В последние годы, на рынке оборудования для сварки стали преобладать аппараты, построенные по инверторной схеме. Надо сказать, что такую популярность им обеспечили из малые габариты и вес.
Собрать сварочный инвертор своими руками возможно, при этом нет необходимости в специальных познаниях. Главное, необходимо следовать требованиям схемы его работы и понять, на основании каких принципов работают основные компоненты этого устройства. Там образом можно собрать оборудование, которое ни по техническим характеристикам, ни по уровню КПД не будут уступать серийно выпускаемым сварочным аппаратам.
Нет необходимости думать, что агрегат, собранный самостоятельно, не позволит сваривать металл. Правильно собранный сварочный аппарат обеспечивает работу с электродами диаметра от 2 до 5 мм, при этом длина дуги может составлять 10 мм.
Параметры аппарата
Собирая инвертор своими руками с использованием относительно простой схеме, можно в итоге получить варочное оборудование, которое обладает следующими параметрами:
- напряжение на входе 220 В;
- сила тока на входе 32 А;
- сила тока на выходе 250 А.
В состав схемы сварочного инвертора входят следующие компоненты:
- блок питания;
- драйверы силовых ключей;
- силовая часть.
Собирая сварочный аппарат своими руками необходимо приготовить следующие инструмент и материалы:
- Отвертки;
- Паяльник и припой;
- Нож;
- Ножовку по металлу;
- Крепеж;
- Листовой металл малой толщины;
- Компоненты электроники;
- Провода;
- Стеклоткань;
- Текстолит.
Для работы дома достаточно аппарата, который работает от электрической сети 220 В. Но если есть желание, то можно собрать аппарат, работающий и 380 В. У таких аппаратов есть определенные достоинства, например, высокий КПД, в сравнении с инверторами, работающими от 220 В.
Блок питания
Монтаж схемы сварочного инвертора, своими руками, начинается с трансформатора. Этот узел можно смело назвать основным в сварном инверторе. Базовым элементом этого блока, является трансформатор. Для его сборки потребуется феррит Ш7х7 или 8х8. Он используется для подачи напряжения и состоит из четырех обмоток. Для их изготовления будет необходим провод ПЭВ в 0,2, 0,3 и 1 мм.
Для первичной обмотки надо намотать две катушки, на первую 100 витков из провода 0,3 мм, на вторую 15 витков из проволоки 1 мм. Для вторичной обмотки надо две катушки, первая 15 витков из проволоки 0,2 мм, вторая из 20 витков из провода 0,3 мм.
Для уменьшения отрицательного влияния скачков напряжения, периодически появляющиеся в сети питания, намотка трансформатора должна быть выполнена на всю ширину каркаса.
Для изоляции поверхности обмотки трансформатора можно использовать или стеклоткань, или малярный скотч.
Величина напряжения, которое поступает из блока питания на другие компоненты схемы, не должна превышать 20 25 В. Для этого, необходимо использовать резисторы заданных параметров. Задача блока питания это преобразования переменного тока в постоянный. Это делают диоды, собранные по схеме косого моста. Они при работе, выделяют тепло и для его отвода необходимо использовать радиаторы охлаждения. При сборке моста необходимо задействовать два радиатора.
Выходы от диодного моста необходимо направить туда, где расположены выводы от транзисторов. С их помощью постоянный ток будет преобразован в переменный высокочастотный. Для соединения этих выходов имеет смысл использовать провода не длиннее 150 мм.
Блок питания и преобразователь (инвертор) отделяют друг от друга при помощи лита металла. Его закрепляют на корпус аппарата применяя сварку.
Силовой блок
Его основу составляет трансформатор. За его счет снижается размер напряжения высокочастотного тока, а сила, наоборот увеличивается. Такой трансформатор состоит их двух сердечников типа Ш20х208 2000 нм. Для их разделения допустимо использовать обыкновенную газетную бумагу. Обмотка этого трансформатора выполняется из медной полосы толщиной 0,25 и шириной 40 мм.
Для надежной термоизоляции каждый слой обматывают термобумагой, применяемой в кассовых аппаратах. Вторичная, состоит из трех слоев полосы, выполненной из меди. Изолированных друг от друга фторопластовой лентой. Эти обмотки должны отвечать следующим параметрам 12 витков х 4 витка, 10 кв. мм х 30 кв. мм.
Важно! Некоторые умельцы вместо полосы применяют толстый медный провод, но это неверное решение. Этот трансформатор работает с токами высокой частоты, они уходят в направлении поверхности полосы, не нагревая ее сердечник. Именно с этой целью и применяют полосу, так как, площадь ее поверхности больше чем у провода.
Инверторный блок
Задача инвертора это преобразование постоянного тока, полученного в выпрямителе, в токи высокой частоты. Для решения этой задачи применяют силовые транзисторы. Они открываются и закрываются с высокой частотой. Этот блок целесообразно собирать из нескольких транзисторов. Такой подход обеспечивает стабильность частоты и снизить шумы при выполнении сварочных работ.
Кроме транзисторов, в схеме сварочного инвертора применяют емкости, соединенные между собой последовательным образом. С их помощью решают снижение резонансных выбросов от трансформатора.
Уменьшение размера потерь в транзисторном блоке, которые возникают при его отключении. Так как транзисторы открываются быстрее чем закрываются. Именно в этот момент, и происходит потеря тока. Охлаждение элементы, задействованные в работе инверторного сварочника, выделяют большой объем тепла.
Чтобы не возникало нештатных ситуаций от перегрева целесообразно установить датчик температуры, который по достижении определенной температуры выполнит отключение аппарата. Для повышения эффективности работы системы охлаждения имеет необходимо сформировать на корпусе аппарата воздухозаборники.
Сборка инвертора
Для обеспечения бесперебойной, а главное, безопасной работы сварочного аппарата необходимо или сделать, или приобрести металлический корпус. Как правило, для этого применяют лист стали толщиной от 1 до 4 мм. В основании корпуса целесообразно уложить пластину гетинакса или аналогичного материала, на котором будет смонтирован трансформатор. Для его крепления необходимо изготовить скобы из медной проволоки диаметром в 3 мм.
Для монтажа плат применяют текстолит толщиной до 1 мм. Управление сварочным инвертором производит ШИМ-контроллер, который необходимо приобрести в магазине. Он несет ответственность за стабильность тока и размер напряжения. Органы управления размещают в лицевой части корпуса. В их число входит управление питанием и размером сварочным током.
Кроме этого, в лицевой части из сварочного инвертора должны выходить разъемы для подключения сварочных кабелей.
Подготовка самодельного аппарата к работе
Собрать инвертор — это еще не окончание работы. Его необходимо подготовить к работе. В этом процессе проверяется правильность сборки и при необходимости выполнить настройку схемы.
Обслуживание инвертора
Для стабильной работы инвертора длительное время его надо правильно обслуживать. Например, периодически, надо прочищать его внутренности с помощью пылесоса.
Кроме этого, необходимо выполнять диагностику работы аппарата. При проведении диагностики необходимо проверять работоспособность всех блоков. И по мере необходимости выполнять их ремонт или замену.
Сварочный инвертор своими руками, схемы которого можно найти и в специальной литературе, и в интернете, можно собрать своими руками и долго его эксплуатировать.
Итог
В заключение можно сказать, что для длительной работы самостоятельно собранного инвертора, необходимо периодически выполнять его диагностику и ТО. И тогда, простой сварочный инвертор, будет работать долго и надежно.
