1. Виготовлення силового трансформатора пристрої
2. Створення інфраструктури зварювального блоку
3. Створення електронного компонента пристрою
4. Здійснення настройки апарату і підгонка його під стандарт

Зібрати інвертор своїми руками зварювальний досить просто, маючи невеликі знання в області електротехніки та електроніки. Будь-який домашній майстер, що має вільний час і необхідний рівень знань, здатний зібрати саморобний побутовий зварювальний апарат.

Функціональні можливості зварювального інвертора.

На створення такого апарату потрібно невелику кількість фінансових коштів.

Виготовлення силового трансформатора пристрої

Виготовлення инверторного зварювального апарату починається з виготовлення або підготовки до установки в ньому трансформатора. Намотування трансформатора для зварювального апарату здійснюється мідної бляхою. Для виготовлення обмотки трансформатора використовується смуга мідної жерсті шириною 40 мм, товщина якої становить 0,3 мм. Як термопрослойкі можна використовувати звичайний папір для касових апаратів, в деяких випадках допустимо використання ксероксний Папір, але вона має більш низькими механічними властивостями. При намотуванні трансформатора потрібно, щоб папір, що виконує роль термопрослойкі, була міцною і не рвалася в процесі намотування трансформатора. Варто відзначити, що папір від касового апарату має велику довжину. Це є фактором, що впливає на зручність проведення процесу намотування обмотки.

Конструкція силового трансформатора.

Здійснювати намотування за допомогою товстого дроту, як це робиться багатьма умільцями, не рекомендується. Справа в тому, що трансформатор є пристроєм, що працює на високочастотних токах, що не задіють центральну область товстого провідника. При використанні товстого мідного дроту в обмотці трансформатора виходить сильний розігрів пристрою, і трансформатор не в змозі працювати навіть кілька хвилин поспіль. Це явище носить назву скін-ефекту в високочастотних пристроях.

Цей ефект забирається шляхом використання мідної стрічки, при цьому стрічка повинна бути досить тонкою і широкої. За рахунок цього такий провідник буде проводити струм і не нагріватися. Вторинна обмотка формується за допомогою мідних смуг в кількості трьох штук з фторопластовою ізоляційної прошарком між ними. Як термопрослойкі у вторинній обмотці також використовується папір від касового апарату. В якості альтернативи можна використовувати і звичайний провід марки ПЕВ, що має перетин до 0,7 мм. Основною перевагою цього провідника є наявність великої кількості тонких жив.

Трансформатор потрібно обладнати вентилятором для охолодження, так як його обмотка в будь-якому випадку при проходженні струму буде нагріватися і зажадає охолодження. В якості охолоджувального вентилятора можна використовувати кулер від комп'ютерного блоку.

Створення інфраструктури зварювального блоку

Принципова схема зварювального трансформатора.

У процесі здійснення збірки зварювального апарату інверторного типу потрібно використання таких інструментів і матеріалів, таких як:

• паяльник;
• викрутки;
• ніж;
• ножовка по металу;
• елементи кріплення;
• тонкостінний листовий метал;
• різні компоненти електронних схем.

У домашньому господарстві найчастіше збираються зварювальні інвертори, розраховані на роботу від звичайної побутової мережі в 220 вольт, однак з таким же успіхом і за аналогічною схемою можна зібрати трифазний зварювальний апарат, здатний працювати від промислового напруги, рівного 380 вольт. Хоча звичайні зварювальні інвертори, що працюють від побутового напруги, є більш поширеними, трифазний апарат має свої переваги. Одним з таких переваг є більш високий ККД в роботі, в порівнянні з аналогами, що працюють на однофазному струмі.

В першу чергу потрібно обладнати блок вентиляційною системою, яка запобігає внутрішнє обладнання саморобних інверторів від програвав в процесі роботи. Кращим варіантом системи охолодження буде установка на зібраний зварювальний інвертор своїми руками вентилятора від комп'ютерного блоку на базі Атлон 64 Пентіум 4. Для створення нормального рівня вентиляції потрібно встановити в корпусі близько шести вентиляторів. Для нормального охолодження трансформатора на нього буде потрібно направити потоки повітря від трьох вентиляторів. Нормальний забір повітря для охолодження повинні забезпечувати правильно облаштовані Забірники. Грати цих пристосувань не повинні нічим перекриватися, щоб забезпечити вільний потік свіжого повітря для охолодження.

Монтування плати, на якій розташовується блок живлення, здійснюється окремо. Між силовий частиною і платою блоку живлення монтується захисна стінка з листового металу.

Створення електронного компонента пристрою

Схема пристрою інвертора для зварювання.

Після створення системи охолодження здійснюється монтаж силового косого моста пристрою. Цей компонент монтується на двох радіаторах. Верхня його частина розташовується на одному кінці, а нижня прикручується через прокладку з слюди на інший міст. Висновки діодів повинні бути розміщені в напрямку назустріч транзисторів. На платі встановлюються конденсатори, що служать для зменшення резонансних викидів. Для цієї мети потрібно встановити 14 конденсаторів ємністю 0,15 мк і робочою напругою 630 вольт. Встановлюючи конденсатори, слід їх роздати на весь ланцюг харчування.

Для забезпечення резонації викидів і зменшення втрат IGBT, схема апарату потребують в ланцюжок блоку управління змонтувати снаббери, які містять конденсатори. При здійсненні монтажу схеми необхідно використовувати тільки якісні радіотехнічні елементи, здатні забезпечити надійність виробу. Дешеві і неперевірені конструктивні елементи в створюваний зварювальний інвертор своїми руками встановлювати не варто, так як це не гарантує якості та довговічності роботи пристрою. Використання снаббера в конструкції апарату дозволяє знизити виділення тепла приблизно в 4-5 разів.

Провідники, які призначені для управління затворкі, кріпляться за допомогою пайки якомога ближче до транзисторів. Перед припаюванням ці провідники скручуються попарно. Поперечний переріз в даному випадку особливого значення не має, а от довжина їх не повинна перевищувати значення в 150 мм.

Перед тим як здійснювати збірку силового блоку і блоку управління, потрібно намалювати схеми пристрою цих вузлів. Це потрібно для того, щоб забезпечити безпомилкову збірку вузлів пристрою.

Зібрана инверторная зварювання своїми руками оснащується блоком живлення, який являє собою класичний флайбек. Для настройки блоку живлення потрібен методом підбору вибрати опір того рівня, щоб величина напруги, що подається на реле, дорівнювала 20-25 вольт.

На одному з використовуваних в конструкції радіаторів встановлюється термічний датчик. За допомогою цього компонента здійснюється контроль найбільш грівся радіатора.

У блоці управління монтується ШІМ-контролер. Шляхом установки цього контролера здійснюється контроль і стабілізація струму в електродуги. За допомогою установки спеціального конденсатора визначається напруга ШІМ, від якого великою мірою залежить якість виконуваних зварювальних робіт.

Здійснення настройки апарату і підгонка його під стандарт

Полярність при зварюванні інвертором.

Саморобний інвертор виготовити досить просто, основною складністю є правильна настройка пристрою для роботи. На початковому етапі здійснюється подача живлення на ШІМ, напруга живлення має становити строго 15 вольт. Одночасно з подачею напруги на ШІМ напруга подається на двигун кулера. Таким чином здійснюється тестування роботи системи охолодження. Крім цього, подача напруги дозволяє перевірити синхронність роботи пристроїв.

Після перевірки синхронності запуску системи охолодження потрібно протестувати спрацьовування реле замикання резистора, через 8 секунд після подачі напруги на плату ШІМ. Паралельно відразу ж після пуску пристрою перевіряється плата ШІМ на наявність прямокутних імпульсів відразу ж після спрацьовування реле. Слідом після цього подається напруга на міст пристрої, подача напруги дозволяє перевірити працездатність моста. Тестування обладнання слід проводити при силі струму не більше 100 мА.

Після того як зібраний інверторний зварювальний апарат , Потрібно провести перевірку на наявність шумів на фазах трансформатора. Шуми повинні повністю бути відсутнім на будь-який з фаз трансформатора. У разі, якщо виявлено шум, необхідно перевірити полярність компонентів апарату. Справа в тому, що в процесі складання плат для зварювального апарату можна з легкістю припуститися помилки. Подавати перевірочне напруга на міст можна за допомогою будь-якого побутового приладу з потужністю 2,2 Ватт.

Після перевірки пристрою можна проводити польові випробування, за результатами яких підлаштовуються настройки інвертора.