Схема инверторной сварки — принципиальная схема инверторной сварки

Какие виды инверторов представлены на современном рынке

Для определенного вида сварки следует правильно подобрать инверторное оборудование, где каждый тип имеет определенную электрическую схему и, соответственно, особые технические характеристики и функциональные возможности.

Инверторы, которые выпускают современные производители, могут одинаково успешно применяться как на производственных предприятиях, так и в быту. Разработчики постоянно совершенствуют принципиальные схемы инверторных устройств, что позволяет оснащать их новыми функциями и улучшать их технические характеристики.

Количество контактов и органов управления на передней панели многое говорит о возможностях сварочного инвертора

Инверторные агрегаты в качестве основного оборудования широко используются для выполнения следующих технологических операций:

• дуговая сварка плавящимися и неплавящимися электродами;
• сварка полуавтоматическими и автоматическими технологиями;
• плазменная резка и др.

Кроме того, инверторные машины являются наиболее эффективным типом оборудования, используемого для сварки алюминия, нержавеющей стали и других трудносвариваемых металлов. Сварочные инверторы, независимо от особенностей их электрической схемы, позволяют добиться качественных, надежных и точных сварных швов, выполняемых по любой технологии. При этом, что немаловажно, компактный и не слишком тяжелый инверторный аппарат при необходимости можно легко перевезти в любой момент к месту, где предстоит выполнять сварочные работы.

Мобильность – одно из преимуществ инверторных агрегатов

Как делается индукционная печь из сварочного инвертора своими руками: поэтапность работ

Изменения доступны каждому. Его можно сделать своими руками и получить в результате отличную печь. После того, как все необходимые узлы и инструменты для индукционного агрегата готовы, можно приступать к сборке. Все действия должны выполняться в четкой последовательности.

Они следующие:

1. Конец пластиковой трубы нужно прикрепить к металлической сетке, чтобы не проваливалась проволока. Здесь необходимо присоединить переходник для системы отопления.
2. Используйте кусачки для резки проволоки из нержавеющей стали. Длина каждого кусочка должна быть от 1 до 6 см. Все отрезанные куски укладываются в трубу, их расположение должно быть плотным.
3. Другая сторона трубы также должна быть защищена сеткой. Здесь тоже требуется присоединить нагревательный адаптер.
4. Индуктор выполнен из медной обмотки на трубке. Количество витков должно быть примерно 90. Концы медной детали следует соединить со сварочным аппаратом.
5. Теперь можно подключить отопление. Для этого подключите циркуляционный насос и термостат для работы в автоматическом режиме.

Сборка завершена. Попробуйте включить инвертор. В рабочем состоянии индуктор должен начать создавать вихревые токи и ТВЧ. Эти токи будут нагревать проволоку внутри трубы, которая, в свою очередь, будет нагревать теплоноситель.

Механика

Юниты отличаются снаряжением, уровнем, стоимостью. Механика также отличается по типу. Так, для бытовой техники в качестве механизма подачи проволоки в основном используется выдвижной механизм. Здесь система просто проталкивает присадочную проволоку в гильзу, что иногда может привести к ее заклиниванию.

Тяговый механизм находится в ручке горелки и есть в моделях среднего ценового диапазона. Нить натягивается либо из катушки, расположенной в корпусе, либо из маленькой, которую можно установить в рукоятке.

Также есть двухтактный привод. Ими в основном комплектуются дорогие, профессиональные модели. Здесь два блока работают синхронно.

Что касается провода, то большинство профессионального и любительского оборудования справится с проводами от 0,6 до 1 мм. Также выдает сварочный полуавтомат без газа. Это очень практичный вариант из-за цены на аргон.

Питатели могут быть оснащены одной или двумя парами роликов.

Однопарные механизмы являются наиболее популярными. Применяются с горелками, рукав которых имеет длину до 3,25 м.

Каждый полуавтомат оснащен регулятором скорости подачи проволоки. Есть как ступенчатые регулировки, так и плавные. Некоторые модели подают провод в зависимости от напряжения.

Конструкция аппарата и необходимые детали

Любой сварочный агрегат контактного типа состоит из 2-х узлов:

• блок питания (трансформатор);
• плоскогубцы.

Для получения мощного электрического разряда при минимальном напряжении используется индукционный трансформатор.
Правильное соотношение между обмотками позволяет генерировать ток, сила которого достаточна для расплавления металла. В конструкцию пассатижей входят графитовые или медные контакты, закрепленные на различных рычагах, фиксирующих механизм.

Существуют следующие виды хомутов:

Читайте также: Регулятор мощности 0-12в

1. Механический. Включает усиленную пружину и рычаг. Для сжатия металлов используется мышечная сила сварщика. Зажимы этого типа устанавливаются в бытовых приборах, используемых для несложных операций.
2. Пневматический. Устанавливается в портативные карманные устройства. Они регулируются изменением давления в воздуховоде. Недостатком считается низкая производительность, невозможность регулировки функциональных параметров при сварке.
3. Гидравлический. Зажимы также характеризуются низкой скоростью, но их настройки шире, чем у предыдущего типа.
4. Электромагнитный. Отличается высочайшей производительностью, устанавливается как в ручных, так и в стационарных агрегатах. Электромагнитные зажимы позволяют регулировать усилие сжатия деталей при сварке. Это снижает вероятность непровара и зависания металла.

Иногда конструкцию усложняют добавлением систем жидкостного охлаждения, контроля параметров тока и автоматического перемещения электродов.

При сборке самодельного аппарата точечной сварки мастеру потребуются следующие детали и материалы:

• доработанный трансформатор из старой микроволновки или автомобильного аккумулятора;
• толстая медная проволока или небольшой пучок кабелей;
• рычаги, используемые для крепления хомутов;
• основание для установки модульных блоков;
• зажимные хомуты;
• провода;
• изоляционные материалы;
• медные электроды, необходимые для сварки;
• ключ управления.

 

Какие устройства полуавтомата позволяют делать настройку?

Изображение 1. Принципиальная схема спа.

Работа любого СПА связана с наличием в конструкции сварочного трансформатора. Склонность сварочных выключателей к износу требует постоянного участия мастера, регулирующего процесс сварки. Для этой цели также можно использовать бесконтактное реле, представляющее собой печатную плату трансформаторного блока. Это связано с наличием значительного ресурса в плане обмена.

Процесс регулировки основан на использовании электрического сигнала, посылаемого по цепи (РИСУНОК 1). Полуавтоматическая система управления имеет логику действия, позволяющую блокировать переключение каждой из ступеней трансформаторного блока под сварочной нагрузкой. Однако это может быть распространенной причиной, связанной со сломанными переключателями.

Простейшим устройством, позволяющим регулировать схему СПА, является дроссель. Он имеет несколько ступеней, которые можно переключать, уменьшая или увеличивая уровень индуктивности. Еще одним возможным приспособлением для регулировки устройства является активный дроссель.

Схема питания сварочного полуавтомата.

При использовании этого устройства нет необходимости использовать механическое переключение, что обеспечит плавную настройку параметров индуктивности. Этот механизм регулировки позволяет правильно настроить процесс, связанный с передачей материалов.

Ручная дуговая сварка, позволяющая выполнять соединения с помощью сварочного инвертора, характерна и для полуавтомата. Поэтому для него дан важный параметр PV. Это процентное обозначение, которое показывает допустимое время работы полуавтомата. Этот показатель позволит длительное время поддерживать уровень износостойкости оборудования, и обеспечивать его работу на качественном уровне.

Значение тока перед использованием полуавтомата необходимо отрегулировать так, чтобы металл не подгорел. Однако определить точное значение силы тока затруднительно. Этот момент требует перед началом сварки провести тренировку с помощью металлической пластины, в которую вставлена ​​проволока.Изменять показатель сварочного тока можно за счет реостата. Это наиболее эффективный инструмент, позволяющий регулировать сварочную дугу при различной толщине металла.

Что включает в себя конструкция сварочного инвертора

Схема сварочного преобразователя, определяющая его технические характеристики и функциональные возможности, включает в себя такие обязательные элементы, как:

• блок, подающий питание на силовую часть устройства (состоит из выпрямителя, емкостного фильтра и нелинейной цепи зарядки);
• силовая часть, выполненная на базе однотактного преобразователя (в эту часть электрической схемы входят также силовой трансформатор, вторичный выпрямитель и выходной дроссель);
• блок питания элементов слаботочной части электрической схемы инверторного устройства;
• ШИМ-контроллер, включающий в себя трансформатор тока и датчик тока нагрузки;
• блок, отвечающий за тепловую защиту и управление вентиляторами охлаждения (данный блок на принципиальной схеме включает инверторные вентиляторы и датчики температуры);
• органы управления и индикации.

Подбираем материалы на индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

Инверторный высоковольтный водонагреватель в последнее время стал популярен, так как его можно попробовать сделать своими руками. Для этого нужна схема сборки и инструменты, а сварка совершенно не нужна.

Тебе понадобится:

1. Инвертор, который находится в блоке для сварки. Это облегчит процесс установки.
2. Толстостенная пластиковая труба. Эта деталь станет своеобразным корпусом готового агрегата.
3. Нержавеющая проволока. Он будет играть роль нагревательного элемента в электромагнитной части.
4. Металлическая сетка. Его задачей будет удерживать куски проволоки внутри конструкции.
5. Медная проволока. Это поможет сделать индуктор.
6. Насос для регулярной циркуляции воды.
7. Регулятор температуры.
8. Шаровые краны для подключения к отоплению;
9. Плоскогубцы.
10. Регровер и плазменный резак.

Все эти устройства важны. Каждый из них работает в связке с другим компонентом, и при отсутствии одного из них дальнейшая работа будет невозможна.

Как работает сварочный инвертор

Генерация сильного тока, с помощью которого создается электрическая дуга для расплавления кромок соединяемых деталей и присадочного материала, — это то, на что рассчитан каждый сварочный аппарат. Для этих же целей требуется и инверторное устройство, позволяющее генерировать сварочный ток с большим разнообразием свойств.

В самом простом изложении принцип работы преобразователя выглядит так.

• Переменный ток частотой 50 Гц из обычной электрической сети поступает на выпрямитель, где преобразуется в постоянный ток.
• После выпрямителя постоянный ток сглаживается с помощью специального фильтра.
• От фильтра постоянный ток поступает непосредственно в преобразователь, задача которого преобразовать его обратно в переменный ток, но с более высокой частотой.
• После этого с помощью трансформатора напряжение понижают до переменного тока высокой частоты, что позволяет увеличить прочность.

Блок-схема сварочного аппарата инверторного типа

Чтобы понять важность каждого элемента электрической схемы инверторного устройства, стоит более подробно рассмотреть его работу.

Процессы, протекающие в электрической схеме сварочного инвертора

Схема сварочного аппарата инверторного типа позволяет увеличить частоту тока со стандартных 50 Гц до 60-80 кГц. Благодаря тому, что на выходе такого устройства регулируется ток высокой частоты, для этого можно эффективно использовать малогабаритные трансформаторы. Увеличение частоты тока происходит в той части электрической цепи преобразователя, где расположена цепь с мощными силовыми транзисторами. Как известно, на транзисторы подается только постоянный ток, для чего на входе устройства необходим выпрямитель.

Принципиальная схема заводского сварочного преобразователя «Ресанта» (нажмите для увеличения)

Схема инвертора от немецкого производителя FUBAG с рядом дополнительных функций (кликните для увеличения)

Пример принципиальной схемы сварочного инвертора своими руками (нажмите для увеличения)

Принципиальная схема инверторного блока состоит из двух основных частей: силовой части и цепи управления. Первым элементом токового участка схемы является диодный мост. Назначение такого моста как раз и состоит в том, чтобы преобразовывать переменный ток в постоянный.

В постоянном токе, преобразованном из переменного тока в диодном мосту, могут возникать импульсы, которые необходимо сглаживать. Для этого после диодного моста устанавливают фильтр, состоящий из конденсаторов преимущественно электролитического типа. Важно знать, что напряжение на выходе диодного моста примерно в 1,4 раза превышает значение на входе. Диоды выпрямителя сильно нагреваются при преобразовании переменного тока в постоянный, что может серьезно повлиять на производительность.

Составные части сварочного преобразователя на примере самодельного аппарата

Для защиты их, а также других элементов выпрямителя от перегрева в этой части электрической цепи используются радиаторы. Кроме того, на самом диодном мосту установлен термопредохранитель, задачей которого является отключение питания при нагреве диодного моста до температуры выше 80-90 градусов.

Высокочастотные помехи, возникающие при работе блока преобразователя, могут проникать в электрическую сеть через ввод. Чтобы этого не произошло, перед выпрямительным блоком схемы устанавливают ЭМС-фильтр. Такой фильтр состоит из дросселя и нескольких конденсаторов.

Инверторный источник питания

Сам инвертор, преобразующий уже постоянный ток в переменный, но с гораздо большей частотой, собран из транзисторов по схеме «наклонный мост». Частота переключения транзисторов, за счет которой формируется переменный ток, может составлять десятки и сотни килогерц. Образующийся высокочастотный переменный ток имеет прямоугольную амплитуду.

Получить на выходе агрегата ток достаточной силы, чтобы его можно было использовать для эффективного выполнения сварочных работ, позволяет установленный за преобразовательным агрегатом понижающий трансформатор. Для получения постоянного тока с помощью преобразователя после понижающего трансформатора подключают мощный выпрямитель, также смонтированный на диодном мосту.

Транзисторы для модуля питания сварочного инвертора

Элементы защиты инвертора и управления им

Во избежание влияния негативных факторов на работу преобразователя на принципиальной схеме допускается наличие нескольких элементов.

Чтобы транзисторы, преобразующие постоянный ток в переменный, не сгорали в процессе работы, применяют специальные демпфирующие цепи (ДЗ). Все блоки электросхемы, работающие под большой нагрузкой и сильно нагревающиеся, не только оснащены принудительным охлаждением, но и подключены к термодатчикам, отключающим питание, если температура нагрева превышает критическое значение.

Радиаторы и охлаждающие вентиляторы занимают много места внутри инвертора

В связи с тем, что конденсаторы фильтра после заряда могут давать большой ток, способный сжечь транзисторы инвертора, в устройстве необходимо обеспечить плавный пуск. Для этого используются стабилизаторы.

В схеме любого инвертора есть ШИМ-регулятор, отвечающий за управление всеми элементами его электрической цепи. С ШИМ-регулятора электрические сигналы поступают на полевой транзистор, а с него на разделительный трансформатор, который одновременно имеет две выходные обмотки. ШИМ-регулятор через другие элементы электрической схемы также подает сигналы управления на силовые диоды и силовые транзисторы инверторного блока. Чтобы контроллер мог эффективно управлять всеми элементами электрической цепи инвертора, на него также необходимо подавать электрические сигналы.

Для формирования таких сигналов используется операционный усилитель, на вход которого подается формируемый в преобразователе выходной ток. При отклонении значений последних от заданных параметров операционный усилитель формирует управляющий сигнал на контроллер. Кроме того, на операционный усилитель поступают сигналы со всех цепей защиты. Это необходимо для того, чтобы он мог отключить преобразователь от источника питания в момент возникновения критической ситуации в его электрической цепи.

Переделка сварочного инвертора в индукционный нагреватель: важные моменты

Так как индукционные нагреватели, сделанные своими руками, не способны к самостоятельному контролю за температурой воды, они изначально могут стать источником опасности. Именно по этой причине такое устройство сразу нуждается в дальнейших доработках. Если быть точнее, то здесь нужно добавить устройство над управлением автоматикой. Сначала нужно установить определенные устройства, так называемую группу безопасности. Это могут быть воздушные клапаны, предохранительные клапаны и манометр.

Устройство может оптимально работать только в системе с принудительной циркуляцией теплоносителя. В случае цепи гравитационного тока элемент быстро перегреется и пластиковая трубка разрушится.

Во избежание перегрева обогреватель должен быть оборудован устройством аварийного отключения, которое управляется термостатом.