Полуавтомат из сварочного инвертора своими руками: схема, фото, видео. Как изготовить полуавтомат из инвертора своими руками Как контролировать правильность работы оборудования

Некоторые задумываются над тем, что не стоит покупать дорогие сварочные установки, когда их можно собрать своими руками. При этом такие установки могут работать не хуже заводских и иметь достаточно хорошие качественные показатели. К тому же при поломке такого агрегата есть возможность самостоятельно и быстро устранить поломку. Но для того чтобы собрать такой прибор, следует хорошенько ознакомиться с основными принципами работы и составными элементами полусварочного автомата.

Трансформатор полусварочного автомата

В первую очередь необходимо определиться с типом сварочного полуавтомата и его мощностью. Мощность полуавтомата будет определяться работой трансформатора. Если в сварочном аппарате будут использоваться нити с диаметром в 0,8 мм, то ток, протекающий в них, может быть на уровне 160 ампер. Сделав некоторые подсчеты, принимаем решение сделать трансформатор с мощностью 3000 Ватт. После того как мощность для трансформатора будет подобрана, следует выбрать его тип. Лучше всего для такого аппарата подойдет трансформатор с тороидальным сердечником, на который и будут наматываться обмотки.

Если применять наиболее популярный Ш-образный сердечник, то полуавтомат станет значительно тяжелее, что будет являться минусом для сварочного аппарата в целом, который понадобится постоянно переносить на разные объекты. Для того чтобы сделать трансформатор с мощностью 3 киловатта, вам потребуется намотать обмотку на кольцевом магнитопроводе. Первоначально следует намотать первичную обмотку, которая начинается с напряжения в 160 B с шагом в 10 В и заканчивается на 240 В. При этом провод должен быть сечением не меньше 5 кв. мм.

После того как завершено наматывание первичной обмотки, следует поверх нее намотать и вторую, но на этот раз надо использовать проволоку с сечением 20 кв.мм. Значение напряжения на данной обмотке будет на показании в 20 В. Путем такого создания можно обеспечить 6 ступеней регулировки тока, один режим стандартной работы трансформатора и два типа пассивной работы трансформатора.

Регулировка полусварочного автомата

На сегодняшний день существует 2 вида регулировки тока по трансформатору: на первичной и вторичной обмотке. Первая — это регулировка тока на первичной обмотке, осуществляется при помощи тиристорной схемы, которая зачастую имеет множество недостатков. Одним из таких является периодическое повышение пульсации сварочного аппарата и переход фаз у такой схемы из тиристора в первичную обмотку. Регулировка тока по вторичной обмотке также имеет ряд недостатков при применении тиристорной схемы.

Для того чтобы их устранить, придется применять компенсирующие материалы, которые сделают сборку значительно дороже, да и к тому же аппарат станет значительно тяжелее. Проанализировав все эти факторы, можно прийти к выводу, что регулировку тока следует производить по первичной обмотке, а выбор схемы, которую следует применить, остается за создателем. Для обеспечения нужной регулировки по вторичной обмотке нужно установить сглаживающий дроссель, который будет сочетаться с конденсатором емкостью в 50 мФ. Эту установку следует делать вне зависимости от применяемой вами схемы, что обеспечит эффективную и бесперебойную работу сварочного автомата.

Регулировка подачи сварочной проволоки

Как и во многих других сварочных аппаратах, здесь лучше всего применять широтно-импульсную модуляцию с регуляцией обратной связи. Что дает ШИМ? Данный тип модуляции позволит нормализовать скорость проволоки, которая будет настраиваться и устанавливаться в зависимости от трения, которое создается проволокой и посадкой аппарата. При этом стоит выбор между подпиткой ШИМ-регулятора, которая может осуществляться путем отдельной намотки или же питать его от отдельного трансформатора.

При последнем варианте получится более дорогая схема, но эта разница в стоимости будет незначительной, но в то же время аппарат немного прибавит в весе, что является значительным минусом. Поэтому лучше всего применить первый вариант. Но если необходимо сваривать крайне аккуратно, на маленьком токе, то, следовательно, напряжение и ток, проходящие в проволоке, будут такие же маленькие. В случае с большим значением тока обмотка должна создавать соответствующее значение напряжения и передавать его вашему регулятору.

Тем самым дополнительная обмотка может в полной мере удовлетворить потребности потенциального пользователя в максимальном значении тока. Ознакомившись с данной теорией, можно сделать вывод, что установка дополнительного трансформатора является лишней затратой денег, а нужный режим можно всегда поддерживать дополнительной обмоткой.

Подсчеты диаметра ведущего колеса для механизма подачи сварочной проволоки

Путем практики было определено, что скорость размотки сварочной проволоки может достигать значения от 70 сантиметров до 11 метров в минуту, при диаметре самой проволоки в 0,8 мм. Придаточное значение и скорость вращения деталей нам неизвестна, поэтому следует вести подсчеты по имеющимся данным по скорости разматывания. Для этого лучше всего сделать небольшой эксперимент, после выполнения которого есть возможность определить нужное количество оборотов. Включите аппаратуру на полную мощность и подсчитайте, какое количество оборотов она делает за минуту.

Чтобы точно уловить оборот, закрепите спичку или ленту на якорь, чтобы знать, где закончился и начался круг. После того как ваши расчеты сделаны, вы можете узнать радиус по знакомой со школы формуле: 2пиR=L, где L-длина круга, то есть, если аппарат сделает 10 оборотов, необходимо поделить 11 метров на 10, и получится размотка в 1.1 метр. Это и будет длиной размотки. R — радиус якоря, его и надо подсчитать. Число «пи» должно быть известно со школы, его значение равно 3,14. Приведем пример. Если насчитали 200 оборотов, то путем расчета определяем число L=5.5 cм. Далее делаем подсчет R=5.5/3.14*2= 0.87 см. Итак, необходимый радиус будет составлять 0,87 см.

Функциональность полусварочного автомата

Лучше всего делать его с минимальным набором функций, такими как:

1. Первоначальная подача углекислого газа в трубку, что позволит сначала наполнить трубку газом и лишь потом подводить искру.
2. После того как нажали кнопку, следует подождать около 2 секунд, после чего автоматически включается подача проволоки.
3. Одновременное отключение тока с подачей проволоки, когда отпускаете кнопку управления.
4. После всего проделанного выше необходимо с задержкой в 2 секунды прекратить подачу газа. Это делается для того, чтобы не позволить окислиться металлу после остывания.

Для того чтобы собрать двигатель подачи сварочной проволоки, можно применить редуктор стеклоочистителя от многих отечественных автомобилей. При этом не забывайте о том, что минимальное количество проволоки, которое должно выматываться за минуту, составляет 70 сантиметров, а максимальное — 11 метров. Этими значениями необходимо руководствоваться при выборе якоря для выматывания проволоки.

Клапан для подачи газа лучше всего выбрать среди механизмов подачи воды все из тех же отечественных автомобилей. Но очень важно следить за тем, чтобы данный клапан по истечении некоторого времени не начал пускать утечку, что очень опасно. Если выберете все верно и правильно, аппарат при нормальном режиме работы сможет прослужить около 3 лет, при этом не надо будет много раз ремонтировать его, так как он достаточно надежен.

Сварочный полуавтомат: схема

Схема сварочного полуавтомата обеспечивает все пункты функциональности и сделает сварочный полуавтомат очень удобным в работе. Для того чтобы установить ручной режим, реле переключателя SB1 должно быть замкнутым. После того как нажали на кнопку управления SA1, задействуете переключатель К2, который при помощи своих связей К2.1 и К2.3 включит первый и третий ключ.

Далее первый ключ задействует подачу углекислого газа, при этом ключ К1.2 начинает включать цепи питания сварочного полуавтомата, а К1.3 — полностью выключает тормоз двигателя. При этом во время этого процесса реле К3 начинает проводить процесс взаимодействия со своими контактами К3.1, который своим действием отключает цепь питания двигателя, а К3.2 разгибает К5. К5 в разомкнутом состоянии обеспечивает задержку включения аппарата на две секунды, которые нужно подобрать при помощи резистора R2. Все данные действия происходят с выключенным двигателем, и лишь газ подается в трубку. После всего этого второй конденсатор своим импульсом отключает второй ключ, который служит для задержки подачи тока сварки. После чего и начинается сам процесс сварки. Обратный процесс при отпускании SB1 аналогичен первому, при этом обеспечивается задержка в 2 секунды на отключение подачи газа сварочного полуавтомата.

Обеспечение автоматического режима сварочного полуавтомата

Для начала следует ознакомиться, для чего же нужен автоматический режим. Например, необходимо приварить прямоугольный пласт металлического сплава, при этом работа должна быть идеально ровной и симметричной. Если будете использовать ручной режим, то пластина по краям будет иметь шов с различной толщиной. Это вызовет дополнительные сложности, так как будет необходимо выравнивать его до нужного размера.

Если использовать автоматический режим, то тут возможности немного возрастают. Для этого необходимо настроить время сварки и силу тока, после чего попробуйте свою сварку на каком-либо ненужном объекте. После проверки можно удостовериться, что шов подходит для сварки конструкции. После снова включаем нужный режим и начинаем сварку вашего металлического листа.

При включении автоматического режима задействуете все ту же кнопку SA1, которая будет проводить все процессы подобно ручной сварке, с одним только несоответствием, что для ввода в работу потребуется не удерживать данную кнопку, а все включение будет обеспечиваться цепочкой С1R1. На полную работоспособность такого режима потребуется от 1 до 10 секунд. Работа данного режима очень проста, для этого необходимо нажимать кнопку управления, после чего включается сварка.

После того как время, заданное резистором R1, будет пройдено, сварочный аппарат сам выключит пламя.

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства используемые при ремонте кузовов автомобилей.

При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трёхфазного 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 заземлённым 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: преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя; отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки – сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, это приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматики и телемеханики» Иркутского областного Центра ДТТ 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.

Характеристики устройства:

2. Мощность электродвигателя – до 100 ватт.

3. Время торможения 0,2 сек.

4. Время пуска 0,6 сек.

5. Регулировка оборотов 80 %.

6. Ток пусковой до 20 ампер.

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 щёток 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.

В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

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 введён конденсатор фильтра C1.

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 оснащён 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 щёток электродвигателя, в схему введен конденсатор C2.

К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора С3,С4, С5. Цепь состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7 устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя, при зелёном свечении – вращение, при красном свечении – торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Ёмкость 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 R8. 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 C5. Второе назначение конденсатора С5 – устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнёт цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора T1 напряжением 12-15 вольт и ток 8-12 ампер, диодный мост VD4 выбран на 2х-кратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от неё.

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

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20-30 Ампер и напряжением выше 200 Вольт. Резисторы типа МЛТ 0,125, R9,R11,R12 – проволочные. Резистор R3,R5 установить типа СП-3 Б. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 Ампер и напряжение 12 Вольт, 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 TL431 CLP иностранного производства.

Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 – штатный, на напряжение питания 12 вольт.

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 К5, 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 Вольт 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 градусов Цельсия.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя – R3 выводится на панель управления вместе с индикаторами: включения HL1 и двуцветного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост подается с отдельной обмотки сварочного трансформатора напряжением 12-16 вольт. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору C6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в виниловой изоляции сечением 2,5-4 мм.кв.

Сварочный полуавтомат – это функциональное устройство, которое можно приобрести готовым или сделать из . Следует отметить, что изготовление полуавтоматического аппарата из инверторного устройства – задача не из простых, но при желании ее можно решить. Тем, кто поставит перед собой такую цель, следует хорошо изучить принцип работы полуавтомата, посмотреть тематические фото и видео, подготовить все необходимое оборудование и комплектующие.

Что потребуется для переделки инвертора в полуавтомат

Чтобы переделать инвертор, изготовив из него функциональный сварочный полуавтомат, вы должны найти следующее оборудование и дополнительные комплектующие:

• инверторный аппарат, способный формировать сварочный ток силой 150 А;
• механизм, который будет отвечать за подачу сварочной проволоки;
• основной рабочий элемент – горелку;
• шланг, через который будет подаваться сварочная проволока;
• шланг для подачи защитного газа в зону выполнения сварки;
• катушку со сварочной проволокой (такую катушку необходимо будет подвергнуть некоторым переделкам);
• электронный блок, управляющий работой вашего самодельного полуавтомата.

Отдельное внимание надо посвятить переделке подающего устройства, за счет которого в зону сварки подается сварочная проволока, передвигающаяся по гибкому шлангу. Чтобы сварной шов получался качественным, надежным и аккуратным, скорость подачи проволоки по гибкому шлангу должна соответствовать скорости ее расплавления.

Поскольку при сварке с использованием полуавтомата может применяться проволока из разных материалов и различного диаметра, скорость ее подачи должна регулироваться. Именно такую функцию – регулирование скорости подачи сварочной проволоки – как раз и должен выполнять подающий механизм полуавтомата.

Внутренняя компоновка Катушка для проволоки Механизм подачи проволоки (вид 1)
Механизм подачи проволоки (вид 2) Крепление сварочного рукава к механизму подачи Конструкция самодельной горелки

Самыми распространенными диаметрами проволоки, применяемой при сварке полуавтоматом, являются 0,8; 1; 1,2 и 1,6 мм. Проволоку перед выполнением сварки наматывают на специальные катушки, которые являются приставками полуавтоматических аппаратов, закрепляемыми на них при помощи несложных конструктивных элементов. В процессе выполнения сварки проволока подается автоматически, что значительно сокращает время, затрачиваемое на такую технологическую операцию, упрощает ее и делает более эффективной.

Основным элементом электронной схемы блока управления полуавтомата является микроконтроллер, который отвечает за регулирование и стабилизацию сварочного тока. Именно от данного элемента электронной схемы сварочного полуавтомата зависят параметры рабочего тока и возможность их регулирования.

Как переделать инверторный трансформатор

Для того чтобы инвертор можно было использовать для самодельного полуавтомата, его трансформатор необходимо подвергнуть некоторым переделкам. Выполнить такую переделку своими руками несложно, надо только придерживаться определенных правил.

Чтобы привести характеристики инверторного трансформатора в соответствие с теми, которые необходимы для полуавтомата, следует обмотать его медной полосой, на которую нанесена обмотка из термобумаги. Нужно иметь в виду, что для этих целей нельзя использовать обычный толстый провод, который будет сильно нагреваться.

Вторичную обмотку инверторного трансформатора также необходимо переделать. Для этого надо сделать следующее: намотать обмотку, состоящую из трех слоев жести, каждый из которых необходимо изолировать при помощи фторопластовой ленты; концы уже имеющейся обмотки и сделанной своими руками спаять между собой, что позволит повысить проводимость токов.

Конструктивная , используемого для его включения в сварочный полуавтомат, должна обязательно предусматривать наличие вентилятора, который необходим для эффективного охлаждения устройства.

Настройка инвертора, используемого для полуавтоматической сварки

Если вы решили сделать своими руками сварочный полуавтомат, используя для этого инвертор, необходимо предварительно обесточить данное оборудование. Чтобы такое устройство не перегревалось, следует разместить его выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи на радиаторах.

Кроме того, в той части корпуса инвертора, где располагается радиатор, нагревающийся сильнее, лучше всего смонтировать термодатчик, который будет отвечать за отключение аппарата в том случае, если он перегреется.

После того как все вышеперечисленные процедуры выполнены, можно соединить силовую часть устройства с его блоком управления и подключить его к электрической сети. Когда индикатор подключения к сети загорится, к выходам инвертора следует подключить осциллограф. С помощью этого прибора надо найти электрические импульсы частотой 40–50 кГц. Время между формированием таких импульсов должно составлять 1,5 мкс, что регулируется изменением величины напряжения, поступающего на вход устройства.

Необходимо также проверить, чтобы импульсы, отражающиеся на экране осциллографа, имели прямоугольную форму, а их фронт составлял не более 500 нс. Если все проверяемые параметры соответствуют требуемым значениям, то можно подключать инвертор к электрической сети. Ток, поступающий от выхода полуавтомата, должен иметь силу не менее 120 А. Если величина силы тока меньше, это может означать то, что в провода оборудования подается напряжение, величина которого не превышает 100 В. При возникновении такой ситуации необходимо сделать следующее: протестировать оборудование путем изменения силы тока (при этом надо постоянно контролировать напряжение на конденсаторе). Кроме того, следует постоянно контролировать температуру внутри устройства.

После того как полуавтомат протестирован, необходимо проверить его под нагрузкой. Чтобы сделать такую проверку, к сварочным проводам подключают реостат, сопротивление которого составляет не меньше 0,5 Ом. Такой реостат должен выдерживать ток силой 60 А. Сила тока, который в такой ситуации поступает на сварочную горелку, контролируется при помощи амперметра. Если сила тока при использовании нагрузочного реостата не соответствует требуемым параметрам, то величину сопротивления данного устройства подбирают эмпирическим путем.

Как использовать сварочный инвертор

После запуска полуавтомата, который вы собрали своими руками, на индикаторе инвертора должно высветиться значение силы тока, равное 120 А. Если все сделать правильно, то так оно и произойдет. Однако на индикаторе инвертора могут высветиться восьмерки. Причиной этого чаще всего является недостаточное напряжение в сварочных проводах. Лучше сразу найти причину такой неисправности и оперативно устранить ее.

Если же все сделано правильно, то индикатор корректно покажет силу сварочного тока, регулируемого при помощи специальных кнопок. Интервал регулировки рабочего тока, который обеспечивают , находится в пределах 20–160 А.

Как контролировать правильность работы оборудования

Чтобы сварочный полуавтомат, который вы собрали своими руками, служил вам длительное время, лучше постоянно контролировать температурный режим работы инвертора. Для осуществления такого контроля необходимо нажать одновременно две кнопки, после чего температура самого горячего радиатора инвертора будет выводиться на индикатор. Нормальной рабочей температурой считается та, значение которой не превышает 75 градусов Цельсия.

Если данное значение будет превышено, то, кроме информации, выводимой на индикатор, инвертор начнет издавать прерывистый звуковой сигнал, на что следует сразу же обратить внимание. В этом случае (а также при поломке или замыкании термодатчика) электронная схема устройства автоматически снизит рабочий ток до значения 20А, а звуковой сигнал будет издаваться до тех пор, пока оборудование не придет в норму. Кроме того, о неисправности оборудования, сделанного своими руками, может свидетельствовать код ошибки (Err), высвечиваемый на индикаторе инвертора.

У хорошего хозяина в обязательном порядке должен быть сварочный полуавтомат, особенно у владельцев машин и частной собственности. С ним всегда можно мелкие работы сделать самому. Если необходимо подварить деталь машины, изготовить теплицу или создать какую-то металлическую конструкцию, то такое устройство станет незаменимым помощником в личном хозяйстве. Тут возникает дилемма: купить или изготовить самому. Если в наличии есть инвертор, то проще сделать самому. Обойдется это намного дешевле, чем покупка в торговой сети. Правда, понадобятся хотя бы базовые знания по основам электроники, наличие необходимого инструмента и желание.

Создание полуавтомата из инвертора своими руками

Строение

Инвертор переделать в сварочный полуавтомат для сварки тонкой стали (низколегированной и коррозионностойкой) и алюминиевых сплавов своими руками не сложно. Необходимо только хорошо разобраться в тонкостях предстоящей работы и вникнуть в нюансы изготовления. Инвертор – это устройство, служащее для понижения электрического напряжения до необходимого уровня для питания сварочной дуги.

Суть процесса сваривания полуавтоматом в среде защитного газа заключается в следующем. Электродная проволока с постоянной скоростью подается в зону горения дуги. В эту же область подается защитный газ. Чаще всего – углекислый. Это гарантирует получение качественного шва, который по прочности не уступает соединяемому металлу, при этом в соединении отсутствуют шлаки, так как сварочная ванна защищена от негативного влияния компонентов воздуха (кислорода и азота) защитным газом.

В комплект такого полуавтомата должны входить следующие элементы:

• источник тока;
• блок управления процессом сварки;
• механизм подачи проволоки;
• рукав для подачи защитного газа;
• баллон углекислотный;
• пистолет-горелка:
• катушка с проволокой.

Устройство сварочного поста

Принцип работы

При подключении устройства к эл. сети происходит преобразование переменного тока в постоянный. Для этого необходим специальный электронный модуль, высокочастотный трансформатор и выпрямители.

Для качественного проведения сварочных работ необходимо, чтобы у будущего устройства такие параметры, как напряжение, сила тока и скорость подачи сварочной проволоки находились в определенном равновесии. Этому способствует применение источника питания дуги, имеющего жесткую вольт-амперную характеристику. Длину дуги определяет жестко заданное напряжение. Скорость подачи проволоки регулирует сварочный ток. Это необходимо помнить, чтобы добиться от устройства лучших результатов сваривания.

Проще всего воспользоваться принципиальной схемой от Саныча, который давно изготовил такой полуавтомат из инвертора и успешно пользуется им. Ее можно найти на просторах интернета. Многие домашние умельцы не только изготовили сварочный полуавтомат своими руками по этой схеме, но и усовершенствовали ее. Вот первоначальный источник:

Схема сварочного полуавтомата от Саныча

Полуавтомат Саныча

Для изготовления трансформатора Саныч использовал 4 сердечника от ТС-720. Первичную обмотку намотал медным проводом Ø 1,2 мм (кол-во витков 180+25+25+25+25), для вторичной обмотки использовал шину 8 мм 2 (кол-во витков 35+35). Выпрямитель собрал по двухполупериодной схеме. Для переключателя выбрал галетник спаренный. Диоды установил на радиатор, чтобы в процессе работы они не перегревались. Конденсатор поместил в устройство емкостью 30000 мкф. Дроссель фильтра выполнил на сердечнике от ТС-180. Силовая часть включается в работу с помощью контактора ТКД511-ДОД. Трансформатор питания установлен ТС-40, перемотанный на напряжение 15В. Ролик протяжного механизма в этом полуавтомате имеет Ø 26 мм. В нем имеется направляющая канавка глубиной 1 мм и шириной 0,5 мм. Схема регулятора работает от напряжения 6В. Его достаточно, чтобы обеспечивалась оптимальная подача сварочной проволоки

Как ее совершенствовали другие умельцы, можно прочитать сообщения на различных форумах, посвященных этому вопросу и вникнуть в нюансы изготовления.

Настройка инвертора

Для обеспечения качественной работы полуавтомата при небольших габаритах, лучше всего использовать трансформаторы тороидального типа. У них самый высокий коэффициент полезного действия.

Трансформатор для работы инвертора подготавливают следующим образом: его необходимо обмотать медной полосой (шириной 40 мм, толщиной 30 мм), защищенной термобумагой, необходимой длины. Вторичная обмотка выполняется из 3 слоев жести, изолированных друг от друга. Для этого можно воспользоваться фторопластовой лентой. Концы вторичной обмотки на выходе необходимо спаять. Чтобы такой трансформатор работал бесперебойно и при этом не перегревался, необходимо установить вентилятор.

Схема намотки трансформатора

Работы по настройке инвертора начинаются с обесточивания силовой части. Выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи должны иметь радиаторы для охлаждения. Там, где расположен радиатор, который наиболее нагревается в процессе работы, необходимо предусмотреть термодатчик (его показания в процессе работы не должны превышать 75 0 С). После этих изменений силовую часть подключают к блоку управления. При включении в эл. сеть должен загореться индикатор. С помощью осциллографа необходимо проверить импульсы. Они должны быть прямоугольными.

Частота их следования должна быть в интервале 40 ÷ 50 кГц, и они должны иметь временный интервал 1,5 мкс (время корректируется путем изменения входного напряжения). Индикатор должен показывать не менее 120А. Не лишней будет поверка устройства под нагрузкой. Это выполняется путем включения нагрузочного реостата 0,5 Ом в сварочные провода. Он должен выдерживать ток в 60А. Проверяется это с помощью вольтметра.

Правильно собранный инвертор при выполнении сварочных работ дает возможность регулировать ток в широком диапазоне: от 20 до 160А, а выбор силы рабочего тока зависит от металла, который необходимо сварить.

Для изготовления инвертора собственными руками можно взять компьютерный блок, который должен быть в рабочем состоянии. Корпус необходимо усилить, добавив ребра жесткости. В нем монтируется электронная часть, выполненная по схеме Саныча.

Подача проволоки

Чаще всего в таких самодельных полуавтоматах предусматривают возможность подачи сварочной проволоки Ø 0,8; 1,0; 1,2 и 1,6 мм. Скорость подачи ее должна регулироваться. Подающий механизм вместе со сварочной горелкой можно купить в торговой сети. При желании и наличии необходимых деталей его вполне можно сделать своими руками. Смекалистые новаторы для этого используют электродвигатель от дворников автомобиля, 2 подшипника, 2 пластины и ролик Ø 25 мм. Ролик устанавливается на вал электродвигателя. На пластины закрепляются подшипники. Они прижимаются к ролику. Сжатие осуществляется с помощью пружины. Проволока, проходя по специальным направляющим между подшипниками и роликом, протягивается.

Все составляющие механизма устанавливают на пластине толщиной не менее 8-10 мм, изготовленной из текстолита, при этом проволока должна выходить в том месте, где установлен разъем, соединяющий со сварочным рукавом. Здесь же устанавливается катушка с необходимыми Ø и маркой проволоки.

Протяжной механизм в сборе

Самодельную горелку можно изготовить и собственными руками, воспользовавшись рисунком ниже, где ее составные части показаны наглядно в разобранном виде. Ее назначение – замыкать цепь, обеспечивать подачу защитного газа и сварочной проволоки.

Устройство самодельной горелки

Однако те, кто желает быстрее изготовить полуавтомат, могут купить готовый пистолет в торговой сети вместе с рукавами для подачи защитного газа и сварочной проволоки.

Баллон

Для подачи в зону горения сварочной дуги защитного газа лучше всего приобрести баллон стандартного типа. Если использовать в качестве защитного газа углекислоту, то можно воспользоваться баллоном огнетушителя, сняв с него рупор. Необходимо помнить, что он требует специального переходника, который нужен для установки редуктора, так как резьба на баллоне не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.

Полуавтомат своими руками. Видео

Про компоновку, сборку, проверку самодельного полуавтомата можно узнать из этого видео.

Инверторный сварочный полуавтомат своими руками имеет несомненные преимущества:

• дешевле магазинных аналогов;
• компактные габариты;
• возможность варить тонкий металл даже в труднодоступных местах;
• станет гордостью человека, создавшего его своими руками.

Неисправность этого узла приводит к существенным сбоям в работе с полуавтоматом, потере рабочего времени и нервотрепкой с заменой сварочной проволоки. Проволока на выходе из наконечника прихватывается, приходится снимать наконечник и чистить контактную часть для проволоки. Неисправность наблюдается при любом диаметре применяемой сварочной проволоки. Либо может происходить большая подача, когда проволока при нажатии на клавишу включения выходит большими порциями.

Неисправности вызваны часто и самой механической частью регулятора подачи проволоки. Схематично механизм состоит из прижимного ролика с регулируемой степенью прижима проволоки, подающий ролик с двумя канавками для проволоки 0.8 и 1.0 мм. За регулятором смонтирован соленоид, отвечающий за перекрытие подачи газа с задержкой 2 секунды.

Сам регулятор подачи очень массивный и часто просто закреплен на передней панели полуавтомата на 3-4 болтиках, по сути вися в воздухе. Это приводит к перекосам всей конструкции и частым сбоям в работе. Собственно «вылечить» этот недостаток довольно просто, установив под регулятором подачи проволоки какую-либо подставку, тем самым зафиксировав его в рабочем положении.

На полуавтоматах заводского изготовления в большинстве случаев (не зависимо от производителя) углекислый газ подается к соленоиду по сомнительному тонкому шлангу в виде кембрика, который от холодного газа просто «дубеет» и затем трескается. Это также вызывает остановку работы и требует ремонта. Мастера исходя из своего опыта советуют заменять этот шланг подачи, автомобильным шлангом, применяемым для подачи тормозной жидкости от бачка к главному цилиндру тормозов. Шланг прекрасно выдерживает давление и будет служить неограниченное время.

Промышленность выпускает полуавтоматы со сварочным током порядка 160 А. Этого бывает достаточно при работе с автомобильным железом, которое достаточно тонкое – 0,8-1.0мм. Если же приходится сваривать, например элементы из 4 мм стали, то этого тока недостаточно и провар деталей не полный. Многие мастера для этих целей приобретают инвертор, который вкупе с полуавтоматом может выдавать до 180А, чего вполне достаточно для гарантированного сварного шва деталей.

Многие пытаются своими руками, путем экспериментов, устранить эти недостатки и сделать работу полуавтомата более стабильной. Предложено достаточно много схем и возможных доработок механической части.

Одно из таких предложений. Это, доработанный и проверенный в работе регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата схема предложена на интегральном стабилизаторе 142ЕН8Б. Благодаря предложенной схеме работы регулятора подачи проволоки выполняет задержку подачи на 1-2 секунды после срабатывания клапана газа и максимально возможное по быстроте срабатывания ее торможение в момент отпускания кнопки включения.

Минусом схемы является приличная мощность отдаваемая транзистором, разогревая радиатор охлаждения в работе до 70 градусов. Но все это плюсуется надежной работой как самого регулятора скорости подачи проволоки, так и всего полуавтомата в целом.