Halbautomatisches Gerät zum Selbermachen - ausführliches Video

Plan erstellt

Irgendein Schema selbstgebautes Gerät bietet eine separate Arbeitsfolge:

• Auf der Einstiegslevel es ist notwendig, eine vorbereitende Spülung des Systems vorzusehen. Sie wird die nachfolgende Gaszufuhr wahrnehmen;
• Dann müssen Sie die Lichtbogenstromversorgung starten;
• Führen Sie den Draht ein;
• Erst nachdem alle Aktionen abgeschlossen sind, beginnt der Wechselrichter mit einer bestimmten Geschwindigkeit zu fahren.
• In der Endphase sollte die Naht geschützt und der Krater gefüllt werden;

Steuerplatine

Um einen Wechselrichter zu erstellen, ist eine spezielle Steuerplatine erforderlich. An diesem Gerät müssen die Komponenten des Geräts montiert werden:

• Hauptoszillator, einschließlich eines galvanischen Trenntransformators;
• Der Knoten, von dem das Relais gesteuert wird;
• Blöcke Rückmeldung, verantwortlich für die Netzspannung und den Versorgungsstrom;
• Wärmeschutzblock;
• Block "antistisch";

Gehäuseauswahl

Bevor Sie das Gerät zusammenbauen, müssen Sie das Gehäuse auswählen. Sie können eine Kiste oder Kiste mit geeigneten Abmessungen wählen. Es wird empfohlen, Kunststoff oder dünn zu wählen Blattmaterial. In das Gehäuse sind Transformatoren eingebaut, die mit der Sekundär- und Primärspule verbunden sind.

Spulenanpassung

Primärwicklungen werden gem Parallelschaltung. Sekundärspulen sind in Reihe geschaltet. Nach einem ähnlichen Schema kann das Gerät einen Strom von bis zu 60 A aufnehmen. In diesem Fall beträgt die Ausgangsspannung 40 V. Diese Eigenschaften eignen sich perfekt zum Schweißen kleine Strukturen zu Hause.

Kühlsystem

Zur Zeit kontinuierliche Arbeit hausgemachter Wechselrichter kann sehr heiß werden. Daher braucht ein solches Gerät spezielles System Kühlung. bei den meisten einfache Methode Kühlung zu schaffen ist die Installation von Lüftern. Diese Geräte müssen an den Seiten des Koffers befestigt werden. Ventilatoren müssen gegenüber installiert werden transformator gerät. An der Haube sind Mechanismen angebracht, damit sie arbeiten können.

Die Auswahl an Haushaltsschweißgeräten auf moderner Markt riesig - vom Trafo über Wechselrichter bis hin zu Geräten Plasmaschneiden. Das Haupteinsatzgebiet dieser Elektrogeräte für Haushaltszwecke ist die Reparatur von Auto- und Motorradgeräten, Schweißarbeiten auf kleinen Baustellen Hüttenbau). In diesem Artikel schlage ich vor, einige Punkte zur Modernisierung von Haushaltstransformatorschweißmaschinen am Beispiel des BlueWeld-Schweißmodells Gamma 4.185 zu betrachten.

Prüfen Schaltplan Apparat - wie Sie sehen können, nichts Kompliziertes - ein gewöhnlicher Leistungstransformator mit einer Primärwicklung von 220 / 400 V, mit Wärmeschutz und einem Lüfter.

Der Betriebsstrom des Geräts (von 25 bis 160 A) wird durch den einziehbaren Teil des Transformatorkerns reguliert.Das Gerät ist für den Betrieb mit beschichteten Elektroden mit einem Durchmesser von 1,5 bis 4 mm ausgelegt. Was war die Voraussetzung für die Modernisierung dieses Gerätes? Erstens die Instabilität der Versorgungsspannung in dem Bereich, in dem der Einsatz dieses Geräts geplant war - an anderen Tagen erreichte es kaum 170 V (übrigens starten einige Wechselrichtergeräte bei dieser Versorgungsspannung einfach nicht). Darüber hinaus ist das Gerät ursprünglich nicht zum Herstellen von Schweißnähten mit hohen ästhetischen Eigenschaften (z. B. bei Verwendung von Elektro Lichtbogenschweißen im künstlerischen Prozess Kaltes Schmieden Metall oder beim Schweißen dünnwandiger Profilrohre) - im Allgemeinen bestand der Hauptzweck des Geräts darin, zwei Eisenrohlinge zusammenzulöten. Unter anderem war es bei dieser Schweißung selbst bei Nennanschlussspannung sehr schwierig, den Lichtbogen zu „zünden“ – von Niederspannung braucht man gar nicht zu reden. Infolgedessen wurde beschlossen, das Gerät zunächst auf Gleichstrom umzustellen (aus Stabilitätsgründen Lichtbogen und dadurch eine Steigerung der Schweißnahtqualität) sowie zur Erhöhung der Ausgangsspannung für ein stabileres und leichteres Zünden der Elektrode. Für diese Zwecke war die von A. Trifonov entworfene Gleichrichter- / Multiplikatorschaltung ideal geeignet - einfach Schaltplan(a) und Strom-Spannungs-Kennlinien (b) sind in der Abbildung dargestellt.

dabei eine besondere Rolle technische Lösung Es scheint, dass ein herkömmlicher Gleichrichter, Jumper X1X3, spielt - wenn wir ihn einsetzen, erhalten wir ein Gleichrichtergerät von einer herkömmlichen Diodenbrücke VD1-VD4 mit einem Tiefpassfilter C1C2L1, an dessen Ausgang wir im Leerlauf die doppelte Spannung haben ( gegenüber der Möglichkeit, das Gerät ohne Jumper zu betreiben). Schauen wir uns genauer an, wie die Schaltung funktioniert. Eine positive Halbwelle der Spannung tritt in das Halbleiterventil VD1 ein und kehrt nach maximaler Aufladung des Kondensators C1 zum Anfang der Transformatorwicklung zurück. In der anderen Halbwelle gelangt die Ladung zum Kondensator C2 und von dort zum Ventil VD2 und dann zur Wicklung. Die Kondensatoren C1 und C2 sind so angeschlossen, dass die resultierende Spannung gleich der gesamten (zweifachen) Spannung ist, die über die Drossel an den Elektrodenhalter geliefert wird und somit zu einer stabilen Zündung des Lichtbogens beiträgt. Die Ventile VD3 und VD4 mit geschlossenem Jumper X2X3 und dem Fehlen eines Schweißlichtbogens nehmen nicht am Betrieb des Stromkreises teil. Der Hauptvorteil der Schaltung besteht darin, dass bei Verwendung der herkömmlichen Brückenschaltung die gleichgerichtete Spannung mit zunehmendem Laststrom im Moment der Lichtbogenzündung stark abnimmt - es müssen Elektrolytkondensatoren mit großer Kapazität installiert werden - 15000 Mikrofarad, und das alles trotz der Tatsache, dass in dem Moment, in dem die Elektrode die zu schweißenden Oberflächen berührt und sich ein großer Kondensator sofort entlädt, eine Mikroexplosion des Plasmas mit der Zerstörung der Elektrodenbeschichtung auftritt und dies die Zündung verschlechtert. Nun ein wenig zu den Designdetails.

Als Diodenbrückenventile kommen Halbleiterdioden D161 oder V200 mit Standardstrahlern dafür in Frage.

Wenn Sie 2 D161-Dioden und 2 V200-Dioden haben, können Sie die Brücke kompakter machen - die Dioden werden mit unterschiedlicher Leitfähigkeit hergestellt und die Strahler können mit Bolzen direkt aneinander befestigt werden, ohne Dichtungen zu verwenden. Als rückversicherte Kondensatoren habe ich einen Satz unpolarer MBGO-Kondensatoren verwendet (Sie können MBGCH, MBGP).

Die Kapazität betrug jeweils 400 Mikrofarad, was für den stabilen Betrieb des Geräts völlig ausreichte. Die Strominduktivität L1 ist mit einem Draht mit einem Querschnitt von 10 mm im Quadrat auf den Kern des Transformators TC-270 gewickelt.

Wir wickeln, bis das Fenster vollständig gefüllt ist. Beim Zusammenbau legen wir zwischen den Hälften des Transformatorkerns Textolitplatten mit einer Dicke von 0,5 mm. Da das Gerät zum Schweißen von dünnwandigen Profilrohren verwendet werden sollte, wurde der Minuspol des Gleichrichters mit dem Elektrodenhalter und der Pluspol mit der "Krokodil" -Masse verbunden. Die durchgeführten Tests zeigten die folgenden Ergebnisse: stabiles Zünden des Lichtbogens; sichere Aufrechterhaltung des Lichtbogenbrennens; hervorragende thermische Bedingungen im Dauerbetrieb (10 Elektroden in Reihe); gute Qualität der Schweißnähte (im Vergleich zur Verwendung der Maschine ohne Richtmaschine). Fazit - Die Modernisierung des Schweißgeräts mit dem Trifonov-Gleichrichter verbessert seine Leistung in jeder Hinsicht erheblich.

Eine halbautomatische Schweißmaschine ist ein ziemlich beliebtes Gerät bei professionellen und Heimwerkern, insbesondere bei denen, die damit zu tun haben Körperreparatur. Dieses Gerät kann fertig konfektioniert erworben werden. Aber viele Besitzer des Schweißens Invertergeräte Sie fragen sich: Ist es möglich, den Wechselrichter in einen Halbautomaten umzuwandeln, um kein weiteres Schweißgerät zu kaufen? Ein halbautomatisches Gerät aus einem Wechselrichter mit eigenen Händen herzustellen, ist eine ziemlich schwierige Aufgabe, aber mit starkes Verlangen durchaus machbar.

Um das Gerät zusammenzubauen, benötigen Sie die folgenden Artikel:

• Wandler Schweißvorrichtung;
• Brenner, sowie ein spezielles flexibler Schlauch, in dem eine Gasleitung verläuft, eine Drahtführung, Stromkabel und elektrisches Steuerkabel;
• Mechanismus für gleichmäßigen automatischen Drahtvorschub;
• Steuermodul sowie ein Motordrehzahlregler (PWM-Regler);
• Schutzgasflasche (Kohlendioxid);
• Magnetventil zum Absperren von Gas;
• Spule mit Elektrodendraht.

So bauen Sie eine selbstgebaute Halbautomatik aus Schweißinverter, muss dieser einen Schweißstrom von mindestens 150 A erzeugen. Allerdings muss er etwas nachgerüstet werden, da die Strom-Spannungs-Kennlinie (CV) des Inverters nicht für das Schweißen mit Elektrodendraht in Schutzgasumgebung geeignet ist.

Aber dazu später mehr. Zuerst müssen Sie den mechanischen Teil des halbautomatischen Geräts herstellen, nämlich den Drahtvorschubmechanismus.

Drahtvorschubmechanismus

Da der Feeder in einer separaten Box platziert wird, ist er für diesen Zweck ideal. Computersystemgehäuse. Außerdem müssen Sie das Netzteil nicht wegwerfen. Es kann an den Betrieb des Räummechanismus angepasst werden.

Zuerst müssen Sie den Durchmesser der Drahtspule messen oder, nachdem Sie ihn auf Papier skizziert haben, einen Kreis ausschneiden und in den Körper einsetzen. Um die Spule herum muss genügend Platz vorhanden sein, um andere Komponenten (Stromversorgung, Schläuche und Drahtvorschub) unterzubringen.

Die Drahtziehvorrichtung ist aus einem Scheibenwischermechanismus eines Autos gefertigt. Darunter muss ein Rahmen konstruiert werden, der auch die Druckrollen hält. Das Layout muss maßstabsgetreu auf dickem Papier gezeichnet werden.

Beratung! Das Verbindungsstück zum Verbinden des Brennerschlauchs und des Schlauchs mit dem Brenner selbst kann von Hand hergestellt werden. Aber kaufen wäre besser fertiger Bausatz was einen erschwinglichen Preis hat.

Der Einspeiser sollte so im Gehäuse installiert werden, dass sich der Stecker in einer geeigneten Position befindet.

Damit der Draht gleichmäßig zugeführt wird, müssen alle Komponenten genau gegenüber fixiert werden. Die Rollen müssen in Bezug auf das Loch für den Einlassanschluss zentriert sein, der sich im Anschlussstück zum Anschließen des Schlauchs befindet.

als Rollenführungen Verwenden Sie Lager mit geeignetem Durchmesser. auf ihnen mit Drehbank Es wird eine kleine Nut eingearbeitet, entlang der sich der Elektrodendraht bewegt. Für den Körper des Mechanismus können Sie Sperrholz mit einer Dicke von 6 mm, Textolite oder strapazierfähigem Kunststoff verwenden. Alle Elemente sind auf der Basis befestigt, wie auf dem folgenden Foto gezeigt.

Wird als primäre Drahtführung verwendet axial gebohrter Bolzen. Das Ergebnis ist so etwas wie ein Drahtextruder. Am Einlass der Armatur wird ein mit einer Feder verstärkter Cambric aufgesetzt (für Steifigkeit).

Die Stangen, an denen die Rollen befestigt sind, sind ebenfalls gefedert. Die Spannkraft wird über einen darunter befindlichen Bolzen eingestellt, an dem die Feder befestigt ist.

Beratung! Wenn Sie aus irgendeinem Grund nicht die Möglichkeit haben, einen Drahtziehmechanismus mit Ihren eigenen Händen herzustellen, können Sie ihn in China kaufen. 12-V- und 24-V-Mechanismen stehen zum Verkauf. Dieser Fall, da Sie eine Stromversorgung von einem Computer verwenden, benötigen Sie ein Gerät, das mit 12 V versorgt wird.

Die Grundlage für die Fixierung der Spule kann aus einem kleinen Stück Sperrholz oder Textolith hergestellt und beschnitten werden Kunststoffrohr passenden Durchmesser.

Mechanik-Steuerungsschema

Erreichen gute Qualität Naht Beim Schweißen muss sichergestellt werden, dass der Draht mit einer bestimmten und konstanten Geschwindigkeit zugeführt wird. Da der Motor des Wischers für die Vorschubgeschwindigkeit der Ausrüstung verantwortlich ist, wird ein Gerät benötigt, das die Rotationsgeschwindigkeit seines Ankers ändern kann. Dazu geeignet schlüsselfertige Lösung, das auch in China erhältlich ist und heißt

Unten ist ein Diagramm, aus dem deutlich wird, wie der Drehzahlregler mit dem Motor verbunden ist. Der Regler des Controllers mit digitaler Anzeige wird auf der Frontplatte des Gehäuses angezeigt.

Als nächstes müssen Sie installieren Relaissteuerung Gasventil . Es steuert auch den Start des Motors. Alle diese Elemente müssen durch Drücken der Starttaste am Brennergriff aktiviert werden. In diesem Fall sollte die Gaszufuhr zur Schweißstelle vor Beginn des Drahtvorschubs (ca. 2-3 Sekunden) erfolgen. Andernfalls zündet der Lichtbogen in der Umgebung atmosphärische Luft, und nicht in einer Schutzgasumgebung, wodurch der Elektrodendraht schmilzt.

Verzögerungsrelais für selbstgemachter Halbautomat kann auf der Basis des 815. Transistors und Kondensators zusammengebaut werden. Um eine Pause von 2 Sekunden zu erreichen, reicht ein Kondensator von 200-2500 uF aus.

Beratung! Da die Stromversorgung von einem Computer-Netzteil kommt, das 12 V ausgibt, statt Eigenfertigung Modul können Sie ein Kfz-Relais verwenden.

Es wird an einem Ort platziert, an dem es den Betrieb beweglicher Teile nicht stört, und wird gemäß dem Diagramm an den Stromkreis angeschlossen. Sie können ein Luftventil von GAZ 24 verwenden oder ein spezielles für halbautomatische Geräte kaufen. Das Ventil ist dafür verantwortlich automatischer Vorschub Schutzgas zum Brenner. Es schaltet sich ein, nachdem der Startknopf am halbautomatischen Brenner gedrückt wurde. Das Vorhandensein dieses Elements spart erheblich Gasverbrauch.

Aber wie bereits erwähnt, sind die Strom-Spannungs-Kennlinien (CVC) des Wechselrichters nicht für den Vollbetrieb des Halbautomaten geeignet. Damit das halbautomatische Präfix zusammen mit einem Wechselrichter funktioniert, müssen daher kleine Änderungen an seinem Stromkreis vorgenommen werden.

Ändern der I-U-Kennlinie des Wechselrichters

Es gibt viele Schemata, um die I-U-Kennlinie eines Wechselrichters zu ändern, aber der einfachste Weg, dies zu tun, ist wie folgt:

• montieren Sie das Gerät mit Drossel von Leuchtstofflampe nach folgendem Schema;

• Um das zusammengebaute Gerät anzuschließen, müssen Sie einen weiteren Block gemäß dem folgenden Schema zusammenbauen.

• Um zu verhindern, dass der Wechselrichter den Überhitzungssensor auslöst, muss ein Optokoppler (parallel) dazu gelötet werden, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.

Aber wenn der Schweißstrom im Wechselrichter geregelt wird mit Shunt, dann können Sie sammeln eine einfache Schaltung aus drei Widerständen und einem Modusschalter, wie unten gezeigt.

Dadurch kostet der Umbau eines Schweißinverters in ein halbautomatisches Gerät 3-mal günstiger als ein bereits fertiges Gerät. Aber natürlich z Selbstmontage Das Gerät muss bestimmte Kenntnisse im Radiogeschäft haben.

Vorteile von Schweißmaschinen Gleichstrom bevor ihre "Wechselstrom-Pendants" bekannt sind. Dazu gehören eine weiche Lichtbogenzündung, die Möglichkeit, dünnwandige Teile zu verbinden, weniger Metallspritzer und das Fehlen von nicht schweißenden Bereichen. Es gibt nicht einmal einen lästigen (und, wie sich herausstellte, für Menschen schädlichen) Kabeljau. Und das alles, weil AC-Schweißgeräte kein Hauptmerkmal haben - intermittierendes Brennen des Lichtbogens, wenn die Sinuskurve der Versorgungsspannung durch Null fließt

Reis. 1. Diagramme, die den Prozess des Schweißens mit Wechselstrom (a) und Gleichstrom (b) erläutern.

Beim Übergang von Diagrammen zu realen Designs ist auch zu beachten: In Wechselstrommaschinen werden zur Verbesserung und Erleichterung des Schweißens leistungsstarke Transformatoren verwendet (der Magnetkreis besteht aus speziellem elektrischem Eisen mit steil abfallender Kennlinie) und eine absichtlich überschätzte Spannung in der Sekundärwicklung, die bis zu 80 V reicht, obwohl 25-36 V ausreichen, um das Brennen des Lichtbogens und die Metallabscheidung in der Schweißzone zu unterstützen.Wir müssen die unerschwinglich große Masse und Abmessungen des Geräts in Kauf nehmen, einen erhöhten Stromverbrauch. Durch Verringerung der Spannung, die umgewandelt wird Sekundärkreis, bis zu 36 V, ist es möglich, das Gewicht des „Schweißers“ um das 5-6-fache zu verringern, seine Abmessungen auf die Größe eines tragbaren Fernsehers zu bringen und gleichzeitig andere Leistungsmerkmale zu verbessern.

Aber wie zündet man einen Lichtbogen mit einer Niederspannungswicklung?

Die Lösung bestand darin, eine Diodenbrücke mit einem Kondensator in den Sekundärkreis einzuführen. Dadurch wurde die Ausgangsspannung des modernisierten "Schweißers" um fast das 1,5-fache erhöht. Die Meinung der Experten bestätigt sich in der Praxis: Beim Überschreiten der 40-Volt-DC-Grenze zündet der Lichtbogen leicht und brennt stabil, sodass auch dünne Körpermetalle geschweißt werden können.

Reis. 2. Schematische Darstellung einer DC-Schweißmaschine.

Letzteres ist jedoch leicht erklärt. Mit dem Einbringen einer großen Leistung in den Kreislauf fällt auch die Kennlinie der Schweißmaschine stark fallend aus (Bild 3). Die durch den Kondensator erzeugte anfängliche erhöhte Spannung erleichtert das Zünden des Lichtbogens. Und wenn das Potential an der Schweißelektrode auf U2 des Transformators (Arbeitspunkt "A") abfällt, tritt ein Prozess des stabilen Brennens des Lichtbogens mit Metallabscheidung in der Schweißzone auf.

Abb. 3. Volt-Ampere-Kennlinie des Schweißgerätes bei Gleichstrom.

Der vom Autor empfohlene "Schweißer" kann sogar zu Hause zusammengebaut werden, basierend auf einem industriellen Leistungstransformator 220-36 / 42 V (diese werden normalerweise in Systemen zur sicheren Beleuchtung und Stromversorgung von Niederspannungs-Fabrikanlagen verwendet). Nachdem sichergestellt wurde, dass die Primärwicklung, die in der Regel 250 Windungen isolierten Drahtes mit einem Querschnitt von 1,5 mm2 enthält, intakt ist, werden die Sekundärwicklungen überprüft. Wenn ihr Zustand nicht wichtig ist, wird alles (mit Ausnahme einer funktionierenden Netzwerkwicklung) ohne Reue gelöscht. Und in den frei gewordenen Raum wird eine neue Sekundärwicklung gewickelt (bis das „Fenster“ gefüllt ist). Für den empfohlenen 1,5-kVA-Transformator sind dies 46 Windungen einer 20-mm2-Kupfer- oder Aluminiumschiene mit guter Isolierung. Außerdem ist ein Kabel (oder mehrere zu einem Bündel verdrillte isolierte Einzeladern) als Bus gut geeignet. Gesamtquerschnitt 20 mm2.

Die Wahl des Querschnitts der Elektroden hängt von der Leistung des Transformators ab.

Die Gleichrichterbrücke kann aus Halbleiterdioden mit einem Betriebsstrom von 120-160 A zusammengesetzt werden, indem sie auf Kühlkörper-Heizkörpern 100 x 100 mm installiert werden. Es ist am bequemsten, eine solche Brücke mit einem Transformator und einem Kondensator im selben Gehäuse zu platzieren und einen 16-Ampere-Schalter, ein „On“ -Signallichtauge sowie „Plus“ und „Minus“ auf die vordere Textolitplatte zu bringen. Klemmen (Abb. 4). Und zum Anschluss an den Elektrodenhalter und die "Masse" verwenden Sie ein Stück eines einadrigen Kabels in entsprechender Länge mit einem Kupferquerschnitt von 20-25 mm2. Was sie selbst betrifft Schweißelektroden, dann hängt ihr Durchmesser von der Leistung des verwendeten Transformators ab.

Reis. 4. Selbstgebautes Schweißgerät zum Gleichstromschweißen.

Und weiter. Beim Testen wird empfohlen, das Gerät (10 Minuten nach dem Schweißen) vom Netz zu trennen, um die thermischen Bedingungen des Transformators, der Diodenbrücke und des Kondensators zu überprüfen. Erst nachdem sichergestellt ist, dass alles in Ordnung ist, können Sie weiterarbeiten. Denn von einem überhitzten „Schweißer“ geht eine erhöhte Gefahr aus!

Von den anderen Anforderungen ist meiner Meinung nach erwähnenswert, dass das Schweißgerät mit einer Funkenschutzmaske, Handschuhen und einer Gummimatte ausgestattet sein muss. Der Ort, an dem Schweißarbeiten durchgeführt werden, ist unter Berücksichtigung der Brandschutzanforderungen ausgestattet. Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass sich keine Lappen oder andere brennbare Materialien in der Nähe befinden, und der Anschluss des „Schweißers“ an das Netzwerk muss unter Einhaltung der elektrischen Sicherheitsvorschriften über einen leistungsstarken Steckverbinder der Schalttafel erfolgen der Eingang zum Gebäude.

V. Konovalov, Irkutsk
Mk04 1998