Dnes jsou svářečské práce žádané jak při montáži, tak při opravách. Dobře odvedená práce je vždy vysoce ceněna! Proto každý domácí mistr prostě potřebuje svařovací zařízení. A co je typické, pro nákup instalace není vůbec nutné chodit do nejbližšího obchodu. Téměř každý z nás je schopen vlastníma rukama realizovat obvod svařovacího invertorového stroje.
Co je to měnič?
Zařízení svařovacích invertorů je jedním z typů moderních zařízení, které téměř zcela nahradilo všechna ostatní zařízení na bázi transformátorů, včetně různých usměrňovačů, generátorů. Mnoho lidí proto začíná přecházet na nový typ zařízení.
První modely invertorů se obvykle objevily na konci 70. let, ale s moderními zařízeními již nemají nic společného. Jediné, co zůstalo nezměněno, jekompaktní velikost a normální síťové napájecí napětí (někdy lze použít třífázové napájení).
Je žádoucí mít takové vybavení pro každého, kdo má garáž nebo ve své soukromé domácnosti. A bez svařování v naší době je obtížné vyřešit jakékoli problémy, pokud jde o opravy, konstrukci a další typy prací. Kromě toho může být měnič užitečný v některých záležitostech údržby vozu. Navíc pro práci s ním není nutné mít profesionální dovednosti.
Pro přehlednost je níže uvedena fotografie schématu invertorového svařovacího stroje Resanta 220.
Jaký je ale skutečný princip fungování takového svařovacího zařízení? Více o tom později.
Jak funguje střídač
Jako každé jiné svařovací zařízení je zde princip činnosti založen na generování velkého proudu k iniciaci a udržení svařovacího oblouku. Vyskytuje se mezi spojovanými částmi a elektrodou a roztavený kov vyplňuje dutinu švu, díky čemuž se vytváří silné spojení. A nakonec se ukáže, že je monolitický.
Konvenční elektřina (220 voltů, 50 Hz) k vytvoření potřebného oblouku nestačí – musí se přeměnit proud i napětí. Zdrojový proud vstupuje do jednotky usměrňovače, kde je přeměněn ze střídavého na stejnosměrný a poté odeslán do invertorové jednotky. Tyto informace jsou důležité, protože vám umožní opravit invertorový svařovací stroj vlastníma rukama a zručně.
Zde je návodjednou v tomto místě začíná to nejzajímavější - proud se opět transformuje do proměnlivé formy, ale s mnohem vyšší frekvencí (desítky kilohertzů). V zařízeních vytvořených v průmyslových podmínkách je toho dosaženo díky vysokofrekvenčním tranzistorům a tyristorům.
Poté je proud přiváděn do transformátoru, aby se snížilo napětí přímým zvýšením intenzity proudu. Dále je připojen sekundární usměrňovač, který opět činí proud konstantní. Je to on, kdo je přiváděn ke svařovací elektrodě speciálním kabelem. Kromě toho mají taková zařízení schopnost měnit polaritu, díky čemuž lze hliník snadno svařovat.
Technické vybavení
Když víme, jak tento neocenitelný kus vybavení funguje, můžeme nyní přejít k úvahám o zavedení jeho schématu do praxe. Chcete-li pochopit, jak opravit invertorový svařovací stroj vlastníma rukama, pomůže vám seznámení s jeho technickými parametry.
Je třeba poznamenat, že nebudou horší než zakoupená zařízení:
- vstupní napětí – 220 V;
- vstupní proud - 32 A;
- výstupní proud - 250 A;
- pro práci je povoleno používat elektrody o průměru 3-5 mm, délce 10 mm;
- pokud jde o účinnost podomácku vyrobeného zařízení, nebude nižší než u profesionálních zařízení.
Konstrukce zařízení se skládá z hlavních komponent:
- zdroj napájení;
- pohonná jednotka;
- ovladače vypínače.
Požadované vybavenímůže být následujícího druhu:
- sada šroubováků;
- knife;
- saw;
- plech kovu malé tloušťky (k vytvoření pouzdra);
- páječka;
- prvky pro mikroobvod, včetně měděných drátů a pásků;
- závitové spojovací prvky.
Kromě toho mohou být skelné vlákno, pokladní termopapír, textolitový list, slída užitečné při opravách invertorových svařovacích strojů vlastníma rukama. Pro domácí potřeby se ve většině případů používá jednofázové svařovací zařízení, které je možné napájet ze sítě 220 V.
Napájení
Při vytváření napájecího zdroje je důležité věnovat pozornost transformátoru, protože na tomto prvku bude záviset stabilita dodávaného napětí. Tento prvek je navinut na feritu o rozměrech 7 x 7 s vytvořením 4 vinutí (primární - I a sekundární - II):
- I (počet závitů je 100) - je použit PEV drát o průměru 0,3 mm.
- II první (počet závitů 15) - je použit stejný drát, ale o něco větší průměr: 1 mm.
- II druhý (počet závitů 15) - a zde je průměr mnohem menší: již 0,2 mm.
- II třetí (počet závitů je 20) - parametry jsou stejné jako při vytváření primárního vinutí.
Nyní k implementaci obvodu jednoduchého invertorového svařovacího stroje vlastníma rukama. Primární vinutí musí být provedeno rovnoměrně po celé šířce rámu. V důsledku toho nebudou mít poklesy napětí silný účinek. Po dokončení tvorby primárního vinutí je nutné provéstpovrchová izolace skelným vláknem.
Poté by mělo být stínění vytvořeno ze stejného drátu, jako je vytvoření primárního vinutí. Jeho cívky by ho přitom měly celý zcela pokrývat. Tyto podmínky musí být dodrženy při vytváření všech ostatních vinutí a každá vrstva musí být izolována skelným vláknem nebo maskovací páskou.
Pokud jde o diody, musí být instalovány podle schématu „šikmého můstku“. A protože se tyto prvky při provozu podomácku vyrobeného zařízení velmi zahřejí, měli byste se postarat o jejich chlazení. K tomu jsou vhodné chladiče ze starých počítačů.
Ve zkratce najdete levné možnosti elektrického obvodu invertorového svařovacího stroje v obchodě s počítačovými díly. Optimálním a jednoduchým řešením jsou části Pentium 4 nebo Athlon 64. Kromě toho by na diodový můstek měly být připevněny dva chladiče: jeden do jeho horní části (přes slídové těsnění) a druhý do jeho spodní části (pomocí tepelného vložit).
Vývody diody musí směřovat stejným směrem jako kontakty tranzistoru, pomocí kterých se stejnosměrný proud přeměňuje na střídavý. Délka vedení pro připojení svorek by neměla přesáhnout 15 cm. V tomto případě musí být oba bloky (napájení a měnič) odděleny plechem, který je zase přivařen ke skříni přístroje.
Power block
Řešení problému, jak vyrobit svařovací invertor vlastníma rukama, spočívá také ve vytvořenítento uzel. A jeho hlavní částí je také transformátor, ale již sestupný. Jeho funkční povinností je snižovat potenciálový rozdíl a zároveň zvyšovat proudovou sílu. K jeho vytvoření budete potřebovat jádro W20 x 208 2000 nm v počtu dvou kusů. Transformátor je obalen měděným páskem. Její rozměry:
- šířka – 40 mm;
- tloušťka 1/4 mm.
Pro tepelnou izolaci musí být každá vrstva pokryta tepelným papírem odolným proti opotřebení. Sekundární vinutí je tvořeno třemi měděnými pásky, které jsou izolovány PTFE páskou.
Použití silného drátu je zde nevhodné a dokonce chybné. Koneckonců, transformátor bude pracovat s vysokofrekvenčním proudem, a proto je relevantní pouze použití široké kabeláže.
Invertor
A samozřejmě, jak lze tento blok obejít při implementaci schématu zapojení invertorového svařovacího stroje? Jeho úkolem je inverzně převádět proud konstantní povahy na proměnnou formu a zároveň zvyšovat jeho frekvenci.
Nejlepší možností pro sestavení takového bloku by bylo použití tranzistorů středního a nízkého výkonu. V tomto případě můžete současně stabilizovat frekvenci proudu a snížit hlučnost svářecího podomácku vyrobeného zařízení.
Obvod je komplikovaný kondenzátory zapojenými do série. Takové opatření zabrání rezonančním rázům transformátoru a sníží ztráty tranzistorové jednotky.
Vlastnosti výběru tranzistorů
K výběru tranzistorů (jmenovitě tzvse nazývají vypínače) je třeba přistupovat co nejkompetentněji. Výkon svařovacího zařízení bude záviset právě na splnění této podmínky. K tomu je prvním krokem výpočet přibližného výkonu výsledného měniče. Bez toho je nepravděpodobné, že budete schopni pochopit, jak sestavit invertorový svařovací stroj vlastníma rukama.
Například ať je to napětí 24 V (průměrná hodnota, kdy elektrický oblouk hoří plynule) a potřebujete získat oblouk 160 A. Vynásobením těchto hodnot navzájem získáme užitečný výkon, který bude invertorové zařízení vyrábět. V našem případě je to 3,48 kW. Při účinnosti 85% musí tranzistory samy procházet tímto vypočteným výkonem, vynásobeným účinností. Nakonec bude hodnota přibližně 4,5 kW - to bude požadovaná hodnota klíčů.
Protože svařovací zařízení bude používat běžnou domácí elektrickou síť 220 V, proud bude 20 A (4500 wattů děleno 220). V tomto případě byste měli zvolit tranzistory, které jsou schopny odolat proudu této síly a ne menším než ampér!
Správa chlazení
Jak víme, podomácku vyrobený invertorový stroj se během svařování velmi zahřeje. A to natolik, že pouze chladicí radiátory zjevně nebudou stačit, v tomto ohledu byste se měli postarat o uspořádání dobrého chladicího systému. V opačném případě se nelze vyhnout časté opravě invertorového svařovacího stroje. DIY Strat.
Přehřátí samo o sobě je hrozné, protože selhávají nejen různé elektrické komponenty, ale i samotné zařízení se může stát nepoužitelným. Z tohoto důvodu by se kromě chladičů měly používat také ventilátory.
Mělo by být k dispozici alespoň šest nízkoenergetických možností z počítače (chlazení procesoru). Ale k odfouknutí snižovacího transformátoru by měl být nainstalován výkonný ventilátor, který je také schopen chladit celý systém. Výkonový transformátor by měl mít také několik ventilátorů (alespoň 3 kusy).
Pro ochranu samotného svařovacího zařízení před přehřátím a pro zabránění jeho brzkému selhání by měl být na radiátoru (který se nejvíce zahřívá) upevněn teplotní senzor. Jeho hlavní funkcí je vypnout napájení zařízení při překročení maximální povolené teploty.
Případ
V konečné fázi montáže svařovacího stroje invertorového typu vlastníma rukama budete potřebovat dobrý kufr, ve kterém bude umístěn samotný obvod zařízení. Pro takový účel je systémová jednotka ze starého počítače docela vhodná a čím je starší, tím lépe (kov je v ní tlustší). Lepší než ATX. Chcete-li to provést, můžete hledat ve své vlastní garáži (kůlně) nebo navštívit místa pro demontáž počítače, pravděpodobně tam mohou nabídnout nějakou možnost.
V malíku lze pouzdro snadno vyrobit z plechu. Zároveň postačí kanystr. Stačí udělat otvory pro ventilaci a umístit další upevňovací prvky. V tomto případě bude schéma zapojení invertorové svářečky navíc chráněno před přehřátím.
Montáž zařízení
Nyní aktuální postup montáže svařovacího zařízení. Elektronické desky jsou vytvořeny pomocí textolitu o tloušťce 1 mm. Aby se snížilo jejich zatížení, je provedeno několik malých řezů. Hotová vinutí transformátorů jsou upevněna na základě jednotky pomocí několika držáků. Ve své kvalitě si můžete vzít jen getinaxovou desku o tloušťce 5 mm nebo o něco více. Měl by mít slot pro ventilátor.
Při instalaci magnetických obvodů by měly být umístěny v krátké vzdálenosti, aby se vytvořily mezery (pro cirkulaci vzduchu). Abyste zajistili stabilizaci proudové síly a potenciálního rozdílu, měli byste sestavit invertorový svařovací stroj vlastníma rukama na tl494.
Podomácku vyrobených konstrukcí může být mnoho typů, ale bez ohledu na to mají všechny společnou vlastnost - ovládání provozu svařovacího zařízení. K tomu slouží spínač, knoflík, který reguluje sílu proudu, vodiče a kontrolky LED na předním panelu.
Krok nastavení
Když je střídač sestaven, musíte jej začít nastavovat. Nepodceňujte důležitost tohoto postupu, protože je to nezbytný předpoklad a nikdy byste neměli zařízení používat bez něj! Chcete-li to provést, musíte provést určité operace.
Za prvé, vyplatí se to odeslatmalá hodnota proudu (15 V) do PWM regulátoru a ventilátorů. To vám umožní vyhodnotit zdraví uzlu. Po nabití kondenzátorů se vyplatí přivést napětí na relé, které řídí činnost rezistoru. Ale nemůžete dát proud přímo, jinak může být nejjednodušší invertorový svařovací stroj s vlastními rukama jednoduše zničen a hned! Ale pokud je vše v pořádku, můžete začít nastavovat modulátor a ujistěte se, že se při sepnutí relé objeví obdélníkové impulsy.
Dalším krokem v nastavení je kontrola funkčnosti samotné desky. K tomu se nastaví volnoběh a do můstku se přivede proud až 100 mA. Taková zdánlivě malicherná fáze je ve skutečnosti velmi důležitá, protože vám umožňuje posoudit výkon diodového můstku.
Je nezbytně nutné upravit hladinu hluku transformátorového zařízení uvedenou na fázích. Je lepší, aby při provozu střídače na fázích nebyly žádné cizí zvuky. Jinak s největší pravděpodobností došlo k porušení polarity - stačí ji změnit. Podobný test hluku lze provést pomocí jakéhokoli elektrického domácího spotřebiče. To znamená, že je vhodná konvice s výkonem alespoň 2,2 kW.
Nestačí však vyrobit nejjednodušší invertorový svařovací stroj vlastníma rukama, musíte pravidelně diagnostikovat zařízení a nezapomínat na jeho údržbu. Protože pouze se správnou péčí a přístupem může věrně sloužit mnoho let.
Pravidlapomocí stroje
Navzdory určité jednoduchosti potřebuje invertorový přístroj odpovědný přístup k vlastní osobě. Proto, abyste se vyhnuli vážnému poškození a selhání zařízení, měli byste během provozu dodržovat jednoduchá pravidla:
- Před prací je potřeba připravit volné místo – ideálně, když je ho hodně.
- Je třeba mít na paměti, že invertorová svářečka netoleruje teplotní extrémy a povětrnostní podmínky.
- Vyhněte se hromadění prachu, protože je to dobrý vodič. Průmyslová zařízení to řeší pomocí zařízení na stlačený vzduch.
- Výběr drátů pro svařovací kabel do značné míry závisí na tloušťce použité elektrody. Zpravidla je pro domácí použití jejich průměr 3 mm, pro které jsou vhodné tenké a lehké kabely. Zároveň by jejich délka neměla být větší než 1,5 metru.
- Po uvedení schématu invertorového svařovacího stroje do praxe vlastníma rukama nedovolte jeho přehřátí! Intenzivní procesy vedou k silnému zahřívání částí elektrického obvodu. Vyhořelé prvky jsou poměrně častým problémem. V průměru se vyplatí strávit nepřetržitou prací 5 až 6 minut, což je docela dost.
- Bezprostředně před prací je nutné zkontrolovat všechny kabelové spoje, aby nedošlo k přerušení dodávky proudu.
Zároveň bychom neměli zapomínat na základní bezpečnostní opatření! To znamená, že musíte pracovat ve speciálním, nehořlavém oděvu a rukavicích, včetně použití štítu.
A pokud k potížím dojde, hlavní věcí je problém včas opravit. O tom, jaké hlavní poruchy mohou nastat a jak je opravit - v další části.
Hlavní poruchy zařízení měniče
Po otestování podomácku vyrobeného zařízení bychom neměli zapomínat, že se může rozbít, stejně jako jakékoli elektrické zařízení. Určení příčin poruchy by mělo začít externím vyšetřením. Pokud je nalezen špatný kontakt, měly by být odpojeny, dobře vyčištěny a poté znovu připojeny.
Nyní stojí za zvážení, jak opravit invertorový svařovací stroj vlastníma rukama s nejběžnějšími poruchami:
- Příliš velká spotřeba energie, když není žádná zátěž. S největší pravděpodobností došlo ke zkratu. V tomto případě je nutné převinout a zlepšit izolaci vrstev.
- Svařovací oblouk padá, a to často. S větší pravděpodobností to znamená poruchu vinutí, kvůli které je v obvodu pozorováno přepětí.
- Špatné nastavení svařovacího proudu. Možné zkraty svorek, tlumivky nebo porucha šroubu, který reguluje proud.
- Nedostatek proudu. To znamená, že v síti kleslo napětí - je nutné zkontrolovat stav regulátoru.
- Transformátor dělá hodně hluku. Často je to známka přehřátí jednotky. V tomto případě byste měli zkontrolovat upevňovací prvky, které utahují části magnetického obvodu, včetně pohybových mechanismů a jádracívky. Zkrat ve svařovacích drátech nelze vyloučit.
- Zařízení se samo vypne. Nejpravděpodobnější příčinou je uzavření elektrického obvodu, které vedlo k automatickému vypnutí.
Po vytvoření okruhu invertorového svařovacího stroje pro kutily je navíc třeba vzít v úvahu jednu nuanci. I takový podomácku vyrobený model má slabé místo. A toto je svorkovnice, která spojuje svařovací kabel.
Na závěr
Na závěr bych rád poznamenal řadu kladných i záporných stránek podomácku vyrobených zařízení invertorového typu. A nejdůležitější výhodou je možnost používat svářecí zařízení nejen doma, ale i v malosériové výrobě.
Na první pohled se zdá, že návrh je plný mnoha různých detailů a samotný obvod je poměrně náročný na implementaci. Pokud však budete postupovat podle pokynů, používat pouze vysoce kvalitní materiály, pak vše nebude tak bolestivé. Navíc můžete dosáhnout dlouhodobého výkonu za nízkou cenu.
Pokud jde o nevýhody, existuje pouze jedna hlavní - krátká životnost s velkým množstvím práce. Pak musíte vyrobit třífázovou svářečku, jen zdroj energie pro tento typ je těžké najít.
V konečném důsledku může téměř každý domácí řemeslník implementovat obvod invertorového svařovacího stroje vlastníma rukama. Byla by touha a volný čas. A výhody takovéhospotřebič bude nezbytný!
