Значительно выше, чем у аппарата, предназначенного для выполнения ручной дуговой сварки. Полуавтоматом можно сваривать значительно более тонкий металл.

Применение специальной сварочной проволоки позволяет работать с цветными металлами, а использование защитного газа обеспечивает сварной шов более высокого качества. Учитывая эти обстоятельства, желание пополнить свою домашнюю мастерскую таким устройством вполне объяснимо.

Если купить сварочный полуавтомат нет возможности, можно попробовать собрать его своими руками. Сразу нужно сказать, задача эта не из самых лёгких, и собрать самодельный сварочный полуавтомат под силу только тем, кто имеет определённый навык работы с электрическими приборами, уже что-то ремонтировал, и разбирается в схемах. Для тех, кто решился на это, можно порекомендовать несколько возможных вариантов сборки.

До начала планирования работ по созданию сварочного полуавтомата, следует изучить принципы полуавтоматической сварки, а также устройство и работу предназначенного для этого прибора.

Сварочными полуавтоматами называют аппараты, осуществляющие электродуговую сварку постоянным током с использованием в качестве электрода специальной сварочной проволоки в среде защитных газов.

Проволока намотана на вращающейся катушке и автоматически подается к месту сварки, проходя через механизм подачи. Схема сварочного полуавтомата может содержать как инверторный, так и трансформаторный источник тока.

Сварщик своими руками разжигает дугу и выполняет шов, поэтому работа называется полуавтоматической. Аналогом держателя электродов в сварочном полуавтомате служит горелка, имеющая пистолетную рукоятку с клавишей включения подачи проволоки.

Подача проволоки осуществляется по тонкому каналу, проходящему внутри обрезиненного рукава, соединяющего полуавтомат с горелкой. Канал для подачи газа при сварке находится в том же рукаве и заканчивается соплом на конце горелки.

Перед тем как зажечь дугу, включением подачи проволоки нужно добиться её выдвижение за край горелки на 10 – 15 мм.

Затем включается подача газа и начинается процесс сварки. Скорость подачи проволоки и газа регулируется руками, вращением головок, расположенных на лицевой панели сварочного полуавтомата.

Из сварочного трансформатора

Если в Вашем распоряжении есть старый сварочный трансформатор, он может послужить основой для сборки своими руками полуавтоматического аппарата.

Если старый аппарат имеет выпрямитель и успешно варит постоянным током, в этой части больше ничего делать не надо. Если же это просто трансформатор для сварки переменным током, его следует доработать.

Диодный мост

Для того чтобы получить источник постоянного тока сварки, трансформатор необходимо укомплектовать диодным мостом и фильтром. Диодная сборка выпрямляет вторичное напряжение, фильтр сглаживает пульсации, поддерживая стабильное горение дуги.

Выпрямленное напряжение однофазного трансформатора имеет вид синусоиды, нижние полуволны которой отражены симметрично оси абсцисс и перемещены в верхние квадранты системы координат.

По сути, это пульсирующее с частотой 100 герц напряжение, два раза за период достигающее нулевого значения. Использование такого напряжения для сварки в качестве постоянного, приводит к нестабильному горению дуги. Для устранения этого явления требуется фильтр, сглаживающий провалы напряжения.

Фильтр

Фильтр состоит из дросселя, включенного в сварочную цепь последовательно, и конденсатора, включенного параллельно. Такая комбинация индуктивности и ёмкости называется Г – образным фильтром, потому что на схеме, подключенные таким образом элементы образуют букву Г.

Конденсатор для будущего полуавтомата нужен электролитический, полярный, ёмкостью 10000 микрофарад, чем больше, тем лучше. Напряжение конденсатора должно быть не менее 100 вольт, чтобы имелся хороший запас. Можно спаять несколько конденсаторов параллельно, ёмкость при этом суммируется.

Дроссель

Для намотки дросселя своими руками нужно найти старый трансформатор подходящих размеров. Хорошо подходит для этой цели трансформатор питания от старых ламповых цветных телевизоров, мощностью не менее 250 ватт.

Трансформатор имеет две катушки на овальном замкнутом сердечнике, состоящем из двух половинок. Трансформатор разбирается, катушки снимаются, старый провод с них удаляется.

Для намотки подбирается подходящая медная шина плоского сечения. На каждую катушку вместо снятого провода руками наматывается два слоя витков медной шиной. На катушке должно получиться 15 – 20 витков.

После этого, стальной сердечник собирается, катушки ставятся на место, между половинками сердечника вставляется текстолитовая прокладка толщиной 1,5 мм. Катушки соединяются последовательно.

Протяжка

Механизм протяжки проволоки для полуавтомата можно соорудить своими руками, используя небольшие подшипники и электродвигатель от автомобильных дворников.

Но лучше купить в сборе готовый, он продаётся как запчасть к сварочным полуавтоматам. Также придётся купить горелку и рукав, по которому будет подаваться проволока и газ.

Из инвертора для ручной сварки

Если в мастерской имеется сварочный инвертор для ручной сварки, проблему с источником тока для полуавтомата можно считать решённой. На базе аппарата для ручной сварки можно своими руками сделать инверторный полуавтомат.

Для того чтобы не разбирать работоспособный инверторный преобразователь, можно поступить следующим образом. Все дополнительные узлы, необходимые для работы сварочного полуавтомата можно расположить в отдельном корпусе.

Изготовление корпуса

Задача заключается в том, чтобы найти или изготовить подходящий корпус, в котором будет установлена катушка со сварочным проводом, свободно вращающаяся на барабане, механизм протяжки проволоки. На лицевой панели этого корпуса будет располагаться гнездо для подключения рукава с горелкой и регулятор скорости подачи проволоки.

Регулировку тока можно осуществлять на инверторе, плюсовая клемма может соединяться с заготовкой также непосредственно от инвертора.

Минусовой вывод инвертора нужно завести в новый корпус и соединить с клеммой рукава. Сварочная проволока должна быть соединена с этим потенциалом.

Также внутри нового корпуса следует предусмотреть монтаж шланга, соединяющего баллон с защитным газом и рукав горелки. Для осуществления регулируемой подачи газа можно установить клапан от автомобильного стеклоочистителя.

Обеспечение питания протяжки и клапана

Поскольку электродвигатель механизма протяжки проволоки и клапан, перекрывающий газ питаются постоянным напряжением 12 вольт, придётся установить небольшой трансформатор с выпрямителем, обеспечивающий это питание.

Для коммутации двигателя и клапана лучше установить промежуточные автомобильные реле на 12 вольт. Включение протяжки проволоки осуществляется клавишей на горелке, удерживаемой руками, для открытия и закрытия клапана подачи газа, на лицевой панели устанавливается тумблер.

Такая компоновка позволит пользоваться инвертором и для ручной сварки, и как источником тока для сварочного полуавтомата. Затраты на изготовление самодельного полуавтомата невелики, а польза от него будет ощутимая.

Сварочный полуавтомат своими руками собрать из инвертора не слишком просто, так как данная задача потребует определенных знаний в области электроники, умения спаивать между собой различные элементы. Нужно обязательно быть хорошо осведомленным в плане ключевых принципов работы оборудования, позволяющего проводить сварочные работы в полуавтоматическом режиме.

Чтобы переделать инверторный аппарат из ручного режима потребуется воспользоваться определенным оборудованием. Также надо иметь под руками ряд комплектующих, без которых полноценное выполнение работ не представляется возможным:

• Так как полуавтоматическая сварка будет работать от инвертора, потребуется взять инвертор, способный сформировать сварочный ток, сила которого будет достигать хотя бы 150 А;
• Специальный механизм, обеспечивающий равномерную и постоянную подачу проволоки;
• Горелка, которая представляет собой ключевой рабочий элемент;
• Шланг требуемого диаметра, через который будет происходить подача проволоки;
• Еще один шланг, по которому в зону сваривания металла будет подаваться специальный защитный газ;
• Катушка с намотанной на нее сварочной проволокой, однако, эту деталь придется определенным образом переделать;
• Специальный блок электронного типа, через который и будет осуществляться управление работой самодельного сварочного полуавтомата.

Наибольшее внимание необходимо уделить подающему устройству, которое отвечает за подачу проволоки в зону сварки. Для получения максимально аккуратного шва без различных дефектов с внешней стороны, скорость подачи проволоки в самодельном сварочном полуавтомате подбирается такая, чтобы проволока успевала полностью расплавляться и формировать качественный шов.

Стоит отметить, что в процессе полуавтоматической сварки может использоваться проволока различного диаметра и изготовленная из разных материалов, соответственно показатель расплавления будет различным. Чтобы работать со сварочными полуавтоматами было как можно удобнее, в самодельной конструкции должен быть предусмотрен механизм регулировки скорости устройства, которое будет подавать проволоку.

Как правильно переделать трансформатор от инвертора?

Чтобы получить в конечном счете качественный полуавтоматический сварочный аппарат, необходимо подвергнуть определенным переделкам трансформатор инвертора. Сделать это самостоятельно не слишком трудно, однако, для этого придется следовать ряду определенных правил.

Прежде всего, нужно сделать обмотку трансформатора. Для этого понадобится медная полоска и обмотка из термобумаги. Нужно найти именно полосу, проволока для этих целей не подойдет, так как собранный по такому методу своими руками сварочный полуавтомат станет очень сильно нагреваться.

Вторичная обмотка также нуждается в определенной переделке. В схему сварочного полуавтомата нужно внести еще одну обмотку трансформатора, включающую в себя три слоя жести.

Каждый из них потребуется дополнительно изолировать за счет ленты из фторопластовых материалов. Концы родной обмотки и изготовленной самостоятельно нужно будет спаять между собой, заведя их в печатную плату.

Данное технологическое решение способствует значительному увеличению проводимости токов. Чтобы знать, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, нужно помнить о необходимости внесения в схемы сварочных полуавтоматов вентилятора, который будет использоваться для того, чтобы качественно охлаждать всю конструкцию, не допуская ее перегрева.

Как правильно произвести настройку инверторного аппарата для проведения полуавтоматических сварных работ?

Чтобы внести определенные изменения в схемы самодельных сварочных аппаратов-полуавтоматов, нужно сначала полностью обесточить данную конструкцию. Для дополнительной защиты от перегрева на радиаторах нужно установить входной и выходной выпрямитель, а также силовые ключи.

Когда все эти действия будут произведены, силовую часть сварочного аппарата соединяют с блоком управления и пробуют подключить его к электросети. Сначала должен загореться индикатор, говорящий о том, что изделие подключено. Перед тем как опробовать изделие в сварке, к выходам нужно подключить осциллограф и с его помощью постараться отыскать электрические импульсы, частота которых должна находиться в пределах от 40 до 50 кГц. Между ними должен сохраняться промежуток 1,5 мкс – этого эффекта можно добиться благодаря изменению входного напряжения. Как только оптимальное напряжение будет найдено, можно попробовать подключить сварочную проволоку и сварить две заготовки.

Как наладить механизм подачи?

Схемы самодельных сварочных аппаратов подразумевают наличие специального механизма подачи . Если нет заготовки данного элемента, можно собрать его самостоятельно по чертежам.

Для этого потребуется взять два подшипника, величина которых должна соответствовать типоразмеру 6202, также понадобится электродвигатель от автомобильных дворников, причем чем меньше будет его размер, тем лучше.

Когда будет производиться выбор сварочного аппарата и его соответствие схеме сварочного полуавтомата, необходимо тщательно проверить, чтобы он вращался строго в одном направлении. Помимо этого, нужно будет взять ролик с диаметром ровно 25 мм. Его насаживают поверх резьбы на вал электромотора. Все нестандартные элементы конструкции производятся самостоятельно – так в последующем будет гораздо легче производить .

Механизм подачи включает в себя две пластины, на которых установлены подшипники. Между ними находится ролик с подключенным к нему электродвигателем. Пластины сжимаются за счет пружины, этот же элемент схемы самодельного механизма подачи позволяет прижимать подшипники к ролику. Сборка механизма производится на специальной текстолитовой пластине, ее толщина составляет порядка 5 мм. Делают это таким образом, чтобы сварочная проволока выходила из механизма в районе разъема.

Этот разъем, в свою очередь, будет подключаться к сварочному рукаву, установленному на передней части корпуса. К этой же пластине подключается катушка с намотанной проволокой. Чтобы катушка хорошо держалась на механизме подачи, под нее делают специальный вал, который крепится перпендикулярно к текстолитовой пластине. С краю у вала должна быть нарезана резьба, чтобы катушка как можно плотнее садилась на него.

Принципиальная схема сварочного полуавтомата, изготовленного самостоятельно, отличается практичностью, надежностью и экономичностью. Стоит отметить, что наверняка конструкция будет выглядеть не слишком привлекательно, однако по своим эксплуатационным характеристикам она практически ничем не будет отличаться от профессионального промышленного оборудования.

Все элементы, расположенные в механизме подачи, рассчитаны под стандартную катушку. Однако у данной конструкции имеется один серьезный недостаток – сварочные работы будут производиться .

Как осуществляется обмотка дросселя?

Чтобы дроссель работал надежно и при этом не перегревался при прохождении через него электрического тока, нужно воспользоваться трансформатором ОСМ-0,4, мощность которого составляет 400 Вт. Кроме того, при изготовлении качественной конструкции придется воспользоваться эмальпроводом, диаметр которого минимум должен составлять 1,5 мм, однако, лучше брать с небольшим запасом, например, 1,8 мм.

Следует намотать на дроссель два слоя провода, причем они должны быть качественно изолированы друг от друга. Провода в каждом из них укладывают как можно более плотно – это нужно для получения качественной индукционной катушки. На следующем этапе следует воспользоваться алюминиевой шиной размерами 2,8х4,65 мм.

Ее наматывают в один слой, изготавливая 24 витка, а оставшиеся концы делают длиной приблизительно по 30 см. В дальнейшем нужно будет собрать сердечник, между ним и катушкой должен быть зазор размером приблизительно 1 мм. Чтобы соединение получилось как можно более жестким, между сердечником и обмотками нужно будет проложить небольшие кусочки текстолита.

Подобный дроссель можно изготовить на базе железа из цветного или черно-белого лампового телевизора наподобие ТС-270, причем это будет значительно проще, так как установить придется только лишь одну катушку, которую делают из алюминиевой шины.

Для питания схемы управления также необходимо воспользоваться трансформатором, причем данную конструкцию собирать самостоятельно совершенно необязательно, так как можно по небольшой цене приобрести готовое изделие. Главным критерием является то, что конструкция должна выдавать 24 В при силе тока около 6 А.

Подведём итог

Если вся конструкция будет правильно собрана, то ею будет очень удобно пользоваться, а срок ее службы будет превышать даже профессиональные аппараты. Однако при неправильной сборке наиболее уязвимым элементом конструкции будет регулятор подачи проволоки, поэтому временами данные элементы будут нуждаться в проведении ремонтных или профилактических работ.

В остальном, сваривать металлические детали с помощью полуавтоматического аппарата, собранного своими руками, довольно-таки удобно и просто, так как эта технология значительно проще по сравнению с традиционной ручной электродуговой сваркой.

Сварочный полуавтомат, своими руками созданный, необходим в любом домашнем хозяйстве. Качественная работа такого устройства обеспечивается электронной компонентой и использованием углекислого газа в качестве сварочной среды. Незаменимым такой аппарат является при проведении ремонта и выполнении соединений из тонкого листового металла, когда велика вероятность прожигания заготовки при использовании обычной электродуговой сварки электродами.

Самодельный сварочный полуавтомат сделать своими руками достаточно непросто в силу сложности его конструкции. Перед тем как приступать к конструированию сварочного полуавтомата требуется подготовить все необходимые элементы оборудования. Для осуществления сварки потребуется подготовить следующие элементы и материалы:

• инвертор, который будет способен выдавать рабочий ток величиной до 150 А;
• подающий механизм;
• горелка;
• гибкий шланг подачи углекислого газа;
• катушка сварочной проволоки;
• блок управления сварочным процессом.

Конструкция сварочного полуавтомата

Полуавтомат для сварки работает с применением углекислого газа, который обеспечивает защиту расплавленного металла от взаимодействия с кислородом и азотом воздуха.

Под воздействием высокой температуры углекислый газ разлагается на угарный газ и кислород, окисляющий свариваемый металл. Для предотвращения процесса окисления в сварочном полуавтомате используется специальная сварочная проволока, которая имеет омедненную поверхность. В состав омеднения проволоки входит кремний и марганец, которые препятствуют процессу окисления. Подача сварочной проволоки осуществляется специальным механизмом подачи, обеспечивающим равномерное продвижение проволоки к зоне проведения сварочных работ.

Вернуться к оглавлению

Подающий механизм сварочного полуавтомата

Подающий механизм аппарата для полуавтоматического сваривания требует особого внимания. Это устройство служит для равномерной подачи проволоки в зону плавления. Подача материала осуществляется посредством использования гибкого шланга. В идеальном случае скорость подачи материала соответствует скорости плавления.

Скорость подачи материала является одним из важнейших критериев, обеспечивающих качество шва свариваемых заготовок. При конструировании этого механизма требуется предусмотреть возможность регулирования скорости подачи расходного материала.

Такая функция требуется для того, чтобы была возможность работы расходным материалом различного диаметра. Сварочная проволока наматывается на специальные катушки, устанавливаемые в механизм подачи материала.

Для того чтобы сконструировать механизм, потребуется наличие двух подшипников и электродвигатель от автомобильных дворников. Чем меньше двигатель, тем лучше для механизма. При осуществлении выбора двигателя требуется проверить, чтобы он осуществлял вращение в одном направлении, а не вращался с определенной периодичностью из стороны в сторону. Помимо этого, понадобится изготовить ролик с диаметром 25 мм. Этот элемент конструкции устанавливается поверх резьбы на вал электродвигателя.

Вернуться к оглавлению

Конструкция подающего механизма

Конструкция механизма включает в своем составе две пластины, на которых закрепляются подшипники, прижимающиеся к ролику на валу электромотора.

Сжатие металлических пластин и прижим подшипников осуществляется с помощью специально установленной пружины. Протяжка проволоки осуществляется путем прохождения ее по направляющим и между роликом и подшипниками.

Механизм монтируется на поверхности текстолитовой пластины, толщина которой должна быть не менее 5 мм. Монтаж осуществляется таким образом, чтобы проволока осуществляла выход в том месте, где будет установлен разъем для подключения сварочного рукава.

На пластине монтируется крепление для установки бобины, на которую осуществляется намотка сварочной проволоки.

Крепление для бобины представляет собой вал, закрепленный под углом в 90° к пластине из текстолита. На конце вала нарезается резьба для навинчивания гайки.

Вернуться к оглавлению

Устройство контроля подачи сварочной проволоки

В качестве корпуса для механизма подачи можно использовать корпус от компьютерного блока, который усиливается для предания ему большей жесткости несколькими металлическими уголками. В корпусе монтируется электронная часть прибора.

В состав компьютерного корпуса входит блок питания, который можно использовать для запитки электромотора привода, помимо этого блок питания содержит элементы, используемые при создании механизма контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.

Наиболее простым и надежным способом контроля скорости подачи расходного материала является схема, собранная на основе тиристоров. Самая простая схема управления не обладает сглаживающим конденсатором. Диодный мост можно использовать любой конструкции, которая способна давать ток, превышающий 10 А.

Трансформатор, используемый для подачи напряжения на электродвигатель привода механизма должен обладать мощностью, превышающей 100 ВТ. В схеме механизма регулировки используется тиристор ВТВ16, имеющий плоский корпус, или тиристор с маркировкой КУ202, который в своей маркировке может иметь различные буквы, они не влияют на технические качества элемента, используемые в работе схемы контроля подачи расходного материала в зону проведения сварочных работ.

Вернуться к оглавлению

Тонкости создания трансформаторного блока и настройка инвертора

Для работы сварочного аппарата инверторного типы лучше всего подходит трансформатор тороидального типа. Дело в том, что КПД трансформатора тороидального типа является значительно более высокой, а степень рассеивания магнитного поля минимальная.

Стоит отметить, что у этого типа трансформатора есть один недостаток — сложность намотки. Первичная обмотка делается при помощи медного провода. Вторичная оболочка наматывается при помощи алюминиевой шины с размерами 16х2 мм. Перед проведением намотки первичной и вторичной требуется провести расчет необходимого количества проволоки. При установке трансформатора требуется предусмотреть место для установки вентилятора для его обдува, так как в процессе работы этого компонента сварочного аппарата под нагрузкой выделяется большое количество тепла, требующего отвода из района размещения компонента устройства во избежание перегрева и перегорания.

Для входных и выходных выпрямителей, для силовых ключей, припаянных к медным подложкам силовой части, нужно обеспечить качественное охлаждение. Это достигается путем установки хороших радиаторов. В корпусе наиболее греющегося радиатора располагается термодатчик. После проведения всех сборочных работ силовая часть подключается к управляющему блоку. Подключив силовой блок к блоку управления, аппарат включают в сеть.

После запуска прибора к нему подключается осциллограф. При помощи осциллографа находятся двухполярные импульсы, частота которых составляет 40-50 кГЦ. Корректировка времени между импульсами осуществляется путем изменения напряжения на входе. Время между импульсами должно составлять 15 мкс.

Импульсы на экране осциллографа должны иметь прямоугольные фронты, длительность которых составляет 500 нс. Индикатор сварочного аппарата после его включения в сеть должен показать ток в 120 А. В случае если этот показатель не достигнут, требуется устранить причину низкого напряжения в сварочных проводах. Это часто бывает в том случае, если входное напряжение составляет меньше 100 В. При достижении необходимых параметров, требуется протестировать устройство путем изменения тока при постоянном контроле напряжения. После проведения тестирования осуществляется проверка температуры.

После проведения первого этапа тестирования сварочный аппарат инверторного типа тестируется в нагруженном состоянии. Для этой цели используется в качестве нагрузки реостат 0,5 Ом, который должен выдерживать ток силой 60 А.

Сварочный полуавтомат является довольно востребованным устройством среди профессиональных и домашних мастеров, особенно тех, кто занимается кузовным ремонтом. Данный агрегат можно приобрести уже в готовом исполнении. Но многие владельцы сварочных инверторных аппаратов задаются вопросом: а можно ли переделать инвертор в полуавтомат, чтобы не покупать еще один сварочник? Сделать полуавтомат из инвертора своими руками — задача довольно сложная, но при сильном желании вполне осуществимая.

Для сборки агрегата понадобятся следующие элементы:

• 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 полуавтомат из сварочного инвертора, последний должен вырабатывать сварочный ток не менее 150 А. Но его придется немного модернизировать, поскольку вольтамперные характеристики (ВАХ) инвертора не подходят для сварки электродной проволокой в среде защитного газа.

Но об этом позже. Сначала нужно сделать механическую часть полуавтомата, а именно механизм подачи проволоки.

Механизм подачи электродной проволоки

Поскольку подающий механизм будет размещаться в отдельном коробе, то для этой цели идеально подойдет корпус от системника компьютера . К тому же, не нужно выбрасывать блок питания. Его можно приспособить под работу механизма протяжки.

Для начала, нужно измерить диаметр катушки с проволокой или, обрисовав ее на бумаге, вырезать окружность и вставить ее в корпус. Вокруг бобины должно быть достаточно места для размещения других узлов (блока питания, шлангов и механизма протяжки проволоки).

Устройство протяжки проволоки изготавливается из механизма стеклоочистителя от автомобиля. Под него необходимо спроектировать раму, которая также будет удерживать прижимные ролики. Макет необходимо нарисовать на плотной бумаге в реальном масштабе.

Совет! Разъем для подключения шланга горелки и сам шланг с горелкой можно изготовить своими руками. Но правильнее будет купить готовый комплект, который имеет доступную цену.

Устройство подачи должно быть установлено в корпусе так, чтобы разъем располагался в удобном месте.

Чтобы проволока подавалась равномерно, все составляющие должны закрепляться точно друг напротив друга. Ролики необходимо отцентрировать относительно отверстия для входного штуцера, который находится в разъеме для подключения шланга.

В качестве роликовых направляющих можно использовать подходящего диаметра подшипники. На них с помощью токарного станка протачивается небольшая канавка, по которой будет двигаться электродная проволока. Для корпуса механизма можно использовать фанеру толщиной 6 мм, текстолит или прочный листовой пластик. Все элементы закрепляются на основе, как показано на следующем фото.

В качестве первичной направляющей для проволоки используется просверленный вдоль оси болт . В результате получится подобие экструдера для проволоки. На входе штуцера одевается кембрик, усиленный пружиной (для жесткости).

Штанги, на которых закреплены ролики, также подпружиниваются. Сила прижима устанавливается с помощью болта, расположенного снизу, к которому крепится пружина.

Совет! Если у вас по каким-либо причинам нет возможности изготовить механизм для протяжки проволоки своими руками, то его можно купить в Китае. В продаже имеются механизмы на 12 В и на 24 В. Данном случае, поскольку используется БП от компьютера, потребуется устройство с питанием от 12 В.

Основу для закрепления бобины можно изготовить из небольшого куска фанеры или текстолита и обрезка пластиковой трубы подходящего диаметра.

Схема управления механикой

Чтобы добиться хорошего качества шва при сварке, необходимо обеспечить подачу проволоки с определенной и постоянной скоростью. Поскольку за скорость подачи оснастки отвечает двигатель от стеклоочистителя, то необходимо устройство, способное изменять скорость вращения его якоря. Для этого подойдет уже готовое решение, которое также можно приобрести в Китае, и называется оно

Ниже приведена схема, из которой становится понятно, как подсоединяется контроллер оборотов к двигателю. Регулятор контроллера с цифровым табло выводится на переднюю панель корпуса.

Далее, нужно установить реле, управляющее газовым клапаном . Оно же будет управлять и запуском двигателя. Все данные элементы должны активироваться при нажатии кнопки пуска, расположенной на рукоятке горелки. При этом подача газа в место сварки должна быть с опережением (примерно на 2-3 сек) начала подачи проволоки. В противном случае дуга зажжется в окружении атмосферного воздуха, а не в среде защитного газа, в результате чего электродная проволока расплавится.

Реле задержки для самодельного полуавтомата можно собрать на основе 815-го транзистора и конденсатора . Чтобы получить паузу в 2 секунды, будет достаточно конденсатора на 200-2500 мкФ.

Совет! Поскольку питание идет от компьютерного БП, который выдает напряжение 12 В, вместо самостоятельного изготовления модуля можно использовать автомобильное реле.

Размещается в любом месте, где он не будет мешать работе подвижных узлов, и подсоединяется к цепи согласно схеме. Можно использовать воздушный клапан от ГАЗ 24 или купить специальный, предназначенный для полуавтоматов. Клапан отвечает за автоматическую подачу защитного газа на горелку. Включается он после нажатия на кнопку пуска, расположенную на горелке полуавтомата. Наличие этого элемента значительно экономит расход газа.

Но как уже было отмечено, для полноценной работы полуавтомата вольтамперные характеристики (ВАХ) инвертора не подходят. Поэтому, чтобы приставка полуавтомат работала в паре с инвертором, в его электрическую схему требуется внести небольшие изменения.

Изменение ВАХ инвертора

Чтобы изменить ВАХ инвертора, существует множество схем, но самый простой способ сделать это заключается в следующем:

• соберите устройство с использованием дросселя от лампы дневного света по схеме, приведенной ниже;

• для подключения собранного устройства потребуется собрать еще один блок по следующей схеме;

• чтобы на инверторе не срабатывал датчик перегрева, к нему необходимо припаять (параллельно) оптрон, как показано на следующей схеме.

Но если управление сварочным током в инверторе происходит с помощью шунта , то можно собрать простую схему из трех резисторов и переключателя режимов, как показано ниже.

В итоге, переделка сварочного инвертора в полуавтомат обойдется в 3 раза дешевле уже готового агрегата. Но конечно же, для самостоятельной сборки аппарата потребуется иметь определенные знания в радиоделе.

visibility 893 просмотра

В продаже можно увидеть множество сварочных полуавтоматов отечественного и зарубежного производства, используемых при ремонте кузовов автомобилей. При желании можно сэкономить на расходах, собрав сварочный полуавтомат в гаражных условиях.

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

В комплект сварочного аппарата входит корпус, в нижней части которого устанавливается силовой трансформатор однофазного или трехфазного исполнения, выше располагается устройство протяжки сварочной проволоки.

В состав устройства входит электродвигатель постоянного тока с передаточным механизмом понижения оборотов, как правило, здесь используется электродвигатель с редуктором от стеклоочистителя а/ м УАЗ или «Жигули». Стальная проволока с медным покрытием с подающего барабана, проходя через вращающиеся ролики, поступает в шланг для подачи проволоки, на вы­ходе проволока входит в контакт с заземленным изделием, возникающая дуга сваривает металл. Для изоляции проволоки от кислорода воздуха сварка происходит в среде инертного газа. Для включения газа установлен электромагнитный клапан. При использовании прототипа заводского полуавтомата в них вы­явлены некоторые недостатки, препятствующие качественному проведению сварки. Это преждевременный выход от перегрузки из строя выходного транзистора схемы регулятора оборотов электродвигателя и отсутствие в бюджетной схеме автомата торможения двигателя по команде остановки. Сварочный ток при отключении пропадает, а двигатель продолжает подавать проволоку некоторое время, что приводит к перерасходу проволоки, опасности травматизма, необходимости удаления лишней проволоки специальным инструментом.

В лаборатории «Автоматика и телемеханика» Иркутского областного ЦДТТ разработана более современная схема регулятора подачи проволоки, принципиальное отличие которой от заводских- наличие схемы торможения и двукратный запас коммутационного транзистора по пусковому току с электронной защитой.

В состав принципиальной схемы регулятора подачи проволоки входит усилитель тока на мощном полевом транзисторе. Стабилизированная цепь установки оборотов позволяет поддерживать мощность в нагрузке независимо от напряжения питания электросети, защита от перегрузки снижает подгорание щеток электродвигателя при пуске или заедании в механизме подачи проволоки и выход из строя силового транзистора.

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.

Напряжение питания используется от силового или отдельного трансформатора с потребляемой мощностью не ниже максимальной мощности электродвигателя протяжки проволоки.

В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Характеристика устройства:

• напряжение питания, В — 12…16;
• мощность электродвигателя, Вт — до 100;
• время торможения, сек — 0,2;
• время пуска, сек — 0,6;
• регулировка
• оборотов, % — 80;
• ток пусковой, А — до 20.

Шаг 1. Описание схемы регулятора сварочного полуавтомата

Схема электрическая принципиальная устройства приведена на рис. 1. Напряжение с регулятора оборотов электродвигателя R3 через ограничительный резистор R6 поступает на затвор мощного полевого транзистора VT1. Питание регулятора оборотов выполнено от аналогового стабилизатора DA1, через токоограничительный резистор R2. Для устранения помех, возможных от поворота ползунка резистора R3, в схему введен конденсатор фильтра С1.
Светодиод HL1 указывает на включенное состояние схемы регулятора подачи сварочной проволоки.

Резистором R3 устанавливается скорость подачи сварочной проволоки в место дуговой сварки.

Подстроечный резистор R5 позволяет выбрать оптимальный вариант регулирования оборотов вращения двигателя в зависимости от его модификации мощности и напряжения источника питания.

Диод VD1 в цепи стабилизатора напряжения DA1 защищает микросхему от пробоя при неверной полярности питающего напряжения.
Полевой транзистор VT1 оснащен цепями защиты: в цепи истока установлен резистор R9, падение напряжения на котором используется для управления напряжением на затворе транзистора, с помощью компаратора DA2. При критическом токе в цепи истока напряжение через подстроечный резистор R8 поступает на управляющий электрод 1 компаратора DA2, цепь анод-катод микросхемы открывается и снижает напряжение на затворе транзистора VT1, обороты электродвигателя М1 автоматически снизятся.

Для устранения срабатывания защиты от импульсных токов, воз­никающих при искрении щеток электродвигателя, в схему введен конденсатор С2.
К стоковой цепи транзистора VT1 подключен электродвигатель подачи проволоки с цепями снижения искрения коллектора СЗ, С4, С5. Цепь, состоящая из диода VD2 с нагрузочным резистором R7, устраняет импульсы обратного тока электродвигателя.

Двухцветный светодиод HL2 позволяет контролировать состояние электродвигателя: при зеленом свечении — вращение, при красном свечении — торможение.

Схема торможения выполнена на электромагнитном реле К1. Емкость конденсатора фильтра С6 выбрана небольшой величины — только для снижения вибраций якоря реле К1, большая величина будет создавать инерционность при торможении электродвигателя. Резистор R9 ограничивает ток через обмотку реле при повышенном напряжении источника питания.

Принцип действия сил торможения, без применения реверса вращения, заключается в нагрузке обратного тока электродвигателя при вращении по инерции, при отключении напряжения питания, на постоянный резистор R11. Режим рекуперации — передачи энергии обратно в сеть позволяет в короткое время остановить мотор. При полной остановке скорость и обратный ток установятся в ноль, это происходит почти мгновенно и зависит от значения резистора R11 и конденсатора С5. Второе назначение конденсатора С5 — устранение подгорания контактов К1.1 реле К1. После подачи сетевого напряжения на схему управления регулятора, реле К1 замкнет цепь К1.1 питания электродвигателя, протяжка сварочной проволоки возобновится.

Источник питания состоит из сетевого трансформатора Т1 напряжением 12…15 В и ток 8…12 А, ди­одный мост VD4 выбран на двухкратный ток. При наличии на сварочном трансформаторе полуавтомата вторичной обмотки соответствующего напряжения, питание выполняется от нее.

Шаг 2. Детали схемы регулятора сварочного полуавтомата

Схема регулятора подачи про­волоки выполнена на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита размером 136*40 мм (рис. 2), кроме трансформатора и мотора все детали установлены с рекомендациями по возможной замене. Полевой транзистор установлен на радиатор размерами 100*50*20 мм.

Полевой транзистор аналог IRFP250 с током 20…30 А и напряжением выше 200 В. Резисторы типа МЛТ 0,125; резисторы R9, R11, R12 — проволочные. Резисторы R3, R5 установить типа СП-ЗБ. Тип реле К1 указан на схеме или №711.3747-02 на ток 70 А и напряжение 12 В, габариты у них одина­ковые и применяются в автомоби­лях «ВАЗ».

Компаратор DA2, при снижении стабилизации оборотов и защиты транзистора, из схемы можно уда­лить или заменить на стабилитрон КС156А. Диодный мост VD3 можно собрать на российских диодах типа Д243-246, без радиаторов.

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431CLP иностранного производства.

Электромагнитный клапан подачи инертного газа Em.1 — штатный, на напряжение питания 12 В.

Шаг 3. Наладка схемы регулятора сварочного полуавтомата

Наладку схемы регулятора подачи проволоки сварочного полуавтомата начинают с проверки питающего напряжения. Реле К1 при появлении напряжения должно срабатывать, обладая характер­ным пощелкиванием якоря.

Повышая регулятором оборотов R3 напряжение на затворе полевого транзистора VT1 проконтролировать, чтобы обороты начинали расти при минимальном положении движка резистора R3; если этого не происходит, минимальные обороты откорректировать резистором R5 — предварительно движок резистора R3 установить в нижнее положение, при плавном увеличении номинала резистора R5, двигатель должен набрать минимальные обороты.

Защита от перегрузки устанавливается резистором R8 при принудительном торможении электродвигателя. При закрытии полевого транзистора компаратором DA2 при перегрузке светодиод HL2 потухнет. Резистор R12 при напряже­нии источника питания 12…13 В из схемы можно исключить.
Схема опробована на разных типах электродвигателей, с близкой мощностью, время торможения в основном зависит от массы якоря, ввиду инерции массы. Нагрев транзистора и диодного моста не превышает 60°С.

Печатная плата закрепляется внутри корпуса сварочного полуавтомата, ручка регулятора оборотов двигателя — R3 выводится на па­нель управления вместе с индикаторами: включения HL1 и двухцвет­ного индикатора работы двигателя HL2. Питание на диодный мост по­дается с отдельной обмотки свароч­ного трансформатора напряжением 12… 16 В. Клапан подачи инертного газа можно подключить к конденсатору С6, он также будет включаться после подачи сетевого напряжения. Питание силовых сетей и цепей электродвигателя выполнить многожильным проводом в винило­вой изоляции сечением 2,5…4 мм2.

Пусковая схема сварочного полуавтомата

Характеристики сварочного полуавтомата:

• напряжение питания, В — 3 фазы * 380;
• первичный ток фазы, А — 8…12;
• вторичное напряжение холостого хода, В — 36…42;
• ток холостого хода, А — 2…3;
• напряжение холостого хода дуги, В — 56;
• ток сварки, А — 40…120;
• регулирование напряжения, % — ±20;
• продолжительность включения, % — 0.

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 оснащен 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 подается инертный газ — аргон, для устранения воздействия на процесс сварки кислорода воздуха. Сетевое питание сварочного полуавтомата выполнено от однофазной или трехфазной электросети, в данной конструкции применен трехфазный трансформатор, рекомендации по питанию от однофазной сети указаны в статье.

Трехфазное 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.

Шаг 1. Работа схемы пуска сварочного полуавтомата

Коммутация подключения сило­вого трансформатора Т2 к электросети происходит симисторными ключами VS1 …VS3 (рис. 3). 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 симисторы необходимо снабдить бюджетными радиаторами 50*50 мм.

Рекомендуется сварочный полуавтомат оснастить вентилятором с питанием 220 В, подключение его — параллельно сетевой обмотке трансформатора Т1.
Трехфазный трансформатор Т2 можно использовать готовый, на мощность 2…2,5 кВт или купить три трансформатора 220*36 В 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… 1,8 мм, с тремя отводами через 20 витков от конца обмотки. Вторичные обмотки наматываются медной или алюминиевой шиной сечением 8…10 мм2, количество провода ПВЗ — 30 витков.

Отводы на первичной обмотке позволяют регулировать сварочный ток в зависимости от напряжения электросети от 160 до 230 В.
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 А, имеется заземление. Сечение первичной и вторичной обмотки однофазного сварочного трансформатора в сравнении с трехфазным 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 кремневом транзисторе VT1 при нажатой кнопке SA2 «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 подаче сетевого напряжения на аноды симисторов через автоматический трехфазный автомат SA1 к линии подключается транс­форматор Т1 питания электронной схемы пуска, симисторы в это время находятся в закрытом состоянии. Выпрямленное диодным мостом VD1 напряжение вторичной обмотки трансформатора Т1 стабилизируется аналоговым стабилиза­тором DA1, для устойчивой работы схемы управления.

Конденсаторы С2, СЗ сглаживают пульсации выпрямленного напряжения питания пусковой схемы. Включение симисторов выполняется с помощью ключевого транзистора VT1 и симисторных оптопар U1.1 … U1.3.

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 20 В. Резистор R6 не позволяет снижать напряжение на сетевых обмотках сварочного трансформатора более 20 В, при котором резко повышается уровень помех в электросети из-за искажения синусоиды напряжения симисторами.

Симисторные оптопары U1.1…U1.3 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 поступает 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 В.

При большом разбросе крутизны включения симисторов их цепи управления полезно зашунтиро-вать 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 В, напряжение на который должно поступать после включения сварочного трансформатора.

Вторичная цепь сварочного трансформатора подключена к трехфазному 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 L1 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.

Шаг 2. Монтаж схемы пуска сварочного полуавтомата

Пусковая схема (рис. 3) смонтирована на монтажной плате (рис. 4) размером 156*55 мм, кроме элементов: VD3…VD8, Т2, С5, SA1, R5, SA2 и L1. 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 мм2, сварочные — медной или алюминиевой шиной, остальное — проводом в виниловой изоляции диаметром 2 мм.

Полярность подключения держака следует выбрать, исходя из условий сварки или наплавки при работе с металлом толщиной 0,3…0,8 мм.

Шаг 3. Наладка схемы пуска сварочного полуавтомата

Наладку пусковой схемы сварочного полуавтомата начинают с проверки напряжения 5,5 В. При нажатии кнопки «Пуск» на конденсаторе С5 напряжение холостого хода должно превышать 50 В постоянного тока, под нагрузкой — не менее 34 В.

На катодах симисторов относительно нуля сети напряжения не должно отличаться более чем на 2…5 В 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.

Скачать печатные платы: