Invertor de sudare DIY

Invertor de sudare DIY

Metoda de sudare a metalelor astăzi are multe metode și majoritatea se bazează pe utilizarea energiei electrice. Sudarea electrică, la rândul său, este, de asemenea, împărțită în mai multe tipuri, inclusiv metoda invertorului.

Acesta din urmă a devenit popular relativ recent și înainte ca dispozitivele de dimensiuni mici și ușor de transportat să apară pe rafturile magazinelor, sudarea acasă a fost lotul câtorva. După introducerea masivă a invertoarelor de sudură, s-a dovedit că principiul dispozitivului și funcționarea acestui dispozitiv este destul de simplu și, dacă doriți, îl puteți asambla singur.

Descriere

Un invertor este un dispozitiv care convertește curentul electric continuu în curent alternativ, iar într-o mașină de sudură de tip invertor are loc o dublă conversie:

1. Un curent alternativ cu o forță care nu depășește 5 amperi, cu o tensiune de 220/380 volți și o frecvență de 50 Hz este transformat în curent continuu cu aceleași valori.
2. Curentul continuu rezultat este transformat în curent alternativ cu o tensiune de câteva zeci de volți și o putere a curentului de până la câteva sute de amperi.

Această transformare este mai benefică, deoarece caracteristicile rezultate ale curentului de sudare au stabilitate ridicată și ușor de controlat, ceea ce face posibilă reglarea modului optim de sudare pentru diferite dimensiuni de sudură Detalii.

Invertoarele de sudare sunt dispozitive monobloc, iar principalul lor avantaj este ergonomia. Spre deosebire de transformatoarele de sudare, inclusiv cele care emit curent continuu, invertoarele pot fi transportate o singură persoană, iar cele cu putere mică au o greutate de doar câteva kilograme și sunt ușor de agățat umăr.

Transformarea are loc în detrimentul unui transformator și al microcircuitelor electronice, care necesită răcire de înaltă calitate, prin urmare, în carcasă este plasat și un ventilator puternic. În ciuda complexității aparente, invertorul de sudură poate fi asamblat cu propriile mâini. Un astfel de dispozitiv va fi capabil să ofere sudură nu mai proastă decât omologii săi din fabrică.

Principiul de funcționare

Elementul principal al sistemului este un transformator de putere cu redresor. Înfășurarea sa secundară este foarte fierbinte, prin urmare, la asamblarea dispozitivului, este foarte important să îl plasați pe calea fluxului de aer de ieșire din ventilator.

Curentul redresat este trecut printr-un filtru triodă cu o frecvență de comutare mare, ca urmare, frecvența curentului alternativ secundar poate ajunge la 50 kHz. Dependența inversă a frecvenței și dimensiunilor echipamentelor electrice este cunoscută de mult timp, ceea ce a făcut posibilă acordarea invertoarelor de o dimensiune atât de modestă. Același principiu este utilizat cu succes oriunde este necesară economisirea spațiului, de exemplu, în rețeaua de bord a unei aeronave sau a unui submarin, frecvența curentului electric este măsurată și în mii de herți.

În transformatorul de sudare, forța electromotoare este convertită, în timp ce în invertor, curenți de înaltă frecvență, care au făcut posibilă reducerea semnificativă a greutății transformatorului și reducerea consumului de material pentru acesta. de fabricație. Pentru protecția la suprasarcină, pe partea secundară este instalată o siguranță, care poate fi înlocuită de pe panoul frontal. Utilizatorul poate regla puterea curentului furnizat electrodului folosind regulatorul, valoarea curentă este afișată pe un afișaj digital.

Zona de aplicare

Este greu de imaginat lucrări de construcție care nu implică sudare. Invertoarele de sudură și-au extins semnificativ domeniul de aplicare, deoarece au o cotă destul de mare de mobilitate, spre deosebire de dispozitivele voluminoase cu transformatoare. Astăzi, sudarea cu invertor este utilizată:

• Pentru sudarea pieselor metalice feroase.
• Pentru sudarea pieselor metalice neferoase.
• Când este necesară sudarea în locuri greu de trecut, de exemplu, în conductele subterane.
• Pentru fitinguri de sudura in productie.
• Pentru sudare casnica.

In industrie, pentru sudare se folosesc invertoare cu alimentare automata si semiautomata a firului de sudura, ceea ce permite unificarea procesului si reducerea ponderii muncii manuale.

Avantaje și dezavantaje

Principalul avantaj al mașinilor de sudură cu invertor este dimensiunea lor, deoarece înainte de asta, trebuiau să gătească fie stâlp staționar sau, altfel, mutați un transformator de sudare greu folosind mijloace improvizate la locul sudării lucrări.

Datorită dublei conversii, curentul de sudare al invertorului nu depinde de rețea și, prin urmare, rămâne întotdeauna la valori constante, ceea ce a făcut posibilă evitarea unor astfel de fenomene neplăcute în timpul sudării precum:

• Electrod de lipire.
• Fără arc la subtensiune în rețea.
• Metal ars sau sub-ars.

Invertorul este versatil și potrivit pentru sudarea fontei sau a metalelor neferoase cu electrozi corespunzători, precum și pentru sudarea TIG cu electrozi neconsumabile. Operatorul are capacitatea de a regla curentul pe o gamă largă.

Dezavantajul invertoarelor este un cost relativ ridicat în comparație cu transformatoarele, dar având în vedere avantajele existente, acesta este complet eliminat. Ca orice electronică, microcircuitele dispozitivului necesită o manipulare atentă, de aceea se recomandă curățarea periodică a interiorului de praf.

De asemenea, electronicele se pot defecta in conditii de temperaturi scazute sau umiditate ridicata, astfel incat conditiile din jur trebuie sa fie in concordanta cu datele pasaportului dispozitivului.

Cum să o faci singur?

Deși aparatele de sudură cu invertor sunt disponibile pe scară largă în design modern, acestea au devenit disponibile relativ recent, nu sunt nimic nou. De fapt, au fost adăugate doar un control digital convenabil și componente electronice mai moderne.

Principiul de funcționare, ca și dispozitivul în sine, a fost dezvoltat cu câteva decenii în urmă și chiar și astăzi, multe scheme de asamblare sunt relevante. Puteți asambla singur invertorul având componente electrice vechi, bazate pe componente electronice moderne. Un astfel de dispozitiv va ieși mult mai ieftin decât omologul din fabrică.

Materiale și instrumente necesare

Pentru a asambla dispozitivul veți avea nevoie de:

• Miez de ferită pentru transformator de putere.
• Bară sau sârmă de cupru pentru a crea înfășurări.
• Suport de fixare pentru conectarea jumătăților miezului.
• Bandă electrică rezistentă la căldură.
• Ventilator calculator.
• Tranzistoare.
• Fier de lipit, clești, tăietori de sârmă.

Scheme

Până în prezent, toate circuitele invertoare de sudură sunt unificate și construite pe baza utilizării unui transformator de impuls și a tranzistoarelor MOSFET puternice.

Fiecare dintre producători face modificări minore sub formă de dezvoltări proprietare, cu toate acestea, în general, funcționalitatea dispozitivului nu suferă modificări semnificative.

Diagrama schematică a lui Yuri Negulyaev, un om de știință și dezvoltator al unei mașini de sudură de tip invertor, poate fi, de asemenea, luată ca bază.

Ghid pas cu pas

1. Pentru a găzdui toate elementele, trebuie să selectați carcasa. Este recomandat să folosiți o unitate computerizată de sistem veche, deoarece există deja orificii de ventilație prevăzute.
2. Este necesar să creșteți rezistența carcasei, deoarece greutatea unității poate ajunge până la zece kilograme. Pentru aceasta, colțurile metalice sunt instalate în colțuri cu elemente de fixare filetate.
3. Înfășurarea primară a transformatorului - firul este înfășurat pe întreaga lățime a cadrului, ceea ce contribuie la funcționarea stabilă a transformatorului cu o cădere de tensiune. Pentru înfășurare se folosesc numai fire de cupru, în absența unei magistrale, mai multe fire sunt conectate într-un pachet.
4. Înfășurarea secundară a transformatorului este înfășurată în mai multe straturi, pentru aceasta se folosesc mai multe fire cu o secțiune transversală de 2 mm, conectate într-un mănunchi.
5. Este necesar un strat de izolație ranforsat între înfășurări pentru a preveni atingerea tensiunii de rețea la înfășurarea secundară.
6. Între miezul transformatorului și înfășurări este prevăzut un spațiu de aer pentru a asigura circulația aerului.
7. Separat, pe miezul de ferită este realizat un transformator de curent, care este fixat pe linia plus în timpul asamblarii și conectat la panoul de control.
8. Tranzistoarele trebuie atașate la radiator, dar întotdeauna printr-o garnitură dielectrică conductoare termic. Acest lucru va oferi o disipare eficientă a căldurii și protecție la scurtcircuit.
9. Diodele circuitului de redresare sunt atașate în același mod pe placa de aluminiu. Ieșirile cu diode sunt conectate cu un fir gol cu ​​o secțiune transversală de 4 mm.
10. Conductoarele de putere din interiorul carcasei sunt dirijate astfel încât să prevină scurtcircuite.
11. Ventilatorul este instalat pe peretele din spate, ceea ce va economisi spațiu și va permite suflarea mai multor calorifere simultan.

Configurarea mașinii

După asamblarea mașinii, este necesară o ajustare suplimentară pentru a obține valorile corecte ale curentului și tensiunii de sudare:

1. Tensiunea de alimentare este furnizată plăcii și unității ventilatorului.
2. Este necesar să așteptați până când condensatorii de putere sunt complet încărcați, apoi verificați funcționarea releului, asigurându-vă că nu există nicio tensiune pe rezistorul de limitare a curentului instalat în circuitul condensatorului, după care inchide-l.
3. Cu ajutorul unui osciloscop se determină valoarea curentului generat de invertor, pentru care se măsoară frecvența impulsurilor care ajung la înfășurarea transformatorului.
4. Modul de sudare este verificat pe unitatea de control, pentru care un voltmetru este conectat la ieșirea amplificatorului osciloscopului. În invertoarele de putere mică, tensiunea ajunge la aproximativ 15 volți.
5. Funcționarea punții de ieșire se verifică prin alimentarea unei tensiuni de 16 volți de la sursa de alimentare. De reținut că în modul inactiv, consumul unității este de aproximativ 100 mA și acest lucru trebuie luat în considerare la efectuarea măsurătorilor.
6. Lucrările cu condensatoare de putere sunt testate. Tensiunea este schimbată de la 16 volți la 220 volți. Osciloscopul este conectat la tranzistoarele de ieșire și se monitorizează amplitudinea semnalului; acesta trebuie să fie identic cu cel care a fost testat cu tensiune redusă.

Mentenanță și reparații

Pentru asamblare, întreținere și reparatie aparat de sudura tip invertor trebuie să aveți un nivel suficient de cunoștințe de inginerie electrică. În absența acestora și în necesitatea reparațiilor, utilizatorul poate efectua doar întreținerea de rutină:

• Curățarea dispozitivului de praf - se face cu un aspirator cu carcasa deschisă. Dacă dispozitivul este utilizat în mod constant în lucrări de construcție, atunci este necesară curățarea regulată.
• Înlocuirea siguranței - protejează circuitele dispozitivului împotriva deteriorării cauzate de suprasarcină și scurtcircuite.
• Repararea pieselor de comutare pe cablurile de sudura.

Aparat de sudura semiautomat de la invertor

În procesele tehnologice, sudarea pieselor șablon este necesară și poate fi cea mai înaltă calitate realiza folosind aparate de sudura automate si semiautomate cu avans sarma pt sudare. Puteți obține un astfel de dispozitiv de la un invertor de casă sau industrial numai dacă aveți cunoștințele adecvate și reconfigurarea corectă a unității de control.

Faptul este că sursele de alimentare pentru sudarea manuală și semi-automată sunt proiectate cu volți-amperi diferiți caracteristici, iar invertorul la care se adaugă numai alimentatorul de sârmă se va termina cu o cusătură neuniformă cu marginile rupte.

Sfaturi si trucuri

1. Trebuie amintit că condensatoarele de putere și tranzistoarele din circuitul invertorului necesită măsuri de siguranță suplimentare, în special prezența obligatorie a unui rezistor de limitare a curentului. Aplicarea curentului fără acesta poate provoca o explozie.
2. Nu lungiti cablurile de sudura, lungimea lor nu poate depasi 2,5 metri.