Milling-master.ru

В помощь хозяину
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сварочный аппарат по резонансной технологии

Rezonver: Уникальная технология резонансного преобразования энергии

Сварочные аппараты “Rezonver” – новинка, вызвавшая, в своё время, неслыханный фурор в мире сваривания металлов, с недавних пор обзавелась ещё одной революционной технологией. Продукты фирмы Резонвер, которые всегда славились великолепными эксплуатационными характеристиками при минимальных размерах, отныне ещё станут ещё меньше, и ещё мощнее.

Всё это стало доступным благодаря применению уникального в своем роде способа преобразования энергии – резонансного. Главным новшеством данной технологии является использование резонансного высокочастотного инвертора в качестве источника тока, который, в отличие от классических интверторов, работающих по импульсному принципу, имеет резонансный контур, позволяющий ему передавать ток синусоидальной формы в силовые цепи преобразователя.

Аппараты «Rezonver» показали всему миру, что сварка, резка, которые раньше казались процессами несопоставимыми и кардинально противоположными друг другу, могут быть доступны в одном корпусе, по размерам в добрый десяток раз меньшем, чем габариты двух отдельных станций сварки и резки метала.

Поскольку к хорошему привыкаешь быстро, от новой технологии фирмы «Резонвер» все, кто следит за сварочными новинками, ждут очень многого. Давайте же рассмотрим, какие реальные преимущества способен нам предложить метод резонансного преобразования энергии:

  • КПД сварочных аппаратов сделанных по новой технологии, в сравнении с конкурентами, выше в среднем на 98%;
  • Резонансный инвертор существенно повышает частоту преобразования тока (до 200кГЦ);
  • Потери тепла инвертером сведены к минимуму;
  • Отсутствие проблем электромагнитной совместимости с разной аппаратурой, за счет суженого спектра электромагнитного излучения;
  • Возможность мягкого переключения силовой группы, и как следствие увеличенный срок жизни транзисторов, которые больше не поддаются стрессовой нагрузке. Это делает аппарат практически не подверженным износу, что позволяет добиться рекордной продолжительности жизни станции;
  • Дуга в плазматроне формируется контактным способом, что позволяет резонансному инвертору создавать постоянное напряжение с оптимальными характеристиками тока. Резонатору не страшны перемены напряжение и короткие замыкания, он будет отлично выполнять свою работу и при 160В входящего тока;
  • Технология резонансного преобразования энергии позволила разработчикам добиться ещё большего уменьшения веса сварочной станции: казавшиеся ранее 2 килограмма теперь стали реальностью.

В целом, после многочисленных консультаций с ведущими специалистами, и тщательного изучения рынка сварочных аппаратов, с полной уверенностью можно утверждать, что на данный момент реальных конкурентов у продукции компании ООО «Резонвер» попросту не существует. Немаловажным плюсом для репутации фирмы является её адекватная ценовая политика: все аппараты производятся на территории России, что, при подавляющем превосходстве в качестве и уровне технологий, делает их, в сравнении с зарубежными конкурентами, гораздо более выгодной покупкой.

Rezonver — Производство сварочных инверторов

Потрясающая мобильность, простота и мощь

Мы создали аппараты для сварки и резки металла, поражающие своей легкостью, многофункциональностью и показателями силы тока. Чисто и аккуратно резать металл до 10 мм толщиной, работать с электродами 3 и 4 мм — все это доступно обладателям «Rezonver Hybrid». Те, кому в работе нужна только безотказная и компактная машина для сварки, найдут свое в аппарате «Rezonver Pride».

Выберите решение, подходящее для вашей работы

Rezonver Hybrid

Впервые ручная дуговая сварка плавящимся электродом и воздушно-плазменная резка в одном корпусе весом всего 4,5кг!

Диапазон токов 10-180 А
ПН 96%
Вес 4,5 кг

Rezonver Pride

Небывалая свобода в работе и качество сварки с аппаратом весом 3,5 кг и максимальной силой тока 180 А.

Диапазон токов 10-180А ПН 96% Вес 3,5 кг

Самые современные
технологии для
вашей работы

Аппараты «Rezonver» — это новейшие разработки в области резонансного преобразования энергии, внимание к мелочам, способным облегчить и улучшить работу сварщика.

Что говорят покупатели?

Валерий Малютин Владелец автомастерской 02.08.2014

Крутая легкая рабочая машинка. Уже заказал себе четыре экземпляра из первой партии каждому своему мастеру. Гибридный аппарат – это вообще универсал, очень хорош, когда надо что-то быстро отрезать и тут же приварить. Переключается с резки на сварку одной кнопкой.

Александр Маликов Сварщик V разряда 02.08.2014

Во всех плоскостях варит отлично, варил, не меняя мощности, и горизонтальный, и потолочный швы. Очень легкий аппарат, можно решать самые разные технические задачи. Приятное ощущение от сварки, нет тех резких звуков, который раздражают в обычных сварочных аппаратах

Виктор Макаров Мастер производственного обучения учебно-методического центра завода «Красные Баррикады» 02.08.2014

Проводил испытания оборудования «Rezonver». Очень понравилось. «Pride» во всех пространственных положениях экономичен и устойчив в работе. Испытывал так же и плазменную резку «Rezonver Hybrid» – тоже прекрасная машина

Обучение сварочному мастерству

Научиться основам сварки не так сложно. Главное — информация, желание и советы опытного наставника. Исчерпывающую информацию и советы по сварке начинающим сварщикам представляет компания «Rezonver». В нашей «Энциклопедии сварки» собраны полезные книги, мастер-классы, сотни схем и рисунков и много видео-уроков по всем областям этого искусства.

Сварочные аппараты «Резонвер»

Производитель сварочных аппаратов компания «Rezonver» представляет компактные дуговые сварочные аппараты для применения в самых разнообразных ситуациях: от огорода до строительной площадки. Это ручная дуговая сварка и воздушно-плазменная резка в одном корпусе «Rezonver Hybrid» весом всего 4,5 кг и инверторный сварочный аппарат «Rezonver Pride» весом 3,5 кг с максимальной силой тока 180 А. Дуговая сварка еще никогда не была такой компактной, мощной, надежной и функциональной.

Производство сварочных аппаратов «Rezonver» осуществляется на современном оборудовании европейского уровня. Двойной контроль качества обеспечивает потрясающую производительность и надежность продуктов «Rezonver».

Всё о сварке

Аппарат для сварки труб

Работа с трубами – один из сложнейших технических процессов в сварке. Если мы выбираем аппарат для такой задачи, то первое, о чем нужно задуматься, – какие трубы мы будем сваривать.

Сварочный аппарат-инвертор для дома

Идеальным вариантом для дома является сварочный инвертор, который можно с легкостью использовать без профессиональных навыков. Аппарат станет настоящим помощником и сможет полностью удовлетворить ваши потребности.

Надежные инверторные сварочные аппараты

Сварочные технологии стремительно развиваются и предоставляют широкие возможности для осуществления строительных, монтажных, ремонтных и других видов работ. Наряду с традиционным сварочным оборудованием все больше популярности приобретают сварочные аппараты инверторного типа.

Качественный сварочный аппарат инвертор

Инверторные сварочные аппараты — это самое современное и эффективное оборудование для ручной дуговой сварки. Инверторы просты в эксплуатации, их можно носить буквально с ремнем на плече, кроме того, они обладают рядом несомненных преимуществ: небольшой вес и компактные размеры;

Применение резонансных технологий в сварке Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Шолохов М.А., Фивейский А.М., Зиновкин А.А., Мельников А.Ю.

В статье рассмотрены высокочастотные преобразователи , применяемые в современной сварочной технике , показано несомненное преимущество использования технологии Micor в условиях пониженного напряжения питания, возможность использования длинных удлинителей или аккумуляторной батареи, что позволяет достичь более высокой мобильности в выполнении сварочных работ.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Шолохов М.А., Фивейский А.М., Зиновкин А.А., Мельников А.Ю.

APPLICATION RESONANCE TECHNOLOGIES IN WELDING

The article deals with the high-frequency converters used in modern welding techniques, shows obvious advantage of using technology Micor in a low-voltage power supply, the use of long extension cords or battery that allows you to achieve higher mobility in welding work.

Текст научной работы на тему «Применение резонансных технологий в сварке»

1Шолохов М. А., к.т.н., директор, 1Фивейский А. М., к.т.н., технический директор, 1Зиновкин А. А., начальник отдела автоматизации и интеграции, 2Мельников А. Ю.

аспирант 1ООО «ШТОРМ», г. Екатеринбург 2Уральский федеральный университет, г. Екатеринбург

ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗОНАНСНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СВАРКЕ

В статье рассмотрены высокочастотные преобразователи, применяемые в современной сварочной технике, показано несомненное преимущество использования технологии Micor в условиях пониженного напряжения питания, возможность использования длинных удлинителей или аккумуляторной батареи, что позволяет достичь более высокой мобильности в выполнении сварочных работ. Ключевые слова: сварочный инвентор, высокочастотный преобразователь, сварочная техника.

При построении сварочных инверторов, применяют три основных типа высокочастотных преобразователей [1]: полумост, ассиметричный («косой») мост и полный мост. Подвидом полумоста и полного моста, являются резонансные преобразователи. В зависимости от системы управления выходными параметрами, преобразователи бывают с ШИМ (широтно-импульсная), с ЧИМ (частотная регулировка), с

Читать еще:  Виды и методы фрезерования

фазовой регулировкой, и комбинациями из этих трех. Все эти типы преобразователей имеют свои достоинства и свои недостатки. Начнем с полумоста с ШИМ. Его блок-схема показана на рис. 1. Здесь и далее по тексту: VT1, VT 2, VT 3, VT4 -б и п о л я р н ы й т р а н з и с т о р с изолированным затвором; VD1, VD2 -диод; С1, С2, С3 — конденсатор; Т1 -высокочастотный трансформатор; L1, Др.1 — дроссель; Тт — трансформатор тока; Ос — катушка обратной связи; +ипит — напряжение питания преобразователя.

Это самый простой из двухтактных преобразователей. Недостатком этой схемы является то, что напряжение на п е р в и ч н о й о бм от ке си л о во го трансформатора равно половине напряжения питания. Но с другой стороны, этот факт является плюсом, можно применить сердечник меньшего размера, без опасения захода в режим

Рис. 1. Блок-схема полумоста с ШИМ

Следующая схема -ассиметричный или «косой» мост. Блок-схема такого преобразователя приведена на рис. 2

существенны. Это большие токи через транзисторы, высокие требования к форме управляющих импульсов, а значит использован ие мощных драйверов для управления силовыми

Ассиметричный мост -однотактный, прямоходовой преобразователь.

Первые сварочные инверторы были построены именно, как «косой» мост. Простота, широкие возможности для регулировки выходного тока и помехозащищённость — всё это до сих пор привлекает производителей инверторов по данной схеме.

Недостатки такого п р е о б р а з о в а т е л я д о в о л ь н о

схема ассиметричного моста

ключами. Повышенные требования к конденсаторам входного фильтра, так как электролитические конденсаторы не любят большие импульсные токи. Для удержания транзисторов в области допустимых значений параметров их работы требуются снабберные RCD цепочки.

Следующий тип преобразователя полный мост с ШИМ. Классический двухтактный преобразователь. Его блок-схема приведена на рис. 3.

Рис. 3. Блок-схема полного моста с ШИМ

Мостовая схема даёт возможность получить мощность в 2 раза больше, чем полумост, и в 2 раза больше чем ассиметричный, при тех же величинах токов и потерь на переключение. Это объясняется тем, что напряжение на первичной обмотке силового трансформатора равно напряжению питания. Соответственно для получения одинаковой мощности, например с полумостом (в котором напряжение «раскачки» равно 0,5* U пит), потребуется ток через транзисторы в 2 раза меньше. Транзисторы полного моста работают по диагонали, когда VT1-VT3 открыты, VT 2-VT 4 закрыты, и наоборот. Трансформатор тока отслеживает амплитудное значение тока, протекающего через включенную диагональ. Регулировать выходной ток такого преобразователя можно двумя способами: изменять длительность управляющего импульса, оставляя неизменным напряжение отсечки, либо изменять уровень напряжения отсечки, оставляя неизменным длительность управляющих импульсов.

Оба этих способа позволяют изменять выходной ток в достаточно широких пределах. Недостатки и требования у полного моста с ШИМ, точно такие, как и у полумоста с ШИМ.

И наконец, рассмотрим схему высокочастотного преобразователя дл я св а р оч н о го и н ве рте р а -резонансный мост. Его блок-схема представлена на рис. 4.

Как может показаться на первый взгляд, схема резонансного моста не сильно отличается от моста с ШИМ, и это действительно так. Практически дополнительно введена только LC резонансная цепочка, включенная последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора. Однако введение этой цепочки полностью меняет процессы перекачки мощности. Уменьшаются потери, увеличивается КПД, на порядки снижается уровень электромагнитных помех, понижается нагрузка на в хо д н ы е э л е к т р о л и т и ч е ски е конденсаторы. Управлять выходным током резонансного преобразователя можно двумя способами, это частотным и фазовым. Оба они упоминались раньше, в описании резонансного полумоста.

И последний тип ВЧ преобразователя — полный мост с дросселем рассеяния. Его схема практически ничем не отличается от с х е м ы р е з о н а н с н о г о м о с т а (полумоста), точно так же включена LC ц е п о ч к а п о с л е д о в а т е л ь н о с

Рис. 4. Блок-схема резонансного полного моста

трансформатором, только она не является резонансной. Конденсатор работает как симметрирующий, а д р о с с е л ь к а к р е а к т и в н о е сопротивление, величина которого л и н ей н о зави си т от ч астоты . Управление такого преобразователя -частотное. С увеличением частоты -с о п р о т и в л е н и е д р о с с е л я увеличивается, ток через силовой трансформатор уменьшается. Просто и надежно. Большинство промышленных инверторов построены на таком принципе регулировки и ограничения выходного тока.

Подводя итог всему выше описанному, можно с уверенностью сказать, что одним из перспективных н а п р а в л е н и й р а з в и т и я высокочастотных преобразователей для питания сварочной дуги являются резонансные преобразователи.

Стабилизированный источник питания, использующий резонансный режим, действительно представляет собой большой скачок вперед в развитии технологии. Хотя надо ск а з а т ь , ч т о и с п о л ь з о в а н и е резонансных явлений в инверторах, преобразователях и источниках питания появилось задолго до эры полупроводников. Оказалось, что при использовании резонансных явлений часто удавалось получить хорошие результаты. Например, в первых телевизорах необходимые высокие напряжения для кинескопа получали с помощью радиочастотного источника питания. Это был работающий на частоте от 150 до 300 кГц генератор синусоидальных колебаний на электронной лампе, в котором повышение переменного напряжения д о с т и га л о сь в р е з о н а н сн о м радиочастотном трансформаторе. По существу подобные схемы все еще и с п о л ь з ую т с я д л я с о з д а н и я напряжений, по крайней мере, несколько сотен тысяч вольт для различных промышленных и научно-

Также давно было известно, что резонансные выходные цепи инвертора стабилизируют работу электродвигателей и сварочного оборудования. Обычно в разрыв провода, ведущего от источника постоянного напряжения к инвертору, включалась катушка с большой индуктивностью. При этом инвертор ведет себя по отношению к нагрузке как источник тока, что дает возможность легче удовлетворить условию существования резонансных явлений. В этом случае существующие тиристорные инверторы правильнее назвать квазирезонансными — колебательный контур периодически подвергается ударному возбуждению, н о н е п р е р ы в н ы е к о л е б а н и я отсутствуют. Между импульсами возбуждения, колебательный контур отдает запасенную энергию в нагрузку.

Но стоит сказать, что, несмотря на п р о г р е с с п о с р а в н е н и ю с примитивными источниками питания, здесь, тем не менее, имеются вредные последствия нежелательных резонансов. Они проявляются в виде паразитных колебаний, радиопомех, электромагнитных шумов, бросков напряжения и связанных с ними сбоев в работе схемы, что снижает К.П.Д., а также повреждает или даже разрушает активные и пассивные компоненты схемы. Снижение проявления этих негативных явлений возможно при использовании быстродействующих электронных компонентов, входящих в состав высокочастотных резонансных преобразователей. Из сказанного § в ы ш е я с н о , ч т о ш и р о к о е использование резонансного режима работы началось после создания а специализированных интегральных схем (ИС) управления. Эти ИС Е освободили конструкторов от проблем со сбоями, которые неизбежно сопутствуют стремлению использовать резонансный режим на частотах

несколько сот килогерц, где малые размеры компонентов могут дать заметное сокращение габаритов, веса и стоимости.

Читать еще:  Стоимость фрезеровки композита

В 2010 году нашими специалистами был создан ряд сварочных источников для ручной дуговой сварки: Handy-190, Handy-200, X-350 (рис. 5). Данные источники ск о н с т р уи р о в а н ы н а о сн о в е резонансного метода с технологией управления MICOR [2]. Данная технология широко использует современные достижения в развитии высокочастотной силовой электроники и микропроцессорной техники. Так в системе управления силовыми кл юч ам и и сп ол ьзуются ш есть микропроцессоров с тактовой частотой 25-96 MHz. Рабочая частота инвертора достигает 200 KHz. При работе данных и сто ч н и ко в ко н т р о л ь то к а и напряжения происходит 1,5 миллиона раз в секунду, контролируется 27 аналоговых и цифровых параметров

Рис. 5. Источники питания, созданные на основе резонансной технологии Мюог

Источники Х350 успешно прошли процедуру аттестации РД 03-614-03 (НАКС) и испытания согласно СТО Газпром 2-3.5-046-2006.

В 2013 году на основе резонансной технологии MICOR была создана серия аппаратов для MIG/MAG сварки — МюогМЮ [3]. Линейка аппаратов МюогМЮ (рис. 6) включает источники питания различной м о щ н о ст и : о т 3 0 0 д о 5 0 0 А. Отличительной особенностью данных

аппаратов является их большое разнообразие возможностей, н еогр ан и ч ен н ы й п отен ци ал к модернизация, а также низкая с т о и м о с т ь , с о п о с т а в и м а я с трансформаторными источниками

Рис. 6. Резонансные инверторные сварочные аппараты серии MicorMIG

Е щ е о д н о й о б л а с т ь ю распространения технологии MICOR [ 4 ] с т а л о е е п р и м е н е н и е в инновационном аккумуляторном аппарате MICORSTICK 160 (рис. 7), разработанном для ручной дуговой сварки и рассчитанном на токи до 160 А. Возможность работы от аккумуляторной батареи позволяет при отсутствии питающей сети выполнить сварку 21 электродом диаметром 2,5 мм или 9 электродами диаметром 3,2 ^ мм.

Проведенными исследованиями с показано несомненное преимущество использования технологии Мюог в ■ условиях пониженного напряжения х питания, возможность использования длинных удлинителей или ^ аккумуляторной батареи, что в позволяет достичь более высокой мобильности в выполнении сварочных работ.

1. Негуляев В.Ю. Сварочный инвертор — это просто / В.Ю. Негуляев. -Киев, 2006.-42 с

2. Метод регулировки и управления

сварочным источником с помощью

резонансного контура: пат. № 2245232 Рос

Федерация / Хуберт Аигнер; заявитель и

Интернациональ ГМБХ — № 2002122334/02;

заявл. 12.01.2001; опубл. 27.01.2005.

„ . 3. Фивейский A.M. Эргономичные

рис. 7. Сварочныи аппарат^Ю^БТЮК и д Ные инверторные аппараты

160 с аккумуляторнои батарееи MICORMlG для сварки в защитных Газах

MobolePower 1 ллл^ — — ли^Гл

А.М. Фивеискии, А.Ю. Мельников,

Автоматическая сварка. — 2014 .- №3. — С. 64

4. Мельников А.Ю. Инновационный сварочныи аппарат MICORSTICK 160 для

автономнои работы от аккумуляторнои батареи А.Ю. Мельников, А.М. Фивеискии,

ООО «ШТОРМ-ЛОРХ», Территория нефтегаз. — 2013. — № 10. — С. 85.

1Яковлев Д.С., аспирант, 2Шахматов М.В., доктор техн. наук 1ФГБОУ ВПО ЮУрГУ (НИУ) 2АНОО ЮжУралАЦ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ ПРИ МНОГОДУГОВОЙ

Разработана нелинейная математическая модель тепловых процессов при многодуговой сварке электросварных труб, позволяющая проводить оценку изменения структуры сварного соединения, полученного при использовании порошковых проволок.

Ключевые слова: многодуговая сварка труб, моделирование, порошковая проволока.

Для обеспечения благоприятной структуры и свойств сварных соединений при многодуговой сварке труб большого диаметра из стали прочности К65 необходим ; анализ и последующая корректировка термических циклов сварки. Как показали « исследования [1], одним из технологических приемов оптимизации термических | циклов является применение порошковой проволоки в многодуговом процессе сварки. При этом для изменения скоростей охлаждения с целью улучшения ! структуры металла в зоне термического влияния, а также для дополнительного микролегирования сварного шва достаточно использовать одну порошковую проволоку в многодуговом сварочном процессе изготовления труб. Для расчета термических циклов, определения скоростей охлаждения различных зон сварного соединения и определение их влияния на структуру и свойства сварного соединения : при многодуговой сварке электросварных труб применялось численное моделирование методом конечных элементов на основе программного комплекса

Сборка инверторного сварочного аппарата своими руками

Благодаря своей мобильности сварочные инверторные аппараты получили широкое применение в быту и на производстве. Они обладают огромными преимуществами по сравнению со сварочными трансформаторными агрегатами для сварочных работ. Принцип действия, устройство и их типовые неисправности должен знать каждый. Не у всех есть возможность приобрести сварочный инвертор, поэтому радиолюбители выкладывают схемы сварочного инвертора своими руками в интернет.

Общие сведения

Трансформаторные сварочные аппараты стоят сравнительно недорого и легко ремонтируются из-за их простого устройства. Однако они обладают значительным весом и чувствительны к напряжению питания (U). При низком U производить работы невозможно, так как происходят значительные перепады U, в результате которого могут выйти из строя бытовые приборы. В частном секторе часто бывают проблемы с линиями электропередач, так как в бывших странах СНГ большинство ЛЭП требуют замены кабеля.

Электрический кабель состоит из скруток, которые часто окисляются. В результате этого окисления возникает рост сопротивления (R) этой скрутки. При значительной нагрузке они нагреваются, а это может привести к перегрузке ЛЭП и трансформаторной подстанции. Если подключать сварочный аппарат старого образца к счетчику электроэнергии, то при низком U будет срабатывать защита («выбивать» автоматы). Некоторые пытаются подключить сварочник к счетчику электроэнергии, нарушая закон.

Подобное нарушение карается штрафом: потребление электроэнергии происходит незаконно и в больших количествах. Для того чтобы сделать работу более комфортной — не зависеть от U, не поднимать тяжести, не перегружать ЛЭП и не нарушать закон — нужно использовать сварочный аппарат инверторного типа.

Устройство и принцип действия

Сварочный инвертор устроен так, что подойдет и для домашнего применения, и для работы на предприятии. Он способен при небольших габаритах обеспечить стабильное горение сварочной дуги и даже использовать ток сварки, значительно превышающий показатель обыкновенного сварочного аппарата. Он использует ток высокой частоты для генерации сварочной дуги и представляет собой обыкновенный импульсный блок питания (такой же, как и компьютерный, только с большей силой тока), что и делает схему сварочного аппарата несложной.

Основные принципы его работы следующие: выпрямление входного напряжения; преобразование выпрямленного U в высокочастотный переменный ток при помощи транзисторных ключей и дальнейшее выпрямление переменного U в постоянный ток высокой частоты (рисунок 1).

Рисунок 1 — Схематическое устройство сварочника инверторного типа.

При использовании ключевых транзисторов высокой мощности происходит преобразование постоянного тока, который выпрямляется при помощи диодного моста в высокочастотный ток (30..90 кГц), что позволяет снизить габариты трансформатора. Выпрямитель на диодах пропускает ток только в одном направлении. Происходит «отсечение» отрицательных гармоник синусоиды.

Но на выходе выпрямителя получается постоянное U с пульсирующей составляющей. Для преобразования его в допустимый постоянный ток с целью корректной работы ключевых транзисторов, работающих только от постоянного тока, используется конденсаторный фильтр. Конденсаторный фильтр представляет собой один или несколько конденсаторов большой емкости, которая позволяет заметно сгладить пульсации.

Диодный мост и фильтр составляют блок питания для инверторной схемы. Вход инверторной схемы выполнен на ключевых транзисторах, преобразовывающих постоянное U в переменное высокой частоты (40..90 кГц). Это преобразование нужно для питания импульсного трансформатора, на выходе которого получается высокочастотный ток низкого U. От выходов трансформатора запитывается высокочастотный выпрямитель, а на выходе генерируется высокочастотный постоянный ток.

Устройство не очень сложное, и любой сварочник-инвертор поддается ремонту. Кроме того, существует множество схем, по которым можно сделать самодельный инвертор для сварочных работ.

Самодельный сварочный аппарат

Собрать инвертор для сварки просто, так как существует множество схем. Возможно сделать сварку из блока питания компьютера, сбить для него ящик, но получится сварочник низкой мощности. Подробно о создании простого инвертора из компьютерного БП для сварки можно ознакомиться в интернете. Огромной популярностью пользуется инвертор для сварки на ШИМ — контроллере типа UC3845. Микросхема прошивается при помощи программатора, который можно приобрести только в специализированном магазине.

Читать еще:  3д фрезеровка по металлу

Для прошивки нужно знать основы языка «С ++», кроме того, возможно скачать или заказать уже готовый программный код. Перед сборкой нужно определиться с основными параметрами сварочника: максимально допустимый ток питания составляет не более 35 А. При токе сварки равной, 280 А, U питающей сети составляет 220 В. Если проанализировать параметры, можно сделать вывод о том, что эта модель по характеристикам превышает некоторые заводские модели. Для сборки инвертора следует руководствоваться блок-схемой на рисунке 1.

Схема БП является несложной, и собрать ее достаточно просто (схема 1). Перед сборкой нужно определиться с трансформатором и найти подходящий корпус для инвертора. Для изготовления БП- инвертора нужен трансформатор. .

Этот трансформатор собирается на основе ферритового сердечника Ш7х7 или Ш8х8 с первичной обмоткой провода диаметром (d) 0,25..0,35 мм, количество витков 100. Несколько вторичных обмоток трансформатора должны иметь следующие параметры:

  1. 15 витков с d = 1..1,5 мм.
  2. 15 витков с d = 0,2..0,35 мм.
  3. 20 витков с d = 0,35..0,5 мм.
  4. 20 витков с d = 0,35..0,5 мм.

Перед намоткой нужно ознакомиться с основными правилами намотки трансформаторов.

Схема 1 — Схема блока питания инвертора

Навесным монтажом детали желательно не соединять, а сделать для этих целей печатную плату. Существует много способов изготовления печатной платы, но следует остановиться на простом варианте — лазерно-утюжной технологии (ЛУТ). Основные этапы изготовления печатной платы:

  1. Приобрести в специализированном магазине односторонний гетинакс с медной фольгой и хлористое железо.
  2. Изготовить макет печатной платы, используя программное обеспечение Sprint Layout.
  3. Распечатать на глянцевой бумаге, используя только лазерный принтер на самом высоком качестве. Обыкновенный струйный принтер для этих целей не подойдет.
  4. Прислонить распечатанный рисунок к медной фольге.
  5. При помощи нагретого утюга произвести перенос рисунка на фольгу, который должен получиться отчетливым.
  6. После этого выключить утюг и опустить плату в хлористое железо для вытравливания. Главное — не передержать и постоянно контролировать процесс, длительность которого зависит от концентрации хлористого железа.
  7. По окончании вытравливания нужно достать плату и промыть под проточной водой.

После изготовления трансформатора и печатной платы нужно приступить к монтажу радиокомпонентов по схеме блока питания сварочного инвертора. Для сборки БП понадобятся радиодетали:

  • 2 регулятора LM78L15.
  • TOP224Y.
  • Интегральная микросхема TL431.
  • BYV26C.
  • 2 диода HER307.
  • 1N4148.
  • MBR20100CT.
  • P6KE200A.
  • KBPC3510.
  • Оптопара типа PC817.
  • С1, С2: 10мк 450 В, 100мк 100 В, 470мк 400 В, 50мк 25 В.
  • C4, C6, C8: 0,1мк.
  • C5: 1н 1000 В.
  • С7: 1000мк 25 В.
  • Два конденсатора 510 п.
  • C13, C14 — 10 мк.
  • VDS1 — 600 В 2А.
  • Терморезистор типа NTC1 10.
  • R1: 47k, R2: 510, R3: 200, R4: 10k.
  • Резисторы гасящие: 6,2 и 30 на 5Вт.

После сборки БП нельзя подключать и проверять, так как он рассчитан именно для инверторной схемы.

Изготовление инвертора

Перед началом изготовления высокочастотного трансформатора для инвертора нужно изготовить гетинаксовую плату, руководствуясь схемой 2. Трансформатор выполнен на магнитопроводе типа «Ш20х28 2000 НМ» с рабочей частотой 41 кГц. Для его намотки (I обмотки) необходимо использовать медную жесть толщиной 0,3..0,45 мм и шириной 35..45 мм (ширина зависит от каркаса). Нужно сделать:

  1. 12 витков (площадь поперечного сечения (S) около 10..12 кв. мм.).
  2. 4 витка для вторичной обмотки (S = 30 кв. мм.).

Высокочастотный трансформатор нельзя мотать обыкновенным проводом из-за возникновения скин-эффекта. Скин-эффект — способность высокочастотных токов вытесняться на поверхность проводника, тем самым нагревая его. Вторичные обмотки следует разделить пленкой из фторопласта. Кроме того, трансформатор должен нормально охлаждаться.

Дроссель выполнен на магнитопроводе типа «Ш20×28» из феррита 2000 НМ с S не менее 25 кв. мм.

Трансформатор тока выполняется на двух кольцах типа «К30×18×7» и мотается медным проводом. Обмотка l продевается через кольцевую часть, а II обмотка состоит из 85 витков (d = 0,5 мм).

Схема 2 — Схема инверторного сварочного аппарата своими руками (инвертор).

После успешного изготовления высокочастотного трансформатора нужно осуществить монтаж радиоэлементов на печатной плате. Перед пайкой обработать оловом медные дорожки, детали не перегревать. Перечень элементов инвертора:

  • ШИМ — контроллер: UC3845.
  • MOSFET-транзистор VT1: IRF120.
  • VD1: 1N4148.
  • VD2, VD3: 1N5819.
  • VD4: 1N4739A на 9 В.
  • VD5-VD7: 1N4007.
  • Два диодных моста VD8: KBPC3510.
  • C1: 22 н.
  • C2, C4, C8: 0,1 мкФ.
  • C3: 4,7 н и C5: 2,2 н, C15, С16, С17, C18: 6,8 н (только использовать К78−2 или СВВ- 81).
  • C6: 22 мк, С7: 200 мк, С9-С12: 3000 мк 400 В, C13, C21: 10 мк, C20, C22: 47мк на 25 В.
  • R1, R2: 33k, R4: 510, R5: 1,3 k, R7: 150, R8: 1 на 1 Вт, R9: 2 M, R10: 1,5 k, R11: 25 на 40 Вт, R12, R13, R50, R54: 1 к, R14, R15: 1,5 k, R17, R51: 10, R24, R25: 30 на 20Вт, R26: 2,2 к, R27, R28: 5 на 5Вт, R36, R46-R48, R52, R42-R44 — 5, R45, R53 — 1,5.
  • R3: 2,2 k и 10 к.
  • К1 на 12 В и 40А , К2 — РЭС-49 (1).
  • Q6-Q11: IRG4PC50W.
  • Шесть MOSFET-транзисторов IRF5305.
  • D2 и D3: 1N5819.
  • VD17 и VD18: VS-HFA30PA60CPBF; VD19-VD22: VS-HFA30PA60CPBF.
  • Двенадцать стабилитронов: 1N4744A.
  • Две оптопары: HCPL-3120.
  • Катушка индуктивности: 35 мк.

Перед проверкой схемы на работоспособность нужно еще раз визуально проверить все соединения.

Основные рекомендации

Перед сборкой нужно внимательно ознакомиться со схемой инверторной сварки и приобрести все необходимое для изготовления: купить радиодетали в специализированных радиомагазинах, найти подходящие каркасы трансформаторов, медную жесть и провод, продумать дизайн корпуса. Планирование работы значительно упрощает процесс сборки и экономит время. При пайке радиокомпонентов следует применять паяльную станцию (индукционная с феном), для исключения возможного перегрева и выхода из строя радиоэлементов. Соблюдать нужно и правила техники безопасности при работе с электричеством.

Дальнейшая настройка

Все силовые элементы схемы должны иметь качественное охлаждение. Транзисторные ключи необходимо «сажать» на термопасту и радиатор. Желательно применять радиаторы от микропроцессоров мощного типа (Athlon). Наличие вентилятора для охлаждения в корпусе обязательно. Схему БП можно доработать, поставив конденсаторный блок перед трансформатором. Нужно использовать К78−2 или СВВ-81, так как другие варианты недопустимы.

После подготовительных работ нужно приступить к настройке сварочного инвертора. Для этого нужно:

  1. Подключить 15 В к ШИМ, подав питание на ШИМ и на систему охлаждения. Реле К1 выполняет роль ключа для замыкания R11 — при времени срабатывании первого около 10 секунд. Кроме того, выполняется зарядка С9-C12, которые разряжаются через R11. Наличие R11 обязательно, так как оно обезопасит конденсаторы от взрыва из-за всплеска тока при подаче сетевого питания.
  2. При помощи осциллографа выполнить проверку платы на наличие прямоугольных импульсов, идущих к HCPL3120 после срабатывания К1 и К2. Кроме того, реле К1 должно быть подключено после зарядки конденсаторов. Во время работы инвертора без нагрузки (холостой ход) сила тока должна быть менее 100 мА.
  3. Правильность установки фаз высокочастотного трансформатора проверяется 2-лучевым осциллографом. Для этого нужно выставить частоту ШИМ 50..55 Гц и измерить значение U, которое должно быть менее 330 В. Потребление моста должно быть 120..150 мА. При работе сварочного инвертора трансформаторы не должны сильно шуметь, а если такое происходит, нужно разобраться в этом. Шум часто происходит из-за плохо зажатых пластин магнитопровода. Смотреть на осциллограф и плавно крутить ручку переменного резистора.
  4. Параметры U не должны превышать 540 В (345 В является оптимальным значением U). После измерений нужно отсоединить осциллограф и начать варить металл. Время сварки нужно начинать с 10 секунд и постепенно увеличивать его до 5 минут. Если все сделано верно, то шума не должно быть.

Существуют и более совершенные модели сварочников инверторного типа, в силовую схему которых входят тиристоры. Широкое распространение также получил инвертор «Тимвала», который можно найти на форумах радиолюбителей. Он имеет более сложную схему. Подробнее с ним можно ознакомиться в интернете.

Таким образом, зная устройство и принцип работы сварочного аппарата инверторного типа, собрать его своими руками не представляется непосильной задачей. Самодельный вариант практически не уступает заводскому и даже превосходит его некоторые характеристики.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector