W dzisiejszych czasach prace spawalnicze są poszukiwane zarówno podczas prac montażowych, jak i naprawczych. Dobrze wykonana praca jest zawsze bardzo ceniona! Dlatego każdy mistrz domu po prostu potrzebuje sprzętu spawalniczego. I co jest typowe, wcale nie trzeba iść do najbliższego sklepu, aby kupić instalację. Prawie każdy z nas jest w stanie własnymi rękami wykonać obwód spawarki inwertorowej.
Co to jest falownik?
Inwertorowe urządzenia spawalnicze to jeden z rodzajów nowoczesnych urządzeń, który niemal całkowicie wyparł wszystkie inne urządzenia oparte na transformatorach, w tym różnego rodzaju prostowniki, generatory. Dlatego wiele osób zaczyna przestawiać się na nowy rodzaj sprzętu.
Zazwyczaj pierwsze modele falowników pojawiły się pod koniec lat 70., ale nie mają już nic wspólnego z nowoczesnymi urządzeniami. Jedyne, co pozostało niezmienione, tokompaktowy rozmiar i normalne napięcie sieciowe (czasami można zastosować zasilanie trójfazowe).
Pożądane jest posiadanie takiego sprzętu dla każdego, kto ma garaż lub w swoim prywatnym gospodarstwie domowym. A bez spawania w naszych czasach trudno jest rozwiązać jakiekolwiek problemy związane z naprawą, budową i innymi rodzajami prac. Ponadto falownik może być przydatny w niektórych sprawach związanych z utrzymaniem samochodu. Co więcej, nie jest konieczne posiadanie umiejętności zawodowych, aby z nim pracować.
Dla jasności, poniżej znajduje się zdjęcie schematu spawarki inwertorowej Resanta 220.
Ale jaka jest właściwa zasada działania takiego sprzętu spawalniczego? Więcej o tym później.
Jak działa falownik
Jak w przypadku każdego innego urządzenia spawalniczego, zasada działania tutaj opiera się na generowaniu dużego prądu w celu zainicjowania i utrzymania łuku spawalniczego. Występuje między łączonymi częściami a elektrodą, a stopiony metal wypełnia wnękę szwu, dzięki czemu powstaje silne połączenie. I w końcu okazuje się, że jest monolityczny.
Zwykła energia elektryczna (220 V, 50 Hz) nie wystarcza do wytworzenia niezbędnego łuku - zarówno prąd, jak i napięcie muszą zostać przekształcone. Prąd źródłowy wchodzi do prostownika, gdzie jest przekształcany z AC na DC, a następnie przesyłany do jednostki inwertera. Ta informacja jest ważna, ponieważ pozwoli Ci umiejętnie naprawić spawarkę inwertorową własnymi rękami.
Oto jakraz w tym miejscu zaczyna się najciekawsze - prąd ponownie zamienia się w zmienną formę, ale ze znacznie wyższą częstotliwością (dziesiątki kiloherców). W urządzeniach tworzonych w warunkach przemysłowych osiąga się to dzięki tranzystorom i tyrystorom wysokiej częstotliwości.
Następnie prąd jest dostarczany do transformatora w celu obniżenia napięcia poprzez bezpośrednie zwiększenie natężenia prądu. Następnie podłączany jest prostownik wtórny, który ponownie sprawia, że prąd jest stały. To on jest podawany do elektrody spawalniczej specjalnym kablem. Dodatkowo takie urządzenia posiadają możliwość zmiany biegunowości, dzięki czemu aluminium można łatwo spawać.
Sprzęt techniczny
Widząc, jak działa ten nieoceniony element wyposażenia, możemy teraz przejść do rozważenia praktycznego wdrożenia jego schematu. Aby zrozumieć, jak naprawić spawarkę inwerterową własnymi rękami, pomocne będzie zapoznanie się z jej parametrami technicznymi.
Należy zauważyć, że nie będą one gorsze od zakupionych urządzeń:
- napięcie wejściowe - 220 V;
- prąd wejściowy - 32 A;
- prąd wyjściowy - 250 A;
- do pracy dozwolone jest stosowanie elektrod o średnicy 3-5 mm, długości 10 mm;
- jeśli chodzi o wydajność urządzenia domowej roboty, nie będzie ona mniejsza niż urządzeń profesjonalnych.
Konstrukcja urządzenia składa się z głównych elementów:
- zasilanie;
- zasilacz;
- sterowniki klucza zasilania.
Wymagany sprzętmoże być następującego rodzaju:
- zestaw śrubokrętów;
- nóż;
- piła do metalu;
- blacha o małej grubości (do stworzenia obudowy);
- lutownica;
- elementy mikroukładu, w tym przewody i paski miedziane;
- łączniki gwintowane.
Dodatkowo włókno szklane, papier termiczny kasowy, arkusz tekstolitowy, mika mogą być przydatne w naprawie spawarek inwertorowych własnymi rękami. Do potrzeb domowych w większości przypadków używany jest jednofazowy sprzęt spawalniczy, który może być zasilany z sieci 220 V.
Zasilanie
Podczas tworzenia zasilacza należy zwrócić uwagę na transformator, ponieważ od tego elementu będzie zależeć stabilność dostarczanego napięcia. Element ten nawinięty jest na ferryt o wymiarach 7 x 7 z uformowaniem 4 zwojów (pierwotnego - I i wtórnego - II):
- I (liczba zwojów wynosi 100) - używany jest drut PEV o średnicy 0,3 mm.
- II pierwszy (liczba zwojów 15) - używany jest ten sam drut, ale o nieco większej średnicy: 1 mm.
- II drugi (liczba zwojów 15) - i tutaj średnica jest znacznie mniejsza: już 0,2 mm.
- II trzeci (liczba zwojów to 20) - parametry są takie same jak przy tworzeniu uzwojenia pierwotnego.
Teraz o wdrożeniu obwodu prostej spawarki inwertorowej własnymi rękami. Uzwojenie pierwotne należy wykonać równomiernie na całej szerokości ramy. W rezultacie spadki napięcia nie będą miały silnego wpływu. Po zakończeniu tworzenia uzwojenia pierwotnego konieczne jest wykonanieizolacja powierzchni włóknem szklanym.
Następnie należy utworzyć ekran z tego samego drutu, co uzwojenie pierwotne. Jednocześnie jego cewki powinny całkowicie go pokryć. Warunki te muszą być przestrzegane podczas tworzenia wszystkich innych uzwojeń, a każda warstwa musi być zaizolowana włóknem szklanym lub taśmą maskującą.
Jeśli chodzi o diody, należy je zainstalować zgodnie ze schematem „mostka skośnego”. A ponieważ elementy te bardzo się nagrzewają podczas pracy domowego sprzętu, warto zadbać o ich chłodzenie. Do tego nadają się chłodnice ze starych komputerów.
W mgnieniu oka możesz znaleźć tanie opcje obwodu elektrycznego spawarki inwertorowej w sklepie z częściami komputerowymi. Optymalnym i prostym rozwiązaniem są części Pentium 4 lub Athlona 64. Ponadto do mostka diodowego należy przymocować dwa radiatory: jeden do jego górnej części (poprzez uszczelkę mikową), a drugi do jego dolnej części (za pomocą wklej).
Przewody diody muszą być zwrócone w tym samym kierunku co styki tranzystora, za pomocą których prąd stały jest przekształcany w prąd przemienny. Długość przewodów do podłączenia zacisków nie powinna przekraczać 15 cm, w takim przypadku oba bloki (zasilacz i falownik) należy oddzielić blachą, która z kolei jest przyspawana do obudowy urządzenia.
Blok zasilania
Rozwiązanie problemu, jak zrobić spawarkę inwertorową własnymi rękami, również polega na stworzeniuten węzeł. A jego główną częścią jest też transformator, ale już odejmowany. Do jego zadań funkcjonalnych należy zmniejszenie różnicy potencjałów i jednocześnie zwiększenie natężenia prądu. Do jej stworzenia potrzebny będzie rdzeń W20 x 208 2000 nm w ilości dwóch sztuk. Transformator owinięty jest taśmą miedzianą. Jej wymiary:
- szerokość - 40 mm;
- grubość 1/4 mm.
W przypadku izolacji termicznej każda warstwa musi być pokryta odpornym na ścieranie papierem termicznym. Uzwojenie wtórne tworzą trzy miedziane paski, które są izolowane taśmą PTFE.
Użycie tu grubego drutu jest niewłaściwe, a nawet błędne. W końcu transformator będzie działał z prądem o wysokiej częstotliwości, dlatego istotne jest tylko użycie szerokiego okablowania.
Inwerter
I oczywiście, jak można ominąć ten blok w realizacji schematu obwodu spawarki inwertorowej? Jego zadaniem jest odwrotne przekształcenie prądu o charakterze stałym w postać zmienną, przy jednoczesnym zwiększeniu jego częstotliwości.
Najlepszą opcją montażu takiego bloku byłoby użycie tranzystorów średniej i małej mocy. W takim przypadku można jednocześnie ustabilizować częstotliwość prądu i zmniejszyć hałas domowego sprzętu spawalniczego.
Obwód jest skomplikowany przez kondensatory połączone szeregowo. Takie rozwiązanie pozwoli uniknąć przepięć rezonansowych transformatora i zmniejszy straty jednostki tranzystorowej.
Cechy wyboru tranzystorów
Do wyboru tranzystorów (czyli taksą nazywane klawiszami zasilania) należy podchodzić tak kompetentnie, jak to możliwe. Wydajność urządzenia spawalniczego będzie zależeć właśnie od spełnienia tego warunku. Aby to zrobić, pierwszym krokiem jest obliczenie przybliżonej mocy powstałego falownika. Bez tego jest mało prawdopodobne, abyś był w stanie zrozumieć, jak samodzielnie złożyć spawarkę inwerterową.
Na przykład niech będzie to napięcie 24 V (wartość średnia przy stałym spalaniu łuku elektrycznego) i trzeba uzyskać łuk 160 A. Mnożąc te wartości przez siebie, otrzymujemy użyteczną moc, którą wytworzy falownik. W naszym przypadku jest to 3,48 kW. Przy sprawności 85%, tranzystory muszą przepuścić przez siebie tę obliczoną moc pomnożoną przez sprawność. Docelowo wartość wyniesie około 4,5 kW - będzie to pożądana wartość klawiszy.
Ponieważ sprzęt spawalniczy będzie korzystał z konwencjonalnej domowej sieci elektrycznej 220 V, prąd będzie wynosił 20 A (4500 watów podzielone przez 220). W takim przypadku powinieneś wybrać tranzystory, które są w stanie wytrzymać prąd o tej sile i nie mniejszym niż amper!
Zarządzanie chłodzeniem
Jak wiemy, domowej roboty inwerter nagrzewa się podczas spawania. I do tego stopnia, że same chłodnice oczywiście nie wystarczą, w związku z tym należy zadbać o zorganizowanie dobrego systemu chłodzenia. W przeciwnym razie nie można uniknąć częstych napraw spawarki inwertorowej. DIY Strat.
Przegrzanie samo w sobie jest straszne, ponieważ zawodzą nie tylko różne elementy elektryczne - samo urządzenie może stać się bezużyteczne. Z tego powodu oprócz radiatorów należy również zastosować wentylatory.
Komputer powinien mieć co najmniej sześć opcji o niskim poborze mocy (chłodzenie procesora). Aby jednak wysadzić transformator obniżający napięcie, należy zainstalować mocny wentylator, który jest również w stanie schłodzić cały system. Transformator mocy powinien mieć również kilka wentylatorów (co najmniej 3 sztuki).
Aby zabezpieczyć sam sprzęt spawalniczy przed przegrzaniem i aby uniknąć jego przedwczesnej awarii, czujnik temperatury powinien być zamocowany na grzejniku (który nagrzewa się najbardziej). Jego główną funkcją jest wyłączenie zasilania urządzenia w przypadku przekroczenia maksymalnej dopuszczalnej temperatury.
Sprawa
Na ostatnim etapie montażu spawarki inwertorowej własnymi rękami będziesz potrzebować dobrej obudowy, w której będzie znajdować się sam obwód sprzętu. W tym celu odpowiednia jest jednostka systemowa ze starego komputera, a im starsza, tym lepiej (metal jest w niej grubszy). Lepsze niż ATX. Aby to zrobić, możesz przeszukać własny garaż (szopę) lub odwiedzić punkty demontażu komputerów, prawdopodobnie mogą tam zaoferować jakąś opcję.
W mgnieniu oka etui można łatwo wykonać z blachy. W tym samym czasie wystarczy pojemnik. Wystarczy zrobić otwory wentylacyjne i założyć dodatkowe zapięcia. W takim przypadku schemat obwodu spawarki inwertorowej będzie dodatkowo chroniony przed przegrzaniem.
Montaż aparatu
Teraz właściwa procedura montażu sprzętu spawalniczego. Tablice elektroniczne są tworzone przy użyciu tekstolitu o grubości 1 mm. Aby zmniejszyć ich obciążenie, wykonuje się kilka małych nacięć. Gotowe uzwojenia transformatorów są mocowane do podstawy za pomocą kilku wsporników. W jego jakości możesz po prostu wziąć płytkę getinax o grubości 5 mm lub trochę więcej. Powinien mieć miejsce na wentylator.
Podczas instalowania obwodów magnetycznych należy je umieścić w niewielkiej odległości, tak aby powstały szczeliny (dla cyrkulacji powietrza). Aby zapewnić stabilizację natężenia prądu i różnicy potencjałów, należy zmontować spawarkę inwerterową własnymi rękami na tl494.
Rodzajów konstrukcji domowej roboty może być wiele, ale niezależnie od tego wszystkie mają wspólną cechę – kontrolę pracy sprzętu spawalniczego. Służy do tego przełącznik, pokrętło regulujące natężenie prądu, wyprowadzenia przewodów oraz kontrolne diody LED na panelu przednim.
Krok ustawień
Po złożeniu falownika należy rozpocząć jego konfigurację. Nie lekceważ wagi tej procedury, ponieważ jest to warunek wstępny i nigdy nie powinieneś używać urządzenia bez niego! Aby to zrobić, musisz wykonać określone operacje.
Przede wszystkim warto złożyćmała wartość prądu (15 V) do kontrolera PWM i wentylatorów. Umożliwi to ocenę kondycji węzła. Po naładowaniu kondensatorów warto podać napięcie na przekaźnik sterujący pracą rezystora. Ale nie możesz bezpośrednio podawać prądu, w przeciwnym razie najprostsza spawarka inwertorowa własnymi rękami może zostać po prostu zrujnowana i od razu! Ale jeśli wszystko jest w porządku, możesz rozpocząć konfigurowanie modulatora, upewniając się, że po uruchomieniu przekaźnika pojawią się prostokątne impulsy.
Następnym krokiem w konfiguracji jest sprawdzenie funkcjonalności samej tablicy. W tym celu ustawia się bieg jałowy i do mostka doprowadzany jest prąd o natężeniu do 100 mA. Taki pozornie błahy etap jest w rzeczywistości bardzo ważny, ponieważ pozwala ocenić działanie mostka diodowego.
Niezbędne jest wyregulowanie poziomu szumów urządzenia transformatorowego, zaznaczonego na fazach. Lepiej, aby podczas pracy falownika na fazach nie było żadnych obcych dźwięków. W przeciwnym razie najprawdopodobniej naruszona została polaryzacja - po prostu to zmień. Podobny test hałasu można przeprowadzić przy użyciu dowolnego elektrycznego urządzenia gospodarstwa domowego. Oznacza to, że odpowiedni jest czajnik o mocy co najmniej 2,2 kW.
Ale nie wystarczy zrobić własnoręcznie najprostszą spawarkę inwertorową, trzeba regularnie diagnozować urządzenie, nie zapominając o jego konserwacji. Bo tylko przy odpowiedniej staranności i postawie może wiernie służyć przez wiele lat.
Zasadyza pomocą maszyny
Pomimo pewnej prostoty, urządzenie inwerterowe wymaga odpowiedzialnego podejścia do własnej osoby. Dlatego, aby uniknąć poważnych uszkodzeń, a także awarii urządzenia, podczas pracy należy przestrzegać prostych zasad:
- Przed pracą należy przygotować wolną przestrzeń - najlepiej, gdy jest jej dużo.
- Należy pamiętać, że spawarka inwertorowa nie toleruje ekstremalnych temperatur i warunków pogodowych.
- Unikaj gromadzenia się kurzu, ponieważ jest to dobry przewodnik. Zakłady przemysłowe zajmują się tym sprzętem sprężonego powietrza.
- Dobór drutów do kabla spawalniczego w dużej mierze zależy od grubości użytej elektrody. Z reguły do użytku domowego ich średnica wynosi 3 mm, do czego nadają się cienkie i lekkie kable. Jednocześnie ich długość nie powinna przekraczać 1,5 metra.
- Po wdrożeniu w praktyce schematu spawarki inwertorowej własnymi rękami, nie dopuszczaj do jej przegrzania! Intensywne procesy prowadzą do silnego nagrzewania się części obwodu elektrycznego. Wypalone elementy to dość powszechny problem. Średnio na ciągłą pracę warto poświęcić od 5 do 6 minut, co w zupełności wystarczy.
- Bezpośrednio przed rozpoczęciem pracy należy sprawdzić wszystkie połączenia przewodów, aby uniknąć przerw w dopływie prądu.
Jednocześnie nie należy zapominać o podstawowych środkach ostrożności! Oznacza to, że musisz pracować w specjalnej, niepalnej odzieży i rękawicach, w tym z użyciem tarczy.
A jeśli wystąpią problemy, najważniejszą rzeczą jest naprawienie problemu na czas. O tym, jakie główne awarie mogą wystąpić i jak je naprawić - w następnej sekcji.
Główne awarie sprzętu falownika
Po przetestowaniu domowego urządzenia nie należy zapominać, że może się ono zepsuć, podobnie jak każde urządzenie elektryczne. Ustalenie przyczyn awarii należy rozpocząć od egzaminu zewnętrznego. W przypadku znalezienia złego kontaktu należy je odłączyć, dobrze wyczyścić, a następnie ponownie podłączyć.
Teraz warto zastanowić się, jak naprawić spawarkę inwertorową własnymi rękami z najczęstszymi usterkami:
- Zbyt duże zużycie energii przy braku obciążenia. Najprawdopodobniej doszło do zwarcia. W takim przypadku konieczne jest przewinięcie i poprawienie izolacyjności warstw.
- Łuk spawalniczy często opada. Z większym prawdopodobieństwem oznacza to awarię uzwojenia, w wyniku czego w obwodzie obserwuje się przepięcie.
- Nieprawidłowa regulacja prądu spawania. Możliwe zwarcia cęgów, cewki dławika lub uszkodzenie śruby regulującej prąd.
- Brak prądu. Oznacza to, że napięcie w sieci spadło - konieczne jest sprawdzenie kondycji regulatora.
- Transformator generuje dużo hałasu. Często jest to oznaka przegrzania urządzenia. W takim przypadku należy sprawdzić elementy mocujące, które zaciskają części obwodu magnetycznego, w tym mechanizmy ruchu i rdzeńcewki. Nie można wykluczyć zwarcia w przewodach spawalniczych.
- Urządzenie samo się wyłącza. Najprawdopodobniej przyczyną jest zamknięcie obwodu elektrycznego, co doprowadziło do automatycznego wyłączenia.
Ponadto po utworzeniu obwodu spawarki inwertorowej typu „zrób to sam” należy wziąć pod uwagę jeden niuans. Nawet taki domowy model ma słaby punkt. A to jest listwa zaciskowa, która łączy kabel spawalniczy.
Na zakończenie
Podsumowując, chciałbym zwrócić uwagę na szereg pozytywnych i negatywnych stron domowych urządzeń typu falownik. A najważniejszą zaletą jest możliwość wykorzystania sprzętu spawalniczego nie tylko w domu, ale także w produkcji małoseryjnej.
Na pierwszy rzut oka wydaje się, że projekt jest wypełniony wieloma różnymi szczegółami, a sam układ jest dość trudny do zrealizowania. Jeśli jednak postępujesz zgodnie z instrukcjami, używaj tylko wysokiej jakości materiałów, wtedy wszystko nie staje się takie bolesne. Ponadto możesz osiągnąć długoterminową wydajność przy niskich kosztach.
Jeśli chodzi o wady, jest tylko jedna główna - krótki okres użytkowania przy dużym nakładzie pracy. Następnie trzeba zrobić spawarkę trójfazową, tylko źródło zasilania dla tego typu jest trudne do znalezienia.
Ostatecznie prawie każdy rzemieślnik domowy może własnoręcznie zaimplementować obwód spawarki inwertorowej. Będzie chęć i czas wolny. I korzyści z takichurządzenie będzie niezbędne!
