Zrób to sam spawarka. Zgrzewarki: charakterystyka, rodzaje, typy Którą zgrzewarkę wybrać

Zakup dobrego falownika spawalniczego, aby można go było używać w pracy, w domu i w kraju, gdzie nawet 220V nie zawsze występuje, jest trudnym zadaniem. Postaramy się w tym pomóc.

Dzięki rozwojowi technologii inwertorowej spawarki stały się kompaktowe, ekonomiczne i łatwe w obsłudze, nawet dla początkujących. Dzięki temu w wielu garażach i prywatnych warsztatach można znaleźć aparat do ręcznego spawania łukowego lub urządzenie półautomatyczne. Stabilny i wysoki popyt na inwertery spawalnicze zmusza konkurencyjnych producentów do ciągłego ulepszania swojej oferty modelowej, obniżania cen i rozwijania markowych usług.

Kryteria wyboru

Wybór najlepszego falownika spawalniczego jest wystarczająco trudny - na rynku jest tak wiele różnorodności, że zapiera dech w piersiach. Ale doświadczeni spawacze nie próbują eksperymentować, odnosząc się do produktów już znanych producentów. Wybierają tylko marki sprawdzone przez czas i własną pracę. W końcu, jeśli producent jest poważny, to zawsze zachowuje jakość wysoki poziom- zarówno w urządzeniach półprofesjonalnych, jak i profesjonalnych.

Dlatego przed zakupem nowego falownika przeglądają produkty tych producentów, którzy już działają. Nawet jeśli sami nie pracowali, to koledzy doradzą. Bazując na wieloletnim doświadczeniu powstała lista liderów producentów falowników spawalniczych, na którą zwracamy uwagę, biorąc do porównania maszyny "do pracy i do domu". Oznacza to, że możesz zarówno zarabiać, jak i radzić sobie z obowiązkami domowymi.

Falowniki dzielą się na trzy kategorie w zależności od trybu pracy:

• urządzenia do ręcznego spawania łukowego (MMA);
• urządzenia półautomatyczne (MIG/MAG);
• spawarki argonowe (TIG).

Spawanie to proces technologiczny służący do uzyskiwania trwałych połączeń. Polega na utworzeniu ścisłych wiązań międzyatomowych podczas miejscowego nagrzewania obszaru łączenia materiałów.

Spawanie stosuje się do operacji z metalami, polimerami, ceramiką. Tworzenie strefy grzewczej odbywa się za pomocą.

Jak wybrać spawarkę?

Jednostka jest wybierana do rozwiązywania konkretnych problemów, dlatego musi spełniać następujące kryteria:

• Miej moc, której potrzebujesz ... Głównym wskaźnikiem jest aktualna siła.

Wraz ze wzrostem parametrów mocy możliwość obróbki grubych detali (do 6-8 mm), zastosowania większej średnicy (do 4-5 mm), zastosowania długotrwałego trybu pracy ciągłej, zwiększa ogólną zasób aparatu.

Do celów domowych zaleca się wybór jednostki o natężeniu prądu do 200-250A.

• Napięcie sieciowe ... 220 lub 380 V. Ten ostatni wskaźnik jest typowy dla obiektów przemysłowych. Urządzenie gospodarstwa domowego musi być chronione przed przepięciami.

Zakres, w którym urządzenie pracuje stabilnie to 180-240 V. Zbliżanie się do wartości 210-230 V wskazuje, że urządzenie jest przystosowane do pracy w „idealnych” warunkach. Lepiej unikać takich konstrukcji.

• Wskaźnik „bezczynny” ... Jest on określany przez wartość napięcia, przy której łuk elektryczny jest stabilnie zapalany i utrzymywany. Wskazane jest, aby dokonać wyboru zgodnie z maksymalnymi wskaźnikami.

Dla transformatora - 80 V, prostownika - 90 V, falownika - do 40-50 V.

• Tryb spawania ciągłego ... Wyrażony w procentach. Liczba 40% oznacza, że ​​czas pracy trwa 4 minuty, po których następuje przerwa 6 minut. Wskaźnik zależy od siły prądu.

Wraz ze spadkiem zużycia energii elektrycznej wydłuża się czas pracy i odwrotnie. Przy wyborze urządzenia należy przeszacować czasy cykli o 20-30%.

• Funkcjonalność jednostki ... Możliwość pracy w środowisku gazów ochronnych, obróbka metali nieżelaznych i stopów, rozszerzony zakres obciążeń.
• Temperatura pracy ... Ustalone przez producenta. Im szerszy zakres, tym lepiej. Do zadań domowych całkiem odpowiednia jest jednostka, która uruchamia się w t = - 5 - + 40 ° C.
• Stopień ochrony przed wilgocią, brudem i kurzem ... Optymalna wartość to oznaczenie IP23.
• Waga urządzenia ... Jest to ważne przy częstym przenoszeniu urządzenia z miejsca na miejsce.

• Czy przeznaczenie urządzenia odpowiada wykonywaniu zadań. Możliwości techniczne jednostki muszą umożliwiać obróbkę materiału o wymaganych wymiarach.
• Pobór mocy i napięcie muszą odpowiadać wydajności sieci energetycznej.
• Jakość wykonania. Materiał użyty do głównych jednostek i części. „Grzmiące” urządzenie wykonane ze słabego plastiku, luźne połączenia to argument za odmową zakupu.
• Ekwipunek. Pełne wyposażenie pozwoli Ci nie kupować niezbędnych do pracy elementów. Obecność zestawu naprawczego to dodatkowy plus przemawiający za zakupem jednostki.
• Wygląd i stan sprzętu. Data wydania i data sprzedaży.

• Kolor obudowy i części urządzenia, opakowanie. Nie ma to wpływu na funkcjonalność.
• Masa sprzętu do instalacji stacjonarnej.
• Układ urządzenia, położenie pokręteł sterujących na korpusie urządzenia - subiektywne postrzeganie... Nie ma to wpływu na możliwości sprzętu.

Najlepsza półautomatyczna spawarka

Wezwij MIG-2800 stosowane prace spawalnicze. Cecha konstrukcyjna umożliwia automatyczne podawanie drutu do strefy powstawania łuku.

Model Inforce MIG-2800 należy do falowników. Urządzenie wykonuje trzy rodzaje operacji spawalniczych:

• ręczne elektrody łukowe;
• półautomatyczny w środowisku gazów ochronnych;
• drut proszkowy bez gazu ochronnego.

Funkcje ochronne urządzenia pozwalają na pracę przy odchyleniach napięcia w sieci do 15% parametrów nominalnych.

Dane techniczne:

Plusy:

• kontrola nad dynamiczną charakterystyką urządzenia;
• optymalne parametry prędkości podawania drutu: 1-12 m/min;
• niewielka waga i wymiary w swojej klasie;
• konstrukcja wykonana w oparciu o tranzystory IGBT;
• automatycznie dobiera optymalne wskaźniki (w zakresie 15,5-60V) dla parametrów pracy prądu;
• wydajny proces spawania z oszczędnością energii.

Minusy:

• Właściciele nie odnotowali żadnych niedociągnięć.

Kryteria wyboru - przeznaczenie jednostki, lista funkcji, cena, możliwość opanowania przez początkującego. Głównym wskaźnikiem jest stabilność pracy i odpowiednio jakość szwu.

Przetwornica półautomatyczna Inforce MIG-2800 jest idealna dla profesjonalisty i początkującego. Potrafi pracować na poziomie produkcyjnym. Spełnia swój główny cel - słynie z doskonałej jakości zgrzewanego szwu.

• Wymusić MIG-2800;
• Aurora PRO OVERMAN 180 Mosfet 10041;
• SPECJALNY falownik MAG170.

Najlepsza spawarka bez elektrody

Spawanie bez elektrody lub zgrzewanie punktowe to proces łączenia dwóch zachodzących na siebie arkuszy metalu.

Główną dystrybucję uzyskano w warsztatach samochodowych do wykonywania prac blacharskich. Ma zastosowanie w małych firmach i dużych gałęziach przemysłu.

Kaliber SVA-1,5 AK gotuje podwójne metalowe ciasto o łącznej grubości do 3 mm (1,5 + 1,5). Biorąc pod uwagę fakt, że główny rozmiar blachy samochodowej wynosi 0,8 mm, moc urządzenia dobierana jest optymalnie.

Czas pracy jest ustawiony dla wymaganej jakości spoiny punktowej.

Dane techniczne:

Plusy:

• cena (najbardziej budżetowa w swojej klasie);
• umożliwia obróbkę zwykłych grubości metalu;
• możliwość regulowania czasu procesu pracy.

Minusy:

• cięższa waga w porównaniu do analogów;
• słabe mocowanie górnej elektrody (eliminowane na miejscu);
• nie ma timera.

Kluczowe wskaźniki do wyboru:

• ilość wykonanej pracy;
• moc urządzenia;
• jakość spawanych punktów;
• grubość przetworzonych arkuszy;
• Cena £;
• jakość wykonania.

Biorąc pod uwagę średnią objętość nadwozia, model Calibre SVA-1.5 AK wyprzedza wszystkich.

• Kaliber SVA-1,5 AK;
• BlueWeld Plus 230 823226;
• Cyfrowy modułowy Telwin 230.

Najlepsza spawarka inwertorowa

Falownik jest jednym ze źródeł powstawania i mocy łuku elektrycznego do spawania. Zasada działania polega na zamianie wskaźników prądu sieci elektrycznej na parametry niezbędne do zapewnienia procesu spawania.

Przeformatowanie wielkości mocy realizowane jest przez transformator i jednostkę elektroniczną opartą na tranzystorach. W dławiku następuje redukcja tętnień prądu wyprostowanego.

Obowiązują IN-200S Jest urządzeniem mobilnym o szerokim zakresie prądów roboczych (20-200A). Funkcje ochronne pozwalają na pracę, gdy zewnętrzne napięcie spadnie do 140-150V. Urządzenie wyposażone jest w wyświetlacz ciekłokrystaliczny.

Dane techniczne:

Plusy:

• zapewnione są funkcje „gorącego startu”, dopalacz łukowy, zapobieganie przywieraniu;
• możliwość regulacji prądu podczas procesu roboczego;
• zastosowanie wymuszonego chłodzenia;
• stabilność wskaźników łuku spawalniczego;
• proste przygotowanie i ustawienie do pracy, prosta obsługa;
• wysokiej jakości wskaźniki utworzonego szwu;
• zapewnienie stabilnej pracy podczas przepięć i podnapięcia.

Minusy:

• trudne do odczytania wskaźniki prądu na skali urządzenia;
• obecność skoków prądu, gdy napięcie wejściowe spada.

Wskaźniki, którymi należy się kierować biorąc pod uwagę rosyjską rzeczywistość:

• skoki napięcia, dotyczy to zwłaszcza małych osiedli i obszarów wiejskich;
• moc;
• średnica elektrody;
• czas ciągłej pracy;
• jakość szwów;
• łatwość użycia;
• Cena £.

Optymalnym rozwiązaniem jest model spawalniczy Inforce IN-200S.

• Wymuszaj IN-200S;
• Kaliber MICRO SVI-205;
• Resanta SAI 190

Najlepszy generator spawalniczy DC

SPEC-SS190E4 to konstrukcja, która spełnia kilka funkcji:

• generuje napięcie 220 V (stałe i przemienne);
• służy jako źródło zapłonu i utrzymania łuku spawalniczego.

Stosuje się go w miejscach bez centralnej sieci energetycznej lub przerywanego zasilania.

Urządzenie wyposażone jest w gniazdo wyjściowe 220 V do podłączenia odbiorników o łącznym poborze mocy do 2 kW.

Zaciski 12 V służą do ładowania akumulatora. Urządzenie jest poszukiwane wśród mechaników i instalatorów. Popularny wśród ekip budowlanych i na obszarach wiejskich.
Dane techniczne:

Plusy:

• odnosi się do jednostek o niskim poziomie hałasu;
• stabilna, solidna rama zamontowana na kółkach transportowych;
• zasoby motoryczne do 3000 godzin;
• proste i wygodne podłączenie kabla zasilającego;
• obecność zacisków 12 V i gniazd 220 V;
• łatwa konserwacja.

Minusy:

• ciężki dla ich klasy.

Opcje do wyboru:

• generowane napięcie (220 V);
• moc; do prywatnego domu, w garażu lub małym warsztacie wystarczy 2,5-5 kW;
• natężenie prądu - do 200A; odpowiada elektrodzie 5 mm.
• poziom zużycia paliwa;
• Cena £.

Najlepszą opcją spełniającą wymagania jest model SPETS-SS190E4.

• SPEC-SS190E4;
• Huter DY6500LXW;
• MISTRZ DW 180E

Najlepsza spawarka transformatorowa

SPECJALNE MMA 180 AC-S różni się prostą konstrukcją i niską ceną (w porównaniu z konwerterami innych typów). Urządzenie wykonuje łączenie wyrobów metalowych metodą MMA – ręczne spawanie łukowe elektrodą prętową z powłoką topnikową.

Model ma zastosowanie do prac zewnętrznych i wewnętrznych. Konstrukcja zapewnia ochronę przed przegrzaniem. Do przemieszczania urządzenia służy uchwyt i kółka.

Dane techniczne:

Plusy:

• prostota projektu;
• wymuszone chłodzenie;
• możliwość transportu;
• możliwość płynnej regulacji parametrów prądu spawania;
• łatwa konfiguracja, wygodna kontrola.

Minusy:

• ciężki.

Kryteria doboru: natężenie prądu, średnica elektrody, łatwość kontroli i cena. Optymalnym wyborem jest transformator SPETS MMA 180 AC-S.

• SPECJALNE MMA 180 AC-S;
• Sorokina 12.40;
• PRORAB DO PRZODU 130.

Najlepsza spawarka-prostownik

VD-306 SE przeznaczony do formowania łuku elektrycznego i tworzenia spoiny. Zasada działania polega na zamianie prądu przemiennego na prąd stały. Prostowanie odbywa się za pomocą mostków diodowych. Praca odbywa się od jednego stanowiska.

Konstrukcja jest wyposażona w wymuszoną wentylację. Zapewniona jest możliwość płynnych zmian natężenia prądu. Stabilna praca łuku spawalniczego zapewnia stworzenie niezawodnego połączenia mechanicznego. Model wyposażony jest w kółka do przemieszczania.

Dane techniczne:

Plusy:

• stabilna praca łuku elektrycznego;
• wysoka jakość zgrzewanego szwu;
• wytrzymały korpus;
• małe gabaryty i waga w swojej klasie;
• wygodne i szybkie podłączenie kabli zasilających.

Minusy:

• nieoznaczone.

Wskazane jest, aby ocenić prostownik pod kątem jego funkcjonalności:

• pracować z dużą listą metali;
• stabilność łuku;
• czas trwania operacji na zmianę roboczą;
• Cena £.

Model VD-306 SE jest najbardziej preferowany do rozwiązywania problemów produkcyjnych pojawiających się w produkcji na małą skalę iw warsztatach naprawczych.

• VD-306 SE;
• BlueWeld Omega 530 HD 819130;
• PRĘTY VD-306 3 x 380.

Najlepsza spawarka TIG

Svarog TIG 200 DSP PRO W207 ubiegał się o edukację spoiny elektrody nie zużywające się w środowisku gazu ochronnego. Dostępny jest tryb ręcznego spawania łukowego. Urządzenie wyprowadza prąd stały.

Projekt zawiera funkcje:

• szybki start;
• dopalacz łukowy;
• antyadhezyjna elektroda;
• przeczyścić na końcu procesu spawania.

Urządzenie wyposażone jest w zabezpieczenie przed przegrzaniem i obciążeniami szczytowymi. Zapewnione jest wymuszone chłodzenie urządzenia.

Na przednim panelu urządzenia umieszczono wyświetlacz cyfrowy oraz panel sterowania.

Dane techniczne:

Plusy:

• możliwość pracy w trybach TIG i MMA;
• panel sterowania wyposażony jest w ekran dotykowy;
• obecność dwóch trybów spawania 2T (bez przedmuchiwania) i 4T (przedmuchiwania gazem);
• zakres poboru mocy 6,0-8,2 kVA;
• Wydajność nie mniejsza niż 85%;
• tymczasowe leczenie gazem (oczyszczanie) 0-15 sekund;
• prosta kontrola, łatwość obsługi.

Minusy:

• krótkie kable;
• standardowe kable mają słaby przekrój dla zastosowanych modów.

Wskazane jest dobranie aparatu do pracy w środowisku gazu ochronnego z uwzględnieniem objętości wykonywanej pracy. Jednostki o natężeniu prądu do 200 A nadają się do zastosowania w produkcji małoseryjnej, warsztatach naprawczych lub w życiu codziennym.

Tryb stałoprądowy przeznaczony jest do pracy z wyrobami stalowymi.

Najlepszą opcją jest wybór modelu Svarog TIG 200 DSP PRO W207. Spełnia wszystkie warunki techniczne i ma przystępną i atrakcyjną cenę wśród analogów.

• Svarog TIG 200 DSP PRO W207;
• FUBAG INTIG 160 DC 68 436,1;
• CEDAR TIG 200P AC/DC 220V 8001243.

Niemiecki falownik spawalniczy

Falownik spawalniczy to niemiecki producent, który wykazuje doskonały stosunek jakości do ceny. Spawarka Kruger przeznaczona jest do obróbki metalu metodą ręcznego spawania łukowego. Możesz regulować prąd na cyfrowym wyświetlaczu - szybko i wygodnie.

Dane techniczne:

Łuk ręczny (MMA). Spawanie łukiem elektrycznym i elektrodą topliwą ze specjalną powłoką. Podawanie i przesuwanie elektrody jest wykonywane przez spawacza ręcznie. Brak doprowadzenia gazu osłonowego, ochrona jeziorka spawalniczego przed powietrzem może być realizowana dzięki spalaniu powłoki nałożonej na elektrodę. Ta technologia spawania pozwala na zastosowanie najprostszego sprzętu, jest niewymagająca jakości prądu i konstrukcji spawarki. Z drugiej strony jakość powstałej spoiny silnie zależy od umiejętności spawacza, wydajność procesu jest stosunkowo niska, a dla metali nieżelaznych ta technologia słabo nadaje się - jego głównym celem jest topienie stali i żeliwa.

Półautomat (MIG/MAG). Częściowo zautomatyzowane spawanie gazem obojętnym (MIG) lub gazem aktywnym (MAG). Gaz dostaje się bezpośrednio do miejsca spawania przez palnik, a gdy łuk się pali, tworzy powłokę ochronną, która osłania jeziorko spawalnicze przed działaniem powietrza. A termin „półautomatyczny” oznacza, że ​​jest on automatycznie dostarczany do miejsca pracy… Jest też materiał wypełniający w postaci cienkiego drutu (ale trzeba ręcznie przesunąć palnik). Wybór między gazem obojętnym a aktywnym dokonywany jest w zależności od materiałów, które mają być spawane – np. pierwsza opcja jest zwykle stosowana do metali nieżelaznych, druga do stali. Takie spawanie zapewnia znacznie lepszą jakość spoin niż spawanie ręczne, a także zwiększa wygodę i szybkość pracy - w szczególności.

Łuk argonowy (TIG). Spawanie ręczne elektrodą nietopliwą w środowisku gazu obojętnego. W takim spawaniu łuk elektryczny topi tylko krawędzie łączonych części, a z nich powstaje ostateczna szew, bez użycia materiału elektrody (w niektórych przypadkach można zastosować dodatki w postaci kawałków metalu o odpowiednim kształcie być użytym). Aby chronić szew przed działaniem powietrza, do miejsca ogrzewania dostarczany jest gaz ochronny, zwykle argon. Spawanie TIG doskonale nadaje się do stali nierdzewnej oraz stopów miedzi i aluminium. Pozwala stworzyć dokładniejszy szew niż ten sam MMA i dokładniejszą kontrolę procesu. Z drugiej strony technologia ta jest dość wymagająca pod względem umiejętności spawacza, a szybkość pracy jest stosunkowo niska.

Punktowy (SPOT). Spawanie elektryczne, wykonywane dzięki punktowemu działaniu wysokich prądów. Służy do łączenia cienkich blach (głównie do 3 mm), a także do mocowania kołków i kołków do płaskiej podstawy. Podczas łączenia blach dwie elektrody o stosunkowo małej średnicy ciasno dociskają do siebie obrabiane przedmioty, po czym przepływa przez nie prąd rzędu kilku kiloamperów; metal w miejscu styku jest podgrzewany do temperatury topnienia, co zapewnia połączenie. Podczas mocowania kołków i kołków sam kołek pełni rolę jednej z elektrod, płaska podstawa pełni rolę drugiej. Spawanie typu SPOT jest bardzo popularne w produkcji samochodów i serwisie samochodowym: w ten sposób łączone są niektóre elementy karoserii, a także może być przydatne do prostowania.

Miejsce (STUD). Technologia zgrzewania punktowego z wykorzystaniem łuku podnoszącego (ciągnącego). Stosowany głównie do połączeń z płaską podstawą i kołkami. Sam proces zgrzewania przebiega w następujący sposób: spinka dociskana jest do podstawy; prąd się włącza; spinka do włosów unosi się; między nim a podstawą zapala się łuk, który topi powierzchnię podstawy; spinka do włosów jest opuszczana do stopu; prąd jest wyłączony, metal krzepnie. Spawanie STUD polega na zastosowaniu zmechanizowanych palników spawalniczych ze sprężyną lub systemem hydraulicznym do podnoszenia i opuszczania kołka, a gaz obojętny lub topnik służy do ochrony połączenia przed powietrzem atmosferycznym.

Cięcie plazmowe (PLAZMA). Cięcie metalu strumieniem nagrzanej plazmy - silnie zjonizowanego gazu. W tym celu do miejsca pracy dostarczany jest gaz (obojętny lub aktywny), który pod wpływem łuku elektrycznego jest jonizowany, podgrzewany i przyspieszany. Temperatura plazmy może przekroczyć 10 000 °C, a prędkość - 1000 m/s, co umożliwia pracę z praktycznie dowolnymi metalami i stopami, w tym ogniotrwałymi. Cięcie jest szybkie, cięcie jest czyste i zadbane, a głębokość cięcia może dochodzić do 200 mm. Główną wadą cięcia plazmowego jest wysoki koszt sprzętu.

Punktowy (PUNKTOWY)

Rodzaj zgrzewania punktowego obsługiwany przez maszynę. Więcej o wspólne cechy podobna procedura, patrz „Rodzaj spawania”, a jej rodzaje mogą być następujące:

Jednostronny. Jak sama nazwa wskazuje, ten rodzaj spawania wykorzystuje pojedynczą elektrodę, która jest mocno dociskana do obrabianego przedmiotu. W tym przypadku przez punkt styku przechodzi silne wyładowanie elektryczne, które tworzy jeziorko spawalnicze, topiąc metal. Główną zaletą tej opcji jest możliwość pracy z powierzchniami dostępnymi tylko z jednej strony - np. drzwiami samochodowymi. Właściwie jednym z głównych obszarów zastosowania jednostronnego zgrzewania SPOT jest serwis samochodowy, w szczególności prostowanie karoserii i innych powierzchni samochodowych. W ten sposób na obrabianej powierzchni montuje się specjalne łączniki, dzięki którym można „wciągnąć” na miejsce nawet rozległe i głębokie wgniecenie; a ponieważ powierzchnia skrzyżowania jest dość mała, po „zabiegu” łączniki bez problemu zrywają się, a ślady ich instalacji są czyszczone.

Dwustronny. Ten rodzaj spawania SPOT polega na użyciu pary elektrod, które ściskają złącze z obu stron, jak imadło. Ta opcja lepiej nadaje się do pracy z grubymi częściami lub tam, gdzie wymagana jest wysoka niezawodność połączenia - dzięki opisanemu ściskaniu łatwiej jest zapewnić wymaganą głębokość jeziorka spawalniczego. Z drugiej strony wymaga dostępu do obu stron przedmiotu obrabianego, aby z niego korzystać.

Zauważ, że niektóre m ... modele spawarek mogą pracować zgodnie z jednym ze schematów; to sprawia, że ​​urządzenie jest bardzo wszechstronne, ale może wpłynąć na jego koszt.

Prąd spawania

Rodzaj prądu przykładanego przez maszynę bezpośrednio podczas procesu zgrzewania.

Napięcie w obwodzie otwartym

Napięcie podawane przez spawarkę na elektrody. Jak sama nazwa wskazuje, mierzy się go bez obciążenia - tj. gdy elektrody są odłączone i nie płynie między nimi prąd. Wynika to z faktu, że przy dużej sile prądu, charakterystycznej dla spawania elektrycznego, rzeczywiste napięcie na elektrodach gwałtownie spada, co nie pozwala na odpowiednią ocenę właściwości spawarki.

W zależności od charakterystyki urządzenia (patrz „Typ”) i rodzaju pracy (patrz „Typ spawania”) stosowane jest różne napięcie obwodu otwartego. Np. dla transformatorów spawalniczych parametr ten wynosi około 45 - 55 V (choć zdarzają się też modele na wyższe napięcie), dla falowników może dochodzić do 90 V, a dla spawania półautomatycznego MIG/MAG zwykle jest to napięcie wyższe niż 40 V nie jest wymagane Również optymalne wartości zależą od rodzaju użytych elektrod. Bardziej szczegółowe informacje można znaleźć w specjalnych źródłach; tutaj zauważamy, że im wyższe napięcie w obwodzie otwartym, tym łatwiejsze jest zwykle zajarzenie łuku i bardziej stabilne samo wyładowanie.

Min. prąd spawania

Najmniejszy prąd, jaki urządzenie jest w stanie dostarczyć przez elektrody podczas pracy. Dla różnych materiałów, różnych grubości spawanych części i różnych rodzajów samego spawania, optymalny prąd spawania będzie różny; istnieją specjalne tabele do określenia tej wartości. Ogólna zasada jest taka, że ​​wysoki prąd nie zawsze jest użyteczny: daje grubszy szew, przy pracy z cienkimi materiałami można przetopić złącze zamiast łączyć części, nie mówiąc już o niepotrzebnym zużyciu energii. Dlatego, jeśli musisz pracować z częściami o małej grubości (2-3 mm), przed wyborem spawarki warto upewnić się, że jest ona w stanie dostarczyć wymagany prąd bez "parcia".

Maks. prąd spawania

Najwyższy prąd, jaki spawarka jest w stanie dostarczyć przez elektrody podczas pracy. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższy ten wskaźnik, tym grubsze elektrody może używać urządzenie i większa grubość części, z którymi może pracować. Oczywiście nie zawsze ma sens ściganie wysokich prądów - bardziej prawdopodobne jest, że uszkodzą delikatne detale. Jeśli jednak masz do czynienia z pracami na dużą skalę i dużą grubością spawanych materiałów, po prostu nie możesz obejść się bez urządzenia o odpowiednich właściwościach. Optymalne prądy spawania w zależności od materiałów, rodzaju pracy (patrz „Rodzaj spawania”), rodzaju elektrod itp. można określić za pomocą specjalnych tabel. Jeśli chodzi o konkretne wartości, to w „najsłabszych” modelach maksymalny prąd nie dochodzi nawet do 100 A, w najmocniejszych może przekraczać 225 A, a nawet 250 A.

Częstotliwość włączenia

Częstotliwość załączania, dopuszczalna dla spawarki.

Prawie wszystkie nowoczesne spawarki wymagają przerw w pracy – na chłodzenie i ogólne „odzyskiwanie”. Częstotliwość włączania wskazuje, jaki procent całkowitego cyklu operacyjnego można wykorzystać bezpośrednio do pracy. W takim przypadku standardowy cykl trwa zwykle 10 minut. Na przykład urządzenie o częstotliwości przełączania 30% będzie mogło pracować nieprzerwanie przez nie więcej niż 3 minuty, po czym będzie potrzebowało co najmniej 7 minut przerwy. Jednak niektóre modele wykorzystują cykl 5 minut; te niuanse należy wyjaśnić zgodnie z instrukcjami.

Generalnie wysoka częstotliwość jest wymagana głównie do pracy zawodowej o dużym nakładzie; przy stosunkowo prostej aplikacji parametr ten nie odgrywa decydującej roli, zwłaszcza że w trakcie pracy trzeba już robić przerwy. Pod względem konkretnych wartości, wspomniane 30% to bardzo skromna liczba, typowa głównie dla urządzeń klasy podstawowej. Niska jest również wartość 30-50%; najnowocześniejsze urządzenia mieszczą się w zakresie 50 - 70%, a najbardziej „wytrzymałe” modele zapewniają częstotliwość ponad 70%.

Min. średnica elektrody

Najmniejsza średnica elektrody, jaką można zastosować w spawarce. Optymalna grubość elektrody zależy od wielu parametrów, przede wszystkim od rodzaju spawania (patrz wyżej), a także od materiałów i grubości spawanych części; istnieją specjalne tabele do doboru grubości. Należy pamiętać, że zasada „im więcej, tym lepiej” w tym przypadku nie działa - przeciwnie, elektroda zbyt gruba wyrządzi więcej szkody niż zbyt cienka. Dlatego przy wyborze warto przynajmniej w przybliżeniu określić zakres średnic, które mogą być wymagane do pracy i upewnić się, że urządzenie jest w stanie pracować z całym zakresem, w tym. z najbardziej subtelnym.

Maks. średnica elektrody

Największa średnica elektrody, jaką można zamontować w zgrzewarce. W zależności od grubości części, materiału z jakiego są wykonane, rodzaju spawania (patrz wyżej) itp. optymalna średnica elektrody będzie inna; istnieją specjalne tabele, które pozwalają określić tę wartość. W przypadku grubszych materiałów może być wymagana większa średnica. W związku z tym przed zakupem należy upewnić się, że wybrany model jest w stanie pracować ze wszystkimi wymaganymi średnicami elektrod.

W nowoczesnych spawarkach średnica elektrody 1 mm lub mniej jest uważana za bardzo małą, 2 mm - małą, 3 mm - średnią, 4 mm - dużą, a w wydajnych modelach produkcyjnych stosuje się elektrody 5 mm lub więcej.

Min. średnica przewodu

Minimalna średnica drutu elektrodowego, jaką może obsłużyć maszyna.

Elektrody drutowe są stosowane w modelach półautomatycznych (patrz „Typ”), głównie do spawania metodą MIG/MAG (patrz „Rodzaj spawania”). Im cieńsza elektroda, tym lepiej nadaje się do delikatnych prac, gdzie wymagana jest niewielka grubość i szerokość szwu. Szczegółowe zalecenia dotyczące średnicy drutu do konkretnego zadania można znaleźć w specjalnych źródłach.

Maks. średnica przewodu

Maksymalna średnica drutu elektrodowego, jaką może obsługiwać maszyna.

Elektrody drutowe są stosowane w modelach półautomatycznych (patrz „Typ”), głównie do spawania metodą MIG/MAG (patrz „Rodzaj spawania”). Konkretne zalecenia dotyczące średnicy drutu do konkretnego zadania można znaleźć w specjalnych źródłach, ale tutaj zauważamy, że duża grubość elektrody jest ważna w przypadku grubszych prac, które wymagają grubego szwu i dużej ilości materiału. Ogólnie drut jest zauważalnie cieńszy niż tradycyjne elektrody. Za standardową opcję uważa się tutaj maksymalną średnicę 1 mm, mniejsze wartości (0,8 mm i 0,9 mm) występują głównie w urządzeniach o małej mocy do prac delikatnych, a 2 mm lub więcej wręcz przeciwnie, w zaawansowane jednostki produkcyjne.

Prędkość podawania drutu

Prędkość podawania drutu zapewniana przez model półautomatyczny (patrz Typ). Im wyższa prędkość (przy tej samej grubości), tym szybciej prowadzisz elektrodę nad szwem i tym mniej czasu zajmuje proces. Z drugiej strony zbyt szybki posuw utrudnia pracę z krótkimi szwami. Szczegółowe informacje na temat optymalnej prędkości podawania drutu można znaleźć w specjalistycznych źródłach.

Maks. średnica szpilki

Największa średnica kołków, z którymi może pracować maszyna, a dokładniej — kołki, które można załadować do pistoletu do zgrzewania punktowego (STUD lub SPOT, patrz „Rodzaj zgrzewania”). Więcej informacji na temat tej metody pracy można znaleźć w rozdziale „Rodzaj spawania”; tutaj zauważamy, że w większości przypadków średnica kołka nie przekracza 8 mm - duża grubość jest w praktyce rzadko wymagana, ponadto wymagałaby znacznej mocy.

Maks. grubość cięcia (PLAZMA)

Największa grubość materiału, jaką maszyna może ciąć w trybie cięcia plazmowego. Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat tego trybu, patrz „Typ spawania”. Należy pamiętać, że maksymalna grubość jest często podawana dla niektórych materiałów o średniej wytrzymałości; w przypadku materiałów ogniotrwałych wydajność pracy może być nieco niższa (przynajmniej przecięcie zajmie więcej czasu).

Maks. grubości części (SPOT)

Największa grubość płaskich części, jaką spawacz może skutecznie łączyć w trybie SPOT. Ograniczenie grubości jest konsekwencją faktu, że urządzenie w tym trybie działa w rzeczywistości przez części; więcej szczegółów patrz "Typ spawania".

Należy zwrócić uwagę, że w maszynach uniwersalnych – z obsługą zarówno zgrzewania jednostronnego, jak i dwustronnego (patrz „Punktowe (SPOT)”) – wartość tego parametru jest zwykle różna w zależności od metody zgrzewania. Dokładniej, dla jednostronnego jest to zwykle o połowę mniej niż dla dwustronnego - wszak w pierwszym przypadku obie części muszą być stopione jedną elektrodą. Specyfikacje zwykle dają obie opcje; jeśli jednak w maszynie dwutrybowej jest tylko jedna opcja, najprawdopodobniej jest ona wskazana do spawania dwustronnego.

Dodatkowo

- Gorący start. Funkcja ułatwiająca zajarzenie łuku: gdy elektroda dotknie miejsca spawania, prąd spawania na krótko wzrasta, a po przejściu spawarki w tryb wraca do parametrów standardowych.

- Wymuszanie łuku (Arc Force). Maszyny z tą funkcją są w stanie zwiększyć prąd spawania z krytycznym zmniejszeniem odległości między elektrodą a spawanymi częściami. Zwiększa to szybkość topienia elektrody i głębokość jeziorka spawalniczego, co zapobiega przywieraniu.

- Ochrona przed przywieraniem (Anti-Stick). W takim przypadku zakłada się środek ochronny na wypadek, gdyby nadal nie można było uniknąć przyklejenia elektrody: automatyzacja spawarki znacznie zmniejsza prąd spawania (lub całkowicie go wyłącza), co ułatwia odłączenie elektrody , a ponadto, aby uniknąć niepotrzebnego zużycia energii i przegrzewania się urządzeń.

- Wyświetlacz cyfrowy. Obecność własnego wyświetlacza w projekcie spawarki. Jest to z reguły najprostszy ekran segmentowy, przeznaczony do wyświetlania 2 - 3 cyfr i niektórych znaków specjalnych. Jednak nawet takie ekrany są bardziej informacyjne niż światło i inne podobne sygnały: mogą wyświetlać różnorodne dane (napięcie wejściowe i robocze, czas przed wyłączeniem „na odpoczynek”, kody błędów itp.). I p ... Przewagą nad czujnikami zegarowymi są małe rozmiary i wszechstronność - wyświetlacz może wyświetlać różne rodzaje informacji. Dzięki temu funkcja ta może znacznie uprościć pracę ze spawarką.

- Chłodzenie cieczą. Możliwość obsługi spawarki systemem chłodzenia cieczą. Takie chłodzenie jest bardziej wydajne niż chłodzenie powietrzem, intensywnie odprowadza ciepło z „napełnienia” urządzenia i pozwala osiągnąć bardzo wysoką częstotliwość przełączania (patrz wyżej) - do 100% i przy prądach 200 A i więcej. Jego wady to złożoność, wysoki koszt, nieporęczność i znaczna waga. W świetle tych ostatnich, agregaty do chłodzenia cieczą są często wykonywane oddzielnie od samych spawarek i można je podłączać/odłączać w zależności od tego, co w danej chwili jest ważniejsze – efektywnego chłodzenia lub przenośności. Takie jednostki są zwykle dostarczane w zestawie, ale ten punkt nie zaszkodzi wyjaśnić osobno. Zwracamy również uwagę, że w wielu modelach zaleca się stosowanie specjalistycznych płynów chłodzących i często nie są one zawarte w zestawie dostawy.

- Rozruch silnika samochodu. Możliwość wykorzystania urządzenia do rozruchu silnika samochodowego, czyli do zasilania rozrusznika. Innymi słowy, modele z tą funkcją mogą również pracować w trybie rozrusznika. Taka możliwość przyda się, jeśli standardowy akumulator samochodowy jest rozładowany, zepsuty lub go brakuje, ale w pobliżu znajduje się źródło zasilania (sieć lub generator), z którego można zasilać spawarkę. Zauważ, że najczęściej w tym przypadku oznacza to uruchomienie samochodów z 12-woltowymi sieciami pokładowymi - samochodów osobowych, lekkich ciężarówek i autobusów; jednak technicznie nic nie stoi na przeszkodzie, aby zapewnić kompatybilność z ciężkim sprzętem (ciężarówki, autobusy) pracującym pod napięciem 24 V. Te szczegóły należy wyjaśnić osobno.

- Koła transportowe. Obecność w konstrukcji spawarki specjalnych kół, które ułatwiają transport. Waga niektórych nowoczesne modele może osiągnąć kilkadziesiąt kilogramów, a ręczne przenoszenie takiego urządzenia jest trudne nawet dla kilku osób. Obecność kół pozwala radzić sobie z siłami jednej osoby, nawet przy znacznej wadze jednostki.

Lokalizacja cewki

Lokalizacja szpuli podajnika drutu.

Drut służy do spawania półautomatycznego (patrz „Rodzaj spawania”); cewka, na której jest nawinięta, może znajdować się zarówno na zewnątrz aparatu, jak i wewnątrz. Nie ma zasadniczej różnicy w konstrukcji mechanizmu podającego, wydajności i innych parametrach pracy między modelami „zewnętrznym” i „wewnętrznym”, różnią się one głównie charakterystyką przechowywania i transportu. Na przykład wbudowana cewka zwiększa gabaryty i wagę całego urządzenia, ale nie trzeba jej nosić osobno.

Klasa ochrony (IP)

Klasa ochrony, której odpowiada korpus spawarki.

Ten parametr jest tradycyjnie oznaczony przez standard IP dwoma liczbami. Charakteryzuje, jak dobrze obudowa chroni „nadzienie” przed ciałami obcymi i kurzem (pierwsza cyfra), a także wilgocią (druga cyfra). Należy zauważyć, że w spawarkach stopień takiej ochrony jest zwykle niski – wynika to z faktu, że korpus musi być wentylowany. Oto poziomy ochrony przed ciałami stałymi / kurzem, które są istotne dla obecnych modeli:

1 - ochrona przed przedmiotami większymi niż 50 mm (porównywalna do ludzkiej pięści lub łokcia);
2 - od przedmiotów powyżej 12,5 mm (możemy mówić o ochronie przed dostaniem się palców);
3 - od obiektów większych niż 2,5 mm (wykluczone jest prawdopodobieństwo przypadkowego uderzenia większości standardowych narzędzi);

Jeśli chodzi o ochronę przed wilgocią, może być ona ogólnie zerowa - to znaczy, że takie urządzenie może być używane tylko w suchych warunkach. Istnieją jednak również bardziej zaawansowane opcje:

1 - ochrona przed kroplami wody spadającymi pionowo, przy ściśle poziomej pozycji urządzenia (w rzeczywistości minimalny stopień ochrony przed przypadkowym wnikaniem niewielkiej ilości wilgoci);
2 - od pionowych kropli wody, gdy urządzenie odbiega od poziomu do 15 ° (nieco powyżej minimum);
3 - od zachlapań spadających pod kątem do 60° do pionu (możemy mówić o ochronie przed deszczem);
4 - od rozbryzgów spadających z dowolnego kierunku... (może być stosowany w przypadku deszczu z silnym wiatrem);

Czasami zamiast jednej z cyfr używana jest litera X - na przykład IP2X. Oznacza to, że klasa ochrony dla danego rodzaju ekspozycji nie została określona. W takim przypadku najlepiej założyć, że w ogóle nie ma ochrony - zapewni to maksymalne bezpieczeństwo i uniknie przykrych niespodzianek.

Klasa izolacji

Klasa izolacji określa stopień odporności materiałów izolacyjnych zastosowanych w danym urządzeniu na ciepło. Dziś spawarki wykorzystują głównie materiały następujących klas:

B - mają granicę odporności 130 ° C;
F - 155 ° C;
H - 180°C.

Należy pamiętać, że zdecydowana większość nowoczesnych spawarek posiada elektroniczne zabezpieczenie przed przegrzaniem, które wyłącza urządzenie na długo przed osiągnięciem limitu rezystancji izolacji. Dlatego ten parametr będzie miał znaczenie tylko w sytuacji awaryjnej, jeśli wbudowana ochrona zawiedzie. Niemniej jednak w pełni pozwala nam ocenić bezpieczeństwo użytkowania urządzenia – im wyższa klasa izolacji, tym większe prawdopodobieństwo, że w porę zauważymy niebezpieczne przegrzanie (np. po charakterystycznym zapachu) i wyłączymy urządzenie zanim nastąpi uszkodzenie.

Długość kabla zasilającego

Długość przewodów zasilających dostarczonych ze spawarką. Kabel zasilający to przewód biegnący od urządzenia bezpośrednio do jednej z elektrod. W związku z tym im dłuższe kable, tym większa swoboda działania operatora, tym dalej będzie mógł przesuwać elektrody bez poruszania samym aparatem (który często jest dość ciężki). Z drugiej strony może to powodować znaczne niedogodności zarówno w użytkowaniu, jak i przechowywaniu – w końcu same długie przewody zajmują trochę miejsca. Dlatego warto poszukać konkretnie modelu z długim kablem, jeśli potrzebujesz z jednej strony mocnego i ciężkiego aparatu, a z drugiej dużej swobody ruchów podczas pracy.

1. Trochę teorii i podstawowe wymagania dotyczące spawarki.

Z uwagi na to, że niniejsza instrukcja nie jest mapą technologiczną, nie podaję żadnego rozmieszczenia płytek drukowanych, ani projektu grzejników, ani kolejności umieszczania części w obudowie, ani samego projektu obudowy! Wszystko to nie ma znaczenia i nie wpływa w żaden sposób na działanie urządzenia! Ważne jest tylko to, że tranzystory (razem, a nie tylko jeden) z mostka uwalniają około 50 watów, a z diod mocy około 100 watów, co daje w sumie około 150 watów! To, jak pozbywasz się tego ciepła, nie przeszkadza mi zbytnio, nawet włóż je do szklanki wody destylowanej (żart :-))), najważniejsze, aby nie podgrzewać ich powyżej 120 stopni C. Cóż, wymyśliliśmy projekt, teraz trochę teorii i możesz zacząć strojenie.
Co to jest spawarka - jest to potężny zasilacz zdolny do pracy w trybie formowania i ciągłego spalania wyładowania łukowego na wyjściu! To dość trudny tryb i nie każdy zasilacz może w nim pracować! Gdy koniec elektrody dotknie spawanego metalu, następuje zwarcie obwodu spawania, jest to najbardziej krytyczny tryb pracy zasilacza (PSU), ponieważ do rozgrzania, stopienia potrzeba znacznie więcej energii i odparować zimną elektrodę niż w przypadku zwykłego wypalania łuku, tj. Zasilacz musi mieć zapas mocy wystarczający do stabilnego zajarzenia łuku, przy zastosowaniu elektrody o maksymalnej średnicy dozwolonej dla tego urządzenia! W naszym przypadku jest to 4mm. Elektroda typu ANO-21 o średnicy 3 mm pali się stabilnie przy prądach 110-130 amperów, ale jeśli jest to maksymalny prąd dla zasilacza, zajarzenie łuku będzie bardzo problematyczne! Do stabilnego i łatwego zajarzenia łuku potrzebne jest kolejne 50-60 amperów, czyli w naszym przypadku 180-190 amperów! I choć tryb zapłonu jest krótkotrwały, zasilacz musi to wytrzymać. Idąc dalej, łuk zapalił się, ale zgodnie z prawami fizyki charakterystyka prądowo-napięciowa (CVC) łuku elektrycznego w powietrzu pod ciśnieniem atmosferycznym podczas spawania elektrodą otuloną ma kształt opadający, tj. Im wyższy prąd w łuku, tym niższe na nim napięcie i tylko przy prądach powyżej 80A napięcie łuku jest stabilizowane i pozostaje stałe wraz ze wzrostem prądu! Na tej podstawie możemy wywnioskować, że dla łatwego zajarzenia i stabilnego spalania łuku charakterystyka I – V zasilacza musi dwukrotnie przecinać się z charakterystyką I – V łuku! W przeciwnym razie łuk nie będzie stabilny ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami, takimi jak brak penetracji, porowaty szew, oparzenia! Teraz możesz pokrótce sformułować wymagania dotyczące zasilania;
a) biorąc pod uwagę sprawność (około 80-85%) zasilacz musi mieć co najmniej 5 kW;
b) musi mieć płynną regulację prądu wyjściowego;
c) przy niskich prądach łatwo jest zapalić łuk, mieć gorący układ zapłonowy;
d) mieć zabezpieczenie przed przeciążeniem, gdy elektroda przywiera;
e) napięcie wyjściowe na xx nie jest niższe niż 45V;
f) pełna izolacja galwaniczna od sieci 220V;
g) opadająca charakterystyka prądowo-napięciowa.
To wszystko! Wszystkie te wymagania spełnia opracowane przeze mnie urządzenie, którego parametry techniczne i schemat elektryczny podano poniżej.

2. Specyfikacje domowej spawarki

Napięcie zasilania 220 + 5% V
Prąd spawania 30 - 160 A
Znamionowa moc łuku 3,5 kVA
Napięcie biegu jałowego przy 15 zwojach w uzwojeniu pierwotnym 62 V
PV (5 min.),% Przy prądzie wahań 30%
PV przy prądzie 100A 100% (podane PV dotyczy tylko mojego urządzenia i całkowicie zależy od chłodzenia, im mocniejszy wentylator tym więcej PV)
prąd z sieci (mierzony na bieżąco) 18 A
Wydajność 90%
Waga z kablami 5 kg
Średnica elektrody 0,8 - 4 mm

Spawarka przeznaczona jest do ręcznego spawania łukowego oraz spawania w osłonie gazu prądem stałym. Wysoka jakość wykonanie spawów zapewniają dodatkowe funkcje realizowane w trybie automatycznym: z RDS
- Gorący start: od momentu zajarzenia łuku w ciągu 0,3 sekundy prąd spawania jest maksymalny
- Stabilizacja palenia się łuku: w momencie oddzielenia się kropli od elektrody prąd spawania automatycznie wzrasta;
- W przypadku zwarcia i sklejenia się elektrody następuje automatyczne zadziałanie zabezpieczenia przeciążeniowego, po oderwaniu elektrody wszystkie parametry zostają przywrócone po 1s.
- W przypadku przegrzania falownika prąd spawania stopniowo spada do 30A i pozostaje taki aż do całkowitego schłodzenia, po czym automatycznie powraca do ustawionej wartości.
Pełna izolacja galwaniczna zapewnia 100% ochronę spawacza przed porażeniem elektrycznym.

3. Schemat ideowy rezonansowego falownika spawalniczego

Blok mocy, blok wychylny, blok ochronny.
Dr.1 - dławik rezonansowy, 12 zwojów przy 2xW16x20, drut PETV-2, średnica 2,24, prześwit 0,6mm, L=88mkH Dr.2 - dławik wyjściowy, 6,5 zwojów dla 2xW16x20, drut PEV2, 4x2,24 , prześwit Zmm, L = 10mkH tr. 1 - transformator mocy, uzwojenie pierwotne 14-15 zwojów PETV-2, średnica 2,24, wtórne 4x (3 + 3) z tym samym przewodem, 2xW20X28, 2000NM, L=3,5mH Tr. 2 - przekładnik prądowy, 40 zwojów na ferryt pierścień K20x12x6.2000NM, drut MGTF - 0,3. Tr.Z - transformator główny, 6x35 zwojów na pierścieniu ferrytowym K28x16x9,2000NM, drut MGTF - 0,3. Tr. 4 - transformator obniżający napięcie 220-15-1. T1-T4 na radiatorze, diody zasilania na radiatorze, mostek wejściowy 35A na radiatorze. * Wszystkie kondensatory czasowe to kondensatory foliowe o minimalnym TKE! 0,25xZ, 2kV są rekrutowane z Yushtuk 0,1x1,6kV typu K73-16V w układzie szeregowo-równoległym. Podłączając Tr.Z zwróć uwagę na fazy, tranzystory T1-T4 pracują po przekątnej! Diody wyjściowe 150EBU04, obwody RC równoległe do diod są wymagane! Przy takich danych cewki diody pracują z przeciążeniem, lepiej umieścić je dwie równolegle, centralna to 70CRU04.

4. Dobór tranzystorów mocy

Tranzystory mocy to serce każdej spawarki! Niezawodność całego urządzenia zależy od prawidłowego doboru tranzystorów mocy. Postęp technologiczny nie stoi w miejscu, na rynku pojawia się wiele nowych urządzeń półprzewodnikowych i dość trudno jest zrozumieć tę różnorodność. Dlatego w tym rozdziale postaram się podsumować podstawowe zasady doboru wyłączników mocy przy budowie potężnego falownika rezonansowego. Pierwszą rzeczą, od której należy zacząć, jest przybliżone określenie mocy przyszłego konwertera. Nie podam abstrakcyjnych obliczeń i przejdę prosto do naszego falownika spawalniczego. Jeśli chcemy uzyskać 160 amperów w łuku przy napięciu 24 woltów, to pomnożenie tych wartości pozwoli uzyskać użyteczną moc, którą musi dać nasz falownik, a nie wypalić. 24 wolty to średnie napięcie łuku elektrycznego o długości 6 - 7 mm, w rzeczywistości długość łuku zmienia się cały czas, a zatem zmienia się na nim napięcie, a także zmienia się prąd. Ale to nie jest bardzo ważne dla naszych obliczeń! Czyli mnożąc te wartości otrzymujemy 3840 W, z grubsza szacując sprawność konwertera na 85%, można uzyskać moc, którą muszą przez siebie pompować tranzystory, to jest około 4517 watów. Znając całkowitą moc, możesz obliczyć prąd, jaki będą musiały przełączać te tranzystory. Jeśli wykonamy urządzenie do pracy z sieci 220 woltów, to po prostu dzieląc całkowitą moc przez napięcie sieciowe, możemy uzyskać prąd, który urządzenie będzie pobierać z sieci. To około 20 amperów! Przysyłają mi dużo listów z pytaniem, czy da się zrobić spawarkę tak, żeby działała z akumulatora samochodowego 12 V? Myślę, że te proste obliczenia pomogą wszystkim fanom je zapytać. Przewiduję pytanie, dlaczego podzieliłem całkowitą moc przez 220 woltów, a nie przez 310, które uzyskuje się po wyprostowaniu i przefiltrowaniu napięcia sieciowego, wszystko jest bardzo proste, aby utrzymać 310 woltów przy prądzie 20 amperów, potrzebujemy pojemność filtra 20 000 mikrofaradów! I wkładamy nie więcej niż 1000 uF. W pewnym sensie ustaliliśmy wartość prądu, ale nie powinien to być maksymalny prąd tranzystorów, które wybraliśmy! Teraz w danych referencyjnych wielu firm podane są dwa parametry maksymalnego prądu, pierwszy przy 20 stopniach Celsjusza, a drugi przy 100! Tak więc przy dużych prądach przepływających przez tranzystor wytwarza się na nim ciepło, ale szybkość jego odprowadzania przez radiator nie jest wystarczająco duża i kryształ może nagrzewać się do temperatury krytycznej, a im bardziej się nagrzewa, tym mniej jest jego maksymalny dopuszczalny prąd będzie, co ostatecznie może zniszczyć wyłącznik zasilania. Zwykle takie zniszczenie wygląda jak mała eksplozja, w przeciwieństwie do przebicia napięcia, kiedy tranzystor po prostu cicho się przepala. Stąd wnioskujemy, że dla prądu roboczego 20 amperów konieczne jest wybranie takich tranzystorów, w których prąd roboczy będzie wynosił co najmniej 20 amperów przy 100 stopniach Celsjusza! To od razu zawęża obszar naszych poszukiwań do kilkudziesięciu tranzystorów mocy.
Decydując się naturalnie na prąd, nie należy zapominać o napięciu roboczym, w obwodzie mostkowym na tranzystorach napięcie nie przekracza napięcia zasilania lub, prościej, nie może być większe niż 310 woltów przy zasilaniu z 220 sieć wolt. Na tej podstawie wybieramy tranzystory o dopuszczalnym napięciu co najmniej 400 woltów. Wielu może powiedzieć, że od razu ustawimy go na 1200, będzie bardziej niezawodny, ale to nie do końca prawda, tranzystory tego samego typu, ale dla różnych napięć mogą być bardzo różne! Podam przykład: Tranzystory IRG4PC50UD IGBT typu IRG4PC50UD - 600V - 55A, oraz te same tranzystory 1200V IRG4PH50UD - 1200V - 45A, a to nie wszystkie różnice, przy równych prądach na tych tranzystorach występuje inny spadek napięcia, na pierwszym 1,65V, a na drugim 2,75V! A przy prądach 20 amperów są to dodatkowe waty strat, ponadto jest to moc uwalniana w postaci ciepła, którą należy usunąć, co oznacza, że ​​\u200b\u200bmusisz prawie podwoić grzejnik! A to nie tylko dodatkowa waga, ale także objętość! A o tym wszystkim trzeba pamiętać przy wyborze tranzystorów mocy, ale to i tak dopiero pierwszy strój! Kolejnym etapem jest dobór tranzystorów według częstotliwości pracy, w naszym przypadku parametry tranzystorów muszą być utrzymane co najmniej do częstotliwości 100 kHz! Jest jeden mały sekret, nie wszystkie firmy podają parametry częstotliwości odcięcia do pracy w trybie rezonansowym, zwykle tylko do przełączania mocy, a są to częstotliwości co najmniej 4-5 razy niższe od częstotliwości odcięcia przy zastosowaniu tego samego tranzystora w trybie rezonansowym. To nieco rozszerza obszar naszych poszukiwań, ale przy takich parametrach jest kilkadziesiąt tranzystorów różnych firm. Najtańszym z nich, zarówno pod względem ceny, jak i dostępności, są tranzystory IR. Są to głównie IGBT, ale są też dobre tranzystory polowe z dopuszczalnym napięciem 500 woltów, dobrze sprawdzają się w takich obwodach, ale nie są zbyt wygodne w elementach złącznych, nie ma dziury w obudowie. Nie będę brał pod uwagę parametrów włączania i wyłączania tych tranzystorów, chociaż są to również bardzo ważne parametry, to pokrótce powiem, że do normalnej pracy tranzystorów IGBT wymagana jest przerwa między zamykaniem a otwieraniem, aby wszystkie procesy wewnątrz tranzystor jest zakończony, co najmniej 1,2 mikrosekundy! W przypadku tranzystorów MOSFET ten czas nie może być krótszy niż 0,5 mikrosekundy! To właściwie wszystkie wymagania stawiane tranzystorom, a jeśli wszystkie z nich zostaną spełnione, otrzymasz niezawodną spawarkę! Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, najlepszym wyborem są tranzystory IR, takie jak IRG4PC50UD, IRG4PH50UD, tranzystory polowe IRFPS37N50A, IRFPS40N50, IRFPS43N50K... Tranzystory te zostały przetestowane i udowodniono, że są niezawodne i trwałe, gdy są używane w rezonansowym falowniku spawalniczym. Do konwerterów małej mocy, których moc nie przekracza 2,5 kW, można bezpiecznie zastosować IRFP460.

POPULARNE TRANZYSTORY DO ZASILACZY ​​IMPULSOWYCH
NAZWA	NAPIĘCIE		OPÓR	MOC	POJEMNOŚĆ MIGAWKA	Qg (PRODUCENT)
SIEĆ (220 V)
						17 ... 23nC ( NS)
						38 ... 50nC ( NS)
						35 ... 40nC ( NS)
						39 ... 50nC ( NS)
						46nC ( NS)
						50...70nC ( NS)
						75nC ( NS)
						84nC ( NS)
						65nC ( NS)
						46nC ( NS)
						50...70nC ( NS)
						75nC ( NS)
						65nC ( NS)
STP20NM60FP						54nC ( NS)
						150nC (IR) 75nC ( NS)
						150...200nC (wejście)
						252 ... 320nC (WE)
						87 ... 117nC ( NS)

5. Opis pracy i sposobu ustawiania zespołów spawarki.

Przejdźmy do schematu elektrycznego. Generator główny jest montowany na mikroukładzie UC3825, jest to jeden z najlepszych sterowników push-pull, ma wszystko, ochronę prądu, napięcia, wejścia, wyjścia. W normalnej eksploatacji praktycznie nie da się go spalić! Jak widać z układu ZG, to klasyczny przetwornik typu push-pull, którego transformator steruje stopniem wyjściowym.

Generator nadrzędny spawarki jest skonfigurowany w następujący sposób: zasilamy i sterujemy rezystorem zadawania częstotliwości w zakresie 20-85 kHz, obciążamy uzwojenie wyjściowe transformatora Tr3 rezystorem 56 Ohm i patrzymy na kształt sygnału , powinno być takie samo jak na rys. 1

Rys. 1

Czas martwy lub krok dla tranzystorów IGBT powinien wynosić co najmniej 1,2 μs, jeśli używane są tranzystory MOSFET, krok może być mniejszy, około 0,5 μs. Rzeczywisty krok jest tworzony przez pojemność ustawiającą częstotliwość sterownika, a ze szczegółami wskazanymi na schemacie jest to około 2 μs. Na tym kończy się ustawianie ZG.
Stopień wyjściowy zasilacza to pełny mostek rezonansowy, montowany na tranzystorach IGBT typu IRG4PC50UD, które w trybie rezonansowym mogą pracować do 200 kHz. W naszym przypadku prąd wyjściowy jest kontrolowany poprzez zmianę częstotliwości MO z 35 kHz (prąd maksymalny) na 60 kHz (prąd minimalny) i chociaż mostek rezonansowy jest trudniejszy do wykonania i wymaga dokładniejszego strojenia, wszystkie te trudności są z nawiązką rekompensowane niezawodną pracą, wysoką sprawnością, brak strat dynamicznych na tranzystorach, tranzystory przełączają się przy zerowym prądzie, co pozwala na użycie minimalnych grzejników do chłodzenia, kolejną niezwykłą właściwością obwodu rezonansowego jest samoograniczenie mocy. Efekt ten tłumaczy się prościej, im bardziej obciążymy transformator wyjściowy, który jest elementem czynnym obwodu rezonansowego, tym bardziej zmienia się częstotliwość rezonansowa tego obwodu, a jeśli proces zwiększania obciążenia zachodzi ze stałą częstotliwością, efekt automatycznego ograniczenia prądu płynącego przez obciążenie i oczywiście przez cały most!
Dlatego tak ważne jest dostrojenie aparatury pod obciążeniem, czyli w celu uzyskania maksymalnej mocy w łuku o parametrach 150A i 22-24V konieczne jest podłączenie obciążenia równoważnego do wyjścia aparatu, to jest 0,14 - 0,16 Ohm i dobierając częstotliwość wyreguluj rezonans, czyli przy tym obciążeniu urządzenie będzie miało maksymalną moc i maksymalną sprawność, a nawet w trybie zwarciowym (SC), pomimo tego, że w obwodzie zewnętrznym popłynie prąd przekraczający prąd rezonansowy, napięcie spadnie prawie do zera, a co za tym idzie moc zmniejszy się, a tranzystory nie przejdą w stan przeciążenia! A jednak obwód rezonansowy pracuje w trybie sinusoidalnym, a narastanie prądu odbywa się również zgodnie z prawem sinusoidalnym, czyli dl / dt nie przekracza dopuszczalnych trybów dla tranzystorów, a tłumiki (łańcuchy RC) nie są wymagane do ochrony tranzystory z dynamicznych przeciążeń, albo co bardziej zrozumiałe ze zbyt stromych frontów, po prostu ich nie będzie! Jak widać, wszystko wydaje się piękne i wydaje się, że obwód zabezpieczenia nadprądowego w ogóle nie jest potrzebny, lub jest potrzebny tylko podczas procesu konfiguracji, nie pochlebiaj sobie, ponieważ prąd jest regulowany przez zmianę częstotliwości, a tam to niewielka część odpowiedzi częstotliwościowej, gdy rezonans występuje podczas zwarcia, w tym momencie prąd płynący przez tranzystory może przekroczyć dopuszczalny dla nich prąd, a tranzystory naturalnie się wypalą. I chociaż trudno jest konkretnie wejść w ten szczególny tryb, jest to całkiem możliwe zgodnie z prawem podłości! W tej chwili potrzebna jest obecna ochrona!
Volt - amper charakterystyczny dla mostka rezonansowego od razu przybiera opadającą formę i oczywiście nie ma potrzeby, aby go sztucznie formować! Chociaż w razie potrzeby kąt nachylenia charakterystyki I - V można łatwo regulować za pomocą dławika rezonansowego. I jeszcze jedna właściwość, o której nie mogę nie powiedzieć, a dowiedziawszy się o niej, na zawsze zapomnisz o obwodach przełączania zasilania, które są obfite w Internecie, to wspaniała właściwość - zdolność do obsługi kilku obwodów rezonansowych na obciążenie z maksymalnym efektywność! W praktyce daje to możliwość tworzenia falowników spawalniczych (lub dowolnych innych) o nieograniczonej mocy! Możesz tworzyć struktury blokowe, w których każdy blok będzie mógł pracować niezależnie, zwiększy to niezawodność całej konstrukcji i umożliwi łatwą wymianę bloków, jeśli ulegną awarii, lub możesz uruchomić kilka bloków mocy za pomocą jednego sterownika i wszystko będzie działać w fazie. Tak więc spawarka zbudowana przeze mnie na tej zasadzie z łatwością oddaje 300 amperów w łuk, ważąc 5 kg bez obudowy! A to tylko podwójny zestaw, możesz zwiększyć moc bez ograniczeń!
To było lekkie odstępstwo od głównego tematu, ale mam nadzieję, że pozwoliło zrozumieć i docenić wszystkie uroki pełnego obwodu rezonansowego mostka. Wróćmy teraz do konfiguracji!
Konfiguracja jest następująca: podłączamy ZG do mostka uwzględniając fazy (tranzystory pracują po przekątnej), dostarczamy zasilanie 12-25V, włączamy żarówkę 100W 12-24V w uzwojeniu wtórnym transformatora mocy Tr1 , zmieniając częstotliwość ZG, osiągamy najjaśniejszy blask żarówki, w naszym przypadku jest to 30 -35 kHz, to jest częstotliwość rezonansowa, wtedy postaram się szczegółowo opowiedzieć, jak działa pełny mostek rezonansowy.
Tranzystory w mostku rezonansowym (jak w liniowym) pracują po przekątnej, wygląda to tak, lewy górny T4 i prawy dolny T2 są jednocześnie otwarte, w tym czasie prawy górny T3 i lewy dolny T1 są zamknięte. Lub odwrotnie! W działaniu mostka rezonansowego można wyróżnić cztery fazy. Zastanówmy się, co i jak się stanie, jeśli częstotliwość przełączania tranzystorów pokrywa się z częstotliwością rezonansową łańcucha Dr.1-Cut.- Tr.1. Załóżmy, że tranzystory T3, T1 otwierają się w pierwszej fazie, czas ich otwarcia jest ustalany przez sterownik ZG, a przy częstotliwości rezonansowej 33 kHz wynosi on 14 μs. W tym czasie przez plasterek płynie prąd. - Dr 1 - Tr. 1. Prąd w tym obwodzie najpierw wzrasta od zera do wartości maksymalnej, a następnie, gdy kondensator jest ładowany, następuje odcięcie. zmniejsza się do zera. Dławik rezonansowy Dr.1 połączony szeregowo z kondensatorem tworzy sinusoidalne fronty. Jeśli włączysz szeregowo rezystor z obwodem rezonansowym i podłączysz do niego wykres oscyloskopowy, zobaczysz kształt prądu przypominający półcykl sinusoidy. W drugiej fazie, trwającej 2 μs, bramki tranzystorów T1, T3 są połączone z masą poprzez opornik 56 Ohm i uzwojenie transformatora impulsowego Tr.3, jest to tzw. czas martwy. W tym czasie pojemności bramek tranzystorów T1, T3 są całkowicie rozładowane, a tranzystory są zamknięte. Jak widać z powyższego, moment przejścia ze stanu otwartego do stanu zamkniętego w tranzystorach pokrywa się z prądem zerowym, ponieważ kondensator jest odcięty. jest już naładowany i nie przepływa przez niego prąd. Nadchodzi trzecia faza - tranzystory T2, T4 są otwarte. Czas ich otwarcia wynosi 14 μs, w tym czasie kondensator Cut jest w pełni naładowany, tworząc drugą półfalę sinusoidy. Napięcie, do którego ładowane jest odcięcie zależy od rezystancji obciążenia w uzwojeniu wtórnym Tr.1, a im niższa rezystancja obciążenia, tym większe napięcie odcięcia. Przy obciążeniu 0,15 Ohm napięcie na kondensatorze rezonansowym może osiągnąć 3 kV. Czwarta faza rozpoczyna się, podobnie jak druga, w momencie, gdy prąd kolektora tranzystorów T2, T4 spada do zera. Ta faza również trwa 2 μs. Tranzystory są zamknięte. Wtedy wszystko się powtarza. Druga i czwarta faza działania są niezbędne, aby tranzystory w ramionach mostka miały czas na zamknięcie przed otwarciem kolejnej pary, jeśli czas drugiej i czwartej fazy jest krótszy niż czas potrzebny do całkowitego zamknięcia wybranych tranzystorów, a pojawi się impuls prądu skrośnego, praktycznie Zwarcie na wysokim napięciu, a konsekwencje są łatwe do przewidzenia, zwykle ramię (górny i dolny tranzystor) przepala się całkowicie, plus mostek zasilający, plus wtyczki sąsiada! :-))). Dla tranzystorów użytych w moim układzie „czas martwy” powinien wynosić co najmniej 1,2 μs, ale biorąc pod uwagę rozpiętość parametrów celowo zwiększyłem go do 2 μs.
Należy pamiętać o jeszcze jednej bardzo ważnej rzeczy, wszystkie elementy mostka rezonansowego wpływają na częstotliwość rezonansową i przy wymianie któregokolwiek z nich, czy to kondensatora, cewki indukcyjnej, transformatora czy tranzystorów, w celu uzyskania maksymalnej sprawności należy ponownie -dostosuj częstotliwość rezonansową! Na schemacie podałem wartości indukcyjności, ale to nie znaczy, że instalując dławik lub transformator innej konstrukcji o takiej indukcyjności uzyskasz obiecane parametry. Lepiej zrobić to, co polecam. Będzie taniej!
Jak ogólnie działa mostek rezonansowy, wydaje się, że stało się jasne, teraz zastanówmy się, który i dość ważną funkcję pełni dławik rezonansowy.
Jeśli rezonans jest znacznie niższy niż 30 kHz przy pierwszej regulacji, nie przejmuj się! Tylko rdzeń ferrytowy Dr1., Nieco inny, można to łatwo skorygować, zwiększając szczelinę niemagnetyczną, proces strojenia i niuanse konstrukcyjne dławika rezonansowego Dr.1 opisano szczegółowo poniżej.
Najważniejszym elementem obwodu rezonansowego jest dławik rezonansowy Dr.1, moc dostarczana przez falownik do obciążenia oraz częstotliwość rezonansowa całego przekształtnika zależą od jakości jego wykonania! Podczas wstępnego ustawiania zabezpieczyć ssanie tak, aby można je było wyjąć i rozmontować w celu zwiększenia lub zmniejszenia luzu. Rzecz w tym, że stosowane przeze mnie rdzenie ferrytowe są zawsze inne i za każdym razem muszę regulować dławik zmieniając grubość szczeliny niemagnetycznej! W swojej praktyce, aby uzyskać identyczne parametry wyjściowe, musiałem zmienić odstępy z 0,2 na 0,8 mm! Lepiej zacząć od 0,1 mm, znaleźć rezonans i jednocześnie zmierzyć moc wyjściową, jeśli częstotliwość rezonansowa jest poniżej 20 kHz, a prąd wyjściowy nie przekracza 50-70 A, wtedy można bezpiecznie zwiększyć szczelinę o 2-2,5 czasy! Dokonuj wszelkich regulacji w przepustnicy tylko poprzez zmianę grubości szczeliny niemagnetycznej! Nie zmieniaj liczby zwojów! Jako przekładek używaj tylko papieru lub tektury, nigdy nie używaj folii syntetycznych, zachowują się nieprzewidywalnie, mogą się stopić, a nawet wypalić! Przy parametrach wskazanych na schemacie indukcyjność dławika powinna wynosić około 88-90 mkG, to jest przy szczelinie 0,6 mm, 12 zwojów drutu PETV2 o średnicy 2,24 mm. Jeszcze raz powtarzam, parametry można wjechać tylko zmieniając grubość szczeliny! Optymalna częstotliwość rezonansowa dla ferrytów o przepuszczalności 2000 nm mieści się w zakresie 30-35 kHz, ale to nie znaczy, że nie będą pracować niżej lub wyżej, tylko straty będą nieco inne. Nie należy ściągać rdzenia dławika razem ze wspornikiem metalowym, w obszarze szczeliny metal wspornika będzie bardzo gorący!
Dalej jest kondensator rezonansowy, równie ważny szczegół! W pierwszych projektach umieściłem K73 -16V, ale potrzeba ich co najmniej 10, a konstrukcja okazuje się dość nieporęczna, choć dość niezawodna. Teraz są importowane kondensatory WIMA MKP10, 0,22x1000V- są to specjalne kondensatory na duże prądy, działają bardzo niezawodnie, wkładam je tylko w 4 sztuki, praktycznie nie zajmują miejsca i w ogóle się nie grzeją! Możesz użyć kondensatorów typu K78-2 0,15x1000V, będziesz potrzebować 6 z nich. Są one połączone równolegle w dwa bloki po trzy, okazuje się, że 0,225x2000V. Pracują normalnie, prawie się nie nagrzewają. Lub użyj kondensatorów przeznaczonych do kuchenek indukcyjnych, takich jak MKP z Chin.
Cóż, jakoś to rozgryźliśmy, możesz przejść do dalszej konfiguracji.
Zmieniamy lampę na mocniejszą i napięcie 110V i powtarzamy wszystko od początku, stopniowo podnosząc napięcie do 220 woltów. Jeśli wszystko działa, wyłącz lampę, podłącz diody zasilania i ssanie itp. 2. Podłączamy do wyjścia urządzenia reostat o rezystancji 1 Ohm x 1 kW i wszystko powtarzamy, najpierw mierząc napięcie na obciążeniu, dopasowujemy częstotliwość do rezonansu, w tym momencie reostat będzie miał maksymalne napięcie, gdy częstotliwość zmienia się w dowolnym kierunku, napięcie spada! Jeśli wszystko jest zmontowane poprawnie, maksymalne napięcie na obciążeniu wyniesie około 40V. W związku z tym prąd w obciążeniu wynosi około 40A. Nietrudno obliczyć moc 40x40, otrzymujemy 1600W, następnie zmniejszając rezystancję obciążenia, wyreguluj rezonans rezystorem zadawania częstotliwości, maksymalny prąd można uzyskać tylko przy częstotliwości rezonansowej, do tego podłączamy woltomierz równolegle do obciążenia i zmieniając częstotliwość ZG znajdujemy wahania napięcia. Obliczenia obwodów rezonansowych opisano szczegółowo w (6). W tym momencie widać kształt napięcia na kondensatorze rezonansowym, musi być prawidłowa sinusoida o amplitudzie do 1000 woltów. Przy malejącej rezystancji obciążenia (wzrost mocy) amplituda wzrasta do 3kV, ale przebieg napięcia musi pozostać sinusoidalny! Jest to ważne, jeśli pojawi się trójkąt, oznacza to, że pojemność jest uszkodzona lub uzwojenie dławika rezonansowego jest zwarte, oba nie są pożądane! Przy wartościach wskazanych na wykresie rezonans wyniesie około 30-35 kHz (silnie zależy od przepuszczalności ferrytu).
Kolejny ważny szczegół, aby uzyskać maksymalny prąd w łuku, trzeba wyregulować rezonans przy maksymalnym obciążeniu, w naszym przypadku, aby uzyskać prąd w łuku 150A, obciążenie podczas strojenia musi wynosić 0,14 oma! (To jest ważne!). Napięcie na obciążeniu przy ustawianiu maksymalnego prądu powinno wynosić 22-24 V, jest to normalne napięcie łuku! Odpowiednio moc w łuku wyniesie 150x24 = 3600W, to wystarcza do normalnego spalania elektrody o średnicy 3-3,6mm. Możesz spawać prawie każdy kawałek żelaza, spawałem szyny!
Regulacja prądu wyjściowego odbywa się poprzez zmianę częstotliwości ZG.
Wraz ze wzrostem częstotliwości następuje po pierwsze: zmienia się stosunek czasu trwania impulsu do pauzy (kroku); po drugie: przetwornik jest w rezonansie; a dławik od rezonansowego zamienia się w dławik upływowy, to znaczy jego rezystancja zależy bezpośrednio od częstotliwości, im wyższa częstotliwość, tym większa reaktancja indukcyjna dławika. Oczywiście wszystko to prowadzi do zmniejszenia prądu przez transformator wyjściowy, w naszym przypadku zmiana częstotliwości z 30 kHz na 57 kHz powoduje zmianę prądu w łuku ze 160 A na 25 A, tj. 6 razy! W przypadku automatycznej zmiany częstotliwości możliwa jest kontrola prądu łuku podczas procesu spawania, na tej zasadzie realizowany jest tryb „gorący start”, którego istota polega na tym, że dla dowolnych wartości prądu spawania pierwsze 0,3 s prąd będzie maksymalny! Ułatwia to zajarzenie i utrzymanie łuku przy niskich prądach. Tryb zabezpieczenia termicznego jest również zorganizowany na automatycznym zwiększeniu częstotliwości po osiągnięciu temperatury krytycznej, co naturalnie powoduje płynny spadek prądu spawania do wartości minimalnej bez nagłego wyłączenia! Jest to ważne, ponieważ nie tworzy krateru, jak nagłe przerwanie łuku!
Ale ogólnie można obejść się bez tych balsamów, wszystko działa dość stabilnie, a jeśli pracujesz bez fanatyzmu, urządzenie nie nagrzewa się więcej niż 45 stopni C, a łuk łatwo zapala się w dowolnych trybach.
Następnie rozważ obwód zabezpieczenia nadprądowego, jak wspomniano powyżej, jest on potrzebny tylko w momencie ustawiania i w momencie, gdy tryb zwarcia pokrywa się z rezonansem, jeśli elektroda utknęła w tym trybie! Jak widać, jest montowany na 561LA7, obwód jest rodzajem linii opóźniającej, opóźnienie włączenia wynosi 4 μs, dla wyłączenia 20 ms, opóźnienie włączenia jest konieczne, aby zapalić łuk w dowolnym trybie, nawet gdy tryb zwarcia pokrywa się z rezonansem!
Obwód ochronny jest dostrojony do maksymalnego prądu w obwodzie pierwotnym, około 30A, podczas strojenia lepiej zmniejszyć prąd ochrony do 10-15A, w tym celu zamiast rezystora 6k umieścić 15k w obwodzie ochronnym. Jeśli wszystko działa, spróbuj zapalić łuk na jakimś spinaczu do papieru.
Poniżej postaram się wyjaśnić, dlaczego powyższy obwód ochronny nie jest skuteczny - w czasie normalnej pracy faktem jest, że maksymalny prąd płynący w uzwojeniu pierwotnym transformatora mocy całkowicie zależy tylko od konstrukcji dławika rezonansowego, więcej właśnie na szczelinie w rdzeniu magnetycznym tego dławika, abyśmy nie zrobili tego w uzwojeniu wtórnym, prąd w pierwotnym nie może przekroczyć maksymalnego prądu obwodu rezonansowego! Stąd wniosek - ochrona dostrojona do maksymalnego prądu w uzwojeniu pierwotnym transformatora mocy może działać tylko w momencie rezonansu, ale po co nam w tej chwili? Tylko po to, by nie przeciążać tranzystorów w momencie, gdy stan zwarcia pokrywa się z rezonansem i oczywiście w przypadku, gdy założymy, że obwód rezonansowy i transformator mocy przepalą się w tym samym czasie, to oczywiście takie zabezpieczenie jest to konieczne, właściwie do tego włączyłem go w układ od samego początku, kiedy eksperymentowałem z różnymi tranzystorami i różnymi konstrukcjami dławików, transformatorów, kondensatorów. I znając dociekliwy umysł naszych ludzi, którzy nie uwierzą w to, co jest napisane, i będą zwijać rury, dławiki, układać wszystkie kondensatory w rzędzie, zostawiłem to, myślę, że nie poszło na marne! :-))) Jest jeszcze jeden ważny niuans, bez względu na to, jak ustawisz zabezpieczenie, jest jeden warunek, na 9 nodze mikroukładu Uc3825 nie powinno nadejść płynnie rosnące napięcie, tylko szybki przód od 0 do +3 (5) V, rozumiejąc to, kosztowało mnie to kilka tranzystorów mocy! I jeszcze jedna wskazówka:
- lepiej rozpocząć strojenie, jeśli nie ma przerwy w dławiku rezonansowym, to natychmiast ograniczy prąd zwarciowy w uzwojeniu wyjściowym na poziomie 40 - 60A, a następnie stopniowo zwiększa przerwę i odpowiednio moc wyjściową obecny! Nie zapominając o regulacji rezonansu za każdym razem, wraz ze wzrostem szczeliny, będzie on szedł w kierunku wzrostu częstotliwości!
Poniżej schematy zabezpieczenia temperaturowego ryc. 2, gorącego startu i stabilizatora łuku ryc. uzwojenie transformatora zasilającego, podłączam je wszystko jest zgodne, a wysokie napięcie wyłączam dodatkowym przekaźnikiem, prosto i niezawodnie! A łuk przy 62V do XX zapala się dość łatwo i cicho, ale włączenie obwodu "gorącego startu" pozwala uniknąć trybu zwarcia - rezonans! Zostało to wspomniane powyżej.

Rys. 2

Rys. 3

Zmieniając nachylenie charakterystyki I - V w funkcji częstotliwości, eksperymentalnie uzyskano krzywe z przerwą w dławiku rezonansowym 0,5 mm. Gdy odstęp zmienia się w jedną lub w drugą stronę, odpowiednio zmienia się nachylenie wszystkich krzywych. Wraz ze wzrostem szczeliny charakterystyka I - V staje się bardziej płaska, łuk jest sztywniejszy! Jak widać z uzyskanych wykresów, zwiększając odstęp, można uzyskać dość sztywną charakterystykę I - V. I chociaż początkowa sekcja będzie wyglądać na stromo opadającą, zasilacz z takim CVC może być już używany z półautomatycznym urządzeniem CO2, jeśli uzwojenie wtórne zostanie zredukowane do 2 + 2 zwojów.

6. Nowe rozwiązania i opis ich pracy.

Oto diagramy moich najnowszych osiągnięć i komentarze do nich.

Rysunek 5 przedstawia schemat falownika spawalniczego ze zmodyfikowanym obwodem zabezpieczenia, jako czujnik prądu zastosowano czujnik Halla typu Ss495, czujnik ten ma liniową zależność napięcia wyjściowego od natężenia pola magnetycznego i włożony w przetarty pierścień wykonany z permalloyu, może mierzyć prądy do 100 amperów ... Przez pierścień przechodzi drut, którego obwód wymaga ochrony, a po osiągnięciu maksymalnego dopuszczalnego prądu w tym obwodzie obwód wyda polecenie wyłączenia. W moim obwodzie, po osiągnięciu maksymalnego dopuszczalnego prądu, oscylator główny jest blokowany w chronionym obwodzie. Przepuściłem przez pierścień dodatni przewód wysokiego napięcia (+310V), ograniczając w ten sposób prąd całego mostka do 20-25A. Aby łuk łatwo się zapalał, a obwód zabezpieczający nie powodował fałszywych wyzwalaczy, za czujnikiem Halla wprowadzono obwód RC, zmieniając parametry, których można ustawić opóźnienie wyłączenia zasilacza. To właściwie wszystkie zmiany, jak widać, praktycznie nie zmieniałem sekcji mocy, okazała się bardzo niezawodna, zmniejszyłem tylko pojemność wejściową z 1000 do 470 mikrofaradów, ale to już granica, nie należy ustawić mniej. A bez tej pojemności generalnie nie polecam włączania urządzenia, pojawiają się przepięcia wysokiego napięcia i mostek wejściowy może się przepalić, ze wszystkimi wynikającymi z tego konsekwencjami! Równolegle do diody środkowej polecam umieścić transil 1,5KE250CA, równolegle obwody RC do diod, aby zwiększyć moc rezystorów do 5 W. Zmieniono układ rozruchowy, teraz jest to również zabezpieczenie przed długotrwałym stanem zwarcia, gdy elektroda się zakleszczy, kondensator podłączony równolegle z przekaźnikiem ustawia opóźnienie wyłączenia. Jeżeli wyjście ma w ramieniu jedną diodę mocy 150EBU04, to polecam nie ustawiać więcej niż 50mF i choć opóźnienie będzie tylko kilkadziesiąt milisekund to w zupełności wystarczy zapalić łuk i diody nie mają czasu na wypalić się! Gdy dwie diody są połączone równolegle, pojemność można zwiększyć odpowiednio do 470mF, opóźnienie wzrośnie do kilku sekund! Układ rozruchowy działa tak, że po podłączeniu do sieci prądu przemiennego obwód RC składający się z kondensatora o pojemności 4mF i rezystora o rezystancji 4-6 Ohm ogranicza prąd wejściowy do 0,3A, główna pojemność to 470gg^x350y, powoli ładuje się i naturalnie napięcie wyjściowe rośnie, gdy tylko napięcie wyjściowe osiągnie około 40V, przekaźnik wyzwalający zostaje wyzwolony, zamykając obwód RC swoimi stykami, po czym napięcie wyjściowe wzrasta do 62V. Ale każdy przekaźnik ma interesującą właściwość, działa przy jednym prądzie i zwalnia twornik przy innym prądzie. Zwykle stosunek ten wynosi 5/1, aby było jaśniej, jeśli przekaźnik włącza się przy prądzie 5mA, wyłącza się przy prądzie 1mA. Rezystancja połączona szeregowo z przekaźnikiem jest dobrana tak, aby włączał się przy 40V, a wyłączał przy 10V. Ponieważ łańcuch przekaźników jest rezystorem, jest połączony równolegle z łukiem, a jak wiemy łuk pali się w zakresie 18 - 28V, to przekaźnik jest również w stanie załączonym, jeśli na wyjściu występuje zwarcie ( elektrody), wtedy napięcie spada gwałtownie do 3-5V, biorąc pod uwagę spadek na przewodach i elektrodzie. Przy tym napięciu przekaźnik nie może być dłużej utrzymywany w stanie włączonym i otwiera obwód zasilania, obwód RC jest włączony, ale gdy tryb zwarcia jest utrzymywany w obwodzie wyjściowym, przekaźnik mocy będzie otwarty. Po wyeliminowaniu trybu zwarcia napięcie wyjściowe zaczyna rosnąć, przekaźnik mocy zostaje wyzwolony i urządzenie jest ponownie gotowe do pracy, cały proces trwa 1-2 sekundy i jest praktycznie niewidoczny, a po oderwaniu elektrody może natychmiast rozpocząć nowe próby zajarzenia łuku. :-))) Zwykle łuk słabo się zapala, jeśli prąd jest źle dobrany, surowe lub złej jakości elektrody, powłoka jest zraszana. I ogólnie należy pamiętać, że spawanie prądem stałym, jeśli napięcie XX nie przekracza 65V, wymaga idealnie suchych elektrod! Zwykle na opakowaniu elektrod piszą napięcie XX dla spawania prądem stałym, przy którym elektroda powinna palić się stabilnie! Dla ANO21 napięcie XX musi być większe niż 50 V! Ale to dotyczy elektrod wyżarzanych! A jeśli były przechowywane przez lata w wilgotnej piwnicy, to naturalnie będą się źle palić i lepiej, jeśli napięcie XX jest wyższe. Przy 14 zwojach w uzwojeniu pierwotnym napięcie XX wynosi około 66V. Przy tym napięciu większość elektrod pali się normalnie.
Aby zmniejszyć wagę, zamiast transformatora 15 V zastosowano konwerter na mikroukładzie IR53HD420, jest to bardzo niezawodny mikroukład i łatwo jest na nim stworzyć zasilacz o mocy do 50 W. Transformator w zasilaczu nawinięty jest w czaszce B22 - 2000NM, uzwojenie pierwotne ma 60 zwojów, drut PEV-2 o średnicy 0,3 mm, wtórny 7 + 7 zwojów, drut o średnicy 0,7 mm. Częstotliwość konwersji to 100-120 kHz, polecam zainstalowanie trymera jako rezystora ustawiającego częstotliwość, aby w przypadku uderzeń z zasilaczem można było zmienić częstotliwość! Pojawienie się bitów to śmierć aparatu!

Konstrukcja dławika dr 1 i inne 2

Przekładki kartonowe, 3 szt. dla dr.1 0,1 - 0,8 mm (wybierany podczas ustawiania) dla dr.2 - 3 mm.
Rdzeń 2xW16x20 2000NM
Rama cewki jest sklejana z cienkiego włókna szklanego, nakładana na drewnianą ramę i nawijana jest wymagana liczba zwojów. Dr. 1 - 12 zwojów, drut PETV-2, średnica 2,24 mm, nawinięty z powietrzną szczeliną międzyzwojową, grubość szczeliny 0,3 - 0,5 mm. Możesz użyć grubej, bawełnianej nici, ostrożnie układając ją między zwojami drutu, patrz zdjęcie. Dr. 2 - 6,5 zwojów nawiniętych w cztery druty, gatunek PETV-2, średnica 2,24 mm, całkowity przekrój 16 m². , nawinięte blisko siebie, w dwóch warstwach. Zwoje muszą być przymocowane, można użyć żywicy epoksydowej.

Rys. 6 Budowa dławika rezonansowego i wyjściowego.

Rys. 7 pokazuje konstrukcję jednostki napędowej, takiej „ciasto francuskie”, to jest dla leniwych :-)))

Rys. 8

Rys. 9

Rys. 10

Rys. 11

Ryc. 8 - 11 okablowanie jednostki sterującej, dla tych, którzy generalnie mają wszystko na złom :-))). Chociaż konieczne jest ustalenie, co prowadzi dokąd!

Schemat gorącego startu

Rys. 12 Schemat miękkiego zapłonu

Rys. 12 miękki układ zapłonowy, bardzo skuteczny przy niskich prądach. Praktycznie nie da się nie zapalić łuku, po prostu kładziesz elektrodę na metalu i stopniowo zaczynasz się wycofywać, powstaje łuk o niskim natężeniu, nie może spawać elektrody, nie ma wystarczającej mocy, ale pali się i rozciąga doskonale, zapala się jak zapałka, bardzo pięknie! Cóż, gdy ten łuk się zapali, moc jest podłączona równolegle, jeśli nagle elektroda utknie, prąd zasilania zostanie natychmiast wyłączony, pozostaje tylko prąd zapłonu. A dopóki łuk nie zajrzy, prąd nie włącza się! Radzę go założyć, łuk będzie w każdych warunkach, zasilacz nie przeciąża się i zawsze pracuje w optymalnym trybie, prądy zwarciowe są praktycznie wykluczone!

Rys. 13

Moduł sterowania łukiem mocy pokazano na rysunku 13. Działa to tak - mierzy napięcie na rezystorze wyjściowym układu zapłonowego i daje sygnał do uruchomienia zasilacza tylko w zakresie napięć 55 - 25V, czyli tylko w momencie, gdy łuk się pali!

Styki przekaźnika P działają w celu zamknięcia i są objęte przerwą w obwodzie wysokiego napięcia jednostki zasilającej. Przekaźnik 12VDC, 300VDC x 30A.
Raczej trudno znaleźć przekaźnik o takich parametrach, ale można iść w drugą stronę :-)) włącz przekaźnik na rozwarcie, jeden styk podłącz do +12V, a drugi przez rezystor 1kOhm podłącz do 9 nogi mikroukład Uc3825 w bloku ZG. Działa równie dobrze! Lub zastosuj schemat pokazany poniżej na ryc. 15,

Obwód jest całkowicie autonomiczny, ale po prostej modyfikacji może być używany jednocześnie jako zasilacz (12 V) dla obwodu sterującego, moc tego konwertera nie przekracza 200 W. Konieczne jest umieszczenie grzejników na tranzystorach i diodach. Pojemności wyjściowe i dławik wyjściowy w zasilaczu przy podłączaniu „MP” należy całkowicie wykluczyć. Rys. 14 przedstawia kompletny schemat falownika spawalniczego z miękkim układem zapłonowym.

punkt połączenia pokazano czerwoną przerywaną linią na rys. 14

Rys. 16. Schemat działania jednej z opcji miękkiego podpalenia

7. Wnioski

Podsumowując, chciałbym krótko zwrócić uwagę na główne punkty, o których należy pamiętać, projektując potężny rezonansowy falownik spawalniczy:
a) całkowicie wyeliminować PWM, do tego potrzebne jest stabilizowane napięcie zasilania oscylatora głównego, brak zmian napięć na wejściach wzmacniacza „błąd” (1,3), minimalny czas „miękkiego startu” ustawiany jest przez pojemność w (8) blokowanie mikroukładu (9) powinno odbywać się tylko ostry spadek napięcia, najlepiej logiczny od 0 do + 5 V ze stromym czołem narastania, włączając się przy tym samym logicznym spadku od + 5 V do 0 ;
b) w bramkach tranzystorów mocy konieczne jest zainstalowanie dwuanodowych diod Zenera typu KS213;
c) umieścić transformator sterujący w bezpośrednim sąsiedztwie tranzystorów mocy, skręcać parami przewody idące do bramek;
d) podczas okablowania płytki mostka zasilającego należy pamiętać, że wzdłuż torów będą płynąć znaczne prądy (do 25A), dlatego magistrala (-) i magistrala (+), a także magistrala do podłączenia obwodu rezonansowego muszą być możliwie jak najszersze, a miedź musi być cynowana;
e) wszystkie obwody zasilania muszą mieć niezawodne połączenia najlepiej je lutować, słaby kontakt przy prądach większych niż 100A może doprowadzić do stopienia i pożaru wewnętrznych części aparatu;
f) przewód do podłączenia do sieci musi mieć wystarczający przekrój kwadratowy 1,5 - 2,5 mm;
g) przy wejściu należy umieścić bezpiecznik 25A, można umieścić automat;
h) wszystkie obwody wysokiego napięcia muszą być niezawodnie odizolowane od korpusu i wyjścia;
i) nie dokręcać dławika rezonansowego metalowym wspornikiem i nie przykrywać go solidną metalową obudową;
j) należy pamiętać, że znaczna ilość ciepła jest uwalniana na elementach mocy obwodu, należy to wziąć pod uwagę przy umieszczaniu części w obudowie, należy zapewnić system wentylacji;
l) równolegle do diod mocy wyjściowej konieczne jest zainstalowanie obwodów ochronnych RC, które chronią diody wyjściowe przed awarią napięcia;
m) nigdy nie umieszczaj żadnych śmieci jako kondensatora rezonansowego, może to prowadzić do bardzo żałosnych wyników, tylko te typy, które są wskazane na schemacie to K73-16V (0,1x1600V) lub WIMA MKP10 (0,22x1000V), K78-2 (0,15x1000V ), włączając je szeregowo równolegle.
Ścisłe przestrzeganie wszystkich powyższych punktów zapewni 100% sukcesu i Twoje bezpieczeństwo. Trzeba zawsze pamiętać – energoelektronika nie wybacza błędów!

8. Schematy ideowe i opis pracy falownika z dławikiem upływowym.

Jednym ze sposobów wytworzenia charakterystyki spadającego woltampera w spawarce jest użycie dławika upływowego. Urządzenie Forsage jest zbudowane według tego schematu. To coś pomiędzy zwykłym mostkiem, w którym prąd jest sterowany przez PWM, a rezonansowym, zarządzana zmiana częstotliwość.

Postaram się uwypuklić wszystkie plusy i minusy takiej konstrukcji falownika spawalniczego. Zacznijmy od zalet: a) regulacja prądu to częstotliwość, wraz ze wzrostem częstotliwości prąd maleje. Umożliwia to regulację prądu w trybie automatycznym, system „gorącego startu” jest łatwy do zbudowania.
b) opadającą charakterystykę prądowo-napięciową tworzy dławik upływowy, taka konstrukcja jest bardziej niezawodna niż stabilizacja parametryczna z PWM i szybciej, nie ma opóźnienia w załączeniu elementów aktywnych. Prostota i niezawodność! Być może to wszystkie plusy. : - (^^^ L
A teraz o wadach, nie ma ich też zbyt wiele:
a) tranzystory działają w trybie przełączania liniowego;
b) do ochrony tranzystorów wymagane są tłumiki;
c) wąski zakres regulacji prądu;
d) niskie częstotliwości konwersji, ze względu na parametry przełączania mocy tranzystorów;
ale są one dość znaczne i wymagają własnych metod kompensacji. Przeanalizujmy działanie falownika zbudowanego na tej zasadzie, patrz rys. 17 Jak widać jego obwód praktycznie nie różni się od rezonansowego obwodu falownika, zmieniane są jedynie parametry obwodu LC na przekątnej mostka, wprowadza się tłumiki w celu ochrony tranzystorów, rezystancje rezystorów połączonych równolegle aby uzwojenia bramkowe transformatora napędowego były zmniejszone, moc tego transformatora jest zwiększona.
Rozważ obwód LC połączony szeregowo z transformatorem mocy, pojemność kondensatora C jest zwiększona do 22 μR, teraz działa jako kondensator równoważący, który zapobiega magnesowaniu rdzenia. Prąd zwarciowy przetwornicy, zakres regulacji mocy, częstotliwość konwersji przetwornicy całkowicie zależy od parametrów dławika L. Przy częstotliwościach przetwarzania aparatu „Forsage 125”, czyli 10 – 50 kHz, indukcyjność dławika wynosi 70 µG, przy częstotliwości 10 kHz rezystancja takiego dławika wynosi 4,4 oma, stąd prąd zwarciowy przez obwód pierwotny będzie 50 amperów! Ale nie więcej! :-) Jak na tranzystory to oczywiście trochę za dużo, dlatego w „Szybcy i wściekli” zastosowano dwustopniowe zabezpieczenie nadprądowe, które ogranicza prąd zwarciowy na poziomie 20-25 amperów. Charakterystyka I - V takiego konwertera to stromo opadająca linia prosta liniowo zależna od prądu wyjściowego.
Wraz ze wzrostem częstotliwości wzrasta reaktancja dławika, w konsekwencji prąd płynący przez uzwojenie pierwotne transformatora wyjściowego jest ograniczony, prąd wyjściowy maleje liniowo. Wadą takiego układu sterowania prądem jest to, że kształt prądu ze wzrostem częstotliwości staje się podobny do trójkąta, a to zwiększa straty dynamiczne i nadmiar ciepła jest generowany na tranzystorach, ale biorąc pod uwagę, że całkowita moc maleje i prąd płynący przez tranzystory również maleje, wielkości te można pominąć.
W praktyce najważniejszą wadą obwodu falownika z dławikiem upływowym jest praca tranzystorów w trybie liniowego (mocowego) przełączania prądowego. Takie przełączanie stawia zwiększone wymagania sterownikowi sterującemu tymi tranzystorami. Najlepiej używać sterowników opartych na mikroukładach IR, które są bezpośrednio zaprojektowane do sterowania górnymi i dolnymi klawiszami konwertera mostkowego. Dają wyraźne impulsy do bramek sterowanych tranzystorów i, w przeciwieństwie do układu sterowania transformatora, nie wymagają dużej mocy. Ale układ transformatorowy tworzy izolację galwaniczną iw przypadku awarii tranzystorów mocy obwód sterujący pozostaje sprawny! Jest to niepodważalna zaleta nie tylko od ekonomicznej strony budowy falownika spawalniczego, ale również od strony prostoty i niezawodności. Na rys. 18 przedstawiono schemat jednostki sterującej falownika ze sterownikami, a na rys. 17 ze sterowaniem poprzez transformator impulsowy. Prąd wyjściowy jest regulowany poprzez zmianę częstotliwości z 10 kHz (Imax) na 50 kHz (1t1p). Jeśli umieścisz więcej tranzystorów wysokiej częstotliwości, zakres regulacji prądu można nieco rozszerzyć.
Budując falownik tego typu, należy wziąć pod uwagę dokładnie te same warunki, co przy budowie przekształtnika rezonansowego, plus wszystkie cechy budowy przekształtnika pracującego w trybie przełączania liniowego. Są to: sztywna stabilizacja napięcia zasilania jednostki sterującej, tryb występowania PWM - niedopuszczalny! Oraz wszystkie inne funkcje wymienione w punkcie 7 na stronie 31. Jeśli zamiast transformatora sterującego używane są sterowniki na mikroukładach, zawsze pamiętaj, że minus zasilania niskonapięciowego zostanie podłączony do sieci i podejmij dodatkowe środki bezpieczeństwa!

Jednostka sterująca na IR2110

Rys. 18

9. Zaproponowane i przetestowane rozwiązania konstrukcyjne i obwodowe
moi przyjaciele i obserwujący.

1. Transformator mocy jest nawinięty na jeden rdzeń typu Ш20х28 2500НМС, uzwojenie pierwotne 15 zwojów, drut PETV-2, średnica 2,24 mm. Wtórny 3 + 3 zamienia drut 2,24 na cztery druty, całkowity przekrój 15,7 mm2.
Działa dobrze, uzwojenia praktycznie nie nagrzewają się nawet przy dużych prądach, spokojnie daje ponad 160A w łuk! Ale sam rdzeń nagrzewa się, do około 95 stopni, trzeba go wyrzucić w powietrze. Ale z drugiej strony waga (0,5 kg) jest wygrywana, a objętość jest uwalniana!
2. Uzwojenie wtórne transformatora mocy jest nawinięte taśmą miedzianą 38x0,5mm, rdzeń 2SH20x28, uzwojenie pierwotne 14 zwojów, przewody PEV-2 o średnicy 2,12.
Świetnie działa, napięcie XX to około 66V, nagrzewa się do 60 stopni.
3. Dławik wyjściowy jest nawinięty na jeden 20х28, 7 zwojów skręconego drutu miedzianego o przekroju od 10 do 20mm², w żaden sposób nie wpływa na pracę. Szczelina 1,5 mm, indukcyjność 12 μH.
4. Dławik rezonansowy - nawinięty na jeden Ш20х28, 2000NM, 11 zwojów, drut PETV2, średnica 2,24. Szczelina wynosi 0,5 mm. Częstotliwość rezonansowa wynosi 37 kHz.
Działa dobrze.
5. Zamiast Uc3825 zastosowano 1156ЕУ2.
Działa świetnie.
6. Pojemność wejściowa była zmieniana od 470 mkF do 2000 mkF. Jeśli luka się nie zmieni
w dławiku rezonansowym, a następnie wraz ze wzrostem pojemności kondensatora wejściowego, moc dostarczana do łuku wzrasta proporcjonalnie.
7. Zabezpieczenie nadprądowe zostało całkowicie wyłączone. Urządzenie działa już prawie rok i nie zamierza się przepalić.
To ulepszenie uprościło obwód do kompletnego wstydu. Jednak zastosowanie ochrony przed długotrwałym zwarciem oraz systemu „gorący start” + „anti-stick” praktycznie całkowicie wyklucza wystąpienie przetężenia.
8. Tranzystory wyjściowe są instalowane na jednym radiatorze poprzez uszczelki silikonowo-ceramiczne typu "NOMAKON".
Działają świetnie.
9. Zamiast 150EBU04 zainstalowano równolegle dwa 85EPF06. Działa świetnie.
10. Zmieniono układ regulacji prądu, przetwornica pracuje z częstotliwością rezonansową, a prąd wyjściowy jest regulowany poprzez zmianę czasu trwania impulsów sterujących.
Sprawdziłem, że działa świetnie! Prąd regulowany praktycznie od 0 do max! Schemat aparatu z taką regulacją pokazano na rys. 21.

Tr.1 - transformator mocy 2Sh20x28, pierwotny - 17 zwojów, XX = 56V D1-D2 - HER208 D3, D5 - 150EBU04
D6-D9 - KD2997A
R - przekaźnik rozruchowy, 24V, 30A - 250VAC
Dr 3 - jest nawinięty na pierścień ferrytowy K28x16x9, 13-15 zwojów
drut montażowy o przekroju 0,75mm² Indukcyjność nie mniej
200 μN.

Obwód pokazany na rysunku 19 podwaja napięcie wyjściowe. Podwójne napięcie jest przykładane równolegle do łuku. Takie włączenie ułatwia zajarzenie we wszystkich trybach pracy, zwiększa stabilność łuku (łuk łatwo rozciąga się do 2 cm), poprawia jakość spoiny, można spawać elektrodami o dużej średnicy przy niskich prądach, nie przegrzewając przy tym część spawana. Umożliwia łatwe dozowanie ilości osadzanego metalu, po wycofaniu elektrody łuk nie gaśnie, ale prąd gwałtownie spada. Przy podwyższonym napięciu elektrody wszystkich marek łatwo się zapalają i spalają. Przy spawaniu cienkimi elektrodami (1,0 - 2,5 mm) przy niskich prądach osiągana jest idealna jakość spoiny, nawet w przypadku „atrapy”. Udało mi się przyspawać arkusz 0,8 mm do narożnika 5 mm (52x52) za pomocą czwórki. Napięcie XX bez podwojenia wynosiło 56V, z podwajaczem 110V. Prąd podwajacza jest ograniczany przez kondensatory 0,22x630V typu K78-2, na poziomie 4-5A w trybie łuku i do 10A przy zwarciu. Jak widać, musieliśmy dodać jeszcze dwie diody do przekaźnika wyzwalającego, przy tym włączeniu jest to również zabezpieczenie przed długotrwałym trybem zwarcia, jak w obwodzie na rys. 5. Dławik wyjściowy Dr.2 nie był potrzebny, a to 0,5 kg! Łuk pali się równomiernie! Oryginalność tego układu polega na tym, że faza podwojonego napięcia jest obrócona o 180 stopni w stosunku do mocy, dlatego wysokie napięcie po rozładowaniu kondensatorów wyjściowych nie blokuje diod mocy, ale wypełnia luki między impulsy o podwojonym napięciu. To właśnie ten efekt zwiększa stabilność łuku i poprawia jakość spoiny!
Włosi stosują podobne schematy w przemysłowych przenośnych falownikach.

Rysunek 20 przedstawia schemat najbardziej zaawansowanej konfiguracji falownika spawalniczego. Prostota i niezawodność, minimum szczegółów, poniżej przedstawiamy jego parametry techniczne.

1. Napięcie zasilania 210 - 240 V
2. Prąd w łuku 20 - 200 A
3. Prąd pobierany z sieci 8 - 22 A
4. Napięcie XX 110 V
5. Waga bez obudowy mniejsza niż 2,5 kg

Jak widać, schemat na ryc. 20 nie różni się zbytnio od diagramu na ryc. 5. Ale jest to całkowicie skończony obwód, praktycznie nie wymaga dodatkowych systemów zapłonu i stabilizacji łuku. Zastosowanie podwajacza napięcia wyjściowego pozwoliło na wyeliminowanie dławika wyjściowego, zwiększenie prądu wyjściowego do 200A oraz poprawę jakości spoin o rząd wielkości we wszystkich trybach pracy od 20A do 200A. Łuk zapala się bardzo łatwo i przyjemnie, prawie wszystkie rodzaje elektrod palą się równomiernie. Przy spawaniu stali nierdzewnych jakość spoiny wykonanej przez elektrodę nie ustępuje jakości spoiny wykonanej w argonie!
Wszystkie dane uzwojenia są podobne do poprzednich konstrukcji, tylko w transformatorze mocy możliwe jest nawinięcie uzwojenia pierwotnego 17-18 zwojów za pomocą drutu 2,0-2,12 PETV-2 lub PEV-2. Teraz nie ma sensu zwiększać napięcia wyjściowego transformatora, 50-55V wystarczy do doskonałej pracy, podwajacz zrobi resztę. Dławik rezonansowy ma dokładnie taką samą konstrukcję jak w poprzednich obwodach, tyle że ma zwiększoną szczelinę niemagnetyczną (wybraną eksperymentalnie, około 0,6 - 0,8 mm).

Drodzy czytelnicy, zaproponowano wam kilka schematów, ale w rzeczywistości jest to jedna i ta sama elektrownia z różnymi dodatkami i ulepszeniami. Wszystkie obwody zostały wielokrotnie przetestowane i wykazały wysoką niezawodność, bezpretensjonalność i doskonałe wyniki podczas pracy w różnych warunkach klimatycznych. Do produkcji spawarki możesz skorzystać z dowolnego z powyższych schematów, skorzystać z proponowanych zmian i stworzyć urządzenie, które w pełni spełni Twoje wymagania. Praktycznie nie zmieniając niczego, tylko zwiększając lub zmniejszając szczelinę w dławiku rezonansowym, zwiększając lub zmniejszając radiatory na diodach wyjściowych i tranzystorach, zwiększając lub zmniejszając moc chłodnicy można uzyskać całą serię spawarek o maksymalnej mocy prąd od 100A do 250A i cykl pracy = 100%. Cykl pracy zależy tylko od systemu chłodzenia, a im mocniejsze wentylatory i im większa powierzchnia chłodnicy, tym dłużej Twoje urządzenie będzie mogło pracować w trybie ciągłym przy maksymalnym prądzie! Ale wzrost grzejników pociąga za sobą wzrost wielkości i masy całej konstrukcji, dlatego przed rozpoczęciem produkcji urządzenia spawalniczego zawsze musisz usiąść i pomyśleć, do jakich celów będziesz go potrzebować! Jak pokazała praktyka, nie ma nic bardzo skomplikowanego w projektowaniu falownika spawalniczego przy użyciu mostka rezonansowego. To właśnie zastosowanie do tego celu obwodu rezonansowego pozwala w 100% uniknąć problemów związanych z instalacją obwodów mocy, a przy wytwarzaniu urządzenia zasilającego w warunkach przed maszyną problemy te pojawiają się zawsze! Obwód rezonansowy rozwiązuje je automatycznie, zachowując i przedłużając żywotność tranzystorów mocy i diod!

10. Spawarka z regulacją fazy prądu wyjściowego

Schemat przedstawiony na rys. 21 jest z mojego punktu widzenia najbardziej atrakcyjny. Testy wykazały wysoką niezawodność takiego konwertera. W tym obwodzie zalety przetwornika rezonansowego są w pełni wykorzystywane, ponieważ częstotliwość się nie zmienia, przełączniki mocy są zawsze wyłączane przy zerowym prądzie, co jest ważnym punktem z punktu widzenia sterowalności przełączników. Prąd jest regulowany poprzez zmianę czasu trwania impulsów sterujących. Taka konstrukcja obwodu pozwala na zmianę prądu wyjściowego z prawie 0 do wartości maksymalnej (200A). Skala regulacji jest całkowicie liniowa! Zmianę czasu trwania impulsów sterujących uzyskuje się poprzez dostarczenie zmiennego napięcia w zakresie 3-4 V do 8. odnogi mikroukładu Uc3825. Zmiana napięcia na tej nodze z 4V na 3V daje płynną zmianę czasu cyklu od 50% do 0%! Regulacja prądu w ten sposób pozwala uniknąć tak nieprzyjemnego zjawiska, jak koincydencja rezonansu ze stanem zwarcia, co jest możliwe przy regulacji częstotliwości. Dlatego wykluczony jest inny możliwy tryb przeciążenia! W rezultacie możliwe jest całkowite usunięcie obwodu ochrony prądowej poprzez jednokrotną regulację maksymalnego prądu wyjściowego z przerwą w dławiku rezonansowym. Urządzenie jest skonfigurowane dokładnie tak jak wszystkie poprzednie modele. Jedyne, co trzeba zrobić to ustawić maksymalny czas trwania cyklu przed rozpoczęciem strojenia, ustawiając napięcie na 4V na 8 nodze, jeśli nie zostanie to zrobione to rezonans będzie przesunięty, a przy maksymalnej mocy przełączenie punkt klawiszy może nie pokrywać się z prądem zerowym. Przy dużych odchyleniach może to prowadzić do dynamicznego przeciążenia tranzystorów mocy, ich przegrzania i awarii. Zastosowanie podwajacza napięcia na wyjściu umożliwia zmniejszenie obciążenia rdzenia poprzez zwiększenie liczby zwojów uzwojenia pierwotnego do 20. Napięcie wyjściowe XX wynosi odpowiednio 46,5V po podwajaczu 93V, co spełnia wszystkie normy bezpieczeństwa dla źródeł spawania inwerterowego! Obniżenie napięcia wyjściowego zasilacza pozwala na zastosowanie diod wyjściowych o niższym napięciu (tańszych). Możesz bezpiecznie umieścić 150EBU02 lub BYV255V200. Poniżej znajdują się dane cewki mojego najnowszego modelu falownika spawalniczego.
Tr.1 Drut PEV-2, średnica 1,81 mm, liczba zwojów -20. Uzwojenie wtórne 3+3, 16mm², nawinięte na 4 druty o średnicy 2,24. Projekt jest podobny do poprzednich. Rdzeń E65, nr 87 z EPCOS. Nasz przybliżony odpowiednik 20x28, 2200HMS. Jeden rdzeń!
Dr.1 10 zwojów, PETV-2 o średnicy 2,24 mm. Rdzeń 20x28 2000NM. Szczelina wynosi 0,6-0,8 mm. Indukcyjność 66mkG dla maksymalnego prądu w łuku 180-200A. Dr.3 12 zwojów drutu montażowego, przekrój 1mm², pierścień 28x16x9, bez przerwy, 2000NM1
Przy tych parametrach częstotliwość rezonansowa wynosi około 35 kHz. Jak widać z układu nie ma zabezpieczenia prądowego, nie ma dławika wyjściowego, nie ma kondensatorów wyjściowych. Transformator mocy i dławik rezonansowy nawinięte są na pojedyncze rdzenie typu Ш20х28. Wszystko to pozwoliło na zmniejszenie masy i uwolnienie objętości wewnątrz obudowy, a co za tym idzie ułatwienie reżimu temperaturowego całego aparatu i spokojne podniesienie prądu w łuku do 200A!

Lista przydatnej literatury.

1. „Radio” nr 9, 1990
2. „Mikroukłady do zasilaczy impulsowych i ich zastosowanie”, 2001. Wydawnictwo "DODEKA".
3. „Elektronika mocy”, B.Yu. Siemionow, Moskwa 2001
4. „Półprzewodnikowe łączniki mocy”, P.А. Woronin, "DODEKA" 2001
5. Katalog urządzeń p/p firmy NTE.
5. Materiały referencyjne firmy IR.
6. TOE, LR Neiman i PL Kalantarov, część 2.
7. Spawanie i cięcie metali. D.L. Glizmanenko.
8. „Mikroukłady do zasilaczy liniowych i ich zastosowanie”, 2001. Wydawnictwo "DODEKA".
9. „Teoria i obliczenia transformatorów IVE”. A. W. Chnykow Moskwa 2004

Domowy falownik spawalniczy obok zasilacza komputerowego:

Strona została przygotowana na podstawie książki „Inwerter spawalniczy jest prosty” V.Yu. Negulyaev