Srs33.ru

Авто аксессуары
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Элементы электрической схемы сварочных инверторов

Элементы электрической схемы сварочных инверторов

Аналогичную аппаратуру все чаще покупают домашние мастера для выполнения специфических работ в гараже или на даче. Схема инверторного сварочного аппарата без баллонов сложнее, но сам он намного компактнее устаревшего трансформатора, а о весе и говорить не приходится — некоторые модели удобно располагаются на плече и не мешают проведению работ.

Современная аппаратура инверторного типа — это изделия, отличающиеся широким набором функциональных возможностей, потому что при их производстве использовались передовые технологии. Начинающие сварщики быстро становятся асами в проведении подобных работ на даче или в частном доме, потому что инвертор довольно прост в эксплуатации.

Варианты аппаратов и мини-инверторов для сварки

Схема мини сварочного инвертора

Самый популярный у домашних мастеров вариант мини аппарата – схема, собранная на обычных дросселях от люминесцентных ламп. Такой сварочный инвертор работает на постоянном токе и используется при сварочных работах малыми токами для тонколистовых деталей и конструкций, например, кровельные работы, ремонт автомобилей. Чем привлекателен инвертор на постоянном токе? Более стабильная дуга, устойчивый розжиг, можно работать током любой полярности.

Возможность сварки электродной проволокой без защитной обмазки и любыми электродами (постоянного или переменного тока). Особенность такого аппарата – повышенное напряжение Uxx на вторичной обмотке (70 — 85 В). Чтобы получить напряжение постоянного тока, не используются сложные транзисторно-тиристорные схемы – достаточно обычного диодного моста, диоды которого для увеличения мощности снабжаются охладительными радиаторами, обычно из алюминия.

В такой схеме дроссель служит для сглаживания пульсаций синусоидального напряжения. Дроссель может быть и самодельным, и содержать, например, 10-20 витков медного провода круглого или прямоугольного сечения S = 30-35 мм2. Намотать дроссель можно на любом подходящем по размеру сердечнике.

Сварочные инверторные схемы

Схема сварочного инвертора

Если мастер хочет организовать плавную регулировку сварочного тока, то здесь нужно использовать схему с мощными тиристорами (например, Т160, Т200). Такие схемы можно использовать не только в сварочных работах, но и для других бытовых целей. Так как диапазон регулирования Uxx составляет 10-90%, то таким сварочным мини аппаратом можно заряжать маломощные аккумуляторы, батарейки, подключать бытовые электроприборы, не требующие стабильного постоянного напряжения.

Читайте так же:
Скутер сузуки сепия карбюратор регулировка

Самодельный сварочный инвертор постоянного тока

Такой инвертор собирается по несколько другому принципу – в его принципиальной схеме используются тиристоры и полевые транзисторы, обеспечивающие плавность регулировки тока и защиту от перегрузок напряжения. Самодельный инвертор, собранный по этой схеме, можно считать идеальным вариантом при самостоятельной сборке. Такой сварочный агрегат имеет следующие характеристики:

  1. Сварочный ток регулируется в диапазоне 40-130 А при сетевом напряжении 220 В с частотой 50 Гц.
  2. Uxx – 90 В, Imax – 20 А.
  3. Можно использовать электроды до 3 мм диаметром.
  4. Время нагрузки от общей работы инвертора (температура воздуха 25°С): Iвых 100A – 60%, Iвых 130 А – 40%.
  5. Размеры, мм – 350 х 180 х 105.
  6. Весит инвертор около 5 кг.

Инвертор работает на постоянном токе, тип регулировки – плавная (резистор R1). Самодельный инвертор может работать с металлом толщиной до 3 мм, при этом сварочный ток не будет превышать 10 А. Включается инвертор с ручки держателя электрода. Такой способ включения повышает электробезопасность работ и обеспечивает мгновенное повышение сварочного тока до рабочего значения. Этот прием позволяет стабилизировать розжиг дуги и обеспечить ее устойчивое горение. При работе на обратной полярности можно сваривать тонколистовой металл (0,8-1,2 мм).

Как собрать импульсный инвертор

Довольно мощный мини инвертор импульсного типа можно сделать на ферритовом трансформаторе тороидального сечения. Применение феррита значительно уменьшает размеры аппарата, так как в ферритовых сплавах потери тока, напряжения и индукции минимальны.

При изготовлении устройства обмотки дросселя необходимо наматывать на всю ширину каркаса – такое исполнение позволяет добиться более устойчивой работы при перепадах входного напряжения при любых наружных температурах. Для сборки основных узлов импульсного инвертора потребуются:

Читайте так же:
Регулировка света фар на ларгусе

Алюминиевый радиатор

  1. Трансформатор тороидального сечения на 41 Гц.
  2. Ферритовый дроссель тороидального сечения.
  3. Медная пластина и изолента.
  4. Алюминиевый радиатор для охлаждения элементов конструкции.

Вторичная обмотка в импульсном аппарате для сварки наматывается равномерно, в несколько слоев, по всей площади железа. Дроссель на ферритовом сердечнике присоединяется к первичной и вторичной обмоткам трансформатора.

Охлаждается самодельный импульсный инвертор через обычный компьютерный радиатор от микропроцессора – его площадь охлаждения оптимальна по потреблению электроэнергии и мощности. Алюминиевый провод для импульсного трансформатора использовать нельзя – в нем происходят большие потери, и удельное сопротивление алюминия меньше, чем меди, поэтому потребуется больше витков обмотки.

Важно: стабильная и работа бесперебойная работа инвертора зависит от диаметра провода в обмотках. Например, при использовании провода диаметром больше 0,5 мм образуется скин-эффект, что отрицательно влияет на работу бытовой электротехники. Масса импульсного инвертора – 5-10 кг, рабочий сварочный ток — 30-150 А.

Инвертор на IGBT транзисторах

Сварочный инвертор на IGBT

Сварочный инвертор на IGBT полупроводниковых приборах работает на большей частоте (до 85 кГц), поэтому его КПД намного выше, а вес аппарата – намного ниже, чем у обычных устройств. Температурная защита от перегрева у IGBT-инверторов срабатывает при 90°С – у обычных устройства постоянного тока этот порог составляет н выше 60°С. Таким образом, увеличивается время непрерывной работы агрегата.

Многие сварщики и домашние умельцы полагают, что ремонтопригодность IGBT-инверторов намного выше, так как их принципиальная схема имеет меньше деталей, она намного компактнее и надежнее. Но многие компании-производители в погоне за компактностью делают такую сложную компоновку прибора, что при ремонте до некоторых деталей практически невозможно добраться.

Инвертор для сварки, работающий на базе IGBT транзисторов, может обеспечить практически любой режим сварки, поэтому его предпочитают профессиональные сварщики. Защита таких аппаратов очень надежная – в нее входят термодатчики, автоматические предохранители, схемы для отключения агрегата при колебаниях входного напряжения, и т.д.

Читайте так же:
Когда нужно регулировать клапана на десятке

Все аппараты на IGBT транзисторах стабильно работают при колебаниях напряжения в диапазоне 170-250 В. При скачке напряжения в большую сторону срабатывает варисторная защита – варистор просто рассыпается от перегрузки, и ремонт сварочного аппарата сводится только к замене самого варистора.

  • alt=»Сварочное оборудование Днипро-М: каковы его достоинства» width=»120″ height=»120″ />Сварочное оборудование Днипро-М: каковы его достоинства
  • alt=»Аппараты для сварки Aurora: что о них полезно знать?» width=»120″ height=»120″ />Аппараты для сварки Aurora: что о них полезно знать?
  • alt=»Оборудование для сварки компании Tesla: обзор сварочных устройств» width=»120″ height=»120″ />Оборудование для сварки компании Tesla: обзор сварочных устройств
  • alt=»Сварочные аппараты для дома: полезные советы для удачного выбора» width=»120″ height=»120″ />Сварочные аппараты для дома: полезные советы для удачного выбора

Особенности устройства сварочного инвертора

Функциональные возможности сварочного инвертора

Функциональные возможности сварочного инвертора.

Чтобы уменьшить размеры и вес, устройства для сварки собирают по инверторной схеме.

Базовая схема сборки:

  • низкочастотный выпрямитель;
  • инвертор;
  • трансформатор;
  • высокочастотный выпрямитель;
  • рабочий шунт;
  • электронный блок управления.

Каждая модель инвертора имеет свои особенности, но все они основаны на применении высокочастотных импульсных преобразователей. Как писалось ранее, переменный ток 220В с помощью мощного диодного моста выпрямляется и сглаживается конденсаторами.

На конденсаторах для фильтрации сила тока будет в 1,41 раза больше, чем на выходе из диодов для выпрямления. То есть при напряжении в 220 вольт на диодном мосту на конденсаторах получим 310 вольт постоянного тока. В сети сила тока может меняться, следовательно, конденсаторы рассчитаны на рабочую область с запасом (400 вольт). Обычно используются диоды Д161 или В200. Диодная сборка GBPC3508 работает при прямом токе 35 А. Через диоды проходит высокое напряжение, и они нагреваются. Поэтому их устанавливают на радиатор для охлаждения. В качестве элемента защиты на радиатор прикреплен температурный предохранитель. Он размыкается, если температура повышается до +90°С.

Читайте так же:
Стаканы для регулировки клапанов джили мк кросс

Конденсаторы устанавливают разного объема, в зависимости от модификации устройства. Емкость их может достигать размера 680 мкф.

Постоянный ток с выпрямителя и фильтра поступает на инвертор. Он собирается по схеме «косого моста» и складывается из двух ключевых транзисторов большой мощности. В аппарате для сварки основными транзисторами могут быть IGBT или высоковольтные MOSFET. Эти составляющие крепятся на радиатор, чтобы отводить лишнее тепло.

В сварочном аппарате должен еще быть качественный высокочастотный трансформатор, который является источником для понижения напряжения. В инверторе он весит в разы меньше, чем силовой трансформатор в сварочном аппарате. Первичная обмотка состоит из 100 витков ПЭВ толщиной 0,3 мм. Вторичные обмотки: 15 витков медной проволоки 1 мм, 2 обмотки по 20 витков с сечением 0,35 мм. Намотки первичной и вторичных обмоток должны совпадать. Все обмотки должны быть изолированы с помощью лакоткани или фторопластовой ленты для улучшения проводимости. Выходы всех обмоток на месте скрепления защищают и запаивают.

Кроме основных компонентов инвертора есть еще режим антиприлипания электрода, плавная регулировка сварочного тока, защитная система от перегрузок.

Специалист с легкостью может настроить необходимый сварочный ток и регулировать его во время сварочных работ. Диапазон тока достаточно широк – 30-200 А.

Схема работы сварочного инвертора

Схема работы сварочного инвертора.

Выходной выпрямитель состоит из мощных двойных диодов и одного общего катода. Их особенность в высокой скорости действия. Поскольку их задача – выпрямлять высокочастотный переменный ток, то простые диоды с этим не справятся. У них скорость закрытия и открытия слишком мала, а это повлекло бы перегревание и быструю поломку. При поломке выходных диодов их нужно менять именно на быстродействующие. Они, как и обычные, монтируются на радиатор.

Читайте так же:
Как отрегулировать колесо на мышке

Во время включения сварочного инвертора идет заряд на электролитические конденсаторы. Сила этого тока сначала очень большая и может спровоцировать перегревание и поломку выпрямительных диодов. Чтобы этого избежать, используется схема «мягкого пуска». Главный компонент ее – резистор мощностью 8 Вт. Как раз он является ограничителем силы тока во время запуска аппарата.

После окончания зарядов конденсаторов и начала штатной работы устройства контакты электромагнитного поля замыкаются. Дальше резистор не принимает участия в работе, ток курсирует через реле.

Сварочный трансформатор без регулятора

сварочный инвертор - преемник

Широкое распространение получил сварочный трансформатор без регулятора, впервые разработанный С.Г. Назаровым. В этом трансформаторе увеличение и уменьшение индуктивного сопротивления в сварочной цепи достигается за счет размещения пакета стальных листов между первичной и вторичной обмотками трансформатора. Он рассеивает магнитный поток. Поворачивая пакет от 0 до 90 ° с помощью маховика, достигается плавная регулировка сварочного тока в широком диапазоне.

В современной сварке вы не часто встретите стандартный сварочный трансформатор. Он используется как составная часть различных источников тока, в которых регулирование тока и напряжения осуществляется электронными блоками и полупроводниковыми элементами. Да, можно сказать, что штатный сварочный трансформатор теперь является музейным экспонатом. Чаще всего сварочные трансформаторы заменяют сварочными выпрямителями и сварочными инверторами. Для сварки на переменном токе используются специальные сварочные аппараты, в которых частота импульсов и эффективность процесса значительно выше.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector