Дом, строительство, ремонт своими руками

Самодельный инверторный сварочный аппарат: схема, принцип работы

Сварка становится всё более доступной с появлением сварочных инверторов.

Если раньше хороший аппарат для сварки занимал много места, требовал хорошей квалификации сварщика и был очень капризным, сейчас более-менее мощный инвертор можно легко переносить силами одного сварщика.

Хотя в продаже есть много инверторов, многие хотят сделать самодельный инверторный сварочный аппарат. У самодельного аппарата есть и преимущества, и недостатки.

Общий принцип работы сварочного инвертора. Его достоинства и недостатки

Сварочный инвертор своими руками

Сварочный инвертор своими руками

Сварочный инвертор – это электронное устройство на основе полупроводниковых приборов.

Он преобразует напряжение бытовой электросети в импульсный ток, который течёт в одном направлении.

Также происходит преобразование по напряжению и току, чтобы приблизить характеристики электрического тока к параметрам, пригодным для сварочных работ.

Инверторы могут быть разными по схеме и реализации. Самодельный инверторный сварочный аппарат своими руками может быть сделан по разным схемам, с применением различных материалов.

Покупной инвертор также имеет разные варианты исполнения и комплектующие. Вопреки убеждениям, не все из них делаются в Китае. Доля тех, которые полностью собраны в Поднебесной империи, составляет примерно половину, другая собирается полностью или частично непосредственно в России или в других странах.

Покупные инверторы могут работать и в аппаратах электродной сварки, и в полуавтоматических аппаратах. Могут даже применяться длинноимпульсные инверторы для сварки неплавящимся электродом в среде защитного газа.

Самодельные инверторы обычно используются только для электродной сварки MMA. При этом используются как покупные, так и самодельные держаки и клеммы.

Чаще всего полярность сварки такая – на положительный контакт ставится электрод, на отрицательный – нулевая клемма. Однако при сварке нержавейки используется обратная полярность:

  • Нужно учесть этот вопрос при проектировании самодельного инвертора и предусмотреть возможность смены контактов и их маркировки.
  • Второй вопрос, который нужно решить – это изменение силы тока. Для сварки электродом диаметром 4 мм нужна максимальная сила тока в районе 100-150 ампер, иначе нельзя получить качественную сварочную ванну.

При работе меньшими диаметрами можно обойтись для тройки током в 90-120 ампер, а для двойки – током 60-100 ампер. Значения по току достаточно условные, зависят от марки электрода, свариваемой стали и даже длины проводов.

На вход инвертора поступает переменный ток от бытовой электросети. Его напряжение – 220 вольт, а максимальный ток, который возможен в сети – около 10 ампер. При большем токе происходит перегрузка электросети и срабатывает автоматический выключатель в большинстве случаев, хотя иногда, когда автомат рассчитан на большее напряжение, ток может достигать и больших значений.

Сварка инвертором

Сварка инвертором

Сварка происходит при напряжении не более 36 вольт.

Это безопасное электрическое напряжение, которое позволяет работать с электродом и металлом без применения дополнительной электрозащиты.

Практическое значение напряжения колеблется от 12 до 30 вольт, максимальное же напряжение возникает, когда сварщик меняет электрод.

Именно в этот момент чаще всего происходит несильное, но ощутимое действие электротока на сварщика, поэтому многие предпочитают вынимать электрод из держака при помощи удара или разжимая клемму держака, а ставить – держа новый электрод пассатижами с изолированными рукоятками.

Регулировка по току в инверторе также должна осуществляться в достаточно широких пределах, если планируется варить разными электродами.

Самодельные конструкции инверторов

Наиболее распространена так называемая «схема инвертора Бармалея» по никнейму человека, впервые опубликовавшего эту схему на одном из интернет-форумов – Barmaley. Выглядит она так:

Схема инвертора Бармалея

Схема инвертора Бармалея

На вход схемы подаётся напряжение электрической сети в 220 вольт. Затем напряжение преобразуется при помощи блока диодов и конденсатора. После этого ток поступает через главный трансформатор инвертора на преобразователь, где при помощи пары полевых транзисторов, вспомогательных транзисторов и ещё нескольких электронных приборов преобразуется в постоянный пульсирующий ток.

На выходе этот ток подаётся к электродам через трансформатор, где сглаживается при помощи дросселя, диодов и конденсаторов. Регулировка осуществляется при помощи отдельного регулировочного блока, где присутствуют несколько микросхем и датчик регулировки.

Такой самодельный инверторный сварочный аппарат, схема которого приведена выше, был собран многими умельцами. При сборке часто используются серийные детали и узлы, а также части от вышедших из строя инверторов. Естественно, электронный прибор большой мощности требует охлаждения.

Оно осуществляется при помощи радиаторов и кулера. Часто в качестве кулера используют кулер от блока питания компьютера или от микропроцессора. Для трансформаторов используется достаточно толстый медный провод. Это и не удивительно – ведь токи, с которыми предстоит работать, достаточно большие, и для них необходимо достаточное сечение проводов.

Можно применять и другие схемы инверторов, однако приведённая выше является достаточно надёжной, опробованной и показала себя хорошо при сварке самыми ходовыми электродами – диаметром 3 и 4 мм.

Сравнение самодельного инвертора и трансформатора

Предшественник сварочного инвертора – это сварочный трансформатор.

Сварочный трансформатор

Сварочный трансформатор

Многие такие устройства применялись при сварке труб. Они имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с инвертором:

  • Сварочный трансформатор сделать гораздо проще, для этого надо минимум знаний по электротехнике и несложный расчёт
  • Трансформатор такой же мощности превосходит инвертор по весу в 3-5 раз.
  • В трансформаторе больше дорогостоящей меди, но по себестоимости изготовления он всё-таки дешевле инвертора.
  • Существуют проблемы с регулировкой по силе тока – регулировка осуществляется за счёт изменения напряжения трансформатора.
  • При проектировании трансформатора можно легко перешагнуть за безопасные значения по напряжению, и электрический прибор станет опасным для сварщика.
  • Точно также можно ошибиться при сборке инвертора, и он также может быть опасным. Но если всё сделано правильно – он более безопасен, чем трансформатор, у которого из-за проблем с регулировкой могут возникнуть переходы за границы допустимого напряжения.
  • Хороший сварочный трансформатор рассчитывают по т. н. «кривой напряжения и тока», чтобы получить приемлемые параметры на выходе
  • Инвертор позволяет регулировать силу тока в более широких пределах. Трансформатор позволяет работать только с ограниченным набором электродов.
  • По габаритам трансформатор также больше инвертора.
  • Трансформатор имеет более низкий КПД и сильнее греется.
  • Разжечь дугу сварки от трансформатора гораздо сложнее, чем даже от самого плохого инвертора – прилипает электрод.

В общем, если нет желания разбираться в электронике, можно рекомендовать сделать сварочный трансформатор вместо инвертора. В любом случае, это самый дешёвый вариант, хотя и не самый удобный.

Покупной и самодельный инверторы – сравнение

Есть ли смысл делать самодельный инверторный сварочный аппарат, когда в продаже имеется достаточно большой выбор покупных? Автор статьи считает, что нет.

Аппарат инверторного типа из магазина

Аппарат инверторного типа из магазина

Если, конечно, вы не работаете на радиозаводе, где в избытке имеются детали, которые можно свободно вынести, и у вас есть возможность досконально произвести расчёт схемы и всех её деталей, собрать корпус и вытравить монтажную плату для сборки и пайки деталей.

Сравнение покупного и самодельного инвертора:

  • Покупной инвертор производится серийно, имеет гарантии по электробезопасности и соответствующий сертификат.
  • Если покупной инвертор выйдет из строя по вине производителя во время гарантийного срока, ремонтировать его будут бесплатно.
  • Если самодельный инвертор выйдет из строя, ремонтировать его будет сам владелец за свой счёт.
  • При возникновении проблем с работой инвертора, получением травмы от удара током ответственность за всё будет нести продавец. Если это произойдёт при использовании самодельного – виноват сам мастер.
  • Покупной инвертор для сварки электродом тройкой стоит от 3 до 5 тысяч рублей, для сварки электродом 4 мм – от 4 до 6.
  • Самодельный инвертор, если делать его из покупных деталей, обойдётся от 1 до 2 тысяч рублей, но без кабелей.
  • Качественный держак, клемма земли и провод питания с хорошей вилкой обойдутся ещё в 1.5-2 тысячи рублей.
  • На изготовление самодельного инвертора придётся потратить около 3 рабочих дней, а если нужно искать детали в магазинах или есть трудности с изготовлением печатной платы – то и больше.
  • В продаже к инвертору обычно идёт удобный кейс для переноски. Покупка пластикового кейса для самодельного инвертора, чтобы туда влез сам аппарат и все кабели, обойдётся ещё около 300-500 рублей.
  • Никто не даёт гарантии, что самодельный инвертор будет работать вообще. А тем более – давать качественный шов.
  • Большинство покупных инверторов имеют также систему «умный розжиг», которая исключает прилипание электрода к металлу при зажигании дуги и делает работу сварщика доступной даже новичкам.

Таким образом, цена покупного инвертора практически сводит на нет всю выгоду от изготовления самодельного. Цена инвертора для сварки тройкой в 4 тысячи рублей вместе с хорошим держаком, землёй и кабелем будет всего на 1-1.5 тысячи рулей больше, чем себестоимость изготовления инвертора своими силами.

При этом магазин несёт гарантию за свой товар, предоставляет качественное обслуживание и несёт ответственность за его безопасность.

Вероятно, это окончательно поставит точку в вопросе выбора инвертора и самостоятельного его изготовления. Конечно, собрать такую штуку самому очень интересно. Но даже для единичных работ, к примеру, приварить петли в гараже и скобы для замка, стоит приобрести инвертор в магазине.

Самодельный сварочный инвертор представлен на видео:

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.




Оставь свой комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Меню

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: