Idag efterfrågas svetsarbeten både vid montering och i reparationsarbeten. Ett väl utfört arbete är alltid mycket uppskattat! Därför behöver varje hemmästare helt enkelt svetsutrustning. Och vad som är typiskt, det är inte alls nödvändigt att gå till närmaste butik för att köpa installationen. Nästan var och en av oss är kapabla att implementera en krets av en svetsväxelriktarmaskin med våra egna händer.
Vad är en inverter?
Svetsväxelriktarutrustning är en av de typer av moderna enheter som nästan helt har ersatt alla andra enheter baserade på transformatorer, inklusive olika likriktare, generatorer. Därför börjar många byta till en ny typ av utrustning.
De första invertermodellerna dök vanligtvis upp i slutet av 70-talet, men de har inte längre något gemensamt med moderna enheter. Det enda som har förblivit oförändrat ärkompakt storlek och normal nätspänning (ibland kan trefasström användas).
Det är önskvärt att ha sådan utrustning för alla som har ett garage, eller i sitt privata hushåll. Och utan svetsning i vår tid är det svårt att lösa några problem när det gäller reparation, konstruktion och andra typer av arbeten. Dessutom kan växelriktaren vara användbar i vissa frågor av bilunderhåll. Dessutom är det inte nödvändigt att ha yrkeskunskaper för att arbeta med det.
För tydlighetens skull, nedan är ett foto av diagrammet för Resanta 220 inverter-svetsmaskin.
Men vad är den faktiska funktionsprincipen för sådan svetsutrustning? Mer om det senare.
Så fungerar en växelriktare
Liksom alla andra svetsanordningar är funktionsprincipen här baserad på generering av en stor ström för att initiera och bibehålla svetsbågen. Det uppstår mellan delarna som ska sammanfogas och elektroden, och den smälta metallen fyller sömmens hålighet, på grund av vilken en stark anslutning bildas. Och till slut visar det sig vara monolitiskt.
Konventionell el (220 Volt, 50 Hz) räcker inte för att skapa den nödvändiga ljusbågen - både ström och spänning måste omvandlas. Källströmmen går in i likriktarenheten, där den omvandlas från AC till DC och skickas sedan till växelriktarenheten. Denna information är viktig, eftersom den gör att du kan reparera inverterns svetsmaskin med dina egna händer med skicklighet.
Så här gör duen gång på denna plats börjar det mest intressanta - strömmen omvandlas igen till en variabel form, men med en mycket högre frekvens (tiotals kilohertz). I enheter skapade under industriella förhållanden uppnås detta tack vare högfrekventa transistorer och tyristorer.
Då tillförs strömmen till transformatorn för att sänka spänningen, genom att direkt öka strömstyrkan. Därefter ansluts en sekundär likriktare, som återigen gör strömmen konstant. Det är han som matas till svetselektroden genom en speciell kabel. Dessutom har sådana enheter förmågan att ändra polaritet, på grund av vilken aluminium lätt kan svetsas.
Teknisk utrustning
När vi vet hur denna ovärderliga utrustning fungerar, kan vi nu gå vidare och överväga implementeringen av dess system i praktiken. För att förstå hur man reparerar en växelriktarsvetsmaskin med egna händer, kommer bekantskap med dess tekniska parametrar att hjälpa.
Det bör noteras att de inte kommer att vara sämre än köpta enheter:
- ingångsspänning - 220 V;
- ingångsström - 32 A;
- utgångsström - 250 A;
- för arbete är det tillåtet att använda elektroder med en diameter på 3-5 mm, en längd av 10 mm;
- vad gäller effektiviteten för en hemmagjord enhet, den kommer inte att vara lägre än för professionella enheter.
Enhetens design består av huvudkomponenterna:
- strömförsörjning;
- power unit;
- power key-drivrutiner.
Utrustning som krävskan vara av följande slag:
- skruvmejselsats;
- knife;
- hacksaw;
- plåt av liten tjocklek (för att skapa ett fodral);
- lödkolv;
- element för mikrokretsen, inklusive koppartrådar och remsor;
- gängade fästelement.
Dessutom kan glasfiber, termiskt papper från kassaapparat, textolitark, glimmer vara användbart för att reparera inverter-svetsmaskiner med egna händer. För husbehov används i de flesta fall enfas svetsutrustning, som kan drivas av ett 220 V-nätverk.
Strömförsörjning
När du skapar en strömförsörjning är det viktigt att vara uppmärksam på transformatorn, eftersom stabiliteten hos den tillförda spänningen beror på detta element. Detta element är lindat på en ferrit med dimensionerna 7 x 7 med bildning av 4 lindningar (primär - I och sekundär - II):
- I (antalet varv är 100) - en PEV-tråd med en diameter på 0,3 mm används.
- II först (antal varv 15) - samma tråd används, men en något större diameter: 1 mm.
- II den andra (antal varv 15) - och här är diametern mycket mindre: redan 0,2 mm.
- II tredje (antalet varv är 20) - parametrarna är desamma som när man skapar primärlindningen.
Nu angående implementeringen av kretsen för en enkel inverter-svetsmaskin med dina egna händer. Primärlindningen måste göras jämnt över hela ramens bredd. Som ett resultat kommer spänningsfall inte att ha någon stark effekt. Efter att bildandet av den primära lindningen är klar är det nödvändigt att utföraytisolering med glasfiber.
Därefter bör en skärm bildas av samma tråd som skapandet av primärlindningen. Samtidigt bör dess spolar täcka hela den helt. Dessa villkor måste iakttas när alla andra lindningar skapas, och varje lager måste isoleras med glasfiber eller maskeringstejp.
När det gäller dioderna måste de installeras enligt schemat för "sned brygga". Och eftersom dessa element blir väldigt varma under driften av hemmagjord utrustning, bör du ta hand om deras kylning. Kylare från gamla datorer är lämpliga för detta.
I ett nafs kan du hitta billiga alternativ för den elektriska kretsen i inverterns svetsmaskin i datorbutiken. Den optimala och enkla lösningen är delarna av en Pentium 4 eller Athlon 64. Dessutom bör två kylflänsar fästas på diodbryggan: en till dess övre del (genom en glimmerpackning), och den andra till dess nedre del (med termisk användning) klistra in).
Diodledarna måste vara vända i samma riktning som transistorkontakterna, med vars hjälp likströmmen omvandlas till växelström. Längden på ledningarna för anslutning av plintarna bör inte överstiga 15 cm. I detta fall måste båda blocken (strömförsörjning och växelriktare) separeras av en metallplåt, som i sin tur är svetsad till apparathöljet.
Power block
Att lösa problemet med hur man gör en svetsväxelriktarmaskin med egna händer består också av att skapadenna nod. Och dess huvuddel är också en transformator, men redan en nedtrappning. Dess funktionella uppgifter är att minska potentialskillnaden och samtidigt öka strömstyrkan. För att skapa den behöver du en kärna W20 x 208 2000 nm i mängden två stycken. Transformatorn lindas med en kopparremsa. Hennes mått:
- bredd - 40 mm;
- tjocklek 1/4 mm.
För värmeisolering måste varje lager täckas med slitstarkt värmepapper. Sekundärlindningen skapas av tre kopparremsor, som är isolerade med PTFE-tejp.
Användningen av tjock tråd här är olämplig och till och med felaktig. När allt kommer omkring kommer transformatorn att arbeta med en högfrekvent ström, och därför är endast användningen av breda ledningar relevant.
Inverter
Och, naturligtvis, hur kan detta block förbigås i implementeringen av kretsschemat för inverterns svetsmaskin? Dess uppgift är att omvänt omvandla strömmen av konstant natur till en variabel form, samtidigt som dess frekvens ökar.
Det bästa alternativet för att montera ett sådant block skulle vara att använda transistorer med medel- och lågeffekt. I det här fallet kan du samtidigt stabilisera strömfrekvensen och minska bruset från den hemmagjorda svetsutrustningen.
Kretsen är komplicerad av kondensatorer kopplade i serie. En sådan åtgärd kommer att undvika resonansstötar från transformatorn och minska förlusterna i transistorenheten.
Funktioner för att välja transistorer
Till valet av transistorer (nämligen såkallas strömnycklar) bör bemötas så kompetent som möjligt. Svetsanordningens prestanda beror exakt på uppfyllandet av detta villkor. För att göra detta är det första steget att beräkna den ungefärliga effekten hos den resulterande växelriktaren. Utan detta är det osannolikt att du kommer att kunna förstå hur man monterar en inverter-svetsmaskin med egna händer.
Låt det till exempel vara en spänning på 24 V (medelvärdet när ljusbågen brinner stadigt) och du behöver få en båge på 160 A. Genom att multiplicera dessa värden med varandra, vi får den användbara kraften som växelriktarenheten kommer att producera. I vårt fall är detta 3,48 kW. Med en verkningsgrad på 85 % måste transistorerna själva passera denna beräknade effekt, multiplicerad med verkningsgraden. I slutändan kommer värdet att vara cirka 4,5 kW - detta kommer att vara det önskade värdet för nycklarna.
Eftersom svetsutrustningen kommer att använda ett konventionellt 220 V hushållsnät, kommer strömmen att vara 20 A (4500 watt dividerat med 220). I det här fallet bör du välja transistorer som klarar strömmen med denna styrka och inte mindre än en ampere!
Kylhantering
Som vi vet blir den hemmagjorda invertermaskinen väldigt varm under svetsning. Och så mycket att endast kylradiatorer uppenbarligen inte kommer att räcka, i detta avseende bör du ta hand om att organisera ett bra kylsystem. Annars kan frekvent reparation av inverterns svetsmaskin inte undvikas. DIY Strat.
Överhettning i sig är fruktansvärd eftersom inte bara olika elektriska komponenter går sönder - själva enheten kan bli oanvändbar. Av denna anledning bör fläktar, förutom kylflänsar, även användas.
Det bör finnas minst sex lågenergi alternativ från en dator (processorkylning). Men för att blåsa ned transformatorn bör en kraftfull fläkt installeras, som också kan kyla hela systemet. Krafttransformatorn bör också ha flera fläktar (minst 3 stycken).
För att skydda själva svetsutrustningen från överhettning och för att undvika att den går sönder tidigt, bör en temperatursensor monteras på radiatorn (som värms upp som mest). Dess huvudsakliga funktion är att stänga av strömmen till enheten när den högsta tillåtna temperaturen överskrids.
Case
I slutskedet av att montera en svetsmaskin av växelriktartyp med dina egna händer behöver du ett bra fodral, där själva utrustningskretsen kommer att finnas. För ett sådant ändamål är en systemenhet från en gammal dator ganska lämplig, och ju äldre den är, desto bättre (metallen är tjockare i den). Bättre än ATX. För att göra detta kan du söka i ditt eget garage (bod) eller besöka datordemonteringsställen, de kan förmodligen erbjuda något alternativ där.
I ett nafs kan fodralet enkelt tillverkas av plåt. Samtidigt duger en kapsel. Gör bara hål för ventilation och sätt på ytterligare fästelement. I detta fall kommer kretsschemat för växelriktarsvetsmaskinen att vara extra skyddat från överhettning.
Montering av apparaten
Nu själva monteringsproceduren för svetsutrustning. Elektroniska kort skapas med textolite 1 mm tjocka. För att minska belastningen på dem görs flera små snitt. Färdiga lindningar av transformatorer fixeras på basis av enheten med hjälp av flera fästen. I sin kvalitet kan du bara ta en getinax-platta 5 mm tjock eller lite mer. Den borde ha en plats för en fläkt.
Vid installation av magnetiska kretsar bör de placeras på kort avstånd så att luckor bildas (för luftcirkulation). För att säkerställa stabiliseringen av strömstyrkan och potentialskillnaden bör du montera en inverter-svetsmaskin med dina egna händer på tl494.
Det kan finnas många typer av hemmagjorda strukturer, men oavsett detta har de alla ett gemensamt drag - styrningen av svetsutrustningens funktion. För att göra detta finns en strömbrytare, en ratt som reglerar strömstyrkan, ledningar och kontrolldioder på frontpanelen.
Inställningssteg
När växelriktaren är monterad måste du börja ställa in den. Underskatta inte vikten av denna procedur, eftersom detta är en förutsättning och du bör aldrig använda enheten utan den! För att göra detta måste du utföra vissa operationer.
Först och främst är det värt att skicka inett litet strömvärde (15 V) till PWM-styrenheten och fläktarna. Detta gör att du kan utvärdera nodens hälsa. Efter att kondensatorerna har laddats är det värt att lägga spänning på reläet som styr motståndets funktion. Men du kan inte ge ström direkt, annars kan den enklaste inverter-svetsmaskinen med dina egna händer helt enkelt förstöras, och det direkt! Men om allt är norm alt kan du börja ställa in modulatorn och se till att rektangulära pulser visas när reläet triggas.
Nästa steg i installationen är att kontrollera funktionen hos själva kortet. För detta ställs tomgång och en ström på upp till 100 mA appliceras på bryggan. Ett sådant till synes obetydligt steg är faktiskt väldigt viktigt, eftersom det låter dig bedöma prestandan hos diodbryggan.
Det är absolut nödvändigt att justera ljudnivån för transformatorenheten som anges på faserna. Det är bättre att det inte finns några främmande ljud i driften av omriktaren på faserna. Annars, troligen, bröts polariteten - bara ändra den. Ett liknande ljudtest kan utföras med vilken elektrisk hushållsapparat som helst. Det vill säga en vattenkokare med en effekt på minst 2,2 kW är lämplig.
Men det räcker inte att göra den enklaste inverter-svetsmaskinen med dina egna händer, du måste regelbundet diagnostisera enheten och inte glömma dess underhåll. För endast med rätt skötsel och attityd kan den troget tjäna i många år.
Regleranvänder maskinen
Trots viss enkelhet behöver inverterapparaten en ansvarsfull attityd gentemot sin egen person. Därför, för att undvika allvarliga skador, såväl som fel på enheten, bör du följa enkla regler under drift:
- Innan arbete måste du förbereda ledigt utrymme - helst när det finns mycket av det.
- Man bör komma ihåg att inverterns svetsmaskin inte tolererar extrema temperaturer och väderförhållanden.
- Undvik damm ansamling eftersom det är en bra ledare. Industrianläggningar hanterar detta med tryckluftsutrustning.
- Valet av trådar för svetskabeln beror till stor del på tjockleken på den använda elektroden. Som regel, för hushållsbruk, är deras diameter 3 mm, för vilka tunna och lätta kablar är lämpliga. Samtidigt bör deras längd inte vara mer än 1,5 meter.
- Efter att ha implementerat schemat för inverterns svetsmaskin med dina egna händer, låt den inte överhettas! Intensiva processer leder till stark uppvärmning av de elektriska kretsdelarna. Utbrända element är ett ganska vanligt problem. I genomsnitt är det värt att lägga 5 till 6 minuter på kontinuerligt arbete, vilket är tillräckligt.
- Omedelbart före arbetet är det nödvändigt att kontrollera alla ledningsanslutningar för att undvika avbrott i strömförsörjningen.
Samtidigt bör man inte glömma grundläggande säkerhetsåtgärder! Det vill säga, du behöver arbeta i speciella, icke brandfarliga kläder och handskar, inklusive användning av en sköld.
Och om problem uppstår är det viktigaste att åtgärda problemet i tid. Om vilka huvudsakliga haverier som kan uppstå och hur man åtgärdar dem - i nästa avsnitt.
Huvudfel i växelriktarutrustning
Efter att en hemmagjord enhet har testats bör man inte glömma att den kan gå sönder, liksom alla elektriska enheter. Fastställandet av orsakerna till sammanbrottet bör börja med en extern undersökning. Om en dålig kontakt hittas ska de kopplas bort, rengöras väl och sedan återanslutas.
Nu är det värt att överväga hur man reparerar en inverter-svetsmaskin med egna händer med de vanligaste felen:
- För mycket strömförbrukning när det inte är någon belastning alls. Troligtvis var det en kortslutning. I det här fallet är det nödvändigt att spola tillbaka och förbättra isoleringen av lagren.
- Svetsbågen faller, och ofta. Med en större grad av sannolikhet indikerar detta ett genombrott av lindningen, på grund av vilket en överspänning observeras i kretsen.
- Fel justering av svetsströmmen. Eventuella kortslutningar av klämmorna, chokespolen eller fel på skruven som reglerar strömmen.
- Brist på ström. Det betyder att spänningen har sjunkit i nätverket - det är nödvändigt att kontrollera regulatorns tillstånd.
- Transformatorn låter mycket. Ofta är detta ett tecken på överhettning av enheten. I det här fallet bör du kontrollera fästelementen som drar åt delarna av den magnetiska kretsen, inklusive rörelsemekanismerna och kärnanspolar. En kortslutning i svetstrådarna kan inte uteslutas.
- Enheten stänger av sig själv. Anledningen ligger troligen i stängningen av den elektriska kretsen, vilket ledde till automatisk avstängning.
Dessutom, efter att ha skapat en gör-det-själv inverter-svetsmaskinkrets, bör en nyans tas i beaktande. Även en sådan hemmagjord modell har en svag punkt. Och det här är kopplingsplinten som ansluter svetskabeln.
Som slutsats
Avslutningsvis vill jag notera ett antal positiva och negativa sidor av hemgjorda enheter av växelriktartyp. Och den viktigaste fördelen är möjligheten att använda svetsutrustning inte bara hemma utan även i småskalig produktion.
Vid första anblicken verkar det som att designen är fylld med många olika detaljer, och själva kretsen är ganska svår att implementera. Men om du följer instruktionerna, använd bara material av hög kvalitet, då blir allt inte så smärtsamt. Dessutom kan du uppnå långsiktig prestanda till låg kostnad.
När det gäller nackdelarna så finns det bara en huvudsaklig - en kort livslängd med stora mängder arbete. Då måste man göra en trefassvets, bara strömkällan för denna typ är svår att hitta.
I slutändan kan nästan alla hemhantverkare implementera inverterns svetsmaskinkrets med sina egna händer. Det skulle finnas lust och fritid. Och fördelarna med sådanaapparaten kommer att vara nödvändig!
