Как сделать переменный сварочный ток постоянным. Самодельный сварочный аппарат на постоянном токе. Как переделать сварочный инвертор в полуавтомат почти бесплатно

Полуавтомат своими руками — подробное видео

Созданный план

Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:

• На начальном уровне необходимо обеспечить подготовительную продувку системы. Она будет воспринимать последующую подачу газа;
• Затем необходимо запустить источник питания дуги;
• Подать проволоку;
• Только после выполнения всех действий начнется движение инвертора с заданной скоростью.
• На окончательном этапе следует обеспечить защиту шва и заварку кратера;

Плата управления

Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:

• Задающий генератор, включающий в себя трансформатор гальванической развязки;
• Узел, при помощи которого управляется реле;
• Блоки обратной связи, отвечающие за сетевое напряжение и подающий ток;
• Блок термозащиты;
• Блок «антистик»;

Выбор корпуса

Перед сборкой агрегата нужно подобрать корпус. Можно выбрать короб или ящик с подходящими габаритами. Рекомендовано выбирать пластик или тонкий листовой материал. В корпус всонтируются трансформаторы, которые соединяются с вторичными и первичными бобинами.

Совмещение катушек

Первичные обмотки выполняются по параллельной схеме. Вторичные бобины подключаются по последовательной. По подобной схеме устройство способно принимать ток величиной до 60 А. При этом выходное напряжение будет равно 40 В. Данные характеристики отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях.

Система охлаждения

Во время непрерывной работы самодельный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому такому устройству необходима специальная система охлаждения. Самым простым методом создания охлаждения является установка вентиляторов. Данные устройства необходимо прикрепить по бокам корпуса. Вентиляторы должны быть установлены напротив трансформаторного устройства. Прикрепляются механизмы таким образом, чтобы они могли работать на вытяжку.

Сварочный полуавтомат можно купить готовым, но всегда находятся люди, которые пытаются сделать его своими руками. Сделать это не просто, но тем, кто действительно хочет собрать полуавтомат своими руками, придется заранее подготовить все необходимые комплектующие.

Для изготовления сварочного полуавтомата из инвертора потребуются инструменты и материалы:

• инвертор, который способен давать ток примерно в 150 А;
• подающий механизм;
• горелка;
• гибкий шланг;
• катушка с проволокой, с некоторыми изменениями в конструкции;
• сварочный инвертор;
• блок управления.

Подающий механизм в данном случае заслуживает отдельного внимания: с его помощью происходит подача электродной проволоки по гибкому шлангу к точке сварки. В идеале скорость подачи проволоки должна соответствовать скорости расплавления расходного материала. Скорость подачи электродной проволоки очень важна для процесса сварки: от этого зависит качество сварного шва. Необходимо предусмотреть возможность регулирования скоростей для возможности работы с электродной проволокой разного размера из различных материалов. Чаще всего применяется проволока следующих диаметров: 0,8 мм, 1 мм, 1,2 мм, 1,6 мм. Ее наматывают на катушки и заряжают сварочный инвертор. Полностью автоматическая подача проволоки к сварочной горелке значительно сокращает время, затрачиваемое на работы.

Блок управления сварочного полуавтомата имеет канал регулирования, стабилизирующий ток. Действие тока контролирует микроконтроллер в широтно-импульсном режиме. От заполнения широтно-импульсного режима напрямую зависит напряжение на конденсаторе. Именно это напряжение влияет на силу сварочного тока.

Тонкости трансформатора

Есть небольшие тонкости при подготовке трансформатора. Трансформатор необходимо обмотать медной полосой (ширина — 40 мм, толщина — 30). Предварительно полосу необходимо обмотать термобумагой (подойдет от кассового аппарата). Намотка простого толстого провода в данном случае исключена, так как он будет греться.

Вторичная обмотка должна состоять из трех слоев жести. Изолировать слои друг от друга нужно фторопластовой лентой. На выходе необходимо спаять контактные концы вторичной обмотки. Делается это для того, чтобы повысить проводимость токов. Обязательно необходимо предусмотреть обдув вентилятором в корпусе инвертора.

Вернуться к оглавлению

Как настроить инвертор?

Если решено сделать полуавтомат своими руками, для начала необходимо обесточить силовую часть. Кстати, для входного и входного выпрямителей, а также для силовых ключей (предварительно припаянных к медным подложкам) силовой части нужно предусмотреть хорошие радиаторы. В корпусе наиболее нагревающегося радиатора необходимо расположить термодатчик. Теперь силовая часть подключается к блоку управления и включается в сеть. Когда засветится индикатор, надо включить в провода осциллограф Out1, Out2. Теперь найдите двухполярные импульсы, частота которых должна составлять 40-50 кГц. Время между ними корректируется путем изменения напряжения на входе. Величина времени должна составлять 1,5 мкс.

Импульсы на осциллографе должны быть прямоугольными с фронтами не более 500 нс. После проверки инвертора подключите его к сети. Индикатор сварочного полуавтомата должен показать 120 А, если эта надпись на индикаторе не загорелась, значит, необходимо искать и устранять причину низкого напряжения в сварочных проводах. Такая ситуация случается в том случае, если напряжение менее 100 В. После этого требуется протестировать сварочный инвертор посредством изменения тока (при постоянном контроле напряжения на конденсаторе). Затем можно проверить температуру.

После того как сварочный инвертор протестирован, необходимо проконтролировать то, как он поведет себя в нагруженном состоянии. Для этого в сварочные провода включается нагрузочный реостат 0,5 Ом, который должен выдерживать ток более 60 А. В таком состоянии контролируется ток при помощи вольтметра.

В случае если имеются расхождения между заданной величиной тока и его контролируемой величиной, придется подбирать сопротивление до тех пор, пока не будет достигнуто соответствие.

Вернуться к оглавлению

Правила использования сварочного инвертора

По умолчанию, когда вы запустите инвертор, контроллером автоматически будет выставлен размер тока. Если все действия, указанные ранее, выполнены правильно, то величина сварочного тока будет равна 120 А. Если вдруг окажется так, что на индикаторе высветятся восьмерки, это будет свидетельствовать о неисправности. Такие неисправности происходят в том случае, когда в сварочных проводах напряжение не повышается более 100 В. Если это произошло, то придется искать и устранять неисправность.

Когда все выполнено правильно, на месте восьмерок должно отображаться число, обозначающее величину заданного тока. С помощью кнопок данную величину можно изменять, в зависимости от того, какая величина сварочного тока потребуется в каждом конкретном случае. Интервал, в котором возможно изменять величину тока, варьируется от 20 А до 160 А.

Существует возможность контролировать во время всего процесса работы температуру инвертора. Для этого необходимо нажать одновременно обе кнопки. После этого можно будет наблюдать за изменением температуры радиатора, данные которой будут выводиться на индикатор. В норме температура радиатора не должна превышать 75° С. Если температура повысилась более чем на 75° С, она незамедлительно отобразится на индикаторе, и инвертор начнет издавать звуковой сигнал прерывистого типа. Если это случится, то заданный ток автоматически снизится до 20 А. Несмотря на то что величина тока будет резко снижена, инвертор будет продолжать работать. Данный звуковой сигнал будет издаваться до тех пор, пока температура индикации не войдет в норму.

Индикатор может выдавать код ошибки Ert: это произойдет в случае поломки или замыкания термодатчика.

В этом случае точно так же заданный ток будет снижен до 20 А.

У хорошего хозяина в обязательном порядке должен быть сварочный полуавтомат, особенно у владельцев машин и частной собственности. С ним всегда можно мелкие работы сделать самому. Если необходимо подварить деталь машины, изготовить теплицу или создать какую-то металлическую конструкцию, то такое устройство станет незаменимым помощником в личном хозяйстве. Тут возникает дилемма: купить или изготовить самому. Если в наличии есть инвертор, то проще сделать самому. Обойдется это намного дешевле, чем покупка в торговой сети. Правда, понадобятся хотя бы базовые знания по основам электроники, наличие необходимого инструмента и желание.

Создание полуавтомата из инвертора своими руками

Строение

Инвертор переделать в сварочный полуавтомат для сварки тонкой стали (низколегированной и коррозионностойкой) и алюминиевых сплавов своими руками не сложно. Необходимо только хорошо разобраться в тонкостях предстоящей работы и вникнуть в нюансы изготовления. Инвертор – это устройство, служащее для понижения электрического напряжения до необходимого уровня для питания сварочной дуги.

Суть процесса сваривания полуавтоматом в среде защитного газа заключается в следующем. Электродная проволока с постоянной скоростью подается в зону горения дуги. В эту же область подается защитный газ. Чаще всего – углекислый. Это гарантирует получение качественного шва, который по прочности не уступает соединяемому металлу, при этом в соединении отсутствуют шлаки, так как сварочная ванна защищена от негативного влияния компонентов воздуха (кислорода и азота) защитным газом.

В комплект такого полуавтомата должны входить следующие элементы:

• источник тока;
• блок управления процессом сварки;
• механизм подачи проволоки;
• рукав для подачи защитного газа;
• баллон углекислотный;
• пистолет-горелка:
• катушка с проволокой.

Устройство сварочного поста

Принцип работы

При подключении устройства к эл. сети происходит преобразование переменного тока в постоянный. Для этого необходим специальный электронный модуль, высокочастотный трансформатор и выпрямители.

Для качественного проведения сварочных работ необходимо, чтобы у будущего устройства такие параметры, как напряжение, сила тока и скорость подачи сварочной проволоки находились в определенном равновесии. Этому способствует применение источника питания дуги, имеющего жесткую вольт-амперную характеристику. Длину дуги определяет жестко заданное напряжение. Скорость подачи проволоки регулирует сварочный ток. Это необходимо помнить, чтобы добиться от устройства лучших результатов сваривания.

Проще всего воспользоваться принципиальной схемой от Саныча, который давно изготовил такой полуавтомат из инвертора и успешно пользуется им. Ее можно найти на просторах интернета. Многие домашние умельцы не только изготовили сварочный полуавтомат своими руками по этой схеме, но и усовершенствовали ее. Вот первоначальный источник:

Схема сварочного полуавтомата от Саныча

Полуавтомат Саныча

Для изготовления трансформатора Саныч использовал 4 сердечника от ТС-720. Первичную обмотку намотал медным проводом Ø 1,2 мм (кол-во витков 180+25+25+25+25), для вторичной обмотки использовал шину 8 мм 2 (кол-во витков 35+35). Выпрямитель собрал по двухполупериодной схеме. Для переключателя выбрал галетник спаренный. Диоды установил на радиатор, чтобы в процессе работы они не перегревались. Конденсатор поместил в устройство емкостью 30000 мкф. Дроссель фильтра выполнил на сердечнике от ТС-180. Силовая часть включается в работу с помощью контактора ТКД511-ДОД. Трансформатор питания установлен ТС-40, перемотанный на напряжение 15В. Ролик протяжного механизма в этом полуавтомате имеет Ø 26 мм. В нем имеется направляющая канавка глубиной 1 мм и шириной 0,5 мм. Схема регулятора работает от напряжения 6В. Его достаточно, чтобы обеспечивалась оптимальная подача сварочной проволоки

Как ее совершенствовали другие умельцы, можно прочитать сообщения на различных форумах, посвященных этому вопросу и вникнуть в нюансы изготовления.

Настройка инвертора

Для обеспечения качественной работы полуавтомата при небольших габаритах, лучше всего использовать трансформаторы тороидального типа. У них самый высокий коэффициент полезного действия.

Трансформатор для работы инвертора подготавливают следующим образом: его необходимо обмотать медной полосой (шириной 40 мм, толщиной 30 мм), защищенной термобумагой, необходимой длины. Вторичная обмотка выполняется из 3 слоев жести, изолированных друг от друга. Для этого можно воспользоваться фторопластовой лентой. Концы вторичной обмотки на выходе необходимо спаять. Чтобы такой трансформатор работал бесперебойно и при этом не перегревался, необходимо установить вентилятор.

Схема намотки трансформатора

Работы по настройке инвертора начинаются с обесточивания силовой части. Выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи должны иметь радиаторы для охлаждения. Там, где расположен радиатор, который наиболее нагревается в процессе работы, необходимо предусмотреть термодатчик (его показания в процессе работы не должны превышать 75 0 С). После этих изменений силовую часть подключают к блоку управления. При включении в эл. сеть должен загореться индикатор. С помощью осциллографа необходимо проверить импульсы. Они должны быть прямоугольными.

Частота их следования должна быть в интервале 40 ÷ 50 кГц, и они должны иметь временный интервал 1,5 мкс (время корректируется путем изменения входного напряжения). Индикатор должен показывать не менее 120А. Не лишней будет поверка устройства под нагрузкой. Это выполняется путем включения нагрузочного реостата 0,5 Ом в сварочные провода. Он должен выдерживать ток в 60А. Проверяется это с помощью вольтметра.

Правильно собранный инвертор при выполнении сварочных работ дает возможность регулировать ток в широком диапазоне: от 20 до 160А, а выбор силы рабочего тока зависит от металла, который необходимо сварить.

Для изготовления инвертора собственными руками можно взять компьютерный блок, который должен быть в рабочем состоянии. Корпус необходимо усилить, добавив ребра жесткости. В нем монтируется электронная часть, выполненная по схеме Саныча.

Подача проволоки

Чаще всего в таких самодельных полуавтоматах предусматривают возможность подачи сварочной проволоки Ø 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 мм. Скорость подачи ее должна регулироваться. Подающий механизм вместе со сварочной горелкой можно купить в торговой сети. При желании и наличии необходимых деталей его вполне можно сделать своими руками. Смекалистые новаторы для этого используют электродвигатель от дворников автомобиля, 2 подшипника, 2 пластины и ролик Ø 25 мм. Ролик устанавливается на вал электродвигателя. На пластины закрепляются подшипники. Они прижимаются к ролику. Сжатие осуществляется с помощью пружины. Проволока, проходя по специальным направляющим между подшипниками и роликом, протягивается.

Все составляющие механизма устанавливают на пластине толщиной не менее 8-10 мм, изготовленной из текстолита, при этом проволока должна выходить в том месте, где установлен разъем, соединяющий со сварочным рукавом. Здесь же устанавливается катушка с необходимыми Ø и маркой проволоки.

Протяжной механизм в сборе

Самодельную горелку можно изготовить и собственными руками, воспользовавшись рисунком ниже, где ее составные части показаны наглядно в разобранном виде. Ее назначение – замыкать цепь, обеспечивать подачу защитного газа и сварочной проволоки.

Устройство самодельной горелки

Однако те, кто желает быстрее изготовить полуавтомат, могут купить готовый пистолет в торговой сети вместе с рукавами для подачи защитного газа и сварочной проволоки.

Баллон

Для подачи в зону горения сварочной дуги защитного газа лучше всего приобрести баллон стандартного типа. Если использовать в качестве защитного газа углекислоту, то можно воспользоваться баллоном огнетушителя, сняв с него рупор. Необходимо помнить, что он требует специального переходника, который нужен для установки редуктора, так как резьба на баллоне не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.

Полуавтомат своими руками. Видео

Про компоновку, сборку, проверку самодельного полуавтомата можно узнать из этого видео.

Инверторный сварочный полуавтомат своими руками имеет несомненные преимущества:

• дешевле магазинных аналогов;
• компактные габариты;
• возможность варить тонкий металл даже в труднодоступных местах;
• станет гордостью человека, создавшего его своими руками.