Переделка сварки переменного тока на постоянный. Переделка инвертора в сварочный полуавтомат

Сварочное устройство-полуавтомат для бытовых нужд может быть приобретено в уже готовом к применению виде либо полностью собрано своими руками. Самодельный полуавтомат обойдётся исполнителю намного дешевле, но для его сборки потребуются определенные навыки работы с электротехническим оборудованием. Внешний вид такого сварного устройства представлен на размещённом ниже рисунке.

Всем желающим сделать полуавтомат из инвертора своими руками рекомендуем сначала ознакомиться с устройством этого агрегата и особенностями функционирования входящих в его состав модулей.

Что нужно для переделки инвертора

Перед тем, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, необходимо будет приготовить следующие функциональные модули и запчасти, обеспечивающие требуемую комплектацию сборного оборудования:

• Старый инверторный агрегат, рассчитанный на сварочный ток порядка 150 Ампер;
• Ещё один рабочий узел будущего полуавтомата – так называемая «горелка»;
• Специальный подающий механизм, с помощью которого можно будет организовать доставку к месту работы сварочной проволоки;
• Шланги, обеспечивающие подачу проволоки и защитного газа в самодельный сварочный агрегат (точнее в зону производства рабочих операций);
• Переделанная под новые нужды катушка с размещённой на ней специальной проволокой;
• Отдельный электронный модуль, управляющий функционированием всего самодельного устройства (включая преобразовательный трансформатор).

С полным комплектом узлов и модулей, необходимых для полуавтомата, можно ознакомиться на приведённом ниже рисунке.

Устройство агрегата

Рассмотрим самые важные части агрегатов, изготовленных своими руками из инвертора, более подробно.

Узел подачи расходного материала и горелка

Особое внимание при комплектации запчастями следует уделить основательной переделке устройства подачи проволоки, которая должна будет перемещаться внутри гибкого шланга.

Для получения качественного и аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки должна быть синхронизирована с темпами плавления её рабочей части.

Так как при сварке полуавтоматом допускается применение нескольких типов проволоки, изготовленной из различных материалов и имеющей разный диаметр, скорость её поступления обязательно должна быть переменной величиной. Именно эту возможность должна обеспечивать так называемая «подача» расходного материала, которая организуется в соответствии с общими требованиями к любому инверторному агрегату.

При обустройстве полуавтоматической схемы чаще всего применяется расходная проволока сечениями 0,8, 1,0, 1,2 и 1,6 мм. Непосредственно перед началом работ она наматывается на заранее подготовленных катушках, которые фиксируются на элементах агрегата посредством простейшего крепежа. Полуавтоматическая сварка предполагает подачу проволоки «самоходом», что существенно сокращает время проведения всех операций и повышает эффективность этих процедур.

Используемая в полуавтомате горелка может быть взята целиком от неработающего сварочного агрегата этого же типа или же изготовлена самостоятельно в домашних условиях. Сразу оговоримся, что сделать горелку своими руками – совсем непростое занятие, требующее от исполнителя определённого опыта и наличия навыков в изготовлении подобных аппаратов.

Электронный управляющий модуль

Электрическая схема сварочного полуавтомата представлена на рисунке ниже.

Базовым элементом блока управления полуавтоматом является микроконтроллер, ответственный за выбор нагрузочного режима и за стабилизацию выходного тока. Помимо этого, в состав электронного блока входят следующие обязательные узлы и детали:

• Выпрямительный мостик на полупроводниковых диодах большой мощности;
• Ключевые транзисторные схемы;
• Дополнительный намоточный трансформатор;
• Корректирующие дроссели и катушки индуктивности.

Особое внимание в составе электронного модуля должно быть уделено намоточным индуктивным изделиям.

Известен упрощённый вариант инверторного агрегата, который принято называть «устройство от Саныча». Его схема приводится на размещённом ниже рисунке.

Трансформатор

Ещё одним ответственным узлом полуавтомата, своими руками изготовленного из старого сварочного устройства, является трансформатор, который может быть взят от того же инвертора (с учётом небольшой переделки).

Для обеспечения требуемых характеристик инверторного трансформатора, полностью подходящих для полуавтомата, необходимо перемотать старую первичную катушку медной полоской с нанесенной на неё прослойкой из термоустойчивой бумаги.

Важно! Такие трансформаторы не могут наматываться обычным медным проводом толстого сечения, поскольку в режиме больших токовых нагрузок они будут сильно нагреваться.

Вторичную обмотку старого трансформаторного изделия также следует немного доработать. Для этого необходимо будет проделать следующие операции:

• Сначала нужно намотать катушку, состоящую из 3-х слоев жестяных полос, каждая из которых изолируется посредством фторопластовой ленты;
• Далее концы старой и только что намотанной обмотки нужно спаять, что обеспечит высокую проводимость всей катушки;
• Также нужно предусмотреть в наборе элементов, из которых собирается конструкция полуавтомата, небольшой вентилятор (он предназначается для дополнительного охлаждения устройства).

В качестве такого охлаждающего прибора, устанавливаемого в сварочные агрегаты, может использоваться вентилятор с вышедшего из строя старого ПК.

Сборка агрегата

Перед тем, как сделать полуавтомат своими руками, обязательно побеспокойтесь о проверке всех необходимых деталей старого инвертора. Кроме того, с целью улучшения теплового режима будущего устройства в нём необходимо предусмотреть дополнительные радиаторы, на которые монтируются выпрямители и силовые диодные ключи (фото ниже).

Дополнительная информация. В пространствах, где должны размещаться радиаторные блоки, нужно предусмотреть термические датчики, фиксирующие температуру в этой части устройства.

По завершении всех перечисленных выше процедур следует приступить к состыковке силового модуля с электронным блоком управления, после чего можно попытаться подключить его к сети и проверить в работе.

Настройка инвертора

Для проведения этой обязательной процедуры, прежде всего, необходимо к выходным клеммам преобразователя инвертора подключить щупы осциллографа, посредством которого можно будет исследовать форму промежуточных сигналов.

Обратите внимание! На экране осциллографического прибора должны наблюдаться электрические импульсы частотой порядка 40-50 кГц (смотрите расположенный ниже рисунок).

Время между отдельными всплесками таких импульсов должно быть равно 1,5 мкс (оно может регулироваться за счёт изменения входного напряжения). Величина управляющего потенциала, подаваемая на вход преобразователя, измеряется обычно с помощью электронного вольтметра.

В процессе настройки системы преобразования необходимо также отслеживать форму наблюдаемых на выходе импульсов, которая должна приближаться к прямоугольной с фронтами длительностью не более 500 нс. При соответствии всех перечисленных выше параметров нормативным значениям можно перейти к настройке нагрузочной части инверторного устройства.

Формируемый на выходе работающего агрегата максимальный ток должен иметь значение порядка 120 Ампер (его величину можно будет замерить с помощью специальных токоизмерительных клещей). Помимо токовой компоненты, после включения прибора в работу обязателен контроль датчиков температуры, установленных в зоне расположения радиаторов.

На заключительном этапе запуска аппарата в эксплуатацию необходимо проверить его на работоспособность под нагрузкой. Для этого к сварочным проводам следует подключить достаточно «мощный» реостат с активным сопротивлением порядка 0,5 Ом.

Важно! Это регулировочное устройство должно быть рассчитано на токи не менее 60-ти Ампер, которые контролируются посредством встроенного в прибор амперметра.

Если подобранный для настройки реостат не обеспечивает получения нужной величины тока, его номинальное сопротивление следует подобрать опытным путём.

Опробование полуавтомата в работе

После запуска собранного своими руками полуавтомата на его индикаторном табло должно высветиться значение тока, соответствующее рабочей величине в 120 Ампер. Одновременно с этим следует проконтролировать показания датчиков, установленных на охлаждающих радиаторах самодельного изделия (температура в зоне их действия не должна превышать значения 100 градусов).

Также потребуется проверить диапазон регулировки величины выходного (нагрузочного) тока, который не может быть менее 20-160 Ампер.

В заключение отметим, что полуавтомат, изготовленный своими руками с соблюдением всех рассмотренных в данном обзоре правил, сможет прослужить своему владельцу достаточно долго. Его работоспособность и надёжность в значительной мере будут зависеть от качества используемых комплектующих и надёжности их сборки.

Видео

Если вы решили собрать сварочный полуавтомат своими руками из инвертора, схема и подробная инструкция станут незаменимыми спутниками на пути к достижению поставленной цели. Самый простой способ — это приобрести заводские полуавтоматы типа Кедр 160, Kaiser Mig 300 с требуемым показателем Ампер. Но многие стремятся сделать все своими руками. Это не так просто, но при желании добиться положительного результата вы сумеете.

Миг, Маг, ММА сварка требует применения соответствующих устройств. Миг Маг представляет собой полуавтоматическую сварку, которая выполняется в среде инертного аргонного газа. Иногда для сварки Миг Маг используют углекислый газ. ММА сваркой называют ручную дуговую обработку электродами, на которых нанесено специальное покрытие. Если вы работаете с нержавейкой, тогда ММА сварка проводится только при постоянном токе.

Поскольку мы говорим о том, как можно собрать своими руками полноценный полуавтомат на основе инвертора, вас интересует не ММА, а Миг Маг сварка.

Чтобы собрать самодельный аппарат, достойный аналог для Кедр 160, Kaiser Mig 300, своими руками, вам потребуется схема, видео инструкция и необходимые элементы конструкции полуавтомата. К ним относят:

• Инвертор. Определите его сварочные способности, выбирая подаваемый ток. Обычно мастера собирают устройства, способные выдавать 150 Ампер, 170 Ампер или 190 Ампер. Чем больше Ампер, тем выше способности вашего сварочного устройства;
• Механизм подачи. Про него мы расскажем отдельно;
• Горелка;
• Шланг для подачи электродов;
• Катушка со специальной проволокой. Эта приставка легко крепится к конструкции любым удобным для вас способом;
• Блок управления вашим агрегатом для сварки.

Теперь что касается механизма подачи для полуавтомата и некоторых важных моментов.

1. Он отвечает за подачу электродов с помощью гибкого шланга на точку сварки.
2. Оптимальная скорость подачи электродной проволоки соответствует скорости ее плавления при сварочных работах своими руками.
3. От скорости подачи проволоки зависит качество получаемого своими руками шва.
4. Рекомендуется сделать полуавтомат с возможностью регулировки скорости. Это позволит адаптировать полуавтомат под разный тип используемых электродов.
5. Наиболее востребованные электродные проволоки имеют диаметр от 0,8 до 1,6 мм. Ее необходимо намотать на катушку и зарядить инвертор.
6. Если обеспечить полностью автоматизированную подачу, вам не придется это делать своими руками, а потому значительно сократится время, затрачиваемое на сварочные мероприятия.
7. Блок управления оснащается каналом регулировки, который отвечает за стабилизацию тока.
8. Поведение Ампер, то есть тока полуавтомата, регулирует специальный микроконтроллер. Выполняет свою работу он в широтно-импульсном режиме функционирования. От его заполнения непосредственно зависит напряжение, создаваемое в конденсаторе. Это влияет на параметры сварочного тока.

Подготовка трансформатора полуавтомата

Чтобы сделанный своими руками полуавтомат работал не хуже, чем сварочный аппарат типа Кедр 160, Kaiser Mig 300, необходимо разобраться в особенностях подготовки трансформатора.

• Обмотайте его с помощью медной полоски. Ее ширина должна быть 4 см, а толщина — 30;
• Перед этим полоска обматывается с помощью термобумаги. Подойдет материал, используемый в кассовых аппаратах. Приобрести такую бумагу не составит труда;
• В этом случае схема не допускает использования обычной толстой проводки, иначе она начнет сильно перегреваться;
• Вторичную обмотку необходимо сделать за счет использования сразу трех слоев из жести;
• Фторопластовая лента применяется для того, чтобы изолировать каждый слой жести друг от друга;
• На выходе своими руками потребуется спаять концы-контакты от вторичной обмотки. Это необходимо с целью повышения проводимости тока;
• В корпусе инвертора обязательно предусмотрите наличие вентилятора. Он будет служить в роли обдувочного механизма, снижающего перегрев оборудования.

Настройка инвертора

Проблем с работой Кедр 160, Kaiser Mig 300 не возникает. Кедр 160 и Kaiser Mig 300 — это заводское оборудование, которое имеет отличные технические характеристики. Данные полуавтоматы отлично функционируют, позволяют получать необходимое количество Ампер — 160 Ампер, 170, 190 Ампер и пр. Все зависит от того, как вы настроите аппарат.

Но если вы решили переделать инвертор и сделать из него полуавтомат, тогда идею с покупкой Кедр 160, Kaiser Mig 300 следует откинуть в сторону.

После завершения работ с трансформатором, следует переходить к инвертору. Если сделать правильные настройки самого инвертора, переделка принесет желаемый результат. А потому самодельный полуавтомат будет функционировать не хуже, чем готовый аппарат Кедр 160, Kaiser Mig 300.

1. Обязательно предусмотрите наличие высокоэффективных радиаторов, используемых для выпрямителей (входной и выходной) и силовых ключей. Без них аппарат работать толком не сможет.
2. Внутри корпуса радиатора, который больше всех нагревается, следует установить термодатчик для его срабатывания в случае перегрева.
3. Силовую часть подключите к управляющему блоку и включите в рабочую сеть.
4. Когда индикатор активируется, следует подключить к проводам осцилограф.
5. Отыщите двухполярные импульсы. Их частота находится в пределах от 40 до 50 кГц.
6. Параметры времени между импульсами регулируется за счет изменения входного напряжения. Показатель времени должен соответствовать 1,5 мкс.
7. Следите за тем, чтобы инвертор выдавал прямоугольные импульсы на осциллографе. Фронты не должны превышать 500 нс.
8. Когда аппарат прошел проверку, подключайте его к электросети.
9. Индикатор, встроенный в полуавтомат, должен выдать 120 Ампер. Параметры могут доходить до 170, 190 Ампер. Но если аппарат не показывает данное значение, придется отправляться на поиски причин низкого напряжения в проводах.
10. Обычно подобная ситуация возникает тогда, когда напряжение составляет меньше 100 В.
11. Теперь тестируем сварочный полуавтомат, запуская аппарат с изменяемыми током. При этом постоянно следите за напряжением на конденсаторе.
12. Завершаем тестирование проверкой показателей температуры.
13. Проверьте, как ведет себя аппарат в случае нагруженного состояния. Аналогичные первичные тесты стоит провести с Кедр 160 и Kaiser Mig 300. Хотя Кедр 160 и Kaiser Mig 300 — это заводские полуавтоматы от проверенных производителей, убедиться в их профпригодности никогда не будет лишним.
14. Чтобы выполнить проверку самодельного инвертора или Кедр 160 с Kaiser Mig 300, нужно подключить к сварочным проводам нагрузочный реостат на 0,5 Ом. Убедитесь, что данный элемент выдерживает нагрузку более 60 Ампер. Вольтметром контролируются параметры тока.
15. Если проверка полуавтомата показала, что заданная величина тока и контролируемая величина отличаются, потребуется менять сопротивления. Делайте это до тех пор, пока не достигните положительного результата.

Собрать аппарат, который будет выступать полноценным аналогом для Кедр 160 и Kaiser Mig 300 не так просто, но возможно. Вы сами определяете, будет полуавтомат выдавать 120 или все 190 Ампер. Сделать выбор заводской модели проще. Но и цена у них соответствующая. Цена того же полуавтомата Кедр 160 Миг составляет от 27 тысяч рублей. Но решение принимать вам.

Агрегат, предназначенный для сваривания изделий, принято считать сварочным полуавтоматом. Такие устройства могут быть различных видов и форм. Но самым важным является механизм инвертора. Необходимо, чтобы он был качественным, многофункциональным и безопасным для потребителя. Большинство профессиональных сварщиков не доверяют китайской продукции, изготавливая устройства самостоятельно. Схема изготовления самодельных инверторов достаточно проста. Важно учитывать для каких целей будет изготовлен аппарат.

• Сваривания при помощи порошковой проволоки;
• Сваривания на различных газах;
• Сваривания под толстым слоем флюса;

Иногда для качественного результата и получения ровного сварного шва необходимо взаимодействие двух устройств.

Также инверторные устройства делятся на:

• Однокорпусные;
• Двухкорпусные;
• Толкающие;
• Тянущие;
• Стационарные;
• Передвижные, в комплекте которых есть тележка;
• Переносные;
• Предназначенные для начинающих сварщиков;
• Предназначенные для полупрофессиональных сварщиков;
• Предназначенные для профессиональных мастеров;

Что потребуется?

Самодельный аппарат, схема которого очень проста, включается в себя несколько главных элементов:

• Механизм с главной функцией, отвечающий за управление сварочным током;
• Источник сетевого питания;
• Специальные горелки;
• Удобные зажимы;
• Рукава;
• Тележка;

Схема сварки при помощи полуавтомата в среде защитного газа:

Также мастеру понадобятся:

• Механизм, который обеспечивает подачу проволоки;
• Гибкий шланг, при помощи которого проволока или порошок будет поступать к сварному шву под давлением;
• Бобина с проволокой;
• Специальное устройство управления;

Принцип работы

Принцип работы инвертора включает в себя:

• Регулировку и перемещение горелки;
• Контроль и наблюдение за сварочным процессом;

При подключении агрегата к электрической сети наблюдается преобразование переменного тока в постоянный. Для данной процедуры понадобится электронный модуль, специальные выпрямители и трансформатор с высокой частотой. Для качественного сваривания нужно, чтобы у будущего агрегата такие параметры, как скорость подачи специальной проволоки, сила тока и напряжение были в идентичном равновесии. Для данных характеристик понадобятся источник питания дуги, который имеет вольтамперные показания. Длину дуги должно определить заданным напряжением. Скорость подачи проволоки напрямую зависит от сварочного тока.