magnetycznej kp=182 mm;
• wymiary okna S 0 =6,2 cm 2;
• przekrój obwodu magnetycznego S m = 11,7 cm 2;
• siła przymusu H c =12 A/m;
• szczątkowa indukcja magnetyczna B g =0,1 T;
• indukcja magnetyczna B s =0,45 T (jeśli H=800 A/m), B m =0,33 T (jeśli H=100 A/m i t=60° C).

Przekrój i liczbę zwojów uzwojeń należy obliczyć na podstawie maksymalnego dopuszczalnego prądu roboczego urządzenia.

Aby zmniejszyć straty napowietrzne, uzwojenia muszą być rozmieszczone na całej szerokości okna.

Jako materiał na uzwojenia można zastosować folię miedzianą lub drut Litz o wymaganym przekroju, aby wyeliminować efekt naskórkowania. Materiałem izolacyjnym pomiędzy warstwami i uzwojeniami może być papier woskowany, tkanina lakierowana lub taśma FUM.

W przypadku konieczności kontroli prądu spawania można wykonać przekładnik prądowy. Do jego wykonania potrzebne będą dwa pierścienie typu K30x18x7. Muszą być nawinięte 85 zwojami drutu miedzianego w izolacji lakierowej o przekroju 0,2-0,5 mm. Pierścień umieszcza się na dowolnym z przewodów wyjściowych urządzenia.

Zastosowanie falownika w sieci trójfazowej

Czasami, gdy sieć jest przeciążona, nie ma wystarczającej mocy, aby falownik mógł normalnie pracować. Jeśli istnieje możliwość podłączenia, falownik jednofazowy można przerobić na trójfazowy.

Po podłączeniu do sieci jednofazowej (wtyczka jest włożona do gniazdka) rozrusznik K1 jest włączony. Jedna para jego styków łączy przewody prowadzące od wtyczki do standardowego włącznika (włącz/wyłącz) falownika. Kolejna para połączy wycięte na płytce tory od wyłącznika do prostownika stacjonarnego.

Rozrusznik K1 musi mieć styki o maksymalnym dopuszczalnym prądzie co najmniej 25 A.

Do podłączenia napięcia z prostownika trójfazowego stosuje się rozrusznik K2. Maksymalny dopuszczalny prąd jego styków musi wynosić co najmniej 10A. Do podłączenia do sieci trójfazowej zaleca się zastosowanie gniazda 3p + N + E (przewody trójfazowe, neutralny i uziemiający). Urządzenie może być wbudowane w falownik lub wykonane jako oddzielna jednostka. Produkcja w oddzielnym bloku jest optymalna, gdy pracuje się w jednym miejscu. Noszenie dwóch urządzeń nie jest wygodne, gdy często się przemieszczasz.

Wnioski w temacie

Wykonanie falownika spawalniczego własnymi rękami nie jest takie trudne. Jeśli brakuje Ci doświadczenia, zawsze możesz skonsultować się ze specjalistami.

W rezultacie można uzyskać doskonałe urządzenie z dodatkowymi funkcjami, które nie są dostępne w falownikach przemysłowych.

Naprawa wykonanego własnoręcznie urządzenia nie sprawi żadnych specjalnych problemów, a korzystanie z narzędzia będzie przyjemnością.