Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!
Projektant i słynny naukowiec Jurij Negulyaev wynalazł w swoim czasie niemal niezastąpione urządzenie - falownik spawalniczy. Proponujemy zastanowić się, jak wykonać inwerter spawalniczy przy użyciu transformatora impulsowego i potężnych tranzystorów MOSFET własnymi rękami.
Najważniejszym podczas projektowania lub naprawy zakupu lub domowej przetwornicy jest jej schemat połączeń. Wzięliśmy to z projektu Negulyayeva do produkcji naszego falownika.
Produkcja transformatorów i dławików
Do pracy potrzebujemy następujących urządzeń:
- Rdzeń ferrytowy.
- Rama transformatora.
- Miedziany autobus lub drut.
- Wspornik do mocowania dwóch połówek rdzenia.
- Taśma izolacyjna odporna na ciepło.
Najpierw musisz pamiętać prostą zasadę : uzwojenia są nawijane tylko na całej szerokości ramy, dzięki tej konstrukcji transformator staje się bardziej odporny na spadki napięcia i wpływy zewnętrzne.
Wysokiej jakości transformator impulsowy jest nawinięty szyną miedzianą lub wiązką przewodów. Druty aluminiowe o tym samym przekroju nie są w stanie wytrzymać wystarczająco dużej gęstości prądu w falowniku.
W tym przykładzie wykonania transformatora uzwojenie wtórne powinno być nawinięte w kilku warstwach, na zasadzie kanapki. Wiązka przewodów o przekroju 2 mm, skręconych razem, posłuży jako uzwojenie wtórne. Muszą być izolowane od siebie, na przykład powłoka lakiernicza.
Izolacja uzwojenia pierwotnego i wtórnego musi być dwa lub trzy razy większa, aby napięcie sieci nie spadło na uzwojenie wtórne, które w postaci wyprostowanej wynosi 310 woltów. Do tego najlepiej nadaje się izolacja termoplastyczna z fluoroplastu.
Transformator można wykonać nie na standardowym rdzeniu, wykorzystując w tym celu 5 transformatorów ze skanowania poziomego wadliwych telewizorów połączonych w jeden wspólny rdzeń. Należy również pamiętać o szczelinie powietrznej między uzwojeniami a rdzeniem transformatora, co ułatwia jego chłodzenie.
Ważna uwaga, płynne działanie urządzenia zależy bezpośrednio nie tylko od wielkości prądu stałego, ale także od grubości drutu uzwojenia wtórnego transformatora. Oznacza to, że jeśli uzwojenie jest nawinięte grubsze niż 0, 5 mm, otrzymamy efekt skóry, który nie ma zbyt dobrego wpływu na tryb pracy i charakterystyki termiczne transformatora.
Transformator prądowy jest również wytwarzany na rdzeniu ferrytowym, który będzie następnie przymocowany do dodatniego przewodu zasilającego, przewody od tego transformatora są przesyłane do tablicy sterującej w celu monitorowania i stabilizacji prądu wyjściowego.
Aby zmniejszyć pulsację na wyjściu urządzenia i mniejszą emisję zakłóceń do sieci zasilającej, stosuje się dławik. Jest on również nawinięty na ramę ferrytową o dowolnym kształcie, drutem lub szyną, której grubość odpowiada grubości drutu uzwojenia wtórnego.
Konstrukcja maszyny spawalniczej
Zastanów się, jak w domu zaprojektować wystarczająco silny falownik spawalniczy.
Jeśli powtórzysz projekt systemu Negulyaeva, tranzystory są przykręcone do grzejnika specjalnie przyciętego dla tej płyty, poprawiając w ten sposób transfer ciepła z tranzystora do grzejnika. Pomiędzy chłodnicą a tranzystorami konieczne jest ułożenie termicznie przewodzącej, nieprądowej uszczelki okładzinowej. Zapewnia to ochronę przed zwarciem między dwoma tranzystorami.
Diody prostownicze są przymocowane do płyty aluminiowej o grubości 6 mm, montaż odbywa się w taki sam sposób, jak montaż tranzystorów. Ich wyjścia są połączone nieizolowanym przewodem o przekroju 4 mm. Należy uważać, aby przewody nie stykały się.
Przepustnica do podstawy spawarki jest przymocowana za pomocą żelaznej płyty, której wymiary powtarzają kształt samej przepustnicy. Aby zredukować wibracje, między przepustnicą a obudową umieszcza się gumową uszczelkę.
Wideo: Falownik do spawania DIY
Wszystkie przewody zasilania wewnątrz obudowy falownika muszą być poprowadzone w różnych kierunkach, w przeciwnym razie istnieje możliwość zwarcia. Wentylator chłodzi jednocześnie kilka grzejników, z których każdy jest przeznaczony dla jego części obwodu. Taka konstrukcja pozwala na zastosowanie tylko jednego wentylatora zamontowanego z tyłu obudowy, co oszczędza miejsce.
Do chłodzenia domowego falownika spawalniczego można użyć wentylatora z obudowy komputera, który jest optymalnie dopasowany zarówno pod względem wielkości, jak i mocy. Ponieważ wentylacja uzwojenia wtórnego odgrywa dużą rolę, należy to uwzględnić, gdy jest ona zlokalizowana.
Waga takiego falownika zmienia się od 5 do 10 kg, podczas gdy jego prąd spawania może mieścić się w zakresie od 30 do 160 amperów.
Jak skonfigurować falownik
Wykonanie domowej roboty inwertera spawalniczego nie jest takie trudne, zwłaszcza, że jest to niemal całkowicie darmowy produkt, nie licząc kosztów niektórych części i materiałów. Jednak skonfigurowanie zmontowanego urządzenia może wymagać pomocy ekspertów. Jak możesz to zrobić sam?
Instrukcje ułatwiające samostrojenie falownika spawalniczego:
- Najpierw należy zastosować napięcie sieciowe na płytce inwertera, po czym urządzenie zacznie emitować charakterystyczny pisk transformatora impulsowego. Ponadto, napięcie jest przykładane do wentylatora chłodzącego, nie pozwoli na przegrzanie struktury i działanie urządzenia będzie znacznie bardziej stabilne.
- Po całkowitym naładowaniu kondensatorów mocy z sieci musimy zamknąć rezystor ograniczający prąd w ich obwodzie. Aby to zrobić, sprawdź działanie przekaźnika, upewniając się, że napięcie na rezystorze wynosi zero. Pamiętaj, że jeśli podłączysz falownik bez rezystora ograniczającego prąd, może dojść do wybuchu!
- Zastosowanie takiego rezystora znacznie zmniejsza skoki prądu podczas włączania spawarki do sieci 220 woltów.
- Nasz falownik jest w stanie wytworzyć prąd o natężeniu ponad 100 amperów, wartość ta zależy od konkretnego obwodu zastosowanego w projekcie. Znalezienie tej wartości nie jest trudne z oscyloskopem. Konieczne jest zmierzenie częstotliwości przychodzących impulsów do transformatora, powinny to być proporcje 44 i 66 procent.
- Tryb spawania jest sprawdzany bezpośrednio na jednostce sterującej poprzez podłączenie woltomierza do wyjścia wzmacniacza transoptora. Jeśli falownik ma małą moc, średnie napięcie amplitudy powinno wynosić około 15 woltów.
- Następnie sprawdzany jest prawidłowy montaż mostka wyjściowego, w tym celu do wejścia falownika doprowadzane jest napięcie 16 V z dowolnego odpowiedniego źródła zasilania. Na biegu jałowym urządzenie zużywa około 100 mA prądu, co należy wziąć pod uwagę podczas przeprowadzania pomiarów kontrolnych.
- Dla porównania można sprawdzić działanie falownika przemysłowego. Za pomocą oscyloskopu zmierz impulsy na obu uzwojeniach, które muszą się ze sobą zgadzać.
- Teraz konieczne jest sterowanie pracą falownika spawalniczego z podłączonymi kondensatorami mocy. Zmieniamy napięcie zasilania z 16 woltów na 220 woltów, podłączając urządzenie bezpośrednio do sieci elektrycznej. Za pomocą oscyloskopu, podłączonego do wyjściowych tranzystorów MOSFET, kontrolujemy przebieg, musi on być zgodny z testami przy niskim napięciu.
Wideo: spawanie falownika do naprawy.
Falownik spawalniczy jest bardzo popularnym i niezbędnym urządzeniem w każdej działalności, zarówno w przedsiębiorstwach przemysłowych, jak iw gospodarstwach domowych. Ponadto, dzięki zastosowaniu zintegrowanego prostownika i regulatora prądu, przy użyciu takiego falownika spawalniczego, można osiągnąć lepsze wyniki spawania w porównaniu z wynikami, które można osiągnąć przy użyciu tradycyjnych urządzeń, których transformatory są wykonane ze stali elektrycznej.