Сварочный инверторный аппарат своими руками: схема и сборка инверторной сварки

Сварочный инвертор своими руками — схемы, советы, видео

Сварочный инвертор был изобретен известным конструктором Юрием Негуляевым. Если вы разбираетесь в электронике, а также обладаете временем и желанием, можно собрать сварочный инвертор своими руками, схемы для которого вы найдете в этой статье. Для его изготовления понадобятся транзисторы и тиристоры.

Инвертор является простым и эффективным сварочным аппаратом. Среди его преимуществ можно выделить небольшой вес по сравнению с другим сварочным оборудованием с такими же характеристиками. При работе инвертора ток поступает на выпрямитель, сглаживается при помощи фильтра, после чего на транзисторы поступает уже постоянный ток. Проходя через транзисторы, ток становится снова переменным, однако его частота достигает 50 кГц.

Поэтому инвертор работает на основе преобразования высокочастотных токов. Но основным преимуществом такого аппарата является его простота. Поэтому так легко сделать сварочный инвертор своими руками. Схемы инвертора можно найти в этой статье.

Подготовка к изготовлению инвертора

Самая важная часть, чтобы создать сварочные аппараты своими руками – схемы. В этой статье вы сможете найти самые простые схемы, чтобы сделать сварочный аппарат своими руками. Видео также поможет в процессе изготовления оборудования.

Для начала следует изготовить трансформатор для сварки своими руками. Рекомендуется использовать трансформатор от микроволновки. При этом мощность такого трансформатора должна быть не менее 1 кВт. Прибор на основе такого трансформатора сможет сваривать металл небольшой толщины.

Если требуется более мощное оборудование, следует использовать два таких трансформатора. Сварка из микроволновки своими руками изготавливается очень просто, достаточно иметь минимальный опыт работы.

Конструкция сварочного инвертора

В качестве основы сварочного инвертора используется дюралюминиевая плита, размер которой составляет 6 мм. Именно к ней присоединяются все провода, а также проводники, отдающие тепло. Очень важно, чтобы провод не опоясывал термоизоляционный материал.

Теперь установите очень мощный вентилятор для обдува, а также радиаторы выпрямительных диодов, под его поток будет попадать и резонансный дроссель. В качестве вентилятора лучше всего использовать автомобильный радиатор.

Дроссель является основным элементом сварочного инвертора. Чтобы изготовить сварочный дроссель своими руками, используется шесть медных сердечников, которые можно приобрести либо взять из старого трансформатора. Сварочный дроссель своими руками изготавливается достаточно просто, главное внимательно изучить схему прибора. К диодам присоединяем стабилизаторы напряжения, а также изоляционные уплотнители.

В данной схеме используется трансформатор с магнитным проводом без изоляции, однако использовать можно и с изоляционным покрытием. Также обязательно следует изолировать проводники при помощи фторопластовой полосы или изоленты. Для лучшего охлаждения трансформатора дополнительно используется вторичная обмотка так, чтобы образовался зазор между изоляциями.

Чтобы не возникали сбои в работе аппарата, необходимо развести проводники в разные стороны. Это поможет избежать их соприкосновения. На полевом транзисторе необходимо установить силовой мост. Он выполняется навесом. Для этого используется медный провод с изоляцией или без нее.

Для крепления необходимо применять изоляционные пяточки, которые помогают увеличить долговечность конструкции. Дополнительно можно прижать транзисторы к радиатору или установить на дюралюминиевые пластины.

Сварочный инвертор своими руками, схемы которого можно увидеть в этой статье, обязательно должен включать в свою конструкцию мощный вентилятор, чтобы одновременно охлаждать несколько мостов.

Если вы не знаете, как собрать сварочный аппарат своими руками, видео поможет разобраться с основными этапами изготовления.

Советы

  • Рекомендуется установить специальные стабилитроны в затворах силовых ключей.
  • Не используйте для подключения готового устройства провод, диаметр которого составляет меньше 1,5 мм. Лучше всего использовать провод диаметр, которого составляет 2 мм.
  • Используйте парное скручивание проводов, подключаемых к транзистору.
  • Рекомендуется установить автоматический выключатель, сила тока которого составляет 25 ампер.
  • Особое внимание уделите изоляции всех элементов конструкции.
  • Для надежного контакта всех элементов следует пропаивать силовые цепи и внутренние узлы.
  • Требуется обязательный монтаж цепочки RC параллельно диодам, чтобы защитить диоды от пробоя.


Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Сварочный инвертор своими руками и как его сделать максимально дешево

Намотка трансформатора медной жестью

Берем медную полоску жести 40 мм, толщиной 0.3 мм, начинаем делать намотку. В качестве термопрослойки подойдет обычная бумага с кассового аппарата, можно использовать и ксероксную бумагу, но она имеет немного хуже механические характеристики. Нужно чтобы она была прочная и не рвалась при намотке, более того, ее длина большая и работать будет удобнее.

Наматывать толстым проводом, как делают некоторые народные умельцы, нельзя, так как данное изобретение будет работать на высокочастотных токах, они не задействуют сердцевину в толстом проводнике. В итоге у нас получится сильный перегрев трансформатора, он не проработает даже несколько минут. Это называют «Skin эффектом» в высокочастотных приборах.

Убрать этот эффект несложно, достаточно просто использовать медную ленту, причем очень тонкую, она будет иметь большую площадь, за счет чего проводить ток и не нагреваться. Вторичную обмотку лучше будет скомпоновать из 3 полос меди, которые будут отделяться друг от друга фторопластовой прослойкой. Обмотка бумагой с кассового аппарата снова осуществляется как при первичной обмотке. Единственный недостаток такого материала – он будет темнеть при нагреве, хотя его физико-механические свойства не пропадают, поэтому пусть себе темнеет на здоровье.

Как альтернативный вариант обмотки можно использовать обычный провод ПЭВ до 0.7 мм сечением. Его основное преимущество – большое количество жил, но данный вариант не является лучше, чем медные полосы, поскольку провода имеют большие воздушные зазоры между собой. То есть, площадь сечения будет примерно на 30% меньше, чем в случае с медью. Трансформатор нужно оборудовать вентилятором, поскольку будет нагреваться обмотка в любом случае. Можно взять обычный кулер из компьютерного системного блока на 220 В и на 0.15 ампер, можно немного больше.

Создаем «инфраструктуру» нашего блока

https://www.youtube.com/watch?v=jM8nvVddFNw

Первым делом стоит позаботиться о вентиляционной системе, которая будет предохранять инвертор от перегрева. Лучше всего подойдут вентиляторы из системного блока компьютера, желательно взять из Athlon 64, Pentium 4. Сейчас их можно будет купить примерно по 3-4 доллара на разборках. Достаточно  поставить 6 вентиляторов, 3 из которых нужно направить непосредственно на обмотку двигателя. Нельзя забывать о заборщиках воздуха, нужно их сделать напротив вентиляторов, чтобы не препятствовать забору.

Далее устанавливаем силовой косой мост,  на двух радиаторах, верхняя часть находится на одном конце, нижнюю часть прикрутить через слюдяную прокладку на другой мост. Выводы диодов должны размещаться навстречу транзисторам. На плату припаиваются конденсаторы в количестве до 14 штук по 0.15 мк и 630 В – они уменьшат резонансные выбросы, раздавая их на всю цепь питания.

Чтобы выбросы резонировали, а потери IGBT были минимальными, нужно установить в цепочку снабберы, которые будут содержать конденсаторы С15, С16. Ставить нужно только высококачественные устройства даже на самый простой сварочный инвертор, дешевые и непроверенные модели лучше не устанавливать. Идеально подойдут для этого дела модели СВВ81 или К78-2. Дело в том, что IGBT открываются намного быстрее, а вот обратный процесс занимает много времени. В это время емкость С16 и С15 будут заряжаться через установленный диод. Другими словами, снаббер возьмет всю мощь на себя, уменьшая количество тепла примерно в 4-5 раз.

Настраиваем аппарат и подгоняем под стандарт

https://www.youtube.com/watch?v=pNwIP1Jaq_0

Самодельный сварочный инвертор своими руками изготовить несложно, самый важный и относительно сложный этап – настройка данного устройства. Для начала нужно подать питание на ШИМ, не меньше и не больше чем 15 В, параллельно подаем еще разряд на кулер, чтобы было охлаждение, проверяем синхронность.

Нужно проверить срабатывания реле замыкания резистора через 2-8 секунд запитывания нашей платы ШИМ. Вместе с тем проверяем саму плату, нужно идентифицировать наличие прямоугольных импульсов после срабатывания реле (к оптронам). Далее подаем питание на мост, таким образом можно будет убедиться в его исправности, проверять лучше при силе тока не более 100 мА, ход выставить холостой.

Устройство и схема сварочного инвертора могут быть разными, но в любом случае следует удостоверится в правильности  установки фаз трансформатора. Сделать это можно 2-лучевым осциллографом. Первый луч кидаем на первички, другой на вторичку. Нужно проследить, чтобы напряжение не прыгало выше 330 В на нижнем эмиттере, посмотреть на форму сигнала. Для определения рабочей частоты нашего устройства нужно проделать следующее: понижаем частоту ШИМ до тех пор, пока на нижнем IGBT не будет видно загиб. Это значение отмечаем, записываем, потом делим число на 2, приплюсовываем частоту перенасыщения. Например, при ЧП 30 это будет 30+15=45. Получаем рабочую частоту в 45 кГц.

Если вы сделали инверторный сварочный аппарат своими руками, тогда нужно будет проверить еще наличие шума на фазах трансформатора. Их быть не должно, в ином случае нужно будет еще проверить полярность, так как легко можно ошибиться. Подавать проверочное питание на мост можно через любой бытовой прибор, желательно 2200 Ватт. Идеально подойдет электрический чайник.

Важно: мосты драйвера нужно располагать под радиатором над IGBT, но, ни в коем случае, не ставить их ближе, чем на 3 сантиметра к резисторам. Проводники, которые соединяют оптроны и ШИМ, нельзя располагать неподалеку от источника помех, они должны быть очень короткими.

Теперь инверторная сварка своими руками сделана, далее уже надо будет проводить полевые испытания и согласно полученному результату подкорректировать настройки.

  • Автор: Янис