Схема сварочного полуавтомата – Сварочный полуавтомат инверторный: схема, инструкция. Какой выбрать сварочный полуавтомат: отзывы экспертов

Содержание

Схема самодельного сварочного полуавтомата. | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Представляем вам схему самодельного сварочного аппарата, собранного в домашних условиях и показавшего не плохие результаты.

Данная схема работает в ручном режиме сварки и автоматическом (точеном), то есть можно варить точками.

Перебрав много схем сварочных аппаратов мы пришли к выводу, что сварочный полуавтомат должен работать следующим образом:

  • при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
  • после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и  подача проволоки.
  • после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки.
  • затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании, и отключается сварочный ток.

В результате такой работы сварочного полуавтомата шов получается качественный.

Исходя из этих требований нами была разработана схема сварочного полуавтомата, представленная на рисунке.

Схема работает следующим образом:

1. Ручной режим.

Переключатель SB1 в замкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 срабатывает реле К2, своими контактами К 2.1, К 2.2, К 2.3 включает реле К1 и К3.

Реле К1 контактами К1.1 включает подачу углекислого газа, К1.2 включает цепь питания электродвигателя, К1.3 отключает тормоз двигателя.

В это же время  реле К3 своими контактами К3.1 отключает цепь питания двигателя и К3.2 отключает реле К5, которое отвечает за включение тока сварки, на время заданное резистором R2 (1…3 сек).

На данном этапе подается газ, двигатель подачи проволоки и ток сварки отключены.

Далее.. после разряда конденсатора С2 через цепь резистора R2 отключается реле К3 и своими контактами К3.1 включает двигатель подачи проволоки и контактами К3.2 включает реле К5, которое своими контактами К5.1 включает ток сварки.

В это время идет процесс сварки.

Далее..  При отпускании кнопки управления SA1 реле К2 отключается, своими контактами К 2.1, К 2.2 отключает реле К1.

Реле К1 контактами К1.2 отключает двигатель подачи проволоки, контактами К1.3 включает тормоз двигателя (так как любой двигатель имеет инертность — это необходимо, что бы после окончания сварки сварочная проволока моментально останавливалась), контакты К1.1 размыкают цепь питания конденсатора С3.

На данном сварка прекращена, двигатель подачи проволоки остановлен, ток сварки включен и подача углекислого газа продолжается.

Далее.. после разряда конденсатора С3 через резистор R3 (1…3 сек) отключается реле К4 отвечающее за подачу газа и реле К5 отвечающее за включение тока сварки.

2. Автоматический режим.

Переключатель SB1 в разомкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 все процессы в схеме происходят, так же как и в ручном режиме, только время сварки задается не удержанием кнопки управления SA1, а цепочкой С1R1 (1…10 сек).

Для чего нужен автоматический режим? Представьте, что нужно приварить крыло автомобиля. Если использовать ручной режим, то сварные швы по размеру  будут разными и придется долго выравнивать все неровности.

Другое дело это автоматический режим, вам нужно будет настроить время сварки и силу тока, попробовать на какой нибудь опытной детали и можно варить не задумываясь о времени сварки. В этом случае все сварные швы будут одинаковые (точки).

Работает все просто, нажимаете на кнопку управления, держите ее и варите, схема после определенного времени, заданного резистором R1 отключит процесс сварки.

В аппарате можно использовать  любые реле на ток коммутации (К1 и К3) — 5..10А, остальные реле (К2, К4, К5)  — 400 мА.

Все элементы схемы не критичны, вместо силовых диодов можно использовать любые на ток  200 А, Тиристор управления сварочным током тоже любой на ток  200 А.

Для сглаживания пульсации и уменьшения брызг во время сварки нужно использовать сглаживающий дроссель  L1. ( сварочный дроссель ) В качестве магнитопровода сварочного дросселя использован сердечник от лампового телевизора. В зазоры магнитопровода вставлены пластины из текстолита толщиной 2 мм. Способ намотки сварочного дросселя показан на рисунке.

Сварочный трансформатор мощностью 3 кВт намотан на кольцевом магнитопроводе и имеет следующие характеристики:

Сначала наматывается первичная обмотка трансформатора, делаются отводы начиная с напряжения 160 в, далее 170 в, 180 в , 190 в, 200 в, 210 в, 220, в, 230 в, 240 в. проводом из меди сечением 5 мм. кв.

Вторичная обмотка наматывается по верх первичной проводом из меди сечением 20 мм. кв. Номинальное напряжение обмотки 20 вольт.

Таким образом мы имеем сварочный трансформатор с жесткой характеристикой (что очень важно для сварочного полуавтомата) и имеем 6 ступеней регулирования сварочного тока в форсированном режиме, 1 ступень нормальной работы трансформатора (220 в. превичная, 20 вольт вторичная) и 2 ступени пассивного режима работы трансформатора.

Ступени регулирования тока вторичной обмотки:

17 в, 19 в, 20 в, 22 в, 23 в, 24 в, 25 в, 27 в, 28 вольт.

Двигатель подачи сварочной проволоки можно использовать любой редуктор стеклоочистителя автомобиля например от ВАЗ 2110.

Важно отметить, при проектировании протяжного механизма нужно учитывать, что максимальная скорость протяжки проволоки должна обеспечиваться на уровне 11 метров в минуту, минимальная 0.7 метра в минуту. Для этого нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки.

Клапан газа можно использовать от клапана подачи воды от омывателя заднего стекла автомобиля ВАЗ 2109. Другие типы клапанов автомобилей использовать не рекомендуется, например воздушный от ВАЗ 2105, так как после некоторого времени работы они начинают пропускать (нарушается герметичность клапана).

Данный полуавтомат сварка работает уже 3 года, зарекомендовал себя очень надежным.


Ответы на комментарии:

Топология печатной платы, не хотел выкладывать из за того что ни чего не понятно.. но заставили..   

В качестве реле  К1, К2, К3 можно использовать реле типа HJQ-22F-3Z с тремя группами контактов.

На фото такое же реле, только с четырьмя группами контактов HJQ-22F-4Z (показываю как выглядит).


Так как сам сварочный полуавтомат был утрачен, то по моей просьбе фото этого сварочного аппарата были любезно предоставлены посетителем сайта Андреем, который повторил эту схему.

Большое спасибо ему за это.   

Внешний вид полуавтомата:

Компоновка, вид сверху:

Компоновка, вид сбоку:

Компоновка, вид сбоку, вид подающего механизма:

Протяжный механизм:

Плата управления сварочным полуавтоматом:

Диодный мост, дроссель, трансформатор питания схемы управления:

Автор фото полуавтомата:  Андрей.


Фото блока управления и печатная плата присланная посетителем сайта Николаем (комментарий 100)

Печатную плату в формате программы  Sprint-layout 5 можно скачать по этой ссылке:

Печатная плата7


Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор статьи: Admin Svapka.Ru


Возможно это интересно



Понравилась ли вам статья? Если не трудно, то проголосуйте пожалуйста:

Похожие записи

svapka.ru

Схема сварочного полуавтомата своими руками и изготовление аппарата

Частичная автоматизация сварки облегчает процесс и повышает качество сварного шва. Большой шаг в этом направлении можно сделать, если изготовить сварочный полуавтомат своими руками.

Устройство полуавтомата для сварки.

В настоящее время много делается в части механизации и автоматизации сварочных работ. Хорошие результаты достигнуты в совершенствовании электродуговой сварки. Стали доступными для многих многочисленные чертежи, схемы и конструкции аппаратов. Все это позволяет сделать достаточно надежный полуавтомат для сварки своими руками.

Общие сведения о полуавтоматах

Схема питания сварочного полуавтомата.

Современный сварочный полуавтомат представляет собой устройство для электродуговой сварки с применением плавящегося электрода. Главная задача полуавтомата — обеспечить непрерывную подачу электрода в зону сварки. Эта задача решается использованием в качестве электрода сварочной проволоки, подача которой автоматизирована в части непрерывной подачи. При этом движения самим электродом вдоль шва осуществляет сварщик вручную. Скорость подачи проволоки регулируется.

По степени защиты зоны сварки от воздействия среды устройства подразделяются на полуавтоматы для сварки с флюсом, сварки в газовой среде и сварки специальной порошковой проволокой. В первом случае флюс входит в состав проволоки, она в самодельных аппаратах применяется редко из-за своей дороговизны. Наиболее распространена сварка в газовой среде, а использование порошковой проволоки обычно совмещено с применением защиты газом.

Конструкции полуавтоматов

Схема самодельного приспособления для обмотки трансформаторов.

Наиболее перспективным типом сварочного полуавтомата своими руками является аппарат электродуговой сварки в защитной газовой среде. В этом случае основными элементами полуавтомата являются: источник сварочного тока; горелка с электродом и рукавом для подачи газа; источник защитного газа; механическая система с редуктором для подачи проволоки; система контроля и управления процессом.

Система подачи проволоки основывается на двух механизмах, поэтому подразделяется на систему толкающего типа и систему тянущего типа, а также на их совместном применении. Первый тип характеризуется тем, что сварочная проволока проталкивается внутрь направляющего канала (рукава). При втором типе устройство подачи находится внутри горелки и вытягивает проволоку с отдающей катушки.

Система управления процессом должна предусматривать как возможность регулирования параметров (ток, напряжение), так и скорость поступления проволоки. В самодельных конструкциях возможно и плавное регулирование, и ступенчатое. Перспективна автоматическая связь сварочных параметров со скоростью подачи проволоки. Источником тока для сварки может быть стандартный сварочный инвертор или самодельный трансформатор.

Изготовление сварочного трансформатора

Рисунок 1. Схема механизма подачи проволоки.

При выборе мощности сварочного трансформатора следует учитывать диаметр сварной проволоки. Так, в случае применения проволоки диаметром 0,8 мм достаточно тока 160 А. Мощность сварочного трансформатора должна быть не менее 3 кВт. В качестве сердечника трансформатора рекомендуется ферритный металл в форме тороида.

Сечение сердечника составляет 40 кв.см. Наматывается первичная обмотка из провода марки ПЭВ или ПЭТВ диаметром 1,9 мм. Количество витков — 220. Намотка производится с одной стороны сердечника с натягом. Витки должны плотно прилегать друг к другу. Под обмоткой и сверху нее накладывается бумажная, тканевая или лакотканевая лента. Верхняя защитная намотка лентой скрепляется тесьмой.

Вторичная обмотка накладывается на другой стороне сердечника. Обмотка производится медным проводом или шиной сечением не менее 60 кв.мм. Количество витков — 56. Накладываются защитные покрытия, аналогичные первичной обмотке. Такой трансформатор имеет мощность 3 кВт, сварочный ток — до 200 А.

Механизм подачи проволоки

Рисунок 2. Схема сборки горелки.

Механизм, обеспечивающий автоматическую подачу сварной проволоки в сварочную зону, является одним из важнейших элементов сварочного полуавтомата. В самодельных конструкциях такой механизм можно сделать на базе автомобильного стеклоочистителя, например, автомобиля ГАЗ-69. Механизм подачи проволоки совмещается со сварочной горелкой. На рис. 1 показана схема такого устройства: схема механизма подачи сварочной проволоки где 1 — основание; 2, 10 — ведущий и ведомый ролики подачи; 3 — втулка-подшипник со стопорной гайкой; 4 — выходной вал редуктора привода; 5 — кронштейн; 6 — направляющая; 7 — сварочная проволока; 8 — ось обоймы; 9 — прижимная планка; 11 — прижимная пружина; 12 — кронштейн; 13 — обойма ведомого ролика; 14 — ось ведомого ролика; 15 — шайба; 16 — дистанционная втулка.

Горелка для сварки предназначена для подведения в сварочную зону электрического тока, защитного газа и сварочного провода (электрода) одновременно. При этом подача электрического тока производится по сварочной проволоке, а газа — по отдельному каналу. Сварочная проволока подводится внутри направляющей трубки (можно использовать, например, оболочку диаметром 1,2 мм для троса автомобильного спидометра), на один конец которой крепится направляющая трубка с резьбой диаметром 4 мм, а другой конец входит в канал сварочной горелки. Пусковая кнопка с помощью кронштейна крепится к каналу горелки и соединяется с кабелем. В канал горелки подсоединяется и шланг подачи газа.

Рисунок 3. Электрическая схема блока управления процессом.

Сама горелка собирается из двух одинаковых половин, а все шланги, трубки и провода (кабели) собираются вместе и скрепляются бандажом.

Схема сборки горелки показана на рис. 2: схема сборки сварочной горелки, где 1 — направляющая; 2 — канал для сварочной проволоки; 3 — канал-основание; 4 — трубка инжектора; 5 — шланг для газа; 6 — провод; 7 — пусковая кнопка; 8 — кронштейн; 9 — стопорный винт; 10 — гайка латунная; 11 — шайба-заглушка; 12 — втулка; 13 — кожух; 14 — наконечник.

В механизме подачи можно использовать электродвигатель с редуктором от привода очистителя стекол автомобиля ГАЗ-69. Выходной вал уменьшается до 25 мм, на нем нарезается левая резьба диаметром 5 мм. Ведомый ролик имеет возможность вращения на оси диаметром 5 мм, пересекающей планки и рамку, сформированную обоймой и планкой.

Схема намотки сварочного трансформатора.

Впереди на роликах (на ширине 5 мм) выполняются зубья так, чтобы между ними создалось зубчатое зацепление. С задней стороны на роликах делается рифление (ширина 10 мм) для обеспечения захвата проволоки. Рамка ведомого ролика на конце осаживается на ось, пересекающую кронштейн и втулку. На второй конец рамки устанавливается пружина для зажима проволоки между роликами.

Механизм подачи проволоки, клапан газа, выключатель и резисторы устанавливаются на пластине из текстолита, которая закрывает щиток управления. Отдающая катушка со сварной проволокой крепится на расстоянии порядка 20 см от механизма подачи.

Перед началом сварки направляющие необходимо приблизить к роликам и закрепить гайками. Потом проволока протягивается через направляющие, устройство подачи, канал горелки и наконечник. Наконечник ввертывается в горелку. Надевается защитный кожух и крепится винтами. Шланг подводится к клапану, устанавливается на редукторе газовое давление порядка 1,5 атм.

Работа сварочного полуавтомата во многом зависит от схемы управления процессом подачи проволоки, газа и сварочного тока.

На рис. 3 приведена электрическая схема блока управления процессом.

Схема первичной и вторичной обмоток.

Схема сварочного полуавтомата осуществляет регулирование в следующем порядке. Когда переключатель SB1 замкнут, при включении кнопки SA1 задействуется реле К2, через контакты которого срабатывает реле К1 и К3. Контакт К1.1 открывает подачу газа, а контакт К1.2 подает ток на электродвигатель, контакт К1.3 выключает тормоз двигателя. Реле К3 с помощью своих контактов проводит обратную операцию через определенное время, задающееся резистором R2. В этот период работы газ поступает в горелку, но сварка не производится.

После срабатывания конденсатора С2 выключается реле К3 и включается двигатель механизма подачи, а после срабатывания реле К5 поступает сварочный ток. Начинается сварка.

При выключении кнопки SA1 выключается реле К2, отключая реле К1. Двигатель механизма подачи выключается и включается тормоз. Контакт К1.1 прерывают подачу сварочного тока. Сварка прекращается.

Сборка полуавтомата

В каркас с крышей устанавливается сварочный трансформатор и блок управления им. К трансформатору подключается кабель от электросети. В отдельном щитке собирается схема управления сваркой. Щиток кабелем соединяется со сварочным трансформатором и горелкой. К горелке подключается баллон с газом. Проводятся все необходимые установки и регулирования. Сварка с помощью сварочного полуавтомата начинается после нажатия пусковой кнопки.

Инструмент и оборудование

Работа сварочного полуавтомата.

Для изготовления сварочного полуавтомата необходимо следующее оборудование и инструмент:

  • болгарка;
  • сварочный аппарат;
  • паяльник;
  • дрель;
  • ножовка;
  • тиски;
  • зубило;
  • молоток;
  • пассатижи;
  • набор метчиков и плашек;
  • острый нож;
  • линейка.

Сварочный полуавтомат своими руками — это вполне разумное решение. Изготовить такой автомат можно, но необходимо приложить немного усилий и сноровки.


moyasvarka.ru

Самодельный сварочный полуавтомат-2 (Электрическая часть). Подробный отчет. — DRIVE2

Нашел немного времени пофоткать аппарат изнутри.
Выкладываю потроха)

Вот и схема, максимально упрощеная, без лишних наворотов, проверена годами.
РЕЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО ТРАНСА НЕ СТАВИЛ! Прекрасно обхожусь без него, никаких дуг после остановки подачи нет!
РЕЛЕ ТОРМОЗА ДВИГАТЕЛЯ ПОДАЧИ НЕ СТАВИЛ! Это лишнее роскошество и затраты, после отпускания кнопки, и без тормоза останавливается за пол секунды! Были бы с этим неудобства, давно бы все это добавил! Годами много всего переварил шов получается отличный. Заборы варю без газа, а ответственные места варю с газом, из углекислотного огнетушителя с редуктором) Об Этом и о механизме подачи в следуюшей статье.

Коментарии и критика приветствуется)

Общий вид

Силовой трансформатор намотан на ЛАТР 10А

Силовые диоды 250А на радиаторах, всегда чуть теплые.

Дроссель намотан на сердечнике от трансформатора ТС-270, от старого лампового цветного телевизора и принрученный к нему кондер на 47000 мкф.

Дополнительный трансформатор питания двигателя и электроники.

Плата управления оборотами двигателя подачи проволоки.

Разъем горелки, мамка самодельная из сантехники, со встроенным гетинаксом, такую запчасть нигде не нашел)

Механизм подачи, тоже из подручного материала, подробности в следующей статье.

Электромотор от дворников с капейки, стоит на гетинаксовой пластине, для изоляции от корпуса.

Ну и если кто хочет по сложнее аппарат, есть много интересных идей и схемотехники здесь: Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Силовой трансформатор намотан на ЛАТР 10А

www.drive2.ru

Сварочный полуавтомат своими руками – схема сборки

Сварочный полуавтомат своими руками собрать из инвертора не слишком просто, так как данная задача потребует определенных знаний в области электроники, умения спаивать между собой различные элементы. Нужно обязательно быть хорошо осведомленным в плане ключевых принципов работы оборудования, позволяющего проводить сварочные работы в полуавтоматическом режиме.

Какие нужны комплектующие?

Чтобы переделать инверторный аппарат из ручного режима потребуется воспользоваться определенным оборудованием. Также надо иметь под руками ряд комплектующих, без которых полноценное выполнение работ не представляется возможным:

  • Так как полуавтоматическая сварка будет работать от инвертора, потребуется взять инвертор, способный сформировать сварочный ток, сила которого будет достигать хотя бы 150 А;
  • Специальный механизм, обеспечивающий равномерную и постоянную подачу проволоки;
  • Горелка, которая представляет собой ключевой рабочий элемент;
  • Шланг требуемого диаметра, через который будет происходить подача проволоки;
  • Еще один шланг, по которому в зону сваривания металла будет подаваться специальный защитный газ;
  • Катушка с намотанной на нее сварочной проволокой, однако, эту деталь придется определенным образом переделать;
  • Специальный блок электронного типа, через который и будет осуществляться управление работой самодельного сварочного полуавтомата.

Наибольшее внимание необходимо уделить подающему устройству, которое отвечает за подачу проволоки в зону сварки. Для получения максимально аккуратного шва без различных дефектов с внешней стороны, скорость подачи проволоки в самодельном сварочном полуавтомате подбирается такая, чтобы проволока успевала полностью расплавляться и формировать качественный шов.

Стоит отметить, что в процессе полуавтоматической сварки может использоваться проволока различного диаметра и изготовленная из разных материалов, соответственно показатель расплавления будет различным. Чтобы работать со сварочными полуавтоматами было как можно удобнее, в самодельной конструкции должен быть предусмотрен механизм регулировки скорости устройства, которое будет подавать проволоку.

Как правильно переделать трансформатор от инвертора?

Чтобы получить в конечном счете качественный полуавтоматический сварочный аппарат, необходимо подвергнуть определенным переделкам трансформатор инвертора. Сделать это самостоятельно не слишком трудно, однако, для этого придется следовать ряду определенных правил.

Прежде всего, нужно сделать обмотку трансформатора. Для этого понадобится медная полоска и обмотка из термобумаги. Нужно найти именно полосу, проволока для этих целей не подойдет, так как собранный по такому методу своими руками сварочный полуавтомат станет очень сильно нагреваться.

Вторичная обмотка также нуждается в определенной переделке. В схему сварочного полуавтомата нужно внести еще одну обмотку трансформатора, включающую в себя три слоя жести.

Каждый из них потребуется дополнительно изолировать за счет ленты из фторопластовых материалов. Концы родной обмотки и изготовленной самостоятельно нужно будет спаять между собой, заведя их в печатную плату.

Данное технологическое решение способствует значительному увеличению проводимости токов. Чтобы знать, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, нужно помнить о необходимости внесения в схемы сварочных полуавтоматов вентилятора, который будет использоваться для того, чтобы качественно охлаждать всю конструкцию, не допуская ее перегрева.

Как правильно произвести настройку инверторного аппарата для проведения полуавтоматических сварных работ?

Чтобы внести определенные изменения в схемы самодельных сварочных аппаратов-полуавтоматов, нужно сначала полностью обесточить данную конструкцию. Для дополнительной защиты от перегрева на радиаторах нужно установить входной и выходной выпрямитель, а также силовые ключи.

Когда все эти действия будут произведены, силовую часть сварочного аппарата соединяют с блоком управления и пробуют подключить его к электросети. Сначала должен загореться индикатор, говорящий о том, что изделие подключено. Перед тем как опробовать изделие в сварке, к выходам нужно подключить осциллограф и с его помощью постараться отыскать электрические импульсы, частота которых должна находиться в пределах от 40 до 50 кГц. Между ними должен сохраняться промежуток 1,5 мкс – этого эффекта можно добиться благодаря изменению входного напряжения. Как только оптимальное напряжение будет найдено, можно попробовать подключить сварочную проволоку и сварить две заготовки.

Как наладить механизм подачи?

Схемы самодельных сварочных аппаратов подразумевают наличие специального механизма подачи сварочной проволоки для полуавтоматов. Если нет заготовки данного элемента, можно собрать его самостоятельно по чертежам.

Для этого потребуется взять два подшипника, величина которых должна соответствовать типоразмеру 6202, также понадобится электродвигатель от автомобильных дворников, причем чем меньше будет его размер, тем лучше.

Когда будет производиться выбор сварочного аппарата и его соответствие схеме сварочного полуавтомата, необходимо тщательно проверить, чтобы он вращался строго в одном направлении. Помимо этого, нужно будет взять ролик с диаметром ровно 25 мм. Его насаживают поверх резьбы на вал электромотора. Все нестандартные элементы конструкции производятся самостоятельно – так в последующем будет гораздо легче производить ремонт сварочных полуавтоматов своими руками.

Механизм подачи включает в себя две пластины, на которых установлены подшипники. Между ними находится ролик с подключенным к нему электродвигателем. Пластины сжимаются за счет пружины, этот же элемент схемы самодельного механизма подачи позволяет прижимать подшипники к ролику. Сборка механизма производится на специальной текстолитовой пластине, ее толщина составляет порядка 5 мм. Делают это таким образом, чтобы сварочная проволока выходила из механизма в районе разъема.

Этот разъем, в свою очередь, будет подключаться к сварочному рукаву, установленному на передней части корпуса. К этой же пластине подключается катушка с намотанной проволокой. Чтобы катушка хорошо держалась на механизме подачи, под нее делают специальный вал, который крепится перпендикулярно к текстолитовой пластине. С краю у вала должна быть нарезана резьба, чтобы катушка как можно плотнее садилась на него.

Принципиальная схема сварочного полуавтомата, изготовленного самостоятельно, отличается практичностью, надежностью и экономичностью. Стоит отметить, что наверняка конструкция будет выглядеть не слишком привлекательно, однако по своим эксплуатационным характеристикам она практически ничем не будет отличаться от профессионального промышленного оборудования.

Все элементы, расположенные в механизме подачи, рассчитаны под стандартную катушку. Однако у данной конструкции имеется один серьезный недостаток – сварочные работы будут производиться без газа.

Как осуществляется обмотка дросселя?

Чтобы дроссель работал надежно и при этом не перегревался при прохождении через него электрического тока, нужно воспользоваться трансформатором ОСМ-0,4, мощность которого составляет 400 Вт. Кроме того, при изготовлении качественной конструкции придется воспользоваться эмальпроводом, диаметр которого минимум должен составлять 1,5 мм, однако, лучше брать с небольшим запасом, например, 1,8 мм.

Следует намотать на дроссель два слоя провода, причем они должны быть качественно изолированы друг от друга. Провода в каждом из них укладывают как можно более плотно – это нужно для получения качественной индукционной катушки. На следующем этапе следует воспользоваться алюминиевой шиной размерами 2,8х4,65 мм.

Ее наматывают в один слой, изготавливая 24 витка, а оставшиеся концы делают длиной приблизительно по 30 см. В дальнейшем нужно будет собрать сердечник, между ним и катушкой должен быть зазор размером приблизительно 1 мм. Чтобы соединение получилось как можно более жестким, между сердечником и обмотками нужно будет проложить небольшие кусочки текстолита.

Подобный дроссель можно изготовить на базе железа из цветного или черно-белого лампового телевизора наподобие ТС-270, причем это будет значительно проще, так как установить придется только лишь одну катушку, которую делают из алюминиевой шины.

Для питания схемы управления также необходимо воспользоваться трансформатором, причем данную конструкцию собирать самостоятельно совершенно необязательно, так как можно по небольшой цене приобрести готовое изделие. Главным критерием является то, что конструкция должна выдавать 24 В при силе тока около 6 А.

Подведём итог

Если вся конструкция будет правильно собрана, то ею будет очень удобно пользоваться, а срок ее службы будет превышать даже профессиональные аппараты. Однако при неправильной сборке наиболее уязвимым элементом конструкции будет регулятор подачи проволоки, поэтому временами данные элементы будут нуждаться в проведении ремонтных или профилактических работ.

В остальном, сваривать металлические детали с помощью полуавтоматического аппарата, собранного своими руками, довольно-таки удобно и просто, так как эта технология значительно проще по сравнению с традиционной ручной электродуговой сваркой.

electrod.biz

Сварочный полуавтомат своими руками — схема для сборки

Изделие, которое предназначено для процесса сварки называется сварочным полуавтоматом. Аппараты для сварки бывают разных форм и видов, но главное, чтобы этот механизм надежно работал, был качественным, практичным, безопасным и служил долгие годы.

Схемы самодельных сварочных полуавтоматов можно найти в интернете или узнать, получив консультацию специалиста. Данный инструмент пригодится в любом хозяйстве, хранить его можно как дома, так и в гараже или на даче. Для того чтобы сварка полуавтомат своими руками работала, необходимо знать кое-что о принципах работы этого механизма.

Виды сварочных полуавтоматов

Во-первых, нужно отметить, что сварочные аппараты делятся на следующие виды:

  • для сварки под слоем флюса;
  • для сварки на газах;
  • а также для сварки порошковой проволокой.

Бывает такое, что для качественного результата необходимо взаимодействие этих видов аппаратов.

Кроме вышеперечисленных видов, эти изделия делятся и по другим критериям и бывают:

  • однокорпусные и двукорпусные;
  • стационарные, переносные и передвижные;
  • профессиональные, полупрофессиональные и любительские;
  • тянущие, толкающие.

Иногда для полноценной и качественной работы необходимо приобрести дополнительное оборудование (например, баллон с углекислым газом).

Основные составляющие сварочного аппарата и принцип сварки

Сварочный полуавтомат своими руками, схема которого не представляет особой сложности, состоит из нескольких основных элементов:

  • источник питания;
  • устройство с основной функцией – управление сварочным током;
  • рукава;
  • горелки;
  • зажимы.

Источником питания может служить трансформатор, инвертор или выпрямитель. От того, какой источник питания выбран, зависит объем и цена сварочника. Лучшими называют инверторные источники питания.

Электрическая схема сварочного полуавтомата предусматривает, что тип сварки влияет на слаженность работы оборудования в целом.


Принцип работы аппарата заключается в перемещении и регулировке грелки, в контроле и отслеживании сварочного процесса.

Также схемы самодельных сварочных аппаратов предусматривают определенную последовательность работы. На начальном этапе проходит подготовительная продувка системы для дальнейшей подачи газа. Следующим запускается источник питания дуги. Потом подается проволока и начинается движение полуавтомата с определенной скоростью. По окончании процесса, необходимо обеспечить заварку кратера и защиту шва.

Нужно также учесть, что процесс сварки выполняется в специальном помещении с применением сварочного оборудования.

Сварка полуавтомат своими руками предусматривает обязательное соблюдение правил безопасности. Нужно проверить исправность всех механизмов, перепроверить заземлен ли корпус устройства. Во время сварки, нельзя облокачиваться или опираться на аппарат. Если с аппаратом возникли какие-то неполадки, следует немедленно прекратить работу и прибегнуть к помощи специалиста.

Плюсы и минусы сварочного аппарата, и советы по его изготовлению своими руками

Сварочный полуавтомат своими руками, схема которого рассмотрена выше, имеет свои достоинства и недочеты.

К преимуществам можно отнести высокий коэффициент полезного действия, минимальную потерю энергии и расход электротехнического материала. Этот современный механизм характеризуется небольшими габаритами и весом, высоким качеством шва и возможностью работы с любыми сплавами. Его удобно передвигать к месту сварки, и он имеет достаточно высокий уровень безопасности.

Недостатками этого аппарата можно считать его высокую стоимость и плохую работу в условиях отрицательных температур.

Существуют инструкции для изготовления полуавтоматов для сварки своими руками, которые, как правило, предусматривают их применение в мелких бытовых целях. Именно исходя из этого и производятся основные расчеты по его изготовлению. Лучше всего для изготовления этого аппарата ручным способом, использовать трансформаторное железо.

Изучив, что такое электросхема сварочного полуавтомата и основные принципы его действия можно без особого труда сделать сварочный аппарат самостоятельно. Важно не забывать об электробезопасности и правилах, удобнее выполнять работы по изготовлению сварочного полуавтомата в домашних условиях вдвоем. Также нужно помнить, что электрическая схема сварочного полуавтомата предусматривает предварительные расчеты, которые лучше лишний раз перепроверить.




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

swarka-rezka.ru

Сварочный полуавтомат своими руками: схемы сварочного полуавтомата (видео)

Сварочный полуавтомат, своими руками созданный, необходим в любом домашнем хозяйстве. Качественная работа такого устройства обеспечивается электронной компонентой и использованием углекислого газа в качестве сварочной среды. Незаменимым такой аппарат является при проведении ремонта и выполнении соединений из тонкого листового металла, когда велика вероятность прожигания заготовки при использовании обычной электродуговой сварки электродами.

Устройство полуавтомата для сварки.

Самодельный сварочный полуавтомат сделать своими руками достаточно непросто в силу сложности его конструкции. Перед тем как приступать к конструированию сварочного полуавтомата требуется подготовить все необходимые элементы оборудования. Для осуществления сварки потребуется подготовить следующие элементы и материалы:

  • инвертор, который будет способен выдавать рабочий ток величиной до 150 А;
  • подающий механизм;
  • горелка;
  • гибкий шланг подачи углекислого газа;
  • катушка сварочной проволоки;
  • блок управления сварочным процессом.

Конструкция сварочного полуавтомата

Полуавтомат для сварки работает с применением углекислого газа, который обеспечивает защиту расплавленного металла от взаимодействия с кислородом и азотом воздуха.

Под воздействием высокой температуры углекислый газ разлагается на угарный газ и кислород, окисляющий свариваемый металл. Для предотвращения процесса окисления в сварочном полуавтомате используется специальная сварочная проволока, которая имеет омедненную поверхность. В состав омеднения проволоки входит кремний и марганец, которые препятствуют процессу окисления. Подача сварочной проволоки осуществляется специальным механизмом подачи, обеспечивающим равномерное продвижение проволоки к зоне проведения сварочных работ.

Вернуться к оглавлению

Подающий механизм сварочного полуавтомата

Схема питания сварочного полуавтомата.

Подающий механизм аппарата для полуавтоматического сваривания требует особого внимания. Это устройство служит для равномерной подачи проволоки в зону плавления. Подача материала осуществляется посредством использования гибкого шланга. В идеальном случае скорость подачи материала соответствует скорости плавления.

Скорость подачи материала является одним из важнейших критериев, обеспечивающих качество шва свариваемых заготовок. При конструировании этого механизма требуется предусмотреть возможность регулирования скорости подачи расходного материала.

Такая функция требуется для того, чтобы была возможность работы расходным материалом различного диаметра. Сварочная проволока наматывается на специальные катушки, устанавливаемые в механизм подачи материала.

Для того чтобы сконструировать механизм, потребуется наличие двух подшипников и электродвигатель от автомобильных дворников. Чем меньше двигатель, тем лучше для механизма. При осуществлении выбора двигателя требуется проверить, чтобы он осуществлял вращение в одном направлении, а не вращался с определенной периодичностью из стороны в сторону. Помимо этого, понадобится изготовить ролик с диаметром 25 мм. Этот элемент конструкции устанавливается поверх резьбы на вал электродвигателя.

Вернуться к оглавлению

Конструкция подающего механизма

Схема намотки сварочного трансформатора.

Конструкция механизма включает в своем составе две пластины, на которых закрепляются подшипники, прижимающиеся к ролику на валу электромотора.

Сжатие металлических пластин и прижим подшипников осуществляется с помощью специально установленной пружины. Протяжка проволоки осуществляется путем прохождения ее по направляющим и между роликом и подшипниками.

Механизм монтируется на поверхности текстолитовой пластины, толщина которой должна быть не менее 5 мм. Монтаж осуществляется таким образом, чтобы проволока осуществляла выход в том месте, где будет установлен разъем для подключения сварочного рукава.

На пластине монтируется крепление для установки бобины, на которую осуществляется намотка сварочной проволоки.

Крепление для бобины представляет собой вал, закрепленный под углом в 90° к пластине из текстолита. На конце вала нарезается резьба для навинчивания гайки.

Вернуться к оглавлению

Устройство контроля подачи сварочной проволоки

Внешнее устройство сварочного полуавтомата.

В качестве корпуса для механизма подачи можно использовать корпус от компьютерного блока, который усиливается для предания ему большей жесткости несколькими металлическими уголками. В корпусе монтируется электронная часть прибора.

В состав компьютерного корпуса входит блок питания, который можно использовать для запитки электромотора привода, помимо этого блок питания содержит элементы, используемые при создании механизма контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.

Наиболее простым и надежным способом контроля скорости подачи расходного материала является схема, собранная на основе тиристоров. Самая простая схема управления не обладает сглаживающим конденсатором. Диодный мост можно использовать любой конструкции, которая способна давать ток, превышающий 10 А.

Трансформатор, используемый для подачи напряжения на электродвигатель привода механизма должен обладать мощностью, превышающей 100 ВТ. В схеме механизма регулировки используется тиристор ВТВ16, имеющий плоский корпус, или тиристор с маркировкой КУ202, который в своей маркировке может иметь различные буквы, они не влияют на технические качества элемента, используемые в работе схемы контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.

Вернуться к оглавлению

Тонкости создания трансформаторного блока и настройка инвертора

Основные режимы сварки полуавтоматом.

Для работы сварочного аппарата инверторного типы лучше всего подходит трансформатор тороидального типа. Дело в том, что КПД трансформатора тороидального типа является значительно более высокой, а степень рассеивания магнитного поля минимальная.

Стоит отметить, что у этого типа трансформатора есть один недостаток — сложность намотки. Первичная обмотка делается при помощи медного провода. Вторичная оболочка наматывается при помощи алюминиевой шины с размерами 16х2 мм. Перед проведением намотки первичной и вторичной требуется провести расчет необходимого количества проволоки. При установке трансформатора требуется предусмотреть место для установки вентилятора для его обдува, так как в процессе работы этого компонента сварочного аппарата под нагрузкой выделяется большое количество тепла, требующего отвода из района размещения компонента устройства во избежание перегрева и перегорания.

Для входных и выходных выпрямителей, для силовых ключей, припаянных к медным подложкам силовой части, нужно обеспечить качественное охлаждение. Это достигается путем установки хороших радиаторов. В корпусе наиболее греющегося радиатора располагается термодатчик. После проведения всех сборочных работ силовая часть подключается к управляющему блоку. Подключив силовой блок к блоку управления, аппарат включают в сеть.

Работа сварочного полуавтомата.

После запуска прибора к нему подключается осциллограф. При помощи осциллографа находятся двухполярные импульсы, частота которых составляет 40-50 кГЦ. Корректировка времени между импульсами осуществляется путем изменения напряжения на входе. Время между импульсами должно составлять 15 мкс.

Импульсы на экране осциллографа должны иметь прямоугольные фронты, длительность которых составляет 500 нс. Индикатор сварочного аппарата после его включения в сеть должен показать ток в 120 А. В случае если этот показатель не достигнут, требуется устранить причину низкого напряжения в сварочных проводах. Это часто бывает в том случае, если входное напряжение составляет меньше 100 В. При достижении необходимых параметров, требуется протестировать устройство путем изменения тока при постоянном контроле напряжения. После проведения тестирования осуществляется проверка температуры.

После проведения первого этапа тестирования сварочный аппарат инверторного типа тестируется в нагруженном состоянии. Для этой цели используется в качестве нагрузки реостат 0,5 Ом, который должен выдерживать ток силой 60 А.

Вернуться к оглавлению

Периферийное оборудование сварочного полуавтомата

Схема сварочного полуавтомата.

В качестве периферийного оборудования при конструировании полуавтоматического аппарата на основе инвертора понадобится специальный пистолет, который при включении замыкает цеп и обеспечивает открытие подачи углекислого газа.

Для контролируемой подачи углекислого газа в зону проведения сварки потребуется электроклапан от автомобиля Жигули. Клапан имеет две клеммы, к этим клеммам подключается пистолет для подачи напряжения на электромагнит для отпирания клапана при подаче углекислоты.

В качестве резервуара для хранения углекислого газа можно использовать баллон от углекислотного огнетушителя или стандартный баллон, предназначенный для хранения углекислоты.

При использовании в качестве резервуара для углекислого газа баллона огнетушителя с него требуется снять рупор. На вход огнетушителя устанавливается переходник для монтажа редуктора. Переходник требуется вследствие того, что резьба редуктора не соответствует резьбе на горловине огнетушителя.

Баллон через редуктор посредством резиновых шланг соединяется с электрическим клапаном, обеспечивающим подачу углекислого газа в зону проведения сварочных работ. Все элементы аппаратуры монтируются в небольшом металлическом корпусе, который оснащается для удобства транспортировки небольшими колесиками.


expertsvarki.ru

Собираем сварочный аппарат полуавтомат. Часть 3 – источники питания | ProElectrika.com

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.

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.

Силовой трансформатор можно мотать и на другом типоразмере, расчет витков осуществляется по приведенной выше формуле. Например, для сердечника 2 х Е80 при f = 49Khz витков в первичке: 16, вторичке: 5.

Документация на крупногабаритные Ш-образные сердечники EPCOS

Выбор сечения проводов первичной и вторичной обмоток, намотка трансформатора

Сечение проводов выбираем из расчета 1мм.кв = 10А выходного тока. Данный аппарат должен выдавать в нагрузке примерно 190А, поэтому берем сечение вторички 19мм.кв (жгут из 61 провода диаметром 0,63мм). Сечение первички выбирается в 3 раза меньше, т.е. 6мм.кв. (жгут из 20 проводов диаметром 0,63мм).  Сечение провода в зависимости от его диаметра рассчитывается как:  S = D²/1,27 где D – диаметр провода.

Намотка производится на каркас из текстолита 1мм, без боковых щечек. Каркас одет на деревянную оправку по размерам сердечника. Мотается первичная обмотка (все витки в один слой). Затем 5 слоев плотной трансформаторной бумаги, наверх – вторичная обмотка. Витки сжаты пластмассовыми стяжками. Затем каркас с обмотками снимается с оправки и пропитывается лаком в вакуумной камере. Камера была сделан из литровой банки с плотной крышкой и выведенным шлангом, одетым на всасывающую трубку компрессора от холодильника  (можно просто опустить транс в лак на сутки, думаю, тоже пропитается).

При установке трансформатора на плату под боковые керны ложим банкоматовский чек (делаем зазор примерно 0,05мм). После установки на плату транс сжимается пластиной на двух шпильках. От паразитных высокочастотных выбросов высокого напряжения на выводы вторичной обмотки одеваются ферритовые трубки (такие, как стоят на компьютерном видеокабеле ), а диоды зашунтированы цепочками R64, С33 и R65 C34.

Один вывод “первички” продет через кольцо трансформатора тока ТТ.

Схема сварочного полуавтомата – выпрямительные диоды

Выпрямительный блок нашего самодельного устройства собран на трех мощных диодах 150EBU04, установленных на общий радиатор с вентилятором. Дроссель для сварочного полуавтомата намотан на железе от трансформатора ТС-180, содержит 12 витков провода сечением 20мм.кв. Зазор между половинами сердечника 1,5мм.

Даташит на диоды 150EBU04

Все статьи по сборке этой сварики:

proelectrika.com