Как переделать сварочный инвертор в полуавтомат почти бесплатно. Как сделать сварочный полуавтомат своими руками? Подающее устройство самодельное

Схема сварочного полуавтомата присланная посетителем сайта назвавшимся под именем Саныч.

Схема очень простая, повторить ее сможет даже не опытный радиолюбитель.

Собственно схема (все изображения на сайте кликабельны, то есть для увеличения изображения нажмите на него) :

Топология печатной платы:

Внешний вид аппарата:

Внутренности аппарата:

Протяжный механизм подачи проволоки:

Крепление сварочного рукава к протяжному механизму:

Горелка в разобранном виде:

Тут чертеж, размеры корпуса и компоновка узлов:

Во многих описаниях полуавтоматов предлагается использовать жесткий режим сварки (на выходе трансформатора 18-25 вольт). Но такой режим, как при сварке электродом, в данном случае не комфортен. Тот - кто варил, магазинным кемпингом знает, что дуга там трескучая – серия непрерывных щелчков. В моей конструкции дуга мягко шипит. Какой режим больше по душе решать вам.

Для трансформатора я использовал четыре сложенных вместе сердечника от ТС-270. Итого почти 2000ватт. Для нашего транса мощности за глаза. Сердечник от ТС-180 применить заманчиво, но там провод не влезает. В расчёты особо не вдавался, так как не собирался выдавить наибольшую мощность.

Первичку (180+25+25+25+25) намотал проводом 1,2мм. Для вторичной обмотки использовал шинку8кв.мм. (35+35витков). В любом случае количество витков во вторичке придётся уточнять в последнюю очередь. Поэтому советую сделать дополнительно пару витков в каждое плечо.

После легче будет отмотать не разбирая трансформатора. Выпрямитель собран по двухполупериодной схеме. Чем выгодно такое построение можете прочитать на этом же сайте. В качестве переключателя силы тока поставил спаренный галетник. Оба диода на небольшой радиатор. Конденсатор желательно взять не менее 30000 мкф.

Дроссель фильтра на сердечнике от ТС-180, той же шинкой70 витков. Для включения силовой части подойдёт любой, достаточно мощный, контактор (КМ-50Д-В, КП-50Д-В). Я поставил ТКД511-ДОД- то, что было. Магазинные цены на контакторы заоблачные, но практика показывает, что на рынке можно приобрести рублей за 50-100. Эти реле рассчитаны на 27 вольт но и от 15 надёжно срабатывают.

Польза от применения контактора очевидная – большая коммутируемая мощность при минимальном рабочем токе (300-400ма.) Схема протяжки проволоки и подачи газа не нуждаются в описании. Всё должно быть понятно из фотографий. Схемы задержки и тормоза считаю излишними. Хотя – дело вкуса. В конечном итоге своё «детище» можно катать и по рельсам.

Трансформатор питания ТС-40, перемотанный на выходное напряжение 15вольт. Ролик протяжного механизма диаметром 25-28мм. имеет направляющую проточку шириной 0,5 и глубиной 1,0мм. На конический вал двигателя крепится родной гайкой. В моём аппарате стоит ролик диаметром 26мм. Для обеспечения оптимальной подачи проволоки схема регулятора выдаёт около 6 вольт. Если это не вписывается в нижнюю границу, то нужно подобрать стабилитрон с меньшим рабочим напряжением.

Ручка-держатель выточена «на коленях» из двух пластин текстолита толщиной 10мм. Посадочные места обрабатывал при помощи дрели свёрлами и торцевой фрезой. Защитный шланг в ручке, как и в аппарате, удерживается при помощи распорных втулок. На ответных частях имеются небольшие проточки. Корпус изготовлен из листового железа толщиной 1мм с двойным загибом по краям. Вся конструкция установлена на ролики, для удобства перемещения.

В этой компоновке аппарат отработал более десяти лет. С его помощью подлечено множество автомобилей. Вопрос дополнительного охлаждения вырос лишь по истечении двух, трёх лет, когда начал варить более серьёзные вещи.

Вентилятор охлаждения необходимо установить на заднюю стенку напротив силового трансформатора. При обычном режиме, потребление тока составляет, примерно 5-6 ампер.

Надеюсь, кому-то помог. Удачи!

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

Человек, который имеет определенные знания и опыт в области электроники, вполне способен справиться с такой задачей, как изготовление сварочного полуавтомата своими руками или его ремонт. Достаточно подготовить определенный набор элементов и приспособлений. Если сравнивать инверторные полуавтоматы с аналогичным сварочным оборудованием, то первые выделяются, прежде всего, более легким весом, благодаря чему особых сложностей в работе с ними не возникает. Вдобавок к этому не приходится прибегать к специальным приспособлениям, чтобы переместить их на другое место.

Устройство самодельного сварочного полуавтомата

Если коротко описать схему работы инверторного аппарата, то суть ее заключается в следующем: после поступления на выпрямитель тока возникает пульсирующее напряжение, за счет которого обеспечивается сглаживания фильтра, в результате создается на выходе ток постоянной величины. Транзисторы позволяют создавать из постоянного переменный ток, обладающий показателем частоты от 20 Гц и выше .

Ввиду падения напряжения его назначение может находиться в диапазоне 70-90 В, при этом демонстрируемая током сила может доходить до отметки 200 А.

Подобные особенности позволяют самодельному сварочному полуавтомату демонстрировать аналогичные качества, что и большая часть подобного оборудования.

Однако в ремонте этих устройств могут возникнуть определенные сложности, учитывая наличие в системе сложных электросхем.

Помня о том, что инвертор работает за счет изменения переменного тока вместо использования частотного преобразователя ЭДС , это обеспечивает прибору небольшие габариты и легкий вес.

Однако для ремонта такого оборудования владелец должен иметь определенные знания в электротехнике.

Устройство полуавтомата

Согласно схеме, масса обычного электросварочного оборудования, которое обеспечивает ток 160 А, составляет не более 19 кг . На фоне него инвертор, обладающий аналогичными техническими характеристиками, весит в 2 раза меньше, а демонстрируемая им сила тока может доходить до 250 А.

При этом каждый из названных приборов для сварки может быть изготовлен своими руками. По схеме в оснащении сварочного инверторного полуавтомата представлен не только источник питания, но и ряд иных обязательных элементов:

горелка;
устройство, обеспечивающее подачу проволоки;
гибкий шланг, по которому поступает проволока и газ под давлением.

Особенности изготовления сварочного полуавтомата

Изготовление инверторного типа полуавтомата представляется довольно трудной в реализации задачей, поскольку от владельца потребуется самостоятельно создать устройство подачи проволоки .

Материалы

Если владелец полон решимости добиться своего, то ему помимо схемы необходимо подготовить инструменты и материалы, полный список которых включает следующие:

трансформатор, обеспечивающий ток от 150 А;
механизм, обеспечивающий подачу проволоки;
гибкий рукав, посредством которого подается газ;
бобина с проволокой;
устройство управления.

Механизм подачи является очень важным компонентом сварочного оборудования, поскольку именно благодаря ему будет обеспечиваться подача проволоки в зону сварки при помощи рукава.

Особого внимания заслуживает скорость подачи проволоки для сварки, которая должна поступать в том же темпе, что и процесс плавления расходника. Именно скорость подачи проволоки во многом влияет на то, насколько качественно будет создан шов. По этой причине желательно включить в систему для сварки такой прибор, как регулятор скорости. Благодаря ему будет возможность выполнять сварку из любой проволоки вне зависимости от материала изготовления и диаметра.

Чаще всего для создания сварного шва применяют проволоку диаметром от 0,8 до 1,6 мм. Она должна быть размещена на бобине, после чего уже производится заправка инвертора для сварки. Желательно сделать так, чтобы электродная проволока поступала к горелке в автоматическом режиме. Благодаря этому можно ускорить процесс сварки.

Прибор, который контролирует работу инверторного полуавтомата, оснащен регулятором для стабилизации тока . Для обеспечения нужной величины тока в системе предусмотрена электрическая микросхема, представленная микроконтроллером, функционирующим в режиме широтно-импульсного модулятора. Важным параметром является коэффициент заполнения, который влияет на напряжение, создаваемое на обкладках конденсатора. А тот при этом определяет электрическую силу, демонстрируемую сварочной дугой.

Особенности подготовки трансформатора

Для получения представления об особенностях подготовки трансформатора для изготовления самодельного сварочного полуавтомата важно учесть следующий момент: по своему исполнению этот прибор не отличается от того, который применяется в микроволновой печи.

В конструкции этого устройства присутствуют две бобины , содержащие изолированный медный провод. Они выполняют роль первичной и вторичной обмотки. Именно на это изделие будет возлагаться ключевая роль при создании самодельного инвертора.

Ввиду несовпадения количества витков проволоки первым ток поступает на первичную бобину, а затем за счет эффекта индукции во вторичной бобине наблюдается снижение напряжения, что приводит к увеличению силы тока. Если было принято решение создавать инверторный сварочный полуавтомат на основе трансформатора, который использовался в микроволновой печи, то придется внести в его конструкцию определенные изменения.

Подобная необходимость обусловлена тем, что выдаваемое этим устройством напряжение превышает необходимое значение , при котором будет обеспечена нормальная работа сварочного аппарата. По этой причине основная задача будет заключаться в увеличении силы тока и одновременном уменьшении характеристики напряжения. Следует упомянуть об одном важном моменте: увеличение силы тока может привести к возгоранию электрода и повреждению металлической заготовки, если ток будет слишком слабым, то во время сварочных работ невозможно будет обеспечить шов достаточной надежности.

На этом этапе важно выполнить правильные расчеты, иначе созданный сварочный полуавтомат в скором времени потребует ремонта. Если вернуться к необходимым изменениям в конструкции системы, то здесь подразумевается переделка вторичной обмотки: сперва нужно убрать старую обмотку, аккуратно накрутить на нее новую, в качество которой следует использовать провод с защитой на основе эмали. Все витки необходимо размещать очень плотно, ремонт следует проводить максимально аккуратно, иначе возникнет опасность повредить первичную обмотку .

На таких параметрах, как толщина применяемого провода и количество витков можно не останавливаться, поскольку их выбор будет определяться типом ремонтируемого трансформатора. Однако для расчета оптимальных показателей можно обратиться к онлайн-калькулятору. После создания необходимого количества витков обмотку следует защитить при помощи токоизолирующего вещества.

Выбор корпуса, совмещение катушки и монтаж

Прежде чем приступить к самостоятельной сборке сварочного полуавтомата, следует решить вопрос с подходящим вариантом корпуса. В качестве альтернативы можно рассмотреть короб, имеющий необходимые размеры, из листового металла или пластической массы. Выбранный корпус послужит местом, куда будут установлены трансформаторы, после чего необходимо соединить их первичные и вторичные бобины .

Для эффективного отвода нагретого и подачи холодного воздуха следует предусмотреть в корпусе созданного полуавтомата своими руками несколько десятков сквозных отверстий . Приобрести сварочные держатели кабеля можно в специализированном магазине. Самодельный сварочный полуавтомат невозможно создать без газового баллона: он может быть приобретен также в магазине или же заимствован от старого огнетушителя. Когда инвестор будет подключен к сети, микроконтроллер сразу же включится в работу и настроит оптимальные характеристики для сварки. При наличии на кабеле напряжения, не 100 В, можно сделать вывод о неисправности прибора. В этом случае потребуется провести диагностику и устранить причину.

Устройство скорости подачи электродной проволоки

Хотя производители позиционируют сварочные аппараты как сверхнадежные приборы, довольно часто они выходят из строя по причине регулятора подачи проволоки, что вынуждает владельца часто заниматься его ремонтом. Если возникли проблемы в работе этого элемента, то в дальнейшем это может негативным образом сказаться на работе и самого сварочного полуавтомата.

При положительном исходе владельцу потребуется лишь потратить больше времени на сварку и заменить электронную проволоку. Учитывая, что в момент подачи насадки сварочного агрегата проволока фиксируется, для ремонта владелец должен будет извлечь насадку и очистить контактную зону.

Если в работе регулятора управления подачи проволоки возникают неполадки, то это позволяет сделать вывод о неоптимальной скорости поступления сварочной проволоки.

Выход из строя регулятора управления может быть обусловлен и неисправностями в его механической части . Используемая в нем схема предусматривает прижимной ролик, который оснащен регулятором уровня прижима проволоки, а также роликом подачи проволоки. Последний характеризуется наличием двух углублений, из которых выходит сварочная проволока диаметром до 1 мм.

После регулятора располагается соленоид, основная функция которого заключается в контроле подачи газа. Учитывая, что регулятор является довольно массивным элементом, а его крепление к панели аппарата обеспечивают лишь несколько болтов, правильно будет считать, что регулятор подачи не имеет надежной опоры. Эта особенность может привести к перекашиванию конструкции полуавтомата, что также может стать причиной выхода его из строя.

Заключение

Несмотря на то что в продаже предлагается большой выбор различных сварочных агрегатов, каждый владелец может сэкономить средства на его приобретении , если решит изготовить подобное оборудование своими руками. Подобная идея проста в реализации по той причине, что для нее можно применять материалы и инструменты, которые не составит труда найти. При этом не стоит опасаться того, что самодельный сварочный агрегат быстро выйдет из строя. Главное -следовать схеме создания подобного оборудования, и тогда его работа будет проходить с оптимальными рабочими характеристиками, что позволит создавать надежные сварочные соединения.

Использование полуавтоматического сварочного аппарата позволяет упростить работу с металлами. Такая техника может с легкостью соединять различные сплавы. Изготовить сварочный полуавтомат своими руками можно из имеющегося инвертора, а самодельный агрегат будет отличаться универсальностью и функциональностью в использовании, позволив сэкономить на покупке промышленного оборудования.

Особенности конструкции

Особенностью конструкции полуавтоматического сварочного аппарата является постоянная подача в зону сварки расплавляемой проволоки, которая используется вместо металлических электродов. Подача проволоки осуществляется автоматически, с возможностью изменения скорости движения гибких электродов. Используемая сварочная проволока позволит обеспечить постоянный контакт соединяемых поверхностей, такой материал в сравнении со стандартными электродами имеет меньшее сопротивление, что улучшает качество соединения.

Полуавтоматическая сварка отличается универсальностью, что позволяет при помощи этой технологии сваривать различные по своим характеристикам металлы, в том числе нержавейку, цветные сплавы, алюминий и другие. Освоить правильную технику полуавтоматической сварки не составит труда. Самодельные аппараты отличаются простотой в эксплуатации, поэтому их можно рекомендовать обычным домовладельцам. В зависимости от своей разновидности полуавтоматы могут иметь дополнительное сопло для подачи газа, а соединение металлов осуществляется в защитной среде, что позволяет исключить в последующем образование коррозии в сварном шве.

Предлагаемые сегодня в магазинах инверторы для сварки отличаются универсальностью, а многие из них имеют реализованную функцию два в одном. При небольшой мощности и габаритах и полуавтомат два в одном может работать с тугоплавкими металлами и толстыми металлическими заготовками.

Многие домовладельцы, которым часто приходится выполнять сварочные работы, решаются на изготовление такого оборудования самостоятельно. К преимуществам самодельных полуавтоматов из инвертора можно отнести следующее:

Из недостатков этой технологии и самого оборудования можно отметить высокую стоимость полуавтоматов, которые при сходных с инвертором характеристиках могут иметь цену в два-три раза выше. Неудивительно, что многие домовладельцы решаются на изготовление оборудования своими руками, что позволяет существенно сократить затраты, не потеряв при этом в качестве выполненного аппарата.

Изготовление своими руками

Проще всего выполнить самодельный полуавтомат из инвертора на основе мощного силового блока. Изготовить инвертор можно самостоятельно или использовать от имеющегося в распоряжении оборудования. Для полуавтомата следует использовать инверторы мощностью не меньше 150 ампер.

Существуют схемы переделки техники, позволяющие устанавливать мощность, которой будет хватать для осуществления полуавтоматической сварки. Устройство этого типа будет сложным в реализации, поэтому рекомендовать использовать маломощные силовые блоки можно лишь опытным радиолюбителям, которые могут изготовить по-настоящему сложную технику.

Изготовить качественное оборудование можно при наличии на руках пусковой схемы полуавтоматического сварочного инвертора. К характеристикам такого агрегата можно отнести следующее:

Первичный ток - 8- 12 А.
Напряжение питания - 220 или 380 вольт.
Напряжение холостого хода - 36−42 Вольта.
Ток сварки - 40−120 ампер.
Регулировка напряжения с шагом плюс-минус 20%.

Это оптимальные параметры для бытового сварочного полуавтомата, который справится с различными по показателям тугоплавкости металлами. В последующем можно, используя дополнительные чертежи увеличения мощности инвертора, изменить базовые характеристики, что позволяет применять такое оборудование в бытовых и промышленных целях .

Необходимые компоненты

Для выполнения гаражного сварочного аппарата полуавтомата своими руками потребуется следующее:

Горелка приставка для инвертора.
Механизм подачи проволоки.
Прочный внутренний шланг для сварочной проволоки.
Бобина с проволокой.
Герметичный шланг для подачи газа.
Блок управления инвертором.

Проще всего расположить инвертор и механический блок управления в отдельном коробе, для чего используют блоки от старого компьютера. Наличие питания в системном блоке позволяет существенно упростить изготовление оборудования.

Роликовый механизм для проволоки можно выполнить из моторчика от автомобильного стеклоочистителя. Под такой моторчик проектируют раму механизма, которая вырезается из металлических элементов и сваривается или скрепляется болтовым соединением.

Горелку и шланг можно сделать самостоятельно из пистолета от монтажной пены и силикона. Также можно приобрести уже готовые комплекты, что позволит обеспечить безопасность работы с полуавтоматом и упрощает его изготовление.

Выполняя механизм подачи проволоки, все используемые компоненты необходимо располагать друг напротив друга, что в последующем обеспечит равномерную подачу гибких электродов. Ролики следует отцентрировать относительно штуцера в одном разъеме, в последующем это позволит плавно изменять скорость подачи проволоки. Схему регулятора скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата можно с легкостью отыскать в интернете.

Все используемые металлические элементы следует закрепить на листе фанеры, плотной пластмассе или текстолите. Так как на используемые металлические элементы подается электричество, следует проверить заземление каждого узла. Это исключит возможность коротких замыканий, что может привести к серьезным поломкам техники.

Схема управления механикой

За подачу сварочной проволоки будет отвечать небольшой электромотор и протяжный механизм, работа которого контролируется при помощи ШИМ-регулятора. Качество выполненной сварки будет напрямую зависеть от равномерности подачи сварочной проволоки в рабочую зону. Необходимо уделить должное внимание правильности изготовления схем сварочного полуавтомата.

На передней панели инвертора устанавливают переменный резистор контроллера, после чего приступают к сборке реле управления запуска мотора и управления клапаном, который отвечает за подачу инертного газа. Контактные группы контроллеров должны срабатывать одновременно при нажатии кнопки пуска на горелке.

Работу подачи газа необходимо отрегулировать таким образом, чтобы клапан открывался на несколько секунд раньше, чем в сварочную зону начнет поступать проволока. В противном случае оплавление происходит в атмосферной среде, после чего проволока начнет гореть вместо расплава. Добиться качественного соединения и надежного сварочного шва при горении проволоки будет невозможно.

Для задержки включения подачи проволоки необходимо выполнить простейшее реле, для чего потребуется конденсатор и 875 транзистор. Можно использовать простейшее реле от автомобиля, которое подключается к 12 Вольтам на компьютерном блоке питания.

Сам клапан может использоваться от различных автомобильных запорных устройств. Проще всего переделать воздушный клапан от автомобиля ГАЗ-24. Можно выбрать также электроклапан от редуктора с газовых баллонов.

Все имеющиеся органы управления и ШИМ-регулятор подачи проволоки сварочного полуавтомата располагают на передней панели системного блока. К блоку управления и контроллеру подачи проволоки с газом подключают уже готовый инвертор с мощностью не менее 150 ампер. Останется выполнить пробный запуск и при необходимости внести соответствующие корректировки в работу системы подачи сварочной проволоки и защитного газа.

В процессе работы силовой блок инверторного полуавтомата будет нагреваться, что может привести к поломкам инвертора и плат управления. Ремонт агрегата после таких поломок будет крайне сложен. Чтобы избежать подобного необходимо установить внутри инвертора и системного блока термодатчики и кулеры, которые смогут эффективно охлаждать работающее оборудование.

Можно использовать оптронную пару, которая подключается в общий блок управления работы оборудования. При превышении температуры внутри инвертора датчики будут посылать соответствующие сигналы на исполнительное реле, отключающее подачу электроэнергии вплоть до полного охлаждения устройства.

Дополнительно для охлаждения системного блока можно использовать различные кулеры от старых компьютеров. Кулеры будут различаться своими размерами. Можно подобрать вентилятор, который справится с качественным охлаждением системного блока, внутри которого располагается инвертор и другая автоматика. Используемый кулер подключается к 12 вольтовому блоку питания напрямую или через термодатчик, который при увеличении температуры внутри корпуса будет посылать сигнал на подачу напряжения. Блок управления включит вентилятор, что гарантирует быстрое охлаждение корпуса полуавтоматического аппарата.

Сборка полуавтоматического сварочного аппарата не представляет особой сложности, поэтому с такой работой сможет справиться каждый домовладелец. Необходимо лишь использовать качественный мощный инвертор, а горелку с приводом лучше всего взять от промышленных заводских полуавтоматов. Это позволит существенно упростить изготовление техники. В интернете можно найти различные схемы исполнения полуавтоматических сварочных аппаратов, реализовать которые не составит особого труда. Такой аппарат будет отличаться функциональностью и универсальностью в использовании .

Подача проволоки в зону сварки в сварочном полуавтомате происходит с помощью механизма состоящего из двух вращающихся в противоположных направлениях электродвигателем стальных роликов. Для снижения оборотов электродвигатель оснащён редуктором. Из условий плавной регулировки скорости подачи проволоки, скорость вращения электродвигателя постоянного тока дополнительно изменяется полупроводниковым регулятором скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата. В зону сварки также подаётся инертный газ - аргон, для устранения воздействия кислорода на процесс сварки. Сетевое питание сварочного полуавтомата выполнено от однофазной или трёхфазной электросети, в данной конструкции применён трёхфазный трансформатор, рекомендации по питанию от однофазной сети указаны в статье.

Характеристики сварочного полуавтомата :
Напряжение питания 3-фазы * 380 вольт.
Первичный ток фазы 8-12 ампер.
Вторичное напряжение холостого хода 36- 48 вольта.
Ток холостого хода 2-3 ампера.
Напряжение х/х дуги 56 вольт.
Ток сварки 40-120 ампер.
Регулирование напряжения +20%, - 20 %.
Продолжительность включения 30 %.

Трёхфазное питание позволяет использовать намоточный провод меньшего сечения, чем при использовании однофазного трансформатора. При эксплуатации трансформатор меньше нагревается, снижаются пульсации напряжения на выходе выпрямительного моста, не перегружается силовая линия.

Коммутация подключения силового трансформатора Т2 к электросети происходит симисторными ключами VS1-VS3. Выбор симисторов вместо механического пускателя позволяет устранить аварийные ситуации при поломке контактов и устраняет звук от «хлопаний» магнитной системы.

Выключатель SA1 позволяет отключить сварочный трансформатор от сети во время профилактических работ.

Использование симисторов без радиаторов приводит к их перегреву и произвольному включению сварочного полуавтомата, поэтому их необходимо снабдить бюджетными радиаторами 50*50 мм*40.

Трёхфазный трансформатор Т2 можно использовать готовый, на мощность 2-2,5 кВт или купить три трансформатора 220*36 Вольт 600 ВА, используемые для освещения подвалов и металлорежущих станков, соединить их по схеме звезда-звезда. При изготовлении самодельного трансформатора первичные обмотки должны иметь 240 витков провода ПЭВ диаметром 1,5-1,8мм, с тремя отводами через 20 витков от конца обмотки. Вторичные обмотки наматываются медной или алюминиевой шиной сечением 8-10 мм2, количество провода ПВ 3 - 30 витков.

Отводы на первичной обмотке позволяют регулировать сварочный ток в зависимости от напряжения электросети от 160 до 230 вольт.

Использование в схеме однофазного сварочного трансформатора позволяет применять внутреннюю электросеть, используемую для питания домашних электропечей с установочной мощностью до 4,5 кВт - подходящий к розетке провод выдерживает ток до 25 ампер, имеется заземление. Сечение первичной и вторичной обмотки однофазного сварочного трансформатора в сравнении с трёхфазным исполнением следует увеличить в 2-2,5 раза. Наличие отдельного провода заземления обязательно.

Дополнительное регулирование тока сварки производится изменением угла задержки включения симисторов. Использование сварочного полуавтомата в гаражах и дачных участках не требует особых сетевых фильтров для снижения импульсных помех. При использовании сварочного полуавтомата в бытовых условиях его следует оснастить выносным фильтром помех.

Плавное регулирование сварочного тока выполняется с помощью электронного блока на биполярном транзисторе VT1 при нажатой кнопке «Пуск» - регулировкой резистора R5 - «Ток».

Подключение сварочного трансформатора Т2 к электросети выполняется кнопкой SA2 -«Пуск», находящейся на шланге подачи сварочной проволоки. Электронная схема через оптопары открывает силовые симисторы и напряжение электросети поступает на сетевые обмотки сварочного трансформатора. После появления напряжения на сварочном трансформаторе включается отдельный блок подачи проволоки, открывается клапан подачи инертного газа и при касании выходящей из шланга проволокой свариваемой детали образуется электрическая дуга, начинается процесс сварки.

Трансформатор Т1 используется для питания электронной схемы пуска сварочного трансформатора.

При подачи сетевого напряжения на аноды симисторов через автоматический трёхфазный автомат SA1 к линии подключается трансформатор T1 - питания электронной схемы пуска, симисторы в это время находятся в закрытом состоянии. Выпрямленное диодным мостом VD1 напряжение вторичной обмотки трансформатора T1 стабилизируется аналоговым стабилизатором DA1, для устойчивой работы схемы управления.

Конденсаторы С2,С3 сглаживают пульсации выпрямленного напряжения питания пусковой схемы. Включение симисторов выполняется с помощью ключевого транзистора VT1 и симисторных оптопар U1-U3.

Транзистор открывается напряжением положительной полярности с аналогового стабилизатора DA1 через кнопку «Пуск». Использование на кнопке низкого напряжения снижает вероятность поражения оператора высоким напряжением электросети, в случае нарушения изоляции проводов. Регулятором тока R5 регулируется сварочный ток в пределах двадцати вольт. Резистор R6 не позволяет снижать напряжение на сетевых обмотках сварочного трансформатора более двадцати вольт, при котором резко повышается уровень помех в электросети из-за искажения синусоиды напряжения симисторами.

Симисторные оптопары U1-U3 выполняют гальваническую развязку электросети от электронной схемы управления, позволяют простым методом регулировать угол открытия симистора, чем больше ток в цепи светодиода оптопары, тем меньше угол отсечки и больше ток сварочной цепи.

Напряжение на управляющие электроды симисторов поступают с анодной цепи через симистор оптопары, ограничительный резистор и диодный мост, синхронно с напряжением фазы сети.

Резисторы в цепях светодиодов оптопар защищают их от перегрузки при максимальном токе. Измерения показали,что при пуске при максимальном сварочном токе падение напряжения на симисторах не превышало 2,5 вольт.

При большом разбросе крутизны включения симисторов их цепи управления полезно зашунтировать на катод через сопротивление 3-5 ком.

На один из стержней силового трансформатора намотана дополнительная обмотка для питания блока подачи проволоки напряжением переменного тока 12 вольт, напряжение на который должно поступать после включения сварочного трансформатора.

Вторичная цепь сварочного трансформатора подключена к трёхфазному выпрямителю постоянного тока на диодах VD3-VD8. Установка мощных радиаторов не требуется. Цепи соединения диодного моста с конденсатором С5 выполнить медной шиной сечением 7*3 мм. Дроссель Др1 выполнен на железе от силового трансформатора ламповых телевизоров типа ТС-270, обмотки предварительно удаляются, а на их место наматывается обмотка сечением не ниже 2-х кратной вторичной, до заполнения. Между половинками трансформаторного железа дросселя проложить прокладку из электрокартона.

Наладку пусковой схемы сварочного полуавтомата начинают с проверки напряжения 5,5 вольт. При нажатии кнопки «Пуск» на конденсаторе C5 напряжение холостого хода должно превышать 50 вольт постоянного тока, под нагрузкой не менее 34 вольт.

На катодах симисторов относительно нуля сети напряжения не должно отличаться более чем на 2-5 вольт от напряжения на аноде, в ином случае заменить симистор или оптопару цепи управления.

При низком напряжении питающей сети, переключить трансформатор на отводы низкого напряжения.

При наладке следует соблюдать технику безопасности.

Пусковая схема смонтирована на монтажной плате, кроме элементов: VD3-VD8, T2, С5, SA1, R5, SA2 и Др1. Эти элементы закреплены на корпусе сварочного полуавтомата. Схема не содержит элементов индикации, они входят в блок подачи проволоки: индикатор включения и индикатор подачи проволоки.

Силовые цепи выполнены изолированным проводом сечением 4-6 мм 2, сварочные - медной или алюминиевой шиной, остальное - проводом в виниловой изоляции диаметром 2мм.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Мой блокнот
DA1	Линейный регулятор	L7805AB	1		В блокнот
VT1	Биполярный транзистор	КТ815Б	1		В блокнот
VS1-VS3	Тиристор & Симистор	ТС122-25-12	3		В блокнот
U1	Оптопара	АОУ103В	3		В блокнот
VD9	Диодный мост	КЦ407А	3		В блокнот
VD1	Диодный мост	RC207	1		В блокнот
VD2	Стабилитрон	КС512Б	1		В блокнот
VD3-VD8	Диод	Д130	6		В блокнот
C1	Конденсатор	0.05 мкФ 630 В	1		В блокнот
C2, C3		470 мкФ 10 В	2		В блокнот
C4	Конденсатор	0.1 мкФ	1		В блокнот
C5	Электролитический конденсатор	33000 мкФ 68 В	1	KEA-11-10	В блокнот
R1	Резистор	360 Ом	3	0,25 Вт	В блокнот
R2	Резистор

Технические данные нашего сварочного аппарата - полуавтомата:
Напряжение питающей сети: 220 В
Потребляемая мощность: не более 3 кВа
Режим работы: повторно-кратковременный
Регулирование рабочего напряжения: ступенчатое от 19 В до 26 В
Скорость подачи сварочной проволоки: 0-7 м/мин
Диаметр проволоки: 0.8 мм
Величина сварочного тока: ПВ 40% - 160 А, ПВ 100% - 80 А
Предел регулирования сварочного тока: 30 А - 160 А

Всего с 2003 года было сделано шесть подобных аппаратов. Аппарат, представленный далее на фото, работает с 2003 года в автосервисе и ни разу не подвергался ремонту.

Внешний вид сварочного полуавтомата

Вообще

Вид спереди

Вид сзади

Вид слева

В качестве сварочной проволоки используется стандартная
5кг катушка проволоки диаметром 0,8мм

Сварочная горелка 180 А вместе с евроразъемом
была куплена в магазине сварочного оборудования.

Схема и детали сварочника

Ввиду того что схема полуавтомата анализировалась с таких аппаратов как ПДГ-125, ПДГ-160, ПДГ-201 и MIG-180, принципиальная схема отличается от монтажной платы, т. к. схема вырисовывалась на лету в процессе сборки. Поэтому лучше придерживаться монтажной схемы. На печатной плате все точки и детали промаркированы (откройте в Спринте и наведите мышку).

Вид на монтаж

Плата управления

В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 - переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.

Резисторы R3, R4 - ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.

Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.

В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.

Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.

Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.

При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 - на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 - на открытие силовых тиристоров.

Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.

При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.

При отпускании кнопки SB1 на горелке - реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.

При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.

Мотаем сварочный трансформатор

Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм.
Каркас катушки готов.
Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.

Стеклоткань - на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается

Начинаем намотку - первичка. Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.

Продолжаем мотать - вторичка. Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа.
Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22.
Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться.
Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.

Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт. Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.

Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.

Будем мотать дроссель

Берем трансформатор ОСМ-0,4 (400Вт), берем эмальпровод диаметром не менее 1,5 мм (у меня 1,8). Мотаем 2 слоя с изоляцией между слоями, укладываем плотненько. Дальше берем алюминиевую шину 2,8×4,75 мм. и мотаем 24 витка, свободные концы шины делаем по 30 см. Собираем сердечник с зазором 1 мм (проложить кусочки текстолита).
Дроссель также можно намотать на железе от цветного лампового телевизора типа ТС-270. На него ставится только одна катушка.

У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.

Корпус и механика

С трансами разобрались, приступаем к корпусу. На чертежах не показаны отбортовки по 20 мм. Углы свариваем, все железо 1,5 мм. Основание механизма сделано из нержавейки.

Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101.
Убран концевик возврата в крайнее положение.

В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).