Главная / Аппараты
Назад
Время на чтение: 5 мин
0
836
На сегодняшний день инверторные сварочные аппараты получили широкое распространение благодаря своим характеристикам и областям применения.
В самом деле, аппараты эти достаточно универсальны и могут выполнять целый ряд функций, от соединения металлических деталей до запуска двигателя вашего автомобиля в морозный день.
Выбор таких аппаратов огромен, на рынке присутствует множество моделей. Вы всегда можете подобрать себе сварочный аппарат с необходимыми вам характеристиками и по приемлемой цене.
Слишком экономить при покупке такого аппарата не рекомендуется, если вы не хотите в скором времени его ремонтировать. Считается, что оптимальная цена на такие аппараты начинается где-то со 100 $.
Однако не все согласны тратить такие деньги на аппарат, который будет использоваться несколько раз в год. Проще собрать собственный сварочный аппарат Бармалея.
- Общая информация
- Принцип работы
- Отличительные особенности сборки Силовые ключи
- Силовой трансформатор
- Реле
СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР БАРМАЛЕЙ
Осциллограмы управление полевыми транзисторами. Замерял на стабилитроне кс213б без силовых ключей, коэфициент заполнения 43 и частота 33.
В своём варианте силовые ключи IRG4PC50U заменил на более современные IRGP4063DPBF. Стабилитрон кс213б заменил на два 15 вольтовых мощностью 1.3 ватта встречно включенных, так как в прошлом аппарате кс213б немного грелись. После замены проблема сразу исчезла. Остальное все остается как в схеме.
Это осциллограмма коллектор-эмиттер нижнего ключа (по схеме). При подаче питания 310 вольт через лампу 150 ватт. Осциллограф стоит 5 вольт деление и 5 мкс дел. через делитель умноженное на 10.
Затем все собираем, между половинками Е70 феррита нужен зазор 0.1 мм, по крайним кернам ложим прокладку из обычного кассового чека. Все стягиваем, склеиваем.
При включении инвертера в сеть, начинается зарядка выходных конденсаторов. Первоначальный ток их зарядки очень велик, сравним с КЗ, и может привести к выгоранию диодного моста. Не говоря уже о том, что для кондёров это тоже чревато выходом из строя. Чтобы избежать такого резкого скачка тока в момент включения, ставят ограничители заряда конденсаторов. В схеме Бармалея это 2 резистора по 30 Ом, мощностью по 5 ватт, итого 15 Ом х 10 Ватт. Резистор ограничивает ток зарядки конденсаторов и после их зарядки можно уже подавать питание напрямую, минуя эти резисторы, что и делает реле.
В сварочном аппарате по схеме Бармалея применена реле WJ115-1A-12VDC-S. Питание катушки реле – 12 вольт DC, коммутируемая нагрузка 20 Ампер, 220 Вольт AC. В самоделках очень распространено применение автомобильных реле на 12 Вольт, 30 Ампер. Однако они не предназначены для коммутации тока до 20 Ампер сетевого напряжения, но, тем не менее, дёшевы, доступны и вполне справляются со своей задачей.
Токоограничивающий резистор лучше ставить обычный проволочный, он выдержит любые перегрузки и более дёшев, чем импортные. Например С5-37 В 10 (20 Ом, 10 Ватт, проволочный). Вместо резисторов можно поставить токоограничивающие конденсаторы, последовательно в цепь переменного напряжения. Например К73-17, 400 Вольт, суммарной ёмкостью 5-10 мкФ. Конденсаторы 3 мкФ, заряжают ёмкость 2000 мкФ, примерно за 5 секунд. Расчёт тока зарядки конденсаторов такой: 1 мкФ ограничивает ток на уровне 70 миллиампер. Получается 3 мкФ на уровне 70х3=210 миллиампер.
После монтажа и настройки схемы на плате, собрал все воедино. Испытания Бармалей прошел успешно: тройку и четверку электрода тянет спокойно. Ток по ограничению поставил 165 Ампер. Собрал и испытал устройство: Арси.
Источник
СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ ИНВЕРТОРНОГО ТИПА
Исповедь моей работы со сварочными аппаратами инверторного типа. Я телемастер имеющий 20 лет стажа, собрать любую схему не проблема, и вот появилось огромное желание поработать с инверторами. Схему начал с «бармалея». Собрал, заработало. На испытаниях выдал 40 А на нагрузке 8 спиралей, но без резонанса и трансформатор намотан на 6 ферритах от телевизора результат – пшик. Обмотка ф2 в стеклоткани. Тут начало собственно, занялся изучением силовой электроники. Делал разные схемы резонансные, мостовые, полумостовые с драйверами на трансформаторе, на IR2110, на NSPL3120. И везде изучение + ошибки и… результат один – могила для силовиков, после исправления поминок по погибшим транзисторам опять за работу… А вот результат: два готовых аппарата. Один – сварка 160 А, другой – пускозаряд авто. Принципиальные схемы одинаковые, разница схем в трансформаторе, то есть количестве витков на вторичке.
Даю рекомендации для опытных мастеров, но без понятия в силовой электронике. И не желающих заниматься изучением и расчетами. Кстати, если вы собрали любую схему, все точно и правильно и сразу в сеть – гарантия убой, могила 100%. Поэтому без небольшой теории не обойтись. Начнём все по порядку, за основу взята схема «бармалея» генератор на uc3845 один к одному без переделки + стандартная схема драйверов на ир2110 + ключи irg4pc50ud, лучше 2х2 парами, на ваших испытаниях пары выдержат большие токи. Измененная схема пары транзисторов верна. Диоды 15тб60 рекомендую заменить на 25тв60. Эту схему рекомендую потому что она самая надежная. Пожгете ведро транзисторов, но сама схема будет целой. Диоды 150ebu02 тоже желательно ставить по 2 – это дороже, но расходов будет меньше на эксперименты. Ко всем рекомендациям, которые написаны у «бармалея», их надо обязательно изучить. Во время изучения кое-что у вас сразу прояснится. Добавляю свои, то есть те же самые, но более понятные. Каждый мастер в конце строит свою технологию сваркостроения, а по сути принцип у всех одинаковый. Подробнее о доработке схем смотрите на форуме. Там же задавайте вопросы, если что не ясно.
Если вы не можете сделать простой импульсный блок питания на 15 В 2 А, за сварочный аппарата инверторного типа вам не стоит браться. Лично я на это потратил 3 мес. и 2000 руб. Самое важное – это тщательное изготовление силового трансформатора. Вначале мотал любым проводом, что под рукой, с изоляцией бумажным скотчем на ферритах строчных, Ш20х28, Ш16х20 – везде пшик, пробой, даже лакоткань не спасает. Теперь рассказываю, как сделать его гарантированно рабочим. Обязательно брать эмаль-провод новый, осторожно обращаться, наматывая не царапать, лучше брать ф1,5 или ф2. Наматывать на катушках. Делал катушки из гетинакса 0,5 на деревянных оправках. Каждый слой обмотки обжимается деревянными колодками в тисках, затем пропитывается эпоксидкой.
Когда эпоксидка начнет твердеть, обмотать лакотканью один слой, потом прижимаю пластинами из гетинакса, зажимаю в тисках и оставляю твердеть до конца. Гетинакс тонкий, но эпоксидка дает нужную прочность. Тонкая катушка дает разместить больше обмотки. Катушки делать обязательно. Без катушки – пробой обмотки на железо, ни какая изоляция не спасает – проверено.
Потом пластины гетинакса снимаю внутри катушки, оставляю только там, где выводы выходят – там толщина катушки не страшно. Расчет количества витков беру готовый, спецы этим занимаются, а уже потом, с опытом, сам чувствуешь сколько мотать. Но в основном расчет – сколько входит.
Так на Ш20х28 окно 44х12 катушка окно 42х12 провод ф2 18 витков в два слоя по 9 витков с щелями меж витков. Мотал 24 витка, но такой трансформатор получается не насыщен и выдает мало тока – около 80 А. Рекомендации по «бармалею» – увеличить зазор феррита. Мне кажется лучше уменьшить число витков катушки, наматываются не в упор. Но опять вследствие малого числа витков имеем увеличение частоты резонанса, что хуже сказывается на транзисторах.
В сварочном инверторе РЕСАНТА трансформатор намотан на ЕПКОСЕ, первичка 12 витков ф1,6 в две жилы, вторичка – 4 витка в 4 жилы тем же проводом. Дроссель на кольце таким-же проводом в 4 жилы, такой трансформатор выдает 190 А по паспорту. Проверить не мог – амперметра нет. Трансформатор склеен похоже без зазора. Даже в окне остается место! Вроде как соответствует. Он намотан без пропитки с изоляцией лакотканью, но на хорошей катушке. На долго ли хватает – не знаю.
Свой мотал почти также 2 жилы ф1,5 18 витков, катушка была не проклеена, изоляция – лакоткань. Гетинакса половина, только внутри катушки и без пропитки. Вторичка – 6 жил ф1,5 6 витков в два слоя. Зазор 0.1 мм. Такой трансформатор выдал 150 ампер. При испытаниях сгорел один элетрод ф3 на максимальном токе и… пробило. После этого делаю катушки только с пропиткой. Можно даже провод без эмали, но тогда с промежутками между витками. У нас эмаль провод в розницу не найти, беру жилу в пвх изоляции в магазине, обрезаю и вперед. Кто-то делал промежутки тонкими шнурками между витков – тоже выход. Но у меня и так получилось.
В общем мотаю лучший для меня вариант. Первичка 18 витков в 3 жилы ф1,5 сечением 5,29 в два слоя эмаль проводом без промежутков впритык на двух ш20х28 зазор 0.1 мм, потом оказалось, что этот трансформатор тоже не насыщен. Если он проклеен, не разобрать, то нужно увеличить зазор. Подбирается экспериментально по осциллограммам (загиб плавный, без ступеньки).
Вторичка 6витков 9жил в три слоя провод ф1,5 по 3 жилы в слое, сечение 15,84. Такой трансформатор выдает 100 ампер, не греется, но без пропитки, боюсь что пробьет. Разобрал. Да и мощности маловато. Второй вариант на шести ферритах от твс110пц15, если у кого остались от деревянных телевизоров. Покупать на базаре дорого.
Окно 30 на 20. Мотаю 3 жилы ф1,5 15 витков по 5 витков в 3 слоя, намотка в одну сторону, пропитка эпоксидка, затвердевание каждого слоя в лакоткани с зажимом в тисках в деревянных колодках. Потом витки соединяются последовательно снаружи трансформатора.
Вторичка 5 витков 9 жил в 3 провода в 3 слоя соединение параллельно, все мотаются в одну сторону, пропитывать не стал – работает и так. Зазор 0,15 мм, один слой лакоткани. Такой трансформатор выдал 150 А и еще был не насыщен. Можно было увеличить зазор, но делать так не стал, у меня была одна пара транзисторов. Эксперименты оканчиваются дорого.
Для пускозарядника делаю трансформатор такой: один ш20х28, катушка из гетинакса 0,5. Первичка ф2 18 витков в 2 слоя проводом без эмали с промежутками с заливкой эпоксидкой с затвердеванием в лакоткани каждого слоя. Затем приклеивается гетинакс пластины 0,5 и наматывается вторичка такая: В автомобильном магазине взял трубу медную для газа ф6х1,5 пол метра, расплющил, получилось сечение 2,5х8=20 мм2, намотал три витка. Сделать это можно в тисках с плоскогубцами, с подкладыванием на углах гетинакса. Так сказать формирование катушки. Воздушный зазор между витков можно не замазывать – работает нормально, но конечно лучше лаком, только у меня лака нет. Такой трансформатор выдает 15 вольт, ток больше 150 ампер, поэтому на выходе ставится по два диода 150ebu02.
Дроссели: Один на трех строчниках, двадцать витков провода в стеклоткани сечением 7х2, намотка интересная. Мотается 5 витков на себя соединение снаружи катушки с такими же витками, но они мотаются в другую сторону, потом соединение внутри катушки с третьими витками, снаружи и т д. Получается катушка 20 витков с намоткой в одну сторону. Катушку обмазал лаком.
Другой такой точно, провод – эмаль ф0,35, жил около 100, скручены в жгут 16 витков на железе размером, как силовой трансформатор. Жгут обмотан бумажным скотчем, лакоткани тогда не было, переделывать не стал. Зазор на железе – оргстекло 2мм. Обмотка в трансформатор не вошла, сжал в тисках и склеил. Сюда подходит петля размагничивания от телевизоров.
Прилагаю мои разработки печатных плат для сварочного аппарата: генератор, процессор, ключи для транзисторов irg4bac50w и irg4pc50ud. Скачать их можно в архиве.
На этой схеме питание процессора от крен12, красным – перемычки, цифры 1,2 две микрухи 555 – схема задержки питания, все по бармалею. Схема «бармалея» без изменений, только драйверы на IR2110. Боковинки катушки сделаны не правильно – отрезал, катушка не развалилась, эпоксидка склеила намертво зазор 0,15 1 слой лакоткани. В углу фото катушка с изоляцией лакотканью – пробило после 5 электродов ф2,5. Видно тут около обмоток рядом первичка, соединение последовательно резистор токового трансформатора 4,6 ома, видимо из-за наводок от трансформатора. Плата генератора замазана лаком простым, мебельным. Лак предохраняет от атмосферной влаги и пыли – вентиляторы все гонят внутрь.
Ток зашкаливает 100 А на нагрузке 8 спиралей от 1000 ватт, спирали 2 шт не эквивалент сварки, но для испытаний сгодится. Входные дроссели на кольцах по 8 витков, блок питания готовый, от видеомагнитофона.
Конденсаторов в сумме 2000 мкф. Дроссель 16 витков провод 0,35. Реле какое то из запасов. Сверху трансформатора первичка – 18 витков в 2 слоя в 3 жилы ф1.5, вторичка 3 слоя по 3 жилы ф1,5 по 6 витков параллельно, намотка в одну сторону, зазор 0,1 трансформатор не насыщен, ток 80 А – буду переделывать когда нибудь. Ключи резисторы 2 вт х 7 шт 300 ом, всего 42 ома. Ключи на медных пластинах с диодами под прокладками, генератор драйвер на IR2110 не убиваемый, выдержал сгорание 12-ти транзисторов. Дроссель – 20 витков сечения 2х7 на трех ферритах от строчников. Конденсаторы от русского телевизора, 12 по 100 мкф 350 вольт.
Многооборотный резистор на 10 к – резонанс. Резистор 2к2 – регулятор тока. Холостой ход, плавный спуск со ступенькой – не насыщен трансформатор, надо или уменьшить витки, или увеличить зазор. Резонанс на 40 вольтах, при превышении напряжения синусоида искажается – причина в ненасыщеном трансформаторе. Если схема у вас собрана без ошибок, приступаем к настройке. Сеть должна быть включена через ЛАТР, осциллограф включаем на резонанс. Подключаем на дроссель, как на токовый трансформатор. Через дроссель пропущен провод – плюс силового трансформатора. Осциллограммы и более подробное описание шагов вы можете посмотреть на форуме.
Напряжение поднимаем до 20 вольт – появляется рваная синусоида. Многооборотным резистором синусоиду делаем красивой – это сделать важно, без резонанса – сгорит. Можно поднять напряжение до 40 вольт, если у вас включена нагрузка – на амперметре появляется ток. Подправляем синусоиду. При дальнейшем увеличении напряжения синусоида исказится – это говорит о ненасыщенном силовом трансформаторе, что не страшно, аппарат будет работать.
Еще важный момент – регулятор тока на минимум, поднимаем напряжение примерно на 40, а рост тока должен остановиться, поднимаем напряжение на максимум. А ток все равно 40 А. Если этого нет, надо подобрать ограничивающий резистор 1,6-2,2 ома, как расчет по «бармалею», 100 витков токового трансформатора делим на 50 А – максимальный ток транзистора, и получаем 2 ома резистора. Но у каждого в своей схеме будет отличие. В моей последней, резистор был 4,6 ома.
Регулятором тока добавляем ток до 60 А – это уже сварка, на выходе замыкаем электроды, токовый импульс должен сузиться по горизонтали по осциллографу, если нет, то опять подбираем этот резистор. Этот момент тоже важен. Если этого не сделать, при замыкании электрода ток будет максимальным – транзисторы сгорят сразу. Интересно, что если транзисторы стоят по два в паре, то вылетает только 2 из 4-х, остальные целы, можно продолжить эксперименты. Но для работы лучше поставить всё равно четыре.
Ну все, выходим на улицу и приступим к сварке. Аппарат без корпуса, держак, железка, маска. Включили. Зеленый светодиод показал – все в норме. Регулятор тока на минимум. Пробовали зажечь дугу – не получилось, только искры – это нормально. Выключили, пощупали радиаторы, резисторы, понюхали – все холодное. Добавляем ток, варим, выключили пощупали – ОК. Ставим в корпус и можно обмывать:) Примерно такая моя технология самостоятельного изготовления сварочного инвертора, и она работает! Автор статьи: гнекуцй.
Форум по сварочным аппаратам
- САМОДЕЛЬНЫЙ ТОЧЕЧНЫЙ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ
Делаем сварочный инвертор Barmaley’я. Часть 1-я.
Администратор форумов о сварке
Группа: Модераторы Сообщений: 1133 Регистрация: 17.8.2004 Из: Тольятти Пользователь №: 1622
Все эти схемы имеют одну основу. Поэтому для создания источника питания для ПЛАЗМАТРОНА очень привлекателен вариант изготовления инвертера по схеме Бармалея и после удачного запуска, переделать его под плазматрон, опираясь на схему Кровякова Юрия.
Хочу предложить посетителям форума принять участие в Он-Лайн проекте – Делаем инвертер Barmaley’я. Вместе подумаем над компоновкой, нарисуем необходимые печатные платы, подумаем, что и как лучше сделать. Выслушаем кучу бредовых идей и методом исключения выберем то, что нам подходит. Так скомпонуем народный инвертер, который уже давно завоевал доверие на форуме Master City – ”А кто нибудь пробовал сделать сварочник?”
Ну и заключительным моментом будет переделка этого инвертера под источник питания для плазмы, но это уже потом.
Посмотрите схемы, переварите идею, а я пока подумаю с чего начать.
Администратор форумов о сварке
Группа: Модераторы Сообщений: 1133 Регистрация: 17.8.2004 Из: Тольятти Пользователь №: 1622
Согласен, всегда, прежде чем решиться на что-то, хочется знать, чем это закончится. А закончится не тупым включением в сеть (хотя схема настолько добротна и с запасом, что правильно воспроизведённый сварочник можно смело включать в сеть, без всяких проверок).
Цитата с форума “А кто-нибудь пробовал сделать сварочник?”
Это всё очень примерно, подход нужен творческий. Возможная особенность в том, что балластник вообще не упоминается, всё через к.з.
Администратор форумов о сварке
Группа: Модераторы Сообщений: 1133 Регистрация: 17.8.2004 Из: Тольятти Пользователь №: 1622
Собранные воедино все эти узлы и дадут в конечном итоге сварочный инвертер.
Любителям теории очень полезно будет почитать статьи Александра Гончарова “Начальная школа построения импульсных DC/DC преобразователей” – 5 частей. Эти стати своего рода Библия импульсной схемотехники. В них доступным языком описаны процессы происходящие в инвертерах во время их работы.
Администратор форумов о сварке
Группа: Модераторы Сообщений: 1133 Регистрация: 17.8.2004 Из: Тольятти Пользователь №: 1622
Мои соображения по первому пункту (Входной выпрямитель с конденсаторами):
Диодный МОСТ: Диодный мост ставят марки KBPC3510, KBPC5010 (35 и 50 Ампер соответственно, 1000 Вольт). Мощный, дешёвый, распространённый. В Рунете (где, не помню) читал мнение, что у 35 амперных выводные ножки греются меньше, чем у 50 Амперных. С чем это связано и соответствует ли действительности, не знаю. Я бы поставил KBPC5010 по цене около 2$.
Как собрать самодельный инверторный сварочный аппарат Бармалея?
Время чтения: 10 минут
Сейчас у инверторного сварочного аппарата есть множество сценариев применения: от устройства для соединения металлических деталей до пуско-зарядного аппарата для беспроблемного пуска двигателя в морозный день. Инверторы поистине изменили мир и превратились из дорогой игрушки в полноценный и при этом доступный каждому инструмент. Сейчас инвертор можно найти и в мастерской у профессионального мастера, и в гараже у начинающего сварщика. И этому способствует большой ассортимент в магазине. В продаже представлены аппараты на любой вкус и кошелек.
Тем не менее, мы не рекомендуем покупать самые дешевые инверторы. На наш взгляд, начальная планка — от 100 долларов и выше. Это будет рациональная покупка, и аппарат не потребует скорого ремонта. Но что делать, если сумма в 100$ оказалась для вас слишком серьезной, и вы не готовы тратить половину зарплаты на инвертор, которым будете пользоваться пару раз в году? В такой ситуации вы можете собрать сварочный инвертор своими руками.
Существует множество схем, инструкций и видеороликов по сборке недорого инвертора. В них непросто сходу разобраться даже если вы опытный мастер и разбираетесь в электронике. Поэтому мы предлагаем проверенный временем и множеством сварщиков вариант — самодельный инвертор Бармалея. Самодельный инверторный сварочный аппарат Бармалея известен уже много лет, его испробовали многие сварщики и остались довольны.
В этой статье мы подробно расскажем, какие компоненты мы используем для сборки этого инвертора, предоставим схему, расскажем о принципе работы и обратим внимание на основные особенности. Эта статья не является пошаговым руководством. Мы просто делимся опытом от себя и других мастеров.
Виды инверторных источников сварочного тока
Корпус с вентилятором системы охлаждения.
Принципиальная схема аппаратов инверторного типа Для того чтобы понимать суть работы современного сварочного агрегата, необходимо знать из каких блоков состоит принципиальная схема сварочного инвертора, который обеспечивает энергией дугу короткого замыкания при сварочном процессе.
Оно состоит из 2—4 конденсаторов и дросселя.
Эти ситуации могут происходить по причине недостаточного охлаждения силовых элементов при высокой температуре окружающего воздуха, а также при работе в условиях запылённой или слишком влажной атмосферы. Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Как работает сварочный инвертор Формирование тока большой силы, при помощи которого создается электрическая дуга для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала, — это то, для чего предназначен любой сварочный аппарат. Этот элемент подает на силовую часть сварочного агрегата электроток. Давайте немного подробнее разберемся с описанной схемой.
В условиях повышенной влажности могут возникать утечки, которые также могут привести к неисправности. Электрическая схема инвертора включает в себя следующие обязательные компоненты: Питающий блок.
Важным этапом является решение задачи, связанной с выбором необходимой технологии, оптимизирующей работу силовой части. В устройство входит силовой трансформатор. Для улучшения теплового контакта нужно использовать кремнийорганическую термопасту.
Если он попросту закипает, значит, в схеме есть недочеты и работу лучше не продолжать. Понижение высокочастотного напряжения; 4. Исключительная стабильность напряжения, подаваемого на сварочную дугу, обеспечивается за счет автоматических элементов электрической схемы инвертора. Поэтому в случае ремонта заменять диоды в выходном выпрямителе следует именно быстродействующими. Ремонт сварочного инвертора Ресанта 190А. Не включается .Repair welding inverter 190A Resanta
Общая информация
Инвертора Бармалея — это знаменитый сварочный аппарат, который известен домашним мастерам уже более 15 лет. Свое название он получил благодаря пользователю под ником Бармалей, который как раз и предложил схему этого аппарата на одном из тематических форумов. Схема сварочного аппарата простая и понятная. При этом многие компоненты можно заменять на другие, удорожая или удешевляя изготовление.Главная особенность инвертора Бармалея — это небольшая цена и функциональность. Он надежный и ремонтопригодный. Такой вариант понравится мастерам, не готовым платить от 100 долларов и более за заводской аппарат из магазина.
Самодельные конструкции инверторов
Наиболее распространена так называемая «схема инвертора Бармалея» по никнейму человека, впервые опубликовавшего эту схему на одном из интернет-форумов – Barmaley. Выглядит она так:
Схема инвертора Бармалея
На вход схемы подаётся напряжение электрической сети в 220 вольт. Затем напряжение преобразуется при помощи блока диодов и конденсатора. После этого ток поступает через главный трансформатор инвертора на преобразователь, где при помощи пары полевых транзисторов, вспомогательных транзисторов и ещё нескольких электронных приборов преобразуется в постоянный пульсирующий ток.
На выходе этот ток подаётся к электродам через трансформатор, где сглаживается при помощи дросселя, диодов и конденсаторов. Регулировка осуществляется при помощи отдельного регулировочного блока, где присутствуют несколько микросхем и датчик регулировки.
Такой самодельный инверторный сварочный аппарат, схема которого приведена выше, был собран многими умельцами. При сборке часто используются серийные детали и узлы, а также части от вышедших из строя инверторов. Естественно, электронный прибор большой мощности требует охлаждения.
Оно осуществляется при помощи радиаторов и кулера. Часто в качестве кулера используют кулер от блока питания компьютера или от микропроцессора. Для трансформаторов используется достаточно толстый медный провод. Это и не удивительно – ведь токи, с которыми предстоит работать, достаточно большие, и для них необходимо достаточное сечение проводов.
Можно применять и другие схемы инверторов, однако приведённая выше является достаточно надёжной, опробованной и показала себя хорошо при сварке самыми ходовыми электродами – диаметром 3 и 4 мм.
Принцип работы
Инвертор, собранный по схеме Бармалея, не отличается особым принципом работы. Он питается от однофазной сети с напряжением в 220 В. Получаемый ток выпрямляется, затем сглаживается с помощью конденсаторов. На данном этапе ток постоянный. После сглаживания он подается на транзисторные ключи. Они преобразовывают постоянный ток в переменный.
Переменный ток подается на трансформатор. Он ферритовый, поскольку используется ток высокой частоты, из-за этого можно использовать трансформатор меньших габаритов и соответственно не применять металл. После трансформатора ток подается на понижающий трансформатор. За ними идет выпрямитель и дроссель.
Как видите, принцип работы практически идентичен обычному заводскому инвертору из магазина. Тем не менее, прелесть схемы Бармалея как раз в том, что такой самодельный инвертор можно видоизменять и многократно модифицировать. Что мы и будем делать в этой статье. Существует множество модификаций этого известного аппарата. Мы остановились на самом недорогом и при этом функциональном.
Сравнение самодельного инвертора и трансформатора
Предшественник сварочного инвертора – это сварочный трансформатор.
Сварочный трансформатор
Многие такие устройства применялись при сварке труб. Они имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с инвертором:
- Сварочный трансформатор сделать гораздо проще, для этого надо минимум знаний по электротехнике и несложный расчёт
- Трансформатор такой же мощности превосходит инвертор по весу в 3-5 раз.
- В трансформаторе больше дорогостоящей меди, но по себестоимости изготовления он всё-таки дешевле инвертора.
- Существуют проблемы с регулировкой по силе тока – регулировка осуществляется за счёт изменения напряжения трансформатора.
- При проектировании трансформатора можно легко перешагнуть за безопасные значения по напряжению, и электрический прибор станет опасным для сварщика.
- Точно также можно ошибиться при сборке инвертора, и он также может быть опасным. Но если всё сделано правильно – он более безопасен, чем трансформатор, у которого из-за проблем с регулировкой могут возникнуть переходы за границы допустимого напряжения.
- Хороший сварочный трансформатор рассчитывают по т. н. «кривой напряжения и тока», чтобы получить приемлемые параметры на выходе
- Инвертор позволяет регулировать силу тока в более широких пределах. Трансформатор позволяет работать только с ограниченным набором электродов.
- По габаритам трансформатор также больше инвертора.
- Трансформатор имеет более низкий КПД и сильнее греется.
- Разжечь дугу сварки от трансформатора гораздо сложнее, чем даже от самого плохого инвертора – прилипает электрод.
В общем, если нет желания разбираться в электронике, можно рекомендовать сделать сварочный трансформатор вместо инвертора. В любом случае, это самый дешёвый вариант, хотя и не самый удобный.
Особенности сборки
В этой статье мы не будем подробно объяснять каждый шаг: что, куда и зачем. Поскольку в интернете все сказано уже до нас и даже есть наглядные видеоролики. Мы расскажем об особенностях сборки и тех компонентах, которые мы несколько видоизменили, чтобы получить нужные нам характеристики. Материал создан на основе опыта одного из мастеров.
Силовые ключи
Для начала о силовых ключах. В схеме Бармалея рекомендуется использовать ключи типа IRG4PC50U. Но мы заменили их на ключи IRGP4063DPBF, они современнее и надежнее. Также вместо стабилитрона типа КС213Б мы использовали два встречно включенных стабилитрона по 15 Вольт каждый. Мощность — 1.3 Вт. Замена обусловлена тем, что КС213Б могут сильно нагреваться. Больше никаких изменений. Остальные компоненты мы брали из схемы.
Силовой трансформатор
Теперь о силовом трансформаторе. Его мы намотали на готовый сердечник типа E70/33/32 (или B66371-G-X187, N87) от производителя EPCOS. Мы не видим причин делать сердечник самому, поскольку готовый стоит не так уж дорого. Наматывали так: сначала намотали половину витков для первичной обмотки, потом намотали всю вторичную обмотку, а после этого домотали вторую половину витков на первичной обмотке.
На первичной и на вторичной обмотке использовали одинаковые провода. Выбрали диаметр 0.6 мм. На первичную обмотку наматывали 18 витков. 9 витков на первый ряд и 9 витков на второй. Не забывайте делать изоляцию между слоями. Для изоляции можно использовать обычную бумагу для кассовых аппаратов. Вариант недорогой и действенный. Также каждый слой нужно пропитать эпоксидной смолой.
При желании первичную обмотку можно намотать проводами с диаметром 1.2 мм или 0.4 мм. Тогда вам придется сделать либо больше, либо меньше витков. И провести дополнительные расчеты. Но если вы впервые собираете аппарат, то лучше пользуйтесь нашими первоначальными рекомендациями.
Также мы рекомендуем и первичку, и вторичку обмотать малярным (строительным) скотчем. Это необходимо для дополнительной изоляции. При намотке помечайте концы проводов. Так вам будет проще все собирать воедино. Также вам будет проще проводить фазировку. А если фазировку сделать неправильно, то ваш аппарат задействует лишь 50% своего потенциала.
При сборке учитывайте микрозазор между половинками сердечника. С крайних кернов нужно положить прокладку, сделанную из той же кассовой бумаги. Все нужно крепко стянуть и склеить. Дополнительно всю эту конструкцию можно покрасить баллончиком и сверху покрыть лаком.
Ограничители заряда конденсаторов
Перейдем к ограничителям заряда конденсаторов. У аппарата Бармалея по умолчанию используется два резистора, по 30 Ом каждый, с мощностью 5 Вт. Эти резисторы мы не стали менять, они отлично справляются с функцией зарядки конденсаторов. После зарядки питание можно подать напрямую благодаря реле.
Техника безопасности
Большинство наверняка пропустит этот раздел, но мы все же расскажем об основных правилах безопасности. Поскольку есть мастера, которые надеются на чудо, когда выполняют сборку аппарата с нарушением всех норм. А чудо порой не происходит…
Прежде всего, не проводите сборку и ремонт аппарата в помещении с повышенной влажностью. И ни в коем случае не трогайте регуляторы, вилку включения, сам аппарат, если у вас мокрые руки. Это элементарное правило, которым многие пренебрегают и затем сильно жалеют об этом. Вы должны знать, что 100 миллиампер уже достаточно для смертельного случая. А сварочный аппарат способен генерировать куда большое значение. И в лучшем случае все закончится пожаром. О худшем раскладе вы можете додуматься самостоятельно.
Кстати, о пожаре. Если по несчастливой случайности ваш аппарат загорится, то не смейте тушить его и окружающие вещи водой. Это в случае, когда аппарат включен в розетку и у вас нет возможности выключить его. Поэтому имейте рядом небольшой порошковый или углекислотный огнетушитель. Но если у вас есть возможность быстро все обесточить, то лучше сделать это и потом тушить пожар.
Если при первом включении аппарата вы видите, что он искрится или дымится, то естественно выключите его и не используйте. Именно по этой причине не стоит сразу паковать всю «начинку» в корпус. Сначала проведите все испытания. Также заземлите аппарат, не игнорируйте этот этап.
Редко кто задумывается об инструменте, который использует. Но ведь и его необходимо изолировать. Не важно, что у вас в арсенале: пассатижи, отвертки или кусачки. Все ручки должны быть изолированы материалом, который не проводит ток. У большинства инструментов изоляция есть по умолчанию. Но если вы используете, скажем, обычные металлические кусачки, то хотя бы перемотайте ручки изолентой.
И не используйте треснувшие/лопнувшие/старые инструменты. Они редко становятся причиной печальных последствий, но случаи бывали. Не испытывайте судьбу. Соблюдайте эти простые правила и берегите свое здоровье. А если ваш сосед десять лет чинит электроприборы и ни одно из правил не соблюдает, то это не значит, что вы должны поступать так же.
