DIY Schweißinverter

DIY Schweißinverter

Die Methode zum Schweißen von Metallen hat heute viele Methoden und die meisten basieren auf der Verwendung von Elektrizität. Das Elektroschweißen wiederum wird ebenfalls in mehrere Arten unterteilt, darunter das Inverterverfahren.

Letzteres wurde vor relativ kurzer Zeit populär, und bevor kleine und leicht zu tragende Geräte in den Regalen der Geschäfte auftauchten, war das Heimschweißen das Los von wenigen. Nach der massiven Einführung von Schweißinvertern hat sich herausgestellt, dass das Prinzip des Gerätes und die Bedienung dieses Gerätes recht einfach ist und Sie auf Wunsch den gleichen selbst zusammenbauen können.

Beschreibung

Ein Inverter ist ein Gerät, das Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, und in einem Schweißgerät vom Inverter-Typ findet eine Doppelumwandlung statt:

1. Ein Wechselstrom mit einer Kraft von nicht mehr als 5 Ampere, mit einer Spannung von 220/380 Volt und einer Frequenz von 50 Hz wird in Gleichstrom mit den gleichen Werten umgewandelt.
2. Der dabei entstehende Gleichstrom wird in Wechselstrom mit einer Spannung von mehreren zehn Volt und einer Stromstärke von bis zu mehreren hundert Ampere umgewandelt.

Diese Umwandlung ist vorteilhafter, da die resultierenden Eigenschaften des Schweißstroms eine hohe Stabilität aufweisen und leicht zu steuern, wodurch der optimale Schweißmodus für verschiedene Schweißgrößen eingestellt werden kann Einzelheiten.

Schweißinverter sind Monoblockgeräte und ihr Hauptvorteil liegt in der Ergonomie. Im Gegensatz zu Schweißtransformatoren, auch solche die Gleichstrom abgeben, können Wechselrichter mitgeführt werden eine Person, und solche mit geringer Leistung haben ein Gewicht von nur wenigen Kilogramm und sind leicht aufzuhängen Schulter.

Die Umwandlung erfolgt auf Kosten eines Transformators und elektronischer Mikroschaltungen, die eine hochwertige Kühlung erfordern, daher ist auch ein leistungsstarker Lüfter im Gehäuse untergebracht. Trotz der scheinbaren Komplexität kann der Schweißinverter mit eigenen Händen zusammengebaut werden. Ein solches Gerät wird in der Lage sein, nicht schlechter zu schweißen als seine werkseitigen Gegenstücke.

Arbeitsprinzip

Das Hauptelement des Systems ist ein Leistungstransformator mit Gleichrichter. Seine Sekundärwicklung ist sehr heiß, daher ist es beim Zusammenbau des Geräts sehr wichtig, es in den Weg des Abluftstroms des Lüfters zu legen.

Der gleichgerichtete Strom wird durch ein Triodenfilter mit hoher Schaltfrequenz geleitet, wodurch die Frequenz des sekundären Wechselstroms 50 kHz erreichen kann. Die inverse Abhängigkeit von Frequenz und Abmessungen elektrischer Betriebsmittel ist seit langem bekannt, was es ermöglichte, Wechselrichter in dieser bescheidenen Größe zu realisieren. Das gleiche Prinzip kommt überall dort erfolgreich zum Einsatz, wo Platzersparnis gefragt ist, zum Beispiel im Bordnetz eines Flugzeugs oder eines U-Bootes wird auch die Frequenz des elektrischen Stroms in Tausend Hertz gemessen.

Im Schweißtransformator wird die elektromotorische Kraft umgewandelt, im Wechselrichter hochfrequente Ströme, die es ermöglichten, das Gewicht des Transformators erheblich zu reduzieren und den Materialverbrauch für seine Herstellung. Als Überlastschutz ist sekundärseitig eine Sicherung eingebaut, die von der Frontplatte aus getauscht werden kann. Der Benutzer kann die Stärke des an die Elektrode gelieferten Stroms mit dem Regler einstellen, der Stromwert wird auf einem digitalen Display angezeigt.

Anwendungsgebiet

Bauarbeiten ohne Schweißen sind kaum vorstellbar. Schweißinverter haben den Anwendungsbereich erheblich erweitert, da sie im Gegensatz zu sperrigen Transformatorgeräten einen relativ hohen Mobilitätsanteil aufweisen. Heute wird Inverterschweißen verwendet:

• Zum Schweißen von Eisenmetallteilen.
• Zum Schweißen von NE-Metallteilen.
• Wenn an schwer zugänglichen Stellen geschweißt werden muss, zum Beispiel in erdverlegten Rohrleitungen.
• Zum Schweißen von Fittings in der Produktion.
• Für das Schweißen im Haushalt.

In der Industrie werden zum Schweißen Inverter mit automatischer und halbautomatischer Schweißdrahtzufuhr verwendet, was eine Vereinheitlichung des Prozesses und eine Reduzierung des Handarbeitsanteils ermöglicht.

Vorteile und Nachteile

Der Hauptvorteil von Inverter-Schweißgeräten ist ihre Größe, da zuvor entweder auf beiden gekocht werden musste stationärer Pfosten oder einen schweren Schweißtransformator mit improvisierten Mitteln an die Schweißstelle bringen funktioniert.

Durch die Doppelwandlung ist der Schweißstrom des Inverters netzunabhängig und bleibt somit immer auf konstanten Werten, wodurch unangenehme Phänomene beim Schweißen vermieden werden konnten wie:

• Klebende Elektrode.
• Kein Lichtbogen bei Unterspannung im Netz.
• Verbranntes oder untergebranntes Metall.

Der Inverter ist vielseitig einsetzbar und eignet sich zum Schweißen von Gusseisen oder NE-Metallen mit entsprechenden Elektroden sowie zum WIG-Schweißen mit nicht abschmelzenden Elektroden. Der Bediener hat die Möglichkeit, den Strom über einen weiten Bereich einzustellen.

Der Nachteil von Wechselrichtern sind relativ hohe Kosten im Vergleich zu Transformatoren, die jedoch aufgrund der vorhandenen Vorteile vollständig entfallen. Wie jede Elektronik erfordern die Mikroschaltungen des Geräts eine sorgfältige Behandlung, daher wird empfohlen, das Innere regelmäßig von Staub zu reinigen.

Außerdem kann die Elektronik bei niedrigen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit ausfallen, daher müssen die Umgebungsbedingungen mit den Passdaten des Geräts übereinstimmen.

Wie macht man es selbst?

Obwohl Inverter-Schweißgeräte in moderner Ausführung weit verbreitet sind, sind sie erst seit relativ kurzer Zeit erhältlich, sie sind nichts Neues. Tatsächlich wurden nur eine komfortable digitale Steuerung und modernere elektronische Komponenten hinzugefügt.

Das Funktionsprinzip wurde wie das Gerät selbst vor mehreren Jahrzehnten entwickelt und auch heute sind viele Montageschemata relevant. Sie können den Wechselrichter selbst zusammenbauen, indem Sie alte Elektroteile, basierend auf modernen elektronischen Komponenten, haben. Ein solches Gerät wird viel billiger als das Gegenstück aus der Fabrik herauskommen.

Benötigte Materialien und Werkzeuge

Zum Zusammenbau des Gerätes benötigen Sie:

• Ferritkern für Leistungstransformator.
• Kupferstab oder -draht zum Erstellen von Wicklungen.
• Befestigungsbügel zum Verbinden der Kernhälften.
• Hitzebeständiges Isolierband.
• Computerlüfter.
• Transistoren.
• Lötkolben, Zangen, Drahtschneider.

Schemata

Bis heute sind alle Schweißinverterschaltungen vereinheitlicht und auf der Grundlage eines Pulstransformators und leistungsstarker MOSFET-Transistoren aufgebaut.

Jeder der Hersteller nimmt geringfügige Änderungen in Form von Eigenentwicklungen vor, im Allgemeinen ändert sich jedoch die Funktionalität des Geräts nicht wesentlich.

Als Grundlage kann auch das schematische Diagramm von Yuri Negulyaev, einem Wissenschaftler und Entwickler einer inländischen Schweißmaschine vom Invertertyp, herangezogen werden.

Schritt für Schritt Anleitung

1. Um alle Elemente aufzunehmen, müssen Sie den Fall auswählen. Es wird empfohlen, eine alte Systemrechnereinheit zu verwenden, da bereits Belüftungsöffnungen vorhanden sind.
2. Es ist notwendig, die Festigkeit des Gehäuses zu erhöhen, da das Gewicht des Geräts bis zu zehn Kilogramm erreichen kann. Dazu werden in den Ecken Metallecken mit Gewindebefestigungen installiert.
3. Primärwicklung des Transformators - der Draht wird über die gesamte Breite des Rahmens gewickelt, dies trägt zum stabilen Betrieb des Transformators bei einem Spannungsabfall bei. Zum Wickeln werden nur Kupferdrähte verwendet, in Ermangelung eines Busses werden mehrere Drähte zu einem Bündel verbunden.
4. Die Sekundärwicklung des Transformators ist mehrlagig gewickelt, dazu werden mehrere Drähte mit einem Querschnitt von 2 mm verwendet, die in einem Bündel verbunden sind.
5. Zwischen den Wicklungen ist eine verstärkte Isolationsschicht erforderlich, um zu verhindern, dass die Netzspannung die Sekundärwicklung erreicht.
6. Zwischen dem Transformatorkern und den Wicklungen ist ein Luftspalt vorgesehen, um die Luftzirkulation zu gewährleisten.
7. Separat wird auf dem Ferritkern ein Stromwandler hergestellt, der bei der Montage auf der Plusleitung fixiert und mit der Schalttafel verbunden wird.
8. Transistoren müssen am Kühler befestigt werden, jedoch immer über eine wärmeleitende dielektrische Dichtung. Dies bietet eine effiziente Wärmeableitung und einen Kurzschlussschutz.
9. Die Gleichrichterdioden werden auf die gleiche Weise auf der Aluminiumplatte befestigt. Die Diodenausgänge sind mit einem blanken Draht mit einem Querschnitt von 4 mm verbunden.
10. Die Stromleiter im Gehäuse sind so geführt, dass Kurzschlüsse vermieden werden.
11. Der Lüfter ist an der Rückwand installiert, was Platz spart und das gleichzeitige Blasen mehrerer Radiatoren ermöglicht.

Aufstellen der Maschine

Nach dem Zusammenbau der Maschine ist eine zusätzliche Einstellung erforderlich, um die richtigen Werte von Schweißstrom und -spannung zu erhalten:

1. Die Netzspannung wird der Platine und dem Lüfterantrieb zugeführt.
2. Warten Sie, bis die Leistungskondensatoren vollständig aufgeladen sind, und überprüfen Sie dann die Funktion des Relais, um sicherzustellen, dass an dem im Kondensatorkreis installierten Strombegrenzungswiderstand keine Spannung anliegt, danach Schließe es.
3. Mit Hilfe eines Oszilloskops wird der Wert des vom Wechselrichter erzeugten Stroms bestimmt, bei dem die Frequenz der an der Transformatorwicklung ankommenden Impulse gemessen wird.
4. Der Schweißmodus wird am Steuergerät überprüft, wofür am Ausgang des Oszilloskopverstärkers ein Voltmeter angeschlossen ist. Bei Wechselrichtern mit geringer Leistung erreicht die Spannung etwa 15 Volt.
5. Die Funktion der Ausgangsbrücke wird durch Anlegen einer Spannung von 16 Volt vom Netzteil überprüft. Es ist zu beachten, dass im Ruhezustand der Geräteverbrauch ca. 100 mA beträgt und dies bei der Messung berücksichtigt werden muss.
6. Die Arbeit mit Leistungskondensatoren wird getestet. Die Spannung wird von 16 Volt auf 220 Volt geändert. Das Oszilloskop wird an die Ausgangstransistoren angeschlossen und die Amplitude des Signals wird überwacht, sie muss mit dem identisch sein, das mit reduzierter Spannung getestet wurde.

Instandhaltung und Reparatur

Für Montage, Wartung und Reparatur von Inverter-Schweißgeräten Sie müssen über ausreichende elektrotechnische Kenntnisse verfügen. Fehlen solche und ist eine Reparatur erforderlich, kann der Benutzer nur routinemäßige Wartungsarbeiten durchführen:

• Reinigen des Geräts von Staub - erfolgt mit einem Staubsauger mit offenem Gehäuse. Wird das Gerät ständig bei Bauarbeiten eingesetzt, ist eine regelmäßige Reinigung erforderlich.
• Ersetzen der Sicherung - schützt die Schaltung des Gerätes vor Schäden durch Überlastung und Kurzschlüsse.
• Reparatur von Schaltteilen an Schweißkabeln.

Halbautomatische Schweißmaschine von Inverter

In technologischen Prozessen ist das Schweißen von Schablonenteilen erforderlich und höchste Qualität kann erreicht werden erreichen mit automatischen und halbautomatischen Schweißmaschinen mit Drahtvorschub für Schweißen. Sie können ein solches Gerät von einem selbstgebauten oder industriellen Wechselrichter nur erhalten, wenn Sie über die entsprechenden Kenntnisse und eine korrekte Umkonfiguration der Steuerung verfügen.

Tatsache ist, dass Netzteile für manuelles und halbautomatisches Schweißen mit unterschiedlichen Volt-Ampere ausgelegt sind Eigenschaften, und der Wechselrichter, zu dem nur der Drahtvorschub hinzugefügt wird, führt zu einer ungleichmäßigen Naht mit gerissene Kanten.

Tipps

1. Es ist zu beachten, dass Leistungskondensatoren und Transistoren in der Wechselrichterschaltung zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen erfordern, insbesondere das obligatorische Vorhandensein eines strombegrenzenden Widerstands. Das Anlegen von Strom ohne Strom kann zu einer Explosion führen.
2. Verlängern Sie die Schweißkabel nicht, ihre Länge darf 2,5 Meter nicht überschreiten.