Сварочный преобразователь устройство и принцип работы

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. Например, агрегат марки ВД 306 весит порядка 150 кг.
С развитием полупроводникового оборудования и появление таких элементов, как тиристоры привело к созданию устройств, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше, всего несколько килограмм, например, Ресанта САИ 250 весит всего 5 кг, — сварочного инвертора или инверторного сварочного аппарата.

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

Как уже отмечалось, инверторы вошли в практику сварных работ не так давно, на исходе ХХ столетия. В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока. Надо отметить, что устройство инвертора, применяемого для работ – содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

Инверторные сварочные аппараты

1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах. К ним относят следующие параметры:

Конструкция сварочного инвертора

1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как выбрать сварочный аппарат для дома и дачи на 220 В

При подборе сварочного оборудования потребитель должен определиться для решения, каких задач он будет необходим.

Если он будет использоваться для ремонта кузовных деталей, то у него должны быть одни параметры, а если для работы по изготовлению металлоконструкций то другими. Но в любом случае, устройства должны отвечать ряду требований, в частности, в домашнем аппарате должны быть реализованы такие функции, как горячий старт, антизалипание и некоторые другие. Именно этим инверторы отличаются от традиционных аппаратов.

В конструкции аппарата этого типа должен быть установлен вентилятор. Кроме того, схема должны быть защищена от скачков напряжения в питающей сети. В принципе устройство, обладающее такими параметрами, могут работать и в условиях домашней мастерской, и в условиях промышленного производства.

Какой сварочный аппарат лучше

Выбор аппарата – это по большей части дело сугубо индивидуальное. И каждый выбирает аппарат по своим потребностям, но, можно сказать, что устройства с диапазоном сварочного тока в пределах 200 – 250 А, позволяет выполнять самые сложны работы и обрабатывать детали разной толщины.

Классификация инверторов

Сварочные инверторы можно классифицировать по размеру сварочного тока. Производители выпускают три типа устройств:

• 100-160 А – маломощные;
• 160-200 А — средние;
• 200-250 А — мощные.

Существует зависимость, между размером силы тока и габаритами аппарата. При выборе аппарата для использования в домашних условиях следует руководствоваться теми задачами, которые предстоит им решать.

Самые слабые аппараты можно отнести к устройствам самого низкого уровня, многие их используют для получения навыков работы. Аппараты, которые относят к среднему классу относят к самым популярным и позволяют выполнять самые разнообразные работы начиная от сборки забора и изготовления довольно сложных металлоконструкций. Самые мощные аппараты по большей части применяют в производственных целях. Их применяют для работы с металлопрокатом большой толщины.

Электроды для ручной дуговой сварки

Большая часть инверторов предназначена для работы с электродами, покрытыми обмазкой. Но их можно использовать и для работы со сварочной проволокой. Для этого, на устройство устанавливают приспособление которое подает проволоку в сварочную зону. Проволока подается через сварочный пистолет, через него же подается и газовая смесь, защищающая рабочую зону от воздействия атмосферного воздуха.

Дополнительные функции в инверторах

В современных инверторных устройствах реализованы некоторые опции, которые заметно облегчают работу сварщика:

1. Горячий старт – зачастую у начинающих сварщиков, да и не только у них, возникают сложности с розжигом и поддержанием дуги в рабочем состоянии. В момент розжига, ток вырастает до необходимого уровня и сразу после розжига возвращается к рабочим параметрам. Процесс изменения тока происходит полностью автоматически, без участия сварщика.
2. Еще одна проблема, которая преследует новичков – залипание электрода. Причин тому несколько, но решение у нее одно – снижение уровня сварочного тока. Эта операция так же выполняется автоматически.

1. Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
2. Снижение напряжения холостого хода до безопасного для рабочего и его окружающих людей уровня.

Определяемся с характеристиками

Как и любое техническое оборудование, сварочные инверторы обладают рядом технических параметров, которые определяют их возможности.

Сварочный ток

Инверторные сварочные аппараты обеспечивают генерацию сварочного тока в диапазонах от 100 до 250 А.

Напряжение холостого хода

После преобразования тока, подаваемого из электрической сети в 220 В, на выходе из аппарата получается ток с напряжением в 50 – 90 В и рабочей частотой в 20 – 50 кГц. Для розжига дуги необходимо использовать максимальное напряжение, но оно создает угрозу безопасности сварщика и окружающих людей. Поэтому после окончания работы, напряжение падает до безопасного уровня.

Режим работы на максимальном токе

Важный показатель работы любого сварочного аппарата это показатель длительности работы. Его могут называть ПН или ПВ. Этот показатель говорит о том, какое количество времени будет работать аппарат при десятиминутном сварочном цикле, до отключения.

Другими словами, если ПВ составляет 50% — это значит что время эффективной работы, составит 5 минут, если показатель составляет 70%, то время составит 7 минут. Этот показатель должен быть отражен в технической документации, входящей в состав поставки сварочного аппарата.

Рекомендации по эксплуатации бытовых инверторов

Инвертор, предназначенный для сварки – это сложное инженерное устройство, которое оснащено множеством уровней защиты.

Аппаратура этого класса показывает стабильность в работе и между тем требует к себе бережного отношения и своевременного обслуживания.

Перед приобретением аппарата целесообразно тщательно изучить руководство по эксплуатации.

Инструкция сварочного инвертора

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

1. Все токопроводящие рукава не должны иметь повреждений, клеммы для подключения должны надежно фиксироваться в аппарате.
2. Если в конструкции аппарата предусмотрен вентилятор и во время включения он не вращается, эксплуатация такого устройства недопустима.
3. При работе с аппаратом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Тот, кто имеет свой дом, знает, как часто приходится заниматься ремонтом, что-то конструировать или строить. Поэтому в хозяйстве обязательно должны быть различные инструменты. Нередко приходится выполнять операции с металлом: отрезать, соединять его. Иногда можно обойтись простыми скрутками, болтовыми соединениями, но в некоторых случаях единственным вариантам остается сварка. Самый простой способ в этом случае – электродуговая сварка, а самый доступный и надежный аппарат – это сварочный трансформатор.

Трансформаторный агрегат хорош тем, что работает от любой розетки, где имеется стандартное переменное напряжение, а внутренняя схема сварочника настолько проста, что там абсолютно нечему ломаться.

Виды сварочных трансформаторов

В продаже можно встретить такие сварочные аппараты трансформаторного типа, выпускаемые серийно:

1. Агрегаты с регулированием амплитуды, у которых нормальное магнитное рассеяние, а дроссель имеет воздушный зазор.
2. Сварочники на переменном токе с регулированием амплитуды, у которых увеличенное магнитное рассеяние – обмотки в подвижном состоянии или разнесенные, имеющие реактивный характер, магнит подвижный или шунт, который подмагничивается, со стабилизацией конденсаторной или импульсного типа.
3. Тиристорные модели, где регулируется фаза – стабилизация выполнена по импульсному типу либо методом подпитки.

В первых двух категориях сварочных трансформаторов бытовой или профессиональной комплектации регулировка амплитуды осуществляется за счет изменения трансформаторного сопротивления или при помощи регулировки напряжения, когда холостой ход. Форма однофазного сигнала, а именно синусоида, остается неизменной.

Сварочные трансформаторы-тиристорники имеют в своей схеме фазорегулирование. Основные типы таких агрегатов работают по принципу преобразования синусоиды сигнала в форму, близкую к импульсам разных чередующихся полярностей.

Устройство оборудования

При классическом устройстве сварочного трансформатора с подвижной обмоткой он содержит следующие элементы:

1. Металлический корпус прямоугольной формы, где по всем сторонам имеются продольные отверстия для циркуляции воздуха при охлаждении.
2. Крышку, на которой расположен элемент регулировки сварочного тока.
3. Сам трансформатор с двумя обмотками первичного и вторичного назначения с магнитопроводом или сердечником замкнутой конструкции, регулировочным винтом, по ленточной резьбе которого перемещается ходовая гайка с закрепленной на ней обмоткой.
4. Рукоять, связанную с регулировочным винтом и служащую для управления зазором.
5. Клеммы или зажимы для подключения к сварочному агрегату силовых кабелей с держателем электрода и общей клеммой.

Магнитопровод

Так как магнитопровод в сварочном трансформаторе является одним из главных элементов, следует поговорить о нем отдельно. Основная задача магнитопровода состоит в передаче магнитного поля от первичной обмотки ко вторичной. При этом сам замкнутый сердечник не является элементом, который каким-либо образом может повлиять на силу тока. Материал, из которого он изготовлен, – это сталь электротехническая. Сердечник не имеет цельнометаллической формы, а собран из отдельных пластин, изолированных друг от друга специальным лаком.

Целью объединения пластин в одну группу является способ предотвращения появления в сердечнике токов, противодействующих магнитной индукции и таким образом ослабляющих ее.

Как снизить шумы сварочного трансформатора? При прохождении токов большой величины в обмотках трансформатора за счет сильного магнитного поля пластины сердечника начинают издавать гул. Чтобы его уменьшить, необходимо как можно сильнее стянуть пластины.

Принцип работы сварочного трансформатора

Трансформатор сварочного типа является прибором понижающего типа. Он преобразует высокое напряжение в более низкое. За счет этого увеличивается сила тока во вторичной обмотке, которая способна плавить металл во время сварки. В самом физическом процессе – принципе работы в трансформаторе с подвижной обмоткой – нет ничего сложного:

1. При подаче на обмотку первичного типа высоковольтного переменного напряжения в ней образуется поток магнитного поля, который имеет переменный характер.
2. Этот магнитный поток пронизывает сердечник. Последний в свою очередь передает поле на вторую обмотку, при этом снижая потери магнитной индукции в пространстве.
3. Магнитная индукция наводит во вторичной обмотке электродвижущую силу (ЭДС), которая заставляет электроны металла перемещаться, то есть получается электрический ток.
4. Так как витков во вторичной обмотке меньше, чем в первичной катушке, напряжение на выходе трансформатора падает, а ток возрастает.
5. При замыкании электрода о заготовку возникает электрическая дуга, которая и переносит частицы металла с электрода на свариваемые детали.

Кроме режима сварки, когда сварочный трансформатор находится под нагрузкой, схема сварочного трансформатора может быть в режиме холостого хода.

Холостой ход

Холостой ход не означает, что нет протекания тока в проводе вторичной катушки. За счет магнитных потоков рассеяния он может возникать. Это не всегда безопасно для сварщика, так как напряжение на зажимах вторичной обмотки трансформатора при холостом ходе увеличивается сильнее, нежели под нагрузкой, и можно получить электрический удар.

Чтобы этого избежать, металлический корпус агрегата всегда должен быть заземлен. Также в некоторых моделях сварочных трансформаторов ставят блок защиты от возрастающего тока холостого хода. Включение этого блока происходит сразу по завершении сварочной операции.

Какие характеристики учитывать при покупке

Помните! При покупке сварочного аппарата на базе трансформатора нужно осознавать, что этот прибор хорош своей простотой, но редко можно получить на нем красивый сварной шов. Поэтому недорогие аппараты такого типа подойдут только для бытовых нужд без претензий на профессиональную сварку. Если же брать серьезные трансформаторные агрегаты с системой стабилизации дуги, то они будут прилично стоить и должны себя оправдывать.

Осуществляя выбор сварочного оборудования, смотрят на следующие параметры:

1. Величину сварочного тока, которая у слабых бытовых моделей не более 200 ампер, у полупрофессиональных будет доходить до 300 ампер, у мощных производственных моделей превышает отметку в 300 ампер.
2. Толщину электрода и тип, с которым способен работать аппарат. Для сварки тонкостенных и средних по толщине металла заготовок подойдет сварочник, работающий с 2- и 5-миллиметровыми электродами, для сварки толстых стенок агрегат должен иметь возможность плавить электроды диаметром свыше 5 мм.
3. Мощность потребления и выходная КПД. Более мощные трехфазные агрегаты чаще используют как промышленное оборудование.

Популярные модели

ЗУБР ЗТС-200 – компактный трансформатор, которым можно варить сталь низкоуглеродистой марки. Установка может брать питание как от трехфазной, так и от однофазной сети, что выбирается специальным переключателем. Прибор обеспечивает сварной ток в диапазоне от 60 до 200 ампер, чего достаточно для решения бытовых задач при работе с металлами толщиной не более 6 мм. Во избежание перегрева модель снабжена тепловым предохранителем.

PRORAB FORWARD 180 – дешевый маломощный сварочный трансформатор для работы с чугуном и сталью. На нем применяют электроды диаметром не более 4 мм, мощность сварного тока не превышает 180 ампер. Запитывать устройство можно от 380 и 220 В. Производитель укомплектовал сварочник силовыми проводами с крокодилом и держателем электродов, щитком для защиты лица, щеткой по металлу и удалителем шлака.

ELITECH АС 200Т – сварочный трансформатор полупрофессиональной категории с питанием от сети любого типа. Мощная модель (в пределах 10 кВт), которая рассчитана на продолжительную непрерывную работу с выдачей максимального тока 200 ампер. Допустимо работать тонкими электродами от 1.6 до 4 мм толщины. Пользователи отзываются о сварочнике как об очень неприхотливом устройстве.

Изучите продукт! Самое лучшее при выборе сварочного трансформатора – изучить наиболее удачные технические параметры для такой категории устройств и сопоставить их с параметрами реальных моделей, предлагаемых на рынке.

Варианты самодельных устройств

Необязательно покупать сварочник, можно собрать конструкцию сварочного трансформатора своими руками. Для этого применяют один из следующих способов:

1. Используют старый ЛАТР (автотрансформатор). Самое важное в ЛАТРе – это его мощный сердечник тороидальной формы. Таких магнитопроводов берут два экземпляра и наматывают на каждом кольце по обмотке. Одна будет выполнять роль первички, другая – вторички. Наиболее подходящая модель автотрансформатора для такой переработки – ЛАТР 1М, оригинальная обмотка которого может выдерживать ток до 10 ампер.
2. Применяют магнитопровод от старого электродвижка. То, что можно взять от двигателя для изготовления сварочника, – это его статор. Его нужно только освободить от старой обмотки путем ее удаления из пазов и вынуть из корпуса, разбив или разрезав последний. Пластины сердечника после этого следует скрепить шпильками и намотать поверх него новую обмотку. Лучше для таких операций подходят те магнитопроводы движков, которые имеют большой диаметр и маленькую толщину.
3. Переделывают в сварочный трансформаторы от старых цветных телевизоров типа ТС-310 или ТС-270. Эти сетевые преобразователи удобны тем, что имеют крупные размеры, легко разбирающийся сердечник U-образной формы.

Всем, кто знает, какой сварочный трансформатор лучше выбрать среди моделей, представленных на рынке, или имеет опыт изготовления такого устройства, поделитесь навыками в комментариях!

Сварочные трансформаторы представляют собой оборудование для преобразования переменного тока для оптимального уровня сварки. Для обеспечения равномерной работы аппарат снижает входное напряжение до 60-75 Вольт.

Оборудование применяется в быту и промышленности, способно работать в тяжелых условиях.

Устройство и принцип работы электрооборудования, какие виды бывают, конструктивные особенности рассмотрим ниже.

В чем состоит принцип устройства?

Из чего состоит трансформатор для сварки и как он устроен? Однофазное устройство имеет простую структуру, состоящую из:

• магнитного привода;
• начальной и вторичной обмоток;
• металлического корпуса;
• рукоятки;
• системы охлаждения;
• зажима для проводов;
• крышки корпуса;
• ходовой гайки;
• вертикального винта с ленточной резьбой.

Коэффициент преобразования определяет количество витков в обмотках. Проходящий переменный ток через сердечник из ферримагнитного сплава с замкнутым контуром, создает внутренне напряжение в каждом витке обмотки, оптимизируя выходное напряжение.

Начальная обмотка соединена с центральной сетью, вторичная – с массой и держателем электродов, который и осуществляет сварку. Контур теряет сопротивление, а связь электромагнитов повышается. Баланс переменного тока осуществляется с помощью регулятора.

Конструктивная особенность каждого вида сварочного трансформатора зависит от параметров:

• формы и типа сердечника, обмоток;
• типа и мощности преобразования тока;
• характеристик охлаждения обмоток;
• параметров изоляции;
• места установки оборудования;
• необходимых требований к массе и сопротивляемости обмоток.

Некоторые модели сварочных трансформаторов оснащены определенными узлами. Дополнительные элементы: конденсаторы, дополнительные обмотки, вентиляция, стабилизаторы, совершенствуют работу аппаратов.

Смотрите познавательно-обучающее видео про устройство сварочного трансформатора:

Какие виды сварочных трансформаторов существуют?

В зависимости от конструкции электрического устройства и метода его регулирования классифицируют на три основные группы.

1. Аппараты амплитудного регулирования с номинальным магнитным рассеиванием. Конструкция состоит из корпуса трансформатора с дроссельным механизмом регулирования выходного напряжения, дополнительной катушки. Дроссель находится на магнитопроводе. В этих моделях обмотки медные или алюминиевые.
2. Трансформаторы амплитудного регулирования с повышенным магнитным рассеиванием. Отличительные особенности данного вида заключаются в конструкции шунтов и обмоток. При небольшом весе оборудования рабочие характеристики заключаются в повышенном коэффициенте мощности.
3. Тиристорные приборы. Оснащены фазорегулятором, расположенным на цепи, которая соединена с тиристорами и системой управления.

По количеству фаз сварочное оборудование бывает однофазным и трехфазным.

Первые модели работают при входящем напряжении 220 Вольт. Такие аппараты используют в основном в домашних условиях.

Трехфазные приборы работают от сети с напряжением 380 Вольт, их применяют в промышленности. Увеличенная сила тока позволяет сваривать металлические изделия большей толщины.

Существуют аппараты, способные работать от сети напряжением 220 Вольт и 380 Вольт повсеместно.

В этом видео рассказывается, в чём разница между трёхфазным и однофазным сварочным:

Как работает сварочный трансформатор?

Основная задача устройства – преобразовать высокое входящее напряжение в низкое, оптимальное для работы. Это свойство дает возможность увеличить силу тока в обмотке, и как следствие происходит плавление металла.

Трансформаторная сварка производится поэтапно:

• ток попадает на первичную обмотку высоковольтного напряжения, затем возникает магнитное поле переменного характера;
• магнитный поток попадает в сердечник, который передает его на вторую обмотку, минимизируя индукционные потери;
• магнитная индукция создает электродвижущую силу, вращая электроны металла, возникает постоянный электрический ток;
• из-за большего количество витков во вторичной намотке, напряжение падает, а сила тока повышается;
• во время замыкания металла с электродом создается равномерная электрическая дуга, которая переносит частички металла на свариваемые детали.

Во время работы сварочный агрегат находится под постоянной нагрузкой. Но его преимущество заключается в возможности работы в режиме холостого хода.

В процессе сваривания деталей под напряжением происходит замыкание между заготовкой и электродом, образуется сварочный шов. Металлические изделия соединяются, благодаря электричеству.

После образования шва цепь размыкается. Оборудование переходит в режим ожидания (холостой ход).

Электродвижущие силы замыкаются в воздушных зазорах между витками. Именно они создают напряжение холостого хода. Такая работа аппарата считается безопасной. Показатели холостого хода достигают 48-70 Вольт. Они не должны превышать допустимые нормы.

В таких случаях применяют ограничители, которые автоматически срабатывают по окончанию процесса сварки. Для безопасной работы оборудование должно быть оснащено заземлением.

Важно! Проводить работы с электрооборудованием нужно в защищенном от влаги месте. Попадание воды на технику может вывести ее из строя.

На этом видео показан принцип работы трансформатора:

По какому принципу рассчитать сварочный трансформатор?

Сварочные аппараты бывают разной мощности. Их выбор будет зависеть от того, для какого вида сварки они используются. Основной расчет производится, исходя из количества витков в намотке и диапазона выдаваемого тока.

По назначению электроприборы делятся на:

• бытовые трансформаторы – для сварки металлических изделий, толщиной не более 6мм, применяются для бытовых нужд в доме, гараже;
• профессиональные аппараты – применяются в промышленных сферах, обеспечивая бесперебойную работу нескольких точек;
• полупрофессиональные приборы – сваривают изделия до 8 мм толщиной, используются как в быту, так и в промышленности.

Отличия трансформаторов от инверторов

Отличие в процессе сварки трансформатором заключается в нестабильности электрической дуги. Сварочный шов изменяется в параметрах при малейшем колебании тока.

Инвертор имеет сложную конструкцию, состоящую из несколько узлов, управляемых блоком. Это дает возможность обеспечивать плавную регулировку тока.

Трансформаторы имеют более простую конструкцию в отличие от инверторов. Поэтому их стоимость значительно ниже, чем у современных инверторов.

Простота конструкции сводит к минимуму возможность поломки. Если оборудование вышло из строя, ремонт не потребует больших затрат.

Правила выбора оборудования

Сварочные трансформаторы выбирают в зависимости от назначения и места эксплуатации.

1. Напряжение сети. От требуемого напряжения зависит тип аппарата. Перед покупкой оборудования, нужно выяснить какое напряжение будет в месте работы 220 В или 380 В. Несоответствие этих параметров приведет к поломке техники.
2. Напряжение холостого хода. Появление сварной дуги зависит от напряжения холостого хода. Чем выше его показатель, тем легче создать стабильность горения дуги.
3. Количество рабочих мест. Если для работы потребуются несколько сварщиков, то бытовые модели для таких целей не подходят.
4. Мощность. При выборе оборудования обращают внимание на два показателя мощности – входную и выходную. Между этими показателями должен быть минимальный порог.
5. Продолжительность работы. От этого показателя зависит степень производительности аппарата. Чем выше показатель времени работы электрооборудования, тем выше производительность.
6. Размеры и масса, мобильность. Габариты сварочного оборудования влияют на показатель производительности. Оснащение аппарата колесами делает его удобным в эксплуатации. Можно выбрать компактный или, наоборот, громоздкий вариант техники. Это будет зависеть от его предназначения.

Важно! Выбирая модель, нужно обратить внимание на защитные функции от перегрева. Это обезопасит сварщика от серьезных последствий во время работы.

Полезное видео, особенности выбора сварочных инверторов и трансформаторов:

Заключение

Что такое сварочный трансформатор и как с ним работать, рассмотрели в данной статье. Соблюдая рекомендации по эксплуатации оборудования для сварки можно избежать существенных проблем.

Правильно выбранный вариант техники обеспечит надежной и долговечной работой в процессе эксплуатации. А результат работы будет виден в качественном сварном шве.

Принцип работы сварочного инвертора

Работа сварочного инвертора заключается в преобразовании переменного тока 220 или 380В с частотой 50Гц в постоянный ток сварки с соответствующими параметрами

по напряжению холостого хода, силе тока и падающей вольтамперной характеристики. Но принцип работы сварочного инвертора существенно отличается от сварочных выпрямителей, основанных на диодномостовой схеме выпрямления. Если на обычных выпрямителях происходит однократное выпрямление переменного тока после понижающего силового трансформатора, то у инвертора используется многократное преобразование по частоте, напряжению и выпрямлению. Естественно, что качественные характеристики выпрямленного тока получаются выше, особенно в части пульсации.

Принцип работы сварочного инвертора можно разобрать на основе работы последовательно инвертора. Структурная схема изображена на схеме.

В представленной схеме нагрузочные сопротивления и коммутационные элементы (индукционные и емкостные) включены в последовательную цепь. Управляющий модуль построен на работе двух тиристоров. Первичный сетевой выпрямитель преобразует переменный ток и подает на фильтр постоянный ток, не меняя напряжения. Постоянный ток сглаживается сетевым фильтром, для уменьшения пульсации, и подается на частотный преобразователь для преобразования его в переменный ток высокой частоты. Частота тока достигает значений 50-100кГц. Ток высокой частоты подается на импульсный сварочный трансформатор. Сварочный трансформатор понижает ток высокой частоты до напряжения холостого тока сварки. Выпрямление тока высокой частоты происходит на выходе устройства во вторичном выпрямляющем блоке сварки. Силовой выпрямительный блок содержит сглаживающие емкостные фильтры для улучшения качества выпрямленного тока. Управляющий модуль осуществляет контроль и изменение параметров работы инвертора.

Работа любого инвертора, включая сварочный преобразователь, лежит в области использования импульсного резонанса. Это новое направление в развитии электротехники позволило уменьшить габариты многих громоздких устройств основанных на классической электротехнике. Следует заметить, что сварочные устройства на инверторном принципе преобразования тока остаются намного дороже испытанных выпрямителей и трансформаторов силового плана. Сложные схемы преобразования и управления снижают их надежность, но все остальные плюсы работы инверторов перевешивают во многих отраслях связанных со сварочными работами. На промышленном уровне использования, им нет равноценной замены для автоматической и полуавтоматической сварки.

Читайте также

---

• Сварка сварочным инвертором

  В чем достоинства и недостатки сварки с помощью инвертора, а так-же основные типы работ данный устройством, вы узнаете из данной статьи. …

  
  
• Самодельный сварочный инвертор

  Описание простейшего самодельного сварочного инвертора, который займет достойное место в небольшой домашней мастерской, вы найдете в данной статье. …

  
  
• Ремонт сварочных инверторов своими руками

  В данной статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы понять тип неисправности сварочного инвертора, и возможно осуществить ремонт …

  
  

Инверторный сварочный аппарат — принцип работы, характеристики

Инверторный сварочный аппарат (сварочный инвертор) – сварочный устройство, в котором формирование выходного напряжения и регулирования тока сварки осуществляется электронным инвертором. С начала XXI века один из самых популярных сварочных аппаратов для всех видов электродуговой сварки металлов. Хорошее сварочное оборудование вы можете выбрать на сайте pz.ua. Устройство характеризуется высоким качеством сварки, высоким – 80-90% и более — КПД и относительно небольшой по сравнению с трансформаторными сварочными аппаратами весом (5-8 кг). Требователен к влажности, чистоты и температуры воздуха, требует периодической очистки плат с электронными компонентами от пыли.

Принцип его действия заключается в следующем:

• Работает он от сети переменного тока напряжением 220 или 380 вольт и частотой тока 50 Гц;
• Выпрямления тока с помощью фильтра;
• Поступивший в инвертор сварочный ток проходит через фильтр, где он сглаживается и становится постоянный;
• Снижение напряжения трансформатором и увеличение силы тока;
• В процессе сварки — выпрямление тока частотным выпрямителем.

Переменный ток промышленной частоты (50 или 60 Гц), поступает на выпрямитель. Выпрямленный ток сглаживается конденсаторным фильтром и подается на высокочастотный инвертор (20-50 кГц). С инвертора переменный ток высокой частоты подается на высокочастотный трансформатор, а с вторичной обмотки трансформатора — на силовые диоды. Электронный блок управления инвертором обеспечивает необходимую вольт-амперную характеристику аппарата и его защита от перегрузки и перегрева. Благодаря использованию высокой частоты удается достичь существенного уменьшения размеров и веса силового трансформатора.

На выходе выпрямителя получается постоянно напряжение величиною более 220 вольт. 

В состав инверторного сварочного аппарата входят:

• Одно или двухканальный блок питания, который обеспечивает необходимую постоянную и стабилизированное напряжение питания для схемы управления инвертором;
• Входной выпрямитель напряжения с фильтром на электролитических конденсаторах;
• Широтно-импульсный модулятор, который по установленному и имеющимся током инвертора формирует импульсы необходимой прогальности;
• Высокочастотный инвертор с мощными транзисторными ключами, в роли которых используются несколько параллельно включенных силовых транзисторов MOSFET или IGBT;
• Высокочастотный трансформатор с коэффициентом трансформации около 3:1;
• Выпрямитель на силовых диодах с выходным дросселем;
• Корпус (желательно стальной для экранирования высокочастотных колебаний) с панелью управления, системой вентиляции, регулятором тока сварки, индикаторами и клеммами для присоединения силовых кабелей.

По конструктивному исполнению аппараты делятся на одноплатные и многоплатные:

• В одноплатных исполнениях все электронные компоненты располагаются на одной моноплаты, что позволяет существенно уменьшить стоимость аппарата, но существенно ухудшает его ремонтопригодность (стоимость платы обычно составляет около 80% стоимости аппарата)
• В багатоплатном исполнении отдельные схемотехнические блоки аппарата выполняются на отдельных платах, увеличивает стоимость аппарата, но улучшает его ремонтопригодность.

В отдельных бюджетных аппаратах могут отсутствовать некоторые элементы, например датчик перегрева, дроссель и тому подобное.

Эксплуатационные характеристики

Модели изготавливаются на диапазон рабочих температур 5-40 C. Сварочные токи составляют до 160, 200, 250 Ампер, что позволяет качественно сваривать листовые стальные изделия толщиной до 6-8 (для моделей 160 Ампер) или до 10-15 (для моделей 250 Ампер) мм., И резать металл электродами 3 (160 ампер) или 4 (250 ампер) мм. при повторно-периодическом режиме работы.

Большинство аппаратов поддерживают режимы «антистик», что автоматически ограничивает ток при «залипании» электрода; и «горячий старт», что увеличивает сварочный ток при начальном контакте электрода с местом сварки.

В отдельных моделях применяется специальная «туннельная» схема охлаждения, которая обеспечивает обдув преимущественно радиаторов охлаждения, а не монтажных плат, уменьшает требования аппарата к наличию пыли на месте выполнения работ. Отдельные модели также являются весьма чувствительными к напряжению сети, оказывается в существенном уменьшении тока сварки при снижении напряжения в сети.

Инверторы: устройство и применение  — ElectrikTop.ru

Развитие микроэлектроники позволило создать множество уникальных приборов. А также модернизировать существующие. Это позволило не только улучшить качественные показатели, но и уменьшить вес, размеры и сделать их экономичнее.

Одно из таких устройств — инвертор. Первоначально это название имела логическая ячейка с функцией «или–не». Сейчас такое наименование носят разнообразные устройства. Их объединяет общий принцип работы.

Принцип работы прибора

Он заключается в преобразовании постоянного напряжения в переменное и обратно. В более сложных устройствах выходное напряжение может быть синусоидальное или близкой к синусоиде.  На выходе может быть как низкое так, и высокое напряжение.

Всё зависит от назначения инвертора. К таким устройствам относятся, источник бесперебойного питания, сварочный инвертор, а в простейшем варианте они встречаются в источниках питания и зарядных устройствах.

А также они широко используются в ветряных и солнечных электростанциях. В инверторе происходит преобразование постоянного напряжения в переменное с высокой частотой. Она может достигать десятки и сотни кГц. Мощные ключи генератора нагружены магнитопроводами. Все комплектующие специально разработаны для инверторов.

Они позволяют не только обеспечить нормальную работу устройства, но и исключить побочное влияние на электронику и окружающую среду. Мощность таких приборов может быть от нескольких ватт до сотен киловатт.

Сварочный инвертор, основные отличия от традиционных

Одним из самых распространённых инверторов является сварочный аппарат. По сравнению с трансформаторным аналогом, он имеет малые габариты и небольшой вес.Классический аппарат для сварки имеет понижающий трансформатор. А сварочный инвертор представляет собой:

• Сетевой выпрямитель с фильтром. Он преобразует переменное напряжение,в постоянное;
• Генератор высокой частоты;
• Трансформатор и мощный выпрямитель;
• Блок управления или контроллер.

Сетевой выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное, которое подаётся на  устройство преобразования.

Оно состоит из генератора высокой частоты. В нём применены мощные электронные комплектующие и микросхемы. Преобразованное напряжение частотой в несколько десятков килогерц подаётся на трансформатор.

У классических устройств большая часть электроэнергии расходовалось на нагрев сердечника и обмоток трансформатора. При использовании напряжения высокой частоты потери уменьшаются в разы.

Высокочастотные трансформаторы имеют небольшие потери. А мощность трансформатора при меньших размерах остаётся такой же. При этом КПД инверторов достигает 90%.

Переменное напряжение после трансформатора через выпрямитель преобразуется в постоянное. И через схему защиты поступает на сварочный электрод. Вся система управляется контроллером, который собран на микросхеме.

Он позволяет изменять выходной ток, подбирая оптимальный режим для сварки металла различной толщины. Кроме этого, контроллер позволяет осуществлять режим защиты от перегрева, перегрузки и короткого замыкания. На выходе сварочного инвертора можно легко изменить полярность, что даёт возможность сваривать алюминиевые детали.

Преимущества и недостатки

Такие приборы имеют перед традиционными ряд преимуществ:

• Они отличаются небольшими размерами и весом. Это стало возможным благодаря применению специально разработанных комплектующих;
• Такие приборы отличаются стабильностью в работе. Они мало зависят от тока и напряжения питающей сети. Применение программированных контролёров управления позволяет устройству самому выбирать режим работы;
• Стабильное выходное напряжение с минимальными пульсациями позволяет поддерживать постоянное горение дуги. Что позволяет в любых условиях варить металл любой толщины;
• Такие сварочные аппараты просты в эксплуатации;
• Возможность применения различных электродов как по составу и толщине, так и разнополярных;
• Применение микропроцессорного управления обеспечивает высокую степень защиты от внешних воздействий, и позволяет производить качественную сварку, не завися от скачков питающей сети.

Однако,эти устройства имеют недостатки:

• По сравнению с традиционными устройствами, цена таких приборов гораздо больше;
• При выходе из строя ремонт возможен только в специализированных мастерских, а по стоимости приближается к стоимости нового устройства;
• Применение сложной электроники накладывает ограничение в использовании. Не рекомендуется использовать при низких температурах, в запылённых и помещениях с повышенной влажностью. Они требуют регулярного технического обслуживания, которое заключается в очистке инвертора от пыли;
• Сварочные провода не должны превышать 2,5 метров. Что существенно ограничивает условия работы.

Преимущества инверторов позволили широко использовать их в промышленности.  А в некоторых случаях без них невозможно обойтись. Так, при строительстве солнечных или ветряных электростанций с их помощью сопрягают электрические сети.

В источниках бесперебойного питания они выполняют основную функцию, обеспечивающую работоспособность компьютеров.

При отключении питающей сети они преобразуют напряжение аккумуляторов в напряжение сети. Источники имеют небольшую мощность, которая позволяет только корректно закончить работу компьютеров.
Существуют более мощные устройства, но из-за высокой стоимости их применение ограничено.

Удобство использования сварочного инвертора и принцип его работы

Сварочные инверторы постепенно вытесняют традиционные сварочные аппараты с рынка бытовых и строительных услуг. Принцип работы сварочного инвертора на порядок выше производственных характеристик классических агрегатов сварного промысла. Процесс замещения идет стремительно, и, без сомнения, наступит день, когда такие аппараты полностью заменят традиционное сварочное оборудование.

Конструкция сварочного инвертора.

Инвертор: устройство и принцип действия

Слово «инверторный» подразумевает тип источника питания, а не методику сварки электродугового плана, как многие думают. Инверторы появились не вчера. Это произошло в 70-х годах прошлого столетия. Все эти годы устройства совершенствовались: производители начинили свою продукцию электроникой, добавили множество полезных функций. Со временем аппараты стали более надежными, что не отразилось на цене – напротив, она заметно снизилась.

Устройство сварочного инвертора включает два преобразователя энергетического потока, работающих на основе электричества повышенной интенсивности и управляемых микропроцессором с электронной начинкой.

Принципиальная схема сварочного инвертора.

В процессе работы сварной агрегат преобразует поступающий постоянный ток в силу переменного тока более высокой частоты. Процесс преобразования называют «инвертированием». В его основе – ступенчатое увеличение энергии тока до максимального при выходе.

Принцип работы инвертора подразумевает несколько ступеней:

1. К выпрямителю подходит ток от основной сети, частота его – 50 Гц.
2. Поступившую энергию тока сглаживает фильтр, на выходе данного этапа – постоянный ток.
3. Полученная энергия постоянного тока инвертируется специальными транзисторами в ток переменного плана, частота его уже выше – до 50 кГц.
4. На следующем этапе высокая частота напряжения выходит на более низкий уровень, снижаясь, примерно, до 70 В; ток достигает нужных для сварного дела 200 А.

Основное техрешение инверторного сварочного аппарата – высокая частота тока. Именно благодаря ей достигается колоссальное преимущество работы с инвертором по сравнению с традиционными ресурсами питания сварной дуги.

Для примера принципа работы можно взять сварочный агрегат мощностью в 160 А, которого достаточно для работы на электроде 4 мм. Если придется включать его в сеть на даче или в гараже, то лучше проверить напряжение сети, рассчитанной на 220 В. При заниженном напряжении возможно залипание электрода. Если напряжение в сети слишком низкое, то система может не запуститься. В этом случае придется брать другой сварочный инвертор большей мощности или приспосабливаться варить более тонким электродом.

Читайте также:

Как правильно использовать кабель сварочный.

Особенности применения кислородных баллонов.

Про осцилятор читайте здесь.

Вернуться к оглавлению

Работа с инвертором: оборудование и этапы сварки

Блок-схема полумостового инвертора.

Для сварки инвертором под рукой надо иметь:

• собственно сам аппарат;
• перчатки, сшитые из ткани грубой текстуры;
• сварную защитную маску;
• куртку.

Этапы сварного дела со сварочным инвертором:

1. Выбор электродов, для инверторной сварки нужны будут электроды до 5 мм.
2. Настройка мощности тока, которая зависит от выбранного размера электрода (как правило, производители предусматривают на панели регулятор с указанием необходимой мощности).
3. Подключение клеммы массы к свариваемым кромкам материала; электрод, во избежание залипания, быстро подносить не следует.
4. Запал дуги; электрод надо подносить под углом, периодично дотрагиваясь до свариваемого материала для активизации выбранного электрода, затем вести им вдоль шва, не делая перпендикулярных движений, иначе можно получить нежелательный эффект разбрызгивания металла.
5. Завершающий этап: после получения шва необходимо убрать накипь металла, окалину обычно убирают небольшим молотком.

Чтобы шов получился красивым, правильным и прочным, нужно при работе этот шов хорошо видеть, не загораживать его электродом.

Вернуться к оглавлению

Все о парниках и теплицах – parnikiteplicy.ru.

Преимущества работы со сварочным инвертором

Важное достоинство инвертора – его легкость. При довольно высокой мощности дуги вес аппарата редко достигает 10 кг, а средний его вес – 5 кг.

Работать с инвертором удобно из-за высокого КПД, доходящего почти до 100%.

Способы подключения сварочного инвертора.

Еще одно удобство использования инвертора – в низком потреблении энергии. Аппарат работает на вдвое заниженном количестве энергии по сравнению с традиционными сварочными агрегатами.

Инверторный аппарат удачно сочетает максимальные характеристики напряжения и энергии тока, что позволяет работать при сварке в различных режимах.

Удобство работы заключается еще и в том, что, в отличие от обычного трансформатора, у инвертора постоянно контролируется процесс происходящего электронным микропроцессором, который подстраивает электрические параметры под нужный режим сварочной работы.

Принцип работы инвертора таков, что недостатков в его использовании нет. Конечно, как и прочие приборы, они нередко выходят из строя. Основная неисправность – поломка микропроцессора, что происходит из-за халатного отношения к аппарату в плане хранения и неправильной эксплуатации.

Если следовать правилам работы с агрегатом, то инвертор станет незаменимым помощником и дома, и на производстве. Он будет отлично работать, не ломаясь, до тех пор, пока не будет разработан и предложен покупателю более современный и совершенный по техническим характеристикам агрегат.

Сварочный инвертор — резонансный мост с частотным регулированием по МК. Принцип устройства и работы инверторных сварочных аппаратов Как работает косой мост в инверторе

Сварочный инвертор — довольно популярное устройство, которое необходимо как в быту, так и на промышленном предприятии. Это неудивительно, ведь использовавшиеся ранее блоки питания (преобразователи, трансформаторы, выпрямители) имели множество недостатков.Среди них вес и габариты, высокое энергопотребление, но небольшой диапазон регулирования режима сварки и низкочастотное преобразование. Сделав своими руками сварочный инвертор на основе тиристоров, вы получите мощный блок питания для необходимых работ. Также это поможет вам существенно сэкономить, хотя все равно потребует определенных трудовых и материальных затрат.

Сварочный инвертор: особенности и функции аппарата

Работа инвертора заключается в преобразовании переменного тока сети в его высокочастотный аналог постоянного тока.

Это происходит в несколько этапов. Ток течет к выпрямительному блоку от сети. Там после преобразования напряжение от переменного становится постоянным. И инвертор выполняет обратное преобразование, то есть поступающее постоянное напряжение снова становится переменным, но с более высокой частотой. После этого напряжение понижается трансформатором, через выходной выпрямитель этот параметр преобразуется в высокочастотное постоянное напряжение.

Устройство сварочного инвертора и его особенности

Благодаря тому, что в конструкции устройства нет тяжелых деталей, он очень компактный и легкий.В его состав входят следующие компоненты:

Простое перекрестное инверторное устройство.

Инвертор

• ;
• сетевые и выходные выпрямители;
• дроссель;
• высокочастотный трансформатор.

С такими аппаратами могут работать даже начинающие сварщики. Их используют как в быту, так и в строительстве или в автосервисе. Благодаря тому, что есть регулировка режимов работы, можно варить как тонкие, так и толстые металлы.А повышенные условия горения дуги и образования сварного шва дают возможность сваривать любые сплавы, черные и цветные металлы сварочными инверторами, используя все возможные сварочные технологии.

Преимущества использования инвертора

В области сварочного оборудования такие устройства пользуются особым спросом в связи с их многочисленными достоинствами и преимуществами. Сделав инвертор своими руками, вы получите:

• возможность варки сложных цветных металлов и конструкционных сталей;
• защита от перегрева, колебаний сетевого напряжения, токовых перегрузок;
• высокая стабильность сварочного тока даже при колебаниях напряжения в сети;
• шов правильной формы;
• при сварке практически не будет брызг;
• горение дуги будет стабилизировано заданным образом, даже при наличии внешнего неблагоприятного воздействия;
• много других полезных функций.

Схемы инвертора своими руками

Исходя из того, как построена схема и как управляется сам процесс преобразования инвертора, существует несколько типов устройств, которые наиболее часто используются. Варианты полного моста и полумоста называются двумя двухтактными схемами, а наклонный мост — одноцикловым. Полная мостовая схема, называемая двухтактной, работает с биполярными импульсами. Они подаются на ключевые транзисторы (которые спарены), замыкают и размыкают электрическую цепь.

Инверторная схема «косой» перемычки.

Полумостовая схема будет отличаться от предыдущей версии тем, что в ней увеличено потребление тока. Транзисторы, работающие по той же двухтактной модели, действуют как ключи. На каждый из них подается половина входного сетевого напряжения. Мощность инвертора по сравнению с током с полным мостом вдвое меньше. Такое расположение имеет свои преимущества в приложениях с низким энергопотреблением. Кроме того, можно использовать группу транзисторов, а не один очень мощный.

Последний вариант — «косой» мост. Это инверторы, работающие по принципу одного цикла. Здесь вы будете иметь дело с униполярными импульсами. Одновременное размыкание транзисторных ключей исключит возможность короткого замыкания. Но среди недостатков данной схемы выделяют смещение магнитопровода трансформатора.

Взгляните на одну из стандартных схем инвертора. Это сооружение, спроектированное Ю. Негуляев. Чтобы собрать такое устройство в домашних условиях, вам понадобится ваше желание, готовность к работе и необходимая элементная база, которую вы можете либо найти на радиорынке, либо испариться из старой бытовой техники.

Инструкция по монтажу

Типовая схема инвертора конструкции Ю.Негуляева

Возьмите пластину из дюралюминия толщиной 6 мм. Присоедините к нему все проводники и провода, которые выделяют тепло. Учтите, что здесь провод не нужно обматывать теплоизоляционным материалом. Используя старую схему (например, компьютер), вам не придется отдельно искать транзисторы и тиристоры.

Далее подготовьте специальный мощный вентилятор (можно даже радиатор автомобиля).Он взорвет все, включая резонансный дроссель. Не забудьте прижать последний к основанию с помощью уплотнительной прокладки.

Для изготовления самого дроссельного устройства возьмем шесть медных жил. Их можно найти на рынке или сделать самостоятельно из частей ненужного старого телевизора. Прижмите диоды к основанию схемы, а затем прикрепите к ним регуляторы напряжения и изоляционные уплотнения.

При установке трансформатора изолируйте жгуты проводов изолентой или фторопластовой лентой.Разъедините жилы в разные стороны, чтобы они не соприкасались и не вызывали неисправностей. На полевом транзисторе вам нужно будет установить силовое поле, чтобы увеличить производительность вашего инвертора. Для этого берем медный провод 2 мм. После лужения оборачиваем в несколько слоев обыкновенной нитью. Это защитит ваш проводник от разного рода повреждений как при пайке, так и при сварке. Для фиксации крепления используйте изолирующие каблуки. Так вы и нагрузку с транзисторов перенесете на них.

На днях собрал инвертор сварочный от Бармалея, на максимальный ток 160 ампер, одноплатный вариант. Схема названа в честь ее автора — Бармалея. Вот схема подключения и файл печатной платы.

Инверторный контур для сварки

Работа инвертора : питание от однофазной сети 220 Вольт выпрямляются, сглаживаются конденсаторами и поступают на транзисторные ключи, которые создают высокочастотную переменную из постоянного напряжения, подаваемого на ферритовый трансформатор.За счет высокой частоты у нас происходит уменьшение размера power trance и, как следствие, мы используем не железо, а феррит. Далее идет понижающий трансформатор, за ним выпрямитель и дроссель.

Осциллограммы управляющих полевых транзисторов. Измерения проводились на стабилитроне x213b без переключателей мощности, коэффициент заполнения 43 и частота 33.

В своем варианте силовые ключи IRG4PC50U заменены на более современные IRGP4063DPBF … Стабилитрон ks213b заменен на два 15 вольт 1.На 3 ватта встречно подключены, так как в последнем кс213б девайс немного грелся. После замены проблема исчезла сразу. В остальном остается как на схеме.

Это осциллограмма коллектор-эмиттер нижнего ключа (согласно схеме). При подаче питания на 310 вольт через лампу на 150 ватт. Осциллограф стоит 5 вольт деления и 5 мкс дел. через делитель, умноженный на 10.

Силовой трансформатор намотан на сердечник B66371-G-X187, N87, E70 / 33/32 EPCOS Данные обмотки: сначала пол первичной, вторичной и снова остатки первичной обмотки.Провода на первичной и вторичной обмотках имеют диаметр 0,6 мм. Первичная — 10 жил 0,6 скрученных вместе 18 витков (всего). 9 витков как раз уместились в первый ряд. Далее остатки первички в сторону, накручиваем 6 витков проводом 0,6, сложенным на 50 штук, тоже скручиваем. И снова остатки первички, то есть 9 витков. Не забудьте про межслойный утеплитель (я использовал несколько слоев кассовой бумаги, 5 или 6, мы уже не усердствовали, иначе обмотка не влезет в окно). Каждый слой пропитан эпоксидной смолой.

Потом все собираем, между половинками феррита Е70 нужен зазор 0,1 мм, на крайние сердечники ставим прокладку от штатного кассового чека. Все стягиваем, склеиваем.

Окрашиваю спреем матовой черной краской, затем покрываю лаком. Да чуть не забыл, когда каждую обмотку скручиваем, обматываем малярной лентой — так сказать изолируем. Не забудьте отметить начало и концы обмоток, это пригодится для дальнейшей фазировки и сборки.Если трансформатор неправильно фазирован, аппарат будет варить в половину мощности.

Когда инвертор подключен к сети, начинается зарядка выходных конденсаторов. Начальный зарядный ток очень велик, сравним с коротким замыканием, и может привести к перегоранию диодного моста. Не говоря уже о том, что для проводников это тоже чревато выходом из строя. Чтобы избежать столь резкого скачка тока в момент включения, установлены ограничители заряда конденсаторов.В схеме Бармалея это 2 резистора по 30 Ом, мощностью 5 Вт, итого 15 Ом на 10 Вт. Резистор ограничивает зарядный ток конденсаторов, и после их зарядки вы уже можете подавать питание напрямую, минуя эти резисторы, что и делает реле.

Реле WJ115-1A-12VDC-S используется в сварочном аппарате Бармалей. Питание катушки реле — 12 вольт постоянного тока, коммутируемая нагрузка 20 ампер, 220 вольт переменного тока. В самоделках очень распространено использование автомобильных реле на 12 Вольт, 30 Ампер.Однако они не предназначены для коммутации токов до 20 Ампер сетевого напряжения, но, тем не менее, они дешевы, доступны и неплохо справляются со своей задачей.

Токоограничивающий резистор лучше устанавливать с обычным проволочным резистором, он выдержит любые перегрузки и дешевле импортных. Например С5-37 В 10 (20 Ом, 10 Ватт, провод). Вместо резисторов можно последовательно в цепь переменного напряжения поставить токоограничивающие конденсаторы… Например К73-17, 400 Вольт, общей емкостью 5-10 мкФ. Конденсаторы 3 мкФ, заряжаются емкостью 2000 мкФ примерно за 5 секунд. Расчет тока зарядки конденсатора следующий: 1 мкФ ограничивает ток до 70 миллиампер. Получается 3 мкФ на уровне 70х3 = 210 миллиампер.

Наконец собрал все воедино и запустил. Установлен ограниченный ток 165 ампер, сейчас выдадим сварочный инвертор в хорошем корпусе … Стоимость самодельного инвертора около 2500 рублей — заказывал детали в интернете.

Забрал провод в перемоточном цехе. Так же можно убрать провод от телевизоров из цепи размагничивания от кинескопа (это практически готовая вторичка). Дроссель изготовлен из E65 , медная полоса шириной 5 мм и толщиной 2 мм — 18 витков. Подобрал индуктивность 84 мкГн за счет увеличения зазора между половинками, он составил 4 мм. Можно не наматывать полосой, но и проволокой 0,6 мм, но уложить будет сложнее. Первичная обмотка трансформатора может быть намотана 1.Провод 2 мм, с комплектом 5 штук по 18 витков, но также можно рассчитать 0,4 мм количество проводов для нужного вам сечения, то есть например 15 штук 0,4 мм 18 витков.

После установки и настройки схемы на плате собрал все вместе. Испытания Бармалея прошли успешно: он спокойно тянет три и четыре электрода. Предельный ток составлял 165 Ампер. Собрал и протестировал прибор: Arsi .

Обсудить статью СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР BARMALE

Установки для автоматической сварки продольных швов обечаек — в наличии!
Высокая производительность, удобство, простота управления и надежность в эксплуатации.

Сварочные экраны и защитные шторки — в наличии!
Защита от излучения при сварке и резке. Большой выбор.
Доставка по всей России!

Чаще всего в конструкции сварочных инверторов используются три основных типа высокочастотных преобразователей: полумост, асимметричный мост (или «косой мост») и полный мост. Под видом полумоста и полного моста стоят резонансные преобразователи. В зависимости от системы управления выходными параметрами преобразователи доступны с ШИМ (ширина импульса), ЧИМ (регулировка частоты), с регулированием фазы и комбинациями этих трех.У всех этих типов преобразователей есть свои достоинства и недостатки. Начнем с полумоста ШИМ. Блок-схема такого преобразователя представлена ​​на рис. 3.

Это простейший преобразователь из семейства двухтактных, но не менее надежный. Недостатком этой схемы является то, что «размах» напряжения на первичной обмотке силового трансформатора равен половине напряжения питания. Но с другой стороны, этот факт является плюсом, можно использовать ядро ​​меньшего размера, не опасаясь входа в режим насыщения.

Для инверторов малой мощности (2-3 кВт) такой преобразователь очень перспективен. Но ШИМ-управление требует особой осторожности при установке силовых цепей; должны быть установлены драйверы для управления силовыми транзисторами. Транзисторы такого полумоста работают в режиме жесткого переключения, поэтому к управляющим сигналам предъявляются повышенные требования.

Между двумя противофазными импульсами должна быть «пауза», отсутствие паузы или ее недостаточная длительность всегда приводит к появлению сквозного тока через силовые транзисторы.

Последствия предсказуемы — выход из строя транзисторов. Очень перспективным типом полумостового преобразователя является резонансный полумост. Блок-схема такого полумоста показана на рис. 4.

Ток, протекающий по силовым цепям, имеет синусоидальную форму, что снимает нагрузку с конденсаторов фильтра.

При таком расположении выключатели питания не нуждаются в драйверах! Для переключения силовых транзисторов достаточно обычного импульсного трансформатора.Качество управляющих импульсов не так важно, как в схеме ШИМ, хотя пауза («мертвое время») должна быть.

Еще один плюс, данная схема позволяет обойтись без токовой защиты, а форма ВАХ (вольт-амперная характеристика) имеет сразу спадающую форму и не требует параметрического формирования.

Выходной ток ограничен только индуктивностью намагничивания трансформатора и может достигать значительных значений при коротком замыкании, это необходимо учитывать при выборе выходных диодов, но это свойство положительно влияет на зажигание и горение дуги!

Обычно выходные параметры регулируются изменением частоты, однако использование фазового регулирования дает гораздо больше преимуществ и является наиболее перспективным для сварочного инвертора, так как позволяет обойти такое неприятное явление, как совпадение резонанса. с режимом короткого замыкания, а диапазон регулировки выходных параметров намного шире.Фазовое управление позволяет изменять выходной ток от почти 0 до Imax.

Следующая диаграмма — асимметричный мост, или «косой мост». Блок-схема такого преобразователя показана на рис. 5.

Асимметричный мост представляет собой однотактный преобразователь с прямой подачей.

Преобразователь данной конфигурации пользуется большой популярностью как у производителей сварочных инверторов, так и у радиолюбителей. Первые сварочные инверторы были построены именно в виде «косого моста».Простота и надежность, широкие возможности регулировки выходного тока, помехозащищенность — все это по сей день привлекает разработчиков сварочных инверторов.

И хотя недостатки такого преобразователя достаточно существенны, это большие токи через транзисторы, высокие требования к форме управляющих импульсов, что подразумевает использование мощных драйверов для управления силовыми переключателями, высокие требования к установке силовые цепи, большие импульсные токи предъявляют повышенные требования к конденсаторам входного фильтра, электролитические конденсаторы не любят больших импульсных токов.Цепи УЗО (демпферы) необходимы для удержания транзисторов в ОДЗ (диапазон допустимых значений).

Но, несмотря на все эти недостатки и низкий КПД, в сварочных инверторах до сих пор применяется «косой мост». Транзисторы Т1 и Т2 работают синфазно, открываются вместе и закрываются вместе. Энергия накапливается не в трансформаторе, а в выходной катушке дросселя. Рабочий цикл не превышает 50%, поэтому для получения такой же мощности с мостовым преобразователем требуется двойной ток через транзисторы.Более подробно работу такого преобразователя рассмотрим на примере реального сварочного инвертора.

Следующий тип преобразователя — полный мост с ШИМ. Классический двухтактный преобразователь! Блок-схема полного моста показана на рисунке 6.

Мостовая схема позволяет получить мощность в 2 раза больше, чем у полумоста, и в 2 раза больше, чем у «наклонного моста», с одинаковые значения токов и коммутационных потерь. Это связано с тем, что «размах» напряжения первичной обмотки силового трансформатора равен напряжению питания.

Соответственно для получения такой же мощности, например, с полумостом (у которого напряжение нарастания питания 0,5U) ток через транзисторы в 2 раза меньше! Полномостовые транзисторы работают по диагонали, когда T1 — T3 открыты, T2 — T4 закрыты, и наоборот. Трансформатор тока отслеживает пиковое значение тока, протекающего по включенной диагонали. Регулировать выходной ток такого преобразователя можно двумя способами:

1) изменить длительность управляющего импульса, оставив неизменным напряжение отсечки;

2) изменить уровень напряжения отсечки, поступающего с трансформатора тока, оставив неизменной длительность управляющих импульсов.

Оба эти метода позволяют изменять выходной ток в довольно широком диапазоне. Недостатки и требования к полному мосту ШИМ точно такие же, как и у полумоста ШИМ. (См. Выше). И, наконец, рассмотрим наиболее перспективную схему ВЧ преобразователя, для сварочного инвертора — резонансный мост. Блок-схема представлена ​​на рис. 7.

Как может показаться на первый взгляд, резонансная мостовая схема мало чем отличается от моста ШИМ, и это действительно так.Практически дополнительно вводится только LC-резонансный контур, включенный последовательно с силовым трансформатором. Однако внедрение этой цепочки полностью меняет процессы передачи энергии. Уменьшаются потери, повышается КПД, на порядки снижается уровень электромагнитных помех, снижается нагрузка на вводимые электролиты. Как видите, полностью снять токовую защиту можно, драйверы силовых транзисторов могут понадобиться только в том случае, если используются MOSFET-транзисторы с емкостью затвора более 5000 пФ.Для транзисторов IGBT достаточно одного импульсного трансформатора.

Выходным током резонансного преобразователя можно управлять двумя способами: это частота и фаза. Оба они упоминались ранее при описании резонансного полумоста. И последний тип ВЧ преобразователя — это полноценный мост с дросселем утечки. Его схема практически не отличается от резонансной мостовой (полумостовой) схемы, точно так же, как LC-цепь включена последовательно с трансформатором, только не резонансная.С = 22мкфх63В работает как уравновешивающий конденсатор, а L как дроссель как реактивное сопротивление, величина которого линейно зависит от частоты. Управление таким преобразователем частотное. С увеличением частоты — сопротивление L, увеличивается. Снижается ток через силовой трансформатор. Просто и надежно. Большинство промышленных инверторов построено на этом принципе регулирования и ограничения выходного тока.

Принципиальная схема заводского сварочного инвертора «Ресант» (нажмите для увеличения)

Схема инвертора от немецкого производителя FUBAG с рядом дополнительных функций (нажмите, чтобы увеличить)

Пример принципиальной электрической схемы сварочного инвертора для самостоятельного изготовления (нажмите для увеличения)

Принципиальная электрическая схема инверторного устройства состоит из двух основных частей: силовой части и цепи управления.Первым элементом силовой части схемы является диодный мост. Задача такого моста как раз и состоит в преобразовании переменного тока в постоянный.

При преобразовании постоянного тока из переменного в диодный мост могут возникать импульсы, которые необходимо сглаживать. Для этого после диодного моста устанавливается фильтр, состоящий в основном из электролитических конденсаторов. Важно знать, что напряжение, выходящее из диодного моста, примерно в 1,4 раза превышает его входное значение. Диоды выпрямителя сильно нагреваются при преобразовании переменного тока в постоянный, что может серьезно повлиять на их работу.

Для их защиты, а также других элементов выпрямителя от перегрева в этой части электрической цепи используются радиаторы. Кроме того, на самом диодном мосту установлен термопредохранитель, задача которого — отключать питание в том случае, если диодный мост нагревается до температуры, превышающей 80-90 градусов.

Высокочастотные помехи, создаваемые работой инверторного устройства, могут попасть в электрическую сеть через его вход.Чтобы этого не произошло, перед выпрямительным блоком схемы установлен фильтр электромагнитной совместимости. Такой фильтр состоит из дросселя и нескольких конденсаторов.

Сам инвертор, уже преобразующий постоянный ток в переменный, но имеющий существенно более высокую частоту, собран из транзисторов по схеме «косой мост». Частота переключения транзисторов, из-за которой происходит образование переменного тока, может составлять десятки и сотни килогерц.Получаемый таким образом высокочастотный переменный ток имеет прямоугольную амплитуду.

Получить на выходе устройства ток достаточной силы, чтобы с его помощью можно было эффективно проводить сварочные работы, позволяет установленный за инверторным блоком понижающий трансформатор. Для получения постоянного тока с помощью инверторного устройства после понижающего трансформатора подключают мощный выпрямитель, также собранный на диодном мосту.

Элементы защиты и управления инвертора

Наличие нескольких элементов в принципиальной схеме позволяет избежать влияния негативных факторов на работу инвертора.

Чтобы транзисторы, преобразующие постоянный ток в переменный, не перегорели в процессе своей работы, используются специальные демпфирующие (RC) схемы. Все блоки электрической цепи, которые работают под большой нагрузкой и сильно нагреваются, не только снабжены принудительным охлаждением, но также подключены к датчикам температуры, которые отключают их питание, если их температура нагрева превышает критическое значение.

В связи с тем, что конденсаторы фильтра после зарядки могут вырабатывать большой ток, способный сжечь транзисторы инвертора, необходимо обеспечить плавный пуск устройства.Для этого используются стабилизирующие устройства.

В схеме любого инвертора есть ШИМ-контроллер, который отвечает за управление всеми элементами его электрической схемы. От ШИМ-контроллера электрические сигналы поступают на полевой транзистор, а от него — на развязывающий трансформатор, имеющий одновременно две выходные обмотки. ШИМ-контроллер через другие элементы электрической схемы также подает управляющие сигналы на силовые диоды и силовые транзисторы инверторного блока.Чтобы контроллер эффективно управлял всеми элементами электрической схемы инвертора, на него также должны подаваться электрические сигналы.

Для генерации таких сигналов используется операционный усилитель, на вход которого подается выходной ток, генерируемый в инверторе. Если значения последних отличаются от заданных параметров, операционный усилитель выдает управляющий сигнал на контроллер. Кроме того, на операционный усилитель поступают сигналы от всех защитных схем.Это необходимо для того, чтобы он мог отключить инвертор от источника питания в тот момент, когда в его электрической цепи возникнет критическая ситуация.

Преимущества и недостатки сварочных аппаратов инверторного типа

Устройства, пришедшие на смену обычным трансформаторам, обладают рядом существенных преимуществ.

• Благодаря совершенно иному подходу к формированию и регулированию сварочного тока масса таких аппаратов составляет всего 5–12 кг, а сварочные трансформаторы весят 18–35 кг.
Инверторы
• имеют очень высокий КПД (около 90%). Это связано с тем, что они потребляют гораздо меньше избыточной энергии для нагрева компонентов. Сварочные трансформаторы, в отличие от инверторных устройств, сильно нагреваются.
• Благодаря такому высокому КПД инверторы потребляют в 2 раза меньше электроэнергии, чем обычные сварочные трансформаторы.
• Высокая универсальность инверторных аппаратов объясняется возможностью регулировать с их помощью сварочный ток в широком диапазоне. Благодаря этому на одном и том же аппарате можно сваривать детали из разных металлов, а также выполнять ее по разным технологиям.
• Большинство современных моделей инверторов оснащены опциями, которые сводят к минимуму влияние ошибок сварщика на процесс. К этим параметрам, в частности, относятся «Антипригарное действие» и «Принудительная дуга» (быстрое зажигание).
• Исключительную стабильность напряжения, подаваемого на сварочную дугу, обеспечивают элементы автоматики электрической цепи инвертора. Автоматика в этом случае не только учитывает и сглаживает падения входного напряжения, но и корректирует даже такие помехи, как затухание сварочной дуги из-за сильного ветра.
• Сварка с помощью инверторного оборудования может выполняться любым типом электрода.
• В некоторых моделях современных сварочных инверторов есть функция программирования, которая позволяет точно и быстро настраивать их режимы при выполнении работ определенного типа.

Как и любые сложные технические устройства, сварочные инверторы имеют ряд недостатков, о которых также необходимо знать.

• Инверторы дорогие, на 20-50% дороже обычных сварочных трансформаторов.
• Наиболее уязвимыми и часто выходящими из строя элементами инверторных устройств являются транзисторы, стоимость которых может составлять до 60% от стоимости всего устройства. Соответственно, это довольно дорогое мероприятие.
• Из-за сложности электрической схемы инверторы не рекомендуется использовать в плохих погодных условиях и при отрицательных температурах, что серьезно ограничивает их область применения. Чтобы использовать такой прибор в полевых условиях, необходимо подготовить специальную закрытую отапливаемую площадку.

При сварке с использованием инвертора не используйте длинные провода, так как они создают шум, который отрицательно скажется на работе устройства. По этой причине провода для инверторов делают довольно короткими (около 2 метров), что вносит некоторые неудобства при сварке.

(голосов: 9 , средняя оценка: 4,00 из 5)

МАШИНА СВАРОЧНАЯ СВОИ ОБЗОР СХЕМ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА И ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПА ДЕЙСТВИЯ Начнем с довольно популярной схемы сварочного инвертора, часто называемой схемой Брамалей. Не знаю, почему именно это название было приклеено к этой схеме, но сварочный аппарат Бармалей часто упоминается в Интернете. Вариантов схемы инвертора Бармалея было несколько, но топология их практически одинакова — прямой несимметричный преобразователь (нередко почему-то называемый «косым мостом»), управляемый контроллером UC3845. Поскольку этот контроллер является основным в данной схеме, начнем с принципа его работы. Микросхема UC3845 производится несколькими производителями и состоит из микросхем серий UC1842, UC1843, UC1844, UC1845, UC2842, UC2843, UC2844, UC2845, UC3842, UC3843, UC3844 и UC3845. Микросхемы отличаются друг от друга питающим напряжением, при котором они запускаются и самоблокируются, температурным диапазоном срабатывания, а также небольшими схемными изменениями, позволяющими иметь длительность управляющего импульса в микросхемах XX42 и XX43. доведена до 100%, а в микросхемах серий XX44 и XX45 длительность управляющего импульса не может превышать 50%.Распиновка микросхем такая же. В микросхему встроен дополнительный стабилитрон 34 … 36 В (в зависимости от производителя), что позволяет не беспокоиться о превышении напряжения питания при использовании микросхемы в блоке питания с ОЧЕНЬ широким диапазоном питания. напряжения. Микросхемы выпускаются в нескольких типах корпусов, что значительно расширяет сферу применения Микросхемы изначально проектировались как контроллеры для управления переключателем питания однотактного блока питания средней мощности и этот контроллер снабжен всем необходимым для увеличения собственного живучесть и живучесть управляемого им блока питания.Микросхема способна работать до частот до 500 кГц, выходной ток конечного каскада драйвера способен развивать ток до 1 А, что в сумме позволяет создавать достаточно компактные блоки питания. Блок-схема микросхемы представлена ​​ниже: На блок-схеме красным выделен дополнительный триггер, не позволяющий длительности выходного импульса превышать 50%. Этот триггер установлен только в сериях UCx844 и UCx845. В микросхемах, выполненных в корпусах с восемью выводами, некоторые выводы объединены внутри микросхемы, например VC и Vcc, PWRGND и GROUND. Типичная схема блока питания импульсного блока на UC3844 показана ниже: Этот блок питания имеет косвенную стабилизацию вторичного напряжения, так как он управляет собственным источником питания, генерируемым обмоткой NC. Это напряжение выпрямляется диодом D3 и служит для питания самой микросхемы после ее запуска, а после передачи делителя на R3 попадает на вход усилителя ошибки, который регулирует длительность управляющих импульсов силового транзистора. С увеличением нагрузки уменьшается амплитуда всех выходных напряжений трансформатора, это также приводит к снижению напряжения на выводе 2 микросхемы. Логика микросхемы увеличивает длительность управляющего импульса, в трансформаторе накапливается больше энергии, и в результате амплитуда выходных напряжений возвращается к исходному значению. Если нагрузка уменьшается, то напряжение на выводе 2 увеличивается, длительность управляющих импульсов уменьшается, и снова амплитуда выходных напряжений возвращается к заданному значению. В микросхему интегрирован вход для организации защиты от перегрузки. Как только падение напряжения на токоограничивающем резисторе R10 достигает 1 В, микросхема отключает управляющий импульс на затворе силового транзистора, тем самым ограничивая протекающий через него ток и исключая перегрузку источника питания. Зная значение этого управляющего напряжения, можно регулировать ток срабатывания защиты, изменяя номинал токоограничивающего резистора.В этом случае максимальный ток через транзистор ограничен 1,8 ампера. Зависимость величины протекающего тока от номинала резистора можно рассчитать по закону Ома, но каждый раз брать в руки калькулятор лень, поэтому, рассчитав его один раз, мы просто занесем результаты расчета в стол. Напоминаю, что вам необходимо падение напряжения в один вольт, поэтому в таблице будут указаны только ток срабатывания защиты, номиналы резисторов и их мощность. I, A 1 1,2 1,3 1,6 1,9 3 4,5 6 10 20 30 40 50 R, Ом 1 0,82 0,75 0,62 0,51 0,33 0,22 0,16 0,1 0,05 0,033 0,025 0,02 2 х 0.33 2 х 0,1 3 х 0,1 4 х 0,1 5 х 0,1 P, W 0,5 1 1 1 1 2 2 5 5 10 15 20 25 Эта информация может понадобиться, если проектируемый сварочный аппарат будет без трансформатора тока, а управление будет осуществляться так же, как и в базовой схеме — с использованием токоограничивающего резистора в цепи источника питания. транзистор или в цепи эмиттера, когда используется транзистор IGBT. Схема импульсного источника питания с прямым управлением выходным напряжением предлагается в даташите на микросхему от Texas Instruments: Эта схема управляет выходным напряжением с помощью оптопары, яркость светодиода оптопары определяется регулируемым стабилитроном. TL431, увеличивающий коробку. стабилизация. В схему введены дополнительные элементы на транзисторах. Первый моделирует систему плавного пуска, второй увеличивает термостабильность за счет использования тока базы вставленного транзистора. Невозможно определить рабочий ток защиты этой схемы — Rcs составляет 0,75 Ом, поэтому ток будет ограничен до 1,3 А. В технических данных на основе UC3845 рекомендуются как предыдущая, так и эта схемы питания. от «Texas Instruments», в даташитах других производителей рекомендуется только первая диаграмма. Зависимость частоты от номиналов резистора настройки частоты и конденсатора показана на рисунке ниже: Непроизвольно может возникнуть вопрос — ЗАЧЕМ НУЖНЫ ТАКИЕ ДЕТАЛИ И ПОЧЕМУ ГОВОРЯТ О ИСТОЧНИКАХ ПИТАНИЯ МОЩНОСТЬЮ 20… 50 ВАТТ ??? НА СТРАНИЦЕ ОБЪЯВЛЯЕТСЯ ОПИСАНИЕ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ, И ЗДЕСЬ КАКИЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ … В подавляющем большинстве простых сварочных аппаратов микросхема UC3845 используется как элемент управления и, не зная принципа ее действия, возникновение фатальных ошибок, способствующих выходу из строя не только дешевой микросхемы, но и достаточно дорогих силовых транзисторов. Кроме того, я собираюсь спроектировать сварочный аппарат, а не тупо клонировать чужую схему, искать ферриты, которые, возможно, мне даже придется покупать, чтобы повторить чужой аппарат.Нет, меня это не устраивает, поэтому берем существующую схему и затачиваем ее под то, что нам нужно, под те элементы и ферриты, которые есть в наличии. Вот почему будет довольно много теории и несколько экспериментальных измерений, и поэтому резисторы, включенные параллельно, используются в таблице номиналов защитных резисторов (поля синих ячеек), и расчет производится для токов более 10 ампер. Итак, сварочный инвертор, который на большинстве сайтов называют сварщиком Бармалея, имеет следующую принципиальную схему: УВЕЛИЧИТЬ В левой верхней части схемы блок питания самого контроллера и, собственно, может использоваться ЛЮБЫМ блоком питания с выходным напряжением 14… 15 вольт и обеспечивающий ток 1 … 2 А (2 А это для того, чтобы вентиляторы можно было поставить более мощными — в устройстве используются компьютерные вентиляторы и по схеме их уже 4 штуки. Кстати, нам даже удалось найти коллекцию ответов на этот сварочный аппарат из некоторого форума. Я думаю, что это будет полезно для тех, кто собирается чисто клоне схемы. ОПИСАНИЕ ССЫЛКА. ток дуги регулируется путем изменения опорного напряжения на вход усилителя ошибки; защита от перегрузки организована с помощью трансформатора тока ТТ1. Сам контроллер работает на транзисторе IRF540. В принципе, здесь можно использовать любой транзистор с не очень большой энергией затвора Qg (IRF630, IRF640 и др.). Транзистор загружен на управляющий трансформатор Т2, который напрямую подает управляющие импульсы на затворы силовых транзисторов IGBT. Для предотвращения намагничивания управляющего трансформатора на нем используется размагничивающая обмотка IV. Вторичные обмотки управляющего трансформатора нагружены на затворы силовых транзисторов IRG4PC50U через выпрямитель на диодах 1N5819.Более того, в цепи управления присутствуют транзисторы IRFD123, принудительно закрывающие силовую часть, которые при изменении полярности напряжения на обмотках трансформатора Т2 открываются и вся энергия затворов силовых транзисторов гасится. Такие ускорители включения облегчают текущий режим драйвера и значительно сокращают время закрытия силовых транзисторов, что в свою очередь снижает их нагрев — значительно сокращается время нахождения в линейном режиме. Также для облегчения работы силовых транзисторов и подавления импульсных помех, возникающих при работе от индуктивной нагрузки, используются цепочки из резисторов 40 Ом, конденсаторов 4700 пкФ и диодов HFA15TB60. Для окончательного размагничивания сердечника и подавления самоиндукционных выбросов используется еще одна пара HFA15TB60, установленная справа от схемы. На вторичной обмотке трансформатора установлен однополупериодный выпрямитель на диоде 150ЕБУ02. Диод шунтируется схемой шумоподавления через резистор 10 Ом и конденсатор емкостью 4700 пФ.Второй диод служит для размагничивания дросселя ДР1, который накапливает магнитную энергию при прямом движении преобразователя, а во время паузы между импульсами отдает эту энергию нагрузке за счет самоиндукции. Для улучшения этого процесса устанавливается дополнительный диод. В результате на выходе инвертора создается не пульсация напряжения, а постоянное напряжение с небольшой пульсацией. Следующей модификацией этого сварочного аппарата является схема инвертора, показанная ниже: Я не очень понимал, что связано с выходным напряжением, мне лично понравилось использование биполярных транзисторов для замыкания силовой части.Другими словами, в этом узле могут использоваться как полевые, так и биполярные устройства. В принципе, это как бы подразумевалось по умолчанию, главное — как можно быстрее закрыть силовые транзисторы, а как это сделать — уже вопрос второстепенный. В принципе от использования более мощного трансформатора управления от замыкания транзисторов можно отказаться — достаточно подать небольшое отрицательное напряжение на затворы силовых транзисторов. Однако меня всегда смущало наличие в сварочном аппарате управляющего трансформатора — ну я не люблю детали катушек и по возможности стараюсь обойтись без них.Перечисление цепей сварщика продолжено и выкопана следующая схема сварочного инвертора: УВЕЛИЧЕНИЕ Данная схема отличается от предыдущих отсутствием управляющего трансформатора, так как происходит размыкание-замыкание силовых транзисторов. со специализированными микросхемами драйвера IR4426, которые, в свою очередь, управляются оптопарами 6N136. В этой схеме реализовано еще пара приятностей: — введен ограничитель выходного напряжения, выполненный на оптроне PC817; — реализован принцип стабилизации выходного тока — трансформатор тока используется не как аварийный, а как датчик тока и принимает участие в регулировании выходного тока. Эта версия сварочного аппарата гарантирует более стабильную дугу даже при малых токах, поскольку по мере увеличения дуги ток начинает уменьшаться, и этот аппарат будет увеличивать выходное напряжение, пытаясь поддерживать заданное значение выходного тока. Единственный недостаток в том, что вам понадобится тумблер для максимально возможного количества положений. Еще одна схема сварочного аппарата для самостоятельного изготовления тоже привлекла внимание. Заявленный выходной ток 250 ампер, но это не главное.Главное, в качестве драйвера использовать довольно популярную микросхему IR2110: INCREASE В данной версии сварочного аппарата также используется ограничение выходного напряжения, но нет стабилизации тока. Есть еще одно затруднение, причем довольно серьезное. Как заряжается конденсатор С30? В принципе, во время паузы должно происходить дополнительное размагничивание сердечника, т.е. должна измениться полярность напряжения на обмотках силового трансформатора и чтобы транзисторы не слетели, устанавливаются диоды D7 и D8.Вроде бы на верхнем выводе силового трансформатора на короткое время должно появиться напряжение на 0,4 … 0,6 вольт меньше общего провода, это довольно кратковременное явление и есть некоторые сомнения, что у С30 будет время заряжать. Ведь если не заряжается, не открывается верхний рычаг блока питания, значит не откуда придет буст напряжения драйвера IR2110. В общем, есть смысл поразмыслить над этой темой повнимательнее … Есть еще одна версия сварочного аппарата, сделанная по той же топологии, но с использованием отечественных деталей и в большом количестве.Принципиальная схема представлена ​​ниже: УВЕЛИЧЕНИЕ В первую очередь бросается в глаза силовая часть — по 4 штуки IRFP460 каждая. Более того, автор в оригинальной статье утверждает, что первая версия была собрана на IRF740, по 6 штук на плечо. Это действительно «сложно изобрести». Сразу стоит сделать запоминание — в сварочном инверторе можно использовать как IGBT-транзисторы, так и MOSFET-транзисторы. Чтобы не путаться с определениями и распиновкой, вышиваем картинки этих самых транзисторов: Кроме того, имеет смысл отметить, что в этой схеме используется как ограничение выходного напряжения, так и режим стабилизации тока, то есть регулируется переменным резистором на 47 Ом — низкое сопротивление этого резистора является единственным недостатком данной реализации, но если вы хотите найти это, вы можете найти увеличение этого резистора до 100 Ом не критично, вам просто нужно увеличивают ограничивающие резисторы. Еще один вариант сварочного аппарата попался мне на глаза при изучении зарубежных сайтов. В этом устройстве тоже есть текущая регулировка, но обычно это не делается. Напряжение смещения первоначально прикладывается к выводу управления током, и чем оно выше, тем меньше напряжения требуется от трансформатора тока, следовательно, тем меньше тока будет протекать через силовую часть. Если напряжение смещения минимально, то для достижения тока срабатывания ограничителя требуется более высокое напряжение от ТТ, что возможно только при протекании большого тока через первичную обмотку трансформатора. Принципиальная схема этого инвертора представлена ​​ниже: УВЕЛИЧЕНИЕ В этой схеме сварочного аппарата на выходе установлены электролитические конденсаторы. Идея конечно интересная, но для этого устройства потребуются электролиты с небольшим ESR, а на 100 вольт такие конденсаторы найти довольно проблематично. Поэтому от установки электролитов откажусь, а поставлю пару конденсаторов MKP X2 5 мкФ, используемых в индукционных плитах. МЫ СОБИРАЕМ ВАШ СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ КУПИМ ТОВАРОВ Прежде всего сразу скажу, что сборка сварочного аппарата своими руками — это не попытка сделать аппарат дешевле магазинного, потому что в итоге может оказаться, что собранный аппарат окажется больше дороже заводской.Однако и у этой затеи есть свои преимущества — это устройство можно приобрести в беспроцентную ссуду, так как вовсе не обязательно покупать сразу весь комплект деталей, а делать покупки, как только в наличии появятся свободные деньги. бюджет. Опять же, изучение силовой электроники и самостоятельная сборка такого инвертора дает бесценный опыт, который позволит вам собирать такие устройства, затачивая их непосредственно под ваши нужды. Например, собрать пускатель-зарядное устройство с выходным током 60-120 А, собрать блок питания для плазменного резака — устройство хоть и специфическое, но ОЧЕНЬ полезная вещь для тех, кто работает с металлом. Если кому-то покажется, что я попал на рекламу Али, то сразу скажу — да, рекламирую Али, потому что и цена, и качество меня устраивают. С таким же успехом могу рекламировать нарезанные хлебцы Аютинской пекарни, а вот черный хлеб покупаю в Красно-Сулинском. Я предпочитаю сгущенку и рекомендую вам «Корову из Кореновки», но творог намного лучше, чем Тацинский молочный комбинат. Так что я готов рекламировать все, что пробовал на себе и что мне понравилось. Для сборки сварочного аппарата требуется дополнительное оборудование, необходимое для сборки и настройки сварочного аппарата. Это оборудование тоже стоит денег и если вы действительно собираетесь заниматься силовой электроникой, то оно вам пригодится позже, но если сборка этого устройства — попытка потратить меньше денег, то смело откажитесь от этой идеи и Сходите в магазин за готовым сварочным инвертором. Подавляющее большинство комплектующих покупаю на Али.Ждать придется от трех недель до двух с половиной месяцев. Однако стоимость комплектующих намного дешевле, чем в магазине радиодеталей, до которого мне еще нужно проехать 90 км. Поэтому сразу сделаю не отличную инструкцию как лучше покупать комплектующие на Али. Я дам ссылки на используемые детали по мере их упоминания, и я отдам их в результаты поиска, потому что есть вероятность, что через пару месяцев у какого-то продавца этот товар не будет. Также для сравнения приведу цены на упомянутые комплектующие.Цены будут в рублях на момент написания статьи, то есть середина марта 2017 года. После перехода по ссылке с результатами поиска, в первую очередь следует отметить, что сортировка производилась по количеству покупок конкретного товара. товар. Другими словами, у вас уже есть возможность увидеть, сколько именно этого товара продал какой-то продавец и какие отзывы он получил об этих товарах. Стремление к низкой цене далеко не всегда правильно — китайские предприниматели стараются продавать ВСЕ товары, поэтому иногда случаются элементы с перемаркировкой, а также элементы после демонтажа.Поэтому смотрите на количество отзывов о товарах. Если есть такие же комплектующие по более привлекательной цене, но количество продаж у этого продавца невелико, то есть смысл обратить внимание на общее количество положительных отзывов о продавце. На фотографии есть смысл обратить внимание — наличие фотографии торвара само по себе говорит об ответственности продавца. А на фото видно, что это за маркировка, часто помогает — на фото видна маркировка лазером и краской.Я покупаю силовые транзисторы с маркировкой Альзерная, но взял IR2153 с маркировкой краской — микросхемы рабочие. Если выбираются силовые транзисторы, то довольно часто транзисторы не брезгую разбирать — у них обычно довольно приличная разница в цене, да и для устройства, собранного своими силами, можно использовать и детали с более короткими ножками. Детали различить несложно даже по фото: Я тоже несколько раз сталкивался с разовыми акциями — продавцы без рейтинга вообще выставляют на продажу некоторые комплектующие по ОЧЕНЬ смешным ценам.Разумеется, покупка осуществляется на ваш страх и риск. Однако я сделал пару покупок у похожих продавцов, и обе оказались успешными. В последний раз купил конденсаторы MKP X2 5 мкФ по 140 руб 10 штук. Заказ пришел довольно быстро — чуть больше месяца, 9 штук по 5 мкФ, и одна, точно такого же размера на 0,33 мкФ 1200 В. Спор не открывал — у меня все емкости на индукционные игрушки на 0 .27 мкФ и как бы пригодились на 0,33 мкФ. И цена слишком смешная. Контейнеры проверил — рабочие, хотел заказать еще, но уже была вывеска — ТОВАРА БОЛЬШЕ НЕТ В НАЛИЧИИ. До этого брал разборки IRFPS37N50, IRGP20B120UD, STW45NM50 несколько раз. Все транзисторы в хорошем рабочем состоянии, единственное, что меня немного расстроило, так это то, что на STW45NM50 переделали ножки — на трех транзисторах (из 20) выводы буквально отваливались при попытке загнуть их под свою плату.Но цена была слишком смешной, чтобы обижаться — 20 штук по 780 руб. Эти транзисторы сейчас используются как замены — корпус разрезан на вывод, провода припаяны и залиты эпоксидным клеем. Один жив, прошло два года. Пока вопрос с силовыми транзисторами открыт, но разъемы для электрододержателя понадобятся любому сварочному аппарату. Поиск был долгим и довольно активным. Дело в том, что разница в цене очень сбивает с толку. Но сначала о маркировке разъемов для сварочного аппарата.Али использует европейскую маркировку (ну так они и говорят), так что танцуем от их обозначений. Правда, шикароник танцевать не получится — эти разъемы разбросаны по разным категориям, начиная от USB-разъемов, ПАЯЛЬНЫХ ЛАМП и заканчивая ДРУГИМ. И по названию разъемов тоже не все так гладко, как хотелось бы … Я был ОЧЕНЬ очень удивлен, когда набрал DKJ35-50 в поле поиска на Googlechrome и OS WIN XP и НЕТ РЕЗУЛЬТАТОВ, и такой же запрос на том же гуглхроме, но WIN 7 дал хоть какие-то результаты.Ну для начала небольшая табличка: DKZ DKL DKJ МАКС ТОК, А ДИАМЕТР ОТВЕТ-ТИЯ / ЗАГЛУШКА, ММ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДА, ММ2 DKZ10-25 ДКЛ10-25 DKJ10-25 200 9 10-25 DKZ35-50 ДКЛ35-50 DKJ35-50 315 13 35-50 DKZ50-70 ДКЛ50-70 DKJ50-70 400 13 50-70 DKZ70-95 ДКЛ70-95 DKJ70-95 500 13 70-95 Несмотря на то, что отверстия и заглушки разъемов на 300-500 ампер одинаковы, на самом деле они способны проводить разные токи.Дело в том, что при повороте разъема штекерная часть упирается в торец ответной части, а поскольку диаметры концов более мощных разъемов имеют большую площадь контакта, значит, разъем способен пропускать больший ток. РАЗЪЕМЫ ДЛЯ СВАРОЧНЫХ МАШИН ПОИСК DKJ10-25 ПОИСК DKJ35-50 ПОИСК DKJ50-70 ПРОДАЕТСЯ В ОБЕИХ ТОРГОВЛЯХ И КОМПЛЕКТАМИ Я купил коннекторы DKJ10-25 год назад, и у этого продавца их больше нет.Буквально пару дней назад заказал пару DKJ35-50. Я купил это. Правда, сначала пришлось объяснить продавцу — в описании написано, что для провода 35-50 мм2, а на фото 10-25 мм2. Продавец заверил, что это разъемы на провод 35-50 мм2. Что пришлём, посмотрим — есть время подождать. Как только первая версия сварочного аппарата пройдет испытания, начну сборку второй версии с гораздо большим набором функций. Не буду скромничать — уже более полугода пользуюсь сварочным аппаратом AuroraPRO INTER TIG 200 AC / DC PULSE (там точно такое название «КЕДР»).Устройство мне очень нравится, а его возможности просто вызвали шквал восторга. Но в процессе освоения сварочного аппарата выявилось несколько недостатков, которые хотелось бы устранить. Не буду вдаваться в подробности, что именно мне не понравилось, так как аппарат действительно не очень плохой, но хочется большего. Поэтому фактически он занялся разработкой своего сварочного аппарата. Аппарат типа «Бармалей» будет тренажером, а следующий должен будет превзойти существующую «Аврору». ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ С ОСНОВНОЙ ДИАГРАММОЙ СВАРОЧНОЙ МАШИНЫ Итак, мы рассмотрели все заслуживающие внимания варианты схем, приступаем к сборке собственного сварочного аппарата. Для начала нужно определиться с силовым трансформатором. Я не буду покупать ферриты W-образной формы — есть ферриты от сетевых трансформаторов и таких довольно много. Но форма у этого сердечника довольно своеобразная, и магнитная проницаемость на них не указана… Придется провести несколько тестовых замеров, а именно сделать каркас для одного сердечника, намотать на него около пятидесяти витков и одеть этот каркас на сердечники, чтобы выбрать те, у которых индуктивность будет максимально такой же. Таким образом, будут выбраны сердечники, которые будут использоваться для сборки общего сердечника, состоящего из нескольких магнитопроводов. Далее вам нужно будет выяснить, сколько витков вам нужно намотать на первичной обмотке, чтобы сердечник не перешел в насыщение и использовал максимальную общую мощность. Для этого вы можете использовать статью С.А. Бирюкова (СКАЧАТЬ), либо, исходя из статьи, вы можете собрать собственный стенд для проверки насыщенности ядра. Для меня предпочтительнее второй способ — для этого стенда я использую ту же микросхему, что и для сварочного аппарата — UC3845. В первую очередь, это позволит «пощупать» микросхему «живьем», проверить диапазоны регулировки, а установив в стойку гнездо для микросхем, я смогу проверить данные микросхемы непосредственно перед установкой в ​​сварочный аппарат. Соберем такую ​​схему: Вот почти классическая схема коммутации UC3845. Стабилизатор напряжения для самой микросхемы собран на VT1, так как диапазон напряжений питания самого стенда довольно большой. VT1 любой в корпусе ТО-220 с током 1 А и напряжением К-Э выше 50 В. Кстати по поводу напряжений питания — нужен блок питания с напряжением не менее 20 вольт. Максимальное напряжение не более 42 вольт — для работы голыми руками это все же безопасное напряжение, хотя выше 36 лучше не подниматься.Блок питания должен обеспечивать ток не менее 1 ампера, т.е. иметь мощность 25 Вт и более. Здесь следует учитывать, что данный стенд работает по принципу бустера, поэтому суммарное напряжение стабилитронов VD3 и VD4 должно быть как минимум на 3-5 вольт выше напряжения питания. Настоятельно не рекомендуется превышать разницу более чем на 20 вольт. В качестве блока питания для стенда можно использовать автомобильное зарядное устройство с классическим трансформатором, не забывая поставить на выход зарядного устройства пару конденсаторов 1000мкФ 50В.Выставляем регулятор зарядного тока на максимум — схема не займет больше, чем нужно. Если подходящего блока питания нет и не из чего его собрать, то Вы можете ПРИОБРЕСТИ ГОТОВЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ, на выбор как в пластиковом корпусе, так и в металлическом. Цена от 290 руб. Транзистор VT2 служит для регулирования напряжения, приложенного к индуктивности, VT3 генерирует импульсы на исследуемой индуктивности, а VT4 действует как размагничивающее устройство, так сказать, электронная нагрузка. Резистор R8 — это частота преобразования, а R12 — напряжение, приложенное к катушке индуктивности. Да-да, именно дроссель, потому что пока у нас нет вторичной обмотки, этот кусок трансформатора представляет собой не что иное, как самый обычный дроссель. Резисторы R14 и R15 измерительные — при R15 ток контролируется микросхемой, а с обоих контролируется форма падения напряжения. Два резистора используются для увеличения падения напряжения и меньшего вывоза мусора осциллографом — клемма X2. Исследуемый дроссель подключается к клеммам X3, а напряжение питания испытательного стенда подключается к клеммам X4. На схеме показано, что у меня собрано. Однако у этой схемы есть довольно неприятный недостаток — напряжение после транзистора VT2 сильно зависит от нагрузки, поэтому в своих измерениях я использовал положение двигателя R12, при котором транзистор полностью открыт. Если довести эту схему до ума, то желательно вместо полевого оператора использовать параметрический регулятор напряжения, ну например вот такой: Больше ничего делать не буду с этим стендом — у меня ЛАТР и я спокойно могу изменить напряжение питания стенда, подключив через ЛАТР тестовый, обычный трансформатор.Единственное, что нужно было добавить, это вентилятор. VT4 работает в линейном режиме и довольно шустро нагревается. Чтобы не перегреть общий радиатор, я подключил вентилятор и ограничивающие резисторы. Логика здесь довольно простая — я вбиваю параметры ядра, делаю расчет для преобразователя на IR2153, и выставляю выходное напряжение равным выходному напряжению моего блока питания. В итоге получаю на два кольца К45х28х8 по вторичному напряжению, надо намотать 12 витков.Motems … Начнем с минимальной частоты — перегрузить транзистор не придется — ограничитель тока сработает. Становимся осциллографом на выводы Х1, плавно увеличиваем частоту и наблюдаем такую ​​картину: Далее составляем пропорцию в Excel для расчета количества витков в первичной обмотке. Результат будет существенно отличаться от расчетов в программе, но мы понимаем, что программа учитывает как время паузы, так и падение напряжения на силовых транзисторах и диодах выпрямителя.Кроме того, увеличение количества витков не приводит к пропорциональному увеличению индуктивности — возникает квадратичная нагрузка. Следовательно, увеличение количества витков приводит к значительному увеличению индуктивного сопротивления. Программа также это учитывает. Особо иначе мы не пойдем — чтобы скорректировать эти параметры в нашей таблице, делаем снижение первичного напряжения на 10%. Далее построим вторую пропорцию, по которой можно будет рассчитать необходимое количество витков для вторичных напряжений. Перед пропорциями с количеством витков еще две пластины, с помощью которых можно посчитать количество витков и индуктивность выходного дросселя сварочного аппарата, что также довольно важно для этого устройства. В этом файле пропорции лежат на ЛИСТ 2 , на ЛИСТЕ 1 расчеты импульсных блоков питания для видео про расчеты в Excel. Решил все-таки дать бесплатный доступ. Рассматриваемое видео находится здесь: Текстовая версия того, как составить эту таблицу и исходные формулы. Мы закончили расчеты, но осталась червоточина — компоновка стенда была проста в три копейки и показала вполне приемлемые результаты. Можно ли собрать полноценный стенд с питанием напрямую от сети 220В? Но гальваническое подключение к сети не очень хорошее. И снимать накопленную индуктивностью энергию с помощью линейного транзистора тоже не очень хорошо — вам понадобится ОЧЕНЬ мощный транзистор с ОГРОМНЫМ радиатором. Ладно, особо не думай … Как узнать насыщенность ядра вроде разобрались, само ядро ​​выбираем. Уже упоминалось, что лично мне лень искать и покупать W-образный феррит, поэтому я достаю коробку с ферритами от сетевых трансформаторов и выбираю ферриты такого же размера. Затем делаю оправку только на один сердечник и наматываю на нее 30-40 витков — чем больше витков, тем точнее будут результаты измерения индуктивности. Мне нужно выбрать такие же ядра. Сложив получившуюся W-образную конструкцию, делаю оправку и наматываю пробную обмотку. Подсчитав количество витков первичной обмотки, оказывается, что общей мощности не хватит — Бармалей содержат 18-20 витков первичной обмотки.Я беру сердечники побольше — остались от каких-то старых заготовок и начинается пара часов глупости — проверяю середину по методу, описанному в первой части статьи, количество витков даже больше, чем у четырехъядерного, а я использовал шесть наборов и размер намного больше … Лезу в программу расчета «Батька» — он Денисенко. На всякий случай вбиваю двухъядерный Ш20х28. Расчет показывает, что для частоты 30 кГц количество витков первичной обмотки равно 13.Допускаю мысль, что «лишние» витки накручиваются для устранения насыщения на 100%, ну и зазор тоже нужно компенсировать. Перед тем, как представить свои новые жилы, я пересчитываю площадь скругленных краев сердечника и выводю значения для якобы прямоугольных краев. Расчет выполняется для мостовой схемы, поскольку ВСЕ доступное первичное напряжение приложено к несимметричному преобразователю. Вроде все сходится — с этих ядер можно взять около 6000 Вт. Попутно выясняется, что в программах какой-то косяк — полностью одинаковые данные для ядер в двух программах дают разные результаты — ExcellentIT 3500 и ExcellentIT_9 транслируют разную мощность получившегося трансформатора. Разница в несколько сотен ватт. Правда, количество витков первичной обмотки такое же. Но если количество витков первичной обмотки одинаково, то общая мощность должна быть такой же. Еще час уже прибавил тупости. Чтобы не пинать посетителей в поисках программ, Старик собрал их в одну коллекцию и запаковал в один архив, который можно СКАЧАТЬ. Внутри архива почти все программы, созданные Стариком, которые ему удалось найти. На каком-то форуме я тоже видел подобную коллекцию, но не помню где. Чтобы решить эту проблему, я еще раз перечитал статью Бирюкова … Я становлюсь осциллографом для резистора в цепи источника и начинаю наблюдать изменения формы падения напряжения на разных индукторах. На малых индуктивностях падение напряжения на истоковом резисторе действительно изгибается, но уже на четырехъядерном от ТДКС оно линейно хоть на частоте 17 кГц, хоть на 100 кГц. В принципе можно использовать данные из программ-калькуляторов, но надежды возлагались на стенд и они действительно рушатся. Медленно откидываю витки сердечника шестерни и вращаю на подставке, наблюдая за изменениями осциллограмм. Реально фигня какая-то! Ток ограничивается подставкой до того, как кривая напряжения даже изгибается… Маленькая кровь Делать невозможно — даже при увеличении ограничения тока до 1А падение напряжения на истоковом резисторе все равно линейное, но появляется закономерность — при достижении определенной частоты ограничение тока отключается и импульс продолжительность начинает меняться. Все таки индуктивность завышена для этого стенда … Осталось проверить свои подозрения и намотать тестовую обмотку на 220 вольт и … снимаю с полки своего монстра — не пользовался долго. Описание стенда с рисунком печатной платы. Я прекрасно понимаю, что сборка такого стенда ради сборки сварочного аппарата довольно трудоемка, поэтому приведенные результаты измерений являются лишь промежуточным результатом для того, чтобы иметь хоть какое-то представление о том, какие сердечники можно использовать и как . Далее, в процессе сборки, когда уже будет готова печатная плата для работающего сварщика, я еще раз перепроверю результаты этих измерений и попытаюсь разработать метод безошибочной намотки силового трансформатора с использованием готовая доска в качестве испытательного стенда.Ведь небольшая подставка вполне работоспособна, но только для небольших индуктивностей. Вы, конечно, можете попробовать поиграть с количеством витков, уменьшив их до 2 или 3, но даже перемагничивание такого массивного сердечника требует много энергии, и вы не можете обойтись с блоком питания на 1 А. . Технику использования подставки перепроверили на сложенном пополам традиционном стержне Ш16х20. На всякий случай свернули габариты W-образных отечественных жил и рекомендуемые замены импортным. Так что ситуация с сердечниками прояснилась, но на всякий случай результаты перепроверят уже на однотактном инверторе. А пока приступим к изготовлению жгута для трансформатора сварочного аппарата. Можно жгут скрутить, можно скотч заклеить. Ленты мне всегда нравились больше — по трудоемкости они конечно превосходят жгуты, но плотность намотки намного выше. Следовательно, можно уменьшить натяжение в самой проволоке, т.е. в расчете прокладывать не 5 А / мм2, как это обычно делается для таких игрушек, а например 4 А / мм2.Это значительно облегчит тепловой режим и, скорее всего, даст возможность получить 100% рабочий цикл. ПВ — один из важнейших параметров сварочных аппаратов, ПВ — П, , продолжительность В, включений, т.е. время непрерывной сварки при токах, близких к максимальным. Если рабочий цикл составляет 100% при максимальном токе, то это автоматически переводит сварочный аппарат на профессиональный. Кстати, даже многие профессиональные фотоэлементы на 100% только при выходном токе равном 2/3 от максимального.Экономят на системах охлаждения, но я вроде как собирался сделать себе сварочный аппарат, поэтому могу позволить себе гораздо большие площади радиаторов для полупроводников, а для трансформатора сделать более легкий тепловой режим …

Принципы лазерной сварки | Лазерная сварка | Основы автоматизированной сварки

Изменение интенсивности и размера пятна лазерного луча, излучаемого станком для лазерной обработки, позволяет сваривать и рисовать буквы и узоры на поверхности основных материалов, а также выполнять резку.
При лазерной сварке используется лазерный луч, который намного сильнее, чем для других процессов. Этот луч используется в качестве источника тепла для плавления и соединения основных материалов.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания о сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей. Скачать

Лазерный луч, используемый для сварки, невидим.
Средой, используемой для лазерного возбуждения, может быть газ или твердый объект. Возбужденный лазер фокусируется линзой и прикладывается к основному материалу. Мощность и диаметр пятна также можно изменить для других применений, кроме сварки.

Маркировка

Маркировка — это процесс, при котором символы и узоры гравируются на поверхности различных материалов с помощью лазерного луча. Гравировка также возможна путем плавления поверхности материала при нагревании.

Сварка

При лазерной сварке лазерный луч используется для плавления и соединения металлических материалов.Использование лазера позволяет выполнять сварку на более высоких скоростях и с меньшими искажениями, чем при обычной сварке.

Для мощного лазера на выходе требуется высокоуровневый контроль свойств сходимости луча, таких как длина волны и плотность энергии, а также качества лазерного луча, таких как интенсивность и мода луча *. Однако этот метод можно использовать для деликатных операций в дополнение к соединению как толстых, так и тонких пластин, что является преимуществом лазерной сварки.

* Что такое режим луча?

Режим луча — это распределение интенсивности света, уникальное для каждого генератора.Режимы луча включают одномодовый (режим Гаусса), многомодовый (несколько режимов) и кольцевой режим. При лазерной сварке одномодовый режим эффективен, когда сварка с проплавлением требуется для толстых листов, а многомодовый эффективен, когда точечная сварка требует большой ширины валика и не требуется глубокого проплавления.

Лазерные лучи можно сфокусировать в очень маленькую точку по сравнению с дугой, используемой при дуговой сварке. Увеличение плотности энергии с помощью собирающей линзы позволяет использовать лазерную сварку для локальной сварки и для соединения материалов с различными точками плавления.Этот тип сварки также подходит для сложных сварочных работ благодаря уменьшенному тепловому воздействию, тонкому валику и отсутствию сил реакции обработки.

■ Характеристика

Поскольку лазерные лучи могут передаваться при атмосферном давлении, оборудование для лазерной сварки не требует * вакуумной камеры, такой как электронно-лучевая сварка. Лазерное оборудование при лазерной сварке меньше, чем оборудование при электронно-лучевой сварке, поэтому возможны автоматизация и точное управление с помощью компьютера или робота.Волокна и зеркала тракта передачи также позволяют выполнять сварку на расстоянии от возбудителя. Эти преимущества делают лазерную сварку легко адаптируемой к различным приложениям, а возможность использовать удаленную лазерную сварку, волоконную лазерную сварку и сварку с сканированием луча позволяет удовлетворить различные потребности сварочного процесса.

Однако сварка может выполняться в вакуумной камере с помощью некоторых мощных лазеров, например сварка для производства плакированных стальных листов.

■ Меры противодействия плазме в оборудовании для лазерной сварки

Плазма (лазерно-индуцированный шлейф) может генерироваться рядом с лазерным сварным швом в зависимости от величины ионизирующего напряжения любого металла или газа, присутствующего в области лазерного облучения. При генерации плазмы плазма вызывает поглощение и преломление лазера, что снижает мощность и плотность энергии лазера, поступающей в основной материал. Это связано с тем, что коэффициент поглощения лазера в плазме пропорционален квадрату длины волны, поэтому большие изменения в состоянии плазмы могут вызвать дефекты сварки.
Плазма легко генерируется металлами и газами с низким напряжением ионизации. Напряжение ионизации для алюминия составляет около 6 В, а для железа около 7,9 В. Таким образом, ионизация из-за паров металла часто происходит при лазерной сварке этих металлов. Для газов напряжение ионизации составляет около 15,8 В для аргона и около 14,5 В для азота. Это означает, что газообразный аргон и газообразный азот могут превращаться в плазму при сварке мощным лазером на CO ₂ (углекислый газ).
Гелий, имеющий высокое напряжение ионизации, используется в качестве вспомогательного газа для предотвращения этого.Напряжение ионизации газообразного гелия составляет около 24,6 В, что почти не приводит к образованию плазмы. В зависимости от метода сварки вспомогательный газ гелий может подаваться сбоку или сзади во время сварки для подавления образования плазмы.
Образование плазмы также можно подавить откачкой воздуха из сварочной камеры, но для этого требуется вакуумное оборудование.

По сравнению с дуговой сваркой и электронно-лучевой сваркой лазерную сварку проще сочетать с компьютерным управлением и CAD / CAM.Помимо того, что лазерная сварка легко встраивается в производственные линии, она также подходит для использования с роботами. Лазерная сварка — это высокоточный, качественный, высокоскоростной и высокопроизводительный метод соединения, который использует характеристики высокой плотности энергии и небольших пятен для источника тепла. От крупных деталей, таких как внешние панели автомобилей, до мельчайших деталей, таких как провода и штыри в электронных компонентах, лазерная сварка используется в самых разных областях.

■ Точечная сварка рамы / кузова автомобилей

Точечная сварка на основе лазера выполняется путем облучения лазерным лучом одной стороны основного материала.В отличие от контактной точечной сварки нет необходимости размещать основной материал между электродами. Это дает возможность выполнять сварку на манипуляторе робота с высокой степенью свободы для использования даже в сложных и сложных местах.

■ Сварка швов кузовов автомобилей

Использование высокоскоростного импульсного лазера или лазера непрерывного действия позволяет выполнять сварку линиями, а не точками. Линейная сварка обеспечивает повышенную прочность, а стальной материал для армирования не требуется, что позволяет снизить вес и повысить жесткость.

■ Точечная сварка проводов / контактов электронных компонентов

Присоединение камеры к лучевому устройству и управление точкой с помощью компьютера позволяют точно фиксировать точку сварки. Это позволяет выполнять детальную сварку, например, проводов и контактов в электронных компонентах.

■ Герметизация и сварка керамических корпусов электронных устройств

Сварка с небольшой степенью деформации возможна при использовании лазера непрерывного действия с малым тепловложением вместо мощного импульсного лазера.Расплавление припоя (присадочная проволока для сварки) также снижает образование брызг.

Автомобильные кузова требуют различных факторов, включая прочность, долговечность, защиту от ржавчины, стойкость к энергии столкновений и легкость, а также привлекательный дизайн с высокой коммерческой ценностью. Из-за этого тщательно рассматриваются толщина и материалы стальных листов, используемых для автомобильных кузовов. Повышение точности и производительности при одновременном удовлетворении требований к производительности является наиболее важной задачей в автомобилестроении.
В этом разделе представлены два метода — сварка заготовок по индивидуальному заказу и сварка лазерной пайкой — разработанные для удовлетворения этих требований. Оба эти метода оказали значительное влияние на процессы сварки автомобильных кузовов.

■ Сварка заготовок по индивидуальному заказу

Термин «индивидуальная заготовка» относится к прессованному материалу, который «адаптирован» для различных целей. Сварка заготовок по индивидуальному заказу — это метод, используемый для сварки материалов перед штамповкой для формирования единого материала.
Сварка выполняется перед штамповкой.
Сварка заготовок по индивидуальному заказу в основном используется для изготовления наружных панелей кузовов автомобилей.

Метод специальной заготовки

• Преимущества сварки заготовок по индивидуальному заказу

  С помощью сварки заготовок по индивидуальному заказу можно создать один стальной лист из нескольких стальных листов и одновременно отформовать их под давлением. Это преимущество уменьшает количество необходимых панелей, повышает точность корпуса и сводит к минимуму общее количество используемых деталей.Еще одним преимуществом с точки зрения качества является возможность изготавливать стальные листы из разных материалов в один материал. Это позволяет оптимально размещать материалы для удовлетворения различных требований к производительности, таких как уменьшенный вес и повышенная жесткость.
  Первоначально для изготовления боковых панелей использовалась сварка заготовок по индивидуальному заказу со сваркой TIG. Сегодня этот метод используется для различных производственных применений, включая панели пола, усиление люка на крыше, лонжероны дверей и внутреннюю часть боковых панелей.Помимо лазерной сварки, сварка заготовок по индивидуальному заказу также может выполняться с помощью сварного шва и плазменной сварки, в зависимости от материала и требований к производительности.

• Использование лазерной сварки для сварки заготовок по индивидуальному заказу

  Ширина валика, полученного при лазерной сварке, обычно составляет около 1 мм. Это создает более привлекательный внешний вид, чем это возможно при дуговой сварке, а деформация материала, связанная с нагревом, может быть сведена к минимуму.Сваренный металл также значительно упрочняется за счет быстрого затвердевания и охлаждения ванны расплава за счет теплопроводности. Это делает структуру сварного шва похожей на мартенситную до закалки, что приводит к прочной связи.
  Однако сварные детали, изготовленные методом специальной заготовки, склонны к растрескиванию в процессе штамповки после сварки. Кроме того, сварные детали, которые выше, чем окружающий стальной лист, могут повредить матрицу пресса и сократить срок службы. При выполнении специальной сварки заготовок необходимо принимать меры для предотвращения этих проблем.
  Такие решения включают использование вспомогательного газа для предотвращения пористости и регулировку скорости сварки для предотвращения подрезов. Кроме того, в зависимости от материала сварная деталь или сварная зона термического влияния (ЗТВ) могут треснуть, поэтому необходимо заранее внимательно изучить механизм образования и характеристики материала.

* Что такое мартенсит?

Мартенсит — это материал, образованный мартенситным превращением. Этот тип преобразования относится к изменению кристаллической структуры, вызванному сдвигом.В результате кристалл меньше исходного материала кристалла. Мартенситное превращение усиливает связь между кристаллами, а также увеличивает твердость.

■ Соединение лазерной пайкой

В этом методе соединения используется припой (присадочная проволока) и лазерный источник тепла. Лазерная пайка обеспечивает улучшенную поддержку зазоров между сварочными линиями, что является общим недостатком лазерной сварки.

• Преимущества лазерной пайки

  В то время как при обычной лазерной сварке для соединения материалов используются линии, при лазерной пайке поверхности материалов соединяются, обеспечивая отличные герметизирующие свойства.Использование припоя с низкой температурой плавления также позволяет соединять стальные листы без плавления с вдвое большей прочностью соединения, чем точечная сварка, и с удвоенной скоростью.
  Пайка имеет значительные преимущества, включая сокращение времени нагрева и охлаждения во время соединения. Например, при пайке в вакуумной печи не происходит разрушения материала при соединении керамики и металла. Лазерная пайка также дает значительные преимущества при соединении алюминия и нержавеющей стали или сплавов магния.

• Использование лазерной пайки для соединения кузова автомобиля

  Стальные листы, используемые для автомобильных кузовов, покрыты цинком для предотвращения ржавчины. Для склеивания этого покрытия без повреждения материала можно использовать лазерную пайку. Кроме того, соединение панелей крыши и боковых панелей может быть выполнено без каких-либо деталей из смолы для соединения панелей. С точки зрения дизайна, лазерная пайка устраняет линии разъема не только между панелью крыши и боковой панелью, но и на внешней стороне автомобиля.
  Лазерная пайка сочетает в себе возможности высокоскоростного соединения с высокой жесткостью, преодолевая общие недостатки лазерной сварки. Этот метод идеально подходит для использования в автомобильных процессах, которые требуют прочности, долговечности, предотвращения ржавчины, устойчивости к энергии столкновений и легкости в дополнение к красивому дизайну с высокой коммерческой ценностью.

Дом

Преобразователь

и инвертор — разница и сравнение

Преобразователи и инверторы — это электрические устройства, преобразующие ток. Преобразователи преобразуют напряжение электрического устройства, обычно переменного тока (AC), в постоянный ток (DC). С другой стороны, преобразователи преобразуют постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). См. Также переменный ток и постоянный ток.

Таблица сравнения

Сравнительная таблица преобразователя и инвертора

	Преобразователь	Инвертор
Что это такое	Электрические устройства, преобразующие переменный ток (AC) в постоянный (DC).	Электрические устройства, преобразующие напряжение постоянного (DC) в переменный (AC).
Типы	Аналого-цифровой преобразователь (ADC) Цифро-аналоговый преобразователь (DAC) Цифро-цифровой преобразователь (DDC)	Преобразователь прямоугольной формы Квазиволновой или модифицированный преобразователь прямоугольной волны Преобразователи истинной / чистой синусоиды
Приложения	Преобразование переменного тока в постоянный; обнаруживать радиосигналы с амплитудной модуляцией; подавать поляризованное напряжение для сварки.	Преобразование электроэнергии постоянного тока от солнечных панелей, батарей или топливных элементов в переменный ток; микроинверторы для преобразования энергии постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток для электросети; ИБП использует инвертор для подачи переменного тока, когда основное питание недоступно; индукционный нагрев.
Недостатки	Слабая перегрузочная способность по току; лучшее качество Автоматические регуляторы дороже механических регуляторов.	Не идеален для индуктивных нагрузок переменного тока и двигателей; чувствительные электронные устройства могут быть повреждены из-за плохой формы сигнала или низкого заряда батарей.

Типы

Основное различие между различными типами преобразователей или инверторов заключается в том, что они различаются по своей природе и поддерживаемым устройствам.

• Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — это устройство, которое преобразует входное аналоговое напряжение в цифровое число, пропорциональное величине напряжения или тока. Некоторые неэлектронные или частично электронные устройства, такие как датчики угла поворота, можно рассматривать как АЦП.
• Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — это устройство, преобразующее цифровой код в аналоговый сигнал. ЦАП используются в проигрывателях компакт-дисков, цифровых музыкальных проигрывателях и звуковых картах ПК.
• Цифро-цифровой преобразователь (DDC) — это устройство, которое преобразует один тип цифровых данных в другой тип цифровых данных.

Есть три типа инверторов:

• Преобразователь прямоугольной формы: Это тип инвертора, который выдает выходной сигнал прямоугольной формы.Он состоит из источника постоянного тока, четырех переключателей и нагрузки. Выключатели могут выдерживать сильный ток. Это наименее дорогой инвертор, но он производит низкое качество электроэнергии.
• Квазиволновые или модифицированные преобразователи прямоугольной формы: Как следует из названия, форма волны квадратная, а не синусовая, как требуется для чистой синусоидальной волны переменного тока. Модифицированная прямоугольная волна имеет ступеньку или мертвое пространство между прямоугольными волнами. Это уменьшает искажения или гармоники, которые вызывают проблемы с электрическими устройствами.Он работает со всеми чистыми нагрузками, такими как лампы или обогреватели. Он стоит меньше и более эффективен, чем прямоугольная волна.
• Инверторы True / Pure Sine: Это самый дорогой вид инверторов. Большинство продуктов переменного тока работают на модифицированных синусоидальных инверторах, поскольку они сравнительно менее дороги.

Приложения

Преобразователи

используются для преобразования переменного тока в постоянный. Практически все электронные устройства требуют преобразователей. Они также используются для обнаружения радиосигналов с амплитудной модуляцией.Они также используются для подачи поляризованного напряжения при сварке. Преобразователи могут использоваться для преобразования постоянного тока в постоянный. Здесь инвертор преобразует постоянный ток в переменный, а затем используется трансформатор, чтобы преобразовать его обратно в постоянный ток.

Инверторы

используются для преобразования электроэнергии постоянного тока от таких источников, как солнечные панели, батареи или топливные элементы, в электричество переменного тока. Микроинверторы используются для преобразования энергии постоянного тока от солнечных панелей в переменный ток для электросети. ИБП или служба бесперебойного питания использует инвертор для подачи переменного тока, когда основное питание недоступно.Он также используется для индукционного нагрева.

Недостатки

Недостатки преобразователей:

• Слабая перегрузочная способность по току.
• Хорошее качество Автоматические регуляторы дороже механических.

Недостатки инверторов:

• Не идеален для индуктивных нагрузок переменного тока и двигателей.
• Чувствительные электронные устройства могут быть повреждены из-за неправильной формы сигнала или низкого заряда батарей.
• Он должен иметь хороший источник питания для подзарядки.

Список литературы

Поделитесь этим сравнением:

Если вы дочитали до этого места, подписывайтесь на нас:

«Преобразователь против инвертора». Diffen.com. ООО «Диффен», н.д. Интернет. 18 марта 2021 г. <>

Основная структура и принцип работы системы автоматической сварки Промышленная электроника

Базовая структура автоматической сварочной системы Промышленная электроника:

Автоматическая сварочная система, промышленная электроника состоит из механических устройств, источников питания и устройств управления.Для того, чтобы соответствовать требованиям новейшего процесса сварки, сварочные ключи используют режим двухтактной быстрой передачи давления воздуха, изменяют степень открытия сварочных ключей путем переключения ручки управления ходом и соответствуют требованиям к сварочным операциям за счет степени открытия. сварочных клещей.

Основное питание автоматической сварочной системы , промышленная электроника состоит из трансформатора контактной сварки, блока SCR, главного выключателя питания, сварочной цепи и т. Д.Сварочные ключи должны свариваться с листом из высокопрочной стали и листом из низкоуглеродистой стали, а плечо сварочных ключей должно передавать большое механическое усилие и сварочный ток. Следовательно, прочность, жесткость и нагрев сварочных ключей должны соответствовать определенным требованиям к сварке и иметь хорошую проводимость и теплопроводность. В то же время клещи должны охлаждаться водой, поэтому электродный рычаг сварочных ключей должен быть выбран в качестве нового типа сварочных ключей, способных выдерживать давление 400 кг.

Принцип работы и область применения автоматической сварочной системы , промышленная электроника

(1) Состав автоматического сварочного оборудования: оборудование состоит из направляющего рельса постели, поворотного стола, пневматический хвост верхнего скользящего стола устройства, поворотного устройства, зажимная детали устройства, промежуточного опорного устройство, специальная машина сварочного пистолета пневматических регулировочного устройства, сварочный пистолет три -размерное устройство микронастройки, зажимное устройство сварочного пистолета, пневматический хвостовик и электрическая система управления специальной машиной.

(2) принцип работы: вращающийся конец используется для зажима заготовки, а другой конец используется для затяжки заготовки. Принцип, согласно которому сварочная горелка на CO2 с двумя головками относительно неподвижна, а источник питания для сварки CO2 / MAG согласован для выполнения сварки кругового шва заготовки.