При заваръчни работи се използват устройства, специално пригодени за специфични цели. Схемите на отделните устройства са поразително различни по структура. Сред най-практичните и широко разпространени, можете да изберете инверторната верига. Устройството, сглобено по тази схема, е гладко и прецизно настроено, компактно, за майстори, които работят на пътя, то е просто незаменим.
Схема на заваръчния инвертор.
Веригата на инверторната единица е една от най-простите, всички необходими елементи и транзистори на платката могат лесно да бъдат намерени в магазините на радиокомпонентите, а монтажните схеми са на разположение от майсторите. Задачата да се сглоби такава заваръчна машина със собствените си ръце е в рамките на властта на хората, които могат да работят с поялник.
Принципът на работа на инверторната заваръчна машина
Само по себе си, това устройство е сходство на мощно захранване, подобно на импулсните единици като AT и ATX, които са инсталирани в персонални компютри. Редът на промените в началните параметри на електрическия ток в тези две устройства е идентичен. В инвертора електрическата енергия преминава през серия от трансформации:
- AC напрежението в домакинството се превръща в DC.
- DC ток се преобразува в AC с висока честота.
- Стойността на напрежението намалява.
- Токът с намалено напрежение се коригира с запазването на дадена честота.
Всички тези трансформации се обясняват с необходимостта от намаляване на теглото и размерите на силовите трансформатори на заваръчните машини.
Схемата на заваръчния инвертор.
Принципът на работа на старите устройства се свежда до намаляване на напрежението от електрическата мрежа и увеличаване на стойността на силата на тока на вторичната намотка на няколко десетки или дори стотици ампера - стойностите, необходими за електродъгово заваряване. За да се осигури желаното съотношение за намаляване на напрежението и увеличаване на величината на тока, на вторичната намотка се дава по-малък брой завои и по-голямо напречно сечение на жицата. Защото старите заваръчни трансформатори бяха с големи размери и тегло. Производството на трансформаторна намотка изисква голяма цена на медна тел, поради което заваръчните машини изобщо не са евтини.
Инверторните схеми позволяват да се коригира ситуацията. Чрез увеличаване на честотата на тока на работната намотка до 60-80 kHz и по-висока е възможно да се намали размера и теглото на цялата конструкция. Поради 4-кратното увеличение на работната честота на преобразуване, размерите на апарата са намалени наполовина. И в нашия случай говорим за хиляднократно увеличение на честотата.
Такива високи стойности на AC честотата се постигат чрез превключване на транзистори, инсталирани в инверторната верига, които комуникират помежду си с честота 60-80 kHz. Токът към транзисторите е постоянен от токоизправителя. AC напрежението се отстранява от мостовата верига на диодите и се изравнява с кондензатори. На изхода на токоизправителя и кондензатора се подава постоянно напрежение 220 V. Това е първата стъпка на веригата.
Инверторните вериги на високочестотните транзистори предават променлив високочестотен ток към понижаващ трансформатор. Тъй като работната честота вече е 1000 пъти по-ниска от честотата на захранването, трансформаторът е много компактна намотка.
Компоненти на машината за заваряване на веригата
Инвертор за заваряване на електрическа верига.
Инверторната верига е проектирана за стойността на захранващия ток до 32 А и напрежение 220-230 V. Токовата стойност на изхода на преобразувателя достига 250 А. Тази стойност осигурява здрава заварка при заваряване от електрод на разстояние до 1 см. Захранващия блок на инверторната единица включва такива компоненти :
- Трансформатор с 7x7 или 8x8 база на феритна сърцевина.
- Първичната намотка има 100 пръстена от тел с диаметър 0, 3 mm.
- Вътрешна вторична намотка на 15 оборота с тел с дебелина 1 mm.
- Средната средна намотка при същия брой завъртания на тел с по-малка дебелина (0.2 mm).
- Външен вход на вторичната намотка за 20 оборота от тел с дебелина 0, 35 mm.
Трансформаторно устройство
Верига за навиване на трансформатора.
Преди навиване на кабелите върху ядрото на трансформатора, тя се обвива в мед. Ширината на лентите е 40 mm, височината на лентата е 0, 3 mm. Заедно с медната лента, сърцевината се обвива с термична хартия. За тази цел, добра парична лента и всяка друга тънка и издръжлива хартия, която е удобно да се побере около ядрото. Кръглата тел не е подходяща за първичната намотка, защото лесно се прегрява. Поради това токовете се пренасочват към външната страна на намотката, а вътрешните слоеве остават ненатоварени.
Вторичната намотка се поставя в 3 слоя жици, между които се вмъква лента от флуоропласт. Стандартните проводници с диаметър 0, 5-0, 7 mm не са подходящи за тази цел. Поради кръговото напречно сечение в намотката те не се прилепват добре един към друг, оставяйки празнини, като по този начин намаляват преноса на топлина.
Докато завъртате намотката, обърнете внимание на навиването на проводника без пролуки около сърцевината. Само по този начин напрежението ще бъде стабилно. Типичният дизайн на инверторното устройство предполага наличието на два трансформатора с честота 41 kHz, но те са подходящи и за 55 kHz. След това се монтира изолационен уплътнител и дросел с маркировката L2. От страна на борда е монтиран допълнителен вентилатор, чиито електрически характеристики са 0, 13 А и 220 V.
Инверторно спояване
На картографирането на заваръчната машина на инверторния тип са охладители и радиатори, които се намират в захранването на компютъра. Те могат да бъдат извлечени от старата технология или да се свържат с магазините на радио компоненти за нови.
Радиаторите са поставени отгоре и отдолу на краищата на наклонен мост.
За изграждането на инвертора ще е необходим охладител.
Когато IRG4PC50W мост се използва за разпределение на потока, използвайте термична смазка вместо слюда.
Посоката на проводниците на транзисторите и диодите е настроена така, че да отговарят един на друг. Между радиаторите е монтирана платка, която свързва всички части на електрическата верига на заваръчния уред с междинните елементи на моста. Имайте предвид, че номиналното напрежение на захранващата верига е 300 V. Захранваните от трансформатора мощности трябва да преминат към веригата, за която към платката са запоени 0.15 μF кондензатори. Инсталацията след трансформаторния демпфер и кондензаторите изгасва нежеланото нарастване от ударите на изхода на вторичната намотка.
Настройка и отстраняване на грешки на инвертора
Схема на вътрешното устройство на инвертора.
След завършване на сглобяването е наложително да се персонализира работата на инверторния модул. Свържете 15 V към PWM и захранвайте вентилатора. След това чрез резистор R11 свържете реле K1. Всичко това се прави, за да се предотвратят скоковете при свързване към 220 V мрежа.Проверете своевременното активиране на релето и след 10 секунди приложете работната мощност към PWM. След като релето се задейства, правоъгълните зони в диаграмата PWM не трябва да се спазват.
След това мостът се свързва към източник на напрежение от 15 V. Когато не работи, инверторът консумира ток в рамките на 100 mA. Ако измерването показва допустимата стойност, тогава веригата се сглобява правилно. Освен това трябва да се уверите, че фазирането на намотките не е объркано.
При PWM настройката на честотата се намалява, докато на дъното на графиката се появи завой, което ще означава пренасищане на възел. Разделяме тази честотна стойност с 2 и я добавяме към работната честота на PWM платката и директно към трансформатора. Веригата е свързана правилно, ако релето изведе сигнал при 150 mA при настройка. Ако светлинният сигнал е размит и слаб, тогава платката е свързана неправилно или един от намотките. Отстранете ненужните смущения, ако скъсите всички захранващи кабели.
Проверка на състоянието на устройството
След сглобяване на заваръчния инвертор е необходимо да се провери за работоспособност.
Така че, инверторната заваръчна машина е сглобена и готова за употреба, сега остава да се уверите, че тя работи. Включете устройството в електрическата мрежа, плавно настройте голям ток и проверете напрежението на осцилоскопа. Напрежението в долния контур на осцилограмата е допустимо в рамките на 500 V, в условията на превишаване е позволено да надвишава 550 V. В правилно съставената схема тази цифра няма да надвишава 350 V.
Когато проверявате работата на устройството, уверете се, че бръмченето от гумата не се увеличава с увеличаване на натоварването. За да приложите максималния ток, фоновия шум трябва да остане непроменен.
След това преминете към самото заваряване. След стартиране, изчакайте 10 секунди и проверете температурата на охладителите. През първите 20 секунди те трябва да останат студени за следващата минута - леко топло.
След това взимаме 2 електрода за желания тип заваряване и изрязваме шва върху изпитвания материал, докато напълно изгорят. Когато приключите, ние контролираме температурата на трансформатора: по това време ще има време да се загрее, но не става горещо. Прекомерната топлина ще покаже недостатък в сглобяването.
Радиаторите имат време да се загреят сериозно след продължителна работа на 3 електрода. Затова е необходимо да ги оставите да изстинат за 2 минути. Това е достатъчно за охладителя да понижи температурата до нормално ниво и да продължи да работи без загуба на качество.
Процесът на сглобяване на заваръчната машина със собствените си ръце, много труден, показват колкото се може повече концентрация и внимание към него. Внимателно изучете избраната от вас схема, подредете последователността от свързване на части в нея, пребройте точния брой компоненти и проводници. В края на сглобката изобретението трябва да бъде проверено за здравословни и безопасни условия. Организирайте заваръчни работи с всички необходими условия за безопасен труд: носете тесни ръкавици на ръцете си, покривайте лицето си със заваръчен щит.