Сварочный аппарат инвертор своими руками схема электрическая: схема и сборка инверторной сварки — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Схема простого сварочного инвертора — электросхема инверторного сварочного аппарата

Схема простого сварочного инвертора разделяется на силовую, то есть как раз ту, которая выдает ток на дугу, и управляющую части. Инвертор по сути своей – это блок питания, достаточно мощный, позволяющий поддерживать работу дуги. По рабочим схемам напоминает импульсный блок питания, у них весьма схожая работа по преобразованию энергии.

По какому принципу работает электросхема инверторного сварочного аппарата?

Схема работает по тому же принципу, что и, например, блок питания в персональном компьютере. В процессе работы происходит преобразование тока и напряжения, причем несколько раз и в разных параметрах.

В работе прослеживаются несколько четких этапов:

Напряжение в розетке составляет 220V, поэтому сначала происходит выпрямление переменного напряжения.
Вступает в работу преобразователь, постоянное напряжение переводится в переменные высокие частоты.
Напряжение высокой частоты постепенно понижается до нужных значений.
В свою очередь, на этом этапе, уже пониженное напряжение нуждается в выпрямлении.

Весь процесс кажется немного нелогичным, но у этого есть свои причины.

Ранее в сварочных инверторах использовались трансформаторы, очень мощные, работающие за счет обмотки трансформатора и имеющие, из-за этого, размеры и вес, делающие сварочные аппараты громоздкими и неудобными в применении.

Инверторные же аппараты удалось существенно уменьшить и облегчить с помощью увеличения частоты работы до 70-80 кГц и удешевить, поскольку меди на обмотку и других материалов уходит в разы меньше.

Схема инвертора

Электросхема сварочного инвертора состоит из транзисторов, мощных, берущих на себя большую часть работы. Частота тока в сети составляет всего 50 Гц, транзисторы же переключаются с высокой частотой, поэтому необходимо обеспечить их подачей постоянного напряжения. Вот тут и вступает в работу выпрямитель, как раз занимающийся тем, чтобы поступающий ток имел постоянные параметры.

Достигается этот эффект диодным мостом и фильтрующими конденсаторами. Диодный мост очень мощный, поэтому есть необходимость ставить его в паре с охлаждающим радиатором. На нем, в свою очередь, установлен предохранитель от перегревания, который при достижении критических температур размыкается. Необходим он для того, чтобы избежать поломки прибора от перегрева. Таким образом, на первом этапе мы получаем на выходе с выпрямителя постоянный ток, имеющий значение более 220V.

Важным элементом схемы является фильтр электромагнитной совместимости, ставится он перед выпрямителем и защищает сеть от высокочастотных помех, появляющихся из-за работы инвертора.

Сам инвертор состоит из двух транзисторов на радиаторах для контроля тепла. Для понижения же напряжения схема простого сварочного инвертора успешно работает с трансформатором высокой частоты. Далее транзисторы коммутируют постоянное напряжение через обмотку трансформатора, величины достигают примерно 340V.

Если совсем по-простому, то роль трансформатора в том, что первичная обмотка выдает большое напряжение и маленький ток, а с вторичной обмотки уходит меньшее напряжение, но максимальный ток, показатели могут быть около 120 ампер.

Выходной выпрямитель – это диоды с высокими показателями быстродействия, сдвоенные, с общим катодом. Электросхема инверторного сварочного аппарата нуждается в именно быстродействующих диодах, суть их работы в том, что они очень шустро открываются и закрываются, нужно это для того, чтобы защитить сами диоды и весь прибор от перегревания и выхода из строя.

Когда инвертор включается, начинают заряжаться конденсаторы, поскольку в этот момент зарядный ток очень велик, настолько, что может вывести из строя диодные мосты, то применяется схема ограничения заряда, еще она называется «мягкий пуск». Работа его основывается на резисторе, имеющем высокое сопротивление, как раз он и принимает на себя основной удар и отвечает за ограничение тока в схеме.

Самостоятельный подход к ремонту и эксплуатации

Самые важные элементы схемы уже описаны, остается лишь добавить, что сварочный инвертор — прибор не очень сложный, при желании и заинтересованности его можно собрать своими руками. По запросу: схемы сварочных инверторов скачать, можно найти огромное количество готовых схем и видеороликов о самостоятельной сборке сварочных инверторов и их ремонте на нашем сайте.

Если вы понимаете сам принцип работы аппарата, то, достав нужные запчасти, можно очень экономно подойти к вопросу, покупать ли инвертор, чинить его самим или отнести в мастерскую.

Поделитесь со своими друзьями в соцсетях ссылкой на этот материал (нажмите на иконки):

Принципиальная схема сварочного инвертора для различных моделей

Современные сварочные работы проводятся при применении специальных инверторов. Ранее для подобной обработки металла использовали обычные трансформаторы, которые характеризуются меньшей эффективностью. Принципиальная схема сварочного инвертора может несколько отличаться, но все они характеризуются легкостью и компактностью. Только при учете конструктивных особенностей можно провести ремонт сварочного инвертора и его точную настройку.

Принципиальная схема сварочного инвертора

Элементы электрической схемы сварочных инверторов

Принципиальная электрическая схема инверторного сварочного аппарата предусматривает сочетание нескольких элементов, которые связаны между собой. Основными можно назвать:

Блок, отвечающий за подачу энергии к силовой части. Этот элемент представлен сочетанием нескольких устройств, которые способны изменять параметры тока до требуемых значений. Как правило, включается емкостный фильтр и выпрямитель.
В устройство входит силовой трансформатор. Также в блок питания сварочного инвертора входит транзистор 4n90.
Отдельный элемент отвечает за питание слаботочной части конструкции.
Для контроля основных параметров устанавливается ШИМ контроллер. Он представлен сочетанием датчика тока нагрузки и трансформатора.
Отдельный блок отвечает за защиту конструкции от воздействия тепла. При прохождении электрического тока некоторые элементы могут серьезно нагреваться. Поэтому дополнительно устанавливается охлаждающий модуль, представленный вентилятором и датчиком температуры.
Блоки управления, которые позволяют устанавливать основные параметры, а также элементы индикации.

Пример принципиальной схемы для тока 250А

Оборудование диодного моста для сварочного аппарата производится и устанавливается с учетом мощности устройства и некоторых других моментов. Каждый аппарат имеет свои особенности, которые рассмотрим далее подробно.

Схемы аппаратов Сварис

Сварочный аппарат Сварис 200 характеризуется простотой в применении и невысокой стоимостью. Уже моделям Сварис 160 были присущи высокие эксплуатационные характеристики, а новый вариант исполнения был усовершенствован. Схема инверторного сварочного аппарата определяет следующие эксплуатационные характеристики:

Максимальный показатель потребления составляет 5 кВт.
Сварочный ток может варьировать в пределе от 20-200 А.
Показатель напряжения холостого хода 62 В.
Показатель КПД 85%.
Рекомендуемые электроды 1,6-5,0.

В целом можно сказать, что инвертор выполнен по классической схеме, которая была рассмотрена выше.

: Сварочный аппарат Сварис

: Принципиальная схема сварочного инвертора Сварис

Схемы моделей ММА-200 и ММА-250

Большое распространение получили модели ММА-200 и ММА-250. Эти инверторы практически идентичны, разница заключается лишь в нижеприведенных моментах:

Схема сварочного инвертора ММА 250 предусматривает наличие в выходном каскаде по 3 резистора полевого типа. Все ни подключены параллельно. Схема сварочного инвертора ММА 200 указывает лишь на наличие двух резисторов.
У новой версии три импульсных трансформатора, в то время как у старой только два.

Основная схема обеих моделей практически полностью идентична.

Схема инвертора ММА-200

Схемы Inverter 3200 и 4000

Для проведения ручной дуговой сварки можно использовать Inverter 4000 или 3200. Оба аппарата обладают практически идентичной конструкцией, которая обеспечивает наличие следующих функций:

Защита от эффекта залипания электрода.
Защита основных элементов от серьезного перепада напряжения.
Контроль основных параметров дуги.
Встроенный элемент охлаждения с контрольными датчиками.

При изготовлении инверторов была обеспечена защита по классу IP21. Мощность устройства составляет 5,3 кВт, питается от стандартной сети энергоснабжения. Подробная схема inverter 3200 pro определяет весьма привлекательные свойства этих моделей, за счет чего они получили широкое распространение.

Схемы других моделей

Как ранее было отмечено, практически все инверторы работают по схожему принципу, и создаваемые схемы могут отличаться несущественно. Все сварочные аппараты делятся на несколько основных групп:

Для проведения электродуговой сварки при применении покрытых специальным составом электродов применяется оборудование типа ММА. Подобная схема характеризуется высокой эффективность, а конструкция имеет небольшой вес.
Для применения тугоплавких электродов применяется сварочное оборудование типа ММА+TIG. Они могут работать в среде инертных газов.

На производственных линиях встречаются агрегаты с полуавтоматической подачей прутка. В этом случае работа, как правило, проводится в среде инертных газов или в специальных ванночках.
При кузнечном или прочем ремонте используется точечная сварка.

Модель ARC 160, схема которой довольно сложна, может применяться для проведения самых различных работ. В отличии от arc 140, схема новой модели лишена основных недостатков.

Сварочный инвертор ТОРУС 250

Вариант исполнения торус 250 состоит из следующих элементов:

Генератора тактового типа, построенного на микросхеме TL Стоит учитывать, что схема мощного инвертора не предусматривает использование ШИМ, но в микросхеме есть два компаратора с датчиками тепловой защиты.

Система защиты и регулировочный модуль выполнены на основе LM Датчик, определяющий параметры тока, помещен на ферритовом кольце с обмоткой.
В схему включается также два выходных драйвера, построенные на IR

В отдельную категорию относят схему сварочного инвертора на тиристорах, которая получила весьма широкое распространение.

Ремонт Торус 250 следует проводить с открытия конструкции и визуального осмотра основных элементов. В рассматриваемом случае они следующие:

Выпрямитель выходного типа представлен отдельной платой, на которой размещается два радиатора. Они служат в качестве основания для размещения диодных сборок. Также в модуль входит один трансформатор и дроссель. Количество элементов в выходном выпрямителе во многом зависит от конкретной сборки.

Модуль ключей представлен четырьмя транзисторами в каждой из четырех групп. Для того чтобы снизить степень нагрева все они размещаются на отдельных радиаторах, которые изолированы специальными прокладками.
В качестве выходного выпрямителя используется мощный диодный мост. В рассматриваемом случае он расположен в нижней части конструкции. На этой модели устанавливается крайне надежный и практичный мост, который сложно спалить при исправной работе системы охлаждения.

Микросхема управления является основным элементом конструкции. Как правило, от правильности его работы зависит долговечность всего аппарата. Самостоятельно проверить блок можно только при наличии специального осциллографа и соответствующих навыков работы с ним.
Корпус с вентилятором системы охлаждения. Как правило, охлаждающий блок выходит из строя только в случае механического воздействия.

Для диагностики многих элементов приходится проводить их демонтаж. Именно поэтому лучше всего доверить работу профессионалам, так как неправильная сборка может привести к существенным проблемам.

Сварочный инвертор САИ 200, схема которого несущественно отличается от аппаратов схожего типа, применяется для ручной дуговой сварки и наплавки при применении штучных электродов. RDMMA 200 относится к оборудованию нового типа, которое создается без применения трансформаторов. За счет этого возможна более точная и плавная регулировка показателей тока, при работе не появляется сильного шума.

: Инвертор САИ 200

: Принципиальная схема сварочного инвертора САИ 200

В заключение отметим, что вышеприведенная информация определяет сложность конструкции сварочных инверторов. При этом производители не распространяют подробные схемы устройств, что усложняет обслуживание и ремонт. Несмотря на применение схожей схемы при создании практически всех инверторов, они существенно отличаются друг от друга. Именно поэтому перед проведением каких-либо работ нужно подробно ознакомиться с конструктивными особенностями устройства.

Как сделать инверторный сварочный аппарат своими руками: схемы

Содержание статьи:

Инверторная сварка своими руками — это очень просто

Инверторная сварка — это современное устройство, которое пользуется широкой популярностью благодаря небольшому весу аппарата и его габаритов. Инверторный механизм основывается на применении полевых транзисторов и силовых переключателей. Чтобы стать обладателем сварочного аппарата, можно посетить любой магазин инструментов и обзавестись такой полезной вещью. Но есть способ намного экономнее, который обусловлен созданием инверторной сварки своими руками. Именно второму способу и уделим внимание в данном материале и рассмотрим, как сделать сварку в домашних условиях, что для этого понадобится и как выглядят схемы.

Особенности функционирования инвертора

Сварочный аппарат инверторного типа — это не что иное, как блок питания, тот, который сейчас применяется в современных компьютерах. На чем же основывается работа инвертора? В инверторе наблюдается следующая картина преобразования электрической энергии:

1) Напряжение, потребляемое из сети, преобразуется в постоянное.

2) Ток с постоянной синусоидой преобразовывается в переменный с высокой частотой.

3) Происходит снижение значения напряжения.

4) Происходит выпрямление тока с сохранением необходимой частоты.

Перечень таковых преобразований электрической цепи необходим для того, чтобы иметь возможность снизить массу аппарата и его габаритные размеры. Ведь, как известно, старые сварочные аппараты, принцип которых основывается на снижении величины напряжения и увеличения силы тока на вторичной обмотке трансформатора. В результате благодаря высокому значению силы тока наблюдается возможность дугового сваривания металлов. Для того чтобы сила тока увеличивалась, а напряжение снижалось, на вторичной обмотке уменьшается число витков, но при этом увеличивается сечение проводника. В результате можно заметить, что сварочный аппарат трансформаторного типа не только имеет значительные габариты, но и приличный вес.

Для решения проблемы был предложен вариант реализации сварочного аппарата посредством инверторной схемы. Принцип инвертора основывается на увеличении частоты тока до 60 или даже 80 кГц, тем самым осуществляя снижение массы и габаритов самого устройства. Все что потребовалось для реализации инверторного сварочного аппарата — это увеличить частоту в тысячи раз, что стало возможным благодаря применению полевых транзисторов.

Транзисторы обеспечивают сообщение между собой с частотой около 60-80 кГц. На схему питания транзисторов приходит постоянное значение тока, что обеспечивается благодаря применению выпрямителя. В качестве выпрямителя используется диодный мост, а выравнивание значения напряжения обеспечивают конденсаторы.

Переменный ток, который передается после прохождения через транзисторы на понижающий трансформатор. Но при этом в качестве трансформатора используется в сотни раз уменьшенная катушка. Почему используется катушка, потому как частота тока, которая подается на трансформатор, уже увеличена в 1000 раз благодаря полевым транзисторам. В результате получаем аналогичные данные, как и при работе трансформаторной сварки, только с большой разницей в весе и габаритах.

Что нужно для сборки инвертора

Чтобы собрать самостоятельно инверторную сварку, нужно знать, что схема рассчитывается, прежде всего, на потребляющее напряжение величиной 220 Вольт и током на 32 Ампера. Уже после преобразования энергии на выходе ток будет увеличен почти в 8 раз и будет достигать 250 Ампер. Такого тока достаточно для того, чтобы создать прочный шов электродом на расстоянии до 1 см. Для реализации блока питания инверторного типа потребуется воспользоваться следующими составляющими:

1) Трансформатор, состоящий из ферритного сердечника.

2) Обмотка первичного трансформатора со 100 витками провода диаметром 0,3 мм.

3) Три вторичных обмотки:

— внутренняя: 15 витков и диаметром провода 1 мм;

— средняя: 15 витков и диаметром 0,2 мм;

— наружная: 20 оборотов и диаметром 0,35 мм.

Кроме того, чтобы собрать трансформатор, потребуются следующие элементы:

— медные провода;

— стеклоткань;

— текстолит;

— электротехническая сталь;

— хлопчатобумажный материал.

Как выглядит схема инверторной сварки

Для того, чтобы понимать, что вообще собой представляет сварочный инверторный аппарат, необходимо рассмотреть схему, представленную ниже.

Электрическая схема инверторной сварки

Все эти компоненты необходимо объединить и тем самым получить сварочный аппарат, который будет незаменимым помощником при выполнении слесарных работ. Ниже представлена принципиальная схема инверторной сварки.

Схема блока питания инверторной сварки

Плата, на которой находится блок питания аппарата, монтируется отдельно от силовой части. Разделителем между силовой частью и блоком питания выступает металлический лист, подсоединенный к корпусу агрегата электрически.

Для управления затворками применяются проводники, припаивать которые нужно поблизости транзисторов. Эти проводники соединяются между собой парно, а сечение этих проводников не играет особой роли. Единственное, что важно учитывать — это длина проводников, которая не должна превышать 15 см.

Для человека, который не знаком с основами электроники, прочесть такого рода схему проблематично, не говоря уже о назначении каждого элемента. Поэтому если у вас нет навыков работы с электроникой, то лучше попросить знакомого мастера помочь разобраться. Вот, к примеру, ниже изображена схема силовой части инверторного сварочного аппарата.

Схема силовой части инверторной сварки

Как собрать инверторную сварку: поэтапное описание + (Видео)

Для сборки инверторного сварочного аппарата необходимо выполнить следующие этапы работы:

1) Корпус. В качестве корпуса для сварки рекомендуется воспользоваться старым системником от компьютера. Он подходит лучше всего, так как в нем имеется необходимое количество отверстий для вентиляции. Можно использовать старую 10-литровую канистру, в которой можно вырезать отверстия и разместить кулера. Для увеличения прочности конструкции из корпуса системника необходимо разместить металлические уголки, которые закрепляются с помощью болтовых соединений.

2) Сборка блока питания. Важным элементом блока питания является именно трансформатор. В качестве основы трансформатора рекомендуется воспользоваться ферритом 7х7 или 8х8. Для первичной обмотки трансформатора необходимо осуществить намотку проволоки по всей ширине сердечника. Такая немаловажная особенность влечет за собой улучшение работы устройства при появлении перепадов напряжения. В качестве проволоки обязательно нужно использовать медные провода марки ПЭВ-2, а в случае отсутствия шины, провода соединяются в один пучок. Стеклоткань используется для изоляции первичной обмотки. Сверху после слоя стеклоткани необходимо намотать витки экранирующих проводов.

Трансформатор с первичной и вторичной обмотками для создания инверторной сварки

3) Силовая часть. В качестве силового блока выступает понижающий трансформатор. В качестве сердечника для понижающего трансформатора применяются два вида сердечников: Ш20х208 2000 нм. Между обоими элементами важно обеспечить зазор, что решается путем расположения газетной бумаги. Для вторичной обмотки трансформатора характерно наматывание витков в несколько слоев. На вторичную обмотку трансформатора необходимо укладывать три слоя проводов, а между ними устанавливаются прокладки из фторопласта. Между обмотками важно расположить усиленный изоляционный слой, который позволит избежать пробоя напряжения на вторичную обмотку. Необходимо установить конденсатор напряжением не менее 1000 Вольт.

Трансформаторы для вторичной обмотки от старых телевизоров

Чтобы обеспечить циркуляцию воздуха между обмотками, необходимо оставить воздушный зазор. На ферритовом сердечнике собирается трансформатор тока, который включается в цепь к плюсовой линии. Сердечник необходимо обмотать термобумагой, поэтому в качестве этой бумаги лучше всего использовать кассовую ленту. Выпрямительные диоды крепятся к алюминиевой пластине радиатора. Выходы этих диодов следует соединить неизолированными проводами, сечение которых составляет 4 мм.

3) Инверторный блок. Главным предназначением инверторной системы — это преобразование постоянного тока в переменный с высокой частотой. Для обеспечения повышения частоты и применяют специальные полевые транзисторы. Ведь именно транзисторы работают на открытие и закрытие с высокой частотой.

Рекомендуется использовать не один мощный транзистор, а лучше всего реализовывать схему на основании 2 менее мощных. Это нужно для того, чтобы иметь возможность стабилизации частоты тока. В схеме не обойтись и без конденсаторов, которые соединяются последовательно и дают возможность решить такие проблемы:

Инвертор на алюминиевой пластине

4) Система охлаждения. На стенке корпуса следует установить вентиляторы охлаждения, а для этого можно использовать компьютерные кулера. Необходимы они для того, чтобы обеспечить охлаждение рабочих элементов. Чем больше вентиляторов будет использовано, тем лучше. В частности, обязательно требуется установить два вентилятора для обдува вторичного трансформатора. Один кулер будкт обдувать радиатор, тем самым не допуская перегрева рабочих элементов — выпрямительных диодов. Диоды монтируются на радиаторе следующим образом, как показано на фото ниже.

Выпрямительный мост на радиаторе охлаждения

Рекомендуется воспользоваться таким вспомогательным элементом, как термодатчик.

Фото терморегулятора

Его рекомендуется устанавливать на самом нагревающемся элементе. Этот датчик будет срабатывать при достижении критической температуры нагрева рабочего элемента. При его срабатывании будет отключаться питание инверторного устройства.

Мощный вентилятор для охлаждения инверторного устройства

При работе инверторная сварка очень быстро нагревается, поэтому наличие двух мощных кулеров является обязательным условием. Эти кулеры или вентиляторы располагаются на корпусе устройства, чтобы они работали на вытяжку воздуха.

Поступать свежий воздух в систему будет благодаря отверстиям в корпусе устройства. В системном блоке эти отверстия уже имеются, а если вы используете любой другой материал, то не забудьте обеспечить приток свежего воздуха.

5) Пайка платы является ключевым фактором, так как именно на плате основывается вся схема. На плате диоды и транзисторы важно устанавливать на встречном направлении друг к другу. Плата монтируется непосредственно между радиаторами охлаждения, с помощью чего соединяется вся цепь электроприборов. Питающая цепь рассчитывается на напряжение 300 В. Дополнительное расположение конденсаторов емкостью 0,15 мкФ дает возможность сброса избыточной мощности обратно в цепь. На выходе трансформатора располагаются конденсаторы и снабберы, с помощью которых осуществляется гашение перенапряжений на выходе вторичной обмотки.

6) Настройка и отладка работы. После того, как инверторная сварка будет собрана, потребуется провести еще несколько процедур, в частности, настроить функционирование агрегата. Для этого следует подключить к ШИМ (широтно-импульсный модулятор) напряжение в 15 Вольт и запитать кулер. Дополнительно включается в цепь реле через резистор R11. Реле включается в цепь для того, чтобы избежать скачков напряжения в сети 220 В. Обязательно важно провести контроль за включением реле, после чего подать питание на ШИМ. В результате должна наблюдаться картина, при которой должны исчезнуть прямоугольные участки на диаграмме ШИМ.

Устройство самодельного инвертора с описанием элементов

Судить о правильности соединения схемы можно в том случае, если во время настройки реле выдает 150 мА. В случае, когда же наблюдается слабый сигнал, то это говорит о неправильности соединения платы. Возможно, имеется пробой одной из обмоток, поэтому для устранения помех потребуется укоротить все питающие электропровода.

Инверторная сварка в корпусе системного блока от компьютера

Проверка работоспособности устройства

После проведения всех сборочных и отладочных работ остается только провести проверку работоспособности получившегося сварочного аппарата. Для этого запитывается прибор от электросети 220 В, затем задается высокие показатели силы тока и по осциллографу осуществляется сверка показаний. В нижней петле напряжение должно быть в переделах 500 В, но не более 550 В. Если все выполнено правильно со строгим подбором электроники, тогда показатель напряжения не превысит значения в 350 В.

Итак, теперь можно проверить сварку в действии, для чего используем необходимые электроды и осуществляем раскраивание шва до полного выгорания электрода. После этого важно проконтроллировать температуру трансформатора. Если трансформатор попросту закипает, тогда схема имеет свои недочеты и лучше далее не продолжать рабочий процесс.

После раскраивания 2-3 швов радиаторы нагреются до высокой температуры, поэтому после этого важно дать возможность им остыть. Для этого достаточно 2-3 минутной паузы, в результате чего температура понизится до оптимального значения.

Проверка сварочного аппарата

Как пользоваться самодельным аппаратом

После включения в цепь самодельного аппарата, контроллер в автоматическом режиме задаст определенную силу тока. При напряжении провода менее 100 Вольт, то это говорит о неисправности устройства. Придется разобрать аппарат и снова повторно провести проверку правильности сборки.

С помощью такого вида сварочных аппаратов можно осуществлять спайку не только черных, но и цветных металлов. Для того чтобы собрать сварочный аппарат, потребуется не только владение основами электротехники, но и свободное время для реализации задумки.

Инверторная сварка — незаменимая вещь в гараже у любого хозяина, поэтому если вы еще не обзавелись таким инструментом, то вы можете сделать его самостоятельно.

Электрическая схема сварочного инвертора

В статье представлен обзор схемотехники силовой части источников сварочного тока инверторного типа, рассмотрены общие принципы работы, недостатки и преимущества каждой из схем. Приведены несколько запатентованных способов стимулирования зажигания дуги, представлена синтезированная типовая структурная схема инверторного сварочного аппарата.
Инверторные преобразователи напряжения на мощности от единиц ватт до десятков киловатт давно и успешно применяются при построении источников питания различного назначения. Особенностью этого класса преобразователей является работа на статическую нагрузку. В последнее десятилетие прошлого века инверторные преобразователи стали применяться при построении электросварочных аппаратов, где нагрузкой является сварочная дуга. Если первые модели таких инверторов выполнялись на тиристорах, то сейчас в качестве коммутирующих активных элементов применяются исключительно силовые МДП транзисторы. Абсолютное большинство сварочных инверторов предназначено для осуществления сварки на постоянном токе. Их структурная схема представлена на рис. 1
Рис. 1. Структура электросварочного аппарата инверторного типа.
1 – входной выпрямитель с емкостным накопителем энергии;
2 – инверторный модуль;
3 – выходной выпрямитель. При питании от однофазной сети бестрансформаторный входной выпрямитель заряжает накопительную емкость до напряжения величиной около 300В. Инверторный модуль, выполненный на ключевых активных элементах, осуществляет преобразование энергии постоянного тока в энергию тока высокой частоты с последующим его выпрямлением для питания сварочной дуги. Причем частота преобразования составляет несколько десятков килогерц. Инверторный модуль кроме ключевых элементов и системы управления ими обязательно содержит высокочастотный импульсный трансформатор. Понятно, что схемотехническое построение нверторного модуля во многом определяет качественные и количественные параметры всего сварочного аппарата. Анализ схемотехнического построения (топологии) сварочных инверторов зарубежных и отечественных производителей дает основание полагать, что число вариантов таких решений весьма ограниченно и все их можно разделить на однотактные и двухтактные. Однотактные схемы формируют импульсы одной полярности, двухтактные — двухполярные импульсы. Во всех схемах транзисторы работают в ключевом режиме, причем время включенного состояния может регулироваться, что дает возможность изменять величину нагрузочного тока. Наиболее распространенные схемотехнические решения инверторных модулей представлены на рис. 2
Рис. 2. Схемы инверторных модулей сварочных аппаратов
а) Двухтактная схема – «полный мост»
б) Двухтактная схема – «полумостовая схема»
в) Однотактная схема – «косой полумост» В двухтактной мостовой схеме формирование двухполярных импульсов происходит за счет попарного отпирания транзисторов (VT1 и VT3), (VT2 и VT4). При номинальной мощности нагрузки через транзисторы протекает лишь половина полного тока моста, а напряжение на каждом из них составляет половину напряжения на емкости С. Однако здесь требуется обеспечить полную симметрию плеча моста для исключения возможности протекания через первичную обмотку трансформаторе тока подмагничивания. Кроме того, для предотвращения опасности сквозного короткого замыкания через транзисторы необходимо задать некоторое «мертвое время», т.е. паузу между началом процесса отключения одной пары транзисторов и включения другой. В полумостовой схеме за счет наличия емкостного делителя (С2, С3) напряжение на каждом из транзисторов и на первичной обмотке трансформатора составляет 0.5Uвх т.е при питании схемы от бестрансформаторного сетевого выпрямителя оно не превышает 150В. Обеспечение сварочного тока величиной 120 – 150 А при относительном малом коэффициенте трансформации приводит к необходимости применения мощных транзисторов (либо их группового соединения) и увеличению тока, потребляемого из питающей сети.
В такой схеме так же необходимо задавать «мертвое время». Косой полумост является однотактным инвертором. Транзисторы VT1 VT2 открываются и закрываются одновременно и здесь нет опасности сквозного КЗ. На транзисторах в запертом состоянии напряжение не превышает 0,5 Uвх. Энергия выбросов, возникающих при запирании транзисторов, сбрасывается во входную емкость С через диоды VD1 и VD2. Недостатком схемы является подмагничивание сердечника трансформатора постоянной составляющей выходного тока. Эту проблему можно решить, например, путем изготовления сердечника с зазором или выбором магнитного материала сердечника с большими значениями индукции насыщения. Схема позволяет без увеличения напряжения на транзисторах и при приемлемом значении потребляемого из сети тока за счет увеличения коэффициента трансформации получить требуемое значение выходного тока. Схема проста в управлении, не требовательна к жесткому симметрированию плеч, исключает возможность возникновения «сквозного тока», обеспечивает высокий КПД за счет рекуперации энергии.
Поэтому она нашла широкое применение в сварочных инверторах. Проектирование сварочных инверторов имеет ряд особенностей. Одна из них заключается в необходимости надежного возбуждения электрической дуги. Известно, что при ручной сварке в воздушной среде на постоянном токе или на токе промышленной частоты напряжение холостого хода должно быть порядка 60-90В. В сварочных аппаратах максимальное значение напряжения холостого хода и номинальное значение сварочного тока связаны между собой и обусловлены свойствами силового контура инвертора. Учитывая, что при питании инвертора от бестранформаторного выпрямителя входное напряжение не может быть больше 310В, при Uхх порядка 70В – 80В коэффициент трансформации по напряжению (и по току) не может быть больше 4,5. При таком коэффициенте трансформации и сварочном токе 150-160А потребляемый из сети ток будет порядка 40А, что при использовании бытовой сети недопустимо. Поэтому разработчики сварочных аппаратов ищут различные способы стимулирования зажигания дуги при высоком значении коэффициента трансформации сварочного трансформатора. Для зажигания дуги необходимо осуществить ионизацию разрядного промежутка.
Сделать это можно повышением напряжения холостого хода, стимулированием промежутка высоковольтными импульсами от отдельного генератора, воздействием маломощного лазерного луча, применением вольтодобавочных схем и др. Так, предложено ввести в схему полумостового инвертора дополнительную ёмкость С4 и диод VD1 (рис. 3). При работе инвертора на холостом ходу за счёт добротности первичного контура трансформатора ёмкость С4 заряжается до напряжения, превышающего выходное напряжение сетевого выпрямителя. При зажигании дуги добротность силового контура падает, подзаряд ёмкости С4 прекращается, и напряжение на ней определяется только выходным напряжением выпрямителя. Авторы изобретения утверждают, что такое решение позволяет при питании от однофазной цепи получать токи сварки для использования электродов с диаметром до 4 мм при напряжении холостого хода 70-75 В.
Рис.3 Сварочный источник питания по патенту № 2053069 Интересное решение для стимулирования зажигания дуги путем ионизации разрядного промежутка предложено в [2]. Сварочный ток здесь представляет собой последовательность однополярных прямоугольных импульсов следующих с частотой ультразвукового частотного диапазона. На переднем и заднем фронтах этих импульсов за счет имеющих место в сварочном трансформаторе паразитных резонансных контуров формируются высокочастотные затухающие колебания достаточно большой амплитуды (рис. 4).
Рис. 4. Эпюры напряжения и тока в схеме по патенту № 2253551 [2].
а – напряжение на первичной обмотке трансформатора инвертора
б –форма сварочного тока Авторы утверждают, что за счет такой формы сварочного тока обеспечивается непрерывная ионизация газового промежутка между электродами, поэтому достигается «чрезвычайно высокая стабильность горения дуги». Такой процесс сварки авторы назвали электро-импульсным. При всей заманчивости этого способа, на наш взгляд, он имеет ряд недостатков. Во-первых, из-за большой частоты следования импульсов (50-70кГц) сварка фактически осуществляется на квазипостоянном токе со всеми присущими ему недостатками. Во-вторых значительная амплитуда напряжения ударного возбуждения создает опасность повреждения ключевых транзисторов, которые и так работают в предельных режимах по току и напряжению. Поэтому к такому способу возбуждения дуги следует относится с осторожностью.
В сварочных инверторах ключевые элементы работают в импульсном режиме с ШИМ регулированием. Спектр тока такой последовательности импульсов весьма широк и достигает по разным оценкам 20 МГц. А поскольку токи в сварочном источнике и сварочных кабелях значительны, амплитуда высокочастотных так же может быть значительной, что создает опасность передачи радиопомех в питающую сеть и окружающую среду. Поэтому в большинстве импульсных источников на входе устанавливаются сетевые фильтры, задача которых – предотвращение попадания помех в питающую сеть. Менее проработаны вопросы снижения радиоизлучения сварочных кабелей. Почему-то считается, что если на выходе импульсного источника стоит диодный выпрямитель, то никаких высокочастотных составляющих в сварочном токе быть не должно. Однако у диодов существует время обратного восстановления, поэтому утверждение, что сварочные кабели (до и сама дуга) не являются источниками высокочастотных помех, преждевременно.
Кроме того, в моменты зажигания дуги, изменении её длины и обрыве, нагрузка на инверторный преобразователь изменяется в широких пределах. Поэтому режим работы сварочного инвертора является в принципе нестационарным, что создает опасность перегрузки и повреждения транзисторов. Классический прием снижения уровня перенапряжений на транзисторах путем подключения различных демпфирующих цепей далеко не всегда дает нужный эффект. Значительным разнообразием отличаются схемы управления сварочными инверторами.
К основным их функциям следует отнести:
• формирование импульсов, обеспечивающих надежное отпирание и запирание ключевых транзисторов;
• обеспечение возможности регулирования длительности импульсов (ШИМ) при заданной частоте их следования;
• возможность задания требуемой величины сварочного тока и его поддержание на заданном уровне в процессе сварки;
• защита аппарата от перегрева, перегрузки по току, «залипания» электрода;
• исключение токовой перегрузки питающей сети переменного тока при запуске сварочного аппарата.
С учетом всех этих требований типовую структурную схему инверторного сварочного аппарата можно представить в виде рис. 5. Сетевой фильтр (1) служит для исключения прохождения помех, возникающих в процессе работы сварочного инвертора, в питающую сеть. Входной выпрямитель с емкостным накопителем (2) необходим для питания инверторного модуля и исключения импульсной нагрузки на питающую сеть. Поскольку емкость накопителя достаточно велика (до 1500 мкФ), чтобы исключить появление пика зарядного тока, первичный заряд осуществляют через управляемый токовый ограничитель, который в процессе нормальной работы аппарата отключается блоком управления зарядом (БУЗ). Инвертор (3) преобразует энергию постоянного напряжения накопителя в энергию импульсов килогерцового диапазона путём использования широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Формирование отпирающих импульсов для транзисторов инвертора осуществляется в системе управления состоящей из тактового генератора (10), ШИМ – котроллера (11) и драйвера (12). Требуемая величина сварочного тока задается в блоке задания режима (13) путем установления определенной ширины отпирающих импульсов. Поддержание заданной величины сварочного тока осуществляется по сигналу датчика тока (9). В ряде схем сварочных аппаратов путем задания соответствующего алгоритма управления обеспечивается стабилизация режима сварки за счет поддержания определенного соотношения между сварочным током и напряжением на дуге. Для этого кроме датчика тока вводится еще и датчик напряжения (8). Температурный режим внутри аппарата или его наиболее загруженных узлов контролируется с помощью датчика перегрева (7).
Рис. 5. Типовая структурная схема инверторного сварочного аппарата Путём соответствующего программирования микроконтроллера ряд фирм обеспечивает реализацию дополнительных результатов: форсирование тока при пуске, предотвращение «залипания» сварочных электродов и ряд других функций. Таким образом, повышение уровня «интеллектуальности» схемотехнических решений позволяет создавать сварочную технику с широкими функциональными возможностями.

Автор: Борисов Д.А., ГОУВПО «Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева», г. Саранск

Кроме статьи «Электрическая схема сварочного инвертора» смотрите также:

Сварочный инвертор своими руками: схемы и порядок сборки

Инверторные сварочные аппараты получили широкое применение в строительной сфере благодаря их высокой производительности и небольшому весу. Однако не каждый может позволить себе такой инструмент. Единственный выход — сделать сварочный инвертор своими руками. В интернете существует множество схем таких устройств. Многие из них отличаются сложностью и высокими затратами, но есть и бюджетные модели.

Общие сведения о сварочном инверторе

Традиционные сварочные аппараты имеют достаточно низкую цену, легкую ремонтоспособность, однако очень существенный недостаток не только их вес, но и зависимость от напряжения. Ввод электронного счетчика ограничен мощностью от 4 до 5 кВт. Для сварки толстого металла аппарат потребляет значительную мощность и зачастую выполнение работ становится невозможным. На смену им пришли инверторные сварочные аппараты.

Назначение и особенности функционирования

Применяется для проведения сварочных работ в домашних условиях, а также на предприятиях, обеспечивает стабильное горение и поддержание сварочной дуги, используя ток высокой частоты (отличной от 50 Гц).

Сварочный инвертор является обыкновенным импульсным блоком питания, работа которого основана на следующих принципах:

Входное напряжение (сетевое питание сварочного инверторного аппарата 220 В переменного тока) преобразуется в постоянное.
Постоянный ток преобразовывается в высокочастотный переменный.
Происходит процесс преобразования напряжения путем его снижения.
Выпрямление тока и преобразование для сварочных работ с сохранением частоты.

Благодаря этим моментам происходит снижение массы и габаритов аппарата. Для того чтобы собрать инверторную сварку своими руками необходимо знать принцип работы этого аппарата.

Принцип работы оборудования

В предыдущих моделях основным элементом являлся огромный мощный силовой трансформатор, позволяющий получать во вторичной обмотке мощные токи, необходимые для сварочных работ. Для получения такой силы тока необходимо использовать провод большим диаметром, что сказывается на весе сварочного аппарата.

С изобретением импульсного блока питания решить проблему с массой и размерами оказалось проще, ведь размеры и вес самого трансформатора снижаются в несколько десятков или сотен раз. Например, при увеличении частоты в 6 раз можно снизить габариты трансформатора в 3 раза. Это приводит к значительной экономии материала.

Благодаря мощным ключевым транзисторам, применяемым в инверторной схеме, происходит переключение с частотой от 50 до 80 кГц. Эти транзисторы работают только от постоянного напряжения.

Как известно из курса физики, для получения постоянного напряжения применяется простейший полупроводниковый прибор — диод. Диод пропускает ток в одном направлении, отсекая отрицательные значения синусоидального напряжения. Но применение одного диода приводит к большим потерям, поэтому применяется группа, состоящая из мощных диодов, которая называется диодным мостом.

На выходе диодного моста получается постоянное пульсирующее напряжение. Для получения нормального постоянного напряжения применяется конденсаторный фильтр. После этих преобразований на выходе фильтра появляется напряжение постоянного тока свыше 220 В.

Блок, состоящий из выпрямительного моста и фильтрующих элементов, называется блоком питания (БП).

БП служит источником питания инверторной схемы. Транзисторы подключены к понижающему трансформатору, который является импульсным и работает на частотах в диапазон от 50 до 90кГц. Мощность такого трансформатора примерно такая же, как и у его огромного собрата — сварочного силового трансформатора.

Модернизация такого прибора становится более легкой, потому что благодаря его размерам и массе, появляется дополнительные возможности по увеличению стабильности работы сварочного аппарата.

Существует огромное количество изготовления самодельных сварочных инверторов, схемы которых разнообразны по функциональности и способам монтажа. Разберем каждую из самодельных моделей подробно.

Изготовление резонансного инвертора

За основу необходимо использовать блок питания компьютера форм-фактора AT, от которого потребуется кулер и радиаторы. Детали берутся из элементарной базы мониторов и телевизоров, в противном случае, если их нет, то покупаются на рынке. Все компоненты имеют низкую стоимость.

Рекомендации по изготовлению:

Для упрощения схемы ШИМ полностью исключить, так как потребуется стабилизированное напряжение, получаемое задающим генератором.
Использовать стабилитроны KC213 для предотвращения выхода из строя транзисторов.
Для снижения наводок и помех необходимо монтировать рядом с трансформатором силовые транзисторы высокочастотного типа.
Дорожки для силового моста и силового блока на плате из толстого текстолита (не менее 4 мм) необходимо сделать шире (протекают токи до 30 А) и залудить тугоплавким припоем (не менее 2 мм).
Кабель питания использовать не менее 3 квадратов.
Использовать двойную изоляцию (несгораемые слюдяные или стекловолоконные кембрики) для высоковольтных цепей.
Дроссель должен быть без металлического кожуха.
Хорошая постоянная вентиляция.
Силовые диоды (выходные) необходимо защитить от пробоя с помощью RC-цепочки.

После чего необходимо определиться с параметрами инверторной сварки своими руками. А также возможно использовать и такие характеристики:

Выходной ток нагрузки: от 5 до 120 А.
Напряжение (при холостом ходе): 90 В.
Продолжительность нагрузки может изменяться. Все зависит от диаметра электрода: 2 мм = 100%, 3 мм = 80%. Необходимо учесть влияние высокой температуры.
Входная сила тока: около 10А.
Приблизительная масса: около 3 кг.
Должен присутствовать регулятор силы тока при сварке.
Тип вольт-амперной характеристики, обеспечивающей работу в полуавтоматическом режиме: падающая.

Схема оборудования

Основная часть — задающий генератор собран на микросхеме SG3524, которая применяется во всех источниках бесперебойного питания. Инвертор обладает низкой потребляемой мощностью около 2,5 кВт, благодаря чему, возможно применение в квартире.

Трансформатор необходимо собрать на сердечниках типа Е42, который применяется в старых ламповых мониторах. Для изготовления необходимо примерно 5 штук таких трансформаторов.

Еще один трансформатор следует использовать для дросселя. Остальные элементы индуктивности собираются из сердечника типа 2000НМ. Диоды и транзисторы необходимо установить на радиаторы с термопастой КТП-8 или другого типа. Напряжение холостого хода примерно равно 36 В с длинной дуги от 4 до 5 мм, что позволяет работать с ним начинающим строителям. Выходные кабели следует уложить в ферритовые трубки или кольца из феррита блока питания.

Конструктивной особенностью схемы является возникновение максимального тока в I обмотке во время резонанса.

Схема 1 — Схема сварочного резонансного инвертора

Благодаря малому весу и габаритам появляется возможность модернизировать аппарат.

Предотвращение залипания электрода

Для этого случая применяется транзистор IRF510, являющиеся полевым. Кроме того, он обеспечивает еще плавный пуск и прерывание входа на микросхеме SG3524:

При высокой температуре срабатывает термодатчик.
Отключение при помощи тумблера.
Блокировка при КЗ (коротком замыкании).

Простой сварочный прибор

Эта модель рассчитана на напряжение 220 В и ток величиной в 32А, после преобразования его величина достигнет 280А. Такого значения вполне достаточно для прочного шва на расстоянии до 1,5 сантиметра.

Схема и комплектующие

Основным элементом является трансформатор, который достаточно тяжело сделать, но вполне реально.

Основные данные:

Состоит из ферритового сердечника (7×7 либо 8×8).
Первичная обмотка составляет примерно 100 витков и ее диаметр 0,3 мм.
Вторичные обмотки — 3 штуки: 15 витков и диаметр провода 1 мм; 15 витков — 0,2 мм; 20 витков — 0,35 мм.
Материалы для трансформатора: медные провода соответствующего диаметра, стеклоткань, текстолит, электротехническая сталь (для железняка), хлопчатобумажный материал.

Для четкого понимания принципа работы необходимо внимательно изучить схему основных узлов.

Рисунок 1 — Структурная схема инверторного сварочного аппарата

Пояснение к схеме:

Сетевой выпрямитель, выполняющий преобразования переменного напряжения в постоянное.
Сетевой фильтр сглаживает пульсации.
Преобразователь частоты выполняется на транзисторах.
Высокочастотный сварочный трансформатор участвует в преобразовании напряжения.
Силовой выпрямитель осуществляет выпрямление тока в постоянный заданной частоты.
Управление преобразователем частоты выполнено в виде регулятора для выставления режима работы.

Блок питания и силовая часть

Блок, состоящий из трансформатора, выпрямителя и фильтра (или системы фильтров) выполняется отдельно от силовой части.

Схема 2 — Принципиальна схема БП

Проводники (длиной не более 15 см) для управления затворками транзисторов необходимо припаивать поближе к последним, причем проводники соединяются попарно между собой, сечение их не играет роли.

Основой силового блока является понижающий трансформатор с сердечником Ш20×208 2000 нм, причем II обмотка наматывается в несколько слоев провода, изоляция которого не повреждена. На вторичку необходимо мотать следующим образом, изолируя слои: 3 слоя, а затем прокладка-фторопласт, затем опять 3 слоя и снова прокладка-фторопласт. Это делается для увеличения сопротивляемости перегрузкам. После чего на II обмотку поставить конденсатор не меньше 1000 В.

Для обеспечения циркуляции воздуха между слоями обмоток необходимо собрать на ферритовом сердечнике трансформатор тока, подключенный к плюсу, и его сердечник следует обмотать термобумагой (кассовая лента). Выпрямительные диоды прикрепить на радиатор.

Схема 3 — Силовая часть инвертора

Инверторный блок и охлаждение

Основным предназначением инверторного блока является процесс преобразования постоянного в переменный высокочастотный ток. Применяются для этого мощные транзисторы, хотя в некоторых случая возможна замена более мощного на 2 или более транзисторов средней мощности.

Немаловажным элементом всего устройства является достаточно хорошее охлаждение. Для этого следует использовать кулера с компьютерной техники, но не следует ограничиваться одним, ведь необходимо обеспечить достаточное охлаждение для силовой схемы, радиаторы которой служат для отвода тепла, но это тепло необходимо рассеивать. Для полной защиты необходимо вмонтировать термодатчик (устанавливается на нагревательном элементе), благодаря которому будет размыкаться питание от сети.

Пайка, настройка и проверка работоспособности

Ключевым фактором является пайка, ведь при правильном размещении деталей зависит размер всего изделия и возможность оптимального охлаждения. Диоды и транзисторы устанавливают на встречном направлении друг к другу. Входная цепь расчитывается с запасом, примерно на 300 В.

Для настройки функционирования необходимо подключить широтно-импульсный модулятор к 15 В для запитки кулера. Реле включается вместе с резистором R11 и должно выдавать 150мА.

После проведенных манипуляций необходимо приступить непосредственно к проверке работоспособности устройства:

Запитать прибор от сети.
Задать высокие показатели тока.
Сверить показания по осциллографу: в нижней петле напряжение около 500 В, но не более 550. При правильной сборке значение этого напряжение будет не менее 350 В.
Отсоединить осциллограф и отключить инвертор. Подготовить электроды.
Начинать производить сварочные работы и следить за трансформатором, если он закипает, то еще раз перебрать схему.
После 3−4 швов радиаторы нагреваются. Для охлаждения необходимо дать остыть прибору, не выключая его из сети (охлаждение выполнит свою функцию).

Если эта схема показалась очень сложной, то рассмотрим схему совсем простого устройства.

Простейшее инверторное устройство для сварки

Модель этого агрегата является очень простой и бюджетной. Собрать ее несложно благодаря простой принципиальной схеме.

Процесс всей сборки можно разделить на этапы, кроме того, необходимо собрать все детали, материалы:

Намотка трансформатора включает в себя: намотку медной жести 4 см и диаметром 0,3 мм, прокладки из бумаги для кассового аппарата или лакоткань, используя при повторной обмотке 3-и полоски, причем нужно и изолировать их. Вместо медной жести можно применить провод, состоящий из нескольких жил диаметром до 0,7 мм (I — 100 витков, II — 15, II — 15 II — 20).
Монтируется кулер.
Основа аппарата для сварки подсоединяется к трансформатору, состоящей из диодов, транзисторов.
Конденсаторы необходимы для ликвидации резонансных выбросов.
Необходимо использовать снабберы для рассеивания мощности (свв-81 и к78−2).
Установить все элементы на гетинаксовую плату, исходя из конфигурационных размеров.
Вывести светодиоды и переменный резистор (ручку) на панель настройки и индикации.
Поместить все это в корпус.

Схема 4 — Схема самого простого сварочного инвертора своими руками

После сборки аппарат необходимо настроить и произвести диагностику при первом запуске для выявления погрешностей работы.

Настройка инвертора:

Подключение 15 В к ШИМ.
Подключить реле после зарядки конденсаторов для замыкания резистора. При использовании напрямую существует вероятность взрыва!
При холостом ходе сила тока моста должна быть менее 100мА.
Проверка корректности установки фаз трансформатора, использовав осциллограф в 2-а луча. Выставить частоту ШИМ 55кГц и в этом случае напряжение не должно превышать 330 В.
Для определения частоты самого аппарата стоит снизить частоту ШИМ постепенно до тех пор, пока на IGBT не появится заворот, зафиксировав этот показатель (разделить на 2 и прибавить частоту насыщения). Это и есть рабочее колебание частот трансформатора.
Потребление моста 150мА.
Трансформатор не должен сильно шуметь, если шумовые эффекты имеются, то обратить внимание на полярность.
Повышать плавно ток инвертора переменным резистором. При этом показания осциллографа не превышают 550 В. Оптимальным является 340 В.
Начать сварку с 5 секунд и постепенно увеличить время. Варить не более 3 минут, давая остыть аппарату.

Таким образом, собрать инвертор для сварки можно и своими руками. Необязательно использовать сложные схемы, ведь радиолюбители нашли оптимальное решение в бюджетном варианте. А уровень сложности схем варьируется от достаточно сложных до простых. Для сборки сварочного инвертора своими руками необязательно покупать дорогие детали, а можно использовать подручные средства.

схемы и инструкция по сборке

Типы сварочных аппаратов

Современный рынок наполнен достаточно большим разнообразием сварочных аппаратов, но далеко не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от рабочих параметров устройств различают такие виды устройств:

на переменном токе – выдающие переменное напряжение от силового трансформатора напрямую к сварочным электродам;
на постоянном токе – выдающие постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
трехфазные – подключаемые к трехфазной сети;
инверторные аппараты – выдающие импульсный ток в рабочую область.

Первый вариант сварочного агрегата наиболее простой, для второго понадобиться доработать классическое трансформаторное устройство выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому рассматривать изготовление таких устройств для бытовых нужд мы не будем. Инверторный или импульсный трансформатор довольно сложное устройство, поэтому чтобы собрать самодельный инвертор вы должны уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронных плат. Так как базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от наиболее простого, к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В понижается до 50 – 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с заготовкой.

Перед тем, как приступить к изготовлению, подберите все необходимые элементы:

Магнитопровод – более выгодными считаются наборные сердечники с толщиной листа 0,35 – 0,5мм, так как они обеспечивают наименьшие потери в железе сварочного аппарата. Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность прилегания пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
Провод для намотки катушек – сечение проводов выбирается в зависимости от величины, протекающих в них токов.
Изоляционные материалы – основное требование, как к листовым диэлектрикам, так и к родному покрытию проводов – устойчивость к высоким температурам. Иначе изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора расплавится и возникнет короткое замыкание, что приведет к поломке аппарата.

Наиболее выгодным вариантом является сборка агрегата из заводского трансформатора, в котором вам подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если подходящего устройства под рукой нет, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определения сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/transformator-svoimi-rukami.html.

В данном примере мы рассмотрим вариант изготовления сварочного аппарата из блока питания микроволновки. Следует отметить, что трансформаторная сварка должна обладать достаточной мощностью, для наших целей подойдет сварочный аппарат хотя бы на 4 – 5кВт. А так как один трансформатор для микроволновки имеет только 1 – 1,2 кВт, для создания аппарата мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам понадобится выполнить такую последовательность действий:

Возьмите два трансформатора и проверьте целостность обмоток, питаемых от электрической сети 220В.
Распилите магнитопровод и снимите высоковольтную обмотку,

Рис. 1: распилите сердечник

Рис. 2: уберите высоковольтную обмотку

оставив только низковольтную, в таком случае намотку первичной катушки уже делать не нужно, так как вы используете заводскую.

Удалите из цепи катушки на каждом трансформаторе токовые шунты, это позволит увеличить мощность каждой обмотки.

Рис. 3: удалите токовые шунты

Для вторичной катушки возьмите медную шину сечением 10мм2 и намотайте ее на заранее изготовленный каркас из любых подручных материалов. Главное, чтобы форма каркаса повторяла габариты сердечника.

Рис. 4: намотайте вторичную обмотку на каркас

Сделайте диэлектрическую прокладку под первичную обмотку, подойдет любой негорючий материал. По длине ее должно хватать на обе половинки после соединения магнитопровода.

Рис. 5: сделайте диэлектрическую прокладку

Поместите силовую катушку в магнитопровод. Для фиксации обеих половинок сердечника можно использовать клей или стянуть их между собой любым диэлектрическим материалом.

Рис. 6: поместите катушку в магнитопровод

Подключите выводы первички к шнуру питания, а вторички к сварочным кабелям.

Рис. 7: подключите шнур питания и кабели

Установите на кабель держатель и электрод диаметром 4 – 5мм. Диаметр электродов подбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере она составляет 140 – 200А. При других параметрах работы, характеристики электродов меняются соответственно.

Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки величины напряжения на выходе аппарата сделайте два отвода от 40 и 47 витка. Это позволит осуществлять регулировку тока во вторичке посредством уменьшения или увеличения количества витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно в меньшую сторону от номинала.

На постоянном токе

Такой аппарат отличается от предыдущего более стабильными характеристиками электрической дуги, так как она получается не напрямую с вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.

Рис. 8: принципиальная схема выпрямления для сварочного трансформатора

Как видите, делать намотку трансформатора для этого не требуется, достаточно доработать схему существующего устройства. Благодаря чему он сможет выдавать более ровный шов, варить нержавейку и чугун. Для изготовления вам понадобится четыре мощных диода или тиристора, примерно на 200 А каждый, два конденсатора емкостью в 15000 мкФ и дроссель.

Схема подключения сглаживающего устройства приведена на рисунке ниже:

Рис. 9: схема подключения сглаживающего устройства

Процесс доработки электрической схемы состоит из таких этапов:

Установите полупроводниковые элементы на радиаторы охлаждения.

Рис. 10: установите диоды на радиаторы

В связи с перегревом трансформатора во время работы, диоды могут быстро выйти со строя, поэтому им нужен принудительный отвод тепла.

Соедините диоды в мост, как показано на рисунке выше, и подключите их к выводам трансформатора.

Рис. 11: соедините диоды в мост

Для подключения лучше использовать луженные зажимы, так как они не потеряют изначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.

Рис. 12: используйте луженные зажимы

Толщина провода выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.

Подключите силовые конденсаторы и дроссель во вторичную цепь диодного моста

Рис. 13: подключите силовые конденсаторы

Подсоедините к выводам сглаживающего устройства сварочные шлейфа, установите держатели для электродов – сварочный аппарат постоянного тока готов.

При сварке металлов таким аппаратом всегда следует контролировать нагрев не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делать паузу для остывания элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет со строя.

Характеристики самодельного инвертора и материалы для его сборки

Для эффективной работы устройства понадобиться использовать качественные материалы. Некоторые части возможно применить от старых блоков питания или найти на разборках радиодеталей.

Основные технические характеристики устройства:

Потребляемое напряжение составляет 220 Вольт.
На входе сила тока не менее 32 ампер.
Сила тока, производимая аппаратом – 250 А.

Схема сборки сварочного инвертора

Основная схема сварочного инвертора состоит из блока питания, дросселей, силового блока.

Для изготовления устройства понадобятся инструменты и детали:

Комплект отверток для демонтажа и дальнейшей сборки.
Паяльник, необходим для соединения электронных элементов.
Нож и полотно по металлу для изготовления правильной формы конструкции.
Кусок металла толщиной 5-8 мм для формирования корпуса.
Саморезы или болты с гайками для крепления.
Платы для электронных схем.
Медные изделия в виде проводов, служат для обмотки трансформатора.
Стеклоткань либо текстолит.

В домашнем обиходе пользуется популярностью самодельный сварочный инвертор однофазного типа, сделанный своими руками.

Сварочный инвертор однофазного типа

Такой инвертор питается от бытовой сети 220 В, бывают случаи, когда необходимо изготовить устройство, питание которого происходит от трехфазной сети 380 В. Такие аппараты отличаются повышенной эффективностью и мощностью, используются при массовых работах.

Что нужно для сборки инвертора

Основной задачей сварочного инвертора является преобразование силы тока, достаточной для использования в хозяйстве. Работа электродом производится на расстоянии 1 см для получения прочного шва. Изготовление самодельного сварочного инвертора происходит по плану, в соответствие со схемой.

Первично изготавливается блок питания, для его составляющих понадобиться:

Трансформатор, имеющий сердечник из ферритного материала.
Обмотка трансформатора с минимальным количеством витков – 100 шт., сечением 0,3 мм.
Вторичная обмотка изготавливается из трех частей, внутренняя состоит из 15 витков с сечением провода 1 мм, средняя с таким же количеством витков сечением 0,2 мм, наружный слой 20 завитий диаметром не менее 0,35 мм.

Самодельный инвертор необходимо изготавливать в соответствие с требуемыми характеристиками. Для стабильной, устойчивой к перепадам напряжения работы, обмотки используются на полной ширине каркаса. Алюминиевые провода не способны обеспечить достаточную пропускную способность дуги, имеют нестабильный теплоотвод. Качественный аппарат изготавливается с медной шиной.

Изготовление трансформатора и дросселя

Основной задачей трансформатора является преобразование напряжения высокочастотного тока при достаточной его силе. Сердечники могут быть использованы модели Ш20×208, в количестве двух штук. Зазор между деталями возможно обеспечить своими руками, используя обычную бумагу. Обмотка производится своими руками, медной полосой шириной 40 мм, толщина должна быть не менее 0,2 мм. Теплоизоляция достигается с использованием термоленты кассового устройства, она демонстрирует хорошую износостойкость и прочность.

Как сделать трансформатор для инвертора

Использование медного провода при обмотке сердечника недопустимо, т.к. он вытесняет силу тока на поверхность устройства. Для отвода излишнего тепла используется вентилятор или кулер от компьютерного блока питания, а также радиатор.

Инверторный блок отвечает за пропускную способность электрической дуги путем использования транзисторов и дросселей.

Для стабильного хода процесса сварки рекомендуется использовать несколько транзисторов в параллельной цепи, чем один более мощный элемент.

За счет этого происходит стабилизация тока на выходе, при процессе инверторной сварки своими руками, устройство издает меньше шума.

Самодельный дроссель

Конденсаторы, соединённые последовательно отвечают за несколько функций:

Резонансные выбросы минимизируются.
Потери ампер из-за конструктивных особенностей транзисторов, которые открываются намного быстрее, чем закрываются.

Самодельный трансформатор как основа для инвертора

Трансформаторы сильно нагреваются, за счет большого объема проходящего тока. Для контроля температуры используются радиаторы и вентиляторы. Каждый элемент монтируется на радиаторе из теплоотводящего материала, если имеется возможность установить один мощный кулер, то это сократит время сборки и упростит конструкцию.

Как выглядит схема инверторной сварки

Электрическая схема инверторной сварки

Схема блока питания инверторной сварки

Схема силовой части инверторной сварки

Простые схемы инверторной сварки

Первый шаг на пути к изготовлению сварочного инвертора – выбор проверенной рабочей схемы. Существует несколько вариантов, требующих детального изучения.

Самый простой сварочный аппарат:

Принципиальная электрическая схема сварочного инвертора:

Рисунок 4 — Принципиальная электрическая схема сварочного инвертора
Схема инверторного сварочного аппарата:

Рисунок 5 — Схема инверторного сварочного аппарата

Как собрать инверторную сварку: поэтапное описание

Для сборки инверторного сварочного аппарата необходимо выполнить следующие этапы работы:

Трансформатор с первичной и вторичной обмотками для создания инверторной сварки

Трансформаторы для вторичной обмотки от старых телевизоров

Инвертор на алюминиевой пластине

Выпрямительный мост на радиаторе охлаждения

Рекомендуется воспользоваться таким вспомогательным элементом, как термодатчик.

Фото терморегулятора

Мощный вентилятор для охлаждения инверторного устройства

Устройство самодельного инвертора с описанием элементов

Инверторная сварка в корпусе системного блока от компьютера

Где взять блок питания и как его подключить

Блок питания сварочного инвертора вполне можно сделать из бесперебойника. Потребуются только трансформатор и корпус ИБП с удаленной остальной начинкой. Входом будет обмотка с большим сопротивлением и «родное» гнездо на торце корпуса. После подачи напряжения 220 В нужно найти пару с разностью потенциалов 15 В. Эти провода станут выходом из БП. Здесь потребуется еще поставить диодный мост, к которому будут подключаться потребители. На выходе получится напряжение около 15 В, которое просядет под нагрузкой. Тогда вольтаж придется подбирать опытным путем.

Импульсный блок питания позволяет снизить габариты и вес трансформатора, сэкономить материалы. Мощные транзисторы постоянного напряжения, установленные в инверторной схеме, обеспечивают переключение с 50 до 80 кГц. С помощью группы мощных диодов (диодного моста) получается на выходе постоянное пульсирующее напряжение. Конденсаторный фильтр выдает после преобразований постоянное напряжение свыше 220 В. Модуль из фильтров и выпрямительного моста образует блок питания. БП питает инверторную схему. Транзисторы подключаются к понижающему трансформатору импульсного типа с рабочей частотой 50–90 кГц. Мощность трансформатора такая же, как у силового сварочного аппарата. На выходе из трансформатора ток высокой частоты запитывает выпрямитель, выдающий высокочастотный постоянный ток.

Сделать трансформатор можно на сердечниках типа Е42 из старого лампового монитора. Потребуется 5 таких приборов. Один пойдет для дросселя. Для остальных элементов нужны сердечники 2000 НМ. Напряжение холостого хода получится 36 В при длине дуги 4–5 мм. Выходные кабели рекомендуется заправить в ферритовые трубки или кольца.

Схема сварочного резонансного инвертора:

Рисунок 8 — Схема сварочного резонансного инвертора

Диодный мост

Диодный «косой мост» предназначен для трансформации в блоке питания переменного тока в постоянный. Правильный выбор резисторов позволит поддерживать напряжение 20–25 В между трансформатором и реле. При работе сборка будет сильно греться, поэтому ее монтируют на радиаторах от компьютера. Их потребуется 2 штуки для верхнего и нижнего элементов. Верхний ставится на прокладку из слюды, а нижний – на термопасту.

Выходные провода оставляют длиной 15 см. При установке мост отделяется прикрепленным к корпусу стальным листом.

Намотка трансформатора

Трансформатор – это силовая часть инвертора, отвечающая за понижение напряжения до рабочей величины и повышение силы тока до уровня плавления металла. Для его изготовления используют стандартные пластины подходящего размера или вырезают каркас из листов металла. В конструкции две обмотки: первичная и вторичная.

Рисунок 9 — Намотка трансформатора

Трансформатор наматывают полосой медной жести шириной 4 см и толщиной 0,3 мм, потому что важны ширина и небольшое сечение. Тогда физические свойства материала задействуются оптимально. Повышенного нагрева провод может не выдержать. Сердцевина толстого провода при высокочастотных токах остается незадействованной, что вызывает перегрев трансформатора. Проработает такой трансформатор максимум 5 минут. Здесь нужен только проводник большого сечения и минимальной толщины. Его поверхность хорошо передает ток и не нагревается.

Термопрослойку заменит бумага для кассового аппарата. Подойдет и ксероксная, но она менее прочная и может рваться при намотке. В идеале изолятором должна служить лакоткань, которая прокладывается минимум в один слой. Хорошая изоляция – залог высокого напряжения. По длине полоски должно хватать на перекрытие периметра и заход 2–3 см. Для повышения электробезопасности между обмотками прокладывают пластинки из текстолита.

Вторичная обмотка трансформатора выполняется 3 медными полосками, разделенными между собой фторопластовой пластинкой. Сверху еще раз идет слой термоленты.

Лента кассового аппарата в качестве изоляции имеет один недостаток – темнеет при нагреве. Но не рвется и сохраняет свои свойства.

Допускается заменить медную жесть проводом ПЭВ. Его преимущество в том, что он многожильный. Такое решение хуже использования медной полосы, потому что пучок проводов имеет воздушные прослойки и они слабо контактируют друг с другом. Суммарная площадь сечения получается ниже и теплообмен замедляется. В конструкции инвертора с ПЭВ делается 4 обмотки. Первичная состоит из 100 витков провода ПЭВ диаметром не более 0,7 мм. Три вторичные имеют соответственно 15+15+20 витков.

Корпус

Пошаговая сборка инвертора своими руками предусматривает подбор надежного корпуса для такого изделия. Для этой цели вполне подойдет старый системный блок от компьютера (чем древнее, тем лучше потому, что в нем толще металл). Можно самому изготовить коробку из листового металла, а внизу использовать гетинакс в пол сантиметра или больше.

Различные виды самодельных сварочных инверторов имеют общую черту – это управление работой аппарата. На передней панели устанавливают выключатель, ручку регулировки сварочного тока, контакты для проводки, контрольные лампы.

Таким образом, чтобы обзавестись таким нужным в домашней мастерской аппаратом, не обязательно покупать готовый инвертор. Можно изучить необходимую теорию, приобрести детали и самому собрать сварку, которая будет надежно работать.

Система охлаждения

Из-за нагрева силовые узлы инвертора могут отказать. Во избежание этого помимо радиаторов с установленными подверженными нагреванию блоками, для недопущения перегрева также требуются вентиляторы.

Если есть высокомощный вентилятор, можно ограничиться только им, направляя воздух непосредственно к трансформатору. Если используются кулеры от старого ПК, то их понадобится порядка 6 штук. Как сделать охлаждение самого трансформатора: устанавливается сразу три вентилятора.

На самый греющийся радиатор устанавливается термодатчик, отключающий питание при приближении к заданной температуре.

Для нормального функционирования охлаждения в корпусе нужно расположить воздухозаборщики с постоянно свободными решетками.

Силовая часть

В инверторе немалая роль принадлежит блоку питания, представляющему собой трансформатор с ферритовой обмоткой. Его назначение – сбавление напряжения, трансформирование переменного тока в постоянный. Для сборки требуется 2 сердечника типа Ш20х208 2000 нм.

Обмотки инвертора термоизолируются. Для сведения к минимуму неблагоприятного влияния нестабильности напряжения, обвивка производится на всем протяжении сердечника.

Рекомендуется использовать листы омедненной жести 0,3 мм и шириной 40 мм, завернутые в термоустойчивую бумагу 0,05 мм.

Необходимость применения термобумаги диктуется тем, что при сваривании ток проходит поверхностно по проводу, сердечник практически не участвует в процессе, из-за чего образуются излишки тепла. Потому для обмотки проводники стандартного сечения не подходят, для исключения теплообразования используются материалы с большей площадью.

Если медной жести нет, можно взять многожильный провод ПЭВ сечением 0,5-0,7 мм. Имеющиеся между жилами зазоры позволяют снизить нагрев. Важна и вентиляция сварочника, так как перегревается не сам стержень, а обмотка.

После создания первого слоя по направлению намотки следует накрутить стеклоткань с экранирующим проводом того же сечения, что и основной. Стеклоткань при этом полностью закрывается проводом. Подобным образом создаются последующие обмотки и разделяются посредством термобумаги.

Для обеспечения стабильности напряжения порядка 20-25 В, следует правильно отобрать резисторы. Для мостового инвертора рекомендуется применить диодную схему «косой мост».

При работе инвертора не избежать нагрева диодов, потому их нужно расположить на радиаторе, к примеру, от персонального компьютера.

Всего нужно 2 радиатора – для крепления верхней и нижней частей моста. При установке первого необходимо применение слюдяной прокладки, для другого – термопасты.

Выход моста назначается по направлению выходов транзисторов. Для соединения используются провода длиной до 15 см. От блока мост отделяется листом металла, прикрепляющимся к корпусу агрегата для инверторной сварки.

Управление

Электронные платы инвертора следует размещать с использованием фольгированного текстолитового материала 0,5-1 мм.

Инверторная сварка своими руками осуществляется под автоматическим управлением через ШИМ-контроллера, стабилизирующего основные функциональные параметры. Для удобства органы управления рекомендуется располагать на лицевой части совместно с входом для подключения.

Основные рекомендации

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

Дальнейшая настройка

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

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

Подключить 15 В к ШИМ, подав питание на ШИМ и на систему охлаждения. Реле К1 выполняет роль ключа для замыкания R11 — при времени срабатывании первого около 10 секунд. Кроме того, выполняется зарядка С9-C12, которые разряжаются через R11. Наличие R11 обязательно, так как оно обезопасит конденсаторы от взрыва из-за всплеска тока при подаче сетевого питания.

При помощи осциллографа выполнить проверку платы на наличие прямоугольных импульсов, идущих к HCPL3120 после срабатывания К1 и К2. Кроме того, реле К1 должно быть подключено после зарядки конденсаторов. Во время работы инвертора без нагрузки (холостой ход) сила тока должна быть менее 100 мА.
Правильность установки фаз высокочастотного трансформатора проверяется 2-лучевым осциллографом. Для этого нужно выставить частоту ШИМ 50..55 Гц и измерить значение U, которое должно быть менее 330 В. Потребление моста должно быть 120..150 мА. При работе сварочного инвертора трансформаторы не должны сильно шуметь, а если такое происходит, нужно разобраться в этом. Шум часто происходит из-за плохо зажатых пластин магнитопровода. Смотреть на осциллограф и плавно крутить ручку переменного резистора.
Параметры U не должны превышать 540 В (345 В является оптимальным значением U). После измерений нужно отсоединить осциллограф и начать варить металл. Время сварки нужно начинать с 10 секунд и постепенно увеличивать его до 5 минут. Если все сделано верно, то шума не должно быть.

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

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

Источники

https://www.asutpp.ru/kak-sobrat-svarochnyy-apparat-svoimi-rukami.html
https://stankiexpert.ru/spravochnik/svarka/svarochnyi-invertor-svoimi-rukami.html
http://instrument-blog.ru/svarka/invertornyj-svarochnyj-apparat-svoimi-rukami.html
https://WikiMetall.ru/oborudovanie/svarochnyiy-invertor-svoimi-rukami.html
https://tytmaster.ru/svarochnyj-invertor-svoimi-rukami/
https://svarka.guru/oborudovanie/vidy-apparatov/invertor-svoimi-rukami.html
https://pochini.guru/sovety-mastera/sborka-invertornogo-svarochnogo-apparata

[свернуть]

Схема сварочного аппарата – рабочие и защитные элементы + Видео

Принципиальная схема сварочного аппарата определяет его технические возможности и особенности функционирования. Этот факт следует учитывать при эксплуатации традиционных трансформаторных и более современных инверторных сварочников.

1 Полуавтомат для сварки – не устарел ли он?

Частичная автоматизация сварочного процесса гарантирует получение качественного соединительного шва, а также существенно облегчает работу сварщика. Современные полуавтоматические сварочники являются мощными и достаточно эффективными в применении агрегатами. Они позволяют производить с помощью плавящихся стержней быструю и надежную электродуговую сварку. В таких устройствах функцию электрода выполняет специальная проволока, которая подается в зону проведения работ по непрерывной схеме.

Современные полуавтоматические сварочники

При использовании полуавтомата сварщик вручную осуществляет движение проволоки вдоль соединительного шва, кроме того, он имеет возможность регулировать скорость подачи плавящегося электрода. Полуавтоматические агрегаты производят сварку в газовой среде и с флюсом. Также они могут функционировать с особой порошковой проволокой. В быту и на небольших предприятиях чаще всего эксплуатируются полуавтоматы, работающие в среде защитного газа. Даже в тех случаях, когда применяется порошковая проволока, сварочный процесс, как правило, проходит в газовой атмосфере.

Полуавтоматические устройства состоят из;

трансформатора – источника тока;
системы, позволяющей управлять и контролировать сварку;
горелки с рукавом и электродом;
приспособления (механического) для подачи проволоки;
аппарата для подачи защитного газа.

В полуавтоматах в качестве источника тока может выступать не только трансформатор, но и обычный сварочный инвертор. Причем использование последнего сейчас признается более разумным. Далее мы поговорим об этом подробнее. И вы поймете, почему схема сварочного полуавтомата в наши дни признается устаревшей по сравнению с устройством инверторных сварочников.

2 Элементы электросхем инверторов – набор особых блоков и модулей

Схема современного сварочного инвертора кардинально отличается от принципов, по которым работают трансформаторные аппараты. Последние функционируют за счет наличия в их конструкции понижающего устройства. Оно имеет немалый вес и габариты. Большая масса трансформатора, естественно, утяжеляет и сам сварочник, а значит, его использование в полевых условиях связано с определенными трудностями. Таковых лишены инверторы. Они компактные и легкие, могут применяться в любых условиях.

К тому же, работать с такими агрегатами может обычный человек, которому практически нереально справиться с традиционным трансформаторным сварочником. Для изготовления инверторного сварочного аппарата применяются особые электросхемы. Их ключевым элементом является специальный преобразователь импульсного типа. Он способен вырабатывать высокочастотный ток, который позволяет без проблем производить розжиг электродуги. Импульсный преобразователь, кроме того, обеспечивает в течение всего сварочного процесса стабильное горение дуги.

Преобразователь импульсного типа

Сразу хочется отметить один момент. Электросхема сварочного инвертора всегда имеет собственные особенности, определяющие технические характеристики и рабочий потенциал конкретного сварочника. При этом принцип функционирования последнего является неизменным. Электрическая схема инвертора включает в себя следующие обязательные компоненты:

Питающий блок. Этот элемент подает на силовую часть сварочного агрегата электроток. Конструктивно блок состоит из зарядной нелинейной цепи, особого емкостного фильтрующего устройства и выпрямителя.
Блок для питания слаботочных элементов электросхемы.
Силовое оборудование. Оно включает в себя дроссель (выходной), еще один выпрямитель (его принято называть вторичным) и трансформирующий ток механизм.
Контроллер ШИМ. Он состоит из датчика нагрузки и небольшого трансформатора.
Органы индикации сварочного процесса и управления им.
Охлаждающий и термозащитный модуль. Такое устройство состоит из датчиков температуры и механизмов для вентилирования сварочника.

Схема инверторного агрегата может дополняться и другими элементами, которые дают возможность расширить его функциональность и повысить эффективность использования сварочного оборудования.

3 Сварка инверторным аппаратом – как все происходит?

Инвертор формирует электродугу, она расплавляет используемый присадочный материал и кромки свариваемых изделий. Главное достоинство инверторного оборудования состоит в том, что оно позволяет создавать ток для проведения указанной операции с большим диапазоном рабочих показателей. Далее мы приводим блок-схему функционирования стандартного инвертора, которая наглядно демонстрирует принцип его применения.

Сварка инверторным аппаратом

Из схемы хорошо видно, как работает инверторный агрегат. Здесь все относительно просто:

На выпрямляющее устройство поступает 50-герцный по частоте переменный ток (стандартная бытовая электросеть). Он преобразовывается в постоянный.
Фильтрующее приспособление сглаживает показатели тока и подает его непосредственно на инвертор.
Инверторное устройство еще раз преобразовывает электроток (теперь уже в переменный), увеличивая при этом его частоту.
Силовой трансформатор снижает напряжение тока, за счет чего сила последнего повышается.

Давайте немного подробнее разберемся с описанной схемой. Инвертор способен увеличить частоту электротока до 60–80 кГц. Подобный процесс осуществляется на участке электросхемы, на котором находятся силовые (очень мощные) транзисторы. На них разрешается подавать исключительно постоянный ток. По этой причине на входе инверторного оборудования всегда устанавливается выпрямитель. Конструктивно электрическую схему инвертора делят на цепи управления и на силовой модуль.

Первым ее элементом всегда является диодный мост. Его ставят в начале силового участка. Мост модифицирует ток (из переменного в постоянный). При этом в электросхеме формируются импульсы. Их следует в обязательном порядке сглаживать. Эту задачу выполняют электролитические конденсаторы (они скомпонованы в фильтре). Элементы диодного моста при работе нагреваются. Связано это с тем, что показатель напряжения на выходе с диодов в 1,3–1,5 раз выше, чем на входе. Чтобы данные элементы не сгорали в процессе преобразования тока, в принципиальную схему интегрируют защитные радиаторы.

А непосредственно на мост монтируют температурный предохранитель. Если диоды нагреваются до температуры более 90°, он просто-напросто отключает инвертор. Перед выпрямителем всегда размещается особое фильтрующее приспособление. Оно состоит из 2–4 конденсаторов и дросселя. Такой фильтр исключает риск попадания в бытовую электросеть помех (высокочастотных), которые возникают при функционировании сварочного агрегата. Устройство в составе инвертора, выполняющее обратное преобразование электротока (из постоянного в переменный), строится по специальной схеме. Профессиональные электротехники называют ее косым мостом.

Такая схема работает за счет ряда транзисторов, которые создают ток высокой частоты (его амплитуда, кстати говоря, характеризуется четкой прямоугольной формой).

Схема сварочного аппарата

За инверторным модулем ставится дополнительный трансформатор, необходимый для понижения напряжения до определенной величины. Без такого механизма невозможно добиться на выходе агрегата требуемого показателя сварочного тока. Самым же последним элементом, которым располагают все принципиальные схемы современных сварочных инверторов, является выпрямитель повышенной мощности. Его собирают на диодах и устанавливают после описанного выше трансформирующего напряжение блока.

4 Защитники сварочника – важные детали электрической схемы

Домашний мастер, имеющий некоторые знания в электротехнической сфере, без проблем разберется с принципом работы инверторного оборудования. А разнообразные схемы сварочных инверторов, которых выложено немало на специализированных интернет-сайтах, позволят ему создать эффективный и надежный сварочник своими руками. Мы не будем описывать здесь технологию изготовления самодельного агрегата для сварки (этому вопросу имеет смысл посвятить отдельную статью). Вместо этого мы дадим пару важных рекомендаций домашним умельцам, которые помогут им сконструировать свой собственный сварочный инверторный аппарат.

Наши советы касаются обязательных элементов защиты инверторного оборудования. Их следует интегрировать в любые схемы сварочных аппаратов, чтобы иметь возможность пользоваться долговечными и безопасными в эксплуатации аппаратами. Полезные рекомендации приведены далее:

Защита преобразующих электроток транзисторов осуществляется при помощи предохранительных цепей (они носят название демпфирующих), которые оснащаются термодатчиками и системами охлаждения (принудительного).
Конденсаторы фильтрующего устройства нужно предохранять от выхода из строя специальными стабилизаторами. Эти приспособления обеспечивают оборудованию плавный пуск, что существенно снижает риск поломки инвертора.
В обязательном порядке внедряйте в схему сварочника надежный контроллер ШИМ. Он управляет всеми элементами инвертора, отсылает сигналы на силовые транзисторы, диодные мосты, трансформирующие ток механизмы. К выбору данного контроллера следует подходить максимально ответственно, если вы планируете создать свой собственный качественный и надежный сварочник.

Добавим, что ШИМ-устройство функционирует от электрических сигналов. Они вырабатываются в операционном усилителе. Желательно, чтобы на него приходили и сигналы от всех имеющихся в конструкции сварочного агрегата защитных систем. Тогда при возникновении какой-либо критической ситуации при эксплуатации инвертора усилитель сможет оперативно отключить аппарат от электрической сети, обезопасив тем самым элементы электросхемы от сгорания.

Схема сварочного инвертора

SMPS — Самодельные проекты схем

Если вы ищете вариант замены обычного сварочного трансформатора, сварочный инвертор — лучший выбор. Сварочный инвертор удобен и работает от постоянного тока. Текущий контроль поддерживается с помощью потенциометра.

Автор: Dhrubajyoti Biswas

Использование топологии с двумя переключателями

При разработке сварочного инвертора я применил прямой инвертор с топологией с двумя переключателями. Здесь входное линейное напряжение проходит через фильтр электромагнитных помех, а затем сглаживается с большой емкостью.

Однако, поскольку импульс тока включения имеет тенденцию быть высоким, необходимо наличие цепи плавного пуска. Поскольку переключение включено и конденсаторы первичного фильтра заряжаются через резисторы, мощность дополнительно обнуляется путем включения реле.

В момент переключения мощности транзисторы IGBT используются и затем используются через управляющий трансформатор прямого затвора TR2 с последующим формированием схемы с помощью регуляторов IC 7812.

Использование микросхемы UC3844 для управления ШИМ

В этом сценарии используется схема управления UC3844, которая очень похожа на UC3842 с ограничением ширины импульса до 50% и рабочей частотой до 42 кГц.

Цепь управления получает питание от вспомогательного источника питания 17 В. Из-за больших токов в обратной связи по току используется трансформатор Tr3.

Напряжение регистра считывания 4R7 / 2W более или менее равно выходному току. Выходной ток можно дополнительно контролировать с помощью потенциометра P1. Его функция заключается в измерении пороговой точки обратной связи, а пороговое напряжение на выводе 3 UC3844 составляет 1 В.

Одним из важных аспектов силовых полупроводников является то, что они нуждаются в охлаждении, и большая часть выделяемого тепла отводится через выходные диоды.

Верхний диод, состоящий из 2x DSEI60-06A, должен выдерживать ток в среднем 50 А и потери до 80 Вт.

Нижний диод, т.е. STTh300L06TV1, также должен иметь средний ток 100А и потери до 120Вт. С другой стороны, общие максимальные потери вторичного выпрямителя составляют 140 Вт. Выходной дроссель L1 дополнительно подключен к отрицательной шине.

Это хороший сценарий, поскольку радиатор закрыт от высокочастотного напряжения. Другой вариант — использовать диоды FES16JT или MUR1560.

Однако важно учитывать, что максимальный ток нижнего диода в два раза больше тока верхнего диода.

Расчет потерь IGBT

На самом деле расчет потерь IGBT — сложная процедура, поскольку, помимо потерь на проводимость, еще одним фактором являются потери при переключении.

Также каждый транзистор теряет около 50 Вт. Выпрямительный мост также теряет мощность до 30 Вт и размещается на том же радиаторе, что и IGBT, вместе с диодом сброса UG5JT.

Также есть возможность заменить UG5JT на FES16JT или MUR1560. Потеря мощности диодов сброса также зависит от конструкции Tr1, хотя потери меньше по сравнению с потерей мощности от IGBT. Выпрямительный мост также приводит к потере мощности около 30 Вт.

Кроме того, при подготовке системы важно не забывать масштабировать максимальный коэффициент нагрузки сварочного инвертора. После этого на основе измерения вы можете быть готовы выбрать правильный размер калибра обмотки, радиатора и т. Д.

Еще один хороший вариант — добавить вентилятор, так как он будет контролировать нагрев.

Принципиальная схема

Детали обмотки трансформатора

Коммутационный трансформатор Tr1 намотан на два ферритовых EE сердечника, и оба они имеют сечение центральной колонны 16×20 мм.

Таким образом, общее поперечное сечение составляет 16×40 мм. Следует соблюдать осторожность, чтобы не оставлять воздушных зазоров в области сердечника.

Хороший вариант — использовать 20 витков первичной обмотки, намотав на нее 14 проводов с нулевым сопротивлением.Диаметр 5 мм.

Вторичная обмотка, с другой стороны, имеет шесть медных полос 36×0,55 мм. Трансформатор прямого привода Tr2, который разработан с низкой паразитной индуктивностью, следует трехсторонней схеме намотки с тремя витыми изолированными проводами диаметром 0,3 мм и обмотками по 14 витков.

Активная часть изготовлена из стали h32 с диаметром средней стойки 16мм и без зазоров.

Трансформатор тока Tr3 изготовлен из дросселей для подавления электромагнитных помех. В то время как первичный имеет только 1 ход, вторичный получает ранение за 75 ходов из 0.Проволока 4 мм.

Важным моментом является соблюдение полярности обмоток. В то время как L1 имеет ферритовый сердечник EE, средний столбец имеет поперечное сечение 16×20 мм с 11 витками медной полосы 36×0,5 мм.

Кроме того, общий воздушный зазор и магнитная цепь установлены на 10 мм, а его индуктивность составляет 12 мкГн cca.

Обратная связь по напряжению на самом деле не мешает сварке, но определенно влияет на потребление и потерю тепла в режиме ожидания. Использование обратной связи по напряжению очень важно из-за высокого напряжения около 1000 В.

Кроме того, ШИМ-контроллер работает с максимальным рабочим циклом, что увеличивает потребление энергии, а также увеличивает количество нагревательных компонентов.

Постоянный ток 310 В может быть извлечен из сети 220 В после выпрямления через мостовую сеть и фильтрации через пару электролитических конденсаторов 10 мкФ / 400 В.

Источник питания 12 В можно получить от готового блока адаптера 12 В или собрать дома с помощью информации, предоставленной здесь :

Цепь для сварки алюминия

Этот запрос был отправлен мне одним из преданных читателей этого блога Mr.Хосе. Вот подробности требования:

Мой сварочный аппарат Fronius-TP1400 полностью работоспособен, и я не заинтересован в изменении его конфигурации. Эта устарелая машина является первым поколением инверторных машин.
Это основное устройство для сварки покрытым электродом (сварка MMA) или вольфрамовой дугой (сварка TIG). Переключатель позволяет выбор.
Это устройство выдает только постоянный ток, это очень подходит для сваривания большого количества металлов.
Есть несколько металлов, таких как алюминий, которые из-за его быстрой коррозии при контакте с окружающей средой необходимо использовать пульсирующий переменный ток (прямоугольная волна от 100 до 300 Гц), что способствует устранению коррозии в циклах с обратной полярностью и поверните плавку в циклы прямой полярности.
Существует мнение, что алюминий не окисляется, но это неверно, что происходит так, что в нулевой момент, когда он вступает в контакт с воздухом, образуется тонкий слой окисления, который с этого момента сохраняет его от следующих последующих окисление.Этот тонкий слой усложняет сварку, поэтому используется переменный ток.
Мое желание — сделать устройство, которое будет подключено между клеммами моего сварочного аппарата постоянного тока и горелки, чтобы получить переменный ток в горелке.
Вот где у меня возникли трудности в момент создания преобразователя постоянного тока в переменный. Увлекаюсь электроникой, но не специалист.
Итак, я прекрасно понимаю теорию, я смотрю на микросхему HIP4080 или аналогичную таблицу данных, чтобы увидеть, что ее можно применить в моем проекте.
Но моя большая трудность в том, что я не делаю необходимый расчет значений компонентов. Может быть, есть какая-то схема, которую можно применить или адаптировать, я не нашел ее в Интернете и не знаю, где искать, поэтому прошу вашей помощи.

Конструкция

Чтобы гарантировать, что сварочный процесс может устранить окисленную поверхность алюминия и обеспечить эффективное сварное соединение, существующий сварочный стержень и алюминиевая пластина могут быть объединены с полным мостовым приводным каскадом. , как показано ниже:

Rt, Ct можно рассчитать методом проб и ошибок, чтобы получить колебания МОП-транзисторов на любой частоте от 100 до 500 Гц.Чтобы узнать точную формулу, вы можете обратиться к этой статье.

Вход 15 В может быть запитан от любого адаптера переменного тока 12 В или 15 В постоянного тока. Принципиальная схема самодельного сварочного аппарата

34

B309d сварочный аппарат, принципиальная схема изображения ресурсы проводки самодельный аппарат для дуговой сварки блог мастерской dan s сварочная блок-схема библиотека электрических соединений https www adendorff co za Загрузка содержимого wp 2017 07 ewelds 140 145 pdf. Принципиальные схемы многих сварочных аппаратов, имеющихся на рынке, даже если марки не соответствуют номерам моделей в руководствах по обслуживанию сварочных аппаратов.Схема сварочного аппарата с импульсным инвертором

Switch Mode Page 2 Forum

Схема мини-сварочного аппарата для небольших сварочных работ проекты самодельных схем Небольшая схема бестрансформаторного сварочного аппарата может быть построена с использованием нескольких высоковольтных конденсаторов высокой емкости и выпрямительного диода, подробнее в следующей статье объясняется. в теме.

Схема самодельного сварочного аппарата . Вот подробности требования. Мой сварочный аппарат fronius tp1400 полностью работоспособен, и меня не интересует его конфигурация.Как подключить.

Вот картинная галерея принципиальной схемы инверторного сварочного аппарата с описанием изображения. Найдите нужное изображение. Файлы принципиальной схемы в формате pdf марки sohal mig сварка tig сварка точечная сварка проекционная сварка шовная сварка сбор металла сопротивление плазменной резки и машины индукционного нагрева. Сварочный мини-аппарат без сложной схемы, вероятно, можно построить с использованием емкостного источника питания, как показано на следующей схеме.

Этот запрос был отправлен мне одним из преданных читателей этого блога г-ном. Схема сварочного инвертора smps самодельные схемные проекты. Идея, показанная выше, представляет собой обычную схему емкостного источника питания, включающую в себя экстремальные конденсаторы с точки зрения их номиналов.

Эта устарелая машина является первым поколением инверторных машин. Перечень схем сварочного аппарата. Некоторые модели имеют тот же драйвер управления этажами, только трансформатор igbt и т. Д.

Выпускался в разных моделях за счет увеличения мощности. Схема самодельного инвертора Inverterswagatam предназначена с изображением принципиальной схемы инверторного сварочного аппарата размером 600 x 600 пикселей и для просмотра деталей изображения щелкните изображение.

Блок-схема сварочного аппарата 2006 Jeep Tj Электросхема

Сварочный аппарат Pcb Board Сварочный аппарат Pcb Arc Tig 200

Diy Mini Spot Welder Step Yousun

Pdf Дизайн и конструкция сварочного аппарата с

Anyone Got Mig Pcb Schematics Mig Welding Forum

Build A 70 A Arc Welder Miscdotgeek

Принципиальная схема инвертора Diy Электросхемы

Принципиальная схема инверторного сварочного аппарата Lulusoso Com

Hobby Electronics Circuits Smps Welding Inverter Circuit

Migky Tech

Сварочный аппарат для дуговой сварки 4 шт. СВЧ трансформаторы

100a Цепь для сварки TIG Igbt Uc3845 Irg4pc50u Etd59

Главная сделал сварочный аппарат Как сделать трансформатор для дуговой сварки

Smps Сварочная инверторная схема Проекты самодельных схем

От ума к машине Переносной сварочный аппарат 110 В с DC

Pdf Дизайн и конструкция сварочного аппарата с

Как сделать Сварочный аппарат переменного тока с использованием деталей из старого

Построить дуговой сварочный аппарат на 70 А Miscdotgeek

Построить дуговой сварочный аппарат из микроволновых трансформаторов

Схема подключения сварочного аппарата Библиотека

Самодельный аппарат дуговой сварки Блог мастерской Dan S

Схема подключения сварочного трансформатора Опции Указатели

Схема подключения сварочного аппарата постоянного тока Схема подключения 12 В Motorguide

Принципиальная электрическая схема для сварочного аппарата с батареей своими руками Сварщик для точечной сварки Трансформатор микроволновой печи

Как сделать самодельный сварочный аппарат Блог об инструментах

Сварщик своими руками Создайте свой собственный портативный аппарат для дуговой сварки Mig Tig

Что такое инверторный сварочный аппарат Об инверторных технологиях и сварке

Блок аккумуляторов своими руками Сварщик для точечной сварки Itsqv

Схемы Самодельная сварка Блог об инверторных инструментах

Build A 70 A Arc Welder Miscdotgeek

Diy СВЧ точечный сварочный аппарат с цепью управления Apex Logic

Схема подключения сварочного аппарата Ya 1538 на схеме сварочного аппарата

Tig Welder And Power Control

Barmaley circuit для 160 ампер.Сварочный инверторный аппарат своими руками. Как я сделал сварочный аппарат своими руками

Сварочный инвертор своими руками собрали сотни мастеров. Как показывает практика, ничего сверхсложного в этом процессе нет. Если у вас есть опыт и желание, вы можете приобрести необходимые запчасти и потратить некоторое время на работу.

Для изготовления устройства необходимо запастись всеми необходимыми деталями и аксессуарами.

Сварочный аппарат трансформаторного типа был настолько громоздким и проблематичным в эксплуатации, что заменившие его тиристорные инверторы быстро приобрели всеобщую популярность.

Дальнейшее развитие технологий изготовления полупроводниковых компонентов позволило создать мощные полевые транзисторы. С их появлением инверторы стали еще легче и компактнее. Улучшенные условия регулирования и стабилизации сварочного тока позволяют легко работать даже новичкам.

Выбор конструкции инвертора

В качестве чемодана можно использовать старый компьютерный блок.

Компоновка самодельного сварочного инвертора неоригинальна и похожа на большинство других конструкций.Большинство деталей можно заменить аналогами. Необходимо определиться с габаритами устройства и приступить к изготовлению корпуса при наличии всех основных элементов.

Можно использовать стандартные радиаторы (от старых компьютерных блоков питания или других устройств). Если у вас есть алюминиевая шина толщиной 2-4 мм и шириной более 30 мм, вы можете сделать их самостоятельно. Можно использовать любой вентилятор от старых устройств.

Все габаритные детали должны располагаться на ровной поверхности, возможности подключения смотреть согласно принципиальной схеме.

Затем определите место установки вентилятора, чтобы горячий воздух от одних частей не нагревал другие. В сложной ситуации можно использовать два вентилятора, работающих на выхлопе. Стоимость кулеров невысока, вес также невелик, а надежность всего устройства значительно возрастет.

Самыми крупными и тяжелыми частями являются трансформатор и дроссель для сглаживания пульсаций. Желательно располагать их по центру или симметрично по краям, чтобы их вес не тянул устройство в сторону.Крайне неудобно работать с устройством, носимым на плече и постоянно скользящим вбок во время сварки.

Если все части расположены удовлетворительно, нижняя часть устройства должна быть определена по размеру и вырезана из имеющегося материала. Материал должен быть токонепроводящим, обычно используют гетинакс, стекловолокно. При отсутствии этих материалов можно использовать древесину, обработанную антипиренами и для защиты от влаги. Последний вариант в чем-то имеет свои преимущества.Для крепления деталей можно использовать винты, а не резьбовые соединения. Это несколько упростит и удешевит производственный процесс.

Схема подключения инвертора

Все инверторы имеют аналогичную структурную схему:

входной диодный мост, преобразующий переменное напряжение сети в постоянное напряжение;
преобразователь постоянного тока в переменный высокочастотный;
устройство для понижения высокочастотного напряжения до рабочего;
Преобразователь постоянного напряжения с фильтром сглаживания пульсаций.

Схема, выбранная для самоделки, устроена по классической методике. Сердце схемы — наклонный мост, обеспечивающий наилучшие характеристики при максимальной простоте и стоимости. Цепь питания управляется контроллером TL494. Функции управления и регулирования сварочного тока выполняет микроконтроллер PIC16F628. Также через него реализована защита устройства от перегрева. В зависимости от максимального тока и используемых деталей возможны несколько версий прошивки устройства с разным максимально допустимым сварочным током.

Блок питания логических элементов схемы и низковольтной аппаратуры построен на базе ШИМ-контроллера TNY264.

Принципиальная схема

, несмотря на большое количество элементов, довольно проста в изготовлении. Вся система управления сделана на нескольких платах:

плата элемента питания, два варианта;
выпрямитель;
две платы управления.

На плате силовых элементов расположены выпрямительные диоды со схемами защиты, силовые транзисторы, трансформатор, измерительное сопротивление.Требуемый вариант платы нужно выбирать в соответствии с имеющимися компонентами для сварочного инвертора.

Для инверторного устройства требуется плата управления мощностью.

На плате выпрямителя расположены мостовые элементы, сглаживающие конденсаторы, реле плавного пуска, сопротивления, компенсирующие изменение параметров от температуры (термисторы).

Платы управления питанием содержат следующие цепи:

ШИМ-контроллер с элементами развязки оптопары;
цифровой индикатор с кнопками управления;
элементов питания;
микроконтроллер.

Перед сборкой плат дорожки для установки силовых элементов необходимо армировать медным проводом сечением 2,5-4 мм. Для лужения дорожек желательно использовать тугоплавкий припой.

Трансформатор и дроссель для инвертора

При изготовлении сердечника для трансформатора сварочного инвертора можно использовать линейные трансформаторы от старых телевизоров. Потребуется шесть трансформаторов типа ТВС110ПЦ15.У. Снимите зажимную скобу с трансформаторов (открутите две гайки M3 и снимите скобу).Обмотку можно разрезать с обеих сторон ножовкой по металлу или болгаркой, соблюдая необходимые меры предосторожности. Если после снятия обмотки сердечник не распадается на две части, нужно зажать его в тисках и разделить легким ударом. Поверхности деталей необходимо очистить от эпоксидной смолы. После подготовки магнитопроводов нужно сделать каркас. Оптимальным материалом для каркаса будет стекловолокно толщиной 1-2 мм, но можно использовать гетинакс или картон. Технические характеристики магнитопровода в сборе:

Трансформаторы можно позаимствовать у старого телевизора.

средняя длина магнитной линии kp = 182 мм;
размеры окна S 0 = 6,2 см 2;
сечение магнитопровода S м = 11,7 см 2;
коэрцитивная сила H c = 12 А / м;
остаточная магнитная индукция B g = 0,1 Тл;
магнитная индукция B s = 0,45 Тл (если H = 800 А / м), B m = 0,33 Тл (если H = 100 А / м и t = 60 ° C).

Сечение и количество витков обмоток следует рассчитывать исходя из максимально допустимого рабочего тока устройства.

Обмотки следует располагать по всей ширине окна, чтобы уменьшить потери на накладных расходах.

В качестве материала обмоток для устранения скин-эффекта можно использовать медную фольгу или лицевую проволоку нужного сечения. Изоляционным материалом между слоями и обмотками может быть вощеная бумага, лакированное полотно, ФУМ-лента.

Если необходимо контролировать сварочный ток, можно изготовить трансформатор тока. Для его изготовления вам потребуются два кольца типа К30х18х7.Им нужно намотать в лаковой изоляции 85 витков медной проволоки сечением 0,2-0,5 мм. Кольцо надевается на любой из выходных проводов устройства.

Использование инвертора в трехфазной сети

Иногда при перегрузке сети не хватает мощности для нормальной работы инвертора. По возможности однофазный инвертор можно преобразовать в трехфазный.

При подключении к однофазной сети (вилка вставлена в розетку) пускатель К1 включается.Одна пара его контактов соединяет провода, идущие от вилки к штатному выключателю (вкл / выкл) инвертора. Другая пара соединит отрезанные дорожки печатной платы от автоматического выключателя со стационарным выпрямителем.

Пускатель К1 должен иметь контакты с максимально допустимым током не менее 25 А.

Для подачи напряжения от трехфазного выпрямителя используется пускатель К2. Максимально допустимый ток его контактов должен быть не менее 10А. Для подключения к трехфазной сети желательно использовать розетку 3p + N + E (три фазных провода, нейтраль и земля).Устройство может быть встроено в инвертор или изготовлено как отдельный блок. Изготовление отдельной единицы оптимально при работе на одном месте. При частых движениях переносить два устройства неудобно.

Заключение по теме

Сделать сварочный инвертор своими руками не так уж и сложно. При недостатке опыта всегда можно проконсультироваться со специалистами.

В результате вы можете получить отличное устройство с дополнительными функциями, которых нет в коммерческих инверторах.

Ремонт поделки не создаст особых проблем, а пользоваться инструментом в работе будет приятно.

Сегодня широко используемым сварочным аппаратом является сварочный инвертор. Его преимущества — функциональность и производительность. Сварочный мини-аппарат своими руками можно сделать без особых денег (потратившись только на расходные материалы), если иметь представление о том, как устроена и работает электроника. Хорошие инверторы сегодня дороги, а дешевые инверторы могут расстраивать из-за низкого качества сварки.Перед тем как самому построить такой инструмент, необходимо внимательно изучить схему.

Все компоненты устройства должны быть установлены на основании. Для его изготовления подойдет пластина гетинакс толщиной ½ см. Вырежьте в центре пластины круглое отверстие для вентилятора, которое нужно будет защитить решеткой. Между проводами должно быть воздушное пространство.
На переднюю часть базы нужно вывести светодиоды, резистор и ручки тумблера, кабельные зажимы. Весь этот механизм должен быть снабжен сверху «кожухом», для изготовления которого подойдет винилпласт или текстолит (толщиной не менее 4 мм).На электрододержателе устанавливается кнопка, которая вместе с подключенным кабелем должна быть хорошо изолирована.

Сам процесс сборки не такой уж и сложный. Самым важным этапом является настройка сварочного инвертора. Иногда для этого требуется помощь мастера.

Сначала нужен инвертор. Подключите источник питания 15В к ШИМ , одновременно подключив к источнику питания один конвектор, чтобы снизить тепловую мощность устройства и сделать его работу тише.
Чтобы замкнуть резистор, нужно подключить реле … Подключается, когда заряд конденсаторов закончился. Такая процедура значительно снижает колебания напряжения при подключении инвертора к сети 220 В. Если резистор не используется при прямом подключении, может произойти взрыв.
Затем проверьте, как срабатывают реле. замыкает резистор через несколько секунд после подключения тока к плате ШИМ. Провести диагностику самой платы на наличие прямоугольных импульсов после срабатывания реле.
Затем На мост подается напряжение 15В для проверки его исправности и правильности установки. Сила тока не должна превышать 100 мА. Установите ход на холостой ход.
Проверить правильность установки фаз трансформатора … Для этого можно использовать 2-лучевой осциллограф. Подключите питание к мосту от конденсаторов через лампу 220В 200Вт, перед этим установите частоту ШИМ на 55кГц, подключите осциллограф, посмотрите форму сигнала, убедитесь, что напряжение не поднимается больше 330 В.

Для того, чтобы определить частоту устройства, нужно постепенно снижать частоту ШИМ, пока не появится небольшой поворот на нижней клавише IGBT. Зафиксируем этот показатель, разделим на два, к полученной сумме прибавим значение частоты перенасыщения. Итоговой суммой будет колебание рабочей частоты трансформатора.
Мост должен потреблять ток около 150 мА. Свет от лампочки не должен быть ярким, очень яркий свет может указывать на поломку обмотки или ошибки в конструкции моста.

Трансформатор не должен создавать шумовых эффектов. Если они есть, то стоит проверить полярность. Тестовое питание может быть подключено к мосту через какой-нибудь бытовой прибор. Можно использовать чайник мощностью 2200 Вт.

Проводники от ШИМ должны быть короткими, скрученными и удалены от источников помех.

Увеличивайте ток постепенно инвертор с резистором. Обязательно слушайте прибор и наблюдайте за показаниями осциллографа. Нижний ключ не должен подниматься выше 500 В.Стандартный показатель — 340В. При наличии шума IGBT может выйти из строя.
Начать сварку через 10 секунд … Проверить радиаторы, если холодные, продлить сварку до 20 секунд. Затем вы можете увеличить время сварки до 1 минуты или более.
После использования нескольких электродов трансформатор нагревается. Через 2 минуты вентилятор остынет, и вы снова сможете начать работу.

Сборка самодельного сварочного инвертора своими руками на видео

Сделать инвертор своими руками реально даже при отсутствии глубоких знаний в области электротехники и электроники.Для этого нужно просто разобрать принцип работы такого устройства, строго придерживаться готовой схемы. Если начать делать самодельный сварочный аппарат, который по техническим характеристикам практически не будет уступать заводскому аналогу, можно очень хорошо сэкономить.

В том, что сварочный агрегат своими руками заработает качественно, можно не сомневаться. Устройство, собранное по простейшей схеме, позволит готовить с электродами 3,0-5,0 мм, при длине дуги 1 см.

Ненужным компьютерным блоком может быть монтажный корпус.
Комплектация сварочного инвертора своими руками неоригинальна, напоминает большинство других самодельных конструкций. Многие элементы можно заменить аналогами. Если у вас есть основные конструктивные детали, вы можете рассчитать оптимальные параметры корпуса и приступить к его изготовлению.
Подойдут готовые радиаторы от старых устройств, например, блоков питания ПК. Но сделать их можно самостоятельно, если под рукой будет алюминиевая рейка, толщина которой от 2 до 4 мм, а ширина более 3 см.Вы можете использовать вентилятор от любого старого устройства.
Все крупные детали рекомендуется изначально разложить на плоскости, чтобы можно было четко определить возможности подключения по схеме.
Далее нужно определиться с местом для вентилятора. Он не должен гнать поток горячего воздуха от одного элемента устройства к другому. Если в этой ситуации возникнут трудности, то можно использовать одновременно несколько вентиляторов, которые будут работать на вытяжке. Цена кулеров, их вес незначительны, но надежность агрегата в целом значительно возрастет.

Основными конструктивными элементами самодельного сварочного полуавтомата, крупными и тяжелыми, являются дроссель и трансформатор. Рекомендуется размещать их по краям (симметрично друг другу) или по центру. То есть их масса не должна тянуть машину в сторону. Например, довольно неудобно работать с установкой, подвешенной на ремне через плечо сварщика, когда она будет постоянно скользить в одном направлении.
После того, как все детали от сварочного инвертора будут расставлены на свои места, необходимо определить параметры днища агрегата, вырезанного из имеющегося материала, который должен быть непроводящим. Чаще всего для этих целей используют стекловолокно, гетинакс. Если этого материала нет в наличии, то подойдет обычная древесина, предварительно обработанная влагостойкими противопожарными растворами. Крайний вариант даже имеет некоторые преимущества.
Компонентами крепежа обычно являются винты, что упрощает и удешевляет сборку изделия.

Самодельная сварка: материалы для изготовления, основные характеристики

Собрав сварочный полуавтоматический инвертор по стандартной простой электрической схеме, вы станете обладателем эффективной установки со следующими эксплуатационными характеристиками:

напряжение — 220В;
входной ток — 32А, выходной — 250А.

Схема сварочного оборудования с аналогичными техническими показателями включает следующие детали:

силовой агрегат;
силовой агрегат;
драйверы ключа питания.

Перед сборкой самодельного сварочного аппарата рекомендуется подготовить все компоненты по схеме, инструмент для сборки. Для такого самоделки вам потребуется:

набор отверток;
ножовка по металлу;
проволока, ленты медные;
паяльник для соединения частей электронных схем;
тонкий листовой металл:
детали крепежа резьбовые;
компоненты для формирования электронных схем;
текстолит;
термобумага;
слюда;
стеклопластик.

Для домашнего использования часто делают инверторы, которые работают от стандартной электросети (220 В). Если есть необходимость, то также можно собрать устройство, которое будет работать от трехфазной сети (380В). Инверторы этого типа имеют свои преимущества, одно из которых — довольно высокий КПД, в отличие от однофазных изделий.

Обмотка трансформатора

Для намотки трансформатора понадобится медная полоса: толщина — 0,3 мм, ширина — 40 мм. Медная проволока подходит для сильного нагрева.Термослой может быть сделан из бумаги, используемой для кассовых аппаратов или копировального аппарата. Но второй вариант хуже, бумага недостаточно прочная, может порваться.

Лак — лучший доступный изоляционный материал; желательно использовать минимальный слой. В целях электробезопасности устройство можно разместить в обмотке печатной платы. Напряжение зависит от качества изоляции между обмотками. Длины полосок бумаги должно хватить, чтобы полностью покрыть периметр намотки, и еще должен быть запас не менее 2 см.

Запрещается использовать толстую проволоку, так как работа инверторного сварочного аппарата основана на токах высокой частоты. Если взять такой провод, то его жила при эксплуатации использоваться не будет. В результате трансформатор может перегреться.

Во избежание этого эффекта рекомендуется брать проводник минимальной толщины и большей площади. Поверхность такого типа не перегревается, это эффективный проводник.

При выполнении вторичной обмотки рекомендуется использовать 3 медные полоски, разделенные фторопластовой пластиной.И снова из бумажной кассовой ленты делают термослой. Недостатком этой бумаги является то, что она темнеет после нагрева, но остается прочной.

Вместо медной ленты также можно использовать провод ПЭВ — диаметром не более 0,7 мм. Такой провод имеет большое количество жил — это его главное преимущество. Но этот вариант обмотки намного хуже медного, у такого типа провода есть значительные воздушные зазоры, из-за чего они плохо подходят.

При использовании СЭВ конструкция полуавтомата от инвертора имеет четыре обмотки (СЭВ диаметром 0.3 мм):

первичная обмотка — 100 витков;
1-я вторичная обмотка — 15 витков;
2-я вторичная обмотка — 15 витков;
3-я вторичная обмотка — 20 витков.

Для трансформатора и всей конструкции необходим охлаждающий вентилятор. Для этих целей отлично подойдет кулер системного блока (220В, 0,15А).

Охлаждение

Силовые элементы самодельной схемы сварочного инвертора, сделанной своими руками, сильно нагреваются.Это может привести к быстрым поломкам. Чтобы они не перегревались, помимо радиаторов охлаждения для блоков нужно дополнительно установить вентиляторы.

Если у вас есть вентилятор большой мощности, вы можете только это сделать. В этом случае поток холодного воздуха необходимо направить на силовой трансформатор. При использовании маломощных вентиляторов, например, от старых ПК, их нужно около шести, три из которых будут охлаждать трансформатор.

Также во избежание перегрева сварочного аппарата своими руками рекомендуется на самом горячем радиаторе установить датчик температуры, который при достижении максимально допустимой температуры сигнализирует об автоматическом отключении.

Для эффективной работы системы вентиляции необходимо правильно установить воздухозаборники в корпусе сварочного агрегата, решетки которых не должны перекрываться.

Настройка

Самодельный сварочный инвертор прост в сборке и не требует значительных капитальных вложений. Но без привлечения специалиста настроить его проблематично. Как сделать и настроить самодельный инвертор самостоятельно?

Инструкции

Сначала необходимо подать напряжение на плату сварочного агрегата.Блок издаст характерный писк. Сетевое напряжение также должно подаваться на охлаждающий вентилятор, что предотвратит перегрев деталей, и агрегат будет работать более стабильно.
Когда силовые конденсаторы получили достаточный заряд, необходимо замкнуть токоограничивающий резистор (проверяется работа реле, на резисторе должно быть нулевое напряжение).

Важно — при подключении сварки без токоограничивающего резистора возможен взрыв!

Использование резистора данного типа значительно снижает броски тока при сварке, подключенной к сети 220 В.
Наш инструмент вырабатывает ток более 100 А. Этот параметр зависит от конкретной используемой схемы, и вы можете рассчитать его с помощью осциллографа.
Проверка режима сварки на самодельном блоке управления плазменной резкой. Для этого нужно подключить к выходу усилителя оптопары вольтметр. Для маломощных устройств среднее пиковое напряжение должно быть около 15 В.
Далее необходимо проверить выходной мост на правильность сборки. Для этого от подходящего блока питания на вход блока подается напряжение 16В.Бездействующий блок потребляет ток около 100 мА, что следует учитывать при проведении контрольных измерений.
Работу вашего самодельного инвертора можно сравнить с работой промышленного. На обеих обмотках осциллограф измеряет соответствие импульсов друг другу.
Далее нужно проверить работу. Необходимо изменить напряжение с 16В на 220В, подключив инвертор напрямую к электросети. С помощью осциллографа, подключенного к выходным транзисторам, наблюдаем форму волны, ее соответствие испытаниям при минимальном напряжении.

Инвертор для сварки — довольно востребованный агрегат в любой сфере деятельности: на производстве, дома. А благодаря использованию встроенного регулятора, выпрямителя тока сварочный аппарат инверторного типа позволит добиться наиболее эффективных результатов сварки по сравнению с результатами аналогичных работ на стандартных сварочных аппаратах, на которых установлены трансформаторы из электротехнической стали.

Заключение

Собрать самодельный не представляет особой сложности.Если для этого недостаточно опыта, то всегда можно обратиться к специалистам за дополнительной консультацией. Но в результате можно собрать агрегат с дополнительными функциями, которых лишены заводские аналоги, и существенно сэкономить деньги.

Инверторные сварочные аппараты

широко используются в строительной отрасли благодаря своей высокой производительности и небольшому весу. Однако не каждый может себе позволить себе такой инструмент. Единственный выход — сделать сварочный инвертор своими руками.Схем подобных устройств в Интернете существует множество. Многие из них сложные и дорогие, но есть и бюджетные модели.

Общие сведения о сварочном инверторе

Традиционные сварочные аппараты имеют довольно низкую цену, простую ремонтопригодность, однако очень существенным недостатком является не только их вес, но и их зависимость от напряжения. Вход электронного счетчика ограничен мощностью от 4 до 5 кВт. Для сварки толстого металла аппарат потребляет значительную мощность и зачастую выполнение работ становится невозможным.На смену им пришли инверторные сварочные аппараты.

Назначение и особенности функционирования

Применяется для сварки в домашних условиях, а также на предприятиях около обеспечивает стабильное горение и поддержание сварочной дуги с помощью тока высокой частоты (кроме 50 Гц).

Сварочный инвертор — это обычный импульсный источник питания, работа которого основана на следующих принципах:

Входное напряжение (питание от сети инвертора переменного тока 220 В переменного тока) преобразуется в постоянное.
Постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный ток.
Есть процесс преобразования напряжения за счет его уменьшения.
Выпрямление и преобразование тока для частотно-безопасной сварки.

Благодаря этим моментам уменьшаются вес и габариты аппарата. Чтобы собрать инверторную сварку своими руками, необходимо знать принцип работы этого аппарата.

Принцип работы оборудования

В предыдущих моделях основным элементом был огромный мощный силовой трансформатор, позволяющий получать во вторичной обмотке мощные токи, необходимые для сварки.Для получения такого тока необходимо использовать проволоку большого диаметра, что сказывается на весе сварочного аппарата.

С изобретением импульсного блока питания оказалось проще решить проблему с массой и габаритами, потому что габариты и вес самого трансформатора уменьшаются в несколько десятков и сотен раз. Например, если увеличить частоту в 6 раз, можно уменьшить габариты трансформатора но в 3 раза.Это приводит к значительной экономии материала.

Благодаря мощным ключевым транзисторам, используемым в схеме инвертора, переключение происходит с частотой от 50 до 80 кГц. Эти транзисторы работают только при постоянном напряжении.

Как известно из курса физики, для получения постоянного напряжения используется простейший полупроводниковый прибор — диод. Диод пропускает ток в одном направлении, отсекая отрицательные синусоидальные напряжения. Но использование одного диода приводит к большим потерям, поэтому используется группа, состоящая из мощных диодов, которая называется диодным мостом.

На выходе диодного моста получается постоянное пульсирующее напряжение. Конденсаторный фильтр используется для получения нормального постоянного напряжения. После этих преобразований на выходе фильтра появляется постоянное напряжение выше 220 В.

Блок, состоящий из выпрямительного моста и фильтрующих элементов, называется блоком питания (БП).

Блок питания служит источником питания для схемы инвертора. Транзисторы подключены к понижающему трансформатору, который является импульсным и работает на частотах в диапазоне от 50 до 90 кГц.По мощности такой трансформатор примерно такой же, как у его огромного собрата — сварочного силового трансформатора.

Модернизация такого аппарата становится легче, потому что благодаря его габаритам и весу появляются дополнительные возможности повышения устойчивости сварочного аппарата.

Существует огромное количество самодельных сварочных инверторов, схемы которых разнообразны по функционалу и способам установки. Разберем подробно каждую из самодельных моделей.

Изготовление резонансного инвертора

В качестве основы нужно использовать компьютерный блок питания форм-фактора AT, от которого потребуются кулер и радиаторы. Детали берутся из элементарной базы мониторов и телевизоров, в противном случае, если их нет, покупаются на рынке. Все комплектующие невысокие.

Тогда нужно определиться с параметрами инверторной сварки своими руками. Также возможно использование следующих характеристик:

Схема оборудования

Основная часть — задающий генератор собрана на микросхеме SG3524, которая используется во всех источниках бесперебойного питания.Инвертор имеет низкое энергопотребление около 2,5 кВт, что позволяет использовать его в квартире.

Трансформатор должен быть в сборе и сердечниками типа Е42, который используется в старых ламповых мониторах. Для изготовления понадобится около 5 штук таких трансформаторов.

Для дросселя следует использовать другой трансформатор. Остальные элементы индуктивности собраны из сердечника 2000HM. Диоды и транзисторы необходимо устанавливать на радиаторы с КТП-8 или другой термопастой.Напряжение холостого хода составляет примерно 36 В при длине дуги от 4 до 5 мм, что позволяет работать с ней начинающим строителям. Выходные кабели должны быть обернуты ферритовыми трубками или ферритовыми кольцами от источника питания.

Конструктивной особенностью схемы является возникновение максимального тока в обмотке I при резонансе.

Схема 1 — Схема сварочного резонансного преобразователя

Благодаря небольшому весу и габаритам появляется возможность модернизировать устройство.

Предотвращение прилипания электрода

В данном случае используется транзистор IRF510, который является полевым. Кроме того, он также обеспечивает плавный пуск и прерывание входа на микросхеме SG3524:

При высоких температурах срабатывает датчик температуры.
Отключение тумблером.
Блокировка при коротком замыкании (коротком замыкании).

Простой сварочный аппарат

Данная модель рассчитана на напряжение 220 В и ток 32А, после преобразования его значение достигнет 280А.Этого значения вполне хватит для прочного шва на расстоянии до 1,5 сантиметра.

Схема и аксессуары

Главный элемент — трансформер, сделать его достаточно сложно, но вполне реально.

Основные данные:

Состоит из ферритового сердечника (7 × 7 или 8 × 8).
Первичная обмотка примерно на 100 витков и ее диаметр составляет 0,3 мм.
Вторичные обмотки — 3 штуки: 15 витков и диаметр проволоки 1 мм; 15 витков — 0.2 мм; 20 витков — 0,35 мм.
Материалы для трансформатора: медные провода соответствующего диаметра, стекловолокно, текстолит, электротехническая сталь (для железной руды), хлопчатобумажный материал.

Для четкого понимания принципа работы необходимо внимательно изучить схему основных агрегатов.

Рисунок 1 — Блок-схема инверторного сварочного аппарата

Пояснение к схеме:

Блок питания и силовая часть

Блок, состоящий из трансформатора, выпрямителя и фильтра (или системы фильтров), выполнен отдельно от силовой части.

Схема 2 — Принципиальная схема блока питания

Проводники (длиной не более 15 см) для управления затворами транзисторов необходимо припаять ближе к последним, причем проводники соединены попарно между собой, их сечение не играет роли.

Основа блока питания — понижающий трансформатор с сердечником Ø20 × 208 2000 нм, а II обмотка намотана в несколько слоев провода, изоляция которого не повреждена.Намотать вторичную обмотку необходимо следующим образом, изолируя слои: 3 слоя, затем прокладка из фторопласта, затем снова 3 слоя и снова прокладка из фторопласта. Это делается для увеличения сопротивления перегрузке … Затем на II обмотку ставим конденсатор не менее 1000 В.

Для обеспечения циркуляции воздуха между слоями обмоток необходимо на ферритовом сердечнике собрать трансформатор тока, подключенный к плюсу, а его сердечник обернуть термобумагой (кассовой лентой).Присоедините выпрямительные диоды к радиатору.

Схема 3 — Силовая часть инвертора

Инверторный блок и охлаждение

Основным назначением инверторного блока является процесс преобразования постоянного тока в переменный ток высокой частоты. Для этого используются мощные транзисторы, хотя в некоторых случаях можно заменить более мощный на 2 и более транзистора средней мощности.

Неплохое охлаждение — важный элемент всего устройства. Для этого следует использовать кулеры от компьютерной техники, но не следует ограничиваться одним, потому что необходимо обеспечить достаточное охлаждение силовой цепи, радиаторы которой служат для отвода тепла, но это тепло необходимо отводить.Для полной защиты необходимо установить датчик температуры (устанавливается на ТЭН), из-за которого будет отключаться питание от сети.

Пайка, регулировка и проверка работоспособности

Пайка является ключевым моментом, потому что при правильном расположении деталей от этого зависят размер всего изделия и возможность оптимального охлаждения. Диоды и транзисторы установлены противоположно друг другу. Входная цепь рассчитана с запасом около 300 В.

Для настройки функции необходимо подключить широтно-импульсный модулятор к напряжению 15 В для питания кулера. Реле включается вместе с резистором R11 и должно выдавать 150 мА.

После проделанных манипуляций необходимо перейти непосредственно к проверке работоспособности устройства:

Если эта схема показалась очень сложной, то рассмотрим схему очень простого устройства.

Самый простой инверторный сварочный аппарат

Модель данного агрегата очень простая и бюджетная.Его легко собрать благодаря простой принципиальной схеме.

Весь процесс сборки можно разделить на этапы, кроме того, необходимо собрать все детали, материалы:

Схема 4 — Схема простейшего сварочного инвертора своими руками

После сборки устройство должно быть настроено и диагностировано при первом запуске для выявления ошибок в работе.

Настройка инвертора:

Таким образом, можно собрать инвертор для сварки своими руками.Необязательно использовать сложные схемы, ведь радиолюбители нашли лучшее решение в бюджетном варианте. Причем уровень сложности схем варьируется от довольно сложных до простых. Чтобы собрать сварочный инвертор своими руками, необязательно покупать дорогие детали, но можно использовать подручные средства.

Инверторная сварка быстро вошла в рабочее пространство мобильных бригад и индивидуальных дежурных работ. Наличие такого сварочного аппарата также пригодится каждому хозяину в гараже или частном доме.Компактные размеры устройства, небольшой вес и высокие показатели качества шва выгодно выделяют его на фоне больших трансформаторов. К сожалению, магазинная цена не позволяет каждому стать владельцем данной техники. Но для тех, кто умеет работать своими руками, выход есть — это самодельный сварочный инвертор. Какие инструменты и материалы вам понадобятся для его создания? Как собрать основные узлы? Что входит в обслуживание и ремонт самодельного устройства?

Принимая решение создать аппарат из удобных деталей, доступный по цене и пригодный для сварки в домашних условиях или на небольших заказах, вы должны осознавать реальность результата.Сварочный инверторный аппарат своими руками существенно уступает по внешнему виду магазинным аналогам. Для солидного частного предпринимателя, специализирующегося на установке отопления, установке заборов, металлических дверей и других услугах, такой агрегат не будет смотреться авторитетно.

А вот простой сварочный инвертор своими руками отлично подойдет для личных нужд в частном доме, или работы в гараже. Такое устройство сможет потреблять 220В из сети, преобразовывать их в 30В, а силу тока увеличивать до 200А.Этого вполне достаточно для работы с электродами диаметром 3 и 4 мм. Качество шва будет лучше, чем у громоздкого трансформатора, так как переменный ток преобразуется в постоянный, а затем обратно в переменный, но с высокой частотой.

Такие инверторы подходят для сварки забора, ворот, собственного отопления, дверей. С ним удобно носить и даже готовить, повесив на плече. Если новичок усердно потренируется, посмотрит видео и попробует на практике наложить швы, то станет возможно сваривать тонкие листы стали.В дальнейшем можно усовершенствовать схемы сварочных инверторов, добавив к ним механизм подачи проволоки, барабанное крепление и газовые клапаны своими руками, чтобы сделать полуавтомат. Возможна также переделка под аргонную сварку.

Необходимые детали и инструменты

Чтобы создать инверторный сварочный аппарат своими руками, не обойтись без похода в магазин или рынок. Собрать его бесплатно из предметов в гараже совершенно невозможно. Но общая стоимость будет в три раза дешевле, чем покупка готовой продукции.В сварочных аппаратах и их создании используются:

набор отверток;
плоскогубцы;
паяльник для изготовления электрощита;
сверло, для отверстий под выключатели и вентиляцию;
ножовка по металлу;
лист металла под кузов;
болта и шурупа;
устройства и кнопки на панели;
конденсаторы, транзисторы и диоды;
медная шина для намотки;
провода для подключения всех узлов;
элемента для сердечника;
изоляционная бумага и изолента;
кабели силовые и рабочие.

Прежде чем приступить к созданию сварочного инвертора своими руками, схема которого уже должна быть распечатана на бумаге, стоит посмотреть несколько видеороликов от специалистов о пошаговой сборке. Это поможет вам четко увидеть, с чем вам придется столкнуться, и сравнить результат. Далее приводится пошаговая инструкция, как сделать сварочный инвертор своими руками. Допускаются некоторые отклонения и вариации, в зависимости от того, какая мощность устройству нужна на выходе, и какие материалы есть под рукой.

Трансформатор

Электрический компонент инвертора начинается с трансформатора. Он отвечает за снижение напряжения до безопасного для жизни рабочего уровня и повышение тока до значения, способного расплавить металл. В первую очередь нужно выбрать материал для сердечника. Это могут быть стандартные заводские плиты или самодельный каркас из листового металла. Видео в сети помогает увидеть главный принцип этой конструкции, независимо от используемых опций.

Сварочные трансформаторы лучше наматывать из медной шины, так как оптимальные характеристики — достаточная ширина и малое сечение. Такие параметры позволят использовать все физические ресурсы материала. Но если такой шины нет, то можно использовать провод другого сечения. Все это влияет на степень нагрева изделия при эксплуатации.

Трансформатор намотан вручную и состоит из двух частей: первичной и вторичной обмоток. Для инвертора своими руками подойдет:

Феррит 7 x 7.Первичная обмотка создается из провода ПЭВ 0,3 мм, который намотан ровно, виток за витком, 100 витков.
Следующий слой — изоляционная бумага. Подойдет лента от кассы или стеклопластик. Первый сильно темнеет при нагревании, но сохраняет свои свойства.
Вторичная обмотка применена в несколько уровней. Первый — ПЭВ 1,0 мм за 15 оборотов. Поскольку витков мало, их следует равномерно распределить по всей ширине. Они покрыты лаком и слоем бумаги.
Второй уровень состоит из ПЭВ 0,2 мм в 15 витков, за которым следует изоляция, аналогичная предыдущим слоям.
Финальный уровень состоит из ПЭВ 0,35 за 20 ходов. Вы также можете изолировать слои с помощью ленты второго слоя.

Рамка

Когда основной элемент инвертора будет создан своими руками, можно приступать к изготовлению корпуса. Можно ориентироваться на ширину трансформера, чтобы он беспрепятственно поместился внутри. Из его размеров стоит рассчитать еще 70% необходимого места для остальных деталей.Защитный кожух может быть собран из стального листа толщиной 0,5 — 1,0 мм. Углы можно приварить, прикрутить болтами, а стороны можно сделать сплошными на гибочном станке (что потребует дополнительных затрат). Для переноски инвертора вам потребуется ручка или зажим для ремня.

При создании корпуса стоит предусмотреть легкий демонтаж и доступ к основным элементам в случае ремонта. На лицевой стороне необходимо проделать отверстия под:

выключатели тока;
кнопка включения;
светодиода, сигнализирующего о включении;
разъемы для кабелей.

Инверторы для заводской сварки имеют порошковое покрытие. В домашнем производстве подойдет обычная краска. Традиционные цвета сварочных аппаратов — красный, оранжевый и синий.

Охлаждение

В корпусе необходимо просверлить отверстия для вентиляции. Желательно, чтобы они находились на противоположных сторонах друг напротив друга. Вентилятор тоже нужен. Это может быть кулер от старого компьютера. Его необходимо устанавливать, работая на вытяжку горячего воздуха. Приток холода осуществляется через отверстия.Установите кулер как можно ближе к трансформатору — самому горячему элементу устройства.

Преобразование тока

В схему сварочного инвертора обязательно входит диодный мост. Он отвечает за изменение напряжения на постоянное. Пайка диодов осуществляется по схеме «косой мост». Эти элементы также подвержены нагреву, поэтому их следует устанавливать на радиаторы, имеющиеся в старых системных блоках. Чтобы найти их, вы можете обратиться в мастерские по ремонту компьютеров.

Два радиатора размещены по краям диодного моста. Между ними и диодами необходимо установить прокладки из термопласта или другого изолятора. Выводы направлены на контактные провода транзисторов, которые отвечают за возврат тока в переменный, но с повышенной частотой. Соединяемые вместе провода должны быть длиной 150 мм. Трансформатор и диодный мост рекомендуется разделять внутренней перегородкой.

В схеме инвертора требуются конденсаторы, при последовательном включении. Они отвечают за уменьшение резонанса трансформатора и минимизацию потерь в транзисторах. Последние быстро открываются и медленно закрываются. В этом случае появляются потери тока, которые компенсируют конденсаторы.

Сборка и комплектация

После создания всех компонентов устройства можно переходить к сборке. К основанию прикреплены трансформатор, диодный мост и электронная схема управления.Все провода подключены. На внешней панели закреплены:

переключатели резисторные;
кнопка включения;
световые индикаторы;
ШИМ-контроллер;
разъемы для кабелей.

Держатель и зажим для массы лучше покупать готовые, потому что они безопаснее и удобнее. Но возможно изготовление держателя самостоятельно, из стальной проволоки диаметром 6 мм. Когда все детали установлены и подключены, можно приступать к проверке устройства.Измеряется начальное напряжение. При 15В он не должен читать больше 100А. Диодный мост проверяется с помощью осциллографа. После этого временная пригодность к работе проверяется путем наблюдения за отоплением радиаторов отопления.

самостоятельный ремонт

Правильное обслуживание инвертора необходимо для долгой и безотказной работы. Для этого каждые два месяца после снятия кожуха следует производить очистку от пыли. Если устройство перестало работать, вы можете произвести ремонт самостоятельно, посмотрев видео в сети об основных поломках и способах их устранения.

Что проверяется в первую очередь:

Входное напряжение. Если он отсутствует или недостаточен по размеру, то устройство работать не будет.
Автоматические выключатели. При скачке сгорают защитные элементы или срабатывает автоматическое отключение.
Датчик температуры. В случае повреждения блокирует работу последующих узлов.
Контактные клеммы и соединения под пайку. Размыкание цепи останавливает прохождение тока и рабочие процессы.

Изучив схемы обычных инверторов, и закупив необходимые детали, а также посмотрев обучающие видеоролики, вы сможете собрать качественный сварочный аппарат, который будет очень кстати хорошему хозяину.

Самодельная электросварка. Сварочный аппарат своими руками

При необходимости выполнить какие-либо несложные сварочные работы Для бытовых нужд необязательно приобретать дорогостоящий заводской агрегат. Ведь при знании некоторых тонкостей можно легко собрать сварочный аппарат своими руками, о чем пойдет речь ниже.

Сварочные аппараты: Классификация

Сварочные аппараты бывают электрические или газовые.Стоит сказать, что самодельные сварочные аппараты не должны быть газовыми. Поскольку в их состав входят баллоны с взрывоопасным газом, держать эту установку не стоит.

Поэтому в контексте самостоятельной сборки Конструкции будут обсуждаться исключительно об электрических версиях . Такие агрегаты тоже делятся на разновидности:

Установки-генераторы оснащены собственным генератором тока. Отличительная особенность — большой вес и габариты. Для домашних нужд такой вариант не подходит, да и собрать его будет сложно.
такие установки, особенно полуавтоматического типа, очень распространены среди тех, кто изготавливает сварочное оборудование своими силами. Питание от сети 220 или 380 В.
— такие установки просты в использовании и идеально подходят для дома, конструкция компактна и мало весит, но электронная схема довольно сложна.
Выпрямители — эти устройства просто собирают и применяют специально. С их помощью качественно выполнить сварные швы сможет даже новичок.

Для того, чтобы собрать инвертор в домашних условиях, потребуется схема, соответствующая желаемым параметрам. Рекомендуется брать детали из старых советских приборов:

Параметры для устройства, которые вы можете выбрать:

Он должен работать с электродами, диаметр которых не превышает 5 мм.
Максимальный показатель рабочего тока 250 А.
Источник напряжения — бытовая сеть 220 В.
Регулировка сварочного тока от 30 до 220 А.

В состав инструмента входят такие комплектующие:

блок питания;
выпрямитель;
инвертор.

Начать с обмотки трансформатора И действовать в такой последовательности:

Возьмите ферритовый сердечник.
Выполнить первую намотку (100 витков проводом ПЭВ 0,3 мм).
Вторая обмотка на 15 витков, провод сечением 1 мм).
Третья обмотка — 15 витков с проводом ПЭВ 0,2 мм.
Четвертый и пятый — соответственно по 20 витков с проводами сечением 0,35 мм.
Для охлаждения трансформатора снимите вентилятор с компьютера.

Для того, чтобы ключи транзисторов работали непрерывно, напряжение должно подаваться на них после выпрямителя и конденсаторов. Блок выпрямителя Соберите по схеме на плате, а все приборные узлы закрепите в корпусе. Можно использовать старый корпус от радиоустройства , а можно сделать самому.

На лицевой стороне корпуса установлен светодиодный индикатор , который указывает на то, что устройство включено в сеть. Здесь можно поставить дополнительный выключатель, а также предохранитель. Также его можно установить на задней стенке и даже в самом корпусе.

Все зависит от его габаритов и конструктивных особенностей. На лицевой стороне корпуса установлено переменное сопротивление, с его помощью можно регулировать рабочий ток . Когда вы соберете все электрические схемы, проверьте машину специальным прибором или тестером и можете ее протестировать.

Сборка трансформаторной версии будет отличаться от предыдущей. Этот агрегат работает на переменном токе, но для сварки постоянным током к нему нужно собрать простую консоль.

Для работы понадобится трансформатор для сердечника , а также несколько десятков метров толстого провода или толстая медная шина. Все это можно найти в приеме металлов. Сердечник лучше делать П-образным, тороидальным или круглым. Многие также берут статор от старого электродвигателя.

Инструкция по сборке П-образного сердечника выглядит так:

Возьмите трансформатор сечением от 30 до 55 см 2. Если показатель больше, то прибор будет слишком тяжелым. И если сечение будет меньше 30, прибор не сможет корректно работать.
Возьмите медный обмоточный провод сечением около 5 мм 2, снабженный термостойкой изоляцией из стекловолокна или ваты. Изоляция важна, так как при работе обмотка может нагреваться до 100 градусов и выше.В обмоточном проводе сечение бывает квадратного или прямоугольного сечения. Однако такой вариант найти сложно. Также подойдет и обычный с таким же сечением, но только с него нужно будет снять изоляцию, накрутить стеклопластик и хорошенько пропитать электролаком, затем просушить. В первичной обмотке 200 витков.
Для вторичной обмотки потребуется около 50 витков. Проволоку резать не нужно. Включите в сеть первичную обмотку, а на проводах вторичной найдите место, где напряжение около 60 В.Для поиска такой точки заведите или поливайте дополнительные витки. Провод может быть алюминиевым, но сечение должно быть больше, чем у первичной обмотки, в 1,7 раза.
Установите готовый трансформатор в корпус.
Для вывода вторичной обмотки потребуются медные клеммы. Возьмите трубку диаметром 10 мм и длиной около 4 см. Разделите его конец и просверлите отверстие диаметром 10 мм, и вставьте конец провода, предварительно очищенный от изоляции. Затем съешьте его легкими ударами молотка.Чтобы усилить контакт провода с трубкой-наконечником, наденьте на него сердечник насечки. Самодельные клеммы прикручивают к корпусу гайками и болтами. Детали лучше всего использовать медь. Намотав вторичную обмотку. Отводы желательно делать через каждые 5-10 витков, они позволят ступенчато изменять напряжение на электроде;
Для изготовления электрического держателя возьмите трубу диаметром примерно 20 мм и длиной примерно 20 см. На концах примерно в 4 см от торцевой части вырежьте выемку на половину диаметра.Вставьте электрод в выемку и прижмите пружину к приварной втулке из стали диаметром 5 мм. Ко второму конусу прикрепите тот же провод, который использовался для вторичной обмотки, используя гайку и винт. Наденьте на держатель резиновую трубку подходящего внутреннего диаметра.

Готовый аппарат к сети лучше всего подключать с помощью проводов сечением от 1,5 с м 2 и более, а также голавля. Ток в первичной обмотке обычно не превышает показателя 25 А, а во вторичных колеблется в пределах 6-120 А.при работе с электродами диаметром 3 мм каждые 10-15 делают упоры так, чтобы трансформатор охладился . Если электроды тоньше, в этом нет необходимости. Если вы работаете в режиме резки, необходимы более частые перерывы.

Мини сварка своими руками

Для самостоятельной сборки миниатюрного сварочного аппарата вам понадобится всего несколько часов и такие материалы:

Сначала аккуратно разбираем старый аккумулятор И снимаем с него графитовый стержень.В конце будет заточить кожу и протереть сухой тряпкой. Кусок толстой проволоки на расстоянии 4-5 см от конца, очистить от изоляции и с помощью проходных или боковых петель завести петлю. Вставьте в него угольный электрод.

Снимаем вторичную обмотку с трансформатора и на ее место смешиваем толстый провод 12-16 витков. Теперь все это вставлено в соответствующий футляр — и прибор готов.

Его провода присоединяются к выводам вторичной обмотки, угольный стержень вставляется в петлю И он хорошо обжимается.Плюс выход соединяется с электрододержателем, а минус — с двумя рабочими частями. Ручка держателя может быть адаптирована для электрода.

Можно применить ручку паяльника или что-то подобное. Включите прибор в бытовую сеть и выполните соединение деталей с помощью графита . Должно быть пламя, а на торце деталей образуется шов сферической формы.

Для домашней мастерской очень важно наличие сварочного аппарата.Эти устройства имеют различных исполнения и модификаций. И новички, и опытные мастера часто отдают предпочтение не заводским, а самодельным устройствам, которые можно доработать по своему усмотрению.

В Арсенале самодельные Мастера есть множество инструментов на все случаи жизни.

Сварочный аппарат — незаменимый прибор для настоящих мастеров. Его можно купить в магазинах. Однако интереснее и дешевле собрать своими руками.

У некоторых есть сварочный аппарат, о котором мечтает каждый мастер.

Его сегодня можно купить в специализированных магазинах. Моделей много. В продаже есть различные аксессуары для устройства и расходные материалы. Можно ли сделать сварочный аппарат своими руками? Ответ прост: даже может понадобиться!

Виды сварочных аппаратов

Все аппараты для сварочных работ делятся на газовые и электрические. Газовые установки не совсем подходят для использования в быту. Они требуют особого отношения, так как оснащены взрывоопасными баллонами с газом.Поэтому мы должны вести только об электрических устройствах. Они тоже разные:

Сварочный инвентарь экономичен и идеально подходит для домашнего использования.

Генераторы. Эти настройки имеют свой текущий генератор тока. Они отличаются очень большим весом и громоздкими размерами. Для домашней сборки и аппликаций не подходят.
Трансформаторы. Такие устройства могут питаться от сети 220 или 380 вольт. Особенно популярен, особенно полуавтомат.
Инверторы.Очень экономичные устройства, идеально подходящие для дома. Отличается малым весом, но довольно сложной электронной схемой.
Выпрямители. Проста в изготовлении и использовании. Сделать качественные швы умеют даже начинающие сварщики. Идеально подходит для сборки своими руками.

Вернуться в категорию

Как начать сборку инвертора?

Для сборки инвертора нужно выбрать схему, которая обеспечит необходимые параметры устройства. Рекомендуется использовать детали советского производства.Особенно это касается диодов, конденсаторов, транзисторов, резисторов, дросселей, тиристоров и готовых трансформаторов. Собранное на этих деталях оборудование не требует сложной настройки. Все элементы очень компактны на плате. Для изготовления устройства можно выбрать следующие параметры:

Сварочный аппарат должен работать с электродами диаметром до 4-5 мм.
Величина рабочего тока не более 250 А.
Электроснабжение — напряжение бытовой сети 220 В.
Регулировка сварочного тока в диапазоне 30-220 А.

Сварочный аппарат состоит из нескольких блоков: блока питания, выпрямителя и инвертора.
Начать своими руками сварочный аппарат инверторного типа можно с намоткой трансформатора в таком порядке:

Для сборки инвентаря потребуется ферритовый сердечник.

Нужно взять ферритовый сердечник ш8х8. Вы можете использовать sh7x7.
Первичная обмотка No.1 состоит из 100 витков, намотанных проводом ПЭВ 0,3.
Вторичная обмотка № 2 имеет поперечное сечение 1 мм. Количество витков — 15.
Обмотка №3 — 15 витков провода ПЭВ 0,2 мм.
Обмотки №4 и №5 состоят из 20 витков провода сечением 0,35 мм.
Для охлаждения трансформатора можно использовать вентилятор на 220 В, 0,13 А. Этим параметрам соответствует вентилятор от компьютера Pentium 4.

Чтобы ключи транзисторов работали бесперебойно, их нужно подать после выпрямительных и сглаживающих конденсаторов.Выпрямительный блок собран по простой схеме на плате. Все узлы сварочного аппарата закреплены в корпусе. Что ж, если в хозяйстве мастера окажется подходящий футляр от радиопреба, то от подруги делать это не обязательно.

На лицевой стороне корпуса находится светодиодный индикатор, который по свечению замечается при включении устройства в сеть. Сразу можно установить дополнительный выключатель любого типа и предохранитель.Предохранитель может быть установлен как на задней стенке, так и в самом корпусе. Это зависит от его конструкции и габаритов. На лицевой стороне корпуса также размещено переменное сопротивление, которым будет регулироваться рабочий ток.

Если электрические схемы собраны правильно, все проверено тестером или другим прибором, можно протестировать прибор.

Вернуться в категорию

Как собрать трансформаторный аппарат?

Процесс сборки трансформаторного аппарата под сварку немного отличается от предыдущего варианта.Работает на переменном токе. Для приварки к нему постоянного тока собирается простейшая консоль. Для сборки устройства понадобится трансформаторное железо для сердечника и несколько десятков толстых медных покрышек или просто толстая проволока. Искать эти вещи можно в пунктах приема цветных и черных металлов, у друзей и знакомых. Сердечник рекомендуется делать П-образным, но можно и круглым, тороидальным. Некоторые умельцы успешно используют в качестве сердечника статор сгоревшего электродвигателя.Для сердечника П-образной формы порядок сборки может быть:

Для выполнения первичной обмотки потребуется обмоточный провод.

Набрать сердечник из трансформаторного железа до оптимального сечения примерно 55 квадратных сантиметров. Можно и больше, но устройство будет сложным. При сечении менее 30 см² устройство может потерять некоторые свои качества.
Для выполнения первичной обмотки отлично подойдет специальный обмоточный провод на сечение 5-7 мм².Изготовлен из меди, имеет термостойкую стекловолоконную или хлопковую изоляцию. Это очень важно, ведь при работе обмотка может нагреваться до температуры выше 100 градусов. Сечение провода обычно квадратное или прямоугольное. Такую проволоку найти не всегда удается. Его можно заменить обычным проводом того же сечения и доработать: снять изоляцию, обернуть полоски проводов из стеклопластика, пропитать специальным электролаком и просушить. Первичная обмотка состоит из 200-230 витков.
Для вторичной обмотки сначала можно получить 50-60 витков. Не обрезайте провод. Вам необходимо включить первичную обмотку в сеть. Найдите на проводах вторичной обмотки место, где напряжение равно 60-65 В. Чтобы найти эту точку, придется намотать или приложить дополнительные витки. Можно намотать алюминиевую проволоку, увеличив сечение в 1,7 раза.
Трансформатор простейший в сборе. Осталось поместить его в подходящий футляр.
Для выводов вторичной обмотки выполнены медные клеммы.Берут трубку диаметром около 10 мм длиной 3-4 см. Его конец расщепляется, и в нем просверливается отверстие диаметром 10 мм. В другой конец трубки нужно вставить очищенный от изоляции конец провода и усилить его легкими ударами того же молотка. Для усиления контакта провода с трубкой-наконечником можно нанести на него сердечник. Самодельные клеммы прикручиваются к корпусу гайками и гайками М10. Желательно подобрать медные детали. Можно при намотке вторичной обмотки делать отводы через каждые 5-10 витков провода.Эти отводы позволят ступенчато изменять напряжение на электроде.
Осталось изготовить электрододержатель. Он может быть изготовлен из трубы диаметром примерно 18-20 мм. Общая длина около 25 см. На концах в 3-4 см от конца выемки вырезают примерно до половины диаметра. Электрод вставляется в углубление и сжимает пружину из свариваемого отрезка стальной проволоки диаметром 6 мм. К другому концу крепится винт и гайка М8 того же провода, из которого сделана вторичная обмотка.На держатель надевается резиновая трубка подходящего внутреннего диаметра. Подключать устройство к домашней сети рекомендуется при помощи отбойника и проводов сечением 1,5 мм² и более. Ток в первичной обмотке обычно не выше 25 А. Во вторичной обмотке он может составлять от 60 до 120 А. При работе рекомендуется делать перерыв после 10-15 электродов диаметром 3 мм на замыкание. перерыв, чтобы трансформатор остыл. С более тонкими электродами этого сделать нельзя. В режиме резки следует чаще делать перерывы.

Не секрет, что сварочный аппарат своими руками для человека, знакомого с электротехникой, сделать не так уж и сложно. Это имеет смысл, если он предназначен для использования в личном подсобном хозяйстве, где применяется только время от времени. При этом самодельный сварочный аппарат, стоимость которого намного ниже заводского, вполне способен его заменить. Детали для его конструкции свободно можно снимать с различных бытовых электроприборов, выходить из строя или при необходимости изготовлять и собирать.Схемы таких устройств могут быть разными. Решающим фактором здесь обычно выступает наличие деталей и материалов.

Выбор подходящей схемы сварочного аппарата

Все сварочные аппараты дуговой электросварки делятся на инверторные и трансформаторные. Сразу стоит отметить, что вопрос, как сделать сварочный аппарат самостоятельно, зависит от возможности получения деталей от той или иной бытовой техники. Если все запчасти закуплены по рыночным ценам, то в результате стоимость приблизится к цене аппарата компании, уступая ему по эффективности.Именно поэтому нужно обладать определенными знаниями в области электротехники и знать, где какой предмет размещен и где его можно снять бесплатно или за небольшую плату.

Число витков первичной обмотки должно быть около 240. При этом для обеспечения возможности регулировки сварочного тока в увеличении от 20 до 25 витков делают несколько отводов. Вторичная обмотка заклинивается медью сечением от 30 до 35 мм в количестве от 65 до 70 витков.Для регулировки сварочного тока на нем тоже нужно сделать метчики. Изоляция вторичной обмотки должна быть особенно надежной и термостойкой, поэтому на нее следует обратить особое внимание. Каждый из слоев должен быть вымощен дополнительным утеплителем из хлопчатобумажной ткани.

Сварочный аппарат с трансформатором может работать как на переменном, так и на постоянном токе. Первый из них самый простой в использовании, но более сложный в использовании. На постоянный ток его несложно доработать, установив диодный мост.Такой прибор надежен, долговечен и неприхотлив в использовании, но имеет значительный вес и чувствителен к перепадам напряжения в электросети. Если оно падает ниже 200 В, становится очень трудно зажечь и удержать электрическую дугу.

В отличие от трансформатора инверторный сварочный аппарат, за счет использования современных электронных деталей, имеет относительно небольшой вес. Его вполне может носить один человек на плече. Такой аппарат имеет устройство стабилизации тока, что облегчает работу при сварке.Снижение напряжения для него практически не создает помех, и он может работать от бытовой электросети. Однако инверторный аппарат очень чувствителен к перегреву и требует большой осторожности в работе, иначе легко выходит из строя.

Сборка трансформаторного сварочного аппарата

Основная часть такого аппарата — трансформатор. Главной его характеристикой должна быть возможность стабильно поддерживать рабочий ток, и при этом полагается такой показатель, как внешняя вольт-амперная характеристика блока питания.Другими словами, сварочный ток не должен существенно отличаться от тока короткого замыкания.

Для этого ток должен быть ограничен одним из этих методов, например увеличением магнитного рассеяния трансформатора, балластным сопротивлением или установкой дроссельной заслонки. Сам трансформатор можно вынуть из сгоревшей высокочастотной микроволновки. Если к нему нет доступа, можно сделать сварочный трансформатор своими руками.

Для изготовления сердечника нужно приобрести пластины из трансформаторного железа.Площадь жилы в идеале должна быть от 40 до 55 см², при таких индикаторах обмотка не будет перегреваться. Первичные обмотки самодельных сварочных трансформаторов должны состоять из толстого жаропрочного медного провода сечением не менее 5 мм, а лучше более заключенного в стекловолоконную или ватную изоляцию. Пластиковая или резиновая изоляция для таких целей не рекомендуется для таких целей, так как она меньше выдерживает перегрева и облегчается сама по себе, что вызывает короткое замыкание на первичной обмотке.

Следует помнить, что вторичная обмотка сварочного трансформатора должна быть намотана с обеих сторон сердечника. Он может быть подключен как последовательно, так и встречно-параллельно. При этом следует помнить, что намотку следует производить с двух сторон в одну сторону. После этого трансформатор помещается в металлический корпус. Его торцом вырезают отверстия для охлаждения машины, и делают вытяжной вентилятор, снимаемый с блока питания устаревшего или сломанного компьютера. На противоположной стороне корпуса просверливается несколько десятков отверстий для циркуляции воздуха.После этого можно подключать кабели и держатель для электродов.

Как собрать самодельный сварочный инвертор?

Сварочный инверторный аппарат

можно полностью собрать из деталей от старых телевизоров. Это требует не только общих знаний в области электрики, но и определенных знаний в области электроники. Схема его довольно сложная. Инвертор является источником импульсов постоянного тока, и для его изготовления подходят несколько ферритовых сердечников, которые есть на строчных трансформаторах в старых телевизорах. Их в сумме получается три, и обмотка из медной или алюминиевой проволоки уже намотана.

Поскольку первичная обмотка наиболее подвержена перегреву, между витками должны быть небольшие интервалы, чтобы облегчить процесс охлаждения. Стоит помнить, что алюминиевый провод нужно брать большего сечения, чем медный, так как его теплопроводность ниже. Для фиксации обмоток инвертора используется проволочная повязка из миллиметрового медного провода шириной 10 мм, наложенная на изоляцию из стекловолокна.

Конденсаторы

тоже можно снять с телевизора, но только стоит помнить, что бумажные конденсаторы из низкочастотных цепей брать не рекомендуется, так как они долго не проработают при таких нагрузках.Тринисторы лучше брать достаточно маломощные и подключать параллельно, чем брать один мощный, потому что на них большая тепловая нагрузка и их легче охладить. Тринистраторы устанавливаются на металлическую пластину толщиной не менее 3 мм, что облегчает отвод лишнего тепла. Диоды для сборки диодного моста тоже легко набрать от нескольких старых телевизоров. Сам мост также установлен на пластине радиатора.

Некоторые детали для инверторного аппарата в телевизорах отсутствуют, и их приходится делать самостоятельно.Во-первых, это дроссель. Сделать его несложно без каркаса из медного провода сечением не менее 4 мм, прикрученного на 11 витков с зазорами не менее 1 мм. Поскольку основная нагрузка ляжет на дроссельную заслонку, нужно поставить дополнительную систему воздушного охлаждения. В этом качестве вполне можно применить обычный бытовой вентилятор, установленный в корпусе сварочного аппарата так, чтобы струя воздуха попадала прямо на дроссель.

Все элементы электронной схемы собраны на печатной плате из стеклопластика, толщиной не менее 1.5 мм. Радиатор соединен с платой, что способствует охлаждению всей системы. В центре платы прорезано круглое отверстие для установки вентилятора, так как без принудительного воздушного охлаждения устройство долго не проработает. Сварочный инвертор главным образом своим преимуществом имеет возможность производить мини сварочные работы, сваривая тонкие металлические листы. Сам сварной шов выходит точнее трансформаторного аппарата. Крайне важно при таком виде работы, как ремонт авто своими руками.

Сварочный аппарат, изготовленный самостоятельно, включает в себя детали, полученные бесплатно или по сараевной цене, но полностью справляется со своими задачами.

Сварочный аппарат — довольно популярный аппарат как среди профессионалов, так и среди мастеров домашнего изготовления. Но для бытового использования нет смысла покупать дорогой агрегат, так как он будет использоваться в редких случаях, например, если нужно заварить трубу или поставить забор. Поэтому разумнее будет сделать сварочный аппарат своими руками, вложив в него минимальное количество средств.

Основным элементом любого сварочного аппарата, работающего по принципу электродуговой сварки, является трансформатор. Эту деталь можно снять со старой ненужной бытовой техники и сделать из нее самодельный сварочный аппарат. Но в большинстве случаев трансформатор требует небольшой доработки. Есть несколько способов сделать сварщика, которые могут быть как простыми, так и более сложными, требующими знаний в области электроники.

Чтобы сделать мини-сварочный аппарат, вам понадобится пара трансформаторов, извлеченных из ненужной СВЧ печи.Микроволновку легко найти друзей, знакомых, соседей и т. Д. Главное, чтобы она имела мощность в пределах 650-800 Вт, и в ней был трансформатор. Если у плиты более мощный трансформатор, то прибор получится с более высокими показателями тока.

Итак, трансформатор, снятый с СВЧ, имеет 2 обмотки: первичную (первичную) и вторичную (вторичную).

Секундомер Он имеет больше витков и меньшее сечение провода. Следовательно, чтобы трансформатор стал пригодным для сварки; его требуется снять и заменить проводником с большим квадратным сечением.Чтобы снять эту обмотку с трансформатора, необходимо разрезать ее с обеих сторон детали ножовкой по металлу.

Делать это нужно с особой точностью, чтобы случайно не задеть пилу первичной обмотки.

Если катушка спинномозговая, ее остатки необходимо удалить из магнитопровода. Эта задача будет значительно облегчена, если просверлить обмотки для снятия напряжения с металла.

Проделайте те же операции с другим трансформатором.В результате у вас будет 2 части, первичная обмотка которых на 220 В.

Важно! Не забудьте удалить токовые шунты (показаны стрелками на фото ниже). Этот процент от 30 увеличит мощность устройства.

Для изготовления вторички потребуется закупить 11-12 метров проволоки. Он должен быть многожильным и иметь сечения не менее 6 квадратов.

Для изготовления сварочного аппарата на каждый трансформатор необходимо намотать 18 витков (6 рядов по высоте и 3 слоя по толщине).

Оба трансформатора можно оплетать одним проводом или по отдельности. Во втором случае катушки должны подключаться последовательно.

Обмотка должна быть очень плотной, чтобы провода не болтались. Затем первичные обмотки нужно соединить параллельно.

Для соединения деталей между собой их можно прикрутить к небольшому вырезу деревянной доски.

Если измерять напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то в этом случае оно будет равно 31-32 В.

Этот самодельный сварочный аппарат легко прокаливает металл толщиной 2 мм, электроды диаметром 2,5 мм.

Следует помнить, что приготовление пищи таким самодельным аппаратом следует с перерывами на отдых, так как его обмотки сильно нагреваются. В среднем после каждого использованного электрода аппарат должен остыть в течение 20-30 минут.

Тонкий металлический блок, сделанный из микроволновой печи, не подойдет, так как он его порежет. Для регулировки силы тока сварного шва можно подключить балластный резистор или дроссель. Роль резистора может выполнять отрезок стальной проволоки определенной длины (подбирается экспериментально), который подключается к обмотке низкого напряжения.

Variable Tock

Это наиболее распространенный тип сварочных аппаратов для металла. Сделать его в домашних условиях несложно, а в эксплуатации он неприхотлив. Но основным недостатком аппарата является большой вес понижающего трансформатора , который составляет основу агрегата.

Для домашнего использования достаточно, чтобы устройство выдавало напряжение 60 В и могло обеспечивать силу тока в 120-160 А. поэтому для разрешения , к которому подключена бытовая сеть 220 В, провод с потребуется поперечное сечение от 3 мм 2 до 4 мм 2. Но идеальный вариант — это проводник сечением 7 мм 2. При таком сечении перепадов напряжения и возможных дополнительных нагрузках устройство не будет страшно. Из этого следует, что возобновителю нужен провод диаметром 3 мм.Если взять алюминиевый проводник, расчетное сечение умножается на коэффициент 1,6. Для обновленного потребуется медная шина сечением не менее 25 мм 2

Очень важно, чтобы проводник обмотки был покрыт ветошью изоляцией, так как традиционный ПВХ оболочка при нагревании плавится, плавится, что может вызвать межконтактное закрытие.

Если вы не нашли провод с нужным сечением, то можете сделать сами Из немногих более тонких проводов.Но при этом значительно увеличится толщина провода и, соответственно, габариты агрегата.

Первым делом изготавливается база трансформатора — сердечник . Изготовлен из металлических пластин (трансформаторная сталь). Эти пластины должны иметь толщину 0,35-0,55 мм. Шпильки соединительные пластины необходимо хорошо изолировать от них. Перед сборкой жилы рассчитываются ее размеры, то есть размер «окон» и площадь поперечного сечения жилы, так называемая «жила».Для расчета площади используется формула: S см 2 = a x B (см. Рис. Ниже).

Но из практики известно, что если сделать сердечник площадью не более 30 см 2, то на таком устройстве будет сложно получить качественный шов из-за отсутствия блока питания. Да и он очень быстро нагреется. Поэтому сечение сердечника должно быть не менее 50 см 2. Несмотря на то, что масса агрегата увеличится, он станет более надежным.

Для сборки сердечника лучше использовать М-образные пластины и размещать их, как показано на следующем рисунке, пока толщина детали не достигает желаемого значения.

Пластины в конце сборки должны быть медными (по углам) с болтами, затем очистить файл и изолировать тканевой изоляцией.

Теперь можно запустить обмотку трансформатора .

Следует учитывать один нюанс: соотношение витков на сердечнике должно быть 40% на 60%. Это означает, что на той стороне, где размещается первичный элемент, должно быть меньшее количество повторений. Из-за этого при сварке сварка обмотка, имеющая большее количество витков, будет частично отключаться из-за возникновения вихревых токов.Это повысит силу тока, что положительно скажется на качестве шва.

Когда намотка трансформатора завершена, сетевой кабель подключается к общему проводу и к ответвлению на 215 витков. Сварочные кабели подключаются ко вторичной обмотке. После этого аппарат контактной сварки готов к работе.

Константа

Для приготовления чугуна или нержавеющей стали требуется устройство постоянного тока. Его можно сделать из обычного трансформаторного блока, если к его вторичной обмотке подключить выпрямитель .Ниже представлена схема сварочного аппарата с диодным мостом.

Схема сварочного аппарата с диодным мостом

Выпрямитель собран на диодах Д161 выдерживающими 200А. Их необходимо установить на радиаторы отопления. Также требуется 2 конденсатора (С1 и С2) для выравнивания пульсаций тока на 50 В и 1500 мкФ. В этой электросхеме также есть регулятор тока, роль которого выполняет дроссель L1. Сварочные кабели (прямой или обратной полярности) подключаются к контактам x5 и x4, в зависимости от толщины подключаемого металла.

Инвертор от блока питания компьютера

Сварочный аппарат от блока питания компьютера невозможен. Но использовать его корпус и некоторые детали, а также вентилятор вполне реально. Так что, если вы сделаете инвертор своими руками, его легко можно разместить в корпусе БП от компьютера. Все транзисторы (IRG4PC50U) и диоды (CD2997A) необходимо устанавливать на радиаторы без использования контактных площадок. Для охлаждения деталей желательно использовать мощный вентилятор , например THERMALTAKE A2016.Несмотря на небольшие размеры (80 х 80 мм), кулер способен развивать 4800 об / мин. Также в вентилятор встроен револьверный регулятор. Последние регулируются с помощью термопары, которую необходимо закрепить на радиаторе с установленными диодами.

Совет! В корпусе БП рекомендуется просверлить несколько дополнительных отверстий для лучшей вентиляции и отвода тепла. Защита от перегрева, установленная на радиаторах транзисторов, настроена на срабатывание при 70-72 градусах.

Ниже представлена принципиальная электрическая схема сварочного инвертора (в большом разрешении), которую можно изготовить из аппарата, размещенного в корпусе БП.

На следующих фотографиях показано, из каких компонентов состоит самодельный инверторный сварочный аппарат и как он выглядит после сборки.

Сварщик от электродвигателя

Чтобы сделать простой сварочный аппарат из статора электродвигателя, необходимо выбрать сам электродвигатель, отвечающий определенным требованиям, а именно, чтобы его мощность была от 7 до 15 кВт.

Совет! Лучше всего использовать двигатель серии 2а, потому что он будет иметь большое окно магнитного трубопровода.

Получить нужный статор можно в местах приема металлолома. Как правило, он очищается от проводов и после пары ударов кувалдой раскалывается. Но если корпус из алюминия, то для снятия магнитопровода необходимо будет присоединить статор .

Подготовка к работе

Подложите статор с отверстием вверх-вниз под деталь из кирпича. Затем сложите дрова внутрь и сожгите их. После пары часов магнитные трубки легко отделяются от корпуса.Если в корпусе есть провода, то их тоже можно вынуть из паза после термообработки. В результате вы получите очищенный от лишних элементов магнитопровод.

Эта заготовка должна быть тонкой маслянистой И дать ей высохнуть. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку. Пропитка лака делается для того, чтобы после снятия стяжки пакет не происходил.

Когда диск полностью высохнет с помощью болгарки, снимите стяжку , установленную на нем.Если стяжку не снимать, они будут выполнять роль короткозамкнутых витков и забирать мощность трансформатора, а также вызывать его нагревом.

После очистки магнитопровода от лишних деталей необходимо будет сделать двухстороннюю футеровку (см. Рисунок ниже).

Материалом для их изготовления может служить картон или пресс-пролет. Также из этих материалов нужно сделать два рукава. Один будет внутренним, а второй — наружным.Далее необходимо:

установить обе торцевые накладки на заготовку;
затем вставить (одеть) цилиндры;
всю эту конструкцию оборачивает перелетная или стеклянная скамья;
Получившуюся деталь смажьте лаком и просушите.

Изготовление трансформатора

После действий, описанных выше, сварочный трансформатор можно изготовить из магнитопровода. Для этих целей нужен провод, покрытый тканевой или стеклянной изоляцией. Для намотки первичной обмотки потребуется провод диаметром 2-2 мм.5 мм. Для вторичной обмотки потребуется около 60 метров медной шины (8 х 4 мм).

Итак, расчеты производятся следующим образом.

На сердечнике должны быть размещены 20 витков провода диаметром не менее 1,5 мм, после чего на него необходимо подать напряжение 12 В.
Измерьте ток, протекающий в этой обмотке. . Значение должно быть около 2 А. Если оказалось значение больше требуемого, количество витков нужно увеличить, если значение меньше 2а, то уменьшить.
Рассчитайте количество витков витков и разделите его на 12. В результате вы получите значение, указывающее, сколько витков необходимо для 1 по напряжению.

Для первичной обмотки Подходит проводник диаметром 2,36 мм, который необходимо сложить. В принципе можно взять любую проволоку диаметром 1,5-2,5 мм. Но перед этим нужно рассчитать сечение жил в скрутке. Сначала нужно намотать первичную обмотку (220 В), а затем — вторичную.Его провод необходимо изолировать по всей длине.

Если во вторичной обмотке сделать демонтаж на месте, где получается 13 В, и поставить диодный мост, то этот трансформатор можно использовать вместо аккумулятора, если нужно завести автомобиль. Для сварки напряжение на вторичной обмотке должно быть в пределах 60-70 В, что позволит использовать электроды диаметром от 3 до 5 мм.

Если уложены обе обмотки, и в такой конструкции есть свободное место, можно добавить 4 медные шины (40 х 5 мм).В этом случае вы получите обмотку для точечной сварки, которая позволит соединить листовой металл толщиной до 1,5 мм.

Для производственного ящика Не рекомендуется использовать металл. Лучше сделать его из текстолита или пластика. В местах крепления катушки к корпусу следует проложить резиновые прокладки для уменьшения вибрации и лучшей изоляции от токопроводящих материалов.

Самодельная точечная сварка

Готовый аппарат для точечной сварки имеет достаточно высокую цену, не оправдывающую его внутренней «начинки».Работает он очень просто, и сделать его своим не составит большого труда.

Для самостоятельного изготовления аппарата точечной сварки вам понадобится один СВЧ трансформатор мощностью 700-800 Вт. С него нужно снять вторичную обмотку способом, описанным выше в разделе, где изготовление рассматривался сварочный аппарат от СВЧ.

Аппарат для точечной сварки изготавливается следующим образом.

Сделайте 2–3 витка внутри кабеля манитопровода с диаметром жилы не менее 1 см.Это будет вторичная обмотка, позволяющая получить ток в 1000 А.
На концах кабеля рекомендуется установить медные наконечники.
Если подключить к первичной обмотке 220 В, то на вторичную обмотку мы получим напряжение 2 В при токе около 800 А. Этого хватит, чтобы за несколько секунд расплавить обычный гвоздь.
Далее следует сделать корпус для аппарата .Для основы хорошо подойдет деревянная доска, из которой следует сделать несколько элементов, как показано на следующем рисунке. Размеры всех деталей могут быть произвольными и зависеть от габаритов трансформатора.
Чтобы придать корпусу более эстетичный вид, острые углы можно удалить с помощью ручного фрезерования с установленной на нем кромкорезной фрезой.
На одной части сварочных клещей нужно вырезать небольшой клин .Благодаря ему галочки смогут подняться выше.
Вырежьте отверстие в задней стенке корпуса для переключателя и сетевого провода.
Когда все детали готовы и загрунтованы, их можно красить черной краской или покрывать лаком.
От ненужной микроволновки потребуется отсоединить сетевой кабель и концевой выключатель. Также понадобится металлическая дверная ручка.
Если у вас нет ножки и медного стержня, а также медных хомутов, то детали необходимо приобретать.
Медной проволокой нарежьте 2 небольших стержня, которые будут выполнять роль электродов, и закрепите их в зажимах.
Прикрутите выключатель к задней стенке корпуса аппарата.
Прикрутите к основанию заднюю стенку и 2 стойки, как показано на следующих фотографиях.
Закрепите трансформатор на основании.
Далее один сетевой провод подключается к первичной обмотке трансформатора.Второй сетевой провод подключается к первой клемме переключателя. Затем нужно прикрепить провод ко второму выводу переключателя и подключить его к другому выходу первичной обмотки. Но по этому проводу надо взять и установить в нем СВЧ . Он будет выполнять роль сварочной кнопки. Эти провода должны быть достаточной длины, чтобы на конце клещей можно было поставить прерыватель.
Закрепите крышку устройства на стойках и задней стенке с установленной ручкой.
Закрепите боковые стенки корпуса.
Теперь можно устанавливать клещи для сварки. Сначала просверлите их концы по отверстию, в которое будут вкручиваться шурупы.
Затем закрепите выключатель на конце.
Вставьте плоскогубцы в корпус, предварительно вставив между ними для совмещения квадратной планки. Просверлите клещи в боковых стенках отверстия и вставьте в них длинные гвозди, которые будут служить топорами.
На концах клещей закрепите медные электроды и выровняйте их так, чтобы концы стержней находились напротив друг друга.
Чтобы верхний электрод поднимался автоматически, закрутите 2 винта и закрепите на них резинку, как показано на следующих фотографиях.
Включите прибор, подсоедините электроды и нажмите кнопку «Пуск». Вы должны увидеть электрический разряд между медными стержнями.
Для проверки агрегата можно взять металлические шайбы и приварить их.

В данном случае результат был положительным. Поэтому создание аппарата для точечной сварки можно считать законченным.

Ввиду того, что в быту строителям часто приходится работать с металлом, многие используют сварочные агрегаты. Но не каждый может позволить себе приобретение дорогостоящего оборудования, поэтому возникает вопрос, как собрать сварочный аппарат своими руками.Процесс изготовления будет отличаться в зависимости от типа и конструктивных особенностей сварочного аппарата.

Типы сварочных аппаратов

Современный рынок наполнен довольно большим разнообразием сварочных аппаратов, но не все целесообразно собирать своими руками.

В зависимости от параметров работы устройств различают такие типы устройств:

на переменном токе — выдающееся переменное напряжение от силового трансформатора непосредственно на сварочные электроды;
на постоянном токе — выдающееся постоянное напряжение на выходе сварочного трансформатора;
трехфазный — подключен к трехфазной сети;
— выдающийся импульсный ток в рабочее пространство.

Первый вариант сварочного агрегата самый простой, для второго нужно доработать классический трансформаторный прибор с выпрямительным блоком и сглаживающим фильтром. Трехфазные сварочные аппараты используются в промышленности, поэтому мы не будем рассматривать изготовление таких аппаратов для бытовых нужд. Инвертор или импульсный трансформатор — довольно сложное устройство, поэтому для сборки самодельного инвертора необходимо уметь читать схемы и иметь базовые навыки сборки электронной платы. Поскольку базой для создания сварочного оборудования является понижающий трансформатор, рассмотрим порядок изготовления от самого простого к более сложному.

На переменном токе

По такому принципу работают классические сварочные аппараты: напряжение с первичной обмотки 220 В падает до 50 — 60 В на вторичной и подается на сварочный электрод с деталью.

Перед изготовлением подберите все необходимое:

Магнитопровод — Капюли с толщиной листа 0,35 — 0,5 мм более выгодны, так как обеспечивают наименьшие потери в сальнике сварочного аппарата.Лучше использовать готовый сердечник из трансформаторной стали, так как плотность фитинговых пластин играет основополагающую роль в работе магнитопровода.
Катушки обмотки провода — Сечение провода выбирается в зависимости от протекающих в них значений.
Изоляционные материалы — Основное требование как к листовым диэлектрикам, так и к собственному покрытию проводов — устойчивость к высоким температурам. В противном случае оплавится изоляция сварочного полуавтомата или трансформатора и возникнет короткое замыкание, которое приведет к поломке устройства.

Наиболее выгодным вариантом является сборка блока из заводского трансформатора, в котором подходит и магнитопровод, и первичная обмотка. Но, если под рукой нет подходящего устройства, придется изготовить его самостоятельно. С принципом изготовления, определением сечения и других параметров самодельного трансформатора вы можете ознакомиться в соответствующей статье:.

В этом примере мы рассматриваем вариант изготовления сварочного аппарата из СВЧ-источника питания.Следует отметить, что трансформаторная сварка должна иметь достаточную мощность, для наших целей сварочный аппарат подойдет не менее 4 — 5 кВт. А поскольку у одного СВЧ трансформатора всего 1 — 1,2 кВт, то для создания устройства мы будем использовать два трансформатора.

Для этого вам потребуется выполнить такую последовательность действий:

Рис. 2: Снимите обмотку высокого напряжения

, оставив только низкое напряжение, в этом случае обмотку первичной обмотки делать не нужно, так как вы используете заводскую установку.

Установите держатель и электрод диаметром 4 — 5 мм на кабель. Диаметр электродов выбирается в зависимости от силы электрического тока во вторичной обмотке сварочного аппарата, в нашем примере это 140 — 200а. При остальных параметрах работы соответственно меняются характеристики электродов.

Во вторичной обмотке получилось 54 витка, для возможности регулировки значения напряжения на выходе устройства сделайте два отвода из 40 и 47 витков.Это позволит вам регулировать ток во вторичной обмотке, уменьшая или увеличивая количество витков. Ту же функцию может выполнять резистор, но исключительно на стороне меньшего номинала.

На постоянном токе

Такой аппарат отличается от предыдущего еще одной стабильной характеристикой. электрический Дуги.Поскольку он идет не напрямую от вторичной обмотки трансформатора, а от полупроводникового преобразователя со сглаживающим элементом.

Рис. 8: Принцип правки сварочного трансформатора

Как видите, обмотку трансформатора для этого делать не нужно, достаточно доработать схему имеющегося устройства.Благодаря чему он может производить более ровный шов, готовя нержавеющую сталь и чугун. Для изготовления потребуются четыре мощных диода или тиристора, по 200 штук каждый, два конденсатора емкостью 15000 мкФ и дроссель. Схема подключения сглаживающего устройства представлена на рисунке ниже:

Рис. 9: Схема подключения сглаживающего устройства

Процесс улучшения электрической схемы состоит из таких этапов:

В связи с перегревом трансформатора при работе диоды могут быстро выйти из строя, поэтому им необходим принудительный отвод тепла.

Для подключения лучше использовать луженые зажимы, так как они не потеряют первоначальную проводимость от больших токов и постоянной вибрации.

Рис. 12: Используйте луженые зажимы

Толщина проволоки выбирается в соответствии с рабочим током вторичной обмотки.

При сварке металлов такое устройство всегда должно управляться нагревом не только трансформатора, но и выпрямителя. А при достижении критической температуры делаем паузу для охлаждения элементов, иначе сварочный агрегат, сделанный своими руками, быстро выйдет из строя.

Инвертор

Довольно сложный прибор для начинающих радиолюбителей. Не менее сложный процесс — подбор необходимых элементов. Преимущество такого сварочного аппарата — значительно меньшие габариты и меньшая мощность, по сравнению с классическими аппаратами, возможность реализации и т. Д.

Рис. 14: Принципиальная схема импульсного блока

В работе такая схема преобразует переменное напряжение из сети в постоянное, затем с помощью импульсного блока подает в зону сварки ток большой амплитуды.Этим достигается относительная экономия мощности устройства по сравнению с его производительностью.

Конструктивно инверторная схема сварочного аппарата включает такие элементы:

выпрямитель диодный с баком-накопителем, балластным резистором и системой плавного пуска;
драйверная система управления и два транзистора;
силовая часть от управляющего транзистора и выходного трансформатора;
вывод диодов и дросселей;
кулер системы охлаждения;
обратная связь системы По току для управления параметром на выходе сварочного аппарата.

Вам потребуется намотать силовой трансформатор, трансформатор тока на основе ферритового кольца. Для моста лучше использовать готовую сборку из быстродействующих полупроводниковых элементов.

К сожалению, большинство других элементов вряд ли окажется под рукой в гараже или у вас дома, поэтому их придется заказывать или приобретать в специализированных магазинах. Из-за чего сборка инверторного блока обойдется не дешевле заводского варианта, но с учетом затраченного времени тоже дороже.Поэтому для инверторной сварки лучше приобретать готовый аппарат с заданными параметрами работы.

Видеоинструкция

Какой размер генератора для сварки? (Как рассчитать)

Генератор какого размера мне нужен для работы сварщика?

Меня часто об этом спрашивают.

Есть веские причины, почему это имеет смысл.

Вам нужно отремонтировать ворота, которые не достаточно близко к бытовой электросети
Грузовик друга сломался на тропе
Вы хотите построить теплицу в своем саду

Но если он будет слишком маленьким, вы можете повредить или убить дорогого сварщика.

Слишком большой, и его эксплуатация может стоить слишком дорого, его трудно перемещать, и он может занимать слишком много места.

Как определить размер генератора для вашего сварочного аппарата

Этот вопрос обычно принимает одну из следующих форм, например:

Какой размер генератора мне нужен для сварочного аппарата на 180 ампер?
Будет ли генератор на 7000 ватт управлять сварщиком?
Насколько большой сварщик вы можете работать с генератором размера X?

На самом деле это одни и те же вопросы.Вы просто спрашиваете об этом с разных точек зрения.

Вот как это сделать

Генераторы, как и сварщики, бывают разных размеров. Доступно множество функций и опций. И вам нужно будет решить, хотите ли вы получить выходное напряжение: 120 вольт, 240 вольт или и то, и другое.

Самое сложное, на что следует обратить внимание, это то, что генераторы рассчитаны на общую выходную мощность в Вт, а сварочные аппараты рассчитаны на выходную мощность в АМПЕРАЖ.

Это означает, что вам нужно выяснить, сколько ватт требуется сварщику для получения номинального тока.

Сколько ватт потребляет ваш сварочный аппарат?

Существует очень простое математическое уравнение для переключения между вольтами, амперами и ваттами:

Вольт x Ампер = Ватт

Вольт : Техническое определение — это «измерение разности электрических потенциалов между двумя точками».

Думайте о вольтах так же, как о давлении воды. Это доступный «толчок», который запускает электричество.

Ампер : Амперы — это способ измерения силы электрического тока.

Продолжая нашу аналогию с водоснабжением, подумайте об усилителях как о скорости потока в трубах, быстрой или медленной.

Вт : Ватт измеряет тепловую энергию. Когда электроны проходят по цепи, трение выделяет тепло, измеряемое в ваттах.

Итак, вам нужно напряжение, которое использует сварщик, умноженное на входной ток сварщика.

Найдите входную мощность сварочного аппарата

Шаг 1. Найдите уровни мощности и тока

Во-первых, вам нужно знать, какие уровни мощности и силы тока необходимы вашему сварочному аппарату.Обычно эту информацию можно найти в руководстве.

Вот пример из руководства для PrimeWeld Stick 160.

Пример того, как определить уровни мощности и тока сварочного аппарата.

Посмотрите на «Напряжение питания (В)». Это ваше входное напряжение.

Важно использовать «плюс 15 процентов» для расчетов, чтобы быть уверенным, что ваш портативный генератор достаточно большой, чтобы соответствовать вашим потребностям.

110 вольт + 15% = 126,5 вольт
220 вольт + 15% = 253 вольт

Шаг 2: Рассчитайте входной ток

Во-вторых, вам нужен «Входной ток (А)».

Максимальный входной ток на стороне 110 В составляет 46,3 ампер.

Теперь вы можете делать свои вычисления:

126,5 вольт x 46,3 ампер = 5 856,95 Вт , число «беговых ватт». Но вам все равно нужно добавить хороший запас прочности для «стартовых ватт». Рекомендуется дополнительно 30 процентов.

Давайте проверим цифры 220 вольт.

Входной ток на стороне 220 — 32,9 ампер.

253 В x 32,9 А = 8323,7 Вт для вашей рабочей нагрузки на стороне 220 В.Как всегда, добавьте 30-процентный запас прочности, чтобы обеспечить достаточную пусковую мощность для вашей машины. Я подробнее расскажу об этих 30 процентах через минуту.

Если вы хотите запустить этот сварочный аппарат только в режиме 110 В, вам понадобится генератор, который выдает 6000 Вт (6 кВт), ПЛЮС 30 процентов для запуска и скачков потребления (еще 2 кВт), что означает, что вам нужен сварщик. Генератор рассчитан на работу 6000 Вт и пиковую мощность 8000 Вт.

Для беспрепятственной работы сварочного аппарата с полной мощностью на стороне 220 В вам потребуется 8 500 погонных ватт и 11 000 пиковая мощность.

Возможно, у вас нет доступа к руководству. Что тогда?

Каждый электроинструмент и устройство имеет информационную этикетку, на которой указана его электрическая информация. Обычно он находится на задней стороне сварочного аппарата или внутри корпуса.

На этой этикетке будет указана входная мощность вашего сварочного аппарата. Вот пример Titanium MIG 140, машины, которая потребляет 120 вольт. Обратите внимание, что на этикетке также есть информация о MIG 170 из той же серии, которая работает от 120 или 240 вольт.

Еще раз проверяя спецификации, здесь есть числа для «Current Input». С этой этикеткой легче работать, чем с некоторыми, потому что она дает как входное напряжение, так и входной ток, необходимый сварщику.

Легко определить, сколько мощности в ваттах вам нужно от генератора для сварщика. Для версии на 140 А умножьте:

Вход 120 В x 23 А = 2760 Вт

Однако это только БАЗОВЫЙ номер. Электроинструменты отличаются тем, что для запуска требуется гораздо больше энергии, чем требуется для их поддержания в рабочем состоянии.

Производители генераторов

советуют добавлять до 30 процентов к рабочим ваттам для учета пусковых устройств.

2760 Вт x 0,30 = 828 Вт

Добавьте этот 30-процентный запас прочности к базовому рабочему показателю в 2760 Вт:

2,760 + 828 = 3,588

Это составляет 3600 Вт. Этому сварщику потребуется генератор мощностью 2800 рабочих ватт с максимальной мощностью 3600 Вт.

Взять заметок:

НЕ ЗАБУДЬТЕ добавить указанный допуск, например, в нашем примере было плюс-минус 15 процентов.ВСЕГДА ДОБАВЛЯЙТЕ ДОПУСК.
НЕОБХОДИМО ДОБАВИТЬ 30 процентов к вашей общей мощности, чтобы покрыть пусковой скачок напряжения. Исключением из этого правила являются случаи, когда вы используете значение, известное как «I1max». См. Следующий раздел для получения дополнительной информации.

Входные значения могут иметь и другие имена

Иногда бывает несколько разных типов электрических параметров. У вас может не быть номинала на этикетке, специально названного «входное напряжение» или «входной ток», но для них есть другие названия.

Однако не стоит путать. Вместо этого проверьте значения с этими именами:

Входное напряжение

Максимальная мощность
Максимальное напряжение
В макс. Или V макс.
U макс. Или U макс.
U1max

Входной ток

Максимальный ток
Максимальный ток
А макс.
I макс
I1max

Обратите внимание, что вариант 5 в обоих случаях имеет обозначение 1max. Это название указывает на основную входную мощность.

I2 или I2max означает выходную мощность.

Рейтинг I1max уже настроен на импульсную или пусковую мощность. Если вы рассчитываете с I1max, у вас уже есть максимальная начальная мощность в ваттах, БЕЗ необходимости добавлять 30 процентов.

Еще одно устройство, которое иногда можно увидеть на генераторах для сварщиков, — это киловольт-усилитель или кВА.

Для этого устройства 1000 вольт x 1 ампер = 1 кВА , то же самое, что 1 киловатт (кВт).

Помните: Вольт x Ампер = Ватт

Поскольку 1 кВА = 1 кВт , генератор с пиковой мощностью 6 кВА также рассчитан на 6 кВт.

Различия в источниках питания между инверторами и трансформаторами

Одним из важных вариантов выбора является питание вашего сварочного аппарата от трансформатора или инверторного сварочного аппарата. Это важно, потому что генераторы для сварщиков — это качество, называемое «грязной энергией».

«Грязная мощность» означает небольшие и повторяющиеся колебания уровня мощности во время работы двигателя.

Эти колебания мощности называются «гармоническими искажениями» и измеряются в единицах общих гармонических искажений или THD.Он представлен в процентах, например, «5 процентов THD».

Сварочные аппараты с трансформаторным питанием хорошо прощают грязную энергию от генератора. Практически любой современный генератор может работать с трансформаторным сварочным аппаратом.

Проблема с машинами с инверторным питанием. Обычно называемые сварочными аппаратами IGBT и MOSFET, они имеют проблемы с грязным питанием, потому что их схемы управления легко повреждаются из-за гармонических искажений в источнике питания.

Не вдаваясь в технические подробности, в этих конструкциях используются конденсаторы для фильтрации искажений и сглаживания электропитания.Еще одно преимущество инверторной мощности заключается в том, что сварочный аппарат может быть легче.

Многие современные генераторы имеют инверторные фильтры, что делает их безопасными для сварщиков с инверторным питанием.

Если у вас есть сварочный аппарат с питанием от трансформатора, THD не проблема, но если вы хотите запустить компьютер, что-нибудь цифровое, сварочный аппарат на IGBT или MOSFET, вам нужно быть ниже 6 процентов THD.

Другие факторы, влияющие на ваш выбор

Проблемы на большой высоте

На больших высотах меньше кислорода.Бензиновые, дизельные и пропановые двигатели работают менее эффективно, что снижает мощность. Ваш сварочный генератор будет вырабатывать меньше мощности на большой высоте, чем на уровне моря. Производители генераторов рекомендуют планировать потерю мощности 3,5% на каждые 1000 футов высоты.

В зависимости от высоты он может быть едва заметным или может быть намного меньше мощности. Производители генераторов предлагают в помощь высотные комплекты.

Дополнительные инструменты и оборудование

Если вам нужно использовать дополнительные инструменты, такие как пилы, шлифовальные машины, сверла и т. П., Вам необходимо добавить как минимум еще 2000 Вт к мощности, потому что для работы многих шлифовальных машин и сабельных пил требуется до 1800 Вт.

Также подумайте о вентиляторах, обогревателях и освещении. На самом деле может быть дешевле купить генератор меньшего размера для этих принадлежностей, чем один большой для работы сварщика и дополнительных инструментов.

Вот неполный список распространенных устройств и их требований к питанию:

Устройство	Эксплуатационная мощность	Начальная мощность
Кофеварка	1750	0
625 Вт Микроволновая печь	625	800
Одиночная лампа CFL, эквивалентная 60 Вт	15	0
Радио	50-200	0
Комнатный кондиционер: 10 000 БТЕ	1500	2200
Малое устройство	200	1700
8 дюймов.Настольный шлифовальный станок	1400	2500
Мойка высокого давления: 1 л.с.	1200	3600
7-1 / 4 дюйма. Циркулярная пила	1400	2300
Электрическая цепная пила: 14 дюймов. Штанга, 2 л.с.	1100	0
10 дюймов. Настольная пила	1800	4500
Сверло: 3/8 дюйма, 4 А	440	600
Сверло: 1/2 дюйма., 5,4 А	600	900
Переносной обогреватель (керосин, дизельное топливо): БТЕ	500	725
Зарядное устройство: 60 А с усилением 250 А	1500/5750	0
Ноутбук	65	0
ЖК-монитор компьютера	25	0
Струйный принтер	15	0
Планшет	12	0
Зарядное устройство для сотового телефона	10	0

Какова продолжительность работы?

Это время, в течение которого генератор может работать с полной нагрузкой и полным баком топлива.Некоторые из них могут работать до 8-10 часов, в то время как некоторые большие генераторы могут работать только пару часов между заправками, если они много работают.

Шум

Генераторы работают громко, хотя обычно не так громко, как некоторые инструменты и транспортные средства. Также следует учитывать выхлопные газы, которые могут содержать окись углерода. Вы не можете безопасно поместить генератор внутрь, и на всех них есть ярлыки, запрещающие этого делать.

Убедитесь, что он хорошо вентилируется, защищен от столкновений или падающих предметов, шнуры могут безопасно дотянуться до рабочей зоны, а шум не будет проблемой там, где он сидит.

Проверьте его рейтинг в дБ, чтобы узнать, насколько он громкий. Все, что превышает 90 дБ, вредит слуху. Уровень 120 децибел и выше эквивалентен буквально оглушающим звукам, подобным звукам дрэг-рейсинга, артиллерии, реактивных самолетов и охотничьих ружей.

Размещение

В этой таблице приведены некоторые рекомендации национальных производителей электрооборудования (NEMA) по длине удлинительного шнура. По возможности подключайте устройства непосредственно к генератору.

Ваша кофеварка может варить кофе до тех пор, пока вы не сделаете перерыв, затем вы можете налить чашку, когда подойдете, и выключите генератор.

Общая мощность	шнур 10 калибра	шнур 12 калибра	шнур 14 калибра	шнур 16 калибра
2400	250 футов	150 футов	100 футов	75 футов
4,800	125 футов	75 футов	50 футов	25 футов
7,200	60 футов	35 футов	25 футов	10 футов
9,600	30 футов	15 футов	10 футов	0
12 000	15 футов	0	0	0

Генераторы с рабочей мощностью 4 кВт или более могут легко весить более двухсот фунтов.Комплекты колес, ручки типа тачки и подъемные тюки для крюков — все это вещи, которые значительно упрощают установку такого тяжелого оборудования.

Связанные : Провода какого размера для удлинительных шнуров сварщика?

Таблица размеров генератора для сварщиков

Вот краткая справочная таблица, которую я составил, чтобы дать вам представление о том, какой размер генератора вы должны стремиться, в зависимости от текущего уровня вашего сварщика.

Сварщик Текущий уровень	Минимальный размер генератора	Рекомендуемый размер генератора
До 160A	7кВА 0r 7000 Вт	8000+ Вт
180–200A	8кВА или 8000 Вт	10,000+ Вт
210-250A	13 кВА или 13000 Вт	15 000+ Вт

Лучшие генераторы для сварщиков

Я собираюсь взять сюда мощные портативные генераторы.

Вы не хотите, чтобы ваш генератор работал слишком сильно, разряжаясь. На вашей новой электростанции будет легче, если она не будет тяжело дышать, выполняя свою работу.

Более чистая и стабильная мощность, меньший износ и более длительный срок службы — награда за небольшие дополнительные вложения.

По этой причине я бы не стал опускаться ниже 7000 погонных ватт.

Модель	Чемпион 9375	DuroMax XP12000EH	Моторная лошадка 9000ES
Эксплуатационная мощность	7 500	9 500	7,250
Пусковая мощность	9 375	12 000	9000
Масса	224 фунтов	224 фунтов	209 фунтов
Двигатель	Чемпион 420cc	DuroMax 18 л.с.	Dh520 12.2 л.с.
IGBT-Safe	Нет (КНИ 8-16%)	Нет (12% THD)	Есть
Розетки	— 120 / 240V 30A, блокировка (L14-30R) — (2) GFCI 120V (5-20R), — 120 / 240V 50A (14-50R)	— (2) бытовые розетки GFCI 120 В — (1) розетка 120 В 30 А с поворотным замком — (1) розетка 240 В 30 А — (1) розетка 240 В 50 А	— (4) 5-20R 120V-20A, — (1) L5-30R 120V-30A блокировка, — (1) L14-30R 120 / 240V-30A блокировка — (1) 12V DC
Время работы	8 часов при 1/2 нагрузки	9 часов при 1/2 нагрузки 5 часов.при полной нагрузке	9,6 ч при 1/2 нагрузки 5,7 ч при полной нагрузке
Уровень шума	74 дБ	74 дБ	98 дБ
Дополнительно	Электростартер, комплект колес, счетчик моточасов	Электростарт, двухтопливный, комплект колес, зарядное устройство 12 В	Электростартер, двухтопливный, комплект колес, отключение при низком уровне масла
Где купить	Северный инструмент	Амазонка	Северный инструмент

Лучшие инверторные генераторы для сварщиков

Инверторный генератор специально разработан для чувствительного к питанию оборудования, такого как цифровые устройства, компьютеры и сварочные аппараты IGBT / MOSFET.

Если в вашем магазине есть что-нибудь, в чем вы никогда не должны дешеветь; это ваш инверторный генератор. Наберитесь терпения и сэкономьте на следующем большем размере.

«Я бы хотел, чтобы у меня было меньше мощности. Это было бы прекрасно!»

Никому и никогда не говорил.

Модель	Моторная лошадка 7500i	Champion Digital Hybrid 8750	Briggs & Stratton ELITE 8000
Эксплуатационная мощность	6 500	7 000	8000
Пиковая мощность	7 500	8,750	10 000
Масса	333 фунта	155.4 фунта	224 фунтов
Двигатель	Powerhorse 420cc	Чемпион 420cc	Briggs & Stratton 420cc
IGBT-Safe	Да (КНИ 1,5%)	Да (≤ 3% THD)	Да (3-6% THD)
Розетки	— (4) 20 А 120 В GFCI, — (1) 50 А 120/240 В 14-50R, — (1) 30 А 120/240 В L14-30R, — (1) 30 А 120 В L5-30R, — (2 ) USB	— (1) розетка с блокировкой 120/240 В 30 А (L14-30R) — (4) розетка 120 В 20 А с защитой GFCI (5-20R) — автомобильная розетка 12 В постоянного тока	— (4) бытовые розетки GFCI 120 В, — (1) розетки с замком 120/240 В, 30 А
Время работы	16 час.при нагрузке 1/4	10,5 часов	9 час. при 1/2 нагрузки
Уровень шума	55 дБ	72 дБ	Нет оценок
Дополнительно	Электрический запуск, комплект колес, отключение при низком уровне масла, цифровая система контроля, зарядка через USB, подключение к другому генератору	Электростартер, комплект колес, легкий и компактный	Электрический запуск, комплект колес, счетчик моточасов, Bluetooth InfoHub, мониторинг CO / выключение
Где купить	Northern Tool (бесплатная доставка)	Амазонка	Амазонка

Часто задаваемые вопросы о генераторах для сварщиков

Будет ли генератор на 3000 ватт управлять сварщиком?

В примере с Titanium мы обнаружили, что он может работать от 140 ампер при мощности 2800 Вт.Таким образом, если аппарат рассчитан на работу при 3000 Вт (а не на пиковом уровне 3000), он может работать с большинством небольших сварочных аппаратов на 120 В при напряжении менее 120 А. Однако он все время работал бы на полную мощность.

Будет ли генератор на 5000 ватт управлять сварщиком?

Вы можете работать до 180-200 ампер на генераторе на 240 вольт, рассчитанном на 5000 рабочих ватт и 6000 пусковых ватт, но он будет проводить много времени на высоких оборотах. Генератор, рассчитанный на пиковую мощность 5000 ватт, будет ограничен 120-вольтовым сварочным аппаратом при 140 ампер при работе на полной мощности.

Какой размер генератора для сварщика 220В?

Недостаточно информации для ответа на этот вопрос. Вам необходимо знать входную мощность сварочного аппарата на 220 В, чтобы определить нужный размер генератора.

Входное напряжение x Входной ток = Входное напряжение

Помимо того, что он подключается к сети 220 вольт, вам также необходимо знать входной ТОК для этого сварочного аппарата.

Например, если в руководстве или на этикетке указано, что сварщику требуется входной ток 32 А, вам понадобится генератор мощностью 7 040 погонных ватт и 9 100 пиковых ватт.

Можете ли вы запустить аппарат для ручной сварки на генераторе?

Короткий ответ — да, если мощность генератора на выходе соответствует потребностям вашего сварочного аппарата.

Завершение: освободись и сваривайся снаружи

Каждый мастер и сварщик достигает точки, когда требуются новые драматические навыки, которые нужно постоянно совершенствовать. Возможно, вам понадобится сварка на открытом воздухе или изолированная сварка.

Пора выйти из магазина на свежий воздух со сварщиком.Эти генераторы предлагают способы расширить ваши возможности по ремонту и изготовлению таким образом, который иначе был бы невозможен.

Прочтите по теме : Лучший сварочный аппарат с приводом от двигателя

ресурсов

https://www.northerntool.com/shop/tools/buyers-guides_generators

http://blog.hondalawnparts.com/modifying-your-honda-engine-for-high-altitude-use/

https://docs.google.com/viewer?url=https%3A%2F%2Fcsda.org%2Fwp-content%2Fuploads%2F2019%2F10%2FCSDA_BP021_Extension_Cords.pdf

http://help.championpowerequipment.com/article/dgn7qk3fzz-total-harmonic-distortion

Фермер погиб от удара током при сварке бункерного вагона

Рис. 1. Сварщик в деревянном доме

6 августа 2003 года 44-летний фермер-мужчина сваривал бункер для кормов, когда его ударило током. Портативный сварочный аппарат Hobart с питанием от розетки на 240 вольт находился в аварийном состоянии.Шнур питания и кабели имели поврежденную изоляцию, обнажающую провода. Сварочные кабели были не старше 10 лет и имели длину 12 футов. Пострадавший припарковал тележку-бункер для кормов возле деревянного здания, заполненного инструментами и металлическим хламом. Пострадавший прикрепил заземляющий кабель к кормовому бункеру. Сварщик был включен в розетку с оголенными проводниками, и, согласно отчету полиции, к ней были подключены и другие предметы. Чтобы сварочные провода доходили до места расположения бункерной тележки, пострадавший соединил два комплекта сварочных кабелей и поместил неизолированные сращивания кабелей на голую грязь.Пострадавший лежал на влажной голой земле и сильно потел, о чем свидетельствует его пропитанная потом рубашка с короткими рукавами. Человек, который ранее работал с потерпевшим, обнаружил его под тележкой-бункером для корма, а сварочные кабели лежали у него на коленях. На пострадавшем был сварочный шлем. На нем не было перчаток. Пострадавший сидел под прицепом, положив голову на металлические опорные перила под кормовозом. Согласно полицейскому протоколу, человек, нашедший жертву, опустился на колени, положил руки на землю и получил «сильный» шок.Этот человек выключил сварщика и позвал на помощь. Пострадавший был объявлен мертвым на месте происшествия.

Поддерживайте оборудование в надлежащем рабочем состоянии.
Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты и убедитесь, что они находятся в надлежащем рабочем состоянии.
Разработайте безопасные рабочие процедуры для сварочных работ, особенно для сращивания сварочных кабелей.
Определите другие потенциальные проблемы безопасности, такие как необходимость в прерывателе цепи замыкания на землю (GFCI).

6 августа 2003 года 44-летний фермер сваривал бункер для кормов, когда его ударило током. MIFACE узнал об этом инциденте из газетной вырезки. 24 мая 2004 г. исследователи MIFACE взяли интервью у опекуна умершего и друга семьи в доме опекуна. После интервью смотритель сопроводил исследователей MIFACE к месту жительства умершего и к месту смертельной травмы. Исследователи MIFACE смогли увидеть как сварщика, так и тележку-бункер для кормов.Сварочные кабели и кабели ранее были вывезены из сарая. В ходе написания этого отчета были получены заключение судмедэкспертизы, свидетельство о смерти, отчет из полицейского управления и фотографии. MIFACE не удалось опросить человека, обнаружившего жертву. Рисунки 1, 2 и 4-7 были доставлены на место происшествия сотрудниками полиции. MIFACE удалил личные идентификаторы с изображений. Рисунок 2 был сделан MIFACE во время посещения объекта.

Пострадавший всю жизнь был фермером, родился и вырос в этом доме. Покойный владел 28-60 головами коров, выращивая их на мясо на 140 гектарах посевных площадей. Чтобы пополнить свой доход от фермы, он ходил на распродажу недвижимости, аукционы и т. Д., Покупал старое сельскохозяйственное оборудование, ремонтировал его и перепродавал. По словам его опекуна, жертва была очень умелой и изобретательной. Смотритель научил потерпевшего «искусству» сварки, когда ему было восемь лет, а с двенадцати лет он начал сваривать самостоятельно.Пострадавший был сварщиком «палкой», технически известным как сварщик дуговой сварки в экранированном металле. У жертвы не было письменной программы по безопасности на ферме и она не посещала какие-либо курсы по безопасности на ферме.

Другая семья жила в отдельном доме на собственности потерпевшего. Они платили потерпевшему аренду и помогали ему по хозяйству. Человек из этой семьи — это человек, который обнаружил жертву. Эта семья не является «опекуном жертвы», упомянутым в этом отчете. По словам смотрителя, потерпевший имел функциональные нарушения.Из-за своего функционального нарушения пострадавший обычно тесно сотрудничал с другим человеком при выполнении любого вида работы. Когда сослуживец жертвы делал перерыв, оба брали перерыв. Смотритель и друг семьи независимо друг от друга прокомментировали «надежность» и правдивость личности, обнаружившей жертву.

Рисунок 2. Вагон-бункер для кормов

На жертве была рубашка с коротким рукавом, рабочие брюки и теннисные туфли.Его смотритель заявил, что жертва начала работать примерно в 5:00 утра, чтобы поить и кормить свой скот, а также выполнять другие домашние дела на ферме. Обычно он начинал процесс восстановления оборудования позже в тот же день.

Пострадавший ремонтировал фургон-бункер для кормов (см. Рисунок 2). Он поставил фургон на место с помощью трактора, припарковав фургон на песчаной почве за пределами небольшого деревянного сарая, в котором хранились металлолом, сварщик, инструменты, коробка электрических розеток и другой мусор. Фургон был 18 футов в длину, шесть футов в ширину, а платформа вагона находилась на высоте 28 дюймов от земли.Переднее колесо, на котором была обнаружена жертва, находилось примерно в 4 футах 6 дюймах от передней части фургона. Балка под телегой с сеном, на которую опирался пострадавший, когда его нашли, находилась на высоте 21 дюйма над землей.

Сварщиком был дуговой сварщик переменного тока старой марки Hobart (см. Рисунок 1). Покрытие и изоляция шнура питания сварщика были повреждены, что привело к оголению проводов (см. Рисунок 3). Сварочные кабели не были доступны исследователям MIFACE. Состояние изоляции кабеля неизвестно.Смотритель объяснил, что они были украдены вскоре после инцидента. Исследователям сказали, что первый комплект сварочных кабелей был возрастом примерно 10 лет и длиной примерно 12 футов. Второй комплект сварочных кабелей, который был «сращен» с первым, также не был доступен для проверки. Жертва сварила прутьями, которые были выброшены на другие предприятия или куплены жертвой на аукционе. Сварочные стержни хранились в сарае в открытых контейнерах, на открытых полках или на полу.

По словам опекуна пострадавшего, пострадавший каждый раз проводил сварочные работы одинаково из-за своей функциональной инвалидности. Обычная рабочая процедура пострадавшего заключалась в том, чтобы «срастить» два набора сварочных кабелей вместе и положить их на землю на кусок дерева размером 2 x 12 дюймов (см. Рисунки 4-5). Он не стал изолировать стыки для защиты. Во время сварочных работ на пострадавшем должен быть сварочный шлем и сварочные перчатки. Он лежал и / или стоял на синей теплоизоляционной плите из жесткого пенопласта.Пострадавший устанавливал все оборудование, включал сварщика (90 ампер) и начинал сваривать.

В день происшествия пострадавший, похоже, работал на последних секциях вагона. Согласно отчету полиции, он лежал примерно в 200 футах от основного блока питания сварщика, который находился внутри сарая. Розетка, к которой был подключен сварочный аппарат, не имела заглушки, имела видимые оголенные проводники и в нее были включены другие предметы. В заключении судмедэкспертизы указывалось, что пострадавший лежал на влажной земле.Ближайшая метеостанция зафиксировала 0,03 дюйма дождя в день инцидента. За последние 7 дней выпало почти 3,5 дюйма дождя, хотя за предыдущие три дня выпало всего 0,04 дюйма.


Рис. 3. Поврежденная изоляция на электрическом шнуре	Рисунок 4. Неизолированный стык

Рисунок 5.Неизолированный стык на голой земле

Хотя неизвестно, как жертва обычно «сращивает» кабели, в день инцидента он прикрепил электрододержатель непосредственно к проводу кабеля. Неизолированное соединение лежало на голой земле.

В полицейском протоколе говорилось, что потерпевший прикрепил заземляющий провод к раме бункера для кормов. Лицо, нашедшее жертву, предоставило представившейся полиции следующее сообщение.Он работал с покойным, когда приваривал повозку. Он оставил жертву работать в одиночестве, пока проверял другого члена семьи. Каждые 5-10 минут он проверял пострадавшего, чтобы убедиться, что с ним все в порядке. Когда он вернулся в последний раз, он назвал имя жертвы, но жертва не ответила. Он обнаружил, что жертва не дышит, сидящей под тележкой-бункером с кормом, положив голову на металлические перила. Сварочный стержень и кабели лежали на коленях пострадавшего. Он не мог видеть лица потерпевшего, потому что сварочный шлем прикрывал его голову.Он несколько раз говорил с потерпевшим, наклонился и коснулся жертвы; жертва не ответила. Поскольку потерпевший не ответил, он опустился на колени и положил руки на землю, предположительно, чтобы помочь жертве. Когда его руки коснулись земли, он заявил, что получил «сильный» шок. В этот момент он выключил сварщика и позвал опекуна пострадавшего. Прибыл смотритель, позвонил в службу 911 и отключил сварщика от электрической розетки. Прибыла экстренная помощь, и пострадавший был объявлен мертвым на месте происшествия.

Человек, нашедший жертву, сказал полиции, что в прошлом, когда жертва выполняла сварку, он говорил «ай», когда работал сварщиком, что указывало на то, что жертва могла получить удар электрическим током во время процесса сварки.


Рис. 6. Стингер на коврике, неиспользованные сварочные стержни	Рисунок 7.Гибкий коврик под кормовозом-бункером

По словам его опекуна, в день инцидента присутствовали нетипичные обстоятельства. Пострадавший не поместил сращенные кабели на кусок дерева размером 2 x 12 дюймов (см. Рисунки 4-5). На нем не было сварочных перчаток, и он не занимался сваркой, лежа на жестком коврике под собой. Он работал один, что было для него очень необычно. Запасные стержни лежали рядом с местом нахождения жертвы (см. Рис. 6).Он поместил сварочный стержень в жало, но стержень не был зажжен, что указывало на то, что пострадавший не находился в процессе сварки, когда его ударили током. В полицейском протоколе не указано, что рядом с потерпевшим были найдены использованные стержни.

На фотографиях, сделанных полицией во время инцидента, видно, что под тележкой-бункером для кормов находился мат из гибкого пенопласта; фотографии показывают, что жертва, вероятно, не лежала на циновке, когда находилась под фургоном (см. рис. 7).

Хотя температура воздуха была всего 75 градусов, пострадавший сильно потел, о чем свидетельствовала его пропитанная потом рубашка с короткими рукавами.Согласно отчету полиции и заключению судмедэксперта, следов входных и выходных ран от электричества не обнаружено.

Событие явно осталось незамеченным. Возможная последовательность событий состоит в том, что при включении сварщика пострадавший поместил сварочный стержень в жало. Чтобы немного ослабить сварочные кабели, он натянул кабели на себя и через ноги. Если произошло повреждение изоляции кабеля и проводник был оголен, когда он протаскивал провод под напряжением по ногам, ток мог уйти на землю в любом месте, где его тело контактировало с землей, или через луч вагона и соединение заземления с землей. .

Причиной смерти, указанной в свидетельстве о смерти, было поражение электрическим током. Проведенная токсикология показала, что у жертвы был повышенный уровень фермента, который выделяется при повреждении мышц, что соответствует поражению электрическим током.

Примечание. Этот инцидент произошел на частной ферме, не подпадающей под юрисдикцию Администрации безопасности и гигиены труда штата Мичиган (MIOSHA). Несмотря на то, что бизнес может не подпадать под юрисдикцию MIOSHA, рекомендуется следовать руководящим принципам MIOSHA для повышения безопасности на рабочем месте.

Поддерживайте оборудование в надлежащем рабочем состоянии.

Техническое обслуживание оборудования является неотъемлемой частью безопасной эксплуатации оборудования, так как оно может обеспечить защиту, для которой оно было разработано. Неизвестно, смог ли потерпевший связать полученное «ой» с плохим состоянием аппарата для дуговой сварки и кабельных вводов. Человек, который жил на участке и работал на ферме с потерпевшим, разрешил потерпевшему продолжать пользоваться неисправным сварочным аппаратом.Совершенно необходимо, чтобы, когда известно, что элементы нуждаются в ремонте, они должны быть выведены из эксплуатации, отремонтированы или утилизированы. Был приобретен новый сварочный аппарат, но он не использовался. Необходимо поддерживать изоляцию на выводах сварочного кабеля, чтобы гарантировать целостность выводов и гарантировать, что рабочие не подвергаются воздействию электрического тока.

Используйте соответствующие средства индивидуальной защиты и убедитесь, что они находятся в надлежащем рабочем состоянии.

Электричество идет непрерывным путем к земле.Если тело станет частью пути, через него пройдет электричество. Несмотря на то, что сухие руки и ноги обладают большим сопротивлением электрическому току, чем мокрые руки или ноги, ток может быть смертельным независимо от того, сухие или мокрые руки и ноги. Это особенно верно, если электричество проходит через жизненно важные органы, такие как сердце или легкие. Похоже, что жертва и вспотела, и лежала прямо на влажной земле, что снизило уровень сопротивления его тела.

Пострадавший не использовал соответствующие средства индивидуальной защиты при сварке.Хотя на пострадавшем были соответствующие средства защиты глаз (сварочный шлем), он не защищал должным образом свои руки, кожу и ноги. Его руки и руки не были должным образом защищены от ультрафиолетового света и горячего металла; на нем не было кожаных сварочных перчаток / защитных рукавов или рубашки с длинным рукавом с манжетами на пуговицах, сделанных из плотной ткани 100% шерсти или хлопка или других защитных предметов, таких как кожаный фартук, куртка или набедренные повязки, чтобы защитить его . Он не защищал свои ноги, надев высокие кожаные сапоги, чтобы искры не попали в сапоги.Часть 33 Общего отраслевого стандарта Закона штата Мичиган о безопасности и гигиене труда (MIOSHA) «Средства индивидуальной защиты» содержит рекомендации для отдельных лиц по правильному выбору и использованию средств индивидуальной защиты при проведении сварочных работ.

Строительные изоляционные листы из жесткого пенопласта, хотя, возможно, являются в некотором роде электрическим изолятором, не предназначены для такого использования. Чтобы обеспечить большую степень защиты, следует использовать изолированный электробезопасный коврик и положить его на землю, чтобы обеспечить поверхность для работы, а также обеспечить дополнительную защиту — защитный коврик не проводит ток и обеспечивает защиту человека, находящегося на коврике. не позволять человеку быть «путем» электрического тока к земле.В Интернете можно найти несколько источников защитных ковриков, используя поисковый запрос «непроводящий коврик». Один источник непроводящего мата, идентифицированный MIFACE, имел мат размером 4х10 футов, который продавался в розницу менее чем за 275 долларов США.

Разработайте безопасные рабочие процедуры при сварке, особенно при сращивании сварочных кабелей.

Общие отраслевые стандарты, часть 12, Сварка и резка, рассматривают многие другие проблемы безопасности, присущие сварочным операциям.

Чтобы предотвратить риск травм и смерти, разработка безопасных рабочих процедур может определить риски, которые могут существовать, и шаги, которые можно предпринять для их предотвращения.Процедуры безопасной работы выявляют существующие риски, которые могут быть связаны с самим сварочным оборудованием, отсутствием необходимых средств индивидуальной защиты; окружающая среда, в которой происходит сварка, и объект сварочной операции.

Сварочное оборудование включает сварочный аппарат, провода, стержни и сварочные стержни. Все сварочное оборудование всегда следует проверять перед использованием. Убедитесь, что сварочный аппарат и его розетка правильно заземлены. Убедитесь, что электрододержатель, все электрические соединения и кабели должным образом изолированы — не используйте его, если изоляция повреждена или отсутствует, или если кабельные соединения на держателях электродов ослаблены.Избегайте использования держателей электродов с дефектными губками. Убедитесь, что сварочные кабели сухие и не содержат смазки и масла. Держите сварочные кабели вдали от кабелей питания. Не допускайте контакта кабелей с горячим металлом и острыми краями. Не проезжайте через кабели.

Сварочные прутки следует хранить в закрытых емкостях и в сухом месте. Пострадавший хранил сварочные стержни в закрытых контейнерах в открытом доступе к условиям окружающей среды. Эти стержни могли впитывать влагу, вызывая образование трещин во флюсе, и, следовательно, не могли эффективно экранировать дугу.Это могло привести к низкому качеству сварного шва и плохому управлению дугой во время процесса сварки.

Установите безопасные рабочие процедуры, когда вам нужно «сращивать» сварочный кабель. Пострадавший применил небезопасную практику, когда прикрепил электрододержатель к проволочному кабелю. Соединения должны выполняться только с использованием утвержденных компонентов и серийно выпускаемых сварочных «кабельных соединителей», которые можно найти в магазинах сварочных материалов и некоторых сельскохозяйственных магазинах.

Необходимость выбора и использования соответствующих средств индивидуальной защиты обсуждалась в предыдущей рекомендации.В зависимости от того, где выполняется сварка, могут потребоваться дополнительные меры для защиты вашего здоровья. Респиратор может считаться необходимым в зависимости от типа выполняемой работы, характера загрязняющих веществ, наличия хорошей вентиляции на месте сварки и концентрации дыма, которому вы подвергаетесь. Шум также может быть проблемой, и могут потребоваться средства защиты органов слуха.

По всей видимости, пострадавший менял электроды голыми руками.Эта небезопасная практика должна быть запрещена. Никогда не меняйте электроды голыми руками или мокрыми перчатками. При сварке избегайте наматывания электродных кабелей вокруг тела.

Обратите внимание на среду , в которой будет проводиться сварка. Есть ли поблизости легковоспламеняющиеся или горючие материалы? Держите поблизости огнетушитель на случай чрезвычайной ситуации. Земля под сварщиком или там, где вы проводите сварку, влажная или влажная?

Свариваемый объект должен быть оценен на предмет потенциальных рисков.Подключите заземляющий кабель как можно ближе к месту проведения сварки. Убедитесь, что зажим заземления подключен к чистому металлу (без ржавчины, краски или покрытия). Ржавый, окрашенный или покрытый металл может повлиять на электрическую цепь и целостность заземления. После завершения сварки не окунайте электрододержатель в воду, чтобы охладить его, поскольку это может привести к поражению электрическим током. Никогда не выполняйте сварку во влажных местах из-за опасности поражения электрическим током.

Определите другие потенциальные проблемы безопасности, такие как необходимость в прерывателе цепи замыкания на землю (GFCI).

При рассмотрении вашего оборудования или окружающей среды могут быть выявлены другие потенциальные проблемы безопасности, такие как необходимость в переносном прерывателе цепи замыкания на землю (GFCI). GFCI доступны для электрического оборудования на 240 вольт. Электрооборудование подключается к GFCI, а GFCI подключается к стене. Непреднамеренный электрический путь между источником тока и заземленной поверхностью называется «замыканием на землю». Замыкания на землю возникают, когда течет ток короткого замыкания, по сути, электричество идет на землю.Токи короткого замыкания могут возникать при плохой изоляции, царапинах, порезах или трещинах. Тело человека может обеспечить заземление для этого тока.

Согласно отчету полиции, розетка, к которой был подключен сварщик, не имела заглушки, имела видимые оголенные проводники и в нее были включены другие предметы. Вероятно, что сварочная установка пострадавшего не могла работать с 240-вольтовым GFCI из-за оголенных проводников на электрическом кабеле / вилке, прикрепляющей сварочный аппарат к настенной розетке (см. Рисунок 3).Хотя GFCI обычно не используются со сварочными аппаратами в условиях фермы, GFCI обнаружил бы утечку тока в электрическом кабеле между сварочным аппаратом и электрической розеткой. Электрическая цепь была бы прервана, и сварщик отключился бы, показывая пострадавшему, что питание сварщика «небезопасно». ПРИМЕЧАНИЕ: GFCI может обеспечить защиту от «стены до сварщика». GFCI не защитит вас от перебоев между «сварщиком и работой». Поскольку GFCI не может защитить вас от сбоев между «сварщиком и работой», используя надлежащую сварочную технику и средства индивидуальной защиты, сварка имеет решающее значение.

Стандарты MIOSHA, цитируемые в этом отчете, можно найти и загрузить с веб-сайта MIOSHA, Департамента труда и экономического роста штата Мичиган (MDLEG): www.michigan.gov/mioshastandards. Кроме того, стандарты MIOSHA можно получить за плату, направив письмо по адресу: Департамент труда и экономического роста штата Мичиган, Секция стандартов MIOSHA, P.O. Box 30643, Lansing, Michigan 48909-8143 или по телефону (517) 322-1845.

Закон штата Мичиган о безопасности и гигиене труда (MIOSHA), Общий отраслевой стандарт, часть 33, Средства индивидуальной защиты

Закон штата Мичиган о безопасности и гигиене труда (MIOSHA), Общий отраслевой стандарт, часть 12, Сварка и резка

Национальная база данных по безопасности сельского хозяйства (NASD), www.nasdonline.org, Тематическая область: Электробезопасность

NASD — Заземление электричества, Серия тренингов по безопасности задней двери в сельскохозяйственном отделении Университета штата Огайо

NASD — Безопасность при дуговой сварке, Серия тренингов по безопасности задних дверей в расширении Университета штата Огайо

NASD — Урок по технике безопасности в сельском хозяйстве План: безопасность дуговой, TIG и MIG сварки

Процедура безопасной эксплуатации, электрическая дуга и сварка MIG, Университет Небраски-Линкольн. UNL, Здоровье и безопасность окружающей среды.Адрес в Интернете: http://ehs.unl.edu

MIFACE (Michigan Fatality and Control Evaluation), Мичиганский государственный университет (MSU), Медицина труда и окружающей среды, 117 West Fee Hall, East Lansing, Michigan 48824-1315. Эта информация предназначена только для образовательных целей. Этот отчет MIFACE становится общедоступным после публикации и может быть дословно напечатан с указанием MSU. Перепечатка не может использоваться для поддержки или рекламы коммерческого продукта или компании. Все права защищены. МГУ — работодатель позитивных действий и равных возможностей.

Публикация №: 03MI193

Информация об отказе от ответственности и воспроизведении: Информация в NASD не представляет политику NIOSH. Информация включена в NASD появляется с разрешения автора и / или правообладателя. Более

Пять потенциальных опасностей безопасности при сварке, которых следует избегать

Будьте готовы: пять потенциальных опасностей для безопасности при сварке, которых следует избегать
Джон Петковсек, директор по окружающей среде, охране здоровья и безопасности, Lincoln Electric Company

Безопасность — важный фактор в любом сварочном проекте.Дуговая сварка является безопасным занятием при соблюдении надлежащих мер предосторожности. Но, если меры безопасности игнорируются, сварщики сталкиваются с множеством опасностей, которые могут быть потенциально опасными, включая поражение электрическим током, пары и газы, пожар и взрывы и многое другое.

Сварщики сталкиваются с множеством опасностей, включая поражение электрическим током, пары и газы, пожар и многое другое.

Чтобы обеспечить безопасность сварщиков, такие организации, как Американская конференция государственных промышленных гигиенистов (ACGIH) и Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA), предлагают рекомендации по безопасности, чтобы помочь контролировать, минимизировать или помочь работодателям и работникам избежать опасностей при сварке.Работодатели должны обеспечить всем работникам возможность соблюдать следующие важные правила на рабочем месте:

Прочтите и усвойте инструкции производителя для оборудования
Внимательно изучите паспорта безопасности материалов
Соблюдайте внутренние правила техники безопасности компании

Осведомленность о наиболее распространенных опасностях при сварке и умение их избегать обеспечивает безопасную и продуктивную рабочую среду для всех.

Поражение электрическим током
Поражение электрическим током — одна из самых серьезных и непосредственных опасностей, с которыми сталкивается сварщик.Поражение электрическим током может привести к серьезным травмам или смерти как в результате самого удара, так и в результате падения, вызванного реакцией на удар.

Поражение электрическим током происходит, когда сварщики касаются двух металлических предметов, между которыми есть напряжение, и тем самым попадают в электрическую цепь. Например, если рабочий держит в одной руке неизолированный провод, а вторую — вторую, электрический ток будет проходить через этот провод и через сварщика, вызывая поражение электрическим током. Чем выше напряжение, тем выше ток и, следовательно, выше риск поражения электрическим током, которое может привести к травме или смерти.

Самым распространенным типом поражения электрическим током является поражение вторичным напряжением от цепи дуговой сварки, которое колеблется от 20 до 100 вольт. Имейте в виду, что даже удара током 50 вольт или меньше может быть достаточно, чтобы травмировать или убить оператора, в зависимости от условий. Из-за постоянного изменения полярности напряжение переменного тока (AC) с большей вероятностью остановит сердце, чем сварщики постоянного тока (DC). Кроме того, более вероятно, что человек, держащий проволоку, не сможет отпустить ее.

Важно помнить, что никогда не прикасайтесь к электроду или металлическим частям электрододержателя кожей или сварочной одеждой и изолируйте себя от работы и земли.

Во избежание удара вторичным напряжением сварщики должны носить сухие перчатки в хорошем состоянии, никогда не прикасаться к электроду или металлическим частям электрододержателя кожей или влажной одеждой и обязательно изолировать себя от работы и земли, сохраняя сухую изоляцию между ними. их корпус и металл, подвергаемый сварке или шлифовке (например, металлический пол или мокрая поверхность).

Сварщики также должны проверять электрододержатель на предмет повреждений перед началом сварки и поддерживать сварочный кабель и изоляцию электрододержателя в хорошем состоянии, поскольку пластиковая или волокнистая изоляция электрододержателя предотвращает контакт с электрически «горячими» металлическими деталями внутри.Обязательно отремонтируйте или замените поврежденную изоляцию перед использованием. И помните, стержневые электроды всегда электрически горячие, даже если сварка не ведется и напряжение самое высокое.

Еще более серьезный удар, удар первичным напряжением, может произойти, когда сварщик касается электрически «горячих» частей внутри корпуса сварочного аппарата или системы распределения электроэнергии, к которой он подключен. Это действие может привести к электрошоку 230 или 460 вольт.

Когда не используется, но все еще включено, большая часть сварочного оборудования имеет напряжение в диапазоне от 20 до 100 вольт в сварочной цепи, а напряжения внутри сварочного оборудования могут варьироваться от 120 вольт до более 575 вольт. опасность поражения электрическим током.Только квалифицированные специалисты по ремонту должны пытаться обслуживать или ремонтировать сварочное оборудование.

Дым и газы
Неудивительно, что чрезмерное воздействие сварочного дыма и газов может быть опасным для вашего здоровья. Сварочный дым содержит потенциально опасные комплексные соединения оксидов металлов из расходных материалов, недрагоценных металлов и покрытий из недрагоценных металлов, поэтому важно не допускать попадания дыма на голову и использовать достаточную вентиляцию и / или вытяжку, чтобы контролировать воздействие веществ, содержащихся в дыме. в зависимости от типа используемого стержня и основного металла.

Конкретные потенциальные последствия для здоровья, связанные с используемыми сварочными материалами, можно найти в разделе «Данные об опасности для здоровья» Паспорта безопасности, который можно получить у вашего работодателя или производителя расходных материалов.

Зоны сварки требуют соответствующей вентиляции и местной вытяжки, чтобы пары и газы не попадали в зону дыхания и в общую зону. В большинстве случаев работодатели предоставляют систему вентиляции, такую как вентилятор и вытяжную систему, или фиксированные или съемные вытяжные колпаки, для удаления дыма и газов из рабочей зоны.

Зоны сварки требуют соответствующей вентиляции и местной вытяжки, чтобы пары и газы не попадали в зону дыхания и в общую зону.

Все операторы сварки должны знать, что существуют предельные пороговые значения (TLV) ACGIH и допустимые пределы воздействия (PEL) OSHA для веществ в сварочном дыме. Эти ограничения определяют количество вещества в воздухе для дыхания, воздействию которого операторы сварки могут подвергаться каждый день, когда они работают в течение своей карьеры.Операторы сварки должны носить утвержденный респиратор, если оценки воздействия не ниже применимых пределов воздействия. Промышленный гигиенист берет пробу воздуха в зоне дыхания рабочего, чтобы определить, находится ли экспозиция рабочего ниже пределов воздействия.

Если воздух в вашей зоне дыхания непрозрачный или если дыхание затруднено, убедитесь, что вентиляционное оборудование работает, и сообщите о проблемах руководителю, чтобы можно было проверить ваше воздействие веществ, содержащихся в сварочном дыме.Это особенно важно при сварке нержавеющей стали или материалов для наплавки. Чтобы предотвратить воздействие таких покрытий, как краска, гальваника или металлическое покрытие на основные металлы, очистите основной металл перед началом сварки. Обратитесь к врачу, если симптомы передозировки не исчезнут.

Пожары и взрывы
Сварочная дуга создает экстремальные температуры и может представлять значительную опасность пожара и взрыва, если не соблюдаются меры безопасности. Несмотря на то, что сварочная дуга может достигать температуры 10 000 градусов по Фаренгейту, реальная опасность исходит не от самой дуги, а от ее интенсивного воздействия, а также от тепла, искр и брызг, создаваемых дугой.Эти брызги могут достигать 35 футов от места сварки.

Чтобы предотвратить возгорание, перед началом сварки осмотрите рабочую зону на предмет легковоспламеняющихся материалов и удалите их. Легковоспламеняющиеся материалы делятся на три категории: жидкости, такие как бензин, масло и краска; твердые, такие как дерево, картон и бумага; газ, включая ацетилен, пропан и водород.

Системы удаления дыма могут быть дополнены системой решения противопожарной безопасности, такой как система Lincoln Electric Guardian, разработанная для предотвращения, обнаружения и подавления пожара в системе контроля дыма.

Выясните, где расположены пожарная сигнализация и огнетушители, и проверьте манометр на огнетушителе, чтобы убедиться, что он полон. Если огнетушитель недоступен, убедитесь, что у вас есть доступ к пожарным шлангам, ведрам с песком или другому оборудованию, которое тушит огонь. И, знайте, где находится ближайший пожарный выход.

При сварке на расстоянии не более 35 футов от легковоспламеняющихся материалов имейте поблизости пожарного, чтобы отслеживать искры, и оставайтесь в рабочей зоне не менее 30 минут после окончания сварки, чтобы убедиться в отсутствии тлеющего огня.Положите огнестойкий материал, например кусок листового металла или огнестойкое одеяло, поверх любых легковоспламеняющихся материалов в рабочей зоне, если вы не можете их удалить.

На возвышенности убедитесь, что под вами нет легковоспламеняющихся материалов, и следите за другими работниками под вами, чтобы не допустить попадания искр или брызг на них. Даже высокая концентрация мелких частиц пыли может вызвать взрыв или вспышку пожара. Если начнется пожар, не паникуйте — немедленно позвоните в пожарную службу.

Травмы из-за недостаточного количества СИЗ
Средства индивидуальной защиты (СИЗ) помогают уберечь сварщиков от травм, таких как ожоги — наиболее распространенные сварочные травмы — и воздействия дуговых лучей. Правильные СИЗ обеспечивают свободу движений, обеспечивая при этом адекватную защиту от опасностей, связанных с сваркой.

Благодаря своей прочности и огнестойкости, одежда из кожи и хлопка с огнестойкой обработкой рекомендуется для использования в условиях сварки. Это связано с тем, что синтетический материал, такой как полиэстер или вискоза, плавится при воздействии сильного тепла.Кожи для сварки особенно рекомендуются при сварке в нерабочем положении, например, в случаях, когда требуется сварка в вертикальном положении или над головой.

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) защищают сварщиков от травм, таких как ожоги — наиболее частые травмы при сварке — и воздействия дуговых лучей.

Не закатывайте рукава или манжеты брюк, так как искры или горячий металл откладываются в складках и могут прожечь материал.Держите штаны поверх рабочей обуви — не заправляйте их. Даже в шлеме всегда надевайте защитные очки с боковыми щитками или защитными очками, чтобы искры или другой мусор не попали в глаза. Кожаные ботинки с покрытием щиколотки от 6 до 8 дюймов — лучшая защита для ног; плюсневые щитки над шнурками обуви могут защитить ступни от падающих предметов и искр. Будет неприятно, если горячие брызги попадут внутрь вашей одежды или обуви.

Для защиты от ожогов, порезов и царапин всегда следует надевать толстые огнестойкие перчатки.Пока они сухие, они также должны обеспечивать некоторую защиту от поражения электрическим током. Кожа — хороший выбор для перчаток.

Шлемы с боковыми щитками необходимы для защиты глаз и кожи от воздействия дуговых лучей. Убедитесь, что вы выбрали линзу правильного оттенка для вашего процесса — воспользуйтесь инструкциями к шлему, чтобы выбрать правильный уровень оттенка. Начните с более темных линз с фильтром и постепенно переходите к более светлому оттенку, пока не получите хорошую видимость лужи и сварного шва, но это будет комфортно и не будет раздражать ваши глаза.Шлемы также защищают от искр, тепла и поражения электрическим током. Вспышка сварщика из-за неправильной защиты глаз может вызвать сильный дискомфорт, отек или временную слепоту, поэтому не рискуйте — всегда надевайте шлем во время сварки.

Чтобы защитить уши от шума, надевайте средства защиты органов слуха при работе в зоне с высоким уровнем шума. Это защитит ваш слух от повреждений, а также предотвратит попадание металла и другого мусора в слуховой проход. Выберите беруши или наушники, чтобы защитить уши.

Прочие соображения безопасности
Сварщики также должны знать о других соображениях безопасности в рабочей среде. Например, тем, кто работает в ограниченном пространстве или на возвышенности, необходимо принимать дополнительные меры предосторожности. В любой сварочной ситуации операторы сварки должны уделять пристальное внимание информации по технике безопасности на используемых продуктах и паспортам безопасности материалов, предоставленным производителем, и работать со своим работодателем и коллегами, чтобы соблюдать соответствующие меры безопасности на своем рабочем месте.

Здравый смысл также важен. Открывая банки с электродом, держите руки подальше от острых краев. Уберите беспорядок и мусор из зоны сварки, чтобы не споткнуться или не упасть. И никогда не используйте сломанное или поврежденное оборудование или СИЗ.