V súčasnosti sú zváračské práce žiadané pri montáži aj opravách. Dobre odvedená práca je vždy vysoko cenená! Preto každý domáci majster jednoducho potrebuje zváracie zariadenie. A čo je typické, nie je vôbec potrebné ísť do najbližšieho obchodu, aby ste si inštaláciu kúpili. Takmer každý z nás je schopný realizovať obvod zváracieho invertorového stroja vlastnými rukami.
Čo je to invertor?
Zváracie invertorové zariadenia sú jedným z typov moderných zariadení, ktoré takmer úplne nahradili všetky ostatné zariadenia na báze transformátorov, vrátane rôznych usmerňovačov, generátorov. Preto veľa ľudí začína prechádzať na nový typ zariadenia.
Prvé modely invertorov sa zvyčajne objavili koncom 70. rokov, no s modernými zariadeniami už nemajú nič spoločné. Jediné, čo zostalo nezmenené, jekompaktná veľkosť a normálne napájacie napätie (niekedy je možné použiť trojfázové napájanie).
Takéto vybavenie je žiaduce mať pre každého, kto má garáž alebo vo svojej súkromnej domácnosti. A bez zvárania v našej dobe je ťažké vyriešiť akékoľvek problémy z hľadiska opravy, konštrukcie a iných druhov prác. Okrem toho môže byť menič užitočný v niektorých záležitostiach údržby auta. Navyše na prácu s ním nie je potrebné mať profesionálne zručnosti.
Pre prehľadnosť nižšie uvádzame fotografiu schémy invertorového zváracieho stroja Resanta 220.
Aký je však skutočný princíp fungovania takéhoto zváracieho zariadenia? Viac o tom neskôr.
Ako funguje menič
Ako každé iné zváracie zariadenie, aj tu je princíp činnosti založený na generovaní veľkého prúdu na spustenie a udržiavanie zváracieho oblúka. Vyskytuje sa medzi časťami, ktoré sa majú spojiť, a elektródou a roztavený kov vyplní dutinu švu, vďaka čomu sa vytvorí silné spojenie. A nakoniec sa ukáže, že je monolitický.
Konvenčná elektrina (220 V, 50 Hz) nestačí na vytvorenie potrebného oblúka – treba premeniť prúd aj napätie. Zdrojový prúd vstupuje do jednotky usmerňovača, kde sa mení zo striedavého na jednosmerný prúd a potom sa posiela do jednotky meniča. Tieto informácie sú dôležité, pretože vám umožnia opraviť invertorový zvárací stroj vlastnými rukami so zručnosťou.
Tu je návodraz na tomto mieste začína to najzaujímavejšie - prúd sa opäť transformuje do premenlivej formy, ale s oveľa vyššou frekvenciou (desiatky kilohertzov). V zariadeniach vytvorených v priemyselných podmienkach je to dosiahnuté vďaka vysokofrekvenčným tranzistorom a tyristorom.
Potom sa prúd privádza do transformátora na zníženie napätia priamym zvýšením intenzity prúdu. Ďalej je pripojený sekundárny usmerňovač, ktorý opäť robí prúd konštantným. Je to on, kto je privádzaný do zváracej elektródy cez špeciálny kábel. Okrem toho majú takéto zariadenia schopnosť meniť polaritu, vďaka čomu je možné hliník ľahko zvárať.
Technické vybavenie
S vedomím, ako toto neoceniteľné zariadenie funguje, môžeme teraz prejsť k zváženiu implementácie jeho schémy v praxi. Aby ste pochopili, ako opraviť invertorový zvárací stroj vlastnými rukami, pomôže vám oboznámenie sa s jeho technickými parametrami.
Treba poznamenať, že nebudú horšie ako zakúpené zariadenia:
- vstupné napätie – 220 V;
- vstupný prúd - 32 A;
- výstupný prúd - 250 A;
- pre prácu je povolené používať elektródy s priemerom 3-5 mm, dĺžkou 10 mm;
- efektívnosť domáceho zariadenia nebude nižšia ako účinnosť profesionálnych zariadení.
Konštrukcia zariadenia pozostáva z hlavných komponentov:
- napájanie;
- pohonná jednotka;
- ovládače vypínača.
Požadované vybaveniemôže byť nasledovného druhu:
- súprava skrutkovačov;
- nôž;
- píla na kov;
- plech z kovu malej hrúbky (na vytvorenie puzdra);
- spájkovačka;
- prvky pre mikroobvod, vrátane medených drôtov a pásikov;
- závitové spojovacie prvky.
Okrem toho môžu byť pri opravách invertorových zváracích strojov vlastnými rukami užitočné sklolaminát, pokladničný termopapier, textolitový list, sľuda. Pre domáce potreby sa vo väčšine prípadov používa jednofázové zváracie zariadenie, ktoré je možné napájať zo siete 220 V.
Napájanie
Pri vytváraní napájacieho zdroja je dôležité venovať pozornosť transformátoru, pretože stabilita dodávaného napätia bude závisieť od tohto prvku. Tento prvok je navinutý na ferite s rozmermi 7 x 7 s vytvorením 4 vinutí (primárne - I a sekundárne - II):
- I (počet závitov je 100) - je použitý PEV drôt s priemerom 0,3 mm.
- II prvý (počet závitov 15) - je použitý rovnaký drôt, ale o niečo väčší priemer: 1 mm.
- II druhý (počet závitov 15) - a tu je priemer oveľa menší: už 0,2 mm.
- II tretie (počet závitov je 20) - parametre sú rovnaké ako pri vytváraní primárneho vinutia.
Teraz k implementácii obvodu jednoduchého invertorového zváracieho stroja vlastnými rukami. Primárne vinutie musí byť vykonané rovnomerne po celej šírke rámu. V dôsledku toho nebudú mať poklesy napätia silný účinok. Po dokončení tvorby primárneho vinutia je potrebné vykonaťpovrchová izolácia sklolaminátom.
Potom by mal byť vytvorený štít z rovnakého drôtu ako primárne vinutie. Jeho cievky by ho zároveň mali úplne pokryť. Tieto podmienky musia byť dodržané pri vytváraní všetkých ostatných vinutí a každá vrstva musí byť izolovaná sklolaminátom alebo maskovacou páskou.
Pokiaľ ide o diódy, musia byť inštalované podľa schémy „šikmého mostíka“. A keďže sa tieto prvky počas prevádzky domáceho zariadenia veľmi zahrievajú, mali by ste sa postarať o ich chladenie. Na to sú vhodné chladiče zo starých počítačov.
V krátkosti nájdete lacné možnosti pre elektrický obvod invertorového zváracieho stroja v obchode s počítačovými dielmi. Optimálnym a jednoduchým riešením sú časti Pentium 4 alebo Athlon 64. Okrem toho by na diódový mostík mali byť pripevnené dva chladiče: jeden do jeho hornej časti (cez sľudové tesnenie) a druhý do spodnej časti (pomocou tepelného prilepiť).
Vývody diód musia smerovať rovnakým smerom ako kontakty tranzistora, pomocou ktorých sa jednosmerný prúd transformuje na striedavý. Dĺžka vodičov na pripojenie svoriek by nemala presiahnuť 15 cm. V tomto prípade musia byť oba bloky (napájací zdroj a menič) oddelené kovovým plechom, ktorý je privarený k puzdru zariadenia.
Power block
Riešenie problému, ako vyrobiť zvárací invertor vlastnými rukami, pozostáva aj z vytvoreniatento uzol. A jeho hlavnou časťou je tiež transformátor, ale už zostupný. Jeho funkčnými povinnosťami je znížiť potenciálny rozdiel a súčasne zvýšiť prúdovú silu. Na jeho vytvorenie budete potrebovať jadro W20 x 208 2000 nm v počte dvoch kusov. Transformátor je obalený medeným pásikom. Jej rozmery:
- šírka - 40 mm;
- hrúbka 1/4 mm.
Pre tepelnú izoláciu musí byť každá vrstva pokrytá tepelným papierom odolným voči opotrebovaniu. Sekundárne vinutie tvoria tri medené pásiky, ktoré sú izolované PTFE páskou.
Použitie hrubého drôtu je tu nevhodné a dokonca chybné. Koniec koncov, transformátor bude pracovať s vysokofrekvenčným prúdom, a preto je relevantné iba použitie širokej kabeláže.
Invertor
A, samozrejme, ako možno tento blok obísť pri implementácii schémy zapojenia invertorového zváracieho stroja? Jeho úlohou je inverzne premieňať prúd konštantnej povahy na premenlivú formu a zároveň zvyšovať jeho frekvenciu.
Najlepšou možnosťou na zostavenie takéhoto bloku by bolo použitie tranzistorov stredného a nízkeho výkonu. V tomto prípade môžete súčasne stabilizovať frekvenciu prúdu a znížiť hlučnosť zváracieho zariadenia domácej výroby.
Obvod je komplikovaný kondenzátormi zapojenými do série. Takéto opatrenie zabráni rezonančným rázom transformátora a zníži straty tranzistorovej jednotky.
Funkcie výberu tranzistorov
K výberu tranzistorov (konkrétne naprsa nazývajú vypínače) by sa malo pristupovať čo najkompetentnejšie. Výkon zváracieho zariadenia bude závisieť práve od splnenia tejto podmienky. Aby ste to dosiahli, prvým krokom je výpočet približného výkonu výsledného meniča. Bez toho je nepravdepodobné, že budete schopní pochopiť, ako zostaviť invertorový zvárací stroj vlastnými rukami.
Napríklad nech je to napätie 24 V (priemerná hodnota, keď elektrický oblúk stále horí) a potrebujete získať oblúk 160 A. Vynásobením týchto hodnôt navzájom získame užitočný výkon, ktorý bude invertorové zariadenie produkovať. V našom prípade je to 3,48 kW. Pri účinnosti 85% musia tranzistory samy prechádzať týmto vypočítaným výkonom, vynásobeným účinnosťou. V konečnom dôsledku bude hodnota približne 4,5 kW – toto bude požadovaná hodnota kľúčov.
Keďže zváracie zariadenie bude využívať bežnú 220 V domácu elektrickú sieť, prúd bude 20 A (4500 wattov delené 220). V tomto prípade by ste si mali vybrať tranzistory, ktoré sú schopné odolať prúdu tejto sily a nie menej ako ampér!
Správa chladenia
Ako vieme, podomácky vyrobený invertorový stroj sa počas zvárania veľmi zahrieva. A to natoľko, že iba chladiace radiátory zjavne nebudú stačiť, v tomto ohľade by ste sa mali postarať o organizáciu dobrého chladiaceho systému. V opačnom prípade sa nedá vyhnúť častým opravám invertorového zváracieho stroja. DIY Strat.
Prehrievanie samo o sebe je hrozné, pretože zlyhávajú nielen rôzne elektrické komponenty, ale aj samotné zariadenie sa môže stať nepoužiteľným. Z tohto dôvodu by sa okrem chladičov mali používať aj ventilátory.
Z počítača by malo byť k dispozícii aspoň šesť možností nízkej spotreby (chladenie procesora). Aby sa však znížil transformátor, mal by byť nainštalovaný výkonný ventilátor, ktorý je tiež schopný chladiť celý systém. Výkonový transformátor by mal mať aj niekoľko ventilátorov (aspoň 3 kusy).
Na ochranu samotného zváracieho zariadenia pred prehriatím a na zabránenie jeho skorému zlyhaniu by mal byť na radiátore (ktorý sa najviac zahrieva) pripevnený snímač teploty. Jeho hlavnou funkciou je vypnúť napájanie zariadenia pri prekročení maximálnej povolenej teploty.
Prípad
V záverečnej fáze montáže zváracieho stroja invertorového typu vlastnými rukami budete potrebovať dobrý prípad, v ktorom bude umiestnený samotný obvod zariadenia. Na takýto účel je systémová jednotka zo starého počítača celkom vhodná a čím je staršia, tým lepšie (kov je v nej hrubší). Lepšie ako ATX. Ak to chcete urobiť, môžete hľadať vo vlastnej garáži (kôlni) alebo navštíviť miesta na demontáž počítača, pravdepodobne tam môžu ponúknuť nejakú možnosť.
V štipke možno puzdro ľahko vyrobiť z plechu. Zároveň poslúži kanister. Stačí urobiť otvory na vetranie a umiestniť ďalšie upevňovacie prvky. V tomto prípade bude schéma zapojenia invertorového zváracieho stroja dodatočne chránená pred prehriatím.
Montáž zariadenia
Teraz skutočný postup montáže zváracieho zariadenia. Elektronické dosky sú vytvorené pomocou textolitu hrúbky 1 mm. Aby sa znížilo ich zaťaženie, urobí sa niekoľko malých rezov. Hotové vinutia transformátorov sú upevnené na základe jednotky pomocou niekoľkých konzol. Vo svojej kvalite si môžete vziať len getinaxovú dosku s hrúbkou 5 mm alebo o niečo viac. Mal by mať otvor pre ventilátor.
Pri inštalácii magnetických obvodov by mali byť umiestnené v krátkej vzdialenosti, aby sa vytvorili medzery (pre cirkuláciu vzduchu). Aby ste zabezpečili stabilizáciu aktuálnej sily a potenciálneho rozdielu, mali by ste zostaviť invertorový zvárací stroj vlastnými rukami na tl494.
Podomácky vyrobených konštrukcií môže byť veľa druhov, no bez ohľadu na to majú všetky spoločnú vlastnosť – ovládanie prevádzky zváracieho zariadenia. Na to slúži prepínač, gombík, ktorý reguluje silu prúdu, vodiče a kontrolky LED na prednom paneli.
Krok nastavenia
Keď je menič zmontovaný, musíte ho začať nastavovať. Nepodceňujte dôležitosť tohto postupu, pretože je to nevyhnutný predpoklad a nikdy by ste nemali používať zariadenie bez neho! Ak to chcete urobiť, musíte vykonať určité operácie.
V prvom rade sa oplatí odoslaťmalá hodnota prúdu (15 V) do PWM regulátora a ventilátorov. To vám umožní vyhodnotiť zdravie uzla. Po nabití kondenzátorov sa oplatí priviesť napätie na relé, ktoré riadi činnosť odporu. Ale nemôžete dať prúd priamo, inak môže byť najjednoduchší invertorový zvárací stroj s vlastnými rukami jednoducho zničený a hneď! Ale ak je všetko v poriadku, môžete začať nastavovať modulátor a uistiť sa, že sa pri spustení relé objavia obdĺžnikové impulzy.
Ďalším krokom v nastavení je kontrola funkčnosti samotnej dosky. Na to sa nastaví voľnobeh a do mostíka sa privedie prúd až 100 mA. Takáto zdanlivo maličkosť je v skutočnosti veľmi dôležitá, pretože vám umožňuje posúdiť výkon diódového mostíka.
Je nevyhnutné upraviť hladinu hluku transformátorového zariadenia vyznačenú na fázach. Je lepšie, aby pri prevádzke meniča na fázach neboli žiadne cudzie zvuky. V opačnom prípade bola s najväčšou pravdepodobnosťou porušená polarita - stačí ju zmeniť. Podobný test hluku je možné vykonať pomocou akéhokoľvek elektrického spotrebiča pre domácnosť. To znamená, že je vhodná rýchlovarná kanvica s výkonom aspoň 2,2 kW.
Nestačí však vyrobiť najjednoduchší invertorový zvárací stroj vlastnými rukami, musíte zariadenie pravidelne diagnostikovať a nezabúdať na jeho údržbu. Pretože len s náležitou starostlivosťou a prístupom môže verne slúžiť mnoho rokov.
Pravidlápomocou stroja
Napriek určitej jednoduchosti potrebuje invertorový prístroj zodpovedný prístup k vlastnej osobe. Preto, aby ste predišli vážnemu poškodeniu, ako aj zlyhaniu zariadenia, mali by ste počas prevádzky dodržiavať jednoduché pravidlá:
- Pred prácou si treba pripraviť voľné miesto – ideálne, keď ho je veľa.
- Treba mať na pamäti, že invertorová zváračka netoleruje teplotné extrémy a poveternostné podmienky.
- Vyhnite sa hromadeniu prachu, pretože je dobrým vodičom. Priemyselné zariadenia to riešia zariadeniami na stlačený vzduch.
- Výber drôtov pre zvárací kábel do značnej miery závisí od hrúbky použitej elektródy. Spravidla je pre domáce použitie ich priemer 3 mm, pre ktoré sú vhodné tenké a ľahké káble. Zároveň by ich dĺžka nemala byť väčšia ako 1,5 metra.
- Po uvedení schémy invertorového zváracieho stroja do praxe vlastnými rukami nedovoľte, aby sa prehrial! Intenzívne procesy vedú k silnému zahrievaniu častí elektrického obvodu. Vyhorené prvky sú pomerne častým problémom. V priemere sa oplatí venovať nepretržitej práci 5 až 6 minút, čo je celkom dosť.
- Bezprostredne pred prácou je potrebné skontrolovať všetky káblové spojenia, aby nedošlo k prerušeniu dodávky prúdu.
Zároveň netreba zabúdať na základné bezpečnostné opatrenia! To znamená, že musíte pracovať v špeciálnom, nehorľavom oblečení a rukaviciach, vrátane použitia štítu.
A ak sa vyskytnú problémy, hlavnou vecou je vyriešiť problém včas. O tom, aké hlavné poruchy sa môžu vyskytnúť a ako ich opraviť - v ďalšej časti.
Hlavné poruchy invertorového zariadenia
Po otestovaní podomácky vyrobeného zariadenia by sme nemali zabúdať, že sa môže rozbiť, rovnako ako akékoľvek elektrické zariadenie. Určenie príčin poruchy by sa malo začať externým vyšetrením. Ak sa nájde zlý kontakt, mali by sa odpojiť, dobre vyčistiť a potom znova pripojiť.
Teraz stojí za zváženie, ako opraviť invertorový zvárací stroj vlastnými rukami s najbežnejšími poruchami:
- Príliš veľká spotreba energie, keď nie je žiadna záťaž. S najväčšou pravdepodobnosťou došlo ku skratu. V tomto prípade je potrebné previnúť a zlepšiť izoláciu vrstiev.
- Zvárací oblúk padá, a to často. S väčšou pravdepodobnosťou to znamená poruchu vinutia, v dôsledku čoho je v obvode pozorované prepätie.
- Nesprávne nastavenie zváracieho prúdu. Možné skraty svoriek, tlmivky alebo porucha skrutky, ktorá reguluje prúd.
- Nedostatok prúdu. To znamená, že napätie v sieti kleslo - je potrebné skontrolovať stav regulátora.
- Transformátor robí veľa hluku. Často je to znak prehriatia jednotky. V tomto prípade by ste mali skontrolovať upevňovacie prvky, ktoré uťahujú časti magnetického obvodu, vrátane mechanizmov pohybu a jadracievky. Nie je možné vylúčiť skrat vo zváracích drôtoch.
- Zariadenie sa samo vypne. Dôvodom je s najväčšou pravdepodobnosťou uzavretie elektrického obvodu, čo viedlo k automatickému vypnutiu.
Okrem toho po vytvorení okruhu invertorového zváracieho stroja pre domácich majstrov by sa mala vziať do úvahy jedna nuansa. Aj takýto podomácky vyrobený model má slabú stránku. A toto je svorkovnica, ktorá spája zvárací kábel.
Ako záver
Na záver by som rád poznamenal niekoľko pozitívnych a negatívnych stránok podomácky vyrobených zariadení invertorového typu. A najdôležitejšou výhodou je možnosť použitia zváracej techniky nielen doma, ale aj v malosériovej výrobe.
Na prvý pohľad sa zdá, že dizajn je plný rôznych detailov a samotný obvod je dosť náročný na implementáciu. Ak však budete postupovať podľa pokynov, používať iba vysokokvalitné materiály, všetko nebude také bolestivé. Okrem toho môžete dosiahnuť dlhodobý výkon pri nízkych nákladoch.
Čo sa týka nevýhod, je tu len jedna hlavná – krátka životnosť s veľkým množstvom práce. Potom musíte vyrobiť trojfázovú zváračku, len zdroj energie pre tento typ je ťažké nájsť.
V konečnom dôsledku môže takmer každý domáci majster implementovať obvod invertorového zváracieho stroja vlastnými rukami. Bola by tu túžba a voľný čas. A výhody takéhospotrebič bude nevyhnutný!
