Если все сделано правильно, то на дисплее корректно отображается сила сварочного тока, которая регулируется специальными ручками. Интервал настройки рабочего тока, который обеспечивают сварочные инверторы, варьируется в пределах 20-160 А.
Переделка сварочного инвертора в полуавтомат
Сварочный инверторный полуавтомат является популярным аппаратом среди профессионалов и домашних рабочих, особенно в сфере кузовного ремонта автомобилей. Этот аппарат можно приобрести в готовом виде. Однако многие владельцы инверторных сварочных аппаратов интересуются, можно ли переделать инвертор в полуавтомат, чтобы не покупать еще один сварочный аппарат. Сделать полуавтомат из инвертора своими руками — довольно сложная задача, но если у вас есть сильное желание, то она вполне выполнима.
Давайте сначала рассмотрим, какими способами можно переделать инвертор в сварочный полуавтомат.
Способ 1
Для создания полуавтоматического аппарата вам обязательно понадобится так называемый головной блок. Это сам сварочный аппарат, который будет настраивать рабочие параметры для разряда дуги. Не каждая модель инвертора подходит в качестве головного устройства. Вы должны выбрать достаточно мощный сварочный аппарат. Изменить вольт-амперную характеристику можно с помощью регулятора широтно-импульсной модуляции. Но, во-первых, не у каждого мастера есть такое устройство. Во-вторых, процесс измерения очень утомителен и занимает много времени. И, наконец, провести все тесты может только человек, обладающий достаточными электротехническими знаниями. Поскольку опция ШИМ-тестера будет недоступна рядовому сварщику, рекомендуется более простой способ. Во-первых, выбранное дозирующее устройство должно корректно выполнять все необходимые функции. Во-вторых, для создания полуавтоматического устройства понадобится патрон. Этот компонент, предназначенный для люминесцентных ламп, можно приобрести в любом магазине запчастей. Выходное напряжение дросселя используется в качестве входа обратной связи. Точный способ составления схемы и проведения необходимых сборочных процедур показан в следующем ролике.
Способ 2
- купить механизм подачи проволоки, в комплекте к которому поставляются все необходимые провода и коммутационные разъемы;
- подключить механику подачи к инверторному сварочному аппарату;
- подобрать вольт-амперную характеристику для работы с конкретным типом проволоки.
Кабельное питание с Aliexpress
По сути, подающий механизм — это дополнительное устройство, расширяющее возможности сварочного конвертера. Однако это устройство очень надежно и не требует от пользователя специальных знаний. Кроме того, полученный полуавтомат обладает максимальной гибкостью и простотой: его можно быстро настроить под конкретный материал и проволоку.
Способ 3
Этот метод требует от пользователя серьезной подготовки. Во-первых, он должен найти инверторный сварочный аппарат с подходящими характеристиками, а не средний. Выбор аппарата определенного класса должен быть максимально простым. Идеальным будет тот аппарат, который у него есть:
- есть шунт на выходе;
- в блоке первичного преобразования используется трансформатор тока;
- компоновка ZX-7.
Рекомендуется выбирать аппараты без дополнительных опций управления и функциональных возможностей, чтобы облегчить жизнь сварщика. Конвертер не должен иметь горячего старта, простого зажигания и форсажа дуги.
Подробный алгоритм переделки
Такой тип конвертера довольно сложен для обычного пользователя. Однако он вполне подходит для тех, кто любит собирать инструменты своими руками и знаком с электрическими схемами.
Необходимые материалы и инструменты
Для сборки устройства вам понадобятся следующие детали:
- инверторный сварочный аппарат;
- горелка, а также специальный гибкий шланг, внутри которого проходят газопровод, направляющая для проволоки, силовой кабель и электрический управляющий кабель;
- механизм для равномерной автоматической подачи проволоки;
- модуль управления, а также контролер скорости двигателя (ШИМ-контроллер);
- баллон с защитным газом (углекислотой);
- электромагнитный клапан для отсекания газа;
- катушка с электродной проволокой.
Чтобы собрать самодельный сварочный полуавтоматический инвертор, он должен вырабатывать сварочный ток не менее 150 А. Однако его необходимо немного доработать, так как вольт-амперная характеристика инвертора не подходит для сварки электродной проволокой под защитным газом.
Но об этом подробнее позже. Сначала необходимо изготовить механическую часть полуавтомата, т.е. механизм подачи проволоки.
Механизм подачи электродной проволоки
Поскольку механизм подачи должен быть размещен в отдельном корпусе, для этой цели идеально подходит корпус компьютера. Блок питания не обязательно выбрасывать. Его можно приспособить к работе механизма подачи.
Сначала измерьте диаметр катушки проволоки или вырежьте окружность по эскизу на бумаге и поместите ее в корпус. Вокруг катушки должно быть достаточно места для размещения других компонентов (подачи, шлангов и механизма протяжки проволоки).
Механизм протягивания проволоки сделан из механизма автомобильного стеклоочистителя. Необходимо спроектировать раму, в которой также будут размещены прижимные ролики. Схема должна быть нарисована в масштабе на плотной бумаге.
Наконечник. Соединительный патрубок для шланга горелки и сам шланг к горелке можно изготовить самостоятельно. Однако лучше купить готовый комплект, который имеет приемлемую цену.
Подача должна быть установлена в корпусе таким образом, чтобы штекер находился в подходящем положении.
Для обеспечения равномерной подачи проволоки все компоненты должны быть закреплены прямо напротив друг друга. Цилиндры должны быть отцентрированы по отношению к отверстию входного отверстия, которое находится в соединителе трубки.
В качестве направляющих роликов можно использовать подшипники соответствующего диаметра. В них необходимо сделать небольшой паз с помощью токарного станка, в который будет направляться электродная проволока. Для корпуса станка можно использовать фанеру толщиной 6 мм, текстолит или прочную пластиковую плиту. Все элементы крепятся к основанию, как показано на следующем фото.
Инструменты и материалы
Чтобы сделать сварочный полуавтомат из преобразователя (AC-DC конвертера) своими руками, нужно подготовить необходимые комплектующие и оборудование.
- Инвертор с выходной силой электротока от 150 А.
- Устройство подачи присадочного материала (присадки).
- Газовая горелка-пистолет.
- Шланг подающий, который станет направляющим протоком для присадочного материала, идущего к свариваемой области.
- Шланг для подвода защитных газовых смесей к свариваемой области.
- Катушка (бобина) с присадочным материалом (проволокой).
- Узел электроники для контроля над деятельностью полуавтоматического сварочного агрегата. Здесь производится настройка силы электротока, напряжения и скорости работы.
- Схема сварочного полуавтоматического устройства.
Способы изготовления
Давайте сначала поговорим о возможностях преобразования сварочного источника питания из конвертера в сварочный полуавтомат.
Первый способ
Чтобы собрать сварочный полуавтомат, вам обязательно понадобится некоторое базовое оборудование. Это сварочный аппарат, который создает рабочие характеристики для возникновения дуги. Не каждая модификация инвертора подходит на роль такого базового оборудования.
Выберите достаточно мощный сварочный аппарат. Его вольт-амперную характеристику (ВАХ) можно изменять с помощью ШИМ-контроллера.
Но такой прибор есть далеко не у каждого мастера, а проведение измерений — дело чрезвычайно трудоемкое и утомительное. Кроме того, провести все испытания может только человек, обладающий достаточно обширными знаниями в области электротехники.
Поскольку выбор оборудования для тестирования ШИМ не под силу обычному пользователю, лучше выбрать простое решение. Во-первых, автомат преобразователя должен правильно выполнять все необходимые функции. Во-вторых, для самостоятельной сборки полуавтомата необходим дроссель (индуктор, балласт). Этот компонент, без которого не обходятся практически все люминесцентные лампы, можно приобрести в магазине запчастей. Выходное напряжение индукционной катушки подается на вход в виде обратной связи.
2-й способ
Этот способ самостоятельной сборки полуавтомата подходит только для владельцев хороших агрегатов. Особенно для инверторов, которые могут работать с точно заданным характерным напряжением-ампером.
Сварочные аппараты этой категории стоят дорого, но лучше всего подходят для выполнения поставленной задачи.
Чтобы создать свой собственный полуавтомат, вам необходим подающий механизм:
- приобрести устройство подачи присадочного материала, в комплект которого входят все требуемые кабели и коммутационные элементы;
- подключить устройство подачи к инверторному сварочнику;
- подобрать вольтамперную характеристику для работы с определённым видом присадки.
Подающий механизм — это, по сути, аксессуар, который расширяет функциональность сварочного аппарата. Такая система чрезвычайно надежна и не требует от пользователя специальных знаний. Кроме того, этот аппарат очень гибок и неприхотлив: его можно быстро адаптировать к типу используемого материала и присадки.
3-й способ
Этот метод требует большой подготовки со стороны владельца.
Вам следует искать несинхронный инверторный сварочный аппарат нужной мощности.
Выбирайте автомат, который максимально прост для определенной категории.
Лучшим выбором будет аппарат, который:
- имеется на выводе токовый шунт;
- в импульсном блоке питания практикуется трансформатор электротока;
- сборка ZX-7.
Рекомендуется выбирать оборудование без дополнительных функций и особенностей управления, чтобы упростить жизнь сварщика. Конвертер не должен иметь функции Hot Start или Arcforce.
Чтобы собрать самодельный сварочный полуавтомат, необходимо точно установить вольт-амперные параметры преобразователя. Также необходимо установить время темпа работы источника питания.
Как переделать инверторный трансформатор
Прежде чем использовать инвертор для самодельного полуавтомата, его трансформатор должен претерпеть некоторые изменения. Выполнить эти изменения своими руками несложно, если следовать определенным правилам.
Для того чтобы адаптировать характеристики инверторного трансформатора к тем, которые требуются для полуавтомата, его следует обмотать медной лентой с термобумагой. Обратите внимание, что для этой цели не следует использовать обычную толстую проволоку, так как она сильно нагревается.
Реконструированный инверторный трансформатор
Вторичная обмотка инверторного трансформатора также должна быть намотана. Для этого необходимо намотать три слоя жести, каждый из которых должен быть изолирован фторопластовой лентой; концы существующей обмотки и обмотки, изготовленной своими руками, должны быть сварены вместе, что увеличит проводимость токов.
Конструктивная схема инвертора, используемого для установки в сварочный полуавтомат, обязательно должна включать вентилятор, необходимый для эффективного охлаждения аппарата.
Настройка инвертора, используемого для полуавтоматической сварки
Если вы решили собрать собственный сварочный полуавтомат с инвертором, сначала необходимо отключить аппарат. Выпрямители (входной и выходной) и силовые ключи должны быть помещены в теплоотводы, чтобы избежать перегрева.
Силовые диоды в дополнительных теплоотводах
На той части корпуса инвертора, где расположен теплоотвод, следует также установить датчик температуры, чтобы отключить аппарат в случае перегрева.
Когда все вышеперечисленные процедуры выполнены, можно подключить силовую часть устройства к его блоку управления и подключить его к сети. Когда загорится индикатор подключения к сети, к выходам преобразователя необходимо подключить осциллограф. С помощью этого прибора можно обнаружить электрические импульсы с частотой 40-50 кГц. Время между формированием этих импульсов должно составлять 1,5 мс, которое регулируется изменением величины напряжения, подаваемого на вход аппарата.
Форма волны сварочного напряжения и тока: слева с обратной полярностью и справа с прямой полярностью
Следует также проверить, чтобы импульсы, отображаемые на экране осциллографа, были прямоугольными и чтобы фронт не превышал 500 нс. Если все проверяемые параметры соответствуют требуемым значениям, преобразователь можно подключать к электросети. Ток, поступающий с выхода полуавтомата, должен быть не менее 120 А. Если значение тока меньше, это может означать, что на кабелях устройства присутствует напряжение менее 100 В. В этом случае протестируйте блок, изменяя ток (и постоянно проверяйте напряжение на конденсаторе). Кроме того, необходимо постоянно контролировать температуру внутри блока.
После того как полуавтоматический блок будет протестирован, его следует испытать под нагрузкой. Для этого подключите к сварочным кабелям ограничитель тока с сопротивлением не менее 0,5 Ом. Такой ограничитель тока должен быть рассчитан на ток 60 A. Сила тока, которая должна подаваться на сварочную горелку в таких условиях, контролируется с помощью амперметра. Если при использовании реостата сила тока недостаточна, значение сопротивления реостата подбирается эмпирически.
Первый запуск самодельного полуавтомата
Когда все собрано, самодельный аппарат MIG необходимо испытать. Первый ввод в эксплуатацию осуществляется в таком порядке:
- Включите инвертор в сеть 220 V.
- Установите катушку на ось и вставьте конец проволоки в натяжитель, а также между роликами.
- Выпрямите рукав горелки и включите холостую протяжку без газа.
- Когда конец проволоки показался из мундштука, остановите протяжку.
- Откройте газовый баллон и настройте расход на редукторе в пределах 6-11 л/мин.
- Подключите зажим массы к заготовке.
- Наденьте маску, наведите горелку на черновое изделие, нажмите кнопку.
- Отрегулируйте подачу электрода так, чтобы он не «протыкал» сварочную ванну, но и не плавился преждевременно в воздухе. К сожалению, при использовании электромотора от автомобиля доступна только ступенчатая регулировка.
- Настройте силу тока, чтобы ее хватало для проплавления без прожогов.
- Проварите шов, отпустите кнопку на горелке, оцените шов.
Вполне реально собрать полуавтомат из инвертора. Он пригодится в доме или гараже, так как может выполнять многие работы быстрее. Но для массового производства продукции лучше приобрести заводской полуавтомат или блок питания, совместимый с имеющимся у вас источником электроэнергии.
Ответы на вопросы: построение полуавтоматического MIG-аппарата на основе MMA-преобразователя.
Каковы нижний и верхний пределы напряжения для самодельного полуавтомата?Какое минимальное и максимальное напряжение требуется? Это обеспечивает легкое зажигание дуги. После зажигания дуги напряжение должно снизиться для безопасности сварщика, но не должно падать ниже 22 В, иначе сварка не получится.
Собран полуавтомат на базе инвертора, но транзисторы сгорели, потому что.
Проверьте осциллографом все гальванически развязанные обмотки трансформатора. Посмотрите на отсутствие скачков на экране — это самая распространенная причина выгорания транзисторов.
Можно ли использовать активные токи при пайке платы инвертора?
Не рекомендуется, можно также обезжирить обычной канифолью. Если вы используете активный флюс, обязательно промойте паяное соединение.
Имеет ли значение положение катушки провода в механизме питания?
Нет, это не имеет значения. Катушка может вращаться как вертикально, так и горизонтально вокруг оси. Главное, чтобы ролики достаточно плотно сжимали провод, чтобы он не соскальзывал.
Из чего сделать самодельный корпус блока питания?
Любая консервная банка, старая микроволновка, ящик для инструментов и т.д. Размеры конструкции определят размер устанавливаемой катушки.
Реализация электрической части
Что вам потребуется:
- два автомобильных реле;
- диод;
- шим регулятор для двигателя;
- конденсатор с транзистором;
- электромагнитный клапан холостого хода – для подачи газа в горелку. Подойдет любая ВАЗовкая модель, например от восьмерки;
- провода.
Схема управления проволокой и газом довольно проста и реализуется следующим образом:
- при нажатии кнопки на горелке срабатывает реле №1 и реле №2;
- реле №1 включает клапан подачи газа;
- реле №2 работает в паре с конденсатором и включает подачу проволоки с задержкой;
- протяжка проволоки делается дополнительной кнопкой в обход реле подачи газа;
- для снятия самоиндукции с электромагнитного клапана, к нему подключается диод.
- Нужно предусмотреть подключение горелки к силовому кабелю от инвертора. Для этого рядом с евро разъемом, можно установить быстросъемный разъем и подключить его к горелке.
Полуавтомат имеет следующую последовательность работы:
- Включается подача газа.
- С небольшой задержкой включается подача проволоки.
Эта последовательность необходима для того, чтобы провод сразу попал в экранирующую среду. Если полуавтомат работает без задержки, то проволока застревает. Для реализации этого необходимы конденсатор и транзистор, через которые подключается реле управления двигателем. Принцип работы:
- напряжение подается на конденсатор;
- он заряжается;
- ток подается на транзистор;
- включается реле.
Емкость конденсатора следует подобрать так, чтобы задержка составляла около 0,5 секунды — этого достаточно для заполнения ванны с припоем.
После сборки механизм следует протестировать, а процесс изготовления можно посмотреть на видео.
Переделка инвертора
Чтобы сделать полуавтомат из обычного инвертора своими руками, нужно немного модифицировать электрическую часть аппарата. Если подключить к собранному корпусу ММА-преобразователь, то можно производить сварку. Но качество шва уже не сравнится с заводским полуавтоматом. Все дело в VAC — вольт-амперной характеристике. Дуговой инвертор дает убывающую характеристику — выходное напряжение изменяется. Для правильной работы полуавтомата требуется жесткая характеристика — аппарат поддерживает постоянное напряжение на выходе.
Поэтому, чтобы использовать ваш инвертор в качестве источника питания, необходимо изменить характеристику VAR (вольт-амперную). Для этого вам потребуется:
- тумблер, провода;
- переменный резистор и два постоянных;
Получить жесткую характеристическую кривую для инвертора довольно просто. Для этого перед шунтом, управляющим сварочным током, подключается делитель напряжения. Для делителя используются постоянные резисторы. Это дает необходимые милливольты, которые пропорциональны выходному напряжению, а не току. Единственным недостатком этой системы является то, что дуга очень жесткая. Чтобы избежать этого, можно использовать переменный резистор, подключенный к делителю и выходу шунта.
Преимущество такого подхода в том, что можно регулировать жесткость дуги — такая регулировка есть только у профессиональных полуавтоматов. Тумблер переключает преобразователь между режимами MMA и MIG.
Преобразование преобразователя MMA в полуавтомат — задача не из простых, но вполне выполнимая. В результате получается аппарат, не уступающий по характеристикам заводскому. Но при этом он значительно дешевле. Стоимость такой переделки составляет 4-5 тысяч рублей.
