Как собрать сварочные аппараты своими руками


Опубликовано: 18.11.2017, 21:00/ Просмотров: 914


Главная » Своими руками


Собираем сварочный инвертор своими руками из подручных материалов

Сегодня широко востребованным аппаратом для сварки является сварочный инвертор. Его достоинствами является функциональность и производительность. Изготовить мини сварочный аппарат своими руками можно без особых денежных вложений (потратившись только на расходные материалы), если есть понимание, как устроена и работает электроника. Сегодня хорошие инверторы стоят дорого, а дешевые могут разочаровать плохим качеством сварки. Прежде, чем сконструировать такой инструмент самостоятельно, необходимо скрупулезно изучить схему.

Первый этап сборки намотка трансформатора

Для намотки трансформатора подойдет медная жесть шириной 4см и толщиной 0,3 мм. Медный провод может работать при высоком нагреве. В качестве термопрослойки можно взять бумагу для кассового аппарата. Можно взять бумагу для ксерокса, но она менее прочная и может порваться при намотке.

Лучшим изолятором считается лакоткань. Всегда желателен хотя бы один ее слой для изоляции. В обмотки можно заложить текстолитовые пластины для электробезопасности прибора. Чем лучше изоляция между обмотками, тем выше напряжение. Длина бумажных полосок должна быть такой, чтобы перекрыть периметр обмотки с запасом в конце на 2-3 см.

Использовать толстый провод для намотки нельзя, поскольку инвертор работает на высокочастотных токах. Сердцевина толстого провода будет не задействована, что может привести к перегреву трансформатора. Он не проработает и 5 минут.

Чтобы избежать такого «скин»-эффекта, нужно использовать проводник с большей площадью и минимальной толщиной. Такая поверхность хорошо проводит ток и не перегревается.

При повторной обмотке желательно использовать 3 медные полоски, которые нужно отделить друг от друга пластинкой из фторопласта. Все снова нужно обмотать лентой для кассового аппарата в качестве термической прослойки. У данной бумаги есть недостаток – при нагревании она темнеет. Но при всем этом, она не рвется.

Вместо медной жести, можно применить провод ПЭВ до 0.7мм. Он состоит из множества жил, что является его аппараты главным преимуществом. Однако этот способ обмотки хуже медного, так как такие провода имеют большие воздушные просеки и плохо стыкуются друг с другом. Уменьшается общая площадь сечения и замедляется теплообмен. При работе с ПЭВ конструкция самодельного сварочного аппарата своими руками может иметь 4 обмотки:

  • первичная, состоящая из ста витков (толщина ПЭВ 0,3мм)
  • три вторичные обмотки: первая включает 15 витков, вторая –15, третья –20.

Трансформатор и весь механизм должны быть оборудованы вентилятором. Подойдет кулер от системного блока силой тока 220 вольт 0.15А или более.

Схема сварочного инвертора своими руками: особенности конструирования

Необходимо для начала подумать о вентиляции механизма инвертора, которая защитит систему от перегревания. Для этого хорошо воспользоваться радиаторами от системных блоков Pentium 4 и Athlon 64. Сегодня их можно приобрести достаточно дешево.

После обмотки трансформатора его присоединяют к основе аппарата для сварки. Для этого потребуется несколько скоб, которые можно изготовить из проволоки (медь диаметром не меньше 3 мм).

Для изготовления плат понадобится фольгированный текстолит (около 1мм толщины). В каждой из плат нужно сделать маленькие прорези. Они будут способствовать снижению нагрузки на диодные выводы. Их необходимо прикрепить навстречу выводам транзисторов. В качестве прослойки между радиаторами и выводами поставить плату, которая будет соединять механизм моста с вереницами питания. Каждый шаг сборки устройства можно сверять по примерной схеме самодельного сварочного инвертора:

На плату обязательно нужно припаять конденсаторы. Их может быть около 14. Благодаря им трансформаторные выбросы будут уходить в цепь питания.

Для ликвидации резонансных выбросов тока от трансформатора, необходимо вмонтировать снабберы, в которых будут содержаться конденсаторы С15, С16. Нужно использовать исключительно высококачественные проверенные устройства, поскольку функция снабберов очень значительная в инверторе – они уменьшают резонансные выбросы трансформатора и сокращают утраты IGBT при отключении. Лучшими являются модели СВВ-81, К78-2. Вся мощность переносится на снаббер, уменьшая выделение тепла в несколько раз.

В случае, когда в процессе пайки необходимо проконтролировать и отрегулировать температуру или другие параметры, возникает потребность не в простом паяльнике, а более сложном инструменте. Для этого совсем не обязательно идти в магазин, можно собрать паяльную станцию своими руками в домашних условиях.

Как изготовить самостоятельно основной инструмент паяльной станции паяльник, можно научиться здесь.

Все составляющие прибора нужно установить на основание. Для его производства подойдет пластина гетинакса толщиной ½ см. По центру пластины вырезать круглое отверстие для вентилятора, который нужно будет оградить решеткой.

Между проводами обязательно должно присутствовать воздушное пространство.

Сварочный аппарат своими руками

Если мы хотим собрать сварочный аппарат своими руками, нам потребуется очень мощный источник питания для создания и поддержания дуги, который будет преобразовывать сетевое напряжение обеспечения номинальной величины и качества сварочного тока

Сварочный аппарат своими руками структурная схема для домашней мастерской

Блок питания заключается в корпус и оборудуется всеми необходимыми мелочами: соединительными разъемами и клеммами, специальными выключателями и регуляторами. Корпус сварочника можно оборудовать ручками для переноски и колесиками.

Подобную конструкцию достаточно хорошего качества сварки можно изготовить самостоятельно и своими руками. Главный секрет самодельного аппарата это небольшое понимание процесса сварки, правильный выбор материала, ну и вложить в процесс изготовления устройства кусочек своей души, мастерства и терпения.

Однако, если вы решились на самостоятельную сборку аппарата, вам будет гораздо легче, если свы поймете основные базовые теоретические навыки, касающиеся момента горения сварочной дуги и плавления электрода, характеристик трансформаторов, магнитопроводов.

Самодельный простой сварочный аппарат

Основным элементом сварочного аппарата является трансформа­тор, предназначенный для питания сварочной дуги, собственно пре­образующий сетевое переменное напряжение и обеспечивающий необходимую величину и качество сварочного тока. В простейшем случае, наиболее распростра­ненном среди самодельных конструкций, источником питания сва­рочной дуги является только один трансформатор, без каких-либо дополнительных элементов. Заключенный в корпус источник пита­ния, оборудованный всем необходимым дополнительным оборудованием: соединительными провода­ми и клемами, выключателями и внешними движками регуляторов, с установленными рукоятками для переноски, а для большего удобст­ва и колесиками, представляет из себя уже полностью завершенную конструкцию — сварочный аппарат, сделанный своими руками.

Сварочный трансформатор понижает сетевое, как правило, одно­фазное напряжение 220 В до необходимого для сварки значения — 50. 80 В. Работает сварочный трансформатор в специфических усло­виях — дуговом режиме — режиме практически максимальной отда­чи мощности. Поэтому сварочные трансформаторы должны быть по­строены таким образом, чтобы могли безболезненно переносить про­текание больших токов, в бытовых конструкциях до 200 А. Сюда же следует приобщить вибрации и возможность перегрева — тоже след­ствие высокой развиваемой мощности.

Конструкции типовых сварочных трансформаторов весьма разно­образны, часто в их устройство заложены нераздельные элементы, предназначенные для регулирования тока. Разнообразие самодель­ных сварочных трансформаторов еще большее, так как в их конструк­циях часто встречаются решения нестандартные, а то и уникальные вообще — приемы, не нашедшие применения в трансформаторах больше нигде. С другой стороны, самодельные конструкции транс­форматоров максимально просты: практически никогда не содержат в себе дополнительных элементов для регулирования тока, свойст­венных промышленным образцам, таких как использование части магнитопровода трансформатора с дополнительным регулируемым реактивным сопротивлением и передвигающихся обмоток. Регулиро­вание силы сварочного тока в данном случае может осуществляться путем переключения витков катушек или с помощью внешних, суще­ствующих отдельно от трансформатора специальных устройств.

В зависимости от используемого для сварки типа тока, различают сварочные аппараты постоянного и переменного тока. Сварочные аппараты с использованием малых постоянных токов применяют при сварке тонколистового металла, в частности, кровельной и автомобильной стали. Сварочная дуга в этом случае более устойчива и при этом сварка может происходить как на прямой, так и на обратной полярности, подаваемого постоянного напряжения. На постоянном токе можно варить электродной проволокой без обмазки и электродами, которые предназначены для сваривания металлов при постоянном или переменном токе. Для придания горения дуги на малых токах желательно иметь на сварочной обмотке повышенное напряжение холостого хода Uхх до 70. 75 В. Для выпрямления переменного тока, как правило, используют мостовые выпрямители на мощных диодах с радиаторами охлаждения

Мощность сварочного трансформатора в ваттах рассчитывается как

Ртр=25 Iсв. где Iсв - сварочный ток в амперах.

Далее определяют сечение магнитопровода в кв. см:

S 0,015P где Р - в ваттах.

Для магнитопроводов, отличных от тороидального, следует увеличить сечение в 1,3 - 1,5 раза.

Затем вычисляют в мм диаметр провода первичной обмотки:

d1 1,13(P/2000)2

Диаметр провода вторичной обмотки в мм вычисляют по формуле:

d2 1,13(I/j)2 где j - плотность тока в А/мм2.

При токе I, меньшем 100А, принимают j равной 10 А/мм2 при токе менее 150А - 8 А/мм2 при токе менее 200А - 6 А/мм2. Если используют некруглый провод, его площадь сечения должна быть равна площади сечения круглого. В рассчёте принято, что среднее суммарное время горения дуги не превышает 20% от среднего суммарного времени пауз между периодами горения дуги(ПВ 20%).

Количество витков на вольт можно рассчитать по формуле :

W=S/50 где S - площадь сечения магнитопровода,см2.

Далее делится своими наработками инженер В. Котлер

Речь пойдет о самостоятельной постройке сварочного трансформатора. Сам я их построил несколько десятков, и думаю что мои советы могут оказаться полезными, в особенности тем, кто взялся за это в первый раз.

Начнем с самого простого варианта - использования готовых деталей. Вообще, считается высоким классом инженерного мастерства, если ваш проект был сконструирован из всех деталей с полки. т.е. тех, которые имеются в наличии и их не надо производить. Если у Вас есть возможность найти какой нибудь достаточно крупный трансформатор или несколько одинаковых помельче - это может быть хорошим заделом. Совершенно ясно. что такой трансформатор сходу варить не будет и его придется доработать до приемлемых характеристик. Начнем с того. что трансформатор должен весить хотя бы 12-15 килограмм, никак не меньше. единственным исключением может оказаться тороидальный трансформатор, например ЛАТР. но все равно менее 9 кг - ничего хорошего ждать не приходится. Если вес найденного Вами трофея меньше чем упоминалось - то таких нужно пару одинаковых или искать чего нибудь потяжелее.

Начнем с определения характеристик найденного Вами трансформатора. Во-первых давайте убедимся, что он может быть напрямую включен в сеть. Если на нем есть надпись или наклейка 220(230) Вольт - это уже пол дела - трансформатор явно сетевой и следовательно можно попытаться включить его означенными выводами в сеть. Если такой наклейки нет, то можно попробовать поискать при помощи омметра обмотку сделанную самым тонким проводом и с самым большим количеством витков, скорее всего она и есть сетевая или может быть рассчитана на более высокое напряжение (например 380 Вольт). В любом случае следует включить неизвестную обмотку на выход ЛАТРа и постепенно поднимая напряжение измерять ток в этой обмотке (лучше клещами). Если удалось поднять напряжение до 220 (230) Вольт и ток в обмотке не превысил 2 Ампера - это очень хорошо, обмотка расчитана на сетевое напряжение и у трансформатора нет коротких витков. Итак у нас в руках трансформатор, который можно включать в сеть и он весит 12 или более кг. Следующая стадия - проверим сечение провода найденной нами обмотки, для этого. если это возможно лучше всего замерить его диаметр штангель - циркулем и посчитать площадь по известной формуле. Если сечение выходит менее двух квадратных миллиметров - это мало, обмотка будет перегреваться и использовать ее для сварки нельзя. Неплохие результаты получаются с обмотками 3 и более квадратных миллиметра. Исключение опять составит ЛАТР. Его обмотка тонковата. но т.к. намотана она прямо на массивный бублик в один слой то ее тепловой режим позволяет ее использование в режиме сварки. Если обмотка по какой то причине оказалась слишком тонкой или трансформатор при подключении к сети быстро разогревается - не отчаивайтесь у Вас в руках хороший сердечник и обмотки просто придется перемотать, это конечно больше работы чем планировалось. но тем не менее ее реально сделать в домашних условиях - поговорим об этом чуть позже. а пока вернемся к готовому исправному трансформатору сетевая обмотка которого в порядке.

Давайте посмотрим, какие еще обмотки есть у нашего трансформатора, будем помечать все вторичные обмотки напряжение которых в пределах от 30 до 70 Вольт и при этом смотреть на толщину провода. которым они намотаны. Если обмотки медные - нам нужно получить сечение не менее 15 квадратных миллиметров при означенных напряжениях. если алюминиевые - не менее 20 квадратных миллиметров. Вообще, в трансформаторах закладывают сечение обмоток из расчета 3 Ампера на квадратный миллиметр медного провода, для сварочного аппарата можно несколько форсировать это значение и принять его 5 Ампер на квадратный миллиметр, тогда аппарат с сечением вторичной обмотки 15 квадратных миллиметров будет хорошо, комфортно тянуть ток 75-80 Ампер. почти без перекуров (электрод 2.5 мм) и 110-120 Ампер с низким ПВ. т.е. можно будет варить электродом 3.25. но с перекурами на остывание аппарата. Если Вы твердо уверены. что варить электродами 3.25 Вам не придется и 2-2.5 мм это Ваши ходовые электроды. а работа не объемная. тут там прихватить, можно сказать что 12 квадратных миллиметров по меди хватит (Для алюминия нужно примерно в полтора раза больше, я не люблю алюминиевые обмотки - они дают очень уж мягкую характеристику, тем не менее дело вкуса). Следует обратить внимание, что если есть две(или больше)одинаковые обмотки каждая из которых недостаточного сечения их можно включать параллельно. Если наоборот есть несколько обмоток с подходящими сечениями(пусть даже не одинаковыми) и низкими напряжениями(они тоже могут быть разными) их можно включить последовательно. В последнем варианте больше всего будет греется обмотка с самым тонким сечением.

Источники: http://elektrik24.net/instrumentyi/svarochnyj-invertor/svoimi-rukami-4.html, http://www.texnic.ru/konstr/elsvarka/elsvarka003.htm, http://bazila.net/energetika-i-radioelektronika/svarka-svoimi-rukami.html

Комментариев пока нет!
Источник: http://restart24.ru/svoimi-rukami/samodelnyj-svarochnyj-apparat-svoimi-rukami-2.html



Рекомендуем посмотреть ещё:


Закрыть ... [X]

Как сделать сварочный аппарат своими руками. Как самостоятельно собрать Если завязать самостоятельно красную нить

Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками Как собрать сварочные аппараты своими руками