Схемы сварочных инверторов с печатными платами

Сварочный инвертор своими руками

Вашему вниманию представлена схема сварочного инвертора, который вы можете собрать своими руками. Максимальный потребляемый ток – 32 ампера, 220 вольт. Ток сварки – около 250 ампер, что позволяет без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне магазинных, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

На рисунке 1 приведена схема блока питания для сварочного.


Рис.1 Принципиальная схема блока питания

Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8
Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3мм
Вторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1мм
Вторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2мм
Вторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35мм
Все обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.


Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

На рисунке 2 – схема сварочника. Частота – 41 кГц, но можно попробовать и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

Трансформатор на 41кгц – два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора сделаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу от кассового аппарата. Вторичка делается из трех слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции между собой, для лучшей проводимости высоко- частотных токов, контактные концы вторички на выходе трансформатора спаяны вместе.

Дроссель L2 намотан на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 – 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо, вторичка 85 витков провод толщиной 0.5мм.

Сборка сварочного

Намотка трансформатора

Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект!

И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.

Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна ферритового сердечника.

У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220 вольт 0.13 ампера или больше.

Конструкция

Для охлаждения всех мощных компонентов хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Athlon 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.

Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.

Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею цепи питания 300вольт с деталями моста.

На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт. Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания, ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.

Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.

Ещё на схеме показаны снабберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельзя, так как снабберы выполняют важную роль:
первая – они глушат резонансные выбросы трансформатора
вторая – они значительно уменьшают потери IGBT при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT, то есть этот снаббер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT в три раза чем было бы без него.
Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снабберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах.

Настройка

Подать питание на ШИМ 15вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле.

Читайте также:
Столешница из природного камня

Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220вольт.

Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000мк 400V, для этого эта мера и нужна.

Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16вольт.

Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

Ток потребления при этом не должен превышать 100мА на холостом ходу.

Убедится в правильной фразировке обмоток силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа .

Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку 220вольт 150..200ватт предварительно установив частоту ШИМ 55кГц подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения, например перенасыщение 30кГц делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

Ток потребления моста должен быть около 150ма и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

Подать питание на мост уже через чайник 2200ватт, а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть – убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше – ширина больше, ток меньше – ширина меньше.

Ни какого шума быть не должно иначе выйдут из строя IGBT.

Добавлять ток и слушать, смотреть осциллограф на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо. Дойти до максимального тока, ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340вольт обычно.

Начинать варить, в начале 10 секунд. Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4мм трансформатор горечеватый

Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов, варить уже тяжело, человек устает, хотя варится классно, трансформатор горяченький, да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния и можно варить снова до опупения.

Ниже вы можете скачать печатные платы в формате LAY и др. файлы

Евгений Родиков (evgen100777 [собака] rambler.ru). По всем возникшим вопросам при сборке сварочника пишите на E-Mail.

Power Electronics

Текущее время: 13-11, 16:06

Часовой пояс: UTC + 4 часа

Делаем сварочник

Ссылки на описания самодельных инверторных сварочных источников, опубликованные на сайте http://valvolodin.narod.ru
1. Внешние виды сварочника Бармалея – http://valvolodin.narod.ru/schems/Barmaley2.zip
2. Инверторного сварочного источника от Большакова Александра (схемы смотреть в программе Splan) – http://valvolodin.narod.ru/schems/2006_10_31.rar
3. Фотографии некоторых узлов инверторного сварочного источника от Большакова Александра – http://valvolodin.narod.ru/schems/Foto_Svarki.rar
4. Инверторный источник на однотранзисторном однотактном прямоходовым преобразователе (проще сварочника Бармалея) – http://valvolodin.narod.ru/articles/fiksatyi.html
5. Описание самодельного тиристорного резонансного сварочного источника – http://valvolodin.narod.ru/articles/tir_inv.pdf
6. Подробное описание сварочного источника, собранного по мотивам Colt-1300 (моя статья в журнале Радио №4 за 2007 год в скрепочке) – http://valvolodin.narod.ru/articles/Kolt.pdf
7. Материалы по сварочному источнику RytmArc – http://valvolodin.narod.ru/rytmarc.html
8. Сварочник из польского журнала Elektronika Praktyczna 11,12 за 1999 год – http://valvolodin.narod.ru/articles/amat_spawarka.pdf
9. Самодельный сварочник с мостовым инвертором. Статья на чешском языке – http://valvolodin.narod.ru/articles/invertor_popis.pdf
10. Самодельный сварочник из города Брно (по мотивам Cemont) – http://valvolodin.narod.ru/articles/invertor_brno.zip
11. Печатные платы в формате Орла (Eagle) для сварочника из польского журнала Elektronika dla Wszystkich 1-2 за 2009 год (вариант сварочника Бармалея) – http://valvolodin.narod.ru/articles/Spawarka.rar
12. Описание, схема, печатные платы в формате laoyt5, а также внешние виды сварочного источника с выходным током 5-120А – http://valvolodin.narod.ru/articles/rw4hdl.pdf , http://valvolodin.narod.ru/articles/rw4hdl.rar
13. Сварочный источник по мотивам инвертора Вадима Негуляева – http://valvolodin.narod.ru/articles/LeeOn23.pdf
14. Сварочный аппарат на ток 240А – http://valvolodin.narod.ru/articles/svarochnik.rar
15. Схема инверторного сварочного аппарата с синхронным выпрямителем и выходным током 5-120А – http://valvolodin.narod.ru/articles/swarkainwerter.JPG
16. Архив с принципиальной электрической схемой и внешними видами самодельного инверторного сварочного источника с рекуперативным снаббером – http://valvol.qrz.ru/articles/svar.rar
17. Схемы и печатные платы сварочника на ток 250 ампер – http://valvol.qrz.ru/articles/svarochnik1.rar
18. Схема, описание и печатная плата сварочного источника, построенного на основе моста с фазовым управлением на микросхеме UC3875 – http://valvolodin.narod.ru/articles/arcweld_UC3875.pdf
19. Схема и описание очередного сварочного источника от RW4HDL – http://valvolodin.narod.ru/articles/svarochnik2.rar
20. Как сделать надёжный и качественный инвертор – http://valvolodin.narod.ru/articles/taranenko.zip
Добавлено администрацией

Читайте также:
Трубы водопроводные из полиэтилена (ПНД)

Продолжение темы Делаем сварочник, окончание которой расположено на старом форуме

Перенос сообщений с промежуточного форума:
Mister
Да, так вот – дело в том, что для транзисторов, работающих в режиме hard switch выделяют 2 вида потерь: при переключении и потери в открытом канале. И, совершенно понятно, что их величина определяется частотой переключения и коэффициентом заполнения сигнала. Я рассматриваю полный мост. Если условно принять коэффициент заполнения 1/2 (грубо говоря, потому, что надо время, чтоб первая пара транзисторов успела закрыться, перед тем, как начнёт открываться вторая – иначе пойдёт сквозной ток), то фактически потери при пререключении и потери в открытом канале как бы «перетягивают» друг друга в частотной области. То есть, можно условно расчитать «золотую середину» где они бы пересекались:

как видно, точка пересечения находится на частоте 116КГц, правда, расчёт производился немного для другой схемы и для других ключей, но идея впринципе должна быть такая же?

valvolodin

Всё хорошо, но почему-то на этом графике потери проводимости падают с ростом частоты. На самом деле потери проводимости стабильны или даже возрастают с ростом частоты.

Multik

Нет, идея не такая. Валентин уже объяснил.
Но меня интересует другое. Где Вы собираетесь применять результаты исследования транзисторов, работающих в режиме hard switch?
В реальной схеме этот switch не такой уж и hard.
Если используются IGBT транзисторы, то включение будет мягким из-за наличия в трансформаторе индуктивности рассеивания. Если МОП, то выключение не будет жёстким из-за высокой выходной ёмкости, и определяется током через транзистор в момент выключения. То есть, нужно знать параметры конкретной схемы и рассчитывать для конкретного случая. Сегодня проще сделать Soft, и не париться с расчётами.
Помнится, у нас все депо были забиты паровозами, но всё равно пришлось их выбросить. КПД сделал своё дело.

Mister
Multik, так я ж и не против, что soft, просто я его так назвал.
На счёт потрерь проводимости – тут по идее если транзистор чаще переключается, то время нахождения его в насыщении за единицу времени будет уменьшаться, то есть, согласно закону Ватта, эта доля мощности тоже будет уменьшаться. Другое дело, как я уже написал, что расчёт проводился не именно для этого случая, там, даже, по-моему не учитывалось нагревание транзистора

Ceйчас буду даташит изучать, в котором полностью алгоритм приведён, там оказывается ещё какой то вид потерь присутствует .

GYGY
Mister
по вашей схеме моста.
1.Зачем такие навороты с раскачкой ?
2. посмотрите включение сигнального транса – все 4 ключа откроются одновременно и бабахнет.
3. мост в выходном выпрямителе – это лишние 200-300Вт тепла(применительно к сварочным мощностям)

А какие экперименты с частотой вы планируете провести (заполнение импульсов ЛЧМ)?

Mister
1. Потому, что боюсь, что можно драйверы спалить .
2. Как же это все 4 мосфета могут открыться одновременно, если у TL494 на вход OTC подаётся плюс и оба эммитера приподняты от земли резисторами, а входы драйверов соединены крест-накрест, посмотрите повнимательнее ещё раз схема впринципе классическая!
3. Согласен, тем более, что с ростом частоты эта цифра может достигнуть больших значений
4. И почему никто не написал, что в схеме неточность: токовй ТР3 должен стоять перед основным трансформатором

Эксперименты такие: расчитываю и делаю пару-тройку трансформаторов и дросселей под разные частоты вплоть до 100КГц, сравниваю потери на ключах, трансформаторе, дросселе и выпрямителе (на счёт последних 100% будет хуже), короче – чистый эксперимент.

На счёт управления затворами, есть вообще такая идея: подключить управляющий трансфторматор прямо к выходам драйвера, что то типа этого:

где полевики – это уже мощные выходные транзисторы (или вместо них IGBT), которые подключаются к выпрямленному сетевому напряжению, то есть – надо опять 2 драйвера и 4 ключа, чтоб получить полный мост, как вам такая идея?

GYGY
Mister
к сожалению картинка с сайта Мужественных пензюков пропала. Поэтому – по памяти, я имел ввиду что в схеме затворы всех мощных ключей подключены к началам вторичных обмоток(несмотря на перекрещивания при рисовании), и следовательно открываиться и закрываться они будут синхронно.

Читайте также:
Стенка под телевизор в гостиную: яркие фото, особенности, преимущества и целесообразность покупки

Mister
А, да я понял что имелось ввиду, у драйверов на входах синфазные сигналы, потому, что их входы включены крест-накрест, а в выходном каскаде (на igbt) управляющий сигнал один, ну, достаточно поменять 2 нижние обмотки задом наперёд .

А может ну его к такой-то матери, подключить затворы IGBT прямо к выводам драйверов

Кстати, тут проблема посерьёзнее – я попытался найти ETD59, но так ничего и не нашёл, придётся обнести местные помойки в поисках телевизоров.

GYGY

если у вас чистый эксперимент, то почему обязательно ETD59?
А другие варианты Ш(Е),кольцо(Например Большаков двойную колбасу замутил, на скромных колечках киловат на 10)

Mister
Вообще, у меня есть какое то кольцо: внешний диаметр 10см, ширина 2,5см, высота 3,5см (или наоборот – не помню), но я не знаю что это за феррит(маркировки на нём отсутствовала), но думаю, что у него проницаемость слишком маленькая, конечно, можно несколько витков намотать и померять индуктивность и пересчитать потом проницаемость.

У меня другой вопрос: подскажите, пожалуйста, ультрабыстрый диод для topswitch на 5-10А, и напругой до 50В в корпусе ТО220-J11

чтоб 1-я и 2-я ноги были КАТОДОМ, если, конечно, такие в природе существуют, потому, что согласно каталогу DACPOL на силовые компоненты, ультрабыстрые диоды в корпусе ТО220-J11 есть, но у них эти выводы – анодные.

Последний раз редактировалось valvol 13-07, 20:27, всего редактировалось 7 раз(а).

У меня другой вопрос: подскажите, пожалуйста, ультрабыстрый диод для topswitch на 5-10А, и напругой до 50В в корпусе ТО220-J11

чтоб 1-я и 2-я ноги были КАТОДОМ, если, конечно, такие в природе существуют, потому, что согласно каталогу DACPOL на силовые компоненты, ультрабыстрые диоды в корпусе ТО220-J11 есть, но у них эти выводы – анодные.

А щеткины диоды пойдут? MBR1035, MBR1045.
не стесняйтесь заходить на сайты производителей
https://ec.irf.com/v6/en/US/adirect/ir? . y%20Diodes

из очень быстрых, например MUR820

Последний раз редактировалось Mister 15-09, 01:34, всего редактировалось 1 раз.

Спасибо! И у меня ещё вопрос – как можно оценить мощность (энергию), необходимую для открывания и закрывания IGBT?

+1
Поставил MUR820, в качестве нагрузки поставил 4 кулера 80мм, включил минут на несколько: он почти не нагрелся.

Часовой пояс: UTC + 4 часа

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

Электрические Схемы Сварочных Инверторов

Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Устанавливаются на радиатор.


Получаемый результат связан с выходом постоянного сварочного тока, сила которого является очень высокой, а напряжение низким. Мост модифицирует ток из переменного в постоянный.

Получить на выходе устройства ток достаточной силы для того, чтобы можно было с его помощью эффективно выполнять сварочные работы, позволяет понижающий напряжение трансформатор, установленный за инверторным блоком.
Схемы сварочных инверторов самодельных и заводских.

Сопротивление резистора — 47 ом. У новой версии три импульсных трансформатора, в то время как у старой только два.

Возможные неисправности и способы их устранения Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов. Одновременно происходит возрастание силы сварочного тока, которая превышает А.

Вот схема.

Для обеспечения циркуляции воздуха между обмотками оставляется воздушный зазор.

Датчик срабатывает при достижении критической температуры нагрева какого-либо элемента.

РЕМОНТ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА ИНТЕРСКОЛ ИСА 250/10, 6

Типовая схема и принцип работы инвертора

В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Читать далее. Для питания микросхем и элементов, которые расположены на плате управления, используется интегральный стабилизатор на 15 вольт — LMA. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX.

Проверка работоспособности После сборочных и отладочных работ проверяется работоспособность сварочного аппарата. Модуль ключей представлен четырьмя транзисторами в каждой из четырех групп.

Дополнительное расположение конденсаторов 0,15 мкФ позволяет сбрасывать избыток мощности обратно в цепь.

При этом принцип функционирования последнего является неизменным.

Трансформатор понижает ток до уровня напряжения, равного В.

Вот тут и вступает в работу выпрямитель, как раз занимающийся тем, чтобы поступающий ток имел постоянные параметры.

Сопротивление резистора — 47 ом. Показатель напряжения холостого хода 62 В.
ДВА в ОДНОМ. СВАРКА + ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ. Краткий обзор. Сварочный аппарат — нагреватель 2 в 1

Виды инверторных источников сварочного тока

Корпус с вентилятором системы охлаждения.

Принципиальная схема аппаратов инверторного типа Для того чтобы понимать суть работы современного сварочного агрегата, необходимо знать из каких блоков состоит принципиальная схема сварочного инвертора, который обеспечивает энергией дугу короткого замыкания при сварочном процессе.

Оно состоит из 2—4 конденсаторов и дросселя.

Эти ситуации могут происходить по причине недостаточного охлаждения силовых элементов при высокой температуре окружающего воздуха, а также при работе в условиях запылённой или слишком влажной атмосферы. Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Как работает сварочный инвертор Формирование тока большой силы, при помощи которого создается электрическая дуга для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала, — это то, для чего предназначен любой сварочный аппарат.

Этот элемент подает на силовую часть сварочного агрегата электроток. Давайте немного подробнее разберемся с описанной схемой.

Читайте также:
Установка автомата в электрощитке своими руками. Выбор и установка автоматов в электрощитке своими руками


В условиях повышенной влажности могут возникать утечки, которые также могут привести к неисправности. Электрическая схема инвертора включает в себя следующие обязательные компоненты: Питающий блок.

Важным этапом является решение задачи, связанной с выбором необходимой технологии, оптимизирующей работу силовой части. В устройство входит силовой трансформатор. Для улучшения теплового контакта нужно использовать кремнийорганическую термопасту.

Если он попросту закипает, значит, в схеме есть недочеты и работу лучше не продолжать. Понижение высокочастотного напряжения; 4. Исключительная стабильность напряжения, подаваемого на сварочную дугу, обеспечивается за счет автоматических элементов электрической схемы инвертора. Поэтому в случае ремонта заменять диоды в выходном выпрямителе следует именно быстродействующими.
Ремонт сварочного инвертора Ресанта 190А. Не включается .Repair welding inverter 190A Resanta

Cхемы сварочных инверторов

Возможные неисправности и способы их устранения Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов.

Все сварочные аппараты делятся на несколько основных групп: Для проведения электродуговой сварки при применении покрытых специальным составом электродов применяется оборудование типа ММА. Далее мы приводим блок-схему функционирования стандартного инвертора, которая наглядно демонстрирует принцип его применения. Возможные неисправности и способы их устранения Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов.

Выводы Инвертор — сложное электронное устройство, но простое в использовании, его подключают к электрической цепи с напряжением V и без опасения проводить сварочные работы. При испытаниях следует добавлять витки до тех пор, пока дуга не начнёт ощутимо сильно тянуться, мешая отрыву.

Схемы аппаратов Сварис

Конденсаторы, установленные в фильтре, после активации зарядки способны выдавать большой силы ток, который сжигает, поэтому инвертор обеспечивается плавным пуском. Несмотря на применение схожей схемы при создании практически всех инверторов, они существенно отличаются друг от друга. Электрическая схема предполагает работу агрегата на основе импульсных преобразователей высокой частоты. Обычные выпрямительные диоды с такой задачей бы не справились — они бы просто не успевали открываться и закрываться, нагревались и выходили бы из строя.

Возможные неисправности и способы их устранения Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов. Модуль ключей представлен четырьмя транзисторами в каждой из четырех групп. Затем происходит выравнивание тока при наличии конденсатора и его поступление к блоку транзистора.

Принципиальная электрическая схема в деталях: составляющие

Таким образом, на первом этапе мы получаем на выходе с выпрямителя постоянный ток, имеющий значение более V. Ранее в сварочных инверторах использовались трансформаторы, очень мощные, работающие за счет обмотки трансформатора и имеющие, из-за этого, размеры и вес, делающие сварочные аппараты громоздкими и неудобными в применении. Инверторное устройство еще раз преобразовывает электроток теперь уже в переменный , увеличивая при этом его частоту.

Через них протекают огромные токи. Часть 1. При устройстве вторичной обмотки витки наматываются в несколько слоев. Если напряжение провода меньше В, значит, устройство неисправно.
Схема китайского инвертора

Принципиальная схема сварочного инвертора: разбираемся в деталях

Схема сварочного инвертора в корне отличается от устройства его предшественника – сварочного трансформатора. Основой конструкции прежних сварочных аппаратов был трансформатор понижающего типа, что делало их габаритными и тяжелыми. Современные сварочные инверторы благодаря использованию при их производстве передовых разработок – это легкие и компактные устройства, отличающиеся широкими функциональными возможностями.

Сварочный инвертор без крышки

Основным элементом электрической схемы любого сварочного инвертора является импульсный преобразователь, вырабатывающий ток высокой частоты. Именно благодаря этому использование инвертора дает возможность легко зажигать сварочную дугу и поддерживать ее в стабильном состоянии на всем протяжении сварки. Схема сварочного инвертора в зависимости от модели может иметь определенные особенности, но принцип его работы, который будет рассмотрен ниже, остается неизменным.

Какие виды инверторов представлены на современном рынке

Для определенного типа сварки следует правильно выбирать инверторное оборудование, каждый вид которого обладает специфической электрической схемой и, соответственно, особыми техническими характеристиками и функциональными возможностями.

Инверторы, которые выпускают современные производители, могут одинаково успешно использоваться как на производственных предприятиях, так и в быту. Разработчики постоянно совершенствуют принципиальные электрические схемы инверторных аппаратов, что позволяет наделять их новыми функциями и улучшать их технические характеристики.

Количество разъемов и органов управления на передней панели во многом говорят об возможностях сварочного инвертора

Инверторные устройства в качестве основного оборудования широко используются для выполнения следующих технологических операций:

  • электродуговой сварки плавящимся и неплавящимся электродами;
  • сварки по полуавтоматической и автоматической технологиям;
  • плазменной резки и др.

Кроме того, инверторные аппараты являются наиболее эффективным типом оборудования, которое используется для сварки алюминия, нержавеющей стали и других сложносвариваемых металлов. Сварочные инверторы, вне зависимости от особенностей своей электрической схемы, позволяют получать качественные, надежные и аккуратные сварные швы, выполняемые по любой технологии. При этом, что важно, компактный и не слишком тяжелый инверторный аппарат при необходимости можно в любой момент легко перенести в то место, где будут выполняться сварочные работы.

Мобильность – одно из преимуществ инверторных аппаратов

Что включает в себя конструкция сварочного инвертора

Схема сварочного инвертора, которая определяет его технические характеристики и функциональность, включает в себя такие обязательные элементы, как:

  • блок, обеспечивающий электрическим питанием силовую часть устройства (он состоит из выпрямителя, емкостного фильтра и нелинейной зарядной цепи);
  • силовая часть, выполненная на базе однотактного конвертора (в данную часть электрической схемы также входят силовой трансформатор, вторичный выпрямитель и выходной дроссель);
  • блок питания элементов слаботочной части электрической схемы инверторного аппарата;
  • ШИМ-контроллер, который включает в себя трансформатор тока и датчик тока нагрузки;
  • блок, отвечающий за термозащиту и управление охлаждающими вентиляторами (в данный блок принципиальной схемы входят вентиляторы инвертора и температурные датчики);
  • органы управления и индикации.
Читайте также:
Установка капельника под металлочерепицу. Зачем нужны капельники для металлочерепицы и как их установить — инструкция

Как работает сварочный инвертор

Формирование тока большой силы, при помощи которого создается электрическая дуга для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала, – это то, для чего предназначен любой сварочный аппарат. Для этих же целей необходим и инверторный аппарат, позволяющий формировать сварочный ток с большим диапазоном характеристик.

В наиболее простом изложении принцип работы инвертора выглядит так.

  • Переменный ток с частотой 50 Гц из обычной электрической сети поступает на выпрямитель, где происходит его преобразование в постоянный.
  • После выпрямителя постоянный ток сглаживается при помощи специального фильтра.
  • Из фильтра постоянный ток поступает непосредственно на инвертор, в задачу которого входит опять преобразовать его в переменный, но уже с более высокой частотой.
  • После этого при помощи трансформатора понижают напряжение переменного высокочастотного тока, что дает возможность увеличить его силу.

Блок-схема сварочного аппарата инверторного типа

Для того чтобы понять, какое значение имеет каждый элемент принципиальной электрической схемы инверторного аппарата, стоит рассмотреть его работу подробнее.

Процессы, протекающие в электрической схеме сварочного инвертора

Схема сварочного аппарата инверторного типа позволяет увеличивать частоту тока со стандартных 50 Гц до 60–80 кГц. Благодаря тому, что на выходе такого устройства регулировке подвергается высокочастотный ток, для этого можно эффективно использовать компактные трансформаторы. Увеличение частоты тока происходит в той части электрической схемы инвертора, где расположен контур с мощными силовыми транзисторами. Как известно, на транзисторы подается только постоянный ток, для чего и необходим выпрямитель на входе аппарата.

Принципиальная схема заводского сварочного инвертора «Ресанта» (нажмите, чтобы увеличить)

Схема инвертора от немецкого производителя FUBAG с рядом дополнительных функций (нажмите, чтобы увеличить)

Пример принципиальной электрической схемы сварочного инвертора для самостоятельного изготовления (нажмите, чтобы увеличить)

Принципиальная электрическая схема инверторного устройства состоит из двух основных частей: силового участка и цепи управления. Первым элементом силового участка схемы является диодный мост. Задача такого моста как раз и состоит в том, чтобы преобразовать переменный ток в постоянный.

В постоянном токе, преобразованном из переменного в диодном мосту, могут возникать импульсы, которые необходимо сглаживать. Для этого после диодного моста устанавливается фильтр, состоящий из конденсаторов преимущественно электролитического типа. Важно знать, что напряжение, которое выходит из диодного моста, примерно в 1,4 раза больше, чем его значение на входе. Диоды выпрямителя при преобразовании переменного тока в постоянный очень сильно нагреваются, что может серьезно сказаться на их работоспособности.

Компоненты сварочного инвертора на примере самодельного аппарата

Чтобы защитить их, а также другие элементы выпрямителя от перегрева, в данной части электрической схемы используют радиаторы. Кроме того, на сам диодный мост устанавливается термопредохранитель, в задачу которого входит отключение электропитания в том случае, если диодный мост нагрелся до температуры, превышающей 80–90 градусов.

Высокочастотные помехи, создаваемые при работе инверторного устройства, могут через его вход попасть в электрическую сеть. Чтобы этого не произошло, перед выпрямительным блоком схемы устанавливается фильтр электромагнитной совместимости. Состоит такой фильтр из дросселя и нескольких конденсаторов.

Блок питания инвертора

Сам инвертор, который преобразует уже постоянный ток в переменный, но обладающий значительно более высокой частотой, собирается из транзисторов по схеме «косой мост». Частота переключения транзисторов, за счет которых и происходит формирование переменного тока, может составлять десятки или сотни килогерц. Полученный таким образом высокочастотный переменный ток имеет амплитуду прямоугольной формы.

Получить на выходе устройства ток достаточной силы для того, чтобы можно было с его помощью эффективно выполнять сварочные работы, позволяет понижающий напряжение трансформатор, установленный за инверторным блоком. Для того чтобы получить с помощью инверторного аппарата постоянный ток, после понижающего трансформатора подключают мощный выпрямитель, также собранный на диодном мосту.

Транзисторы для силового модуля сварочного инвертора

Элементы защиты инвертора и управления им

Избежать влияния негативных факторов на работу инвертора позволяют несколько элементов в его принципиальной электрической схеме.

Для того чтобы транзисторы, которые преобразуют постоянный ток в переменный, не сгорели в процессе своей работы, используются специальные демпфирующие (RC) цепи. Все блоки электрической схемы, которые работают под большой нагрузкой и сильно нагреваются, не только обеспечены принудительным охлаждением, но также подключены к термодатчикам, отключающим их питание в том случае, если температура их нагрева превысила критическое значение.

Радиаторы и вентиляторы системы охлаждения занимают значительное пространство внутри инвертора

Из-за того, что конденсаторы фильтра после своей зарядки могут выдавать ток большой силы, который в состоянии сжечь транзисторы инвертора, аппарату необходимо обеспечить плавный пуск. Для этого используют стабилизаторные устройства.

В схеме любого инвертора имеется ШИМ-контроллер, который отвечает за управление всеми элементами его электрической схемы. От ШИМ-контроллера электрические сигналы поступают на полевой транзистор, а от него – на разделительный трансформатор, имеющий одновременно две выходные обмотки. ШИМ-контроллер посредством других элементов электрической схемы также подает управляющие сигналы на силовые диоды и силовые транзисторы инверторного блока. Для того чтобы контроллер мог эффективно управлять всеми элементами электрической схемы инвертора, на него также необходимо подавать электрические сигналы.

Читайте также:
Труба ПВХ под клеевое соединение: виды, какие лучше, как выбрать и правильно смонтировать

Для выработки таких сигналов используется операционный усилитель, на вход которого подается формируемый в инверторе выходной ток. При расхождении значений последнего с заданными параметрами операционный усилитель и формирует управляющий сигнал на контроллер. Кроме того, на операционный усилитель поступают сигналы от всех защитных контуров. Это необходимо для того, чтобы он смог отключить инвертор от электропитания в тот момент, когда в его электрической схеме возникнет критическая ситуация.

Достоинства и недостатки сварочных аппаратов инверторного типа

Инверторные сварочные аппараты, которые пришли на смену привычным всем трансформаторам, обладают рядом весомых преимуществ.

  • Благодаря совершенно иному подходу к формированию и регулированию сварочного тока масса таких устройств составляет всего 5–12 кг, в то время как сварочные трансформаторы весят 18–35 кг.
  • Инверторы обладают очень высоким КПД (порядка 90%). Это объясняется тем, что в них расходуется значительно меньше лишней энергии на нагрев составных частей. Сварочные трансформаторы, в отличие от инверторных устройств, очень сильно греются.
  • Инверторы благодаря такому высокому КПД потребляют в 2 раза меньше электрической энергии, чем обычные трансформаторы для сварки.
  • Высокая универсальность инверторных аппаратов объясняется возможностью регулировать с их помощью сварочный ток в широких пределах. Благодаря этому одно и то же устройство можно использовать для сварки деталей из разных металлов, а также для ее выполнения по разным технологиям.
  • Большинство современных моделей инверторов наделены опциями, которые минимизируют влияние ошибок сварщика на технологический процесс. К таким опциям, в частности, относятся «Антизалипание» и «Форсирование дуги» (быстрый розжиг).
  • Исключительная стабильность напряжения, подаваемого на сварочную дугу, обеспечивается за счет автоматических элементов электрической схемы инвертора. Автоматика в данном случае не только учитывает и сглаживает перепады входного напряжения, но и корректирует даже такие помехи, как затухание сварочной дуги из-за сильного ветра.
  • Сварка с использованием инверторного оборудования может выполняться электродами любого типа.
  • Некоторые модели современных сварочных инверторов имеют функцию программирования, что позволяет точно и оперативно настраивать их режимы при выполнении работ определенного типа.

Как у любых сложных технических устройств, у сварочных инверторов есть и ряд недостатков, о которых также необходимо знать.

  • Инверторы отличаются высокой стоимостью, на 20–50% превышающей стоимость обычных сварочных трансформаторов.
  • Наиболее уязвимыми и часто выходящими из строя элементами инверторных устройств являются транзисторы, стоимость которых может составлять до 60% цены всего аппарата. Соответственно, ремонт сварочного инвертора является достаточно дорогостоящим мероприятием.
  • Инверторы из-за сложности их принципиальной электрической схемы не рекомендуется использовать в плохих погодных условиях и при отрицательных температурах, что серьезно ограничивает область их применения. Для того чтобы применять такое устройство в полевых условиях, необходимо подготовить специальную закрытую и отапливаемую площадку.

При сварочных работах, выполняемых с использованием инвертора, нельзя использовать длинные провода, так как в них наводятся помехи, отрицательно отражающиеся на работе устройства. По этой причине провода для инверторов делают достаточно короткими (порядка 2 метров), что вносит в сварочные работы некоторое неудобство.

Ремонт и доработки сварочных инверторов своими руками

Характеристики большинства бюджетных инверторов нельзя назвать выдающимися, в то же время мало кто откажется от удовольствия использовать оборудование со значительным запасом надёжности. Между тем существует немало способов усовершенствовать недорогой сварочный инвертор.

Типовая схема и принцип работы инвертора

Чем дороже сварочный инвертор, тем больше в его схеме вспомогательных узлов, задействованных в реализации специальных функций. А вот сама схема силового преобразователя остаётся практически неизменной даже у дорогостоящего оборудования. Этапы превращения сетевого электрического тока в сварочный достаточно легко проследить — на каждом из основных узлов схемы происходит определённая часть общего процесса.

С сетевого кабеля через защитный выключатель напряжение подаётся на выпрямительный диодный мост, сопряжённый с фильтрами высокой ёмкости. На схеме этот участок легко заметить, здесь расположены внушительные по размеру «банки» электролитических конденсаторов. У выпрямителя задача одна — «развернуть» отрицательную часть синусоиды симметрично вверх, конденсаторы же сглаживают пульсации, приводя направление тока практически к чистой «постоянке».

Схема работы сварочного инвертора

Далее по схеме находится непосредственно инвертор.

С понижающего трансформатора напряжение снимает выходной выпрямитель, ведь мы хотим сварку именно на постоянном токе. Благодаря выходному фильтру природа тока меняется с высокочастотного пульсирующего до практически прямой линии. Естественно, в рассмотренной цепи преобразований есть множество промежуточных звеньев: датчиков, управляющих и контрольных цепей, но их рассмотрение выходит далеко за рамки любительской радиоэлектроники.

Конструкция сварочного инвертора: 1 — конденсаторы фильтра; 2 — выпрямитель (диодная сборка); 3 — IGBT-транзисторы; 4 — вентилятор; 5 — понижающий трансформатор; 6 — плата управления; 7 — радиаторы; 8 — дроссель

Узлы, пригодные к модернизации

Важнейший параметр любого сварочного аппарата — вольт-амперная характеристика (ВАХ), за счёт неё и обеспечивается стабильное горение дуги при разной её длине. Правильная ВАХ создаётся микропроцессорным управлением: маленький «мозг» инвертора на ходу меняет режим работы силовых ключей и мгновенно подстраивает параметры сварочного тока. К сожалению, каким либо образом перепрограммировать бюджетный инвертор нельзя — управляющие микросхемы в нём аналоговые, а замена на цифровую электронику требует незаурядных знаний схемотехники.

Читайте также:
ТОП-20 лучших посудомоек: как выбрать посудомоечную машину, рейтинг

Однако «умений» управляющей схемы вполне достаточно, чтобы нивелировать «криворукость» начинающего сварщика, ещё не научившегося стабильно удерживать дугу. Гораздо правильнее сосредоточиться на устранении некоторых «детских» болезней, первая из которых — сильный перегрев электронных компонентов, ведущий к деградации и разрушению силовых ключей.

Вторая проблема — использование радиоэлементов сомнительной надёжности. Устранение этого недостатка сильно снижает вероятность возникновения поломок через 2–3 года эксплуатации аппарата. Наконец, даже начинающему радиотехнику будет вполне по силам реализовать индикацию фактического сварочного тока для возможности работы со специальными марками электродов, а также провести ряд других мелких доработок.

Улучшение теплоотвода

Первый недостаток, которым грешит подавляющее большинство недорогих инверторных аппаратов — плохая схема отвода тепла с силовых ключей и выпрямительных диодов. Начинать доработку в этом направлении лучше с увеличения интенсивности принудительного обдува. Как правило, в сварочных аппаратах устанавливают корпусные вентиляторы с питанием от служебных цепей напряжением 12 В. В «компактных» моделях принудительное воздушное охлаждение может вовсе отсутствовать, что для электротехники такого класса, безусловно, нонсенс.

Достаточно просто увеличить воздушный поток путём установки нескольких таких вентиляторов последовательно. Проблема в том, что «родной» кулер скорее всего придётся снять. Чтобы эффективно работать в последовательной сборке, вентиляторы должны иметь идентичную форму и число лопастей, а также скорость вращения. Собрать одинаковые кулеры в «стопку» крайне просто, достаточно стянуть их парой длинных болтов по диаметрально противоположным угловым отверстиям. Также не стоит беспокоиться о мощности источника служебного питания, как правило её достаточно для установки 3–4 вентиляторов.

Если внутри корпуса инвертора недостаточно места для установки вентиляторов, можно приладить снаружи один высокопроизводительный «канальник». Его установка проще по той причине, что не требуется подключение к внутренним цепям, питание снимается с клемм кнопки включения. Вентилятор, разумеется, должен устанавливаться напротив вентиляционных жалюзеек, часть которых можно вырезать, чтобы снизить аэродинамическое сопротивление. Оптимальное направление потока воздуха — на вытяжку из корпуса.

Второй способ улучшить теплоотвод — замена штатных алюминиевых радиаторов на более производительные. Новый радиатор нужно выбирать с наибольшим количеством как можно более тонких рёбер, то есть с наибольшей площадью контакта с воздухом. Оптимально в этих целях использовать радиаторы охлаждения компьютерных ЦП. Процесс замены радиаторов довольно прост, достаточно соблюдать несколько простых правил:

  1. Если штатный радиатор изолирован от фланцев радиоэлементов слюдой или резиновыми прокладками, их нужно сохранить при замене.
  2. Для улучшения теплового контакта нужно использовать кремнийорганическую термопасту.
  3. Если радиатор нужно подрезать, чтобы он поместился в корпус, обрезанные рёбра нужно тщательно обработать надфилем, чтобы снять все заусенцы, иначе на них будет обильно оседать пыль.
  4. Радиатор должен быть плотно прижат к микросхемам, поэтому предварительно на нём нужно разметить и просверлить крепёжные отверстия, возможно, потребуется нарезать резьбу в теле алюминиевой подошвы.

Дополнительно отметим, что нет смысла менять штучные радиаторы отдельно стоящих ключей, замене подвергаются только теплоотводы интегральных схем или нескольких высокомощных транзисторов, установленных в ряд.

Индикация сварочного тока

Даже если на инверторе установлен цифровой индикатор установки тока, он показывает не реальное его значение, а некую служебную величину, масштабированную для наглядного отображения. Отклонение от фактической величины тока может составлять до 10%, что неприемлемо при использовании специальных марок электродов и работе с тонкими деталями. Получить реальное значение сварочного тока можно путём установки амперметра.

В пределах 1 тысячи рублей обойдётся цифровой амперметр типа SM3D, его даже можно аккуратно встроить в корпус инвертора. Основная проблема в том, что для измерения столь высоких токов требуется подключение через шунт. Его стоимость находится в пределах 500–700 рублей для токов в 200–300 А. Обратите внимание, что тип шунта должен соответствовать рекомендациям производителя амперметра, как правило, это вставки на 75 мВ с собственным сопротивлением порядка 250 мкОм для предела измерения в 300 А.

Установить шунт можно либо на плюсовую, либо на минусовую клемму изнутри корпуса. Обычно размеров соединительной шины достаточно для подключения вставки длиной около 12–14 см. Изгибать шунт нельзя, поэтому если длины соединительной шины недостаточно, её нужно заменить медной пластиной, косичкой из очищенного однопроволочного кабеля или отрезком сварочной жилы.

Амперметр подключается измерительными выходами к противоположным зажимам шунта. Также для работы цифрового прибора требуется подать напряжение питания в диапазоне 5–20 В. Его можно снять с проводов подключения вентиляторов или найти на плате точки с потенциалом для питания управляющих микросхем. Собственное потребление амперметра ничтожно.

Повышение продолжительности включения

Продолжительность включения в контексте сварочных инверторов более разумно называть продолжительностью нагрузки. Это та часть десятиминутного интервала, в которой инвертор непосредственно выполняет работу, оставшееся время он должен пребывать на холостом ходу и охлаждаться.

Для большинства недорогих инверторов реальная ПН составляет 40–45% при 20 °С. Замена радиаторов и устройство интенсивного обдува позволяют увеличить этот показатель до 50–60%, но это далеко не потолок. Добиться ПН порядка 70–75% можно путём замены некоторых радиоэлементов:

  1. Конденсаторы обвязки ключей инвертора нужно поменять на элементы той же ёмкости и типа, но рассчитанные под более высокое напряжение (600–700 В);
  2. Диоды и резисторы из обвязки ключей следует заменить на элементы с большей рассеиваемой мощностью.
  3. Выпрямительные диоды (вентили), а также MOSFET или IGBT-транзисторы можно заменить на аналогичные, но более надёжные.
Читайте также:
Устройство посудомоечной машины (Bosch, Ariston, Electrolux и др )

О замене самих силовых ключей стоит рассказать отдельно. Для начала следует переписать маркировку на корпусе элемента и найти подробный даташит на конкретный элемент. По паспортным данным выбрать элемент для замены достаточно просто, ключевыми параметрами служат пределы частотного диапазона, рабочее напряжение, наличие встроенного диода, тип корпуса и предельный ток при 100 °С. Последний лучше рассчитать собственноручно (для высоковольтной стороны с учётом потерь на трансформаторе) и приобрести радиоэлементы с запасом предельного тока около 20%. Из производителей такого рода электроники наиболее надёжными считаются International Rectifier (IR) или STMicroelectronics. Несмотря на довольно высокую цену, крайне рекомендуется приобретать детали именно этих брендов.

Намотка выходного дросселя

Одним из наиболее простых и в то же время самых полезных дополнений для сварочного инвертора будет намотка индуктивной катушки, сглаживающей пульсации постоянного тока, которые неизбежно остаются при работе импульсного трансформатора. Основная специфика такой затеи в том, что дроссель изготавливается индивидуально для каждого отдельного аппарата, а также может со временем корректироваться по мере деградации электронных компонентов или при изменении порога мощности.

Для изготовления дросселя понадобится всего ничего: изолированный медный проводник сечением до 20 мм 2 и сердечник, желательно из феррита. В качестве магнитопровода оптимально подойдёт либо ферритовое кольцо, либо сердечник броневого трансформатора. Если магнитопровод набран из листовой стали, его нужно просверлить в двух местах с отступом около 20–25 мм и стянуть заклёпками, чтобы иметь возможность беспроблемно прорезать зазор.

Дроссель начинает работать, начиная от одного полного витка, однако реальный результат виден, начиная с 4–5 витков. При испытаниях следует добавлять витки до тех пор, пока дуга не начнёт ощутимо сильно тянуться, мешая отрыву. Когда варить с отрывом станет затруднительно, нужно скинуть с катушки один виток и подключить параллельно дросселю лампу накаливания на 24 В.

Тонкая настройка дросселя выполняется с помощью сантехнического винтового хомута, которым можно уменьшить зазор в сердечнике, либо деревянного клина, которым этот зазор можно увеличить. Нужно добиваться, чтобы горение лампы при розжиге дуги было максимально ярким. Рекомендуется изготовить несколько дросселей для работы в диапазонах до 100 А, от 100 до 200 А и более 200 А.

Заключение

Все «навесные» дополнения, такие как дроссель или амперметр, лучше монтировать отдельной приставкой, которая включается в разрыв любой из сварочных жил посредством штекера типа байонет. Таким образом внутри корпуса инвертора сохранится достаточно пространства для вентиляции, а дополнительные устройства можно будет легко отключить за ненадобностью.

Нужно помнить, что кардинальной, глубокой модернизации провести не получится, иными словами, «РЕСАНТУ» в KEMPPI разумными силами и средствами не превратить. Однако изготовление приспособлений и мелкая доработка оборудования — отличный способ лучше изучить технологию дуговой сварки и проникнуться профессиональными тонкостями.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов

СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР БАРМАЛЕЙ

Недавно собирал сварочный инвертор от Бармалея, на максимальный ток 160 ампер, одноплатный вариант. Названа эта схема в честь её автора – Barmaley. Вот электрическая схема и файл с печатной платой.

Работа инвертора: питание от однофазной сети 220 Вольт выпрямляется, сглаживается конденсаторами и подаётся на транзисторные ключи, которые из постоянного напряжения делают высокочастотное переменное, подаваемое на ферритовый трансформатор. Благодаря высокой частоте мы имеем уменьшение габаритов силового транса и как следствие, применяем не железо, а феррит. Дальше понижающий трансформатор, за ним выпрямитель и дроссель.

Осциллограмы управление полевыми транзисторами. Замерял на стабилитроне кс213б без силовых ключей, коэфициент заполнения 43 и частота 33.

В своём варианте силовые ключи IRG4PC50U заменил на более современные IRGP4063DPBF. Стабилитрон кс213б заменил на два 15 вольтовых мощностью 1.3 ватта встречно включенных, так как в прошлом аппарате кс213б немного грелись. После замены проблема сразу исчезла. Остальное все остается как в схеме.

Это осциллограмма коллектор-эмиттер нижнего ключа (по схеме). При подаче питания 310 вольт через лампу 150 ватт. Осциллограф стоит 5 вольт деление и 5 мкс дел. через делитель умноженное на 10.

Силовой трансформатор намотан на сердечнике B66371-G-X187, N87, E70/33/32 EPCOS Моточные данные: сначала пол первички, вторичка, и снова остатки первички. Провод что на первичке, что на вторичке – диаметром 0.6 мм. Первичка – 10 проводов 0.6 скрученных вместе 18 витков (всего). В первый ряд как раз влазит 9 витков. Далее остатки первички в сторону, мотаем 6 витков проводом 0.6 сложенного в 50 штук так же скрученного. И далее снова остатки первички, то есть 9 витков. Не забываем межслойную изоляцию (использовал несколько слоев кассовой бумаги, 5 или 6, больше не усердствуем, иначе обмотка не влезет в окно). Каждый слой пропитывал эпоксидкой.

Затем все собираем, между половинками Е70 феррита нужен зазор 0.1 мм, по крайним кернам ложим прокладку из обычного кассового чека. Все стягиваем, склеиваем.

Я покрасил из баллончика черной матовой краской, затем лаком. Да, чуть не забыл, каждую обмотку, когда скрутили, обматываем малярным скочем – изолируем, так сказать. Не забываем помечать начало и концы обмоток, пригодится для дальнейшей фазировки и сборки. При неправильной фазировке трансформатора аппарат будет варить в пол-силы.

При включении инвертера в сеть, начинается зарядка выходных конденсаторов. Первоначальный ток их зарядки очень велик, сравним с КЗ, и может привести к выгоранию диодного моста. Не говоря уже о том, что для кондёров это тоже чревато выходом из строя. Чтобы избежать такого резкого скачка тока в момент включения, ставят ограничители заряда конденсаторов. В схеме Бармалея это 2 резистора по 30 Ом, мощностью по 5 ватт, итого 15 Ом х 10 Ватт. Резистор ограничивает ток зарядки конденсаторов и после их зарядки можно уже подавать питание напрямую, минуя эти резисторы, что и делает реле.

Читайте также:
Утепление лоджии и балкона в панельном доме

В сварочном аппарате по схеме Бармалея применена реле WJ115-1A-12VDC-S. Питание катушки реле – 12 вольт DC, коммутируемая нагрузка 20 Ампер, 220 Вольт AC. В самоделках очень распространено применение автомобильных реле на 12 Вольт, 30 Ампер. Однако они не предназначены для коммутации тока до 20 Ампер сетевого напряжения, но, тем не менее, дёшевы, доступны и вполне справляются со своей задачей.

Токоограничивающий резистор лучше ставить обычный проволочный, он выдержит любые перегрузки и более дёшев, чем импортные. Например С5-37 В 10 (20 Ом, 10 Ватт, проволочный). Вместо резисторов можно поставить токоограничивающие конденсаторы, последовательно в цепь переменного напряжения. Например К73-17, 400 Вольт, суммарной ёмкостью 5-10 мкФ. Конденсаторы 3 мкФ, заряжают ёмкость 2000 мкФ, примерно за 5 секунд. Расчёт тока зарядки конденсаторов такой: 1 мкФ ограничивает ток на уровне 70 миллиампер. Получается 3 мкФ на уровне 70х3=210 миллиампер.

Наконец собрал все в едино запустил. Ток по ограничению выставил 165 ампер, теперь оформим сварочный инвертор в хороший корпус. Себестоимость самодельного инвертора примерно 2500 рублей – детали заказывал в интернете.

Провод в перемоточном цехе брал. Еще можно провод снять с телевизоров с размагничивающего контура с кинескопа (это практически готовая вторичка). Дроссель изготовил из E65, медной полосой шириной 5 мм и толщиной 2 мм – 18 витков. Индуктивность подобрал 84 мкГн путем увеличивания зазора между половинками, он составил 4 мм. Можно и не полосой мотать, а так-же 0.6 мм проволокой, но ее труднее будет уложить. Первичку на трансформаторе можно мотать проводом 1.2 мм, набором из 5 штук 18 витков, но можно и 0.4 мм так же посчитать количество проводов под нужное вам сечение, то есть к примеру 15 штук 0.4 мм 18 витков.

После монтажа и настройки схемы на плате, собрал все воедино. Испытания Бармалей прошел успешно: тройку и четверку электрода тянет спокойно. Ток по ограничению поставил 165 Ампер. Собрал и испытал устройство: Арси.

Форум по обсуждению материала СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР БАРМАЛЕЙ

Мощный транзистор BLF147 – вот основа схемы самодельного усилителя УКВ диапазона.

Современная беспроводная связь – эволюция приёмо-передающей аппаратуры и внедрение цифровой обработки данных.

Самодельный аккумулятор на 9 В, литий-полимерный, собранный под стандартный корпус типа Крона.

Обсудим действующие стандарты радиосвязи, узнаем чем они отличаются, и когда использовать какие из них.

Детская двухъярусная кровать своими руками: чертежи, схемы, фото

В детской комнате недостаточно места для отдельных кроваток? Соберите детскую деревянную двухъярусную кровать своими руками. Мы подготовили для вас варианты конструкций, сопроводили их схемами и чертежами, покажем алгоритм изготовления такой кровати своими руками, иллюстрируя фото- и видеоматериалами.

  • Материалы для каркаса кровати
  • Способы соединения деревянных узлов
  • Варианты конструкций (чертежи и декор)
  • Способ изготовления двухъярусной кровати
    • Расчет материалов
    • Сборочные единицы

Двухъярусную кровать для детей или подростков можно сделать и из металла, но не у всех получится аккуратная сварная конструкция, да и внешний вид у таких спальных мест не слишком детский. Поэтому мы рассмотрим изготовление кроватей из дерева и пиломатериалов, так как это недорогие и простые в работе материалы, тёплые, красивые и по-домашнему уютные.

Материалы для каркаса кровати

Перечень древесных материалов, из которых можно сделать кровать, достаточно продолжителен. Выделим самые распространенные.

1. Массив. Дорогой материал и достаточно сложный в подготовке и изготовлении, если у вас отсутствует опыт работы с ним. Тут важен опыт. Хотя изделия из массива получаются самыми красивыми и долговечными, но всё-таки детской кроватью пользуются не очень долго — дети растут и начинают нуждаться в других спальных местах.

2. Пиломатериалы — доска обрезная или строганная, брус — самые распространенные и простые в работе материалы, при условии, что вы уверены в правильной сушке, иначе несущую конструкцию может «повести».

3. МДФ — древесноволокнистая плита. Эмиссия формальдегида у материала находится на том же уровне, что у обычной древесины. При сверлении пылит, не образуя стружку. Ламинированная МДФ выглядит очень привлекательно. Плита без покрытия требует дополнительной отделки, например — лакировки. Можно заказать отдельные элементы кровати в мебельном цехе или распиловочной мастерской: там всё аккуратно вырежут, наклеят кромки.

4. ДСП — древесностружечная плита. Эмиссия формальдегида повышена без герметичного покрытия, исключение плиты класса Е1. Легко пилится, но плохо держит шурупы. Подходит для ненагруженных частей — например, выдвижных ящиков, монтируемых под днищем кровати. Из ламинированной плиты (ЛДСП) можно изготавливать спинки, декоративные панели — плёночное покрытие не даёт формальдегиду испаряться, но важно, чтобы и торцы плит были закрыты плёнкой.

5. Мебельный щит — плита, склеенная из отдельных брусочков натуральной древесины. Красиво, долговечно, позволяет даже выполнять резьбу, но требует навыка в работе, так как имеет внутренние напряжения, которые необходимо учитывать.

При покупке фурнитуры следует отдать предпочтение стальным метизам. Алюминиевые гораздо менее прочные и жёсткие.

Читайте также:
Установка автомата в электрощитке своими руками. Выбор и установка автоматов в электрощитке своими руками

Способы соединения деревянных узлов

При изготовлении кровати могут понадобиться различные соединения по горизонтали, вертикали, образование углов. Это можно выполнить различными способами. Некоторые из них мы приводим для справки.

1 — соединение «вполдерева»; 2 — соединение «в лапу»

1 — вырубка полная; 2 — вырубка не полная; 3 — стальной уголок

1 — соединение на прямоугольных шпонках; 2 — соединение на шпонках «ласточкин хвост»; 3 — соединение в коренной шип

Варианты конструкций (чертежи и декор)

Двухъярусные кровати могут быть различными конструктивно и быть разнообразно оформлены. Так, верхний ярус может находиться точно над нижним, располагаться со смещением, оставляя место для шкафчика, или быть перпендикулярным ему. Лестница может состоять из выдвижных ящиков. Другой вариант — ступеньки, которые являются откидывающимися крышками ящиков. Каркас кровати также может быть дополнен выдвижными ящиками, расположенными под нижним матрасом. Для этого вам понадобятся направляющие — полозья. Иногда к кровати добавляют что-то ещё: столик, полки, шкаф-пенал или принадлежности для занятий спортом.

Ниже представлены чертежи некоторых кроватей с основными размерами.

А теперь несколько идей дизайна, которые могут вдохновить на создание оригинальной двухъярусной кровати. Обратите внимание, как в некоторых моделях использованы абсолютно «бросовые» материалы — горбыль, ветви, стволы, коряги.

Кровать для настоящих Маугли и Робинзонов Крузо

Рукотворная сказка

Кровать — спортивный уголок

Кровать — детская площадка

Кровать — домик

Кровать-купе

Кровать для подростков. Материал — ламинированный МДФ

Способ изготовления двухъярусной кровати

Одни из самых недорогих материалов — доска и брус из сосны. Именно из них мы и сделаем двухэтажную кровать.

Расчет материалов

При изготовлении кровати нужно иметь в виду, что на нижней постели может сидеть не только ребёнок, поэтому расстояние до нижней части верхней кровати не должно быть менее 85 см. Габарит спальных мест в случае покупных матрасов определяется их шириной и длиной. Если вы сами сделаете матрасы из двух слоёв поролона в чехле из плотной ткани, то размеры принимаются, исходя из личных предпочтений.

На представленном ниже рисунке обозначены отдельные элементы кровати, а в таблице даны назначение, размеры и количество заготовок.

1 — вертикальные стойки (ножки); 2 — внешние накладки на стойки; 3 — доски несущей рамы; 4 — верхние и нижние планки изголовья; 5 — центрадбная планка изголовья; 6 — боковые ограждения; 7 — перила лестницы; 8 — ступени лестницы

Кол-во Размер, мм Наименование
4 38х76х1730 Вертикальные стойки
4 38х76х1730 Заготовки для внешних накладок на вертикальные стойки
4 38х140х2030 Доски несущей рамы кровати
4 32х44х1850 Продольные планки поддержки матраса (на рисунке не показаны)
24 20х76х1000 Поперечные рейки поддержки матраса (на рисунке не показаны), обрезать по месту
8 20х140х914 Верхние и нижние планки изголовья/изножья
4 20х90х914 Центральные планки изголовья/изножья
1 20х90х1510 Перила лестницы
3 20х64х482 Ступени лестницы
2 20х90х1800 Перила ограждения, обрезать до нужного размера при монтаже

Сборочные единицы

Кровать — это мебель, состоящая из нескольких сборочных единиц, которые затем монтируются в единое целое. Одинаковые детали можно резать, скрепив их тисками или струбциной, так они получатся абсолютно идентичными. Перед сборкой нужно убедиться, что все деревянные детали зачищены, гладкие и не имеют заусенцев. Работать при этом лучше специальной шлифмашинкой по дереву или «болгаркой».

1. Изголовье и изножье

Это два почти зеркально выполненных элемента. Разница заключается во встраивании перил ограждения в изножье, как показано на рисунках ниже.

Изголовье и изножье

Детальная раскладка с размерами изголовья и изножья

Порядок монтажа: 1 — шкант 8 мм; 2 — стойка и планки спинки сверлятся одновременно; 3 — это часть крепится после сборки всех остальных частей изголовья

2. Элементы несущей рамы

Для сборки двух несущих рам потребуется четыре подготовленные доски — продольные составляющие рамы. Продольную планку для надежности конструкции нужно приклеить к доске и дополнительно прикрутить шурупами до середины толщины доски. Между брусками, приклеенными к продольной планке поддержки матраса, будут уложены поперечные рейки — основа под матрас.

Конструкция и размеры доски несущей рамы

3. Детали лестницы и ограждений

Перила ограждения — просто обработанная доска, перила лестницы — доска с выборкой для монтажа на каркас. Места креплений ступенек нужно разметить заранее, причем проследить, чтобы шурупы для их фиксации не попадали на шурупы каркаса.

1 — вырезы 38 мм; 2 — места крепления ступенек; 3 — ступени лестницы, 3 шт.; 4 — ограждение

4. Сборка каркаса

Изножье и изголовье соединяются в нижней части с досками несущей рамы с помощью шурупов. После этого укладываются поперечные рейки, держатели матраса, причем крайние из них подпиливаются в уголках для плотной установки. Их закреплять не нужно. Таким же образом выполняется и сборка второго яруса.

5. Сборка лестницы и ограждений

Лестница и ограждение просто фиксируются на каркасе шурупами. При желании ограждение можно сделать и со стороны стены — для нижней и верхней постели. Тогда вам потребуется ещё четыре планки.

Теперь древесину можно покрасить и вскрыть лаком, уложить матрасы — и кровать готова!

В заключение предлагаем посмотреть видео об изготовлении двухъярусной детской кроватки для настоящих принцесс.

Видео. Часть первая

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: