Что представляет собой сварка переменным током? Сварочные работы – это особый вид работ с металлом, который предназначен для скрепления металлических конструкций. В настоящее время по роду тока сварка бывает с применением постоянного и переменного электрического тока. Рассмотрим более подробно сварку с помощью подачи переменного электрического тока.
Первым и, пожалуй, самым основным преимуществом сварки переменным током является получение качественного сварного шва. От качества сварного шва зависит прочность всей конструкции, ну а сам эффект прочности достигается благодаря тому, что дуга не имеет никаких отклонений от изначальной оси, а это, в свою очередь, является залогом сверхкачественного и сверхнадежного сварного шва.
Вторым же преимуществом является то, что можно использовать менее дорогостоящее оборудование. Об аппаратах, вырабатывающих переменный электрический ток, речь пойдет чуть ниже.
Оборудование, выдающее переменный электрический ток
Все оборудование, предназначенное для сварки переменным током, можно разделить на следующие категории:
- Оборудование, которое предназначено для полуавтоматической сварки. Данный процесс осуществляется с помощью особой электродной проволоки, в средах защитного (MAG) и инертного (MIG) газов.
- Оборудование, предназначенное для осуществления РДС электрическим переменным током. Осуществляется с помощью особых штучных электродов, с особым покрытием.
- Оборудование, с помощью которого можно осуществлять ручную аргоновую сварку. Данный метод осуществляется с помощью неплавящихся электродов, изготовленных из вольфрама.
Кроме того, необходимо добавить, что эти аппараты имеют свои собственные аббревиатуры и позволяют выполнять сварку постоянным или же переменным током. Дуговая сварка штучными электродами обозначается как ММА, а аргоновая – TIG.
Кроме того, методы сварки подразделяются на следующие виды:
- MMA-AC/MMA-DC (РДС штучными электродами);
- TIG -AC /TIG-DC (неплавящимися электродами).
Рассмотрим основные плюсы и минусы, которые присущи TIG. Вне зависимости от типа подачи тока, данный вид сварки имеет следующие преимущества:
- высочайшее качество сварного шва;
- возможность «варить» металлические объекты, обладающие большой площадью сечения;
- отсутствие брызг.
Вполне естественно то, что там, где есть преимущества, есть и недостатки. А недостатки вышеназванного метода следующие:
- Сварщику нужно иметь высокую квалификацию, а также обладать особым профессионализмом.
- Постоянно надо с собой таскать баллон с газом.
- Очень низкая скорость выполнения сварочных работ.
Теперь следует сказать пару слов о методе MMA. Его преимуществами является:
- более экономичное использование;
- отсутствие необходимости в наличии баллона с газом.
- очень низкую производительность работы;
- необходимость снимать шлак с готового изделия.
Вернуться к оглавлению
Применяемые электроды
Электроды, предназначенные для сварки переменным током, применяются в данной отрасли уже довольно-таки давно, когда сварка постоянным током была очень дорога. Поэтому приходилось искать компромиссные варианты, пусть и уменьшая качество конечного результата.
Такая ситуация возникла в большей степени из-за того, что выпрямительные элементы, которые были рассчитаны на большие сварочные токи, до недавнего времени представляли собой громоздкие, дорогие и неэффективные агрегаты. Ситуация изменилась в лучшую сторону относительно недавно. Это стало возможным благодаря тому, что появились малогабаритные, высокоэффективные полупроводниковые выпрямители последнего поколения. Ну после того, как были изобретены инверторы, РДС стала доступна широкому кругу пользователей. Ниже будут приведены основные марки электродов, которые позволяют производить инверторную сварку.
Наиболее популярными электродами, которыми варят на переменном электрическом токе, являются такие, как AHO, O3C и MP.
Данные виды отличаются не только по виду покрытия, но и также по химическому составу. Например, электроды, имеющие маркировки МР-3 и АНО-6, имеют особое рутиловое покрытие, оно является основным и ильменитовым соответственно. Ну а все прочие, марок МР-3С, ОЗС-12, ОЗС-6, ОЗС-4,АНО-6, АНО-4, АНО-21, имеют обыкновенное рутиловое покрытие. Необходимо отметить то, что эти электроды применяются для сварки углеродистых, малоуглеродистых и низколегированных сталей. Одной из главных особенностей данных электродов является то, что они прекрасно подходят и для сварки с помощью подачи постоянного электрического тока.
20 лет назад по просьбе товарища собирал ему надежный сварочник для работы от сети 220 вольт. До этого у него были проблемы с соседями из-за просадки напряжения: требовался экономный режим с регулировкой тока.
После изучения темы в справочниках и обсуждения вопроса с коллегами подготовил электрическую схему управления на тиристорах, смонтировал ее.
В этой статье на основе личного опыта рассказываю, как собрал и настроил сварочный аппарат постоянного тока своими руками на базе самодельного тороидального трансформатора. Она получилась в виде небольшой инструкции.
Схема и рабочие эскизы у меня остались, но фотографии привести не могу: цифровых аппаратов тогда не было, а товарищ переехал.
Универсальные возможности и выполняемые задачи
Товарищу требовался аппарат для сварки и резки труб, уголков, листов разной толщины с возможностью работы электродами 3÷5 мм. О сварочных инверторах в то время не знали.
Остановились на конструкции постоянного тока, как более универсальной, обеспечивающей качественные швы.
Тиристорами убрали отрицательную полуволну, создав пульсирующий ток, но сглаживанием пиков до идеального состояния заниматься не стали.
Схема управления выходным током сварки позволяет регулировать его величину от небольших значений для сварки вплоть до 160-200 ампер, необходимых при резке электродами. Она:
- изготовлена на плате из толстого гетинакса;
- закрыта диэлектрическим кожухом;
- смонтирована на корпусе с выводом рукоятки регулировочного потенциометра.
Вес и габариты сварочного аппарата по сравнению с заводской моделью получились меньшими. Разместили его на небольшой тележке с колесиками. Для смены места работы один человек свободно перекатывал его без особых усилий.
Провод питания через удлинитель подключали к разъему вводного электрического щитка, а шланги для сварки просто наматывали на корпус.
Простая конструкция сварочного аппарата постоянного тока
По принципу монтажа можно выделить следующие части:
- самодельный трансформатор для сварки;
- цепь его питания от сети 220;
- выходные сварочные шланги;
- силовой блок тиристорного регулятора тока с электронной схемой управления от импульсной обмотки.
Импульсная обмотка III расположена в зоне силовой II и подключается через конденсатор С. Амплитуда и длительность импульсов зависят от соотношения числа витков в емкости.
Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы
Теоретически можно использовать любую модель трансформатора для питания сварочного аппарата. Главные требования к нему:
- обеспечивать напряжение зажигания дуги на холостом ходу;
- надежно выдерживать ток нагрузки во время сварки без перегрева изоляции от длительной работы;
- отвечать требованиям электрической безопасности.
На практике мне встречались разные конструкции самодельных или заводских трансформаторов. Однако все они требуют проведения электротехнического расчета.
Я уже давно пользуюсь упрощенной методикой, которая позволяет создавать довольно надежные конструкции трансформатора среднего класса точности. Этого вполне достаточно для бытовых целей и блоков питания радиолюбительских устройств.
Она описана у меня на сайте в статье Это усредненная технология. Она не требует уточнения сортов и характеристик электротехнической стали. Мы их обычно не знаем и учесть не можем.
Особенности изготовления сердечника
Умельцы делают магнитопровды из электротехнической стали всевозможных профилей: прямоугольного, тороидального, сдвоенного прямоугольного. Даже мотают витки провода вокруг статоров сгоревших мощных асинхронных электродвигателей.
У нас была возможность пользоваться списанным высоковольтным оборудованием с демонтированными трансформаторами тока и напряжения. Взяли от них полосы электротехнической стали, сделали из них два кольца - бублика. Площадь поперечного сечения каждого по расчетам составила 47,3 см 2 .
Их изолировали лакотканью, скрепили хлопчатобумажной лентой, образовав фигуру лежащей восьмерки.
Сверху усиленного изоляционного слоя стали мотать провод.
Секреты устройства обмотки питания
Провод для любой цепи должен быть с хорошей, прочной изоляцией, рассчитанной на длительную работу при нагреве. Иначе во время сварки она просто сгорит. Мы исходили из того, что было под рукой.
Нам достался провод с изоляцией лаком, закрытой сверху тканевой оболочкой. Его диаметр - 1,71 мм маловат, но металл - медь.
Поскольку другого провода просто не было, то стали обмотку питания делать из него двумя параллельными магистралями: W1 и W’1 с одинаковым числом витков - 210.
Бублики сердечника монтировали плотно: так они имеют меньшие габариты и вес. Однако, проходное сечение для провода обмоток тоже ограничено. Монтаж затруднен. Поэтому каждую полуобмотку питания разнесли на свои кольца магнитопровода.
Таким способом мы:
- вдвое увеличили поперечное сечение провода обмотки питания;
- сэкономили место внутри бубликов для размещения силовой обмотки.
Выравнивание провода
Получить плотную намотку можно только из хорошо выровненной жилы. Когда мы снимали проволоку со старого трансформатора, то она получилась искривленной.
Прикинули в уме необходимую длину. Конечно же ее не хватило. Каждую обмотку пришлось делать из двух частей и сращивать винтовым зажимом прямо на бублике.
Провод растянули на улице по всей длине. Взяли в руки пассатижи. Зажали ими противоположные концы и потянули с силой в разные стороны. Жила получилась хорошо выровненной. Скрутили ее кольцом с диаметром около метра.
Технология намотки провода на тор
Для обмотки питания мы использовали метод намотки ободом или колесом, когда из провода делается кольцо большого диаметра и заводится внутрь тора вращением по одному витку.
Этот же принцип используется при надевании заводного кольца, например, на ключ или брелок. После того, как колесо заведено внутрь бублика его начинают постепенно раскручивать, укладывая и фиксируя провод.
Этот процесс хорошо показал Алексей Молодецкий в своем видеоролике «Намотка тора на обод».
Эта работа трудная, кропотливая, требует усидчивости и внимания. Провод надо плотно укладывать, считать, контролировать процесс заполнения внутренней полости, вести запись намотанного количества витков.
Как мотать силовую обмотку
Для нее мы нашли медный провод подходящего сечения - 21 мм 2 . Прикинули длину. Она влияет на число витков, а от них зависит напряжение холостого хода, необходимое для хорошего зажигания электрической дуги.
Сделали 48 витков со средним выводом. Итого получилось на бублике три конца:
- средний - для прямого подключения «плюса» к сварочному электроду;
- крайние - на тиристоры и после них на массу.
Поскольку бублики скреплены и на них уже по краям колец смонтированы обмотки питания, то намотку силовой цепи выполняли методом «челнока». Выровненный провод сложили змейкой и просовывали для каждого витка через отверстия бубликов.
Отпайку средней точки выполнили винтовым соединением с его изоляцией лакотканью.
Надежная схема управления сварочным током
В работе участвуют три блока:
- стабилизированного напряжения;
- формирования высокочастотных импульсов;
- разделения импульсов на цепи управляющих электродов тиристоров.
Стабилизация напряжения
От обмотки питания трансформатора 220 вольт подключен дополнительный трансформатор с напряжением на выходе порядка 30 В. Оно выпрямляется диодным мостом на основе Д226Д и стабилизируется двумя стабилитронами Д814В.
В принципе здесь может работать любой блок питания с аналогичными электрическим характеристиками тока и напряжения на выходе.
Импульсный блок
Стабилизированное напряжение сглаживается конденсатором С1 и подается на импульсный трансформатор через два биполярных транзистора прямой и обратной полярности КТ315 и КТ203А.
Транзисторы генерируют импульсы на первичную обмотку Тр2. Это импульсный трансформатор тороидального типа. Он выполнен на пермаллое, хотя можно использовать и ферритовое кольцо.
Намотка трех обмоток проводилась одновременно тремя отрезками провода диаметром 0,2 мм. Сделано по 50 витков. Полярность их включения имеет значение. Она показана точками на схеме. Напряжение на каждой выходной цепи порядка 4 вольт.
Обмотки II и III включены в цепь управления силовыми тиристорами VS1, VS2. Их ток ограничивается резисторами R7 и R8, а часть гармоники обрезается диодами VD7, VD8. Внешний вид импульсов мы проверили осциллографом.
В этой цепочке резисторы надо подбирать под напряжение импульсного генератора так, чтобы его ток надежно управлял работой каждого тиристора.
Ток отпирания 200 мА, а отпирающее напряжение - 3,5 вольта.
Сварочный аппарат – одно из самых востребованных оборудований в мире. Сварные работы проводятся повсеместно и в очень большом масштабе.
Конечно же, существует большое множество разновидностей данных устройств, различающихся по принципу работы, габаритам, выдаваемым амперажом и прочими техническими характеристиками. Существует также оборудование, работающее на переменном и постоянном токе.
Сварочный аппарат постоянного тока наиболее распространён, т.к. поддерживает 2 режима работы – сварка прямой (на электроде минус, а на детали плюс) и обратной (наоборот, на электроде плюс, на детали минус) полярности. Очень часто требуется менять режимы работы, т.к. одни металлы хорошо схватываются на прямой, а другие на обратной полярности.
Выбор того или иного аппарата тесно связан с тем, каких целей придерживается сам сварщик:
- Какой металл будет свариваться (тип и толщина);
- Какой ток (его напряжение и сила) присутствует на месте проведения работ;
- Какое время должен будет работать сварочный аппарат без отдыха;
- И прочие ситуации.
Сварочные аппараты, используемые в промышленности, на производстве, на строительстве и т.д. отличаются от тех, что применяются в домашних условиях. Основным отличием между ними является мощность и, соответственно, стоимость.
Сегодня на рынке большим успехом пользуются, так называемые, инверторы – аппараты электродуговой сварки. Они отлично подходят для проведения практически любых сварочных работ, любой сложности и объёмов. Их также чаще всего используют в быту по двум простым причинам – они имеют небольшие габариты и невысокую стоимость. Кроме того, инверторы легки в обращении и хорошо поддаются ремонту. А электронщик, даже с базовым набором знаний, способен создать самодельный сварочный аппарат постоянного тока из многочисленных схем, доступных в сети.
Рассмотрим вышеназванные критерии выбора инверторов более подробно.
Некоторые факты об инверторах и какой выбрать для дома
Начнём со свариваемого металла. К примеру, на производстве или в строительстве, часто требуется сварка толстых металлических деталей либо металлов с низким коэффициентом свариваемости (способность металлов поддаваться сварке). В таких ситуациях не обойтись без мощного сварочного аппарата с амперажом на выходе порядка 300-500 А или более. Однако в быту очень редко встречаются металлические листы или детали толщиной более 5мм. А для их сваривания вполне подойдёт инвертор с силой тока от 160 А.
Напряжения, которым оснащён дом, гараж и т.д., зачастую не хватает для нормального функционирования высокомощных сварочных аппаратов, т.к. им требуется 380 В (3 фазы). Перед покупкой того или иного инвертора необходимо замерить напряжение в том месте, где будут проводиться сварочные работы. Очень часто случается такое, что владелец проверяет товар перед покупкой в магазине на работоспособность, а приехав домой оказывается, что он не работает. Всё дело в нехватке напряжения. Поэтому нужно покупать инвертор с такими техническими характеристикам, которые подойдут для его нормальной работы в домашних условиях.
Инвертор – это чаще всего сварочный аппарат постоянного тока, особенно если его будут использовать в домашних условиях. Для того, чтобы на выходе получить постоянное напряжение, используются специальные высоковольтные преобразователи. Именно они во время своей работы очень сильно нагреваются, что требует использования качественного охлаждения. В более дешёвых моделях в инверторах используются металлические (алюминиевые или медные) теплоотводы – радиаторы. В более дорогих моделях применяется воздушное, либо водяное охлаждение, благодаря которому аппараты способны работать очень длительное время без выключения. Однако для бытовых целей вполне подойдут инверторы с радиаторным охлаждением электронных элементов.
Когда то пользовались популярностью сварочные трансформаторы, оставшиеся в памяти опытных сварщиков нестабильностью сварочного тока, параметров работы, значительной массой и габаритами. Тогдашняя популярность оборудования объяснялась отсутствием альтернативных вариантов. Сварочный аппарат постоянного тока – современный выгодный помощник при необходимости сварки, наплавки металлов посредством постоянного тока, штучного электрода. Популярные модели рассматриваемого оборудования заслуживают внимания потенциального потребителя и простого интересующегося.
Популярные модели
Выбор подходящего сварочного устройства, удовлетворяющего все профессиональные, либо бытовые потребности, напрямую связан с качественным предварительным информированием потенциального покупателя. В первую очередь стоит знать о наиболее распространенных моделях сварочного оборудования. Ниже приведены наиболее продаваемые .
Распространенные модели:
- BRIMA ARC-200А;
- DECA DECASTAR 135E No Gas/Mig Mag;
- Awelco Mikrotig 200R;
- ORION 160;
- ERGUS E161 CDI;
- Awelco Tornado 250;
- Электросила ТДМ-160;
- KAISER NBC-200;
- KENDE MS-160L;
- TELWIN FORTE 165 ACX;
- FORTE MIG-195 и др.
Для того чтобы выбор был точным и определенным, понадобится исследователь наиболее популярные вариантысварочного оборудования, описания, технические характеристики, параметры сварочного тока, достоинства, особенности и преимущества. Ниже представлены источники сварочного тока и описания к ним с сопутствующими характеристиками.
BRIMA ARC-200А: описание и характеристики
Оборудование ARC-200А – отличный выбор для человека, желающего получить все прелести постоянного тока во время соединения металлов. Для человека, сделавшего выбор в пользу рассматриваемого аппарата постоянного тока, становятся возможны всевозможные преимущества современного сварочного процесса. Устройства данной модели предназначено для соединения и наплавки металлов посредством постоянного тока. Работа им осуществляется с применением штучного покрытого электрода
Компактность, энергосберегаемость, возможность сопряжения сталей в бытовых и производственных условиях, простой розжиг электрической дуги, полезный функционал – все эти современные и высокотехнологичныесварочные достоинства готово предложить рассматриваемое оборудование. Устройство оснащено автоматической защитой от перегрузок тока, а также напряжения. В силу своей компактности и незначительной массы аппарат может быть использован в условиях ограниченного пространства, когда требуются сварочные работы трудно досягаемых металлоконструкций.
Технические характеристики:
- Сила сварочного тока (ном.) – 200А;
- Пределы сварочного тока – 20-200А;
- Продолжительность включения (ПВ) – 40%;
- Мощность потребления – 7 кВт;
- Параметры питающей сети (тип/напряжение/частота) – переменный, 220В, 50 Гц;
- Масса – 8 килограммов.
Сварочные трансформаторы промышленного образца - ответственное оборудование. Разумеется, характеристики, параметры и набор функций несколько иной, чем в случае с бытовыми приборами, так как промышленные потребности
KAISER NBC-250: описание и характеристики
Сварочные трансформаторы, предоставляющие возможность воспользоваться прелестями постоянного тока, - выгонные помощники в быту, на строительной площадке, в производственной сфере, сельском хозяйстве и т. п. Благодаря стабильности горения электрической дуги и воздействию постоянного тока рассматриваемый инвертор помогает осуществлять качественные, надежные, аккуратные и вместе с этим долговечные швы и соединения.
KAISER NBC-250 представляет собой переносной тип оборудования. Предназначением его является сварка в условиях постоянного тока, при этом работа может производиться рутиловыми, чугунными электродами в режиме ММА. Пределы диаметров электрода могут варьироваться от 1,6 до 5 миллиметров. Рассматриваемый аппарат – инвертор с однофазным подключением.
Имеется в приспособлении термозащита, блокирующая вероятностью перегрева. Корпус устройства, а также все его составляющие изготовлены из высококачественных материалов, в соответствии с нормами Евросоюза (сварочные инверторные трансформаторы данной серии производятся в Китае, но, несмотря на это требования к качеству несколько иные). В данной модели есть технология INVERTER, управляющая параметрами тока, за счет чего обеспечивается стабильность горения дуги, что, в свою очередь, повышает качество соединительного процесса.
Стандартный набор функций, в том числе анти прилипание электрода, горячий старт, позволяют свести к минимуму вероятность прилипания электрода к рабочей поверхности свариваемого металла, а также упростить запуск рабочего процесса. Система принудительного охлаждения не дает инвертору перегреваться, чего не имеют некоторые сварочные трансформаторы. Простота в работе, компактность и легкость делают аппарат еще более привлекательным для работников, эксплуатирующих оборудование в различных условиях и пространственных положениях.
Технические характеристики:
- Напряжение питающей сети – 220В;
- Частота сети - 50 Гц;
- Масса – 6,6 килограмма;
- Пределы регулирования тока – 20-250А;
- Диаметры электродов – 1,6-5,0 миллиметра;
- Тип охлаждения – принудительное;
- ПВ – 40%;
- Класс защиты - IP 21.
Существуют специальные промышленные сварочные трансформаторы, как уже говорилось, осуществляющие работу за счет постоянного тока. Их характеристики несколько иные, так как промышленность нуждается в обработке металлов больших толщин.
Deca MMA Mastro 50 EVO: описание и характеристики
Deca MMA Mastro 50 EVO – аппарат инверторного типа, предназначенный для производства соединений и швов посредством электродуговой, аргонодуговой сварки. Инвертор позволяет пользоваться стабильность горения дуги и другими преимущественными параметрами, полученными за счет постоянного тока. Допускается работа с положительными, а также с отрицательными катодами. Стоит отметить, что реализована возможность выполнения соединительных работ в аргонодуговой среде при помощи вольфрамового электрода.
Оборудование располагают уменьшенными габаритами, незначительной массой, и всё это стало возможно благодаря инверторной технологии. Набор инверторных функций, включая горячий старт, упрощают розжиг электрической дуги, стабилизируют её горение. Есть возможность соединять медь, сталь, никель, а также нержавеющую сталь и др. Функционал, которым не располагают устаревшие сварочные трансформаторы, готов предложить владельцу оборудования анти прилипание электрода, легкий розжиг дуги. Увеличена в устройстве диффузия материала катода с соединяемым металлом обрабатываемого изделия.
Современные трансформаторы позволяют использовать инверторные технологии, согласно которым повышается производительность работы, контроль характеристик дуги и многое другое. За счет этого становится возможным улучшенное качество шва и соединения. Внутренние составляющие элементы рассматриваемого сварочногоустройства соответствуют европейским нормам качества, поскольку все сварочные трансформаторыпроизводителя изготавливаются в Италии.
Технические характеристики:
- Страна производства – Италия;
- Напряжение сети на входе – 230В;
- Мощность потребления – 5,7 кВт;
- Плавкий предохранитель – 25А;
- Напряжение холостого хода – 80В;
- Пределы регулируемой силы тока – 30-180А;
- Диаметры применяемых электродов – 1,6-5,0 миллиметра;
- Класс оборудования – бытовой;
- Масса – 6,8 килограмма.
Преимущества постоянного тока в сочетании с инверторными современными технологиями оспаривать не целесообразно, потому что они явны и понятны. Главное, что понадобится для четкого понимания и определения качественного оборудования, - знания, касающиеся характеристик преимуществ и недостатков и мн. др.
Многочисленные подделки низкого качества вынуждают людей делать своими руками сварочные инверторы переменного и постоянного тока, которые более надёжны и проще ремонтируются. Как изготовить такой агрегат своими руками и сделать его долговечным и работоспособным в условиях нестабильного напряжения на даче и в сельской местности? На этот вопрос мы ответим в данной публикации и поэтапно соберём надёжный и практичный сварочный инвертор для соединения разных деталей. Наша задача - обеспечить малые габариты оборудования и небольшой вес конечного устройства для удобства работы с ним.
Для надёжного соединения металлов в любом строительстве используются сварочные аппараты, основой которых является силовой трансформатор, служащий преобразователем напряжения и потребляемого тока. По принципу действия агрегаты для сварки делятся на следующие типы:
До недавнего времени самым популярным был сварочный аппарат постоянного тока, основным недостатком которого был значительный вес. Вместе с тем несложная конструкция такого изделия позволяла в домашних условиях изготовить самоделку, не уступающую промышленным образцам. Кроме силового трансформатора, в конструкцию входят выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор большой ёмкости, а также дроссели и сопротивления. Таким образом, сварочный аппарат собрать своими руками не так уж и сложно.
Ещё проще выглядит сварочный аппарат переменного тока, представляющий собой силовой трансформатор, во вторичной обмотке которого делают несколько выводов с разным количеством витков. Это делают для регулировки сварочного тока в зависимости от толщины соединяемого материала. Такие сварочные аппараты переменного тока просты в изготовлении, но имеют низкую комфортность при работе, хотя шов получается более равномерным и прочным.
Трёхфазные агрегаты изготавливают из трёх трансформаторов, соединённых в звезду с шестью диодами, подсоединёнными по трёхфазной мостовой схеме. Такое подключение позволяет потребить небольшой ток и распределить равномерно по фазам нагрузку.
Далее рассмотрим сварочные инверторы с переменным током высокой частоты, которые отличаются небольшим весом и габаритами. Суть их работы состоит в том, что переменное сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц выпрямляется, а затем преобразуется в высокочастотное переменное напряжение 20-50 кГц. Такой подход позволяет уменьшить потребление тока и понизить вес агрегата, не ухудшая его технических характеристик.
Важно помнить, что самодельные сварочные аппараты с постоянным током используются только с соответствующими электродами.
Преимущества самодельного инвертора
Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой аппарат для сварки, но его цена в розничных сетях зачастую оказывается слишком высокой. Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который снизит стоимость конечного изделия, но без определённых затрат всё же обойтись не удастся. В частности, затраты на высокочастотные транзисторы, а также тиристорный регулятор тока для сварочного аппарата и выпрямительные диоды станут необходимыми.
Инвертор обладает следующими преимуществами:
- малый вес, около 10 кг, в зависимости от мощности;
- коэффициент полезного действия - более 90 %;
- малое потребление электроэнергии;
- широкие пределы работы схем регуляторов тока, что позволяет работать по разным технологиям сварки элементов из разных металлов;
- высокая стабильность напряжения на электроде позволяет сделать ровный и качественный шов;
- можно использовать электроды разного типа;
- современные схемы и элементная база дают возможность устранить залипание электродов и обеспечивают ускоренный розжиг дуги.
Необходимые комплектующие и инструменты
Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:
- мощный паяльник с припоем и флюсом;
- набор отвёрток и пассатижи;
- электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
- ножовка, нож, ножницы;
- подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.
Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.
Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:
- сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
- постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
- далее располагается понижающий трансформатор;
- затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
- постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
- со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
- блок управления сварочным инвертором.
Последовательность сборки сварочного аппарата
Собственноручная сборка инвертора подразумевает использование как можно большего количества готовых элементов, поскольку этот агрегат довольно сложный и без знания основ радиоэлектроники не обойтись. При окончательной проверке и отладке понадобятся осциллограф и тестер, рассчитанный на замеры токов большой силы.
Самостоятельно можно перемотать трансформатор, адаптируя его к вашим запросам, или создать дроссель. Под силу разместить диоды и тиристоры на радиаторах, закрепить шины из алюминиевых или медных полос, но собрать и отладить блоки обратной связи и управления можно только при помощи специалиста.
При сборке сварочного аппарата очень важно соблюдать правила техники безопасности, поскольку электрооборудование связано с риском поражения током.
Проводя работы по монтажу узлов инвертора, необходимо соблюдать ряд требований, а именно:
- корпус для аппарата нужно выбирать так, чтобы в нём компактно, но не скученно были размещены все элементы инвертора;
- при намотке трансформатора нужно следить за плотной укладкой витков обмотки, надёжно изолировать их и закреплять;
- силовые диоды, тиристоры и транзисторы надёжно закреплять на радиаторах с использованием теплопроводящей пасты;
- лучше всего использовать медные провода и шины, поскольку их токопроводящие свойства выше, чем у алюминия;
- к качеству всех компонентов следует относиться очень внимательно, потому что от них зависит долговечность устройства;
- обеспечить бесперебойную работу системы охлаждения с помощью мощных вентиляторов, а в корпусе просверлить отверстия для циркуляции воздуха;
- тщательно пропаивать все электрические соединения.
Окончательная отладка сварочного инвертора должна проводиться под контролем специалиста.
Итоги
При сборке сварочного инвертора своими руками вы обеспечите себя незаменимым и удобным аппаратом для сварки металлов, а кроме того, сможете существенно сэкономить. Важно ответственно подходить к выбору деталей и электронных компонентов, а при необходимости обращаться за помощью к профессионалам. При окончательной отладке их помощь и аппаратура обеспечат безупречную и длительную работу инвертора.