Σπιτική μηχανή συγκόλλησης (inverter) - σχεδιασμός, κατασκευή. Πώς να συναρμολογήσετε μια μηχανή συγκόλλησης inverter στο σπίτι Σπιτικός μετατροπέας συγκόλλησης από διαθέσιμα εξαρτήματα

Τα χαρακτηριστικά των περισσότερων μετατροπέων προϋπολογισμού δεν μπορούν να ονομαστούν εξαιρετικά, αλλά ταυτόχρονα, λίγοι θα αρνηθούν την ευχαρίστηση της χρήσης εξοπλισμού με σημαντικό περιθώριο αξιοπιστίας. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν πολλοί τρόποι βελτίωσης ενός φθηνού μετατροπέα συγκόλλησης.

Τυπικό κύκλωμα και αρχή λειτουργίας του μετατροπέα

Όσο πιο ακριβός είναι ο μετατροπέας συγκόλλησης, τόσο περισσότερες βοηθητικές μονάδες στο κύκλωμά του που εμπλέκονται στην υλοποίηση ειδικών λειτουργιών. Αλλά το ίδιο το κύκλωμα μετατροπέα ισχύος παραμένει ουσιαστικά αμετάβλητο ακόμη και με ακριβό εξοπλισμό. Τα στάδια μετατροπής του ηλεκτρικού ρεύματος δικτύου σε ρεύμα συγκόλλησης είναι αρκετά εύκολο να εντοπιστούν - σε κάθε έναν από τους κύριους κόμβους του κυκλώματος εμφανίζεται ένα ορισμένο μέρος της συνολικής διαδικασίας.

Από το καλώδιο δικτύου, μέσω ενός προστατευτικού διακόπτη, τροφοδοτείται τάση σε μια γέφυρα διόδων ανόρθωσης σε συνδυασμό με φίλτρα υψηλής χωρητικότητας. Στο διάγραμμα, αυτή η περιοχή είναι εύκολο να παρατηρηθεί· υπάρχουν εντυπωσιακούς μεγέθους «τράπεζες» ηλεκτρολυτικών πυκνωτών που βρίσκονται εδώ. Ο ανορθωτής έχει ένα καθήκον - να "στρέψει" το αρνητικό μέρος του ημιτονοειδούς κύματος συμμετρικά προς τα πάνω, ενώ οι πυκνωτές εξομαλύνουν τους κυματισμούς, φέρνοντας την κατεύθυνση του ρεύματος σχεδόν σε μια καθαρή "σταθερά".

Σχέδιο λειτουργίας του μετατροπέα συγκόλλησης

Στη συνέχεια στο διάγραμμα είναι ο ίδιος ο μετατροπέας. Αυτό το τμήμα είναι επίσης εύκολο να αναγνωριστεί· το μεγαλύτερο ψυγείο αλουμινίου βρίσκεται εδώ. Ο μετατροπέας είναι κατασκευασμένος σε πολλά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου υψηλής συχνότητας ή τρανζίστορ IGBT. Αρκετά συχνά, πολλά στοιχεία ισχύος συνδυάζονται σε ένα κοινό περίβλημα. Ο μετατροπέας μετατρέπει ξανά το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα, αλλά ταυτόχρονα η συχνότητά του είναι σημαντικά υψηλότερη - περίπου 50 kHz. Αυτή η αλυσίδα μετασχηματισμών επιτρέπει τη χρήση ενός μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας, ο οποίος είναι αρκετές φορές μικρότερος και ελαφρύτερος από έναν συμβατικό.

Ο ανορθωτής εξόδου αφαιρεί την τάση από τον μετασχηματιστή υποβάθμισης, επειδή θέλουμε να συγκολλήσουμε με συνεχές ρεύμα. Χάρη στο φίλτρο εξόδου, η φύση του ρεύματος αλλάζει από παλμικό ρεύμα υψηλής συχνότητας σε σχεδόν ευθεία γραμμή. Φυσικά, στην εξεταζόμενη αλυσίδα μετασχηματισμών υπάρχουν πολλοί ενδιάμεσοι κρίκοι: αισθητήρες, κυκλώματα ελέγχου και ελέγχου, αλλά η εξέτασή τους υπερβαίνει κατά πολύ το πεδίο της ραδιοερασιτεχνικής ηλεκτρονικής.

Σχεδιασμός του μετατροπέα συγκόλλησης: 1 - πυκνωτές φίλτρου. 2 - ανορθωτής (συγκρότημα διόδου). 3 - τρανζίστορ IGBT. 4 - ανεμιστήρας? 5 - μετασχηματιστής υποβάθμισης. 6 — πίνακας ελέγχου. 7 — καλοριφέρ. 8 - γκάζι

Μονάδες κατάλληλες για εκσυγχρονισμό

Η πιο σημαντική παράμετρος οποιασδήποτε μηχανής συγκόλλησης είναι το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης (CVC), το οποίο εξασφαλίζει σταθερή καύση τόξου σε διαφορετικά μήκη τόξου. Το σωστό χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης δημιουργείται από τον έλεγχο μικροεπεξεργαστή: ο μικρός «εγκέφαλος» του μετατροπέα αλλάζει τον τρόπο λειτουργίας των διακοπτών τροφοδοσίας εν κινήσει και προσαρμόζει αμέσως τις παραμέτρους του ρεύματος συγκόλλησης. Δυστυχώς, είναι αδύνατο να επαναπρογραμματιστεί ένας μετατροπέας προϋπολογισμού με οποιονδήποτε τρόπο - τα μικροκυκλώματα ελέγχου σε αυτόν είναι αναλογικά και η αντικατάσταση με ψηφιακά ηλεκτρονικά απαιτεί εξαιρετική γνώση του σχεδιασμού του κυκλώματος.

Ωστόσο, οι «δεξιότητες» του κυκλώματος ελέγχου είναι αρκετές για να εξομαλυνθεί η «στραβή» ενός αρχάριου συγκολλητή που δεν έχει μάθει ακόμη να κρατά σταθερά το τόξο. Είναι πολύ πιο σωστό να εστιάσουμε στην εξάλειψη ορισμένων ασθενειών της «παιδικής ηλικίας», η πρώτη από τις οποίες είναι η σοβαρή υπερθέρμανση των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, που οδηγεί σε υποβάθμιση και καταστροφή των διακοπτών ρεύματος.

Το δεύτερο πρόβλημα είναι η χρήση ραδιοστοιχείων αμφισβητήσιμης αξιοπιστίας. Η εξάλειψη αυτού του μειονεκτήματος μειώνει σημαντικά την πιθανότητα βλαβών μετά από 2-3 χρόνια λειτουργίας της συσκευής. Τέλος, ακόμη και ένας αρχάριος μηχανικός ραδιοφώνου θα είναι αρκετά ικανός να εφαρμόσει μια ένδειξη του πραγματικού ρεύματος συγκόλλησης για να μπορεί να εργαστεί με ειδικές μάρκες ηλεκτροδίων, καθώς και να πραγματοποιήσει μια σειρά από άλλες μικρές βελτιώσεις.

Βελτιωμένη απαγωγή θερμότητας

Το πρώτο μειονέκτημα που μαστίζει τη συντριπτική πλειονότητα των φθηνών συσκευών μετατροπέα είναι ένα ανεπαρκές σύστημα αφαίρεσης θερμότητας από διακόπτες ισχύος και διόδους ανορθωτή. Είναι καλύτερο να ξεκινήσετε βελτιώσεις προς αυτή την κατεύθυνση αυξάνοντας την ένταση της εξαναγκασμένης ροής αέρα. Κατά κανόνα, οι ανεμιστήρες θήκης εγκαθίστανται σε μηχανές συγκόλλησης που τροφοδοτούνται από κυκλώματα σέρβις 12 V. Σε «συμπαγή» μοντέλα, η εξαναγκασμένη ψύξη αέρα μπορεί να απουσιάζει εντελώς, κάτι που είναι σίγουρα ανοησία για ηλεκτρικό εξοπλισμό αυτής της κατηγορίας.

Αρκεί απλώς να αυξήσετε τη ροή του αέρα εγκαθιστώντας αρκετούς από αυτούς τους ανεμιστήρες σε σειρά. Το πρόβλημα είναι ότι πιθανότατα θα πρέπει να αφαιρεθεί το «αρχικό» ψυγείο. Για να λειτουργούν αποτελεσματικά σε διαδοχική διάταξη, οι ανεμιστήρες πρέπει να έχουν ίδιο σχήμα και αριθμό λεπίδων, καθώς και ταχύτητα περιστροφής. Η συναρμολόγηση πανομοιότυπων ψυκτών σε μια «στοίβα» είναι εξαιρετικά απλή· απλώς σφίξτε τα με ένα ζευγάρι μακριές βίδες κατά μήκος των διαμετρικά αντίθετων γωνιακών οπών. Επίσης, μην ανησυχείτε για την ισχύ του τροφοδοτικού σέρβις· κατά κανόνα, αρκεί να εγκαταστήσετε 3-4 ανεμιστήρες.

Εάν δεν υπάρχει αρκετός χώρος μέσα στο περίβλημα του μετατροπέα για την εγκατάσταση ανεμιστήρων, μπορείτε να συνδέσετε έναν "αγωγό" υψηλής απόδοσης στο εξωτερικό. Η τοποθέτησή του είναι απλούστερη γιατί δεν απαιτεί σύνδεση με εσωτερικά κυκλώματα· η τροφοδοσία αφαιρείται από τους ακροδέκτες του κουμπιού λειτουργίας. Ο ανεμιστήρας, φυσικά, πρέπει να εγκατασταθεί απέναντι από τις περσίδες εξαερισμού, ορισμένες από τις οποίες μπορούν να κοπούν για να μειωθεί η αεροδυναμική αντίσταση. Η βέλτιστη κατεύθυνση ροής αέρα είναι προς την εξάτμιση από το περίβλημα.

Ο δεύτερος τρόπος για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας είναι η αντικατάσταση των τυπικών καλοριφέρ αλουμινίου με πιο αποδοτικά. Ένα νέο ψυγείο θα πρέπει να επιλεγεί με τον μεγαλύτερο αριθμό πτερυγίων όσο το δυνατόν πιο λεπτό, δηλαδή με τη μεγαλύτερη περιοχή επαφής με τον αέρα. Είναι βέλτιστο να χρησιμοποιείτε θερμαντικά σώματα ψύξης CPU υπολογιστή για αυτούς τους σκοπούς. Η διαδικασία αντικατάστασης καλοριφέρ είναι αρκετά απλή, απλώς ακολουθήστε μερικούς απλούς κανόνες:

1. Εάν το τυπικό ψυγείο είναι απομονωμένο από τις φλάντζες των ραδιοστοιχείων με μαρμαρυγία ή ελαστικά παρεμβύσματα, πρέπει να διατηρηθούν κατά την αντικατάσταση.
2. Για να βελτιώσετε τη θερμική επαφή, πρέπει να χρησιμοποιήσετε θερμική πάστα σιλικόνης.
3. Εάν το ψυγείο πρέπει να κοπεί για να χωρέσει στη θήκη, τα κομμένα πτερύγια πρέπει να επεξεργαστούν προσεκτικά με μια λίμα για να αφαιρέσετε όλα τα γρέζια, διαφορετικά θα συσσωρευτεί άφθονη σκόνη πάνω τους.
4. Το ψυγείο πρέπει να πιέζεται σφιχτά πάνω στα μικροκυκλώματα, επομένως πρέπει πρώτα να σημειώσετε και να ανοίξετε τρύπες στερέωσης πάνω του· ίσως χρειαστεί να κόψετε ένα νήμα στο σώμα της βάσης αλουμινίου.

Επιπρόσθετα, σημειώνουμε ότι δεν έχει νόημα η αλλαγή των κομματιών ψύκτρας ξεχωριστών κλειδιών· αντικαθίστανται μόνο οι ψύκτρες των ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ή πολλά τρανζίστορ υψηλής ισχύος που είναι εγκατεστημένα στη σειρά.

Ένδειξη ρεύματος συγκόλλησης

Ακόμα κι αν έχει εγκατασταθεί μια ένδειξη ψηφιακής ρύθμισης ρεύματος στον μετατροπέα, δεν δείχνει την πραγματική του τιμή, αλλά μια συγκεκριμένη τιμή υπηρεσίας, κλιμακούμενη για οπτική απεικόνιση. Η απόκλιση από την πραγματική τιμή ρεύματος μπορεί να είναι έως και 10%, κάτι που είναι απαράδεκτο όταν χρησιμοποιείτε ειδικές μάρκες ηλεκτροδίων και εργάζεστε με λεπτά μέρη. Μπορείτε να λάβετε την πραγματική τιμή του ρεύματος συγκόλλησης εγκαθιστώντας ένα αμπερόμετρο.

Ένα ψηφιακό αμπερόμετρο τύπου SM3D θα κοστίσει περίπου 1.000 ρούβλια· μπορεί ακόμη και να ενσωματωθεί όμορφα στο περίβλημα του μετατροπέα. Το κύριο πρόβλημα είναι ότι η μέτρηση τόσο υψηλών ρευμάτων απαιτεί σύνδεση διακλάδωσης. Το κόστος του κυμαίνεται από 500-700 ρούβλια για ρεύματα 200-300 A. Λάβετε υπόψη ότι ο τύπος διακλάδωσης πρέπει να συμμορφώνεται με τις συστάσεις του κατασκευαστή του αμπερόμετρου· κατά κανόνα, πρόκειται για ένθετα 75 mV με εγγενή αντίσταση περίπου 250 μOhm για όριο μέτρησης 300 A.

Η διακλάδωση μπορεί να εγκατασταθεί είτε στον θετικό είτε στον αρνητικό ακροδέκτη από το εσωτερικό του περιβλήματος. Συνήθως, το μέγεθος του διαύλου σύνδεσης είναι αρκετό για να συνδέσει ένα ένθετο μήκους περίπου 12-14 εκ. Το shunt δεν μπορεί να λυγίσει, επομένως εάν το μήκος του διαύλου σύνδεσης δεν είναι αρκετό, πρέπει να αντικατασταθεί με μια χάλκινη πλάκα, μια πλεξίδα καθαρισμένο καλώδιο μονού σύρματος ή ένα κομμάτι αγωγού συγκόλλησης.

Το αμπερόμετρο συνδέεται με εξόδους μέτρησης στους απέναντι ακροδέκτες της διακλάδωσης. Επίσης, για να λειτουργήσει η ψηφιακή συσκευή, είναι απαραίτητη η παροχή τάσης τροφοδοσίας στην περιοχή 5-20 V. Μπορεί να αφαιρεθεί από τα καλώδια σύνδεσης του ανεμιστήρα ή να βρεθεί στην πλακέτα σε σημεία με δυνατότητα τροφοδοσίας τσιπ ελέγχου. Η ίδια η κατανάλωση του αμπερόμετρου είναι αμελητέα.

Αύξηση του κύκλου εργασίας

Η χρονική διάρκεια στο πλαίσιο των μετατροπέων συγκόλλησης ονομάζεται πιο εύλογα διάρκεια φορτίου. Αυτό είναι το τμήμα του διαστήματος των δέκα λεπτών κατά το οποίο ο μετατροπέας εκτελεί απευθείας εργασία· ο υπόλοιπος χρόνος πρέπει να παραμείνει στο ρελαντί και να κρυώσει.

Για τους περισσότερους φθηνούς μετατροπείς, η πραγματική Φ/Β είναι 40-45% στους 20 °C. Η αντικατάσταση των καλοριφέρ και μιας συσκευής εντατικής ροής αέρα μπορεί να αυξήσει αυτό το ποσοστό στο 50-60%, αλλά αυτό απέχει πολύ από το ανώτατο όριο. Ένα PN περίπου 70-75% μπορεί να επιτευχθεί αντικαθιστώντας ορισμένα ραδιοστοιχεία:

1. Οι πυκνωτές των κλειδιών μετατροπέα πρέπει να αντικατασταθούν με στοιχεία της ίδιας χωρητικότητας και τύπου, αλλά σχεδιασμένα για υψηλότερη τάση (600-700 V).
2. Οι δίοδοι και οι αντιστάσεις από την πλεξούδα κλειδιού θα πρέπει να αντικατασταθούν με στοιχεία με μεγαλύτερη απαγωγή ισχύος.
3. Οι διόδους ανόρθωσης (βαλβίδες), καθώς και τα τρανζίστορ MOSFET ή IGBT, μπορούν να αντικατασταθούν με παρόμοια, αλλά πιο αξιόπιστα.

Αξίζει να μιλήσουμε για την αντικατάσταση των ίδιων των διακοπτών τροφοδοσίας ξεχωριστά. Αρχικά, θα πρέπει να ξαναγράψετε τις σημάνσεις στο σώμα του στοιχείου και να βρείτε ένα λεπτομερές φύλλο δεδομένων για ένα συγκεκριμένο στοιχείο. Σύμφωνα με τα δεδομένα του διαβατηρίου, η επιλογή ενός στοιχείου προς αντικατάσταση είναι αρκετά απλή· οι βασικές παράμετροι είναι τα όρια του εύρους συχνοτήτων, η τάση λειτουργίας, η παρουσία ενσωματωμένης διόδου, ο τύπος περιβλήματος και το όριο ρεύματος στους 100 °C. Είναι καλύτερο να υπολογίσετε το τελευταίο μόνοι σας (για την πλευρά της υψηλής τάσης, λαμβάνοντας υπόψη τις απώλειες στον μετασχηματιστή) και να αγοράσετε ραδιοστοιχεία με μέγιστο απόθεμα ρεύματος περίπου 20%. Από τους κατασκευαστές αυτού του τύπου ηλεκτρονικών, ο International Rectifier (IR) ή η STMicroelectronics θεωρούνται οι πιο αξιόπιστοι. Παρά τη μάλλον υψηλή τιμή, συνιστάται ιδιαίτερα η αγορά ανταλλακτικών από αυτές τις μάρκες.

Τύλιξη του τσοκ εξόδου

Μία από τις απλούστερες και ταυτόχρονα πιο χρήσιμες προσθήκες σε έναν μετατροπέα συγκόλλησης θα είναι η περιέλιξη ενός επαγωγικού πηνίου που εξομαλύνει τους κυματισμούς DC που αναπόφευκτα παραμένουν όταν λειτουργεί ο παλμικός μετασχηματιστής. Η κύρια ιδιαιτερότητα αυτής της ιδέας είναι ότι το τσοκ κατασκευάζεται ξεχωριστά για κάθε μεμονωμένη συσκευή και μπορεί επίσης να ρυθμιστεί με την πάροδο του χρόνου καθώς τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα υποβαθμίζονται ή όταν αλλάζει το όριο ισχύος.

Για να φτιάξετε ένα τσοκ δεν θα χρειαστείτε τίποτα απολύτως: έναν μονωμένο χάλκινο αγωγό με διατομή έως 20 mm 2 και έναν πυρήνα, κατά προτίμηση από φερρίτη. Είτε ένας δακτύλιος φερρίτη είτε ένας θωρακισμένος πυρήνας μετασχηματιστή είναι ο βέλτιστος κατάλληλος ως μαγνητικός πυρήνας. Εάν ο μαγνητικός πυρήνας είναι κατασκευασμένος από λαμαρίνα, χρειάζεται να τρυπηθεί σε δύο σημεία με εσοχή περίπου 20-25 mm και να σφίξει με πριτσίνια για να μπορέσει να κόψει το διάκενο χωρίς προβλήματα.

Το τσοκ αρχίζει να λειτουργεί ξεκινώντας από μια πλήρη στροφή, αλλά το πραγματικό αποτέλεσμα είναι ορατό ξεκινώντας από 4-5 στροφές. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, πρέπει να προστεθούν στροφές έως ότου το τόξο αρχίσει να τεντώνεται αισθητά έντονα, αποτρέποντας τον διαχωρισμό. Όταν γίνεται δύσκολο το μαγείρεμα με διαχωρισμό, πρέπει να αφαιρέσετε μια στροφή από το πηνίο και να συνδέσετε μια λάμπα πυρακτώσεως 24 V παράλληλα με το τσοκ.

Ο λεπτός συντονισμός του γκαζιού γίνεται χρησιμοποιώντας έναν βιδωτό σφιγκτήρα υδραυλικού, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του κενού στον πυρήνα, ή μια ξύλινη σφήνα, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αυξήσει αυτό το διάκενο. Είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι ο λαμπτήρας καίει όσο το δυνατόν πιο φωτεινό κατά την ανάφλεξη του τόξου. Συνιστάται η κατασκευή πολλών τσοκ για λειτουργία σε κλίμακες έως 100 A, από 100 έως 200 A και πάνω από 200 A.

συμπέρασμα

Είναι καλύτερο να τοποθετήσετε όλες τις "τοποθετημένες" προσθήκες, όπως ένα τσοκ ή ένα αμπερόμετρο, με ξεχωριστό εξάρτημα, το οποίο συνδέεται με το κενό οποιουδήποτε από τους αγωγούς συγκόλλησης χρησιμοποιώντας ένα βύσμα τύπου μπαγιονέτ. Με αυτόν τον τρόπο, θα παραμείνει αρκετός χώρος για αερισμό μέσα στο περίβλημα του μετατροπέα και οι πρόσθετες συσκευές μπορούν εύκολα να απενεργοποιηθούν όταν δεν χρειάζονται.

Πρέπει να θυμόμαστε ότι δεν θα είναι δυνατό να πραγματοποιηθεί ένας ριζικός, βαθύς εκσυγχρονισμός, με άλλα λόγια, η «ΡΕΣΑΝΤΑ» δεν μπορεί να μετατραπεί σε ΚΕΜΠΠΗ με λογικές δυνάμεις και μέσα. Ωστόσο, η πραγματοποίηση εξαρτημάτων και μικρές τροποποιήσεις στον εξοπλισμό είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μάθετε καλύτερα την τεχνολογία συγκόλλησης με τόξο και να αποκτήσετε μια εικόνα για τις επαγγελματικές περιπλοκές.

Ο σχεδιαστής και διάσημος επιστήμονας Yuri Negulyaev εφηύρε κάποτε μια σχεδόν αναντικατάστατη συσκευή - έναν μετατροπέα συγκόλλησης. Σας προτείνουμε να σκεφτείτε πώς να φτιάξετε έναν μετατροπέα συγκόλλησης με τα χέρια σας χρησιμοποιώντας έναν παλμικό μετασχηματιστή και ισχυρά τρανζίστορ MOSFET.

Το πιο σημαντικό πράγμα κατά την κατασκευή ή την επισκευή ενός αγορασμένου ή οικιακού μετατροπέα είναι το διάγραμμα κυκλώματος του. Για την κατασκευή του μετατροπέα μας, τον πήραμε από το έργο του Negulyaev.

Κατασκευή μετασχηματιστή και τσοκ

Για να εργαστούμε θα χρειαστούμε τον ακόλουθο εξοπλισμό:

1. Πυρήνας φερρίτη.
2. Πλαίσιο για μετασχηματιστή.
3. Ράβδος ή σύρμα χαλκού.
4. Στήριγμα για τη στερέωση των δύο μισών του πυρήνα.
5. Θερμομονωτική ταινία.

Πρώτα πρέπει να θυμάστε έναν απλό κανόνα: οι περιελίξεις τυλίγονται μόνο σε όλο το πλάτος του πλαισίου· με αυτόν τον σχεδιασμό, ο μετασχηματιστής γίνεται πιο ανθεκτικός σε υπερτάσεις τάσης και εξωτερικές επιδράσεις.

Ένας υψηλής ποιότητας παλμικός μετασχηματιστής τυλίγεται με μια χάλκινη ράβδο ή μια δέσμη καλωδίων. Τα καλώδια αλουμινίου της ίδιας διατομής δεν μπορούν να αντέξουν μια αρκετά υψηλή πυκνότητα ρεύματος στον μετατροπέα.

Σε αυτήν την έκδοση του μετασχηματιστή, η δευτερεύουσα περιέλιξη πρέπει να τυλιχτεί σε πολλά στρώματα, σύμφωνα με την αρχή του σάντουιτς. Μια δέσμη συρμάτων με διατομή 2 mm, στριμμένα μεταξύ τους, θα χρησιμεύσει ως δευτερεύουσα περιέλιξη. Πρέπει να απομονώνονται μεταξύ τους, για παράδειγμα, με επίστρωση βερνικιού.

Δακτύλιοι περιέλιξης

Πρέπει να υπάρχει δύο ή τρεις φορές περισσότερη μόνωση μεταξύ του πρωτεύοντος και του δευτερεύοντος τυλίγματος, έτσι ώστε η τάση του δικτύου, η οποία σε ανορθωμένη μορφή είναι 310 βολτ, να μην φτάνει στη δευτερεύουσα περιέλιξη. Η ανθεκτική στη θερμότητα μόνωση PTFE είναι η καταλληλότερη για αυτό.

Ο μετασχηματιστής μπορεί επίσης να κατασκευαστεί όχι σε τυπικό πυρήνα, χρησιμοποιώντας για αυτούς τους σκοπούς 5 μετασχηματιστές από οριζόντια σάρωση ελαττωματικών τηλεοράσεων, συνδυασμένους σε έναν κοινό πυρήνα. Είναι επίσης απαραίτητο να θυμάστε το διάκενο αέρα μεταξύ των περιελίξεων και του πυρήνα του μετασχηματιστή, αυτό διευκολύνει την ψύξη.

Μια σημαντική σημείωση: η αδιάλειπτη λειτουργία της συσκευής εξαρτάται άμεσα όχι μόνο από το μέγεθος του συνεχούς ρεύματος, αλλά και από το πάχος του σύρματος της δευτερεύουσας περιέλιξης του μετασχηματιστή. Δηλαδή, αν τυλίγουμε το τύλιγμα παχύτερο από 0,5 mm, θα έχουμε ένα εφέ δέρματος, το οποίο δεν έχει πολύ καλή επίδραση στον τρόπο λειτουργίας και στα θερμικά χαρακτηριστικά του μετασχηματιστή.

Ένας μετασχηματιστής ρεύματος κατασκευάζεται επίσης σε έναν πυρήνα φερρίτη, ο οποίος στη συνέχεια θα συνδεθεί στο καλώδιο θετικής ισχύος· οι έξοδοι από αυτόν τον μετασχηματιστή έρχονται στον πίνακα ελέγχου για να παρακολουθούν και να σταθεροποιούν το ρεύμα εξόδου.

Για τη μείωση του κυματισμού στην έξοδο της συσκευής και τη μείωση της ποσότητας των εκπομπών θορύβου στο δίκτυο τροφοδοσίας, χρησιμοποιείται ένα τσοκ. Τυλίγεται επίσης σε πλαίσιο φερρίτη οποιουδήποτε σχεδίου, με σύρμα ή λεωφορείο, το πάχος του οποίου αντιστοιχεί στο πάχος του δευτερεύοντος σύρματος περιέλιξης.

Σχεδιασμός μηχανής συγκόλλησης

Ας δούμε πώς να κατασκευάσουμε έναν αρκετά ισχυρό μετατροπέα παλμικής συγκόλλησης στο σπίτι.

Εάν επαναλάβετε το σχέδιο σύμφωνα με το σύστημα Negulyaev, τότε τα τρανζίστορ βιδώνονται στο ψυγείο με μια πλάκα ειδικά κομμένη για αυτό το σκοπό, βελτιώνοντας έτσι τη μεταφορά θερμότητας από το τρανζίστορ στο ψυγείο. Μεταξύ του ψυγείου και των τρανζίστορ είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί ένα θερμικά αγώγιμο παρέμβυσμα που δεν επιτρέπει τη διέλευση ρεύματος. Αυτό παρέχει προστασία βραχυκυκλώματος μεταξύ των δύο τρανζίστορ.

Οι διόδους ανορθωτή είναι προσαρτημένες σε μια πλάκα αλουμινίου πάχους 6 mm· η στερέωση πραγματοποιείται με τον ίδιο τρόπο που στερεώνονται τα τρανζίστορ. Οι έξοδοι τους συνδέονται μεταξύ τους με γυμνό σύρμα διατομής 4 mm. Προσέξτε να μην αγγίξουν τα καλώδια.

Το τσοκ είναι στερεωμένο στη βάση της μηχανής συγκόλλησης με μια σιδερένια πλάκα, οι διαστάσεις της οποίας ακολουθούν το σχήμα του ίδιου του τσοκ. Για τη μείωση των κραδασμών, τοποθετείται μια ελαστική τσιμούχα ανάμεσα στο γκάζι και το σώμα.

Βίντεο: Μετατροπέας συγκόλλησης DIY

Όλοι οι αγωγοί ισχύος μέσα στο περίβλημα του μετατροπέα πρέπει να δρομολογούνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, διαφορετικά υπάρχει πιθανότητα βραχυκυκλώματος. Ο ανεμιστήρας ψύχει πολλά καλοριφέρ ταυτόχρονα, καθένα από τα οποία είναι αφιερωμένο στο δικό του τμήμα του κυκλώματος. Αυτός ο σχεδιασμός σας επιτρέπει να τα βάζετε πέρα ​​με έναν μόνο ανεμιστήρα εγκατεστημένο στο πίσω τοίχωμα της θήκης, γεγονός που εξοικονομεί σημαντικά χώρο.

Για να ψύξετε έναν σπιτικό μετατροπέα συγκόλλησης, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν ανεμιστήρα από μια θήκη υπολογιστή· είναι βέλτιστος τόσο σε μέγεθος όσο και σε ισχύ. Δεδομένου ότι ο αερισμός της δευτερεύουσας περιέλιξης παίζει μεγάλο ρόλο, αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την τοποθέτησή του.

Διάγραμμα: αποσυναρμολογημένος μετατροπέας συγκόλλησης

Το βάρος ενός τέτοιου μετατροπέα θα κυμαίνεται από 5 έως 10 κιλά, ενώ το ρεύμα συγκόλλησής του μπορεί να κυμαίνεται από 30 έως 160 αμπέρ.

Πώς να διαμορφώσετε τον μετατροπέα

Η κατασκευή ενός σπιτικού μετατροπέα συγκόλλησης δεν είναι τόσο δύσκολη, ειδικά επειδή είναι ένα σχεδόν εντελώς δωρεάν προϊόν, εκτός από το κόστος ορισμένων εξαρτημάτων και υλικών. Αλλά για να διαμορφώσετε τη συναρμολογημένη συσκευή, μπορεί να χρειαστείτε τη βοήθεια ειδικών. Πώς μπορείτε να το κάνετε αυτό μόνοι σας;

Οδηγίες που διευκολύνουν την ανεξάρτητη ρύθμιση ενός μετατροπέα συγκόλλησης:

1. Αρχικά, πρέπει να εφαρμόσετε τάση δικτύου στην πλακέτα του μετατροπέα, μετά την οποία η μονάδα θα αρχίσει να εκπέμπει το χαρακτηριστικό τρίξιμο ενός μετασχηματιστή παλμών. Η τάση παρέχεται επίσης στον ανεμιστήρα ψύξης, αυτό θα αποτρέψει την υπερθέρμανση της δομής και η λειτουργία της συσκευής θα είναι πολύ πιο σταθερή.
2. Αφού οι πυκνωτές ισχύος φορτιστούν πλήρως από το δίκτυο, πρέπει να κλείσουμε την αντίσταση περιορισμού ρεύματος στο κύκλωμά τους. Για να γίνει αυτό, πρέπει να ελέγξετε τη λειτουργία του ρελέ, βεβαιώνοντας ότι η τάση στην αντίσταση είναι μηδέν. Θυμηθείτε, εάν συνδέσετε τον μετατροπέα χωρίς αντίσταση περιορισμού ρεύματος, μπορεί να προκληθεί έκρηξη!
3. Η χρήση μιας τέτοιας αντίστασης μειώνει σημαντικά τις υπερτάσεις ρεύματος όταν η μηχανή συγκόλλησης είναι συνδεδεμένη σε δίκτυο 220 volt.
4. Ο μετατροπέας μας είναι ικανός να παράγει ρεύμα άνω των 100 αμπέρ, η τιμή αυτή εξαρτάται από το συγκεκριμένο κύκλωμα που χρησιμοποιείται στη σχεδίαση. Δεν είναι δύσκολο να βρείτε αυτήν την τιμή χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο. Είναι απαραίτητο να μετρήσετε τη συχνότητα των εισερχόμενων παλμών στον μετασχηματιστή· θα πρέπει να είναι σε αναλογία 44 και 66 τοις εκατό.
5. Ο τρόπος συγκόλλησης ελέγχεται απευθείας στη μονάδα ελέγχου συνδέοντας ένα βολτόμετρο στην έξοδο του ενισχυτή οπτικού συζεύκτη. Εάν ο μετατροπέας είναι χαμηλής ισχύος, η μέση τάση πλάτους πρέπει να είναι περίπου 15 βολτ.
6. Στη συνέχεια ελέγχεται η σωστή συναρμολόγηση της γέφυρας εξόδου· για αυτό, παρέχεται τάση 16 βολτ στην είσοδο του μετατροπέα από οποιοδήποτε κατάλληλο τροφοδοτικό. Στο ρελαντί, η μονάδα καταναλώνει ρεύμα περίπου 100 mA, αυτό πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη διεξαγωγή μετρήσεων ελέγχου.
7. Για σύγκριση, μπορείτε να ελέγξετε τη λειτουργία ενός βιομηχανικού μετατροπέα. Χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο, μετρώνται οι παλμοί και στις δύο περιελίξεις· πρέπει να αντιστοιχούν μεταξύ τους.
8. Τώρα πρέπει να ελέγξετε τη λειτουργία του μετατροπέα συγκόλλησης με συνδεδεμένους πυκνωτές ισχύος. Αλλάζουμε την τάση τροφοδοσίας από 16 βολτ σε 220 βολτ, συνδέοντας τη συσκευή απευθείας στο ηλεκτρικό δίκτυο. Χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο συνδεδεμένο στα τρανζίστορ MOSFET εξόδου, παρακολουθούμε την κυματομορφή· θα πρέπει να αντιστοιχεί σε δοκιμές σε μειωμένη τάση.

Βίντεο: μετατροπέας συγκόλλησης υπό επισκευή.

Ένας μετατροπέας συγκόλλησης είναι μια πολύ δημοφιλής και απαραίτητη συσκευή σε κάθε δραστηριότητα, τόσο σε βιομηχανικές επιχειρήσεις όσο και σε νοικοκυριά. Επιπλέον, χάρη στη χρήση ενός ενσωματωμένου ανορθωτή και ρυθμιστή ρεύματος, με τη βοήθεια ενός τέτοιου μετατροπέα συγκόλλησης είναι δυνατό να επιτευχθούν καλύτερα αποτελέσματα συγκόλλησης σε σύγκριση με τα αποτελέσματα που μπορούν να επιτευχθούν όταν χρησιμοποιούνται παραδοσιακές συσκευές των οποίων οι μετασχηματιστές είναι κατασκευασμένοι από ηλεκτρικός χάλυβας.

Πρόσφατα συναρμολόγησα έναν μετατροπέα συγκόλλησης από την Barmaley, για μέγιστο ρεύμα 160 αμπέρ, έκδοση μονής πλακέτας. Αυτό το σχέδιο πήρε το όνομά του από τον συγγραφέα του - Barmaley. Εδώ είναι το ηλεκτρικό διάγραμμα και το αρχείο PCB.

Κύκλωμα μετατροπέα για συγκόλληση

Λειτουργία μετατροπέα: Η ισχύς από ένα μονοφασικό δίκτυο 220 Volt διορθώνεται, εξομαλύνεται από πυκνωτές και παρέχεται σε διακόπτες τρανζίστορ, οι οποίοι μετατρέπουν την τάση συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενη τάση υψηλής συχνότητας που παρέχεται σε έναν μετασχηματιστή φερρίτη. Χάρη στην υψηλή συχνότητα, έχουμε μείωση των διαστάσεων του power trance και, ως αποτέλεσμα, χρησιμοποιούμε φερρίτη και όχι σίδηρο. Ακολουθεί ένας μετασχηματιστής με βήμα προς τα κάτω, ακολουθούμενος από έναν ανορθωτή και ένα τσοκ.

Ταλαντογράμματα για τον έλεγχο τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Το μέτρησα σε δίοδο zener ks213b χωρίς διακόπτες τροφοδοσίας, συντελεστή πλήρωσης 43 και συχνότητα 33.

Στην έκδοσή του, πλήκτρα λειτουργίας IRG4PC50Uαντικαταστάθηκε με πιο μοντέρνα IRGP4063DPBF. Αντικατέστησα τη δίοδο zener ks213b με δύο δίοδοι zener 15 volt, 1,3 watt συνδεδεμένες πλάτη με πλάτη, καθώς η προηγούμενη συσκευή ks213b ζεστάθηκε λίγο. Μετά την αντικατάσταση, το πρόβλημα εξαφανίστηκε αμέσως. Όλα τα άλλα παραμένουν όπως στο διάγραμμα.

Αυτός είναι ένας παλμογράφος του συλλέκτη-εκπομπού του κάτω διακόπτη (σύμφωνα με το διάγραμμα). Όταν παρέχεται ρεύμα στα 310 volt μέσω λαμπτήρα 150 watt. Ο παλμογράφος κοστίζει διαιρέσεις 5 volt και διαιρέσεις 5 μs. μέσω του διαιρέτη πολλαπλασιαζόμενο επί 10.

Ο μετασχηματιστής ισχύος τυλίγεται σε έναν πυρήνα B66371-G-X187, N87, E70/33/32 EPCOS Δεδομένα περιέλιξης: πρώτα το πρωτεύον δάπεδο, το δευτερεύον και πάλι τα υπολείμματα του πρωτεύοντος. Το σύρμα στο πρωτεύον και στο δευτερεύον έχει διάμετρο 0,6 mm. Πρωτεύον - 10 σύρματα 0,6 στριμμένα μαζί 18 στροφές (σύνολο). Η πρώτη σειρά χωράει μόνο 9 στροφές. Στη συνέχεια, βάλτε τα υπολείμματα του πρωτεύοντος στην άκρη, περάστε 6 στροφές σύρματος 0,6 διπλωμένες σε 50 κομμάτια και επίσης στρίψτε. Και μετά πάλι τα υπολείμματα του πρωτεύοντος, δηλαδή 9 στροφές. Μην ξεχνάτε τη μόνωση των ενδιάμεσων στρωμάτων (χρησιμοποίησα πολλές στρώσεις χαρτιού μετρητών, 5 ή 6, δεν το κάνουμε πια, διαφορετικά η περιέλιξη δεν θα χωρέσει στο παράθυρο). Κάθε στρώμα εμποτίστηκε με εποξειδικό.

Στη συνέχεια, συναρμολογούμε τα πάντα, χρειάζεται ένα κενό 0,1 mm μεταξύ των μισών του φερρίτη E70 και βάζουμε ένα παρέμβυσμα από μια κανονική απόδειξη μετρητών στους εξωτερικούς πυρήνες. Τα τραβάμε όλα μαζί και τα κολλάμε.

Το έβαψα με σπρέι με μαύρη ματ μπογιά και μετά το βερνίκωσα. Ναι, παραλίγο να ξεχάσω, όταν στρίβουμε κάθε τύλιγμα, το τυλίγουμε με κολλητική ταινία - το μονώνουμε, ας πούμε. Μην ξεχάσετε να σημειώσετε την αρχή και τα άκρα των περιελίξεων, αυτό θα είναι χρήσιμο για περαιτέρω φάση και συναρμολόγηση. Εάν η φάση του μετασχηματιστή είναι λανθασμένη, η συσκευή θα ψήσει στη μισή ισχύ.

Όταν ο μετατροπέας συνδεθεί στο δίκτυο, ξεκινά η φόρτιση των πυκνωτών εξόδου. Το αρχικό ρεύμα φόρτισης είναι πολύ υψηλό, συγκρίσιμο με βραχυκύκλωμα και μπορεί να οδηγήσει σε εξάντληση της γέφυρας διόδου. Για να μην αναφέρουμε το γεγονός ότι για τα κλιματιστικά αυτό είναι επίσης γεμάτο με αστοχία. Για να αποφευχθεί ένα τέτοιο απότομο άλμα στο ρεύμα τη στιγμή της ενεργοποίησης, εγκαθίστανται περιοριστές φόρτισης πυκνωτών. Στο κύκλωμα του Barmaley, αυτές είναι 2 αντιστάσεις των 30 Ohms, με ισχύ 5 Watt η καθεμία, για ένα σύνολο 15 Ohm x 10 Watt. Η αντίσταση περιορίζει το ρεύμα φόρτισης των πυκνωτών και μετά τη φόρτισή τους, μπορείτε να τροφοδοτήσετε απευθείας με ρεύμα, παρακάμπτοντας αυτές τις αντιστάσεις, κάτι που κάνει το ρελέ.

Στη μηχανή συγκόλλησης σύμφωνα με το σχήμα Barmaley, χρησιμοποιείται το ρελέ WJ115-1A-12VDC-S. Τροφοδοτικό πηνίου ρελέ - 12 volt DC, φορτίο μεταγωγής 20 Ampere, 220 Volt AC. Στα σπιτικά προϊόντα, η χρήση ρελέ αυτοκινήτου 12 Volt, 30 Ampere είναι πολύ συνηθισμένη. Ωστόσο, δεν έχουν σχεδιαστεί για μεταγωγή ρεύματος έως και 20 Amps τάσης δικτύου, αλλά, ωστόσο, είναι φθηνά, προσβάσιμα και αντεπεξέρχονται πλήρως στην εργασία τους.

Είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε μια κανονική αντίσταση με σύρμα ως αντίσταση περιορισμού ρεύματος· θα αντέχει σε οποιαδήποτε υπερφόρτωση και είναι φθηνότερη από τις εισαγόμενες. Για παράδειγμα, C5-37 V 10 (20 Ohm, 10 Watt, καλώδιο). Αντί για αντιστάσεις, μπορείτε να βάλετε πυκνωτές περιορισμού ρεύματος σε σειρά στο κύκλωμα εναλλασσόμενης τάσης. Για παράδειγμα K73-17, 400 Volt, συνολική χωρητικότητα 5-10 μF. Οι πυκνωτές είναι 3 uF, φορτίζουν χωρητικότητα 2000 uF σε περίπου 5 δευτερόλεπτα. Ο υπολογισμός του ρεύματος φόρτισης του πυκνωτή έχει ως εξής: 1 μF περιορίζει το ρεύμα στα 70 milliamps. Αποδεικνύεται 3 uF στο επίπεδο 70x3 = 210 milliamps.

Τελικά τα έβαλα όλα μαζί και το λανσάρισα. Το όριο ρεύματος ορίστηκε στα 165 αμπέρ, τώρα ας βάλουμε τον μετατροπέα συγκόλλησης σε καλή περίπτωση. Το κόστος ενός σπιτικού μετατροπέα είναι περίπου 2.500 ρούβλια - παρήγγειλα τα εξαρτήματα στο Διαδίκτυο.

Πήρα το σύρμα από το κουρδιστό. Μπορείτε επίσης να αφαιρέσετε το καλώδιο από τις τηλεοράσεις από το κύκλωμα απομαγνήτισης από το κινεσκόπιο (αυτό είναι σχεδόν έτοιμο δευτερεύον). Το γκάζι έγινε από Ε65, λωρίδα χαλκού πλάτους 5 mm και πάχους 2 mm - 18 στροφές. Η αυτεπαγωγή ρυθμίστηκε στα 84 μH αυξάνοντας το διάκενο μεταξύ των μισών· ήταν 4 mm. Μπορείτε επίσης να το τυλίξετε με σύρμα 0,6 mm αντί για λωρίδα, αλλά θα είναι πιο δύσκολο να το απλώσετε. Το πρωτεύον στον μετασχηματιστή μπορεί να τυλιχτεί με ένα καλώδιο 1,2 mm, ένα σετ 5 τεμαχίων των 18 στροφών, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε καλώδια 0,4 mm για να υπολογίσετε τον αριθμό των συρμάτων για τη διατομή που χρειάζεστε, δηλαδή, για παράδειγμα , 15 τεμάχια 0,4 mm 18 στροφές.

Μετά την εγκατάσταση και τη ρύθμιση του κυκλώματος στην πλακέτα, τα έβαλα όλα μαζί. Ο Barmaley πέρασε τις δοκιμές με επιτυχία: τράβηξε ήρεμα τα τρία και τέσσερα ηλεκτρόδια. Το τρέχον όριο ορίστηκε στα 165 Amps. Συναρμολόγησε και δοκίμασε τη συσκευή: Arcee .

Συζητήστε το άρθρο WELDING INVERTER BARMALY

Ακόμη και ένας οικιακός τεχνίτης που δεν έχει βαθιά γνώση των ηλεκτρικών διεργασιών μπορεί να συναρμολογήσει μια σπιτική μηχανή συγκόλλησης inverter. Η κύρια απαίτηση είναι η συμμόρφωση με την τεχνολογία εγκατάστασης, η συμμόρφωση με το διάγραμμα και η κατανόηση της αρχής λειτουργίας της συσκευής. Εάν δημιουργήσετε έναν μετατροπέα με τα χέρια σας, τότε οι παράμετροι και η απόδοσή του δεν θα διαφέρουν σημαντικά από τα εργοστασιακά μοντέλα, αλλά η εξοικονόμηση μπορεί να είναι αξιοπρεπής.

Μια απλή σπιτική συσκευή τύπου inverter θα σας επιτρέψει να πραγματοποιήσετε εργασίες συγκόλλησης υψηλής ποιότητας. Ακόμη και ένας μετατροπέας με απλό κύκλωμα σάς επιτρέπει να εργάζεστε με ηλεκτρόδιο από 3 έως 5 mm και τόξο έως 1 cm.

Χαρακτηριστικά

Ένας παρόμοιος συγκολλητής για οικιακή χρήση μπορεί να έχει τις ακόλουθες παραμέτρους:

• Επίπεδο τάσης - 220 βολτ.
• Ρεύμα εισόδου - 32 αμπέρ.
• Ρεύμα εξόδου - 250 αμπέρ.

Ένας μετατροπέας που λειτουργεί από οικιακή παροχή ρεύματος 220 V είναι κατάλληλος για οικιακή χρήση. Εάν είναι απαραίτητο, είναι δυνατή η συναρμολόγηση μιας ισχυρότερης συσκευής που λειτουργεί από 380 V. Έχει υψηλότερη παραγωγικότητα σε σύγκριση με μια μονοφασική μηχανή συγκόλλησης inverter.

Χαρακτηριστικά λειτουργίας

Πρώτα πρέπει να κατανοήσετε πώς λειτουργεί ο μετατροπέας. Ουσιαστικά είναι τροφοδοτικό υπολογιστή. Σε αυτό μπορείτε να παρατηρήσετε τον μετασχηματισμό του ηλεκτρισμού με την ακόλουθη σειρά:

• Η τάση AC εισόδου μετατρέπεται σε DC.
• Η κατανάλωση ρεύματος 50 Hz μετατρέπεται σε υψηλή συχνότητα.
• Η τάση εξόδου μειώνεται.
• Το ρεύμα εξόδου διορθώνεται, διατηρείται η απαιτούμενη συχνότητα.

Τέτοιοι μετασχηματισμοί είναι απαραίτητοι για τη μείωση του βάρους του εξοπλισμού και των διαστάσεων του.

Οι μηχανές συγκόλλησης μετασχηματιστή έχουν ευαίσθητο βάρος και διαστάσεις. Λόγω της σημαντικής ισχύος ρεύματος, μπορεί να πραγματοποιηθεί συγκόλληση τόξου σε αυτά. Για να αυξηθεί το ρεύμα και να μειωθεί η τάση, η δευτερεύουσα περιέλιξη περιλαμβάνει την παρουσία λιγότερων στροφών και η διατομή του σύρματος αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, ο συγκολλητής μετασχηματιστή είναι βαρύς και ογκώδης.

Η αρχή του μετατροπέα καθιστά δυνατή τη σημαντική μείωση αυτών των μεγεθών. Το κύκλωμα μιας τέτοιας συσκευής περιλαμβάνει την αύξηση της συχνότητας στα 60-80 kHz, γεγονός που βοηθά στη μείωση του μεγέθους και του βάρους της. Για την υλοποίηση μιας τέτοιας μετατροπής, χρησιμοποιούνται τρανζίστορ πεδίου ισχύος. Επικοινωνούν μεταξύ τους ακριβώς σε αυτή τη συχνότητα. Τροφοδοτούνται από συνεχές ρεύμα που προέρχεται από μια συσκευή ανόρθωσης, η οποία είναι μια γέφυρα διόδου. Η τιμή της τάσης εξισώνεται με πυκνωτές.

Μετά τα τρανζίστορ, το ρεύμα μεταφέρεται σε έναν μετασχηματιστή βαθμίδας. Είναι ένα μικρό πηνίο. Οι μικρές διαστάσεις του πηνίου μετασχηματιστή μετατροπέα διασφαλίζονται από μια συχνότητα που αυξάνεται σημαντικά από τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Το αποτέλεσμα είναι χαρακτηριστικά παρόμοια με αυτά μιας συσκευής μετασχηματιστή, αλλά με μικρότερο βάρος και μέγεθος.

Τι χρειάζεται για τη συναρμολόγηση

Για να δημιουργήσετε ένα τέτοιο σπιτικό προϊόν, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη τα χαρακτηριστικά του κυκλώματος, δηλαδή η καταναλωμένη τάση και ρεύμα. Ένα ρεύμα εξόδου 250 amp είναι αρκετό για να δημιουργήσει μια ανθεκτική ραφή. Για να εφαρμόσετε την ιδέα θα χρειαστείτε τις ακόλουθες λεπτομέρειες:

• Μετασχηματιστής.
• Κύριο τύλιγμα (100 στροφές με σύρμα ⌀ 0,3 mm).
• 3 περιελίξεις. Εξωτερικά: 20 στροφές, ⌀ 0,35 χλστ. Κατά μέσο όρο: 15 και ⌀ 0,2. Στο εσωτερικό 15 και ⌀ 1 χλστ.

Επιπλέον, πριν ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση του μετατροπέα, είναι απαραίτητο να προετοιμάσετε εργαλεία και στοιχεία για την ανάπτυξη ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. Θα χρειαστείτε:

• Κατσαβίδια;
• Συγκολλητικό σίδερο;
• Σιδηροπρίονο για μέταλλο?
• Συνδετήρες?
• Ηλεκτρονικά στοιχεία;
• Χάλκινα σύρματα;
• Θερμικό χαρτί;
• Ηλεκτρικός χάλυβας;
• Fiberglass;
• Textolite;
• Μαρμαρυγίας.

Σχέδιο

Το διάγραμμα ηλεκτρικού κυκλώματος ενός μετατροπέα είναι μια από τις πιο κρίσιμες στιγμές κατά το σχεδιασμό ή την επισκευή μιας συσκευής μετατροπέα. Επομένως, σας συνιστούμε να μελετήσετε πρώτα λεπτομερώς τις επιλογές και στη συνέχεια να αρχίσετε να τις εφαρμόζετε.

Κατάλογος ραδιοστοιχείων

Εξάρτημα ισχύος

Το τροφοδοτικό παίζει έναν από τους πρωταγωνιστικούς ρόλους στη συσκευή του μετατροπέα. Είναι ένα τυλιγμένο μετασχηματιστή σε φερρίτη. Παρέχει σταθερή μείωση της τάσης και αύξηση της τιμής του ρεύματος. Χρειάζεστε 2 πυρήνες Ш20х208 2000 nm.

Το θερμικό χαρτί χρησιμοποιείται για τη δημιουργία θερμομόνωσης μεταξύ των περιελίξεων του μετατροπέα.Για να ελαχιστοποιηθεί ο αρνητικός αντίκτυπος των σταθερών πτώσεων τάσης στο ηλεκτρικό δίκτυο, η περιέλιξη πρέπει να εκτελείται σε όλο το πλάτος του πυρήνα.

Για την περιέλιξη του μετασχηματιστή, οι ειδικοί συνιστούν τη χρήση φύλλου χαλκού με πλάτος 40 mm και πάχος 0,3 mm. Πρέπει να τυλιχτεί σε θερμικό χαρτί 0,05 χιλιοστών (ταινία ταμειακής μηχανής). Οι ειδικοί το εξηγούν από το γεγονός ότι κατά τη συγκόλληση, ρεύμα υψηλής συχνότητας μετατοπίζεται στην επιφάνεια των παχιών συρμάτων, ενώ ο πυρήνας δεν χρησιμοποιείται και παράγεται πολλή θερμότητα. Επομένως, οι συνηθισμένοι αγωγοί δεν είναι κατάλληλοι. Αυτό το φαινόμενο μπορεί να εξαλειφθεί χρησιμοποιώντας αγωγούς με σημαντική επιφάνεια.

Ένα ανάλογο φύλλου χαλκού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί είναι το σύρμα PEV με διατομή 0,5-0,7 mm. Είναι πολλαπλών πυρήνων με κενά αέρα μεταξύ των πυρήνων, γεγονός που μειώνει τη θέρμανση.

Μετά τη δημιουργία του πρωτεύοντος στρώματος, ένα προστατευτικό σύρμα με υαλοβάμβακα τυλίγεται προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτό το σύρμα (παρόμοιας διαμέτρου) πρέπει να καλύπτει πλήρως το fiberglass. Είναι απαραίτητο να προχωρήσετε με τον ίδιο τρόπο και με άλλες περιελίξεις του μετασχηματιστή. Πρέπει να απομονώνονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας τους παραπάνω μονωτές.

Προκειμένου η τάση από τον μετασχηματιστή προς το ρελέ να είναι στο επίπεδο των 20 - 25 βολτ, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τις σωστές αντιστάσεις. Το κύριο καθήκον του τροφοδοτικού του μετατροπέα είναι η αλλαγή του εναλλασσόμενου ρεύματος σε συνεχές ρεύμα.Αυτό υλοποιείται από ένα κύκλωμα γέφυρας διόδου τύπου «λοξής γέφυρας».

Κατά τη λειτουργία, οι δίοδοι της συσκευής μετατροπέα θα θερμανθούν. Επομένως, πρέπει να τοποθετηθούν στο ψυγείο. Επιτρέπεται η χρήση καλοριφέρ από υπολογιστές. Ευτυχώς, είναι πλέον ευρέως διαδεδομένα και φθηνά. Θα χρειαστείτε 2 καλοριφέρ. Το επάνω στοιχείο της γέφυρας στερεώνεται στο ένα και το κάτω στοιχείο στο δεύτερο. Σε αυτή την περίπτωση, κατά την εγκατάσταση του πρώτου, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα παρέμβυσμα μαρμαρυγίας και στη δεύτερη περίπτωση, θερμική πάστα.

Η έξοδος της γέφυρας διόδου είναι στην ίδια κατεύθυνση με την έξοδο των τρανζίστορ. Χρησιμοποιήστε καλώδια όχι μεγαλύτερα από 15 εκ. Η βάση της μονάδας μετατροπέα είναι τα τρανζίστορ. Η γέφυρα πρέπει να διαχωριστεί από την παροχή ρεύματος με ένα φύλλο μετάλλου, το οποίο στη συνέχεια προσαρτάται στη θήκη.

Εγκατάσταση διόδων σε καλοριφέρ

Μονάδα μετατροπέα

Το κύριο καθήκον αυτής της μονάδας μετατροπέα είναι να μετατρέψει το ανορθωμένο ρεύμα σε εναλλασσόμενο εξάρτημα υψηλής συχνότητας. Τα τρανζίστορ ισχύος που ανοίγουν και κλείνουν σε υψηλές συχνότητες έχουν σχεδιαστεί για να εκτελούν αυτή τη λειτουργία.

Είναι καλύτερο να δημιουργήσετε μια μονάδα μετατροπής μιας συσκευής μετατροπέα όχι με ένα πιο ισχυρό τρανζίστορ, αλλά με τη χρήση πολλών ασθενέστερων.Λόγω αυτού, η συχνότητα του ρεύματος σταθεροποιείται και η επίδραση του θορύβου κατά τη συγκόλληση ελαχιστοποιείται.

Το κύκλωμα του μετατροπέα πρέπει να περιέχει πυκνωτές. Συνδέεται σε κύκλωμα σειράς. Εκτελέστε 2 κύριες εργασίες:

• Ελαχιστοποιήστε τις εκπομπές συντονισμού του τροφοδοτικού.
• Μειώστε τις απώλειες της μονάδας τρανζίστορ που εμφανίζονται μετά την ενεργοποίηση. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι το τρανζίστορ ανοίγει πιο γρήγορα. Η ταχύτητα κλεισίματος είναι αισθητά πιο αργή. Σε αυτήν την περίπτωση, εμφανίζεται απώλεια ρεύματος και θερμαίνονται οι διακόπτες στη μονάδα τρανζίστορ.

Σύστημα ψύξης

Τα στοιχεία ισχύος του μετατροπέα θα θερμανθούν σημαντικά κατά τη συγκόλληση. Αυτό μπορεί να προκαλέσει βλάβη. Για να το εξαλείψετε, εκτός από τα καλοριφέρ που αναφέρθηκαν παραπάνω, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε έναν ανεμιστήρα που εξαλείφει την υπερθέρμανση και εξασφαλίζει σταθερή ψύξη.

Ένας ανεμιστήρας επαρκούς ισχύος μπορεί να είναι αρκετός. Ωστόσο, όταν χρησιμοποιείτε στοιχεία ενός παλιού υπολογιστή, μπορεί να χρειαστείτε έως και 6 τεμάχια, 3 από τα οποία πρέπει να τοποθετηθούν κοντά στον μετασχηματιστή.

Για να προστατεύσετε πλήρως έναν σπιτικό μετατροπέα από υπερθέρμανση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν αισθητήρα θερμοκρασίας. Θα πρέπει να τοποθετηθεί στο πιο καυτό στοιχείο με καλοριφέρ. Το στοιχείο θα μπορεί να απενεργοποιήσει την τροφοδοσία όταν επιτευχθεί μια συγκεκριμένη θερμοκρασία και η ένδειξη θα σηματοδοτήσει ένα κρίσιμο επίπεδο.

Για την αποτελεσματική και σταθερή λειτουργία του συστήματος εξαερισμού του μετατροπέα, είναι απαραίτητο να διασφαλίζεται σταθερή σωστή εισαγωγή αέρα. Για να γίνει αυτό, οι τρύπες από τις οποίες θα εισέλθει ο αέρας δεν πρέπει να φράσσονται από τίποτα. Πρέπει να υπάρχει επαρκής αριθμός οπών στο περίβλημα του μετατροπέα. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να τοποθετηθούν σε αντίθετες επιφάνειες του σώματος.

Ελεγχος

Κατά την τοποθέτηση των ηλεκτρονικών πλακών της συσκευής, είναι δυνατή η χρήση PCB με επίστρωση φύλλου πάχους 0,5 - 1 χιλιοστού.

Για να διασφαλίσετε τον αυτόματο έλεγχο της συγκόλλησης με μετατροπέα, θα πρέπει να αγοράσετε και να εγκαταστήσετε έναν ελεγκτή PWM. Θα σταθεροποιήσει το επίπεδο ρεύματος και τάσης συγκόλλησης. Για άνετο έλεγχο, όλα τα χειριστήρια και τα σημεία σύνδεσης βρίσκονται στο μπροστινό μέρος.

Πλαίσιο

Αφού δημιουργήσετε τα κύρια στοιχεία της συγκόλλησης με μετατροπέα, μπορείτε να ξεκινήσετε την προετοιμασία των τμημάτων του αμαξώματος. Κατά τον προγραμματισμό, πρέπει να λάβετε υπόψη το πλάτος του μετασχηματιστή, καθώς πρέπει να τοποθετηθεί ανεμπόδιστα στο περίβλημα. Με βάση αυτό το μέγεθος, περίπου το 70% του χώρου θα πρέπει να προστεθεί για τα υπόλοιπα μέρη. Το προστατευτικό περίβλημα μπορεί να κατασκευαστεί από λαμαρίνα πάχους 0,5-1 χιλιοστού. Τα στοιχεία μπορούν να συνδεθούν χρησιμοποιώντας συγκόλληση ή μπουλόνια. Μια πιο εξελιγμένη επιλογή θα ήταν ένα μονοκόμματο σχέδιο κατασκευασμένο από καμπύλες πρώτες ύλες. Για τη μεταφορά της συσκευής απαιτούνται λαβές και βάσεις ζώνης.

Κατά το σχεδιασμό ενός μετατροπέα, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η δυνατότητα εύκολης αποσυναρμολόγησης για πρόσβαση στα εσωτερικά εξαρτήματα για εύκολη επισκευή. Η μπροστινή πλευρά πρέπει επίσης να περιέχει:

• Διακόπτης ρεύματος;
• Ένα κουμπί που θα ενεργοποιήσει/απενεργοποιήσει τη συσκευή.
• Στοιχεία ένδειξης φωτός.
• Υποδοχές σύνδεσης καλωδίων.

Οι εργοστασιακά μετατροπείς έχουν βαφή πούδρας. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κανονική βαφή στο σπίτι. Αξίζει να εφαρμόσετε μια επίστρωση για να αποτρέψετε την εμφάνιση σκουριάς.

Σύνδεση

Η συναρμολογημένη μηχανή συγκόλλησης πρέπει να είναι συνδεδεμένη στο ηλεκτρικό δίκτυο. Κατά τη σύνδεση σε πρίζα, φροντίστε να έχετε ασφάλεια ή διακόπτη κυκλώματος. Για προστασία, μπορεί να εγκατασταθεί διακόπτης κυκλώματος 25 amp στην είσοδο του μετατροπέα.

Εάν το σημείο σύνδεσης είναι απομακρυσμένο, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα καλώδιο επέκτασης.

Η συσκευή ενεργοποιείται σύμφωνα με το τυπικό σχήμα - χρησιμοποιώντας το κουμπί "on/off". Η ένδειξη πρέπει να ανάβει, συνήθως χρησιμοποιείται ένα πράσινο LED για αυτό.

Η σύνδεση στο δίκτυο πρέπει να γίνεται με σύρμα διατομής τουλάχιστον 1,5 mm 2 .Ωστόσο, η βέλτιστη διατομή θα είναι ένα σύρμα 2,5 mm 2.

Πριν συνδέσετε τη συσκευή στο ηλεκτρικό δίκτυο, θα πρέπει να ελέγξετε ότι όλα τα στοιχεία υψηλής τάσης είναι μονωμένα από τα μέρη του περιβλήματος.

Έλεγχος λειτουργικότητας

Αφού ολοκληρωθούν όλες οι εργασίες συναρμολόγησης και εντοπισμού σφαλμάτων, είναι απαραίτητο να ελέγξετε τη λειτουργικότητα του δημιουργημένου μετατροπέα.

Σύμφωνα με τις συστάσεις των ειδικών, είναι απαραίτητο να ελέγξετε το ρεύμα και την τάση της συσκευής χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο. Ο βρόχος κάτω τάσης θα πρέπει να είναι έως 500 βολτ, που δεν υπερβαίνει τα 550 V. Εάν πληρούνται όλες οι απαιτήσεις σχεδιασμού, το επίπεδο τάσης θα είναι 330 - 350 βολτ. Αλλά αυτή η μέθοδος δεν είναι πάντα διαθέσιμη, επειδή δεν έχει κάθε σπίτι τη δική του παρόμοια συσκευή μέτρησης.

Συχνά η επιθεώρηση πραγματοποιείται σε δράση απευθείας από τον συγκολλητή. Για να γίνει αυτό, δημιουργείται μια δοκιμαστική ραφή με πλήρη εξάντληση του ηλεκτροδίου. Στο τέλος της δοκιμαστικής συγκόλλησης, πρέπει να ελέγξετε τη θερμοκρασία στον μετασχηματιστή. Αν βγει εκτός κλίμακας, τότε υπάρχουν κάποιες ελλείψεις στο κύκλωμα και όλα θα πρέπει να ελεγχθούν διπλά.

Εάν η θερμοκρασία της μονάδας ισχύος είναι κανονική, τότε μπορείτε να πραγματοποιήσετε άλλες 2-3 δοκιμές. Μετά από αυτό, ελέγξτε τη θερμοκρασία των καλοριφέρ. Μπορεί επίσης να υπερθερμανθούν. Εάν μετά από δύο έως τρία λεπτά επανέλθουν στο φυσιολογικό, τότε μπορείτε να συνεχίσετε με ασφάλεια να εργάζεστε.

Η διαδικασία συναρμολόγησης της συσκευής δεν είναι περίπλοκη. Το πιο σημαντικό βήμα είναι η ρύθμιση της συσκευής μετατροπέα. Ίσως χρειαστεί να ζητήσετε βοήθεια από έναν ειδικό.

1. Πρώτα πρέπει να συνδέσετε 15 βολτ στο PWM ενώ ταυτόχρονα συνδέετε ένα convector. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να μειώσετε τη θερμότητα και τον θόρυβο κατά τη λειτουργία.

2. Για να κλείσετε την αντίσταση πρέπει να συνδέσετε ένα ρελέ. Συνδέεται όταν ολοκληρωθεί η φόρτιση των πυκνωτών. Λόγω αυτού, μπορείτε να μειώσετε σημαντικά τις διακυμάνσεις της τάσης κατά τη σύνδεση σε τροφοδοτικό 220 volt. Χωρίς αντίσταση, είναι δυνατή μια έκρηξη όταν συνδέεται απευθείας.

3. Ελέγξτε τη λειτουργία του ρελέ κλεισίματος της αντίστασης μερικά δευτερόλεπτα μετά την παροχή ρεύματος στην πλακέτα PWM. Ελέγξτε για την παρουσία ορθογώνιου παλμού στην πλακέτα μετά τη δοκιμή του ρελέ.

4. Παρέχετε ρεύμα 15 volt στη γέφυρα για να ελέγξετε τη λειτουργικότητά της και τη σωστή συναρμολόγηση. Το ρεύμα δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερο από 100 mA στο ρελαντί.

5. Έλεγχος της σωστής τοποθέτησης των φάσεων. Χρησιμοποιήστε έναν παλμογράφο. Το κύκλωμα γέφυρας τροφοδοτείται με 200 βολτ από τους πυκνωτές μέσω της λάμπας με φορτίο 200 W. Η συχνότητα PWM έχει ρυθμιστεί στα 55 kHz. Συνδέεται ένας παλμογράφος, ελέγχεται το σχήμα του σήματος και το επίπεδο τάσης (όχι περισσότερο από 350 βολτ).

Για να προσδιορίσετε τη συχνότητα της συσκευής, θα πρέπει να χαμηλώσετε αργά τη συχνότητα PWM έως ότου συμβεί μια μικρή στροφή στο διακόπτη IGBT. Η προκύπτουσα τιμή συχνότητας πρέπει να διαιρεθεί με το 2 και να προστεθεί η συχνότητα υπερκορεσμού. Το αποτέλεσμα είναι μια ταλάντωση συχνότητας λειτουργίας του μετασχηματιστή.

Ο μετασχηματιστής της συσκευής δεν πρέπει να κάνει θόρυβο. Εάν υπάρχουν, πρέπει να ελεγχθεί η πολικότητα. Η γέφυρα διόδου μπορεί να συνδεθεί στο ρεύμα για τη δοκιμή μέσω κατάλληλων οικιακών συσκευών. Για παράδειγμα, ένας βραστήρας με ισχύ 3000 W είναι κατάλληλος.

Οι αγωγοί που πηγαίνουν στο PWM πρέπει να είναι κοντοί. Πρέπει να στρίψουν και να τοποθετηθούν πιο μακριά από την πηγή παρεμβολής.

6. Το ρεύμα αυξάνεται σταδιακά χρησιμοποιώντας μια αντίσταση. Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να ακούσετε τον μετατροπέα και να παρακολουθήσετε τις τιμές στον παλμογράφο. Δεν πρέπει να υπάρχουν περισσότερα από 500 βολτ στο κάτω κλειδί. Η μέση τιμή είναι 340. Εάν υπάρχει θόρυβος, το IGBT μπορεί να αποτύχει.

7. Ξεκινήστε τη συγκόλληση μετά από 10 δευτερόλεπτα. Τα καλοριφέρ ελέγχονται, εάν δεν έχουν θερμανθεί, τότε παρατείνετε την εργασία για άλλα 20 δευτερόλεπτα. Μετά τον επανέλεγχο, η συγκόλληση μπορεί να διαρκέσει από ένα λεπτό ή περισσότερο.

Ασφάλεια

Όλες οι εργασίες που εκτελούνται, με εξαίρεση τις δοκιμές απόδοσης, πρέπει να εκτελούνται αποκλειστικά σε εξοπλισμό που δεν είναι ενεργοποιημένος. Συνιστάται να ελέγχετε κάθε στοιχείο εκ των προτέρων, ώστε μετά την εγκατάσταση να μην αποτύχει λόγω υπέρτασης. Οι βασικοί κανόνες ηλεκτρικής ασφάλειας είναι επίσης υποχρεωτικοί.

Έτσι, σχεδόν ο καθένας μπορεί να κάνει σπιτική συγκόλληση με μετατροπέα. Η προτεινόμενη περιγραφή θα σας βοηθήσει να κατανοήσετε όλες τις αποχρώσεις. Εάν μελετάτε εκπαιδευτικά βίντεο και φωτογραφικό υλικό, τότε η συναρμολόγηση της συσκευής δεν θα είναι δύσκολη.

Η συγκόλληση με inverter είναι μια σύγχρονη συσκευή που είναι ευρέως δημοφιλής λόγω του μικρού βάρους της συσκευής και των διαστάσεων της. Ο μηχανισμός μετατροπέα βασίζεται στη χρήση τρανζίστορ πεδίου και διακοπτών ισχύος. Για να γίνετε ιδιοκτήτης μιας μηχανής συγκόλλησης, μπορείτε να επισκεφτείτε οποιοδήποτε κατάστημα εργαλείων και να αποκτήσετε ένα τόσο χρήσιμο πράγμα. Υπάρχει όμως ένας πολύ πιο οικονομικός τρόπος, που οφείλεται στη δημιουργία συγκόλλησης inverter με τα χέρια σας. Είναι η δεύτερη μέθοδος που θα προσέξουμε σε αυτό το υλικό και θα εξετάσουμε πώς να κάνουμε συγκόλληση στο σπίτι, τι χρειάζεται για αυτό και πώς φαίνονται τα διαγράμματα.

Χαρακτηριστικά της λειτουργίας του μετατροπέα

Μια μηχανή συγκόλλησης τύπου inverter δεν είναι τίποτα άλλο από ένα τροφοδοτικό, αυτό που χρησιμοποιείται πλέον στους σύγχρονους υπολογιστές. Σε τι βασίζεται η λειτουργία του μετατροπέα; Η ακόλουθη εικόνα της μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας παρατηρείται στον μετατροπέα:

2) Το ρεύμα με σταθερό ημιτονοειδές μετατρέπεται σε εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής συχνότητας.

3) Η τιμή της τάσης μειώνεται.

4) Το ρεύμα διορθώνεται διατηρώντας την απαιτούμενη συχνότητα.

Ένας κατάλογος τέτοιων μετασχηματισμών ηλεκτρικού κυκλώματος είναι απαραίτητος για να μπορέσουμε να μειώσουμε το βάρος της συσκευής και τις συνολικές της διαστάσεις. Μετά από όλα, όπως γνωρίζετε, παλιές μηχανές συγκόλλησης, η αρχή των οποίων βασίζεται στη μείωση της τάσης και στην αύξηση του ρεύματος στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή. Ως αποτέλεσμα, λόγω της υψηλής τιμής ρεύματος, παρατηρείται η δυνατότητα συγκόλλησης μετάλλων με τόξο. Για να αυξηθεί το ρεύμα και να μειωθεί η τάση, ο αριθμός των στροφών στο δευτερεύον τύλιγμα μειώνεται, αλλά η διατομή του αγωγού αυξάνεται. Ως αποτέλεσμα, μπορείτε να παρατηρήσετε ότι μια μηχανή συγκόλλησης τύπου μετασχηματιστή δεν έχει μόνο σημαντικές διαστάσεις, αλλά και αξιοπρεπές βάρος.

Για την επίλυση του προβλήματος, προτάθηκε μια επιλογή για την υλοποίηση μιας μηχανής συγκόλλησης χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα μετατροπέα. Η αρχή του μετατροπέα βασίζεται στην αύξηση της συχνότητας του ρεύματος στα 60 ή ακόμα και στα 80 kHz, μειώνοντας έτσι το βάρος και τις διαστάσεις της ίδιας της συσκευής. Το μόνο που χρειαζόταν για την εφαρμογή μιας μηχανής συγκόλλησης με μετατροπέα ήταν να αυξηθεί η συχνότητα χιλιάδες φορές, κάτι που έγινε δυνατό χάρη στη χρήση τρανζίστορ φαινομένου πεδίου.

Τα τρανζίστορ παρέχουν επικοινωνία μεταξύ τους σε συχνότητα περίπου 60-80 kHz. Το κύκλωμα τροφοδοσίας τρανζίστορ λαμβάνει μια σταθερή τιμή ρεύματος, η οποία εξασφαλίζεται με τη χρήση ανορθωτή. Μια γέφυρα διόδου χρησιμοποιείται ως ανορθωτής και οι πυκνωτές παρέχουν εξίσωση τάσης.

Εναλλασσόμενο ρεύμα που μεταφέρεται αφού περάσει μέσα από τρανζίστορ σε μετασχηματιστή υποβάθμισης. Αλλά ταυτόχρονα, ένα πηνίο που είναι εκατοντάδες φορές μικρότερο χρησιμοποιείται ως μετασχηματιστής. Γιατί χρησιμοποιείται πηνίο, επειδή η συχνότητα του ρεύματος που παρέχεται στον μετασχηματιστή έχει ήδη αυξηθεί 1000 φορές χάρη στα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Ως αποτέλεσμα, λαμβάνουμε παρόμοια δεδομένα όπως με τη συγκόλληση μετασχηματιστή, μόνο με μεγάλη διαφορά σε βάρος και διαστάσεις.

Τι χρειάζεται για τη συναρμολόγηση ενός μετατροπέα

Για να συναρμολογήσετε μόνοι σας τη συγκόλληση με μετατροπέα, πρέπει να γνωρίζετε ότι το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί, πρώτα απ 'όλα, για τάση κατανάλωσης 220 Volt και ρεύμα 32 Amps. Μετά τη μετατροπή ενέργειας, το ρεύμα εξόδου θα αυξηθεί σχεδόν 8 φορές και θα φτάσει τα 250 Amperes. Αυτό το ρεύμα είναι αρκετό για να δημιουργήσει μια ισχυρή ραφή με ένα ηλεκτρόδιο σε απόσταση έως και 1 cm. Για να εφαρμόσετε μια τροφοδοσία τύπου inverter, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε τα ακόλουθα εξαρτήματα:

1) Ένας μετασχηματιστής που αποτελείται από έναν πυρήνα φερρίτη.

2) Περιέλιξη του πρωτεύοντος μετασχηματιστή με 100 στροφές σύρματος διαμέτρου 0,3 mm.

3) Τρεις δευτερεύουσες περιελίξεις:

— εσωτερικό: 15 στροφές και διάμετρος σύρματος 1 mm.

- μεσαίο: 15 στροφές και διάμετρος 0,2 mm.

— εξωτερικό: 20 στροφές και διάμετρος 0,35 χλστ.

Επιπλέον, για τη συναρμολόγηση του μετασχηματιστή, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία:

- σύρματα χαλκού

- fiberglass

— υφαντόλιθος·

— ηλεκτρικός χάλυβας·

- βαμβακερό υλικό.

Πώς μοιάζει ένα κύκλωμα συγκόλλησης με μετατροπέα;

Για να κατανοήσετε τι είναι μια μηχανή συγκόλλησης με μετατροπέα, είναι απαραίτητο να εξετάσετε το διάγραμμα που παρουσιάζεται παρακάτω.

Ηλεκτρικό κύκλωμα συγκόλλησης inverter

Όλα αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να συνδυαστούν και έτσι να ληφθεί μια μηχανή συγκόλλησης, η οποία θα είναι απαραίτητος βοηθός κατά την εκτέλεση υδραυλικών εργασιών. Παρακάτω είναι ένα σχηματικό διάγραμμα συγκόλλησης μετατροπέα.

Διάγραμμα τροφοδοσίας συγκόλλησης inverter

Η πλακέτα στην οποία βρίσκεται το τροφοδοτικό της συσκευής είναι τοποθετημένη ξεχωριστά από το τμήμα τροφοδοσίας. Ο διαχωριστής μεταξύ του εξαρτήματος ισχύος και του τροφοδοτικού είναι ένα μεταλλικό φύλλο συνδεδεμένο ηλεκτρικά στο σώμα της μονάδας.

Για τον έλεγχο των πυλών, χρησιμοποιούνται αγωγοί, οι οποίοι πρέπει να συγκολληθούν κοντά στα τρανζίστορ. Αυτοί οι αγωγοί συνδέονται μεταξύ τους σε ζεύγη και η διατομή αυτών των αγωγών δεν παίζει ιδιαίτερο ρόλο. Το μόνο που είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη είναι το μήκος των αγωγών, το οποίο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 15 cm.

Για ένα άτομο που δεν είναι εξοικειωμένο με τα βασικά των ηλεκτρονικών, η ανάγνωση αυτού του είδους κυκλώματος είναι προβληματική, για να μην αναφέρουμε τον σκοπό κάθε στοιχείου. Επομένως, εάν δεν έχετε δεξιότητες στην εργασία με ηλεκτρονικά, τότε είναι καλύτερο να ζητήσετε από έναν οικείο ειδικό να σας βοηθήσει να το καταλάβετε. Για παράδειγμα, παρακάτω είναι ένα διάγραμμα του τμήματος ισχύος μιας μηχανής συγκόλλησης inverter.

Διάγραμμα του τμήματος ισχύος της συγκόλλησης μετατροπέα

Πώς να συναρμολογήσετε τη συγκόλληση με μετατροπέα: περιγραφή βήμα προς βήμα + (Βίντεο)

Για να συναρμολογήσετε μια μηχανή συγκόλλησης με μετατροπέα, πρέπει να ολοκληρώσετε τα ακόλουθα βήματα εργασίας:

1) Πλαίσιο. Συνιστάται η χρήση μιας παλιάς μονάδας συστήματος υπολογιστή ως περίβλημα για συγκόλληση. Ταιριάζει καλύτερα καθώς έχει τον απαιτούμενο αριθμό οπών για αερισμό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα παλιό κάνιστρο 10 λίτρων στο οποίο μπορείτε να κόψετε τρύπες και να τοποθετήσετε το ψυγείο. Για να αυξήσετε την αντοχή της δομής, είναι απαραίτητο να τοποθετήσετε μεταλλικές γωνίες από το περίβλημα του συστήματος, οι οποίες ασφαλίζονται χρησιμοποιώντας βιδωτές συνδέσεις.

2) Συναρμολόγηση του τροφοδοτικού.Ένα σημαντικό στοιχείο του τροφοδοτικού είναι ο μετασχηματιστής. Συνιστάται η χρήση φερρίτη 7x7 ή 8x8 ως βάση του μετασχηματιστή. Για την κύρια περιέλιξη του μετασχηματιστή, είναι απαραίτητο να τυλίγεται το σύρμα σε όλο το πλάτος του πυρήνα. Αυτό το σημαντικό χαρακτηριστικό συνεπάγεται βελτιωμένη λειτουργία της συσκευής όταν συμβαίνουν υπερτάσεις. Είναι επιτακτική ανάγκη να χρησιμοποιείτε χάλκινα καλώδια PEV-2 ως σύρμα και εάν δεν υπάρχει ζυγός, τα καλώδια συνδέονται σε μία δέσμη. Το fiberglass χρησιμοποιείται για τη μόνωση της κύριας περιέλιξης. Από πάνω, μετά το στρώμα από υαλοβάμβακα, είναι απαραίτητο να τυλίγονται στροφές συρμάτων θωράκισης.

Μετασχηματιστής με πρωτεύουσες και δευτερεύουσες περιελίξεις για δημιουργία συγκόλλησης inverter

3) Εξάρτημα ισχύος. Ένας μετασχηματιστής βαθμίδας λειτουργεί ως μονάδα ισχύος. Δύο τύποι πυρήνων χρησιμοποιούνται ως πυρήνας για μετασχηματιστή με βήμα προς τα κάτω: Ш20х208 2000 nm. Είναι σημαντικό να υπάρχει ένα κενό μεταξύ των δύο στοιχείων, το οποίο λύνεται με την τοποθέτηση χαρτιού εφημερίδων. Η δευτερεύουσα περιέλιξη ενός μετασχηματιστή χαρακτηρίζεται από στροφές περιέλιξης σε διάφορα στρώματα. Είναι απαραίτητο να τοποθετηθούν τρία στρώματα καλωδίων στη δευτερεύουσα περιέλιξη του μετασχηματιστή και μεταξύ τους τοποθετούνται φθοριοπλαστικά παρεμβύσματα. Είναι σημαντικό να τοποθετήσετε ένα ενισχυμένο μονωτικό στρώμα μεταξύ των περιελίξεων, το οποίο θα αποφύγει τη διάσπαση της τάσης στο δευτερεύον τύλιγμα. Είναι απαραίτητο να εγκαταστήσετε έναν πυκνωτή με τάση τουλάχιστον 1000 Volt.

Μετασχηματιστές για το δευτερεύον τύλιγμα από παλιές τηλεοράσεις

Για να εξασφαλιστεί η κυκλοφορία του αέρα μεταξύ των περιελίξεων, είναι απαραίτητο να αφήσετε ένα κενό αέρα. Ένας μετασχηματιστής ρεύματος συναρμολογείται σε έναν πυρήνα φερρίτη, ο οποίος συνδέεται με το κύκλωμα στη θετική γραμμή. Ο πυρήνας πρέπει να είναι τυλιγμένος με θερμικό χαρτί, επομένως είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ταινία ταμειακής μηχανής ως χαρτί. Οι διόδους ανορθωτή είναι προσαρτημένες στην πλάκα καλοριφέρ αλουμινίου. Οι έξοδοι αυτών των διόδων θα πρέπει να συνδέονται με γυμνά καλώδια με διατομή 4 mm.

3) Μονάδα μετατροπέα. Ο κύριος σκοπός ενός συστήματος μετατροπέα είναι να μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα υψηλής συχνότητας. Για να εξασφαλιστεί η αύξηση της συχνότητας, χρησιμοποιούνται ειδικά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου. Εξάλλου, τα τρανζίστορ είναι αυτά που λειτουργούν για να ανοίγουν και να κλείνουν σε υψηλές συχνότητες.

Συνιστάται να χρησιμοποιείτε περισσότερα από ένα ισχυρά τρανζίστορ, αλλά είναι καλύτερο να εφαρμόσετε ένα κύκλωμα που βασίζεται σε 2 λιγότερο ισχυρά. Αυτό είναι απαραίτητο για να μπορέσουμε να σταθεροποιήσουμε την τρέχουσα συχνότητα. Το κύκλωμα δεν μπορεί να κάνει χωρίς πυκνωτές, οι οποίοι συνδέονται σε σειρά και καθιστούν δυνατή την επίλυση των ακόλουθων προβλημάτων:

Μετατροπέας πλάκας αλουμινίου

4) Σύστημα ψύξης. Θα πρέπει να εγκατασταθούν ανεμιστήρες ψύξης στον τοίχο της θήκης και για αυτό μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ψύκτες υπολογιστή. Είναι απαραίτητα για την εξασφάλιση ψύξης των στοιχείων εργασίας. Όσο περισσότερους ανεμιστήρες χρησιμοποιείτε, τόσο το καλύτερο. Ειδικότερα, είναι επιτακτική ανάγκη να εγκαταστήσετε δύο ανεμιστήρες για να φυσούν πάνω από τον δευτερεύοντα μετασχηματιστή. Ένα ψυγείο θα φυσήξει στο ψυγείο, αποτρέποντας έτσι την υπερθέρμανση των στοιχείων εργασίας - διόδους ανόρθωσης. Οι δίοδοι τοποθετούνται στο ψυγείο ως εξής, όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία.

Γέφυρα ανορθωτή στο ψυγείο ψύξης

Φωτογραφία του θερμοστάτη

Συνιστάται η τοποθέτησή του στο ίδιο το στοιχείο θέρμανσης. Αυτός ο αισθητήρας θα ενεργοποιηθεί όταν επιτευχθεί η κρίσιμη θερμοκρασία θέρμανσης του στοιχείου εργασίας. Όταν ενεργοποιηθεί, θα απενεργοποιηθεί η τροφοδοσία της συσκευής μετατροπέα.

Ισχυρός ανεμιστήρας για ψύξη της συσκευής μετατροπέα

Κατά τη λειτουργία, η συγκόλληση με μετατροπέα θερμαίνεται πολύ γρήγορα, επομένως η παρουσία δύο ισχυρών ψυκτών είναι απαραίτητη προϋπόθεση. Αυτοί οι ψύκτες ή οι ανεμιστήρες βρίσκονται στο σώμα της συσκευής έτσι ώστε να λειτουργούν για την εξαγωγή αέρα.

Ο καθαρός αέρας θα εισέλθει στο σύστημα χάρη στις οπές στο σώμα της συσκευής. Η μονάδα συστήματος έχει ήδη αυτές τις οπές και εάν χρησιμοποιείτε οποιοδήποτε άλλο υλικό, μην ξεχάσετε να παρέχετε ροή καθαρού αέρα.

5) Συγκόλληση της σανίδαςείναι βασικός παράγοντας αφού η πλακέτα είναι αυτό που βασίζεται ολόκληρο το κύκλωμα. Είναι σημαντικό να εγκαταστήσετε διόδους και τρανζίστορ στην πλακέτα σε αντίθετες κατευθύνσεις μεταξύ τους. Η πλακέτα είναι τοποθετημένη απευθείας μεταξύ των ψυκτικών καλοριφέρ, με τη βοήθεια των οποίων συνδέεται ολόκληρο το κύκλωμα των ηλεκτρικών συσκευών. Το κύκλωμα τροφοδοσίας έχει σχεδιαστεί για τάση 300 V. Η πρόσθετη διάταξη πυκνωτών χωρητικότητας 0,15 μF καθιστά δυνατή την απόρριψη της περίσσειας ισχύος πίσω στο κύκλωμα. Στην έξοδο του μετασχηματιστή υπάρχουν πυκνωτές και snubbers, με τη βοήθεια των οποίων καταστέλλονται οι υπερτάσεις στην έξοδο της δευτερεύουσας περιέλιξης.

6) Εργασία ρύθμισης και εντοπισμού σφαλμάτων. Μετά τη συναρμολόγηση της συγκόλλησης με μετατροπέα, θα χρειαστεί να διεξαχθούν αρκετές ακόμη διαδικασίες, ιδίως η ρύθμιση της λειτουργίας της μονάδας. Για να το κάνετε αυτό, συνδέστε μια τάση 15 βολτ στο PWM (διαμορφωτής πλάτους παλμού) και τροφοδοτήστε το ψυγείο. Επιπλέον συνδέεται στο κύκλωμα ρελέ μέσω της αντίστασης R11. Το ρελέ περιλαμβάνεται στο κύκλωμα για να αποφευχθούν υπερτάσεις στο δίκτυο 220 V. Είναι επιτακτική ανάγκη να παρακολουθείτε την ενεργοποίηση του ρελέ και στη συνέχεια να τροφοδοτείτε το PWM. Ως αποτέλεσμα, θα πρέπει να παρατηρηθεί μια εικόνα στην οποία οι ορθογώνιες περιοχές στο διάγραμμα PWM θα πρέπει να εξαφανιστούν.

Η συσκευή ενός σπιτικού μετατροπέα με περιγραφή των στοιχείων

Μπορείτε να κρίνετε εάν το κύκλωμα έχει συνδεθεί σωστά εάν το ρελέ εξάγει 150 mA κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης. Εάν παρατηρηθεί ασθενές σήμα, αυτό σημαίνει ότι η σύνδεση της πλακέτας δεν είναι σωστή. Μπορεί να υπάρξει βλάβη σε μία από τις περιελίξεις, επομένως για να εξαλειφθούν οι παρεμβολές θα χρειαστεί να κοντύνουν όλα τα καλώδια τροφοδοσίας.

Συγκόλληση με μετατροπέα σε θήκη συστήματος υπολογιστή

Έλεγχος της λειτουργικότητας της συσκευής

Αφού ολοκληρωθούν όλες οι εργασίες συναρμολόγησης και εντοπισμού σφαλμάτων, το μόνο που μένει είναι να ελέγξετε τη λειτουργικότητα της μηχανής συγκόλλησης που προκύπτει. Για να γίνει αυτό, η συσκευή τροφοδοτείται από τροφοδοτικό 220 V, στη συνέχεια ορίζονται υψηλές τιμές ρεύματος και οι μετρήσεις επαληθεύονται χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο. Στον κάτω βρόχο, η τάση πρέπει να είναι εντός 500 V, αλλά όχι περισσότερο από 550 V. Εάν όλα γίνονται σωστά με μια αυστηρή επιλογή ηλεκτρονικών, τότε ο δείκτης τάσης δεν θα υπερβαίνει τα 350 V.

Έτσι, τώρα μπορείτε να ελέγξετε τη συγκόλληση σε δράση, για την οποία χρησιμοποιούμε τα απαραίτητα ηλεκτρόδια και κόβουμε τη ραφή μέχρι να καεί εντελώς το ηλεκτρόδιο. Μετά από αυτό, είναι σημαντικό να παρακολουθείτε τη θερμοκρασία του μετασχηματιστή. Εάν ο μετασχηματιστής απλώς βράζει, τότε το κύκλωμα έχει τα μειονεκτήματά του και είναι προτιμότερο να μην συνεχιστεί η διαδικασία εργασίας.

Αφού κόψετε 2-3 ραφές, τα καλοριφέρ θα ζεσταθούν σε υψηλή θερμοκρασία, επομένως μετά από αυτό είναι σημαντικό να τα αφήσετε να κρυώσουν. Για να γίνει αυτό, αρκεί μια παύση 2-3 λεπτών, με αποτέλεσμα η θερμοκρασία να πέσει στη βέλτιστη τιμή.

Έλεγχος της μηχανής συγκόλλησης

Πώς να χρησιμοποιήσετε μια σπιτική συσκευή

Αφού συνδέσετε μια οικιακή συσκευή στο κύκλωμα, ο ελεγκτής θα ρυθμίσει αυτόματα μια συγκεκριμένη ισχύ ρεύματος. Εάν η τάση του καλωδίου είναι μικρότερη από 100 Volt, αυτό υποδηλώνει δυσλειτουργία της συσκευής. Θα πρέπει να αποσυναρμολογήσετε τη συσκευή και να ελέγξετε ξανά τη σωστή συναρμολόγηση.

Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο μηχανής συγκόλλησης, μπορείτε να συγκολλήσετε όχι μόνο σιδηρούχα, αλλά και μη σιδηρούχα μέταλλα. Για να συναρμολογήσετε μια μηχανή συγκόλλησης, θα χρειαστείτε όχι μόνο γνώση των βασικών στοιχείων της ηλεκτρολογικής μηχανικής, αλλά και ελεύθερο χρόνο για να εφαρμόσετε την ιδέα.

Η συγκόλληση με μετατροπέα είναι ένα απαραίτητο πράγμα σε γκαράζ οποιουδήποτε ιδιοκτήτη, οπότε αν δεν έχετε αγοράσει ακόμη ένα τέτοιο εργαλείο, τότε μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας.