Саморобний або промисловий міні зварювальний апарат для будинку

У домашньому господарстві потужний зварювальний апарат потрібен не завжди. Для радіоаматорів, ювелірних справ майстрів і інших представників точних професій цілком достатньо купити або зробити власний міні зварювальний апарат. Та й самі потреби майстра дуже часто вимагають застосування саме малих потужностей, струмів і робочих зварювальних площ.

зміст

Так як вітчизняна промисловість приділяє не надто багато уваги цьому питанню, багато умільці розробляють свої, часом унікальні пристрої та прилади, що дозволяють вести зварювальні роботи малими струмами, працювати з тонкими і надтонкими матеріалами.

Апарат для зварювання на малопотужному трансформаторі

Для малопотужних зварювальних робіт можна скористатися звичайним знижувальним міні трансформатором з первинної обмоткою 220 В і з вторинною обмоткою 6-42 В, з струмом на II обмотці не менш, ніж 1А. Як електрод використовується звичайний графітовий стрижень від простого олівця або пальчикової батарейки.

Для зварювання служить графітовий стрижень – в залежності від площі деталей, що зварюються. Робочий кінець стержня заточується, а для власника графітового електрода можна взяти звичайний щуп-крокодил. Таким електродом найкраще зварювати мідну або залізну дріт невеликого діаметра (0,8-2,5 мм).

У місці зварювання дроту скручуються в джгут і з’єднуються з висновком II обмотки саморобного трансформатора. Графітовий зварювальний електрод з’єднується з іншим висновком вторинної обмотки трансформатора, і при контакті метал плавиться, тут же застигаючи у вигляді краплі. При роботі стрижень буде зменшуватися, тому його необхідно постійно заточувати.

Варіанти апаратів і міні-інверторів для зварювання

Найпопулярніший у домашніх майстрів варіант міні апарату – схема, зібрана на звичайних дросселях від люмінесцентних ламп. Такий зварювальний інвертор працює на постійному струмі і використовується при зварювальних роботах малими струмами для тонколистових деталей і конструкцій, наприклад, покрівельні роботи, ремонт автомобілів. Чим привабливий інвертор на постійному струмі? Більш стабільна дуга, стійкий розпал, можна працювати струмом будь-якої полярності.

Можливість зварювання електродним дротом без захисної обмазки і будь-якими електродами (постійного або змінного струму). Особливість такого апарату – підвищена напруга Uxx на вторинній обмотці (70 – 85 В). Щоб отримати напруга постійного струму, не використовуються складні транзисторних-тиристорні схеми – достатньо звичайного діодного моста, діоди якого для збільшення потужності забезпечуються охолоджувальними радіаторами, зазвичай з алюмінію.

У такій схемі дросель служить для згладжування пульсацій синусоїдальної напруги. Дросель може бути і саморобним, і містити, наприклад, 10-20 витків мідного дроту круглого або прямокутного перерізу S = 30-35 мм 2. Намотати дросель можна на будь-якому зручному за розміром осерді.

Електрозварювальні схеми

Якщо майстер хоче організувати плавне регулювання зварювального струму, то тут потрібно використовувати схему з потужними тиристорами (наприклад, Т160, Т200). Такі схеми можна використовувати не тільки в зварювальних роботах, а й для інших побутових цілей. Так як діапазон регулювання Uxx становить 10-90%, то таким зварювальним міні апаратом можна заряджати малопотужні акумулятори, батарейки, підключати побутові електроприлади, які не потребують стабільного постійної напруги.

Саморобний зварювальний інвертор постійного струму

Такий інвертор збирається по кілька іншим принципом – в його принциповій схемі використовуються тиристори й польові транзистори, що забезпечують плавність регулювання струму і захист від перевантажень напруги. Саморобний інвертор, зібраний по цій схемі, можна вважати ідеальним варіантом при самостійній збірці. Такий зварювальний агрегат має такі характеристики:

  1. Зварювальний струм регулюється в діапазоні 40-130 А при мережевій напрузі 220 В з частотою 50 Гц.
  2. Uxx – 90 В, Imax – 20 А.
  3. Можна використовувати електроди до 3 мм діаметром.
  4. Час навантаження від загальної роботи інвертора (температура повітря 25 ° С): Iвих 100A – 60%, Iвих 130 А – 40%.
  5. Розміри, мм – 350 х 180 х 105.
  6. Важить інвертор близько 5 кг.

Інвертор працює на постійному струмі, тип регулювання – плавна (резистор R1). Саморобний інвертор може працювати з металом товщиною до 3 мм, при цьому зварювальний струм не буде перевищувати 10 А. Чи включається інвертор з ручки держателя електрода. Такий спосіб включення підвищує електробезпека робіт і забезпечує миттєве підвищення зварювального струму до робочого значення. Цей прийом дозволяє стабілізувати розпал дуги і забезпечити її стійке горіння. При роботі на зворотній полярності можна зварювати тонколистовий метал (0,8-1,2 мм).

Як зібрати імпульсний інвертор

Досить потужний міні інвертор імпульсного типу можна зробити на ферритовом трансформаторі тороїдального перетину. Застосування фериту значно зменшує розміри апарату, так як в феритових сплавах втрати струму, напруги та індукції мінімальні.

При виготовленні пристрою обмотки дроселя необхідно намотувати на всю ширину каркаса – таке виконання дозволяє домогтися більш стійкої роботи при перепадах вхідної напруги при будь-яких зовнішніх температурах. Для складання основних вузлів імпульсного інвертора будуть потрібні:

  1. Трансформатор тороїдального перетину на 41 Гц.
  2. Ферітовий дросель тороїдального перетину.
  3. Мідну пластину і ізолента.
  4. Алюмінієвий радіатор для охолодження елементів конструкції.

Вторинна обмотка в імпульсному апараті для зварювання намотується рівномірно, в кілька шарів, по всій площі заліза. Дросель на ферритовом осерді приєднується до первинної і вторинної обмоток трансформатора.

Охолоджується саморобний імпульсний інвертор через звичайний комп’ютерний радіатор від мікропроцесора – його площа охолодження оптимальна по споживанню електроенергії та потужності. Алюмінієвий дріт для імпульсного трансформатора використовувати не можна – в ньому відбуваються великі втрати, і питомий опір алюмінію менше, ніж міді, тому буде потрібно більше витків обмотки.

Важливо: стабільна і робота безперебійна робота інвертора залежить від діаметра дроту в обмотках. Наприклад, при використанні дроту діаметром більше 0,5 мм утворюється скін-ефект, що негативно впливає на роботу побутової електротехніки. Маса імпульсного інвертора – 5-10 кг, робочий зварювальний струм – 30-150 А.

Інвертор на IGBT транзисторах

Зварювальний інвертор на IGBT напівпровідникових приладах працює на більшій частоті (до 85 кГц), тому його ККД набагато вище, а вага апарату – набагато нижче, ніж у звичайних пристроїв. Температурний захист від перегріву у IGBT-інверторів спрацьовує при 90 ° С – у звичайних пристрої постійного струму цей поріг становить н вище 60 ° С. Таким чином, збільшується час безперервної роботи агрегату.

Багато зварювальники та домашні умільці вважають, що ремонтопридатність IGBT-інверторів набагато вище, так як їх принципова схема має менше деталей, вона набагато компактніше і надійніше. Але багато компаній-виробників в гонитві за компактністю роблять таку складну компоновку приладу, що при ремонті до деяких деталей практично неможливо дістатися.

Інвертор для зварювання, який працює на базі IGBT транзисторів, може забезпечити практично будь-який режим зварювання, тому його вважають за краще професійні зварювальники. Захист таких апаратів дуже надійна – в неї входять термодатчики, автоматичні запобіжники, схеми для відключення агрегату при коливаннях вхідної напруги, і т.д.

Всі апарати на IGBT транзисторах стабільно працюють при коливаннях напруги в діапазоні 170-250 В. При стрибку напруги в більшу сторону спрацьовує варисторних захист – варістор просто розсипається від перевантаження, і ремонт зварювального апарату зводиться тільки до заміни самого варистора.

Ссылка на основную публикацию