Полуавтомат сварочный своими руками: схема

Изготовление полуавтомата из инвертора своими руками

Полуавтомат из инвертора своими руками можно изготовить без особых трудностей при наличии соответствующих технических знаний. Чтобы изготовить полуавтомат своими руками, потребуется подготовить определенный перечень механизмов, устройств, инструментов и материалов, которые входят в состав агрегата.

Полуавтомат из инвертора включает в себя инвертор и сварочную горелку.

Наиболее распространенная схема устройства предполагает необходимый перечень инструментов и материалов:

  • сварочный инвертор, который имеет возможность выдавать рабочий ток силой около 150 А;
  • подающий механизм, обеспечивающий подачу электродной проволоки в зону сваривания;
  • горелка;
  • гибкий шланг;
  • рабочая бобина с электродной проволокой, имеющая изменения в устройстве;
  • блок управления устройством.

Инвертор должен быть мощностью около 150 А.

Особое внимание следует уделить подающему механизму. При помощи использования этого элемента конструкции происходит подача электродной проволоки к горелке по гибкому шлангу.

Идеальная скорость подачи проволоки соответствует скорости ее плавления.

Показатель скорости подачи проволоки, которую обеспечивает подающий механизм, оказывает существенное влияние на процесс проведения работ и качество выполнения сварочного шва при помощи сварочного полуавтомата.

При конструировании полуавтомата следует предусмотреть возможность изменения скорости подачи электродной проволоки в зону сваривания.

Возможность изменять скорость подачи электродного материала позволяет работать с расходниками различного диаметра и из разных материалов.

Чаще всего при работе сварочных полуавтоматов применяется проволока с размерами 0,8 мм, 1 мм, 1,2 мм и 1,6 мм. Проволоку наматывают на специальные катушки, устанавливаемые в сварочном устройстве.

Если подача проволоки проводится полностью в автоматическом режиме, то это значительно уменьшает время, требуемое для проведения работ по свариванию заготовок.

Блок управления полуавтоматом оснащается каналом регулировки и стабилизирования рабочей силы тока. Параметры рабочего тока контролируются микроконтроллером в широтно-импульсном режиме. От широтно-импульсного параметра тока во многом зависит напряжение на конденсаторе. Напряжение на последнем непосредственно оказывает влияние на силу рабочего сварного тока.

Выбор трансформатора для инвертора и сборка агрегата

Перед самостоятельным конструированием полуавтомата требуется определиться с типом и мощностью сварочного трансформатора, который планируется установить в полуавтомате.

Следует помнить, что при использовании для процесса сваривания проволоки минимального размера 0,8 мм рабочий сварочный ток должен быть 160 А. Мощность сварочного трансформатора для получения такого тока должна составлять 3 кВт.

При выборе трансформатора следует обратить внимание на то, что трансформатор на тороидальном сердечнике имеет меньший вес по сравнению с другими типами устройств.

Схема обмотки трансформатора.

При изготовлении трансформатора нужно учитывать несколько тонкостей. Трансформатор требуется обмотать медной полосой с размерами (40 мм — ширина и 30 мм — толщина). Перед использованием медной полосы ее сначала обматывают термобумагой. Использовать для намотки обычный медный провод нельзя, так как происходит его сильный нагрев.

Вторичную обмотку трансформатора делают из трех слоев жести. Слои жести изолируются между собой при помощи фторопластовой ленты. На выходе концы спаиваются между собой для повышения проводимости. В корпусе, где устанавливается трансформатор, монтируется вентилятор для осуществления обдува с целью повышения охлаждения компонентов системы в процессе работы устройства.

Регулировку тока в приспособлении можно осуществлять двумя способами: по первичной и вторичной обмоткам. Осуществление регулировки первым способом требует использования тиристорной схемы регулировки. Этот способ регулирования имеет определенные недостатки, которые устраняются при помощи включения в цепь реле и некоторых коммутирующих элементов.

При применении регулировки тока по вторичной обмотке возникает высокая пульсация, для снижения которой применяют тиристорную схему. Применение коммутирующих схем приводит к повышению веса конструкции и стоимости установки. По этой причине использование регулировки тока по первичной обмотке считается более приемлемым.

Для сглаживания пульсаций в цепи вторичной обмотки встраиваются сглаживающий дроссель и конденсатор, имеющий емкость около 50000 МкФ. Такая конфигурация устройства позволяет сглаживать пульсации напряжения при выборе любой схемы регулирования тока.

В качестве редуктора для подачи проволоки можно использовать редуктор от стеклоочистителя ВАЗ.

Настройка инвертора-полуавтомата

Устройство сварочного инвертора-полуавтомата.

При сборке инвертора-полуавтомата своими руками требуется для силовых ключей, входного и выходного выпрямителей обеспечить хорошее охлаждение при помощи использования радиаторов. В корпусе также требуется монтировать термодатчик. После проведения монтажа силовой части приспособления проводится подключение ее к блоку управления устройством.

Готовое устройство можно включать в сеть. После того как загорелся индикатор, к устройству подключают осциллограф и проверяют правильность работы. Двуполярные импульсы должны иметь частоту 40-50 Гц, а время между ними корректируется за счет изменения напряжения на входе. Нормальный промежуток времени между импульсами должен составлять 1,5 мкс.

Импульсы, которые регистрирует осциллограф, должны иметь прямоугольные фронты длительностью не более 500 нс.

После проверки инвертора он подключается к бытовой электрической сети. При подключении аппарата индикатор должен показывать 120 А. В случае если этот показатель не достигнут, требуется проверить правильность сборки устройства.

По окончании тестирования аппарата на холостом ходу проводится тестирование устройства под нагрузкой. Для этой цели требуется в цепь сварочных проводов включить нагрузку в виде реостата 0,5 Ом, который способен выдерживать ток больше 60 А. При этой нагрузке контролируется ток при помощи вольтметра.

http:

После сборки агрегата проверяется его работоспособность. Для этого следует нажать на кнопку запуска. Сразу после этого начинает поступать углекислый газ, через несколько секунд включается ток, начинается подача электродной проволоки.

При выключении устройства сначала прекращается подача рабочего тока и электродной проволоки и только спустя несколько секунд перекрывается электроклапан, обеспечивающий подачу углекислого газа в зону проведения сварочных работ.

В качества клапана для обеспечения подачи углекислого газа можно использовать клапан подачи воды на заднее стекло автомобиля ВАЗ.

Правила использования сварочного инвертора и применение агрегата

После запуска инвертора при помощи контроллера выставляется требуемый для работы ток. В случае правильной настройки на выходе устройства величина электрического тока составляет 120 А. При помощи блока управления при необходимости силу тока можно изменять в интервале от 20 до 160 А.

При использовании агрегата следует контролировать температуру его нагрева. Температура нагрева не должна превышать 75º С. Для ее контроля в устройстве следует установить термодатчик. При увеличении температуры выше установленного максимума устройство следует отключить и дать ему время на остывание.

Для улучшения охлаждения в агрегате предусмотрена установка нескольких вентиляторов.

http:

Полуавтомат сварочный, изготовленный на основе инвертора, применяют для проведения процедуры точного сваривания изделий из различных типов стали. Помимо этого устройство используется для сваривания тонких металлических заготовок. Использование полуавтомата распространено при проведении автомобильных ремонтных работ кузова.

После изготовления полуавтоматической сварки из инвертора для дома этот агрегат становится незаменимым устройством, используемым в домашнем хозяйстве для выполнения большого количества различных сварочных работ.

Источник: https://masterinstrumenta.ru/svarka/poluavtomat-iz-invertora-svoimi-rukami.html

Полуавтомат сварочный своими руками — схемы и описание

В статье расскажем как сделать полуавтомат сварочный своими руками? Главное, что для этого необходимо – энтузиазм. После прочтения теоретической информации, можно приступать к сборке. Для начала, хотелось бы внести ясность, в чем отличие полуавтоматического сварочного аппарата от аппарата, работающего с электродами.

Когда осуществляется ручная сварка, ток нагрузки должен быть постоянным, а в автоматической главное — это стабильность напряжения. Это, если в общих чертах. Мы займемся изготовлением универсального аппарата, т.е. автоматического с дуговой сваркой (MAG/MMA).

Механизм подачи

Сборка должна начинаться с механизма подачи и подтяжки проволоки. Чтобы соборать механическую часть придется воспользоваться парой подшипников (типоразмер 6202), электродвигателем от автомобильных дворников (чем меньше двигатель – тем лучше).

При выборе двигателя проверьте, чтобы он крутился в одном направлении, а не “из стороны в сторону”. Кроме этого, потребуется выточить, либо где-то найти ролик, диаметр которого равняется 25 мм. Данный ролик садиться поверх резьбы на валу электромотора. Каждая нестандартная деталь должна быть сделана вручную, благо, ничего сложного там нет.

Конструкция механизма подачи состоит из двух пластин, на которых закреплены подшипники, и ролика на валу электродвигателя, размещенного в середине. Сжатие пластин, и прижатие подшипников к ролику выполняется при помощи пружины. От одного подшипника до ролика выполняется протяжка проволоки, продетой внутрь “направляющих” с обеих сторон роликов.

Монтаж выполняется поверх текстолитовой пластины, толщина которой равняется 5 мм.

Делается это так, чтобы проволока выходила там, где будет разъем, в который подключается сварочный рукав, закрепленный впереди на корпусе. На текстолит устанавливаем и бобину, на которую намотана проволока.

Под катушку вытачиваем вал, который устанавливается под углом 90° к пластине, имеющей резьбу с краю, чтобы зафиксировать последнюю.

Печатная плата механизма подачи

Эта схема не обладает сглаживающим конденсатором, так управляется тиристор. Диодный мост может быть любым, главное чтобы ток превышал 10А. Как тиристор применяем BTB16 с плоским корпусом, он может быть заменен на КУ202 (буква любая). Трансформатор, который содержит полуавтомат сварочный своими руками, должен обладать мощностью превышающей 100Вт.

Еще один вариант регулятора скорости подачи проволоки

Источник: https://labuda.blog/28782

Не торопясь, собираем сварочный полуавтомат своими руками. Часть 2 – основная схема аппарата

В основу силовой части нашего самодельного сварочного полуавтомата инверторного типа взята схема асимметричного моста, или как его еще называют, “косой мост”. Это однотактный прямоходовый преобразователь.

Преимущества такой схемы – простота, надежность, минимальное количество деталей, высокая помехоустойчивость. До сих пор многие производители выпускают свои изделия по схеме “косого моста”.

Без недостатков тоже не обойтись – это большие импульсные токи от блока питания, меньший, чем в других схемах, КПД, большие токи через силовые транзисторы.

Блок-схема прямоходового преобразователя “косой мост”

Блок схема такого аппарата показана на рисунке:

Транзисторы силовые VT1 и VT2 работают в одной фазе, т.е.одновременно открываются и закрываются, поэтому по сравнению с полным мостом ток через них в два раза больше. Трансформатор TT обеспечивает обратную связь по току.
Узнать больше о всех типах инверторных преобразователей для сварочных аппаратов можно из книги самодельные сварочные аппараты полуавтоматы схемы.

Описание схемы инвертора

Полуавтомат сварочный инверторный, работающий в режимах ММА (дуговая сварка) и MAG (сварка специальной проволокой в газовой среде).

Схема сварочного полуавтомата запитывается от двух источников – силового +300V и маломощного +16V.

Плата управления

На плате управления установлены следующие узлы инвертора: задающий генератор с трансформатором гальванической развязки, блоки обратной связи по току и напряжению, узел управления реле, блок термозащиты, блок “антистик”.

Печатная плата блока управления в формате .lay

Задающий генератор

Узел регулировки тока (для режима MMA) и задающий генератор (ЗГ)  собраны на микросхемах LM358N и UC2845.  В качестве ЗГ выбрана UC2845, а не более распространенная UC3845 ввиду более стабильных параметров первой.

Частота генерации зависит от элементов С10 и К19, и рассчитывается по формуле: f = (1800/(R*C))/2, где R и С в килоомах и нанофарадах, частота в килогерцах. В данной схеме частота составляет 49КГц.

Еще один важный параметр – коэффициент заполнения, рассчитываемый по формуле Кзап = t/T. Он не может быть более 50%, и на практике составляет 44-48%. Зависит он от соотношения номиналов С10 и R19. Если конденсатор брать как можно меньше, а резистор – как можно больше, то Кзап будет близок к 50%.

Сформированные ЗГ импульсы подаются на ключ VT5, работающий на трансформатор гальванической развязки T1 (ТГР), намотанный на сердечник EE25, применяемый в электронных блоках запуска люминесцентных ламп (электронных балластах). Все обмотки удаляются и наматываются новые согласно схеме. Вместо транзистора IRF520 можно использовать любой из этой серии – IRF530, 540, 630 и др.

Datasheet BS170
Datasheet IRF520
Datasheet LM358N
Datasheet UC2845
Документация на малогабаритные сердечники EE, EI и другие

Обратная связь по току

Как упоминалось ранее, для дуговой сварки важно стабильный ток на выходе, для полуавтоматической – неизменное напряжение.

На трансформаторе тока TT организована обратная связь по току, он представляет собой ферритовое кольцо типоразмера К 20 х 12 х 5, одетое на нижний (по схеме) вывод первичной обмотки силового трансформатора.

В зависимости от тока первичной обмотки T2 ширина импульсов задающего генератора уменьшается или увеличивается, поддерживая выходной ток неизменным.

Обратная связь по напряжению

Сварочный полуавтомат инверторного типа требует ОС по напряжению, для этого в режиме MAG переключателем S1.1 напряжение с выхода устройства подается на узел регулировки выходного напряжения, собранного на элементах R55, D18, U2.

Мощный резистор К50 задает начальный ток. А контактами S1.2 ключ на транзисторе VT1 закорачивает на максимум тока регулятор R2, и ключ VT3 отключает режим “антистик” (отключение ЗГ при залипании электрода).

Документация на управляемый стабилитрон KA431
Документация на оптрон EL817

Блок термозащиты

Самодельный сварочный полуавтомат имеет в составе схему защиты от перегрева: это обеспечивает узел на транзисторах VT6, VT7. Датчики температуры на 75 град.

С ( их два, нормально замкнутые, соединены последовательно) установлены на радиатор выходных диодов и на один из радиаторов силовых транзисторов.

При превышении температуры транзистор VT6 закорачивает на землю вывод 1 UC2845 и срывает генерацию импульсов.

Узел управления реле

Данный блок собран на микросхеме DD1 CD4069UB (аналог 561ЛН2) и транзисторе VT14 BC640.  Эти элементы обеспечивают следующий режим работы: при нажатии на кнопку сразу включается реле клапана газа, примерно через секунду транзистор VT17 позволяет запуститься генератору и одновременно включается реле протяжного механизма.

Читайте также:  Сверло с победитовым наконечником: конструкция и особенности выбора

Непосредственно реле, управляющие “протяжкой” и клапаном газа, а также вентиляторы питаются от стабилизатора на МС7812, смонтированном на плате управления.

Силовой блок на транзисторах HGTG30N60A4

C выхода ТГР импульсы, предварительно сформированные драйверами на транзисторах VT9 VT10, подаются на силовые ключи VT11, МЕ12. Параллельно выводам коллектор-эмиттер этих транзисторов подключены “снабберы” – цепочки из элементов С24, D47, R57 и C26, D44, R59, служащие для удержания мощных транзисторов в области допустимых значений.

В непосредственной близости от ключей установлен конденсатор С28, собранный из 4-ёх емкостей 1мк х 630v. Стабилитроны Z7, Z8 необходимы для ограничения напряжения на затворах ключей на уровне 16 вольт. Каждый транзистор установлен на радиатор от компьютерного процессора с вентилятором.

Документация на транзисторы HGTG30N60A4
Печатная плата силового блока в формате .lay

Силовой трансформатор и выпрямительные диоды

Основной элемент схемы сварочного полуавтомата – мощный выходной трансформатор T2. Он собран на двух сердечниках E70, материал N87 фирмы EPCOS.

Расчет сварочного трансформатора

Витки первичной обмотки рассчитаны по формуле: N = (Uпит * tимп)/(Bдоп * Sсеч), где Uпит = 320B – максимальное напряжение питания; tимп = ((1000/f)/2)*К – длительность импульса, К = (Кзап*2)/100 = (0,45*2)/100 = 0,9  tимп = ((1000/49)/2)*0,9 = 9,2; Вдоп = 0,25 – допустимая индукция для материала сердечника; Sсеч = 1400 – сечение сердечника. N = (320 * 9.2)/(0,25 * 1400) = 8.4, округляем до 9 витков.

Отношение витков вторички к первичке должно быть примерно 1/3, т.е. мотаем 3 витка вторичной обмотки.

Источник: http://proelectrika.com/osnovnaya-sxema-apparata-html/

Самодельный сварочный полуавтомат

Сэкономить на приобретении сварочного полуавтомата возможно, если собрать его самостоятельно.

При этом можно получить высококачественную сварку для ответственных конструкций, например, автомобиля, которая ни в чем не будет уступать дорогому аппарату, купленному в магазине.

Сварочным оборудованием собранным своими руками,  доступно выполнение качественной сварки и получение прочных соединений.

Вариант полуавтомата №1 «Собрать с нуля»

Схема приведенная ниже проверена, по ней собраны и успешно работают несколько сварочных аппаратов, которые жужжат бесперебойно уже не один год. Варить можно как с углекислотой, так и без.
Приведенная схема упрощена специально, чтобы со сборкой мог справится даже новичек, не владеющий особыми знаниями.

Силовой трансформатор Tr1 намотан на лабораторный автотрансформатор на 10А. Первичную обмотку транса оставляем без изменений, но выводы для регулировки тока расположены через пятнадцать витков.

Вторичная состоит из двух обмоток по тридцать витков Дроссель L1 можно намотать на рамке от телевизионного трансформатора шиной из меди в две обмотки по тридцать витков) Транс Tr2 подберите какой найдете на 13В, трехамперный.

Движок М2 –для подачи элетрода-проволоки можно взять от дворников старого автомобиля. Движок М1 –вентилятор от системного блока (компа) – система охлаждения . R4 – регулятор движения проволоки.

Релюшку включения силового трансформатора можно не устанавливать, так же можно обойтись без реле тормозной системы двигателя подачи.

Вариант №2. Берем за основу сварочник ММА.

За основу в  самодельном полуавтомате можно взять обыкновенный инвертор   постоянного тока для бытовых работ, который стоит не дорого. К примеру, инвертор MINIONE подойдет для этих целей.

Avrora Minione 1600

К минивану нужно собрать выпрямитель, который состоит из мощных диодов, дросселя и мощного, емкостью примерно 50мкФ, конденсатора. Приобрести шлаг, протяжный механизм, который продается отдельно.

В качестве тормоза для катушки с присадочным материалом можно взять обычную резинку со старого магнитофона (если еще есть такой в хозяйстве).

Он необходим для того, чтобы когда подача  останавливается, катушка не продолжала свое вращение самостоятельно.

сварочная проволока 08Г2С

Для питания регулятора подачи проволоки можно использовать схему, которая состоит из автомобильных реле, блока питания на 12В, используемого для потолочного освещения, выпрямителя постоянного тока (блока диодов).

Регулятор  подключается к электродвигателю, который вращает катушку.

Всю конструкцию можно закрепить в металлическом каркасе и варить с удовольствием! Огромный плюс еще и в том, что инвертор, который используется как база для самодельного полуавтомата можно всегда снять и использовать как обычную ММА-сварку.

Источник: http://svarka-master.ru/samodel-ny-j-svarochny-j-poluavtomat/

Радиосхемы. – Самодельный сварочный полуавтомат

категория
Сварка и сварочное оборудование своими руками
материалы в категории

Компактный электросварочный полуавтомат (ЭСПА), безупречность работы которого гарантируется электроникой и защитной средой углекислого газа, в любом хозяйстве не будет лишним.

Особенно при ремонте облицовки сельхозмашин или кузова автомобиля, а также при выполнении неразъёмных соединений из тонкого (например, алюминиевого или стального) листа, когда во избежание прожога площадь прогрева металла должна быть минимальной, но не в ущерб качеству шва.

Именно такой ЭСПА рекомендуется изготовить в домашней мастерской или в условиях гаража, из широкодоступных узлов, деталей и материалов, при минимуме токарных и сложных слесарных операций.

Ну а если возникнут трудности, связанные с электро- и радиотехникой, то ведь всегда есть возможность обратиться к опытным радиолюбителям (скажем, из числа родственников, друзей, соседей или просто знакомых и отзывчивых специалистов), которые помогут правильно собрать и отладить электронную часть сварочного полуавтомата.

Благо, основные схемные решения здесь, можно сказать, классические, позаимствованные из разработок, обстоятельно рассматривавшихся ранее на страницах журнала «Моделист-конструктор».

Взять, к примеру, электропитание дуги, куда входят сварочный трансформатор Т1 (публикации о таком см. в № 8'92 и 1'96), с диодным мостом VD1-VD4 и дросселем L1, а также тиристорный регулятор напряжения (см.

№ 1'2000). Напряжение на первичной обмотке Т1, а значит и на самой дуге, задается с помощью резистора R5.

Последний образует вместе с С1 и С2 фазосдвигающие цепочки, от которых и поступают сигналы управления тиристорами VS1 и VS2.

Схема электрическая

а – дроссель; б – сварочный трансформатор; в – выпрямитель;
1 – магнитопроводы; 2 – текстолит (у трансформатора – изоляционная лента); 3 – провод или шина; 4 – диод ВЛ200 (2 шт.); 5 – диод В200 (2 шт.); 6 – секция из сдвоенных радиаторов (2 шт.); 7 – шпилька с гайками и шайбами (4 компл.)

Особенность используемого здесь схемного решения такова, что каждый из тиристоров работоспособен лишь при наличии соответствующего полупериода сетевого напряжения анода. Причем открываются эти управляемые полупроводниковые приборы на время, регулируемое электрическими параметрами фазосдвигающих цепочек.

Сварочный трансформатор Т1 ничем не отличается от своих прототипов. По сути, это хорошо всем знакомый преобразователь сетевого 220-вольтного напряжения переменного тока в пониженное, 56-вольтное, выполненный на статоре от сгоревшего электродвигателя. Сечение тороидального магнитопровода, образующегося после удаления перемычек пазов у заготовки, составляет в авторском варианте 40 см2.

Как показывает практика, первичная обмотка сварочного трансформатора для ЭСПА должна содержать 220 витков медного провода диаметром 1,9 мм, лучше в стеклотканевой изоляции. Ну а во вторичной достаточно иметь, соответственно, 56 витков многожильного кабеля или шины сечением (по меди!) 60 мм2.

Диоды выпрямительного моста рассчитаны на прямой ток не менее 100 А. В целях лучшего охлаждения каждый из них снабжается радиатором, площадь теплоотдачи которого составляет 200 см2.

Очень хорош, например, мост, состоящий из двух групп мощных разнополярных вентилей В200 и ВЛ200, конструктивное исполнение которых («анодный» либо, наоборот, «катодный» отвод тепла и, соответственно, зелёный или малиновый корпуса) позволяет легко объединять их в компактный выпрямительный блок с «плюсовой» и «минусовой» половинами моста. Однородные группы скрепляются шпильками М8, а между разнородными устанавливается резиновая прокладка с двумя симметричными секциями радиаторов. Обстоятельный материал о таком техническом решении был опубликован в журнале «Моделист-конструктор» № 5 за 1997 год.

Дроссель L1 служит для надежного поджигания дуги. Магнитопроводом в данном случае служит сердечник от силового трансформатора телевизора 3-го поколения («Темп-738») или аналогичный сечением 15-20 см2.

Базовый «силовик» разбирается, с него снимаются все обмотки. Между половинами заготовки-сердечника помещаются пластины из текстолита толщиной 2 мм. Получающийся с зазором магнитопровод обматывается двумя слоями киперной ленты, поверх которой размещается обмотка, состоящая из 30 витков изолированной медной жилы или проводного жгута сечением 20 мм2.

Блок питания электродвигателя М1 подающего механизма и пневмоклапана К2 собирается по схеме параметрического стабилизатора.

Трансформатор Т2 понижает сетевое напряжение до 15 В, которое после выпрямления диодным мостом VD5-VD8 сглаживается конденсатором С3 и подается на VT2, служащий регулирующим элементом.

С помощью резистора R7 задается выходное напряжение стабилизатора, а значит, и скорость вращения электродвигателя М1.

При нажатии на кнопку SB2 срабатывает реле К1. Оно, в свою очередь, замыкает цепь питания электродвигателя и пневмоклапана, а диод VD13 защищает контакты К1.1 от обгорания.

В качестве К1 используется реле включения дальнего света фар. Пневмоклапан К2 от системы ЭПХХ автомобиля ВАЗ-2107.

В роли Т2 приемлем любой, в том числе и самодельный, понижающий трансформатор с напряжением во вторичной обмотке 15-20 В и током 10 А. Конденсаторы и резисторы – распространённые, указанных на схеме номиналов.

Исключением может служить лишь R6, сопротивление которого находят по закону Ома, где напряжение U = Uc3 – 18 (В), а ток I = 0,01 (А).

Сварочная горелка служит для подачи «электродной» проволоки, дугового напряжения и углекислого газа к месту сварки. Канал для сварочной проволоки – из оболочки 1,2-мм тросика привода спидометра. В один его конец впаивается медью трубка-направляющая с наружной резьбой М4 на конце, а другой впаивается в канал горелки.

Механизм подачи проволоки

1 – уголковое основание (Ст3, лист s3); 2,10 – ведущий и ведомый ролики подачи проволоки (сталь 35, после изготовления – закалить); 3 – втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 – выходной вал редуктора привода (от стеклоочистителя автомашины ГАЗ-69, доработанный); 5 – кронштейн под направляющие проволоки (2 шт.

); 6 – направляющая-втулка с контргайками (2 компл.); 7 – сварочная проволока; 8 – ось обоймы (болт М5); 9 – прижимная планка ведомого ролика; 11 – прижимная пружина; 12 – кронштейн прижимной пружины с двумя винтами М3 (2 компл.); 13 – обойма ведомого ролика; 14 – ось ведомого ролика (болт М5); 15 – шайба (2 шт.

); 16 – дистанционная втулка

Кнопка SB2 устанавливается на П-образный кронштейн, который припаивается медью к каналу горелки. С использованием медного припоя подсоединяется (или даже прикручивается) не показанный на рисунке силовой кабель сечением 20 мм2, идущий от дросселя L1. Впаивается и медная трубка с надетым на неё шлангом для подачи углекислого газа.

Текстолитовый корпус горелки имеет разборную, не показанную на рисунке конструкцию. Все шланги и кабели собираются в жгуты и скрепляются по месту четырьмя-пятью облегченными бандажами.

Чертежи сварочной горелки

1 – направляющая; 2 – канал для сварочной проволоки (оболочка тросика привода спидометра L1200); 3 – канал-основание горелки (медь); 4 – трубка-инжектор (медь); 5 – резиновый шланг подачи углекислого газа; 6 – подводка к катушке реле (гибкий монтажный провод МГШВ-2.5); 7 – кнопочный выключатель КМ 1-1; 8 – П-образный кронштейн; 9 – стопорный винт М3; 10 – латунная гайка М3; 11 – асбестовая шайба-заглушка; 12 – втулка-насадка; 13 – кожух (латунная труба 30×2, L60); 14 – медный наконечник

Для подающего механизма использован двигатель с редуктором от привода стеклоочистителя ГАЗ-69. Выходной вал редуктора укорочен до 25 мм и на конце нарезана резьба М5 лев., необходимая для самозатягивания ведущего ролика при подаче проволоки. Ведомый же ролик свободно вращается на оси диаметром 5 мм, проходящей через планки и прочно затянутой гайкой рамку, образованную обоймой и планкой.

С лицевой стороны у обоих роликов на ширине 5 мм нарезаются зубья, которые входят в зацепление друг с другом при работе механизма. Количество и модуль зубьев могут быть любыми (в данном случае z = 15; m = 2 мм). А с тыльной стороны у обоих выполняется накатка на ширине 10 мм для лучшего зацепления сварочной проволоки. Разумеется, такие ролики после их изготовления необходимо закаливать.

Рамка ведомого ролика с одного конца крепится на оси, проходящей через кронштейн и втулку, и затягивается гайкой. Толщина втулки подбирается при регулировке механизма так, чтобы на обоих роликах совпали зубья.

На другом конце рамки натягивается пружина, с помощью которой сварочная проволока зажимается между роликами.

Высота кронштейнов под направляющие сварочной проволоки подбирается так, чтобы она проходила посередине накатанной поверхности роликов.

Подающий механизм, пневмоклапан, выключатель SB1, резисторы R5 и R7 закреплены на текстолитовой пластине толщиной 6 мм, которая является крышкой ящика, в котором размещается электронная часть ЭСПА. На боковых стенках и в днище ящика сверлятся вентиляционные отверстия. Катушка со сварочной проволокой закрепляется хомутом на тонвале от проигрывателя.

Тонвал размещается на расстоянии 200 мм от подающего механизма так, чтобы при половинном остатке проволоки она при работе находилась на одной оси с направляющими.

Перед работой направляющие нужно подвести как можно ближе к роликам и затянуть гайками. Затем пропустить сварочную проволоку через направляющие, механизм, горелку и наконечник. Наконечник надо ввернуть в канал горелки и надеть защитный кожух, который необходимо поджать винтом.

Подключив шланг от углекислотного баллона с редуктором к пневмоклапану, требуется установить с помощью редуктора давление газа около 1,5 атм.

После включения питания остается лишь отрегулировать резистором R7 скорость подачи проволоки (а с помощью R5 – требуемое напряжение) и приступать к сварке.

ЭСПА может работать с проволокой диаметром 0,8-1,2 мм, требуется только менять диаметр отверстия наконечника и регулировать напряжение на дуге. Сварку лучше всего производить «углом назад» (имеется в виду угол между швом и горелкой), при этом получается стабильная дуга и качественный шов.

Однако следует учитывать и особенности.

Читайте также:  Сверлильный станок 2н135: назначение, принцип действия, характеристики

При сварке нахлесточных соединений горелку желательно направлять под углом 55-60° к плоскости листов, а при сварке тавровых соединений с вертикальным расположением стенки – под углом 45-50° к нижней стенке.

Вылет проволоки (расстояние от плоскости шва до наконечника) при сварке следует устанавливать в диапазоне 5-15 мм для проволоки диаметром 0,5-0,8 мм и 8-18 мм, когда сварочная проволока толще.

Уменьшение вылета грозит быстрым загрязнением горелки брызгами металла и усложнением наблюдения за процессом сварки Вместе с тем, при таком режиме работы лучше возбуждается дуга и повышается ее стабильность.

Работать с ЭСПА необходимо в костюме сварщика, имея на руках защитные рукавицы, а на лице – маску со светофильтром, соответствующим току сварки. Причем, если Iсв составляет 15-30 А, следует пользоваться светофильтром С3, С4 желательно применять при 30-60 А.

При большем токе сварки можно рекомендовать С5. а то и сверхуплотнённые светофильтры (С6 или С7), учитывая, что максимальное значение Iсв у ЭСПА порядка 120 А. Необходимо также помнить о неукоснительности соблюдения правил электро- и пожарной безопасности.

М.КОСТИН, г. Пенза
Моделист-конструктор 2002 №9

Источник: http://radio-uchebnik.ru/shem/39-elektrosvarka/630-samodelnyj-svarochnyj-poluavtomat

Самодельный сварочный полуавтомат своими руками

Главная » Статьи » Самодельный сварочный полуавтомат своими руками

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.

Существуют инверторы для:

  • 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;

Схема инвертора:

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.

Схема самодельного устройства:

Электрическая схема устройства предусматривает факт, что тип сваривания сильно влияет на прогрессивную работоспособность аппаратов в целом.

Электрическая схема самодельного устройства:

Полуавтомат своими руками — подробное видео

Созданный план

Любая схема самодельного устройства предусматривает отдельную последовательность работы:

  • На начальном уровне необходимо обеспечить подготовительную продувку системы. Она будет воспринимать последующую подачу газа;
  • Затем необходимо запустить источник питания дуги;
  • Подать проволоку;
  • Только после выполнения всех действий начнется движение инвертора с заданной скоростью.
  • На окончательном этапе следует обеспечить защиту шва и заварку кратера;

Пример реализации самодельного устройства:

Самодельный аппарат должен работать по принципу преобразования токов высокой частоты. В таком случае преобразование ЭДС исключается. Благодаря этому Устройство можно значительно уменьшить в габаритах и в весе. Но чтобы провести качественный ремонт устройства, необходимо разбираться в электротехнике.

Рассказ про самодельный полуавтомат

Подготовка трансформатора

Свое внимание необходимо уделить подающему механизму. При помощи данного устройства должна происходить подача электродной проволоки. Из-за того, что данный механизм ломается чаще всего, следует сделать качественные расчеты.

Важно учесть, что увеличение силы тока в большинстве случаев приводит к возгоранию электрода. При этом происходит сильное повреждение изделия. Но если ток очень слабый, то сделать полноценный агрегат не получится. Полученный сварной шов будет ненадежен.

Поэтому на данном этапе подготовки необходимо правильно выполнить все расчеты.

Источник питания

Ремонт или изготовление конструкции включает в себя источник питания. Таким устройством может служить выпрямитель, инвертор или трансформатор. Именно данная деталь влияет на объем и стоимость сварочника. Наиболее профессиональными и качественными устройствами принято считать инверторные источники питания.

Схема блока питания:

Плата управления

Для создания инвертора необходима специальная плата управления. На данном устройстве должны быть вмонтированы узлы аппарата:

  • Задающий генератор, включающий в себя трансформатор гальванической развязки;
  • Узел, при помощи которого управляется реле;
  • Блоки обратной связи, отвечающие за сетевое напряжение и подающий ток;
  • Блок термозащиты;
  • Блок «антистик»;

Печатная плата блока управления:

Выбор корпуса

Перед сборкой агрегата нужно подобрать корпус. Можно выбрать короб или ящик с подходящими габаритами. Рекомендовано выбирать пластик или тонкий листовой материал. В корпус всонтируются трансформаторы, которые соединяются с вторичными и первичными бобинами.

Совмещение катушек

Первичные обмотки выполняются по параллельной схеме. Вторичные бобины подключаются по последовательной. По подобной схеме устройство способно принимать ток величиной до 60 А. При этом выходное напряжение будет равно 40 В. Данные характеристики отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях.

Система охлаждения

Во время непрерывной работы самодельный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому такому устройству необходима специальная система охлаждения.

Самым простым методом создания охлаждения является установка вентиляторов. Данные устройства необходимо прикрепить по бокам корпуса. Вентиляторы должны быть установлены напротив трансформаторного устройства.

Прикрепляются механизмы таким образом, чтобы они могли работать на вытяжку.

Охлаждение, которое будет использоваться в самодельном устройстве, можно вынуть из устаревшей компьютерной техники. Для того, чтобы сделать не только удаление теплого воздуха, но и подачу свежего кислорода – в корпусе механизма высверливают 20-50 отверстий. Диаметр таких отверстий должен соответствовать диаметру сверла и быть не менее 5 мм.

Ремонт/доработка устройства скорости подачи электродной проволоки

Инверторы считаются надежными устройствами. Но при небрежном уходе устройства могут выйти из строя. Аппаратам может потребоваться ремонт.

В большинстве случаев главной причиной является поломка регулятора. При возникновении первых проблем, поломка сказывается на дальнейшей работе устройства.

Поэтому чтобы избежать будущий ремонт, следует как можно больше уделить времени на качественную сборку устройства.

Схема агрегата включает в себя прижимной ролик. Он оснащен специальным регулятором уровня прижима проволоки. Также в агрегате присутствует ролик подачи проволоки, в котором есть два небольших углубления. Из них должна выходить сварочная проволока. Разрешено использование проволоки диаметром до 1 мм. Сразу после регулятора находится соленоид, который контролирует подачу газа.

Регулятор считается крупным элементом. Он фиксируется при помощи небольших болтов. Поэтому крепление является крайне ненадежным. Агрегат может перекашиваться, что может привести к сбою в работе. Именно из-за этой причины устройство часто ломается и требует дополнительный ремонт.

Дроссель своими руками

Для того, чтобы сделать дроссель, понадобится трансформатор, эмальпровод с диаметром более 1,5 мм. Между слоями наматывается изоляция. При помощи алюминиевой шины с габаритами не менее 2,5х4,5 мм, наматываются 24 витка. Оставшиеся концы шины остаются по 30 см.

Сердечник прокладывается при помощи кусочков текстолита с зазором минимум 1 мм. Также разрешено наматывать дроссель на железе от старого лампового цветного телевизора. Но на такое устройство можно поставить только одну катушку. Такое устройство может стабилизировать сварочный ток.

Готовое изделие должно выдавать минимум 24 В при токе 6 А.

Сварочная горелка

Данное устройство предназначено для подачи электродной проволоки, углекислого газа и дугового напряжения к необходимому участку сварки. Назначением устройства является замыкание цепи, которое обеспечивает подачу сварочной проволоки к защитному газу.

Сварочная горелка:

Для наибольшего качественного эффекта рекомендуется приобретать готовый пистолет. В комплекте вместе с устройством должны быть рукава для подачи сварочной проволоки и защитного газа.

Баллон

Баллон рекомендовано покупать стандартного типа. Если применять углекислоту, то разрешено использование баллона огнетушителя. Предварительно с устройства снимают рупор. Для установки редуктора необходим специальный переходник, так как резьба баллона не соответствует горловине огнетушителя. Для перемещения баллонов понадобится тележка.

Тележка

Тележка может быть выполнена самостоятельно. Также разрешено использование готовых конструкций. Можно изготовить одноуровневые, двухуровневые и трехуровневые изделия. Для удобства на верхнем уровне хранят инструменты и материалы, которые будут нужны для работы. Для удобного перемещения тележка включается в себя колесики диаметром не менее 5 см.

Самодельная тележка с нескольких вариациях:

Режимы сваривания в углекислом газе:

От обычного устройства полуавтомат отличается механизмом подачи проволоки. Поэтому такой агрегат считается наиболее сложным устройством. Ремонт будет необходим в случае поломки подающего механизма.

Еще один полезный вариант изготовления

Переделка сварочного инвертора в полуавтомат

Чтобы сделать полуавтомат из сварочного инвертора – необходимо подвергнуть устройство некоторым манипуляциям. Аппарат обматывают медной полосой с обмоткой из термической бумаги. Важно заметить, что обыкновенный толстый провод не подойдет. Он будет очень сильно нагреваться. Система охлаждения может не справиться с поставленной нагрузкой, что приведет к сильному перегреву устройства.

Вторичная обмотка должна состоять из стрех слоев жести. Каждый слой следует тщательно изолировать. Для этого используют фторопластовую ленту. Концы обмотки необходимо сделать спаянными между собой. Такая процедура позволяет повысить проводимость токов.

Осциллограмма сварочного напряжения и тока на обратной и прямой полярности:

Любой самодельный аппарат плохо воспринимает наличие грязи и пыли. Поэтому такие устройства следует чистить минимум раз в 4-6 месяцев. Интенсивность чистки должна зависеть от количества применений. В ином случае ежегодно придется проводить ремонт устройства.

Ориентировочные режимы сварки стыковых швов при помощи полуавтомата:

Главным преимущество таких аппаратов считается маленький вес. Также есть возможность использования как переменного, так и постоянного тока. Агрегаты могут сваривать цветные металлы, а также чугун. В недостаткам относится низкий температурный интервал. Сварочный полуавтомат своими руками нельзя использовать при температуре ниже 15°С.

Поэтому для холодных регионов и для зимнего периода времени такие устройства не подойдут. В основном такие инверторы используют на улице в летний период или в помещениях. Самодельные конструкции отлично подойдут для сваривания небольших конструкций в домашних условиях.

Для профессионального сваривания и для широкого производства рекомендовано покупать готовые инверторы.

Источник: http://www.samsvar.ru/stati/samodelnyj-svarochnyj-poluavtomat-svoimi-rukami.html

Схема сварочного полуавтомата

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства, используемых при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трехфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило, здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/ м УАЗ или «Жигули».

Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана, проходя через вращающиеся ролики, поступает в шланг для подачи проволоки, на вы­ходе проволока входит в контакт с заземленным изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан.

При использовании прототипа заводского полуавтомата в них вы­явлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки. Это преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя и отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки.

Сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, что приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматика и телемеханика» Иркутского областного ЦДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских- наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе.

Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щеток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.

Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.

Читайте также:  Схема подключения электродвигателя к сети 220 вольт

В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Характеристика устройства:

  • напряжение питания, В — 12…16;
  • мощность электродвигателя, Вт — до 100;
  • время торможения, сек — 0,2;
  • время пуска, сек — 0,6;
  • регулировка
  • оборотов, % — 80;
  • ток пусковой, А — до 20.

Шаг 1. Описание схемы регулятора сварочного полуавтомата

Схема электрическая принципиальная устройства приведена на рис. 1. Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1.

Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введен конденсатор фильтра С1.

Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.

Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.

Полевой транзистор VT1 оснащен цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2.

При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, воз­никающих при искрении щеток электродвигателя, в схему введен конденсатор С2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора СЗ, С4, С5. Цепь, состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7, устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя: при зеленом свечении — вращение, при красном свечении — торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Емкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины — только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R11. Режим рекуперации — передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор.

При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора С5. Второе назначение конденсатора С5 — устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнет цепь К1.

1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора Т1 напряжением 12…15 В и ток 8…12 А, ди­одный мост VD4 выбран на двухкратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от нее.

Шаг 2. Детали схемы регулятора сварочного полуавтомата

Схема регулятора подачи про­волоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм (рис. 2), кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50*20 мм.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20…30 А и напряжением выше 200 В. Резисторы типа МЛТ 0,125; резисторы R9, R11, R12 — проволочные. Резисторы R3, R5 установить типа СП-ЗБ. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 А и напряжение 12 В, габариты у них одина­ковые и применяются в автомоби­лях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно уда­лить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431CLP иностранного производства.

Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 — штатный, на напряжение питания 12 В.

Шаг 3. Наладка схемы регулятора сварочного полуавтомата

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характер­ным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3; если этого не происходит, минимальные обороты откорректировать резистором R5 — предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора R5, двигатель должен набрать минимальные обороты.

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет.

Резистор R12 при напряже­нии источника питания 12…13 В из схемы можно исключить.
Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы.

Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60°С.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя — R3 выводится на па­нель управления вместе с индикаторами: включения HL1 и двухцвет­ного индикатора работы двигателя HL2.

Питание на диодный мост по­дается с отдельной обмотки свароч­ного трансформатора напряжением 12… 16 В. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору С6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения.

Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в винило­вой изоляции сечением 2,5…4 мм2.

Пусковая схема сварочного полуавтомата

Характеристики сварочного полуавтомата:

  • напряжение питания, В — 3 фазы * 380;
  • первичный ток фазы, А — 8…12;
  • вторичное напряжение холостого хода, В — 36…42;
  • ток холостого хода, А — 2…3;
  • напряжение холостого хода дуги, В — 56;
  • ток сварки, А — 40…120;
  • регулирование напряжения, % — ±20;
  • продолжительность включения, % — 0.

Подача проволоки в зону сварки в сварочном полуавтомате происходит с помощью механизма, состоящего из двух вращающихся в противоположных направлениях электродвигателем стальных роликов. Для снижения оборотов электродвигатель оснащен редуктором.

Из условий плавной регулировки скорости подачи проволоки, скорость вращения электродвигателя постоянного тока дополнительно изменяется полупроводниковым регулятором скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата [1]. В зону сварки также подается инертный газ — аргон, для устранения воздействия на процесс сварки кислорода воздуха.

Сетевое питание сварочного полуавтомата выполнено от однофазной или трехфазной электросети, в данной конструкции применен трехфазный трансформатор, рекомендации по питанию от однофазной сети указаны в статье.

Трехфазное питание позволяет использовать намоточный провод меньшего сечения, чем при использовании однофазного трансформатора. При эксплуатации трансформатор меньше нагревается, снижаются пульсации напряжения на выходе выпрямительного моста, не перегружается силовая линия.

Шаг 1. Работа схемы пуска сварочного полуавтомата

Коммутация подключения сило­вого трансформатора Т2 к электросети происходит симисторными ключами VS1 …VS3 (рис. 3). Выбор симисторов вместо механического пускателя позволяет устранить аварийные ситуации при поломке контактов и устраняет звук от «хлопаний» магнитной системы.
Выключатель SA1 позволяет отключить сварочный трансформатор от сети во время профилактических работ.

Использование симисторов без радиаторов приводит к их перегреву и произвольному включению сварочного полуавтомата, поэтому симисторы необходимо снабдить бюджетными радиаторами 50*50 мм.

Рекомендуется сварочный полуавтомат оснастить вентилятором с питанием 220 В, подключение его — параллельно сетевой обмотке трансформатора Т1.

Трехфазный трансформатор Т2 можно использовать готовый, на мощность 2…2,5 кВт или купить три трансформатора 220*36 В 600 ВА, используемые для освещения подвалов и металлорежущих станков, соединить их по схеме «звезда-звезда».

При изготовлении самодельного трансформатора первичные обмотки должны иметь 240 витков провода ПЭВ диаметром 1,5… 1,8 мм, с тремя отводами через 20 витков от конца обмотки. Вторичные обмотки наматываются медной или алюминиевой шиной сечением 8…10 мм2, количество провода ПВЗ — 30 витков.

Отводы на первичной обмотке позволяют регулировать сварочный ток в зависимости от напряжения электросети от 160 до 230 В.

Использование в схеме однофазного сварочного трансформатора позволяет применять внутреннюю электросеть, используемую для питания домашних электропечей с установочной мощностью до 4,5 кВт — подходящий к розетке провод выдерживает ток до 25 А, имеется заземление.

Сечение первичной и вторичной обмотки однофазного сварочного трансформатора в сравнении с трехфазным исполнением следует увеличить в 2…2,5 раза. Наличие отдельного провода заземления обязательно.

Дополнительное регулирование тока сварки производится изменением угла задержки включения симисторов. Использование сварочного полуавтомата в гаражах и дачных участках не требует особых сетевых фильтров для снижения импульсных помех. При использовании сварочного полуавтомата в бытовых условиях его следует оснастить выносным фильтром помех.

Плавное регулирование сварочного тока выполняется с помощью электронного блока на кремневом транзисторе VT1 при нажатой кнопке SA2 «Пуск» — регулировкой резистора R5 «Ток».

Подключение сварочного трансформатора Т2 к электросети выполняется кнопкой SA2 «Пуск», на­ходящейся на шланге подачи сва­рочной проволоки.

Электронная схема через оптопары открывает силовые симисторы, и напряжение электросети поступает на сетевые обмотки сварочного трансформатора.

После появления напряжения на сварочном трансформаторе включается отдельный блок подачи проволоки, открывается клапан подачи инертного газа и при касании выходящей из шланга проволокой свариваемой детали образуется электрическая дуга, начинается процесс сварки.

Трансформатор Т1 используется для питания электронной схемы пуска сварочного трансформатора.

При подаче сетевого напряжения на аноды симисторов через автоматический трехфазный автомат SA1 к линии подключается транс­форматор Т1 питания электронной схемы пуска, симисторы в это время находятся в закрытом состоянии. Выпрямленное диодным мостом VD1 напряжение вторичной обмотки трансформатора Т1 стабилизируется аналоговым стабилиза­тором DA1, для устойчивой работы схемы управления.

Конденсаторы С2, СЗ сглаживают пульсации выпрямленного напряжения питания пусковой схемы. Включение симисторов выполняется с помощью ключевого транзистора VT1 и симисторных оптопар U1.1 … U1.3.

Транзистор открывается напряжением положительной полярности с аналогового стабилизатора DA1 через кнопку «Пуск». Использование на кнопке низкого напряжения снижает вероятность поражения оператора высоким напряжением электросети, в случае нарушения изоляции проводов.

Регулятором тока R5 регулируется сварочный ток в пределах 20 В. Резистор R6 не позволяет снижать напряжение на сетевых обмотках сварочного трансформатора более 20 В, при котором резко повышается уровень помех в электросети из-за искажения синусоиды напряжения симисторами.

Симисторные оптопары U1.1…U1.3 выполняют гальваническую развязку электросети от электронной схемы управления, позволяют простым методом регулировать угол открытия симистора: чем больше ток в цепи светодиода оптопары, тем меньше угол отсечки и больше ток сварочной цепи.

Напряжение на управляющие электроды симисторов поступает с анодной цепи через симистор оптопары, ограничительный резистор и диодный мост, синхронно с напряжением фазы сети. Резисторы в цепях светодиодов оптопар защищают их от перегрузки при максимальном токе.

Измерения показали, что при пуске при максимальном сварочном токе падение напряжения на симисторах не превышало 2,5 В.

При большом разбросе крутизны включения симисторов их цепи управления полезно зашунтиро-вать на катод через сопротивление 3…5 кОм.
На один из стержней силового трансформатора намотана дополнительная обмотка для питания блока подачи проволоки напряжением переменного тока 12 В, напряжение на который должно поступать после включения сварочного трансформатора.

Вторичная цепь сварочного трансформатора подключена к трехфазному выпрямителю постоянного тока на диодах VD3…VD8. Установка мощных радиаторов не требуется. Цепи соединения диодного моста с конденсатором С5 выполнить медной шиной сечением 7*3 мм.

Дроссель L1 выполнен на железе от силового трансформатора ламповых телевизоров типа ТС-270, обмотки предварительно удаляются, а на их место наматывается обмотка сечением не ниже 2-х кратной вторичной, до заполнения.

Между половинками трансформаторного железа дросселя проложить прокладку из электрокартона.

Шаг 2. Монтаж схемы пуска сварочного полуавтомата

Пусковая схема (рис. 3) смонтирована на монтажной плате (рис. 4) размером 156*55 мм, кроме элементов: VD3…VD8, Т2, С5, SA1, R5, SA2 и L1. Эти элементы закреплены на корпусе сварочного полуавтомата. Схема не содержит элементов индикации, они входят в блок подачи проволоки: индикатор включения и индикатор подачи проволоки.

Силовые цепи выполнены изо­лированным проводом сечением 4…6 мм2, сварочные — медной или алюминиевой шиной, остальное — проводом в виниловой изоляции диаметром 2 мм.

Полярность подключения держака следует выбрать, исходя из условий сварки или наплавки при работе с металлом толщиной 0,3…0,8 мм.

Шаг 3. Наладка схемы пуска сварочного полуавтомата

Наладку пусковой схемы сварочного полуавтомата начинают с проверки напряжения 5,5 В. При нажатии кнопки «Пуск» на конденсаторе С5 напряжение холостого хода должно превышать 50 В постоянного тока, под нагрузкой — не менее 34 В.

На катодах симисторов относительно нуля сети напряжения не должно отличаться более чем на 2…5 В от напряжения на аноде, в ином случае заменить симистор или оптопару цепи управления.

При низком напряжении питающей сети переключить трансформатор на отводы низкого напряжения.

При наладке следует соблюдать технику безопасности.

Скачать печатные платы:

[attachment=8]
[attachment=9]

Источник: Радиолюбитель 7’2008

Источник: https://rukikryki.ru/electo/190-sxema-svarochnogo-poluavtomata.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector