- Виготовлення трансформатора і дроселя
- Конструкція зварювального апарату
- Як налаштовувати роботу інвертора
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Конструктор і знаменитий учений Юрій Негуляєв свого часу винайшов практично незамінний пристрій - зварювальний інвертор. Пропонуємо розглянути, як своїми руками зробити зварювальний інвертор із застосуванням імпульсного трансформатора і потужних MOSFET транзисторів.
Сама важливе при конструюванні або ремонті покупного або саморобного інвертора - його принципова електрична схема. Її ми для виготовлення свого інвертора взяли саме з проекту Негуляєва.
Виготовлення трансформатора і дроселя
Для роботи нам знадобиться наступне обладнання:
- Феритове осердя.
- Каркас для трансформатора.
- Мідна шина або провід.
- Скоба для фіксації двох половинок сердечника.
- Термостійка ізоляційна стрічка.
Для початку потрібно запам'ятати просте правило: обмотки намотуються тільки на повну ширину каркаса, при такій конструкції трансформатор стає більш стійкий до перепадів напруги і зовнішніх впливів.
Якісний імпульсний трансформатор намотується мідної шиною або пучком проводів. Алюмінієві дроти такого ж перетину не здатні витримати досить велику щільність струму в инвертор.
У цьому варіанті виконання трансформатора, вторинну обмотку потрібно намотувати в кілька шарів, за принципом бутерброда. Пучок проводів перетином 2 мм, скручених разом, буде служити вторинною обмоткою. Вони повинні бути ізольовані один від одного, наприклад, лаковим покриттям.
Між первинною та вторинною обмоткою ізоляції повинно бути в два або три рази більше, щоб на вторинну обмотку не потрапило мережеве напруга, яке в випрямленном вигляді становить 310 вольт. Для цього найкраще підходить фторопластовая термостійкий ізоляція.
Трансформатор можна виконати і не на стандартному осерді, застосувавши для цих цілей 5 трансформаторів від рядкової розгортки несправних телевізорів, об'єднаних в один загальний сердечник. Так само необхідно пам'ятати і про повітряний зазор між обмотками і сердечником трансформатора, це полегшує його охолодження.
Важливе зауваження, безперебійна робота пристрою безпосередньо залежить не тільки від величини постійного струму, але і від товщини дроту вторинної обмотки трансформатора. Тобто, якщо намотати обмотку товщі, ніж 0, 5 мм, ми отримаємо скін-ефект, який не дуже добре позначається на режимі роботи і теплових характеристиках трансформатора.
Так само на ферритовом осерді виготовляється і трансформатор струму, який після буде закріплений на позитивному силовому проводі, висновки з цього трансформатора приходять на плату управління для відстеження та стабілізації вихідного струму.
Для зменшення пульсації на виході апарату і меншій кількості викидів перешкод в мережу живлення використовується дросель. Його так само намотують на феритових каркасі довільного виконання, проводом або шиною, товщина якого відповідає товщині дроту вторинної обмотки.
Конструкція зварювального апарату
Розглянемо, як в домашніх умовах сконструювати досить потужний імпульсний зварювальний інвертор.
Якщо повторювати конструкцію по системі Негуляєва, то транзистори прикручуються до радіатора спеціально вирізаної для цього пластиною, таким чином поліпшується передача тепла від транзистора до радіатора. Між радіатором і транзисторами необхідно прокласти термопровідних, що не пропускає струм прокладку. Це забезпечує захист від короткого замикання між двох транзисторів.
Випрямні діоди кріпляться до алюмінієвій пластині товщиною 6 мм, кріплення здійснюється таким же способом, як і кріплення транзисторів. Їх виходи з'єднуватися між собою неізольованих проводом перетином 4 мм. Слід дотримуватися обережності, дроти не повинні стикатися.
Дросель до основи зварювального апарату кріпиться залізної пластиною, розміри якої повторюють форму самого дроселя. Для зменшення вібрації, між дроселем і корпусом прокладають гумовий ущільнювач.
Відео: зварювальний інвертор своїми руками
Всі силові провідники всередині корпусу інвертора потрібно розвести в різні боки, інакше існує можливість короткого замикання. Вентилятор охолоджує кілька радіаторів одночасно, кожен з яких призначений для своєї частини схеми. Така конструкція дозволяє обійтися всього одним вентилятором, встановленим на задній стінці корпусу, що значно економить місце.
Для охолодження саморобного зварювального інвертора можна використовувати вентилятор від комп'ютерного корпусу, він оптимально підходить як за габаритами, так і по потужності. Так як вентиляція вторинної обмотки відіграє велику роль, це слід враховувати при його розташуванні.
Вага такого інвертора буде коливатися від 5 до 10 кг, при цьому його зварювальний струм може бути в межах від 30 до 160 ампер.
Як налаштовувати роботу інвертора
Зробити саморобний зварювальний інвертор, це не так вже й складно, тим більше що це майже повністю безкоштовне виріб, якщо не брати до уваги витрати на деякі деталі і матеріали. Але для настройки зібраного пристрою може знадобитися допомога фахівців. Як це можна зробити самому?
Інструкція полегшує самостійне налаштування зварювального інвертора:
- Для початку потрібно подати мережеву напругу на плату інвертора, після чого блок почне видавати характерний писк імпульсного трансформатора. Також напруга подається на охолоджуючий вентилятор, це не дасть перегріватися конструкції і робота апарату буде набагато стабільніше.
- Після того, як силові конденсатори повністю зарядилися від мережі, нам потрібно замкнути струмообмежуючі резистор в їх ланцюга. Для цього потрібно перевірити роботу реле, переконавшись, що напруга на резисторі дорівнює нулю. Пам'ятайте, якщо провести підключення інвертора без струмообмежувального резистора, то може статися вибух!
- Застосування такого резистора значно зменшує викиди струму під час включення зварювального апарату в мережу 220 вольт.
- Наш інвертор здатний виробляти струм понад 100 ампер, це значення залежить від конкретної схеми, застосованої в розробці. Дізнатися дане значення не складно за допомогою осцилографа. Потрібно заміряти періодичність надходять імпульсів на трансформатор, вони повинні складати співвідношення 44 і 66 відсотків.
- Режим зварювання, перевіряється безпосередньо на блоці управління, підключивши вольтметр до виходу підсилювача оптрона. Якщо інвертор малопотужний, середнє амплітудне напруга повинна становити близько 15 вольт.
- Потім перевіряється правильність складання вихідного моста, для цього на вхід інвертора подається напруга 16 вольт від будь-якого відповідного блоку живлення. На холостому ходу блок споживає струм близько 100 мА, це необхідно враховувати при проведенні контрольних замірів.
- Для порівняння можна перевірити роботу промислового інвертора. За допомогою осцилографа вимірюють імпульси на обох обмотках, вони повинні відповідати один одному.
- Тепер необхідно проконтролювати роботу зварювального інвертора з підключеними силовими конденсаторами. Міняємо напруга живлення з 16 вольт на 220 вольт, підключаючи апарат безпосередньо до електричної мережі. За допомогою осцилографа, підключеного до вихідних MOSFET транзисторів, контролюємо форму сигналу, вона повинна відповідати випробувань на зниженій напрузі.
Відео: зварювальний інвертор на ремонті.
Зварювальний інвертор - це дуже популярний і необхідний апарат, в будь-якій діяльності, як на промислових підприємствах, так і в домашньому господарстві. Крім того, за рахунок застосування вбудованого випрямляча і регулятора струму, за допомогою такого зварювального інвертора можна домогтися кращих результатів зварювання в порівнянні з результатами, яких можна досягти при користуванні традиційними апаратами, трансформатори яких виконані з електротехнічної сталі.