Электросхема инвертора сварочного: Схема сварочного инвертора – принципиальная схема инверторной сварки
Содержание
Схема сварочного инвертора. План сварочного инвертора. Появление сварочных инверторов. Принципиальная и электрическая схемы, принципы их работы.
ИИСТ (инверторные источники сварочного тока) в наше время практически целиком вытеснили своих предшественников — трансформаторные источники, принцип работы которых базируется на понижающем трансформаторе. Подобные трансформаторы работали на частоте электросети — 50-65 Гц и были довольно громоздкими устройствами. Схема сварочного инвертора отличается от трансформаторного и далее мы поясним, чем именно.
Содержание
- Появление сварочных инверторов
- Принципиальные и электрические схемы
- Виды сварочных инверторов и их схемы
Появление сварочных инверторов
Шествие ИИСТ по планете началось в 90-х годах двадцатого века и сейчас можно с уверенностью заявить, что на рынке сварочных агрегатов как промышленного, так и домашнего назначения лидером являются именно инверторные сварочные установки.
Сейчас они повсеместно используются:
- в дуговой сварке неплавящимися и штучными электродами;
- в сварке автоматической и полуавтоматической;
- в сварке алюминиевых деталей, плазменной резке и в иных видах электросварки.
Что такое ИИСТ и чем он отличается от классических, трансформаторных источников сварочного тока? Это аппарат для сварки, работающий по принципу компьютерного блока питания, то есть, как импульсный БП. От трансформаторных агрегатов сварочный инвертор отличается гораздо меньшими размерами и, наоборот, значительно превосходящими частотами. То есть, если трансформаторные аппараты работают на частоте 50 Гц (частота тока в сети в РФ и других странах), то сварочные инверторы имеют частоту 55-75 кГц.
Такой подход позволяет серьёзно уменьшить размеры аппарата, а также снизить издержки на его производство — катушка в инверторном источнике тока меньше трансформаторной в разы, соответственно, меньше требуется дорогостоящей меди.
Принципиальные и электрические схемы
Принципиальная схема сварочного инвертора основывается на блоке высокочастотных транзисторов, работающих на частоте 55-75 кГц.
Чтобы эти ключевые элементы работали, нужно скоммутировать на них входной ток, а он поступает с диодного моста высокой мощности. Входное напряжение выпрямляется им, а также выравнивается фильтрующими конденсаторами таким образом, что на выходе первого этапа мы получаем мощный постоянный ток напряжением свыше 220В.
Эта электрическая схема сварочного инвертора работает как источник питания для транзисторного блока ИИСТ. Транзисторы работают на повышенной частоте в 60-80кГц, соответственно, понижающий трансформатор тоже будет работать на этой частоте. Соответственно, данный факт позволяет серьёзно уменьшить размеры трансформатора и всего сварочного инвертора. Как результат — сварочный аппарат становится намного меньше его классического собрата, но при этом сохраняет такую же мощность.
Итак, если рассмотреть принцип работы сварочного аппарата инверторного типа, то порядок действий, выполняемых устройством, будет следующий:
- Переменный ток 220В, получаемый из электросети выпрямляется диодным мостом.
В качестве предосторожности, чтобы помехи от работы высокочастотных конденсаторов не попадали в сеть, перед мостом устанавливается помеховый фильтр, препятствующий этому. - После этого ток выравнивается конденсаторами и поступает на транзисторный блок. Надо отметить, что на конденсаторах напряжение тока будет примерно в 1,5 раза выше, чем на выходе диодного моста.
- Постоянный ток направляется транзисторами через первичную обмотку понижающего трансформатора с частотой, кратно превышающей исходную. По факту, мы получаем высокочастотный переменный ток.
- Далее этот ток поступает в понижающий высокочастотный трансформатор, отличающийся большим сечением вторичной обмотки или же использованием других типов обмоточного материала.
- Трансформатор понижает ток до напряжения 50-70В. В это же время сила тока кратно вырастает и может превысить 130А. В кустарных сборках могут использоваться трансформаторы со вторичной обмоткой из медной жести толщиной 0.3 и шириной 40 мм. Такой подход обусловлен тем, что высокочастотные токи вытесняются на поверхность проводника и сердцевину толстого проводника не задействуют, что вызывает нагрев проводника.
В качестве предосторожности, чтобы помехи от работы высокочастотных конденсаторов не попадали в сеть, перед мостом устанавливается помеховый фильтр, препятствующий этому.
Такой подход обусловлен тем, что высокочастотные токи вытесняются на поверхность проводника и сердцевину толстого проводника не задействуют, что вызывает нагрев проводника.После этого выпрямление полученного тока выходными диодами. Нюанс работы выходного диода в том, что ему приходится работать с высокочастотным током, а с этим справится не каждый диод. В данной ситуации необходимо использовать быстродействующие диоды со временем восстановления менее 50 наносекунд, поскольку обычные диоды просто не будут успевать срабатывать, учитывая частоту поступающего тока.
В итоге на выходе мы получаем необходимый для сварки постоянный ток низкого напряжения, но крайне высокой силы тока.
Такова принципиальная схема работы источника инверторного сварочного тока. В каждой конкретной модели присутствуют различия, заложенные производителем, дополнительные схемы, увеличивающие надёжность и безопасность устройства, например, блок термоконтроля, который защищает основные элементы агрегата от перегрева, а также управляет системой охлаждения.
Но, несмотря на различия в деталях, все инверторные сварочные аппараты работают по приведённому выше принципу.
Виды сварочных инверторов и их схемы
В качестве примера можно посмотреть на отечественные сварочные инверторы Ресанта. Компания поставляет как стандартную линейку инверторов различной мощности, так и компактные версии инверторов, некоторые из которых могут поместиться в небольшой кейс. На этом же принципе работают плазменные резаки и аргонодуговые сварочные аппараты Ресанта.
Также на рынке есть и зарубежные производители, к примеру, немецкая компания FUBAG. Немцы предлагают крайне надёжные агрегаты, как многофункциональные, так и узкоспециализированные. Плюс немецкие аппараты могут похвастаться большим количеством дополнительных функций. Это принудительное охлаждение, работа на пониженных мощностях, дополнительная подстраховка сварщика, микропроцессорное управление и многое другое.
Кроме того, при желании, можно собрать сварочный инвертор своими руками.
Процесс сборки не займёт много времени, достаточно обладать начальными познаниями в электротехнике. Принципиальные схемы инверторов есть в открытом доступе, изготовление печатной платы непосредственно самого силового блока не составит большого труда. Доступность элементной базы для изготовления инвертора очень высока, однако понижающий трансформатор лучше всего будет сделать самостоятельно, чтобы избавиться от проблемы высокого нагрева трансформатора. Главное — не забывать про помеховый фильтр для защиты собственной электросети.
Электрические Схемы Сварочных Инверторов — tokzamer.ru
Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Устанавливаются на радиатор.
Типовая схема и принцип работы инвертора
youtube.com/embed/8EM7oeMu2lI» frameborder=»0″ allowfullscreen=»»>
Читайте также: Подключить электричество на участок
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.
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.
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.
Пайка платы.
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.
SMPS Сварочный инвертор | Проекты самодельных схем
инвертор — лучший выбор. Сварочный инвертор удобен и работает на постоянном токе. Текущий контроль поддерживается с помощью потенциометра.
Автор: Друбаджйоти Бисвас
Содержание
Использование топологии с двумя переключателями
При разработке сварочного инвертора я применил прямой инвертор с топологией с двумя переключателями. Здесь входное линейное напряжение проходит через фильтр электромагнитных помех, который дополнительно сглаживается с большой емкостью.
Однако, поскольку импульс тока включения имеет тенденцию быть высоким, необходимо наличие схемы плавного пуска. Поскольку переключатель включен, а первичные конденсаторы фильтра заряжаются через резисторы, мощность дополнительно обнуляется путем включения переключателя реле.
В момент включения питания IGBT-транзисторы используются и далее подаются через управляющий трансформатор прямого затвора TR2 с последующим формированием схемы с помощью регуляторов IC 7812.
Использование микросхемы UC3844 для ШИМ-управления
В этом сценарии используется схема управления UC3844, которая очень похожа на UC3842 с ограничением длительности импульса до 50% и рабочей частотой до 42 кГц.
Цепь управления получает питание от вспомогательного источника 17 В. Из-за больших токов в обратной связи по току используется трансформатор Tr3.
Напряжение сенсорного регистра 4R7/2W более или менее равно выходному току. Выходной ток можно дополнительно контролировать с помощью потенциометра P1. Его функция заключается в измерении пороговой точки обратной связи, а пороговое напряжение на выводе 3 UC3844 составляет 1 В.
Одним из важных аспектов силовых полупроводников является то, что они нуждаются в охлаждении, и большая часть выделяемого тепла отводится выходными диодами.
Верхний диод, состоящий из 2х DSEI60-06A, должен выдерживать ток в среднем 50А и потери до 80Вт.
Нижний диод т.е. STTh300L06TV1 также должен иметь средний ток 100А и потери до 120Вт.
С другой стороны, общие максимальные потери вторичного выпрямителя составляют 140 Вт. Выходной дроссель L1 дополнительно соединен с отрицательной шиной.
Это хороший сценарий, так как радиатор защищен от высокочастотного напряжения. Другой вариант — использовать диоды FES16JT или MUR1560.
Однако важно учитывать, что максимальный ток нижнего диода в два раза превышает ток верхнего диода.
Расчет потерь IGBT
На самом деле расчет потерь IGBT представляет собой сложную процедуру, так как помимо кондуктивных потерь еще одним фактором являются коммутационные потери.
Также каждый транзистор теряет около 50 Вт. Выпрямительный мост также теряет мощность до 30 Вт и размещен на одном радиаторе с IGBT вместе с диодом сброса UG5JT.
Также можно заменить UG5JT на FES16JT или MUR1560. Потери мощности диодов сброса также зависят от конструкции Tr1, хотя потери меньше по сравнению с потерями мощности IGBT. Мост выпрямителя также приводит к потерям мощности около 30 Вт.
Кроме того, при подготовке системы важно помнить о масштабировании максимального коэффициента нагрузки сварочного инвертора. Основываясь на измерении, вы можете быть готовы выбрать правильный размер обмотки, радиатора и т.д.
Принципиальная схема
Детали обмотки трансформатора
Переключающий трансформатор Tr1 намотан на два ферритовых сердечника EE, и они оба имеют сечение центральной стойки 16×20 мм.
Таким образом, общее поперечное сечение составляет 16×40 мм. Следует позаботиться о том, чтобы не осталось воздушного зазора в области сердцевины.
Хорошим вариантом будет использовать первичную обмотку 20 витков, намотав ее 14 проводами диаметром 0,5мм.
Вторичная обмотка, с другой стороны, имеет шесть медных полос 36×0,55 мм. Трансформатор прямого привода Тр2, рассчитанный на малую паразитную индуктивность, выполнен по схеме трехжильной обмотки с тремя витыми изолированными проводами диаметром 0,3 мм и витками из 14 витков.
Основная секция изготовлена из h32 с диаметром средней стойки 16 мм и без зазоров.
Трансформатор тока Tr3 изготовлен из дросселей подавления электромагнитных помех. В то время как первичка имеет всего 1 виток, вторичка намотана 75 витками провода 0,4 мм.
Одним из важных моментов является соблюдение полярности обмоток. В то время как L1 имеет ферритовый EE-сердечник, средняя колонка имеет сечение 16×20 мм и имеет 11 витков медной ленты 36×0,5 мм.
Кроме того, общий воздушный зазор и магнитная цепь установлены на 10 мм, а ее индуктивность составляет около 12 мкГн.
Обратная связь по напряжению особо не мешает сварке, но несомненно влияет на потребление и потери тепла в режиме ожидания. Использование обратной связи по напряжению очень важно из-за высокого напряжения около 1000 В.
Кроме того, ШИМ-контроллер работает с максимальным рабочим циклом, что увеличивает уровень энергопотребления, а также нагрева компонентов.
Напряжение постоянного тока 310 В можно извлечь из сети 220 В после выпрямления через мостовую сеть и фильтрации через пару электролитических конденсаторов 10 мкФ/400 В.
Источник питания 12 В можно получить из готового блока адаптера 12 В или собрать дома с помощью информации, предоставленной здесь :
Цепь сварки алюминия
Этот запрос был отправлен мне одним из преданных читателей. этого блога г-н Хосе. Вот подробные сведения о требовании:
Мой сварочный аппарат Fronius-TP1400 полностью исправен, и я не заинтересован в изменении его конфигурации. Эта машина, которая имеет возраст, является первым поколением инверторных машин.
Это базовое устройство для сварки покрытым электродом (сварка MMA) или вольфрамовой дугой (сварка TIG). Переключатель позволяет сделать выбор.
Это устройство обеспечивает только постоянный ток, что очень подходит для сварки большого количества металлов.
Есть несколько металлов, таких как алюминий, которые из-за их быстрой коррозии при контакте с окружающей средой необходимо использовать пульсирующий переменный ток (прямоугольная волна от 100 до 300 Гц) это облегчает устранение коррозии в циклах с обратной полярностью и включить плавку в циклы прямой полярности.
Существует мнение, что алюминий не окисляется, но оно неверно, происходит то, что в нулевой момент, когда он контактирует с воздухом, образуется тонкий слой окисления, который с этого момента предохраняет его от следующих последующих окисление. Этот тонкий слой усложняет работу по сварке, поэтому используется переменный ток.
Я хочу сделать устройство, которое будет подключено между клеммами моего сварочного аппарата постоянного тока и горелки, чтобы получить этот переменный ток в горелке.
Вот где у меня возникли трудности, в момент создания преобразователя CC в AC. Я увлекаюсь электроникой, но не специалист.
Итак, я прекрасно понимаю теорию, я смотрю на микросхему HIP4080 или аналогичную таблицу данных и вижу, что ее можно применить к моему проекту.
Но моя большая трудность в том, что я не делаю необходимых вычислений значений компонентов. Может есть какая схема которую можно применить или адаптировать, в инете не нашел и не знаю где искать, поэтому прошу вашей помощи.
Конструкция
Чтобы гарантировать, что процесс сварки способен устранить окисленную поверхность алюминия и обеспечить эффективное сварное соединение, существующий сварочный стержень и алюминиевую пластину можно интегрировать с приводным каскадом полного моста. , как показано ниже:
Rt, Ct можно рассчитать методом проб и ошибок, чтобы получить колебание полевых МОП-транзисторов с любой частотой от 100 до 500 Гц. Точную формулу вы можете найти в этой статье.
Th Входное напряжение 15 В может подаваться от любого адаптера 12 В или 15 В переменного тока в постоянный.
О компании Swagatam
Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!
Взаимодействие с читателем
мма%20сварка%20машина%20контур%20схема техпаспорт и примечания по применению
| Каталог Технический паспорт | MFG и тип | ПДФ | Ярлыки для документов |
|---|---|---|---|
Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 02.08.90Г D-32758 шаг 81 мм | |
2012 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ||
2008 — LM3661TL-1.25 Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 5/3АН/10 94/9/ЕС КЕМА97ATEX2521U КЕМА97ATEX2521U КЕМА97 ЛМ3661ТЛ-1,25 | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/3/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/6/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/4/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ||
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ||
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 08/180F 08/2F | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/8/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/12/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 81/180F 81/16/180F | |
2008 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | 08/180F 19.08П | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2013 – Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ком/нас/продукты/3033061 | |
2013 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ком/нас/продукты/3041613 5-РЗ/12В | |
2011 — Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | КЛ-2009) | |
2013 – Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ком/нас/продукты/3041639 5-РЗ/14В | |
2013 – Недоступно Резюме: нет абстрактного текста | Оригинал | ком/нас/продукты/3042230 | |
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
org/Product»>
