Зварювальні апарати постійного та змінного струму. Зварювальний апарат постійного струму – порівнюємо з конкурентами

Зварювання постійним струмом (TIG DC)— це один із видів аргонодугового зварювання, який використовується для якісного з'єднання більшості металів, які не утворюють у процесі розплавлення тугоплавкою оксидної плівки на поверхні виробу.

Принцип роботиапаратів для зварювання постійним струмом (TIG DC) заснований на широтно-імпульсній модуляції або PWM. Інверторна схема представлена потужними транзисторами, які випрямляють напругу мережі та перетворюють його на змінну високочастотну напругу до 100 КГц. Далі напруга надходить на первинну обмотку трансформатора, а з вторинної обмотки високочастотна змінна напруга перетворюється на постійну.

Зварювальні TIG-апарати можуть виконувати зварювання як при "прямій", так і при "зворотній" полярності. "Пряма" полярність застосовується для високоякісного зварювання виробів з титану, високолегованої сталі та інших металів. При «прямій» полярності відбувається мінімальний розігрів електрода і максимальне проплавлення металу, що обробляється. При зворотній полярності TIG-апарати дозволяють за допомогою катодного розпилення видаляти оксидну плівку (Al2O3), яка утворюється в процесі зварювання алюмінію та інших тугоплавких металів. Однак в цьому випадку за рахунок сильного нагрівання електрода відбувається швидке вигоряння електрода вольфрамового.

Порушення дуги при роботі апаратами TIG DC відбувається між металом та вольфрамовим електродом, на який подається зварювальний струм. При цьому через спеціальні сопла в TIG-пальнику в зону зварювання подається захисний газ (аргон), який створює оболонку та виключає вплив атмосфери на формування шва.

Сучасне зварювальне обладнання серії TIG DC застосовується для обробки виробів з високолегованих та нержавіючих сталей, вуглецевих та середньолегованих сталей, титану та міді, цинку, сплавів на їх основі та інших металів.

Універсальні TIG DC апаративикористовуються для ремонтних та виробничих робіт, у сфері будівництва, при виготовленні систем вентиляції та опалення, у хімічній та харчовій промисловості, у станкобудуванні, при виробництві трубопроводів тощо.

Переваги зварювання постійним струмом (TIG DC):

висока якість зварювального з'єднання;
відсутність розбризкування металу;
можливість виконувати зварювання у будь-якому просторовому положенні;
відсутність шлакових утворень;
практично не потрібне доопрацювання шва;
відмінний візуальний контроль за зварювальною дугою та формуванням шва.

Недоліки зварювання постійним струмом (TIG DC):

потрібен досвід у зварюванні;
складність зварювання поза приміщеннями при сильному вітрі чи протягу;
використання газового балона із аргоном;
низька продуктивність.

Зварювання – це простий та надійний спосіб з'єднання нероз'ємного металу. Зварювальні роботи проводяться за допомогою спеціального обладнання, починаючи від мікроелектроніки та закінчуючи важкою конструкцією.

На сьогоднішній день зварювання здійснюється із застосуванням постійної та змінної напруги. У зварювальних установках змінного струму основним елементом використовують трансформатор будь-якої споруди. А у зварювальних приладах із постійною енергією потоку застосовуються силові випрямні блоки. Правильно обрані електрозварювальні електроди – запорука якісної роботи.

Що таке змінний струм у зварюванні

Змінна напруга отримала свою назву, оскільки потік електронів безперервно змінює напрямок свого руху. Під час зварювального процесу із споживанням змінного струму дуга безперервно «скаче». Відбувається це через регулярне відхилення від осі зварювальної дуги. Звичайно, це позначається на якості шва, що вийшов. У результаті рубець широкий, а в місці з'єднання утворюються крапельки металу. Якщо дуга згасне, відновити запалювання можна за допомогою підвищення напруги.

При цьому обладнання для електрозварювання зміною, має свої переваги:

Проста конструкція.
Великий робочий ресурс.
Можна регулювати силу зварювального струму.

Трансформатори, як і раніше, користуються своєю популярністю.

Зварювання із застосуванням постійного струму

Зварювальні апарати на стоянці підтримує 2 режими роботи - процес з'єднання з прямою та зворотною полярністю. Користуючись такими установками необхідно регулярно стежити за режимом роботи, оскільки одні метали схоплюються на прямий, інші на зворотній полярності.

Найбільш широко застосовується пряма полярність. Зварний кратер виходить глибоким та вузьким. Подача тепла зменшується, швидкість проходу зростає. Застосовується для нарізки металу, має стабільну дугу, у результаті утворюється якісне з'єднання. Використовується під час роботи зі сталлю, товщиною. від 4 мм. Більшість матеріалів зварюються саме на прямій полярності.

Зворотна полярність застосовується для з'єднання тонких металів середньої товщини. Електрозварювальний шов не глибокий, але досить широкий. За цієї полярності не можна користуватися електродами, які чутливі до перегріву.

Основними перевагами зварювання з постійною напругою є:

Відсутність бризок розплавленого металу.
Стійкість дуги електричного струму.

Відмінності електродів постійного струму та змінного

Електроди умовно не відрізняються. Але постійний потік енергії не підходить для з'єднання змінним струмом. Електрозварювальні матеріали, які розраховані для зміни, успішно застосовуються і для електрозварювання за допомогою постійної електрики. Електроди, що утворюються, експерти називають універсальними.

Універсальні електроди характеризуються:

Хорошою та стабільною дугою, яка навіть повторно легко запалюється.
Об'ємним виробленням роботи.
Висока рентабельність.
Невеликим ступенем розбризкування.
Хорошим відділенням домішок.
Можливістю доброякісно зварити забруднені, окислені, іржаві та вологі матеріали.
Найпростішими вимогами до влаштування та працівника.

Особливістю універсальних електрозварювальних електродів є можливість виготовляти з'єднання металевих виробів, навіть якщо є. велика відстань між частинами металів. Вони відмінно підходять для електрозварювання коротких швів та точкового прихвату.

Порівнюючи зварювання на постійній і змінній напрузі, переваг більше у апаратів із постійним потоком енергії. Економляться зварні матеріали, тому що розбризкування мінімальне. Постійку просто і легко використовувати в роботі, застосовується для тонкостінних виробів. Вплив кліматичних умов не впливає на стійкість дуги, забезпечуючи високу продуктивність. Всі ділянки на споруді проварюються, у результаті фахівець отримує якісний та акуратний рубець.

Пристрій із зміною забезпечує гарна якість з'єднання, простоту та зручність зварювального процесу. Обладнання, яке працює на даному виді напруги, коштує набагато дешевше.

Основною відмінністю змінної та постійної електрики є те, що на електрод під час роботи подається струм або змінно з частотою 50 Гц або постійно. У конструкції зварювального апарату постійного потоку є випрямлячі у вигляді діодів, які випрямляють електрику на виході та створюють знакопостійне пульсуюче значення. Сучасні напівпровідникові випрямлячі гарантують високу результативність та високий показник корисної дії. Отже, якісніше зварювання вийде із застосуванням постійного потоку. Як показала практика, електроди перемінки - минуле століття.

Зварювальний струм – найголовніший параметр, від якого залежить якісне з'єднання. Підбирати діаметр електрода необхідно з урахуванням товщини металу. І відштовхуючись від його діаметра, виставляється електрика. Цю інформацію можна знайти на упаковці. Точних та конкретних налаштувань напруги немає – кожен майстер орієнтується на свої почуття та виставляє потрібний параметр напруги.

У спеціальних магазинах дуже широкий вибір електродів для дугового електрозварювання. Купуючи, звертайте увагу на якість продукції та наявність ліцензії.

Постійного та змінного струму своїми руками не забере багато часу та сил.

Головна умова його створення – чітке уявлення про те, які саме зварювальні роботи воно має виконувати та інструкція.

Щоб проводити зварювання, необхідний пристрій, який працює від змінного та постійного струму.

Апаратом струму зварюють тонкі металеві листи. Цей метод зварювання не вимагає застосування певного виду електрода, а дріт може бути і без керамічної обмазки.

Схема зварювального апарату складається із 5 частин. Ланцюжок струму проходить через зварювальний апарат, спочатку потрапляючи у трансформатор.

Звідти струм надходить у випрямляч, діоди якого перетворюють змінний струм на постійний, і дросель. Останні елементи протікання струму – держак та електрод.

Приєднання тримака електрода до випрямляча здійснюється за допомогою дроселя. Так згладжується пульс напруги.

Дросель - це котушка з проводами з міді, що намотується на сердечник. А випрямляч – це деталь апарату, з'єднана із трансформатором через вторинну обмотку.

До мережі підключається трансформатор – головна деталь апарату. Його можна або спеціально придбати, або скористатися раніше експлуатованим, але придатним трансформатором.

Він за законом Ома перетворює напругу змінного струму.

Так показник напруги, що виробляється на вторинній обмотці, знижується, але при цьому в 10 разів збільшується сила струму. Зварювання відбувається при силі струму 40 ампер.

Електричний ланцюг замикається в той момент, як з'являється дуга між електродом і шматками металу, що зварюються.

Дуга має горіти стабільно, тоді зварний шов буде виконаний якісно. У встановленні потрібного характеру горіння допоможе регулятор потужності електричної енергії.

Найпростіша схема агрегату

Краще, якщо електрична схема агрегату буде найпростішою.

Простий у складанні апарат, зібраний своїми руками, треба підключати до мережі з напругою змінного струму 220 Вольт.

Напруга 380 Вольт потребує більш складної конструкції зварювального апарату.

Найпростіша схема – це схема для імпульсного способу зварювання, який вигадали радіоаматори. Таке зварювання застосовується, щоб прикріпити дроти до плати з металу.

Щоб спорудити цей пристрій своїми руками, не потрібно робити нічого складного, потрібно лише пара проводів і дросель. Дросель можна вийняти з люмінесцентної лампи.

Регулятор сили струму можна замінити плавкою вставкою. Проводами краще запастись у великій кількості.

Щоб підключити електрод до плати, береться дросель. Електродім може послужити затискач типу «крокодил». Готовий агрегат потрібно під'єднати до мережі, застромивши в розетку вилку.

Затискачем, пов'язаним з проводом, потрібно швидко торкнутися ділянки, що зварюється на платі.

Так з'являється зварювальна дуга. Під час її виникнення існує небезпека, що згорять запобіжники, які розташовані в електрощиті.

Від цієї небезпеки запобіжники оберігає плавка вставка, що згорає швидше.

У результаті провід залишається, як і раніше, привареним до свого місця.

Такий пристрій постійного струму – це і є найпростішим зварювальним апаратом. З держаком електрода він з'єднується проводами.

Але працювати з ним можна тільки в домашніх умовах, оскільки дана схема позбавлена важливих деталей - випрямляча і регулятора струму.

Комплектація агрегату для зварювання

У порівнянні з традиційними апаратами трифазний агрегат інверторного типу компактний, зручний у використанні, надійний. Лише один нюанс змушує задуматися під час покупки – чимала ціна.

Навіть поверхневі підрахунки підказують, що змайструвати зварювальний апарат власноруч вийде дешевше.

Якщо підійти до вибору потрібних елементів з усією серйозністю, то саморобний інструмент зварювання прослужить тривалий період часу.

Взагалі схема зварювального апарату складається з трьох блоків: блоку випрямляча, блоку живлення та блоку інвертора.

Саморобний апарат постійного та змінного струму можна укомплектувати так, що він може бути легким на вагу та мати невеликий розмір.

Саморобний зварювальний апарат легко споруджують своїми руками, користуючись доступними для всіх предметами.

Всі необхідні для створення зварювального агрегату деталі є в електричній техніці або приладах, де деякі елементи відмовили в роботі.

Можна зробити простий регулятор струму з частини нагрівальної спіралі, яка використовується в електричній плиті.

Якщо якісь необхідні деталі взагалі не вдалося знайти, то нічого страшного – їх можна зробити своїми руками.

Шматок мідного дроту може бути матеріалом для створення такого важливого елемента зварювального агрегату постійного та змінного струму, як дросель.

Саме для його збирання знадобиться магнітопровід, який має старий пускач. Ще потрібні 2-3 дроти з міді з перетином 0,9 - і ви зможете отримати дросель.

Трансформатором для агрегату зварювання може стати автотрансформатор або та сама деталь, вилучена зі старої мікрохвильової печі.

Дістаючи з неї необхідний елемент, потрібно бути акуратнішим, щоб не зіпсувати первинну обмотку.

А вторинну так і так доведеться переробити, кількість нових витків залежить від того, якою потужністю конструюється агрегат.

Випрямляч збирають на платі, виконаній або з гетинаксу, або з текстоліту.

Діоди для випрямляча повинні відповідати вибраній потужності агрегату. Щоб вони охолоджувалися, використовують радіатор із сплаву алюмінію.

Послідовне складання всіх деталей

Всі елементи агрегату для зварювання повинні розташовуватися на базі з металу або текстоліту на своїх місцях.

За правилами випрямляч межує з трансформатором, а дросель знаходиться на одній платі з випрямлячем.

Регулятор струму встановлюють на панель управління. Сам каркас для конструкції агрегату створюється із листів алюмінію, для цього підійде і сталь.

Також можна скористатися вже готовим корпусом, який раніше захищав вміст системного блоку комп'ютера або осцилографа. Головне, він має бути міцним та твердим.

На великій відстані трансформатора розміщують плату з тиристорами. Також не близько до трансформатора встановлюють випрямляч.

Причина такого розташування – сильне нагрівання трансформатора та дроселя.

Тепло від дроселя відводять тиристори, що встановлюються на алюмінієвих радіаторах. Вони зводять нанівець навіть теплові хвилі, що походять від проводів.

До зовнішньої панелі прикріплюють тримач електрода, а до задньої – провід з вилкою для підключення агрегату до побутової мережі.

Як зібрати своїми руками агрегат для зварювання демонструє відео в нашій статті.

У жодному разі не можна фіксувати елементи агрегату впритул один до одного, так вони повинні піддаватися обдуву.

На сторонах каркаса необхідно зробити дірочки, звідки надходитиме повітря. Це необхідно і для встановлення системи охолодження.

Якщо агрегат для зварювання постійно знаходиться на тому самому місці, то з ним навряд чи щось трапиться.

Довгий час зможе працювати регулятор струму, якщо точніше його ручка, зафіксована на зовнішній стінці.

Але переносні міні інвертори, які беруть на виїзні роботи, можуть зазнавати механічних ударів. В основному від цього страждає корпус виробу, але існує ризик відпадання дроселя.

Виріб зібрано – час перевірити, як воно функціонує. При тестуванні роботи агрегату для зварювання не можна скористатися тимчасовими проводами.

Перевіряти виріб потрібно вже зі штатними контактними кабелями.

Під час першого підключення до мережі дивляться на регулятор сили струму. Важливо простежити, чи залишилося незафіксованих деталей.

Якщо агрегат справний і позбавлений дефектів, можна приступати до зварювання на різних режимах.

20 років тому на прохання товариша збирав йому надійний зварювальник для роботи від мережі 220 вольт. До цього у нього були проблеми з сусідами через просідання напруги: був потрібний економний режим з регулюванням струму.

Після вивчення теми у довідниках та обговорення питання з колегами підготував електричну схему управління на тиристорах, змонтував її.

У цій статті на основі особистого досвіду розповідаю, як зібрав та налаштував зварювальний апарат постійного струму своїми руками на базі саморобного тороїдального трансформатора. Вона вийшла у вигляді невеликої інструкції.

Схема та робочі ескізи в мене залишилися, але фотографії навести не можу: цифрових апаратів тоді не було, а товариш переїхав.

Універсальні можливості та завдання

Товаришу був потрібен апарат для зварювання та різання труб, куточків, листів різної товщини з можливістю роботи електродами 3÷5 мм. Про зварювальні інвертори на той час не знали.

Зупинилися на конструкції постійного струму як більш універсальної, що забезпечує якісні шви.

Тиристорами прибрали негативну напівхвилю, створивши пульсуючий струм, але згладжування піків до ідеального стану займатися не стали.

Схема управління вихідним струмом зварювання дозволяє регулювати його величину від невеликих значень для зварювання до 160-200 ампер, необхідних при різанні електродами. Вона:

виготовлена на платі з товстого гетинаксу;
закрита діелектричним кожухом;
змонтована на корпусі з виведенням рукоятки регулювального потенціометра.

Вага та габарити зварювального апарату порівняно із заводською моделлю вийшли меншими. Розмістили його на невеликому візку з коліщатками. Для зміни місця роботи одна людина вільно перекочувала його без особливих зусиль.

Провід живлення через подовжувач підключали до вхідного електричного щитка, а шланги для зварювання просто намотували на корпус.

Проста конструкція зварювального апарата постійного струму

За принципом монтажу можна виділити такі частини:

саморобний трансформатор для зварювання;
ланцюг його живлення від мережі 220;
вихідні зварювальні шланги;
силовий блок тиристорного регулятора струму з електронною схемою управління імпульсної обмотки.

Імпульсна обмотка III розташована в силовій зоні II і підключається через конденсатор С. Амплітуда і тривалість імпульсів залежать від співвідношення числа витків в ємності.

Як зробити найзручніший трансформатор для зварювання: практичні поради

Теоретично можна використати будь-яку модель трансформатора для живлення зварювального апарату. Головні вимоги щодо нього:

забезпечувати напругу запалювання дуги на холостому ході;
надійно витримувати струм навантаження під час зварювання без перегріву ізоляції від тривалої роботи;
відповідати вимогам електричної безпеки.

Насправді мені зустрічалися різні конструкції саморобних чи заводських трансформаторів. Проте, всі вони вимагають проведення електротехнічного розрахунку.

Я вже давно користуюся спрощеною методикою, що дозволяє створювати досить надійні конструкції трансформатора середнього класу точності. Цього цілком достатньо для побутових цілей та блоків живлення радіоаматорських пристроїв.

Вона описана у мене на сайті у статті Це усереднена технологія. Вона не потребує уточнення сортів та характеристик електротехнічної сталі. Ми їх зазвичай не знаємо та врахувати не можемо.

Особливості виготовлення сердечника

Умільці роблять магнітопровід з електротехнічної сталі всіляких профілів: прямокутного, тороїдального, здвоєного прямокутного. Навіть мотають витки дроту навколо статорів згорілих потужних асинхронних електродвигунів.

У нас була можливість користуватися списаним високовольтним обладнанням з демонтованими трансформаторами струму та напруги. Взяли від них смуги електротехнічної сталі, зробили з них два кільця - бублик. Площа поперечного перерізу кожного за розрахунками становила 47,3 см2.

Їх ізолювали лакотиканням, скріпили бавовняною стрічкою, утворивши фігуру вісімки, що лежить.

Зверху посиленого ізоляційного шару стали мотати провід.

Секрети обмотки живлення

Провід для будь-якого ланцюга має бути з гарною, міцною ізоляцією, розрахованою на тривалу роботу при нагріванні. Інакше під час зварювання вона просто згорить. Ми виходили із того, що було під рукою.

Нам дістався провід із ізоляцією лаком, закритою зверху тканинною оболонкою. Його діаметр - 1,71 мм замалий, але метал - мідь.

Оскільки іншого дроту просто не було, то стали обмотку живлення робити з нього двома паралельними магістралями: W1 та W'1 з однаковим числом витків – 210.

Бублики сердечника монтували щільно: так вони мають менші габарити та вагу. Однак, прохідний переріз для проведення обмоток також обмежений. Монтаж утруднений. Тому кожну напівобмотку живлення рознесли на свої кільця магнітопроводу.

У такий спосіб ми:

удвічі збільшили поперечний переріз дроту обмотки живлення;
заощадили місце усередині бубликів для розміщення силової обмотки.

Вирівнювання дроту

Отримати щільну намотування можна лише з добре вирівняної жили. Коли ми знімали дріт зі старого трансформатора, то він вийшов викривленим.

Прикинули в думці необхідну довжину. Звісно ж її не вистачило. Кожну обмотку довелося робити з двох частин і зрощувати гвинтовим затиском прямо на бубліці.

Провід розтягли на вулиці по всій довжині. Взяли до рук пасатижі. Затиснули ними протилежні кінці і потягли з силою у різні боки. Жила вийшла добре вирівняною. Скрутили її каблучкою з діаметром близько метра.

Технологія намотування дроту на тор

Для обмотки живлення ми використовували метод намотування ободом або колесом, коли з дроту робиться кільце великого діаметру і заводиться всередину тора обертанням по одному витку.

Цей же принцип використовується при надяганні кільця, наприклад, на ключ або брелок. Після того, як колесо заведено всередину бублика, його починають поступово розкручувати, укладаючи і фіксуючи провід.

Цей процес добре показав Олексій Молодецький у своєму відеоролику «Намотка тора на обід».

Ця робота важка, копітка, вимагає посидючості та уваги. Провід треба щільно укладати, рахувати, контролювати процес заповнення внутрішньої порожнини, вести запис намотаної кількості витків.

Як мотати силову обмотку

Для неї ми знайшли мідний провід відповідного перерізу - 21 мм2. Прикинули довжину. Вона впливає на кількість витків, а від них залежить напруга холостого ходу, необхідна для гарного запалення електричної дуги.

Зробили 48 витків із середнім висновком. Разом вийшло на бублику три кінці:

середній – для прямого підключення «плюсу» до зварювального електрода;
крайні – на тиристори і після них на масу.

Оскільки бублики скріплені і вже по краях кілець змонтовані обмотки живлення, то намотування силової ланцюга виконували методом «човника». Вирівняний дріт склали змійкою та просовували для кожного витка через отвори бубликів.

Відпаювання середньої точки виконали гвинтовим з'єднанням з його ізоляцією лакотканню.

Надійна схема управління зварювальним струмом

У роботі беруть участь три блоки:

стабілізованої напруги;
формування високочастотних імпульсів;
поділу імпульсів на ланцюги керуючих електродів тиристорів.

Стабілізація напруги

Від обмотки живлення трансформатора 220 вольт підключений додатковий трансформатор з напругою на виході 30 В. Воно випрямляється діодним мостом на основі Д226Д і стабілізується двома стабілітронами Д814В.

В принципі тут може працювати будь-який блок живлення з аналогічними електричними характеристиками струму та напруги на виході.

Імпульсний блок

Стабілізована напруга згладжується конденсатором С1 і подається на імпульсний трансформатор через два біполярні транзистори прямої та зворотної полярності КТ315 і КТ203А.

Транзистори генерують імпульси первинну обмотку Тр2. Це імпульсний трансформатор тороїдального типу. Він виконаний на пермале, хоча можна використовувати і феритове кільце.

Намотування трьох обмоток проводилося одночасно трьома відрізками дроту діаметром 0,2 мм. Зроблено по 50 витків. Полярність їхнього включення має значення. Вона показана крапками на схемі. Напруга на кожному вихідному ланцюзі близько 4 вольт.

Обмотки II та III включені в ланцюг керування силовими тиристорами VS1, VS2. Їхній струм обмежується резисторами R7 і R8, а частина гармоніки обрізається діодами VD7, VD8. Зовнішній вигляд імпульсів ми перевірили осцилографом.

У цьому ланцюжку резистори треба підбирати під напругу імпульсного генератора так, щоб його струм надійно керував роботою кожного тиристора.

Струм відмикання 200 мА, а напруга, що відпирає - 3,5 вольта.

Численні підробки низької якості змушують людей робити своїми руками зварювальні інвертори змінного та постійного струму, які більш надійні та простіше ремонтуються. Як виготовити такий агрегат своїми руками та зробити його довговічним та працездатним в умовах нестабільного напруження на дачі та в сільській місцевості? На це запитання ми відповімо в даній публікації та поетапно зберемо надійний та практичний зварювальний інвертор для поєднання різних деталей. Наше завдання – забезпечити малі габарити обладнання та невелику вагу кінцевого пристрою для зручності роботи з ним.

Для надійного з'єднання металів у будь-якому будівництві використовуються зварювальні апарати, основою яких є силовий трансформатор, що служить перетворювачем напруги та струму, що споживається. За принципом дії агрегати для зварювання поділяються на такі типи:

Донедавна найпопулярнішим був зварювальний апарат постійного струму, основним недоліком якого була значна вага. Разом з тим нескладна конструкція такого виробу дозволяла в домашніх умовах виготовити саморобку, яка не поступається промисловим зразкам. Крім силового трансформатора, в конструкцію входять випрямні діоди і конденсатор, що згладжує великий ємності, а також дроселі і опору. Таким чином, зварювальний апарат зібрати своїми руками не так вже й складно.

Ще простіше виглядає зварювальний апарат змінного струму, що є силовим трансформатором, у вторинній обмотці якого роблять кілька висновків з різною кількістю витків. Це роблять для регулювання зварювального струму в залежності від товщини матеріалу, що з'єднується. Такі зварювальні апарати змінного струму прості у виготовленні, але мають низьку комфортність при роботі, хоча шов виходить рівномірнішим і міцнішим.

Трифазні агрегати виготовляють із трьох трансформаторів, з'єднаних у зірку із шістьма діодами, приєднаними за трифазною мостовою схемою. Таке підключення дозволяє спожити невеликий струм і рівномірно розподілити по фазах навантаження.

Далі розглянемо зварювальні інвертори зі змінним струмом високої частоти, які відрізняються невеликою вагою та габаритами. Суть їх роботи полягає в тому, що змінна мережна напруга 220 вольт з частотою 50 Гц випрямляється, а потім перетворюється на високочастотну змінну напругу 20-50 кГц. Такий підхід дозволяє зменшити споживання струму та знизити вагу агрегату, не погіршуючи його технічних характеристик.

Важливо пам'ятати, що зварювальні апарати з постійним струмом використовуються тільки з відповідними електродами.

Переваги саморобного інвертора

Для будівельних робіт із застосуванням металоконструкцій бажано мати свій апарат для зварювання, але його ціна в роздрібних мережах найчастіше виявляється занадто високою. Можна зібрати саморобний зварювальний апарат, який знизить вартість кінцевого виробу, але без певних витрат все ж таки обійтися не вдасться. Зокрема, витрати на високочастотні транзистори, а також тиристорний регулятор струму для зварювального апарату та випрямні діоди стануть необхідними.

Інвертор має такі переваги:

мала вага, близько 10 кг, залежно від потужності;
коефіцієнт корисної дії – понад 90 %;
мале споживання електроенергії;
широкі межі роботи схем регуляторів струму, що дозволяє працювати за різними технологіями зварювання елементів із різних металів;
висока стабільність напруги на електроді дозволяє зробити рівний та якісний шов;
можна використовувати електроди різного типу;
сучасні схеми та елементна база дають можливість усунути залипання електродів та забезпечують прискорений розпалювання дуги.

Необхідні комплектуючі та інструменти

Ми бачимо, що інвертор у зварювальних роботах є незамінним інструментом, легким та зручним в експлуатації. Для того щоб забезпечити його якісне складання, знадобляться, крім радіодеталей, наступні інструменти:

потужний паяльник з припоєм та флюсом;
набір викруток та пасатижі;
електродриль або шуруповерт з набором свердел;
ножівка, ніж, ножиці;
відповідний за розміром корпус для монтажу інвертора.

Оскільки робота інвертора супроводжується нагріванням елементів, необхідно забезпечити примусову систему вентиляції, а діоди та транзистори розміщувати на радіаторах.

Щоб зрозуміти суть складання апарату, необхідно розібратися в принциповій схемі пристрою та взаємодії його складових між собою. Зварювальний інвертор складається з наступних основних вузлів:

мережна напруга 220, 50 Гц надходить на первинний низькочастотний діодний випрямляч, після якого постійна напруга фільтрується конденсаторами;
постійна напруга подається на інвертор, що видає на виході високочастотну змінну напругу;
далі розташовується понижувальний трансформатор;
потім вторинний високочастотний випрямляч;
постійний струм через дросель йде електрод;
зі входу та виходу високочастотного трансформатора здійснюється з'єднання з блоком зворотного зв'язку, який коригує роботу інвертора залежно від параметрів зварювального струму;
блок керування зварювальним інвертором.

Послідовність збирання зварювального апарату

Власноручне складання інвертора має на увазі використання якомога більшої кількості готових елементів, оскільки цей агрегат досить складний і без знання основ радіоелектроніки не обійтися. При остаточній перевірці та налагодженні знадобляться осцилограф і тестер, розрахований на вимірювання струмів великої сили.

Самостійно можна перемотати трансформатор, адаптуючи його до ваших запитів, або створити дросель. Під силу розмістити діоди та тиристори на радіаторах, закріпити шини з алюмінієвих або мідних смуг, але зібрати та налагодити блоки зворотного зв'язку та управління можна лише за допомогою спеціаліста.

При складанні зварювального апарату дуже важливо дотримуватися правил техніки безпеки, оскільки електроустаткування пов'язане з ризиком ураження струмом.

Проводячи роботи з монтажу вузлів інвертора, необхідно дотримуватися низки вимог, а саме:

корпус для апарата потрібно вибирати так, щоб у ньому компактно, але не скучено були розміщені всі елементи інвертора;
при намотуванні трансформатора потрібно стежити за щільним укладанням витків обмотки, надійно ізолювати їх та закріплювати;
силові діоди, тиристори та транзистори надійно закріплювати на радіаторах з використанням теплопровідної пасти;
найкраще використовувати мідні дроти та шини, оскільки їх струмопровідні властивості вищі, ніж у алюмінію;
до якості всіх компонентів слід ставитись дуже уважно, тому що від них залежить довговічність пристрою;
забезпечити безперебійну роботу системи охолодження за допомогою потужних вентиляторів, а у корпусі просвердлити отвори для циркуляції повітря;
ретельно пропаювати усі електричні з'єднання.

Остаточне налагодження зварювального інвертора має проводитися під контролем фахівця.

Підсумки

При складанні зварювального інвертора своїми руками ви забезпечите себе незамінним та зручним апаратом для зварювання металів, а крім того, зможете суттєво заощадити. Важливо відповідально підходити до вибору деталей та електронних компонентів, а за необхідності звертатися за допомогою до професіоналів. При остаточному налагодженні їх допомога та апаратура забезпечать бездоганну та тривалу роботу інвертора.