Mașini de sudat: caracteristici, tipuri, tipuri. Aparate de sudura: caracteristici, tipuri, tipuri Cel mai bun aparat de sudura de tip invertor

Alegerea mașinilor de sudură de uz casnic pe piața modernă este uriașă - de la mașini cu transformator și invertor până la mașini de tăiat cu plasmă. Domeniul principal de utilizare a acestui echipament electric pentru uz casnic este repararea automobile și motociclete, lucrări de sudare pe șantiere mici ( constructie case de tara). În acest articol îmi propun să luăm în considerare câteva puncte privind modernizarea aparatelor de sudură cu transformator de uz casnic folosind exemplul modelului de sudare BlueWeld Gamma 4.185.

Să ne uităm la schema de circuit a dispozitivului - după cum puteți vedea, nu este nimic complicat - un transformator de putere obișnuit, cu o înfășurare primară de 220/400V, cu protecție termică și un ventilator de răcire.

Curentul de funcționare al dispozitivului (de la 25 la 160 A) este reglat de partea retractabilă a miezului transformatorului.Dispozitivul este proiectat să funcționeze cu electrozi acoperiți de la 1,5 la 4 mm în diametru. Care a fost condiția prealabilă pentru modernizarea acestui dispozitiv? În primul rând, instabilitatea tensiunii de alimentare în zona în care era planificată utilizarea acestui dispozitiv - în alte zile abia a ajuns la 170V (apropo, unele dispozitive invertoare pur și simplu nu pornesc la această tensiune de alimentare). În plus, dispozitivul nu a fost proiectat inițial pentru realizarea de suduri cu caracteristici estetice înalte (de exemplu, atunci când se utilizează sudarea cu arc electric în procesul de forjare artistică la rece a metalului sau la sudarea țevilor cu pereți subțiri) - în general, scopul principal a dispozitivului a fost să „lipim” două semifabricate de fier împreună. Printre altele, a fost foarte dificil să „luminezi” arcul cu această sudură chiar și la tensiunea nominală de alimentare - nu este deloc necesar să vorbim despre tensiune redusă. Drept urmare, s-a decis în primul rând transferul dispozitivului pe DC.(pentru stabilitatea arcului electric și, ca urmare, creșterea calității îmbinării sudate) și, de asemenea, creșterea tensiunii de ieșire pentru o aprindere mai stabilă și mai ușoară a electrodului. În aceste scopuri, circuitul redresor/multiplicator proiectat de A. Trifonov a fost ideal - schema circuitului (a) și caracteristicile curent-tensiune (b) sunt prezentate în figură.

Un rol special în această soluție tehnică a unui redresor aparent obișnuit îl joacă jumperul X1X3 - prin introducerea acestuia, se obține un dispozitiv redresor dintr-o punte de diodă convențională VD1-VD4 cu un filtru de frecvență joasă C1C2L1, la ieșirea căruia în modul inactiv avem dublul tensiunii (comparativ cu opțiunea de operare a dispozitivului fără jumper). Să aruncăm o privire mai atentă la funcționarea circuitului. O jumătate de undă pozitivă de tensiune este furnizată supapei semiconductoare VD1 și, având condensatorul C1 încărcat la maximum, revine la începutul înfășurării transformatorului. În cealaltă jumătate de ciclu, sarcina trece la condensatorul C2 și de la acesta la supapa VD2 și mai departe la înfășurare. Condensatoarele C1 și C2 sunt conectate în așa fel încât tensiunea rezultată să fie egală cu tensiunea totală (dublă), care este furnizată prin inductor către suportul electrodului și contribuie astfel la aprinderea stabilă a arcului. Când jumperul X2X3 este închis și nu există arc de sudură, supapele VD3 și VD4 nu participă la funcționarea circuitului. Principalul avantaj al circuitului este că atunci când se utilizează un circuit de punte convențional, există o scădere bruscă a tensiunii redresate cu o creștere a curentului de sarcină în momentul aprinderii arcului; este necesar să se instaleze condensatori electrolitici de capacitate mare. - 15000 de microfaradi, și toate acestea, în ciuda faptului că în momentul în care electrodul atinge suprafețele sudate și descărcarea instantanee a unui condensator mare, are loc o microexplozie a plasmei cu distrugerea învelișului electrodului și aceasta afectează aprinderea. Acum puțin despre detaliile de design.

Diodele semiconductoare D161 sau B200 cu radiatoare standard pentru ele sunt folosite ca supape punte de diode.

Dacă aveți 2 diode D161 și 2 diode B200, puteți face puntea mai compactă - diodele sunt realizate cu diferite conductivitati și radiatoarele pot fi fixate cu știfturi direct între ele fără a folosi garnituri. Ca condensatori, pentru a fi în siguranță, am folosit un set de condensatoare nepolare MBGO (puteți folosi MBGCh, MBGP).

Capacitatea fiecăruia a fost de 400 de microfaradi, ceea ce a fost suficient pentru funcționarea stabilă a dispozitivului. Inductorul de curent L1 este înfășurat pe miezul transformatorului TS-270 cu un fir cu o secțiune transversală de 10 mm pătrat.

Înfășurăm până când geamul se umple complet. La asamblare, punem plăci de textolit cu grosimea de 0,5 mm între jumătățile miezului transformatorului. Deoarece sa planificat utilizarea aparatului pentru sudarea țevilor profilate cu pereți subțiri, borna negativă a redresorului a fost conectată la suportul electrodului, iar borna pozitivă la „crocodilul” masei. Testele efectuate au arătat următoarele rezultate: aprindere stabilă a arcului; întreținerea fiabilă a arcului; condiții termice excelente pentru funcționare pe termen lung (10 electrozi la rând); calitate bună a sudurilor (comparativ cu utilizarea unei mașini fără redresor). Concluzie - modernizarea unei mașini de sudură folosind un redresor Trifonov îmbunătățește semnificativ performanța sa din toate punctele de vedere.

Sudarea este un proces tehnologic de realizare a îmbinărilor permanente. Se bazează pe stabilirea unor legături interatomice strânse în timpul încălzirii locale a zonei în care sunt îmbinate materialele.

Sudarea este utilizată pentru operațiuni cu metale, polimeri și ceramică. Zona de încălzire este creată cu ajutorul.

Cum să alegi un aparat de sudură

Unitatea este selectată pentru a rezolva probleme specifice, prin urmare, trebuie să aibă următoarele criterii:

• Să aibă puterea necesară . Indicatorul principal este puterea curentului.

Odată cu creșterea parametrilor de putere, capacitatea de a prelucra piese groase (până la 6-8 mm) și de a utiliza diametru mai mare(până la 4-5 mm), utilizați un mod de funcționare continuă pe termen lung, durata de viață generală a dispozitivului crește.

Pentru uz casnic, este recomandabil să alegeți o unitate cu o putere de curent de până la 200-250A.

• Tensiunea principala . 220 sau 380 V. Ultimul indicator este tipic pentru instalațiile industriale. Aparatul pentru uz casnic trebuie să aibă protecție împotriva supratensiunii.

Intervalul în care dispozitivul funcționează stabil este 180-240 V. Apropierea valorii 210-230 V indică faptul că dispozitivul este proiectat să funcționeze în condiții „ideale”. Este mai bine să evitați astfel de structuri.

• Indicator de ralanti . Este determinată de valoarea tensiunii la care arcul electric se aprinde stabil și este menținut. Este indicat să faceți alegerea în funcție de indicatorii maximi.

Pentru un transformator - 80 V, un redresor - 90 V, un invertor - până la 40-50 V.

• Mod de sudare continuă . Exprimat ca procent. Cifra de 40% înseamnă că perioada de lucru durează 4 minute, urmată de o pauză de 6 minute. Indicatorul depinde de puterea curentului.

Pe măsură ce consumul de energie electrică scade, timpul de funcționare crește și invers. Atunci când alegeți un dispozitiv, valorile duratei ciclului ar trebui supraestimate cu 20-30%.

• Funcționalitatea unității . Abilitatea de a lucra în gaze protectoare, prelucrarea metalelor și aliajelor neferoase, interval de încărcare extins.
• Temperatura de lucru . Determinat de producător. Cu cât gama este mai largă, cu atât mai bine. Pentru sarcinile casnice, o unitate care începe la t = – 5 – + 40°C este destul de potrivită.
• Grad de protecție împotriva umezelii, murdăriei și prafului . Valoarea optimă este marcajul IP23.
• Greutatea dispozitivului de fixare . Important pentru transferurile frecvente ale unității de la un site la altul.

• Scopul dispozitivului corespunde cu îndeplinirea sarcinilor atribuite? Capacitățile tehnice ale unității trebuie să îi permită să prelucreze material de dimensiunea necesară.
• Consumul de energie și tensiunea trebuie să corespundă capacităților rețelei electrice.
• Manopera. Materialul folosit pentru componentele și piesele principale. Un dispozitiv de „zgomot” din plastic slab, conexiuni libere sunt un argument pentru refuzul de a cumpăra.
• Echipamente. Echipamentul complet vă va permite să nu achiziționați elementele necesare pentru lucru. Prezența unui kit de reparații este un plus suplimentar în favoarea achiziționării unității.
• Aspectul și starea echipamentului. Data lansării și data vânzării.

• Culoarea corpului și a părților dispozitivului, ambalaj. Funcționalitatea nu este afectată.
• Greutatea echipamentului pentru instalare permanentă.
• Dispunerea dispozitivului, locația butoanelor de control pe corpul dispozitivului este o percepție subiectivă. Nu afectează capacitățile echipamentului.

Cea mai bună mașină de sudat semi-automată

Inforce MIG-2800 se folosesc lucrări de sudare. Caracteristica de proiectare permite ca firul de umplutură să fie alimentat automat în zona de formare a arcului.

Modelul Inforce MIG-2800 este un invertor. Unitatea efectuează trei tipuri de operații de sudare:

• arc manual cu electrozi bucata;
• semi-automat într-un mediu de gaz protector;
• sârmă cu miez de flux fără atmosferă protectoare de gaz.

Funcțiile de protecție ale dispozitivului îi permit să funcționeze cu abateri de tensiune în rețeaua electrică până la 15% din parametrii nominali.

Caracteristici:

Pro:

• controlul asupra caracteristicilor dinamice ale dispozitivului;
• parametri optimi de viteză de avans a sârmei: 1-12 m/min;
• greutate și dimensiuni reduse în clasa sa;
• designul se bazează pe tranzistoare IGBT;
• selectează automat indicatorii optimi (în intervalul 15,5–60V) pentru parametrii curentului de funcționare;
• efectuând un proces eficient de sudare economisind în același timp energie.

Minusuri:

• Proprietarii nu au constatat nicio defecte.

Criterii de selecție - scopul unității, lista de funcții, preț, posibilitate de stăpânire de către un începător. Principalul indicator este stabilitatea muncii și, în consecință, calitatea cusăturii.

Invertorul semi-automat Inforce MIG-2800 este perfect pentru profesionisti si incepatori. Capabil să lucreze la nivel de producție. Își îndeplinește scopul principal - este renumit pentru calitatea excelentă a sudurii.

• Inforce MIG-2800;
• Aurora PRO OVERMAN 180 Mosfet 10041;
• Invertor SPECIAL MAG170.

Cel mai bun aparat de sudura fara electrod

Sudarea fără electrod sau sudarea în puncte este procesul de îmbinare a două foi de metal suprapuse.

Sunt utilizate în principal în atelierele de reparații auto pentru lucrări de reparații a caroseriei. Aplicabil în întreprinderile mici și industriile mari.

Calibrul SVA-1.5 AK fierbe o prăjitură dublă metalică cu o grosime totală de până la 3 mm (1,5 + 1,5). Ținând cont de faptul că dimensiunea principală a foii auto este de 0,8 mm, puterea dispozitivului este selectată în mod optim.

Timpul procesului de lucru este setat pentru calitatea necesară a punctului de sudură.

Caracteristici:

Pro:

• prețul (cel mai bugetar din clasa sa);
• permite prelucrarea grosimilor uzuale de metal;
• capacitatea de a regla timpul de lucru.

Minusuri:

• greutate mai mare în comparație cu analogii;
• fixare slabă a electrodului superior (detașabil la fața locului);
• nu există cronometru.

Indicatori cheie pentru selecție:

• cantitatea de muncă depusă;
• puterea dispozitivului;
• calitatea punctelor de sudura;
• grosimea foilor prelucrate;
• Preț;
• manopera.

Având în vedere volumul mediu al caroseriei, modelul Caliber SVA-1.5 AK este înaintea tuturor.

• Calibrul SVA-1.5 AK;
• BlueWeld Plus 230 823226;
• Telwin Digital Modular 230.

Cel mai bun aparat de sudura tip invertor

Un invertor este una dintre sursele de formare și alimentare a unui arc electric pentru lucrările de sudare. Principiul de funcționare este de a converti indicatorii curentului electric al rețelei în parametrii necesari pentru a asigura procesul de sudare.

Reformatarea cantităților de putere este efectuată de un transformator și o unitate electronică bazată pe tranzistori. Reducerea ondulației curentului redresat are loc în inductor.

Inforce IN-200S este un dispozitiv mobil cu o gamă largă de curenți de funcționare (20-200A). Funcțiile de protecție vă permit să lucrați atunci când tensiunea externă scade la 140-150V. Aparatul este echipat cu un afișaj cu cristale lichide.

Caracteristici:

Pro:

• sunt furnizate funcțiile „pornire la cald”, arc forțat și anti-lipire;
• capacitatea de a regla curentul în timpul procesului de lucru;
• utilizarea răcirii forțate;
• stabilitatea performanței arcului de sudare;
• pregătire și configurare simplă pentru lucru, operare simplă;
• indicatori de înaltă calitate ai cusăturii formate;
• asigurând o funcționare stabilă în timpul creșterilor și căderilor de putere.

Minusuri:

• indicatori curenti dificil de citit pe scara instrumentului;
• prezența supratensiunilor de curent datorate modificărilor tensiunii de intrare.

Indicatori care trebuie ghidați luând în considerare realitatea rusă:

• supratensiuni, acest lucru este valabil mai ales pentru așezările mici și zonele rurale;
• putere;
• diametrul electrodului;
• timp de funcționare continuă;
• calitatea cusăturii;
• ușurință în utilizare;
• Preț.

Soluția optimă este modelul de invertor de sudură Inforce IN-200S.

• Inforce IN-200S;
• Calibrul MICRO SVI-205;
• Resanta SAI 190

Cel mai bun generator de sudare DC

SPEC-SS190E4 este o structură care îndeplinește mai multe funcții:

• generează tensiune 220 V (DC și AC);
• servește ca sursă de aprindere și întreținere a arcului electric de sudare.

Este folosit în locuri în care nu există o sursă centrală de alimentare sau o sursă de tensiune instabilă.

Aparatul este echipat cu o priză de ieșire de 220 V pentru conectarea consumatorilor cu un consum total de energie de până la 2 kW.

Borne de 12 V sunt prevăzute pentru reîncărcarea bateriei. Unitatea este solicitată în rândul reparatorilor și instalatorilor. Popular printre echipele de construcții și în zonele rurale.
Caracteristici:

Pro:

• se referă la unități cu zgomot redus;
• cadru stabil, durabil, montat pe roți de transport;
• durata de viață a motorului de până la 3000 de ore;
• conectare simplă și convenabilă a cablului de alimentare;
• prezenta bornelor de 12 V si priza de 220 V;
• întreținere simplă.

Minusuri:

• cam greu pentru clasa sa.

Opțiuni de selecție:

• tensiunea generată (220 V);
• putere; pentru o casă privată, garaj sau atelier mic, 2,5-5 kW este suficient;
• puterea curentului - până la 200A; corespunde unui electrod de 5 mm.
• nivelul consumului de combustibil;
• Preț.

Cea mai bună opțiune care îndeplinește cerințele este modelul SPEC-SS190E4.

• SPEC-SS190E4;
• Huter DY6500LXW;
• CAMPION DW 180E

Cea mai bună mașină de sudat tip transformator

SPECIAL MMA 180 AC-S Are un design simplu și un preț mic (comparativ cu alte tipuri de convertoare). Dispozitivul conectează produse metalice folosind metoda MMA - sudare manuală cu arc cu un electrod stick cu acoperire cu flux.

Modelul este utilizat pentru lucrări în aer liber și în interior. Designul oferă protecție împotriva supraîncălzirii. Există un mâner și roți pentru deplasarea unității.

Caracteristici:

Pro:

• simplitatea designului;
• răcire forțată;
• posibilitatea de transport;
• posibilitatea de reglare lină a parametrilor curentului de sudare;
• configurare simplă, control convenabil.

Minusuri:

• cam grea.

Criterii de selecție: puterea curentului, diametrul electrodului, ușurința de control și preț. Alegerea optimă– transformator SPEC MMA 180 AC-S.

• SPECIAL MMA 180 AC-S;
• SOROKIN 12,40;
• PRORAB FORWARD 130.

Cel mai bun sudor redresor

VD-306 SE conceput pentru a forma un arc electric și a crea o sudură. Principiul de funcționare – transformare curent alternativ la permanent. Rectificarea are loc prin punți de diode. Lucrarea se desfășoară de la un post.

Designul este echipat cu ventilație forțată. Este posibil să se schimbe ușor puterea curentului. Performanța stabilă a arcului de sudură asigură crearea unei conexiuni mecanice fiabile. Modelul este echipat cu roti pentru deplasare.

Caracteristici:

Pro:

• performanță stabilă a arcului electric;
• sudura de inalta calitate;
• corp rezistent;
• mic dimensiuniși greutatea în clasa sa;
• Conectarea comodă și rapidă a cablurilor de alimentare.

Minusuri:

• nu a fost notat.

Este recomandabil să evaluați un redresor pe baza funcționalității sale:

• lucrați cu o listă mare de metale;
• stabilitatea arcului;
• durata de funcționare pe tură de lucru;
• Preț.

Modelul VD-306 SE este cel mai de preferat pentru rezolvarea problemelor de producție care apar în producția la scară mică și atelierele de reparații.

• VD-306 SE;
• BlueWeld Omega 530 HD 819130;
• BARE VD-306 3 x 380.

Cel mai bun aparat de sudura Tig

Svarog TIG 200 DSP PRO W207 folosit pentru a forma cordonuri de sudură cu electrozi neconsumabili într-un mediu cu gaz de protecție. Este oferit un mod manual de sudare cu arc. Aparatul produce curent continuu.

Designul include următoarele funcții:

• pornire rapidă;
• forța arcului;
• electrod antilipire;
• purjare la finalizare proces tehnologic sudare

Aparatul este echipat cu protecție împotriva supraîncălzirii și a sarcinilor de vârf. Este asigurată răcirea forțată a unității.

Panoul frontal al dispozitivului are un afișaj digital și un panou de control.

Caracteristici:

Pro:

• capacitatea de a lucra în moduri TIG și MMA;
• panoul de control este echipat cu un ecran tactil;
• prezența a două moduri de sudare 2T (fără purjare) și 4T (purjare cu gaz);
• interval de consum de energie 6,0–8,2 kVA;
• Eficiență de cel puțin 85%;
• tratarea temporară a gazelor (purjare) 0-15 secunde;
• comenzi simple, ușurință în utilizare.

Minusuri:

• cabluri scurte;
• cablurile standard au o secțiune transversală slabă pentru modurile aplicate.

Este recomandabil să selectați un dispozitiv pentru lucrul într-un mediu cu gaz de protecție, ținând cont de volumul de muncă efectuat. Pentru utilizare în producția la scară mică, ateliere de reparații sau acasă, unitățile cu un curent de până la 200 A sunt potrivite.

Modul DC este conceput pentru lucrul cu produse din oțel.

Cea mai buna varianta este sa alegi modelul Svarog TIG 200 DSP PRO W207. Raspunde tuturor specificatii tehniceși are un preț accesibil și atractiv printre analogi.

• Svarog TIG 200 DSP PRO W207;
• FUBAG INTIG 160 DC 68 436,1;
• CEDAR TIG 200P AC/DC 220V 8001243.

Invertor de sudura german

Invertorul de sudura este de la un producator german, care demonstreaza un raport calitate-pret excelent. Aparatul de sudura Kruger este proiectat pentru prelucrarea metalelor folosind sudarea manuala cu arc. Puteți regla curentul pe afișajul digital - rapid și convenabil.

Caracteristici:

(funcție(w, d, n, s, t) ( w[n] = w[n] || ; w[n].push(function() ( Ya.Context.AdvManager.render(( blockId: „R-A -345261-6", renderTo: "yandex_rtb_R-A-345261-6", async: true )); )); t = d.getElementsByTagName("script"); s = d.createElement("script"); s .type = "text/javascript"; s.src = "//an.yandex.ru/system/context.js"; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); ))(aceasta , this.document, "yandexContextAsyncCallbacks");

Un aparat de sudură este un dispozitiv necesar pentru conectarea și separarea metalelor sub influența curentului electric. În timpul procesului de sudare se formează un arc voltaic, constituind un singur electrod. Cu ajutorul lui, obiectele metalice sunt conectate. Mașinile de sudat sunt de tip transformator și, de asemenea, de tip invertor: ultima opțiune este la mare căutare astăzi.

Pentru a-l alege pe cel mai bun aparat de sudura, site-ul ți-a pregătit un rating special al celor mai bune dispozitive. Este compilat pe baza recenziilor persoanelor care folosesc invertoare, atât profesionale, cât și comerciale. uz casnic. De asemenea, am luat în considerare principalele caracteristici, calitatea, fiabilitatea și eficiența unui anumit dispozitiv.

Cele mai populare astăzi sunt modelele invertoare ale mașinilor de sudură, care au înlocuit treptat tipul de transformator. Esența sudării cu invertor: munca include curent alternativ și tensiune, care se modifică și ele. Datorită acestui fapt, este posibil să se obțină o frecvență curentă variabilă, ceea ce a făcut posibilă reducerea semnificativă a dimensiunii unităților.

Înainte de a alege invertor de sudare, vă recomandăm să luați în considerare criteriile de selecție și caracteristicile produsului:

1. Tensiunea principala. Pentru condițiile casnice, se recomandă alegerea unui aparat de sudură inverter cu o tensiune de 220V. De asemenea, puteți prefera un tip universal cu o tensiune de 220/380V. Merită să aflați prezența unei siguranțe împotriva supratensiunii în rețea.
2. Tensiune în circuit deschis. Acest criteriu determină capacitatea dispozitivului de a aprinde un arc electric inițial și repetat și de a-și menține arderea. Tensiunea în circuit deschis variază de la 30 la 80V, cu cât această cifră este mai mare, cu atât mai bine.
3. Putere. Dispozitivele profesionale suportă o putere de 300A, dar pentru modelele de uz casnic 200-250A va fi suficient. Acest indicator coincide cu grosimea metalului utilizat. De exemplu, cu o putere de 250A, grosimea metalului este de aproximativ 6 mm, iar electrodul este selectat la numărul 4.
4. Durata muncii. Dispozitivele au o abreviere a literei - PVR. Acest criteriu depinde direct de cât timp mașina poate suda în mod continuu o cusătură și apoi de cât de mult se odihnește. Valoarea este indicată ca procent.
5. Clasa de protectie. În mod tradițional, producătorii de aparate de sudură de uz casnic indică clasa de protecție pe corp cu două litere - IP. Ele semnalează posibilitatea ca particulele să intre în corpul dispozitivului, precum și protecția împotriva umezelii.
6. Restricții de temperatură. Standardul este să funcționeze dispozitivul la temperaturi de la -40 la +40 de grade.
7. Lucrați de la . Unele unități pot fi alimentate cu generatoare, ceea ce ușurează munca pe teren.
8. Sudarea diferitelor metale. Marcajele metalice sunt indicate în numele dispozitivului. Sudarea cu arc este marcată cu literele MMA, dar unele modele sunt capabile să lucreze cu metale neferoase folosind tehnologia argon-arc.

Știi să lucrezi cu sudarea?

NuSunt un profesionist

Un factor important va fi disponibilitatea capacităților suplimentare ale dispozitivului. Aceasta include aprinderea la pornire, în creștere, forțarea arcului și alte funcții. Pentru sudarea profesională, astfel de capacități vor fi utile.

Nu va exista niciodata o betoniera suplimentara in constructii. vă va permite să alegeți un model cu adevărat fiabil și eficient.

Cele mai bune aparate de sudura

Modelul MIG-110i de la Wester deschide clasamentul mașinilor de sudură. Acesta este un invertor de sudură cu două tipuri de sudare - arc și semi-automat. Curentul de sudare în două moduri este de 110A. O astfel de unitate poate fi aleasă pentru casă, deoarece tensiunea sa în gol este de 55V. Puterea modelului este de 3,5 kW, timpul de funcționare este de 60%, ceea ce este considerat un indicator bun pentru un dispozitiv de uz casnic.

Sfat! Atunci când alegeți un sudor, asigurați-vă că acordați atenție corpului - materialele folosite trebuie să fie de încredere și certificate.

Bobina este situată în interior, iar diametrul electrodului potrivit variază de la 1,6 la 3,2 mm. Greutatea unității MIG-110i este de 13,2 kg, este clasificată ca medie categorie de pret, prin urmare comună în rândul pasionaților de sudare acasă. Acest aparat tip invertor complet cu lanternă, cablu cu suport electric, cablu cu clemă, precum și scut de sudură, sârmă și vârfuri.

• Posibilitate de reglare a tensiunii de sudare;
• Fiabilitate;
• Ușurință în utilizare;
• Curent neîntrerupt;
• Tensiune bună.

• Lungime scurtă a cablului de alimentare.

Artem, 36 de ani

Nu m-aș fi gândit niciodată că folosind o mașină de sudură de tip inverter voi obține cusături atât de uniforme. Chiar și un începător poate face față funcționării Wester MIG-110i, deoarece totul este clar chiar și fără instrucțiuni. Aparatul este compact și ușor de depozitat într-un apartament. Am folosit acest aparat pentru a găti un garaj cu gard.

Însuși numele acestui dispozitiv vorbește deja despre puterea și puterea lui. Compania Svarog prezinta utilizatorilor modelul REAL ARC 200 - un invertor de sudura compact cu sudare manuala cu arc. Primul lucru pe care cumpărătorii îl acordă atenție atunci când aleg această unitate este costul său moderat și absența funcțiilor inutile. Această opțiune este perfectă pentru o cabană de vară, deoarece are tot ce ai nevoie.

Tensiunea de intrare este de 160-270V, tensiunea de circuit deschis este de 60V. Timpul de funcționare este de 60%, în timp ce eficiența REAL ARC 200 este de 85%. Clasa de izolație F, care indică posibilitatea de încălzire până la 155 de grade. Diametrul electrodului este de 1,50-4 mm. Există un grad bun de protecție - IP21S, iar greutatea acestei unități pentru un începător este de doar 4 kg.

• Dispozitiv bun din punct de vedere al fiabilității;
• Garantie lunga;
• cost rezonabil;
• Greutate mică;
• Sudare fără probleme;
• Funcționalitate.

• Cablul este prea rigid.

Pavel, 45 de ani

Am cumpărat acest dispozitiv pentru nevoile mele casnice. Se descurcă perfect sarcinilor sale: kitul include jambiere, o mască și un cablu de împământare. Aparatul poate fi ușor transportat: nu este greu și este echipat cu un mâner confortabil. Am folosit un electrod triplu la o tensiune de 190 - sudura s-a dovedit netedă și frumoasă.

Aparatul de sudura Eurolux IWM-220 este un reprezentant proeminent al dispozitivelor de sudura ieftine. Corpul său este galben, dimensiunile sunt mici, iar greutatea sa este de 4,85 kg, ceea ce este ușor și pentru un invertor. Dispozitivul este utilizat pentru sudarea manuală cu arc. Tensiunea de intrare variază de la 140 la 260V. Tipul de curent de ieșire este constant, iar timpul de funcționare este de 70%.

Sfat! Atunci când alegeți o mașină profesională, ar trebui să acordați atenție grosimii metalului, puterii curentului de sudare și diametrului electrodului.

Diametrul electrodului cu care funcționează Eurolux IWM-220 este de 1,60-5 mm. Puterea maximă a acestui model este de 4500 W, iar curentul maxim de sudare este indicat în denumirea produsului - 220A. Gradul de protecție împotriva prafului și umezelii este IP 21.

• Raport calitate pret bun;
• Nu vă este frică de supratensiuni;
• Potrivit pentru ambele munca casnica, deci pentru lucru la scară industrială.

• Firele sunt prea scurte.

Ilya, 42 de ani

Sudare excelenta a metalului, achizitionata pentru munca la domiciliu si pentru garaj. Un dispozitiv ieftin și vesel care nu m-a dezamăgit în 3 ani. În timpul funcționării, nu s-a oprit niciodată din cauza supratensiunii. Aparatul este compact si nu ocupa mult spatiu, culorile sunt luminoase si usor de reperat.

Poziția a cincea în clasamentul celor mai bune aparate de sudură tip inverter este ocupată de modelul IN 176 de la Fubag. Acest dispozitiv este un invertor de sudură de înaltă calitate și scump, dar caracteristicile sale justifică pe deplin prețul. Există posibilitatea nu numai de sudare manuală, ci și de sudare cu arc cu argon. Tensiunea de intrare este de 180-265V, iar tensiunea de circuit deschis este de 72V.

Curentul de sudare în două moduri arată un maxim de 160A. Aceasta este cea mai bună mașină de sudat cu invertor cu un diametru al electrodului de 1,60-4 mm. Caracteristicile suplimentare includ antilipire, forță de arc și pornire la cald. Puteți lucra cu acest dispozitiv în intervalul de temperatură de la -10 la +40 de grade.

• Dimensiuni compacte;
• Posibilitate de reglare a curentului;
• Control digital fiabil;
• Disponibilitatea afișajului.

• Nu a fost detectat.

Andrei, 38 de ani

Dispozitivul funcționează bine la setările minime. Poate începe de la 40 de amperi, producând un arc frumos și subțire. Acesta este un dispozitiv de înaltă calitate, cu capabilități avansate, astfel încât costul este complet justificat.

Dacă sunteți confuz cu privire la care producător de aparate de sudură este mai bun, vă recomandăm să acordați atenție companiei Resanta. În recenzia noastră, modelele acestei companii au ocupat cele trei poziții de lider, a patra poziție a fost ocupată de modelul SAI-160PN. Aceasta este o opțiune excelentă pentru începătorii cu sudarea manuală cu arc.

Curentul de sudare ajunge la 160A, tensiunea în circuit deschis este de 80V. Timpul de funcționare este de 70%, ceea ce nu este rău pentru un dispozitiv atât de simplu. Există caracteristici suplimentare aici, precum și un grad de protecție IP21. Aparatul funcționează la temperaturi de la -10 la +40 de grade.

• Greutate ușoară;
• Putere;
• Fiabilitate;
• Usor de invatat;
• Manopera de inalta calitate.

• Fire scurte din aluminiu.

Maxim, 29 de ani

Am cumpărat acum câțiva ani un invertor de sudură RESANTA SAI-160PN pentru dezvoltare independentă și lucrări casnice. Acest model funcționează perfect cu un generator de gaz de 3 kW. Cu ajutorul unității, am sudat o poartă și o poartă și am realizat și mobilier de grădină din resturi de țevi.

Ratingul nostru pentru cele mai bune invertoare este continuat și de compania RESANTA cu modelul SAI-250; acesta diferă de versiunea anterioară în caracteristici. Are sudare manuală cu arc cu un curent maxim de 250A, mult mai mare decât modelul anterior. Diametrul electrodului folosit este de 6 mm.

Potrivit recenziilor utilizatorilor, această unitate are aceleași funcții suplimentare - anti-lipire, pornire la cald și post-ardere. Timpul de funcționare este de 70%.

• De mare putere;
• Compactitate;
• Ușurința de transport;
• Preț bun;
• Calitate bună.

• Nu a fost detectat.

Ivan, 43 de ani

Acest model este o opțiune excelentă pentru lucrări de construcții și gospodărie. Calitatea construcției este excelentă, cu o marjă bună de siguranță și durată de viață. Puterea nu este utilizată pe deplin, așa că există întotdeauna o rezervă pentru cazuri neprevăzute.

După cum sugerează și numele, curentul aici este de 190A, ceea ce nu este rău pentru condițiile de muncă casnice. RESANTA SAI-190 este o mașină de sudură cu invertor bună pentru casă, unde există capacități suplimentare. Costul este rezonabil, motiv pentru care utilizatorii au o astfel de cerere pentru această unitate. Tensiunea în circuit deschis este de 80V și timpul de funcționare este de 70%.

Diametrul electrodului folosit este de 5 mm, aparatul cântărește 4,7 kg. Sudarea manuală cu arc este principalul tip de lucru al acestui dispozitiv. Pachetul include un cablu cu suport electric și un cablu cu borne de împământare.

• Mentine stabilitatea la orice tensiune;
• Uşura;
• Comoditate;
• Putere bună.

1. Puțină teorie și cerințe de bază pentru o mașină de sudură.

Datorită faptului că acest manual nu este o hartă tehnologică, nu ofer dispunerea plăcilor cu circuite imprimate, nici designul radiatoarelor, nici ordinea de amplasare a pieselor în carcasă, nici designul carcasei în sine! Toate acestea nu contează și nu afectează în niciun fel funcționarea dispozitivului! Singurul lucru important este că pe tranzistoarele (toți împreună, nu doar unul) sunt alocați aproximativ 50 de wați și pe diodele de putere aproximativ 100 de wați, pentru un total de aproximativ 150 de wați! Nu mă interesează foarte mult cum folosești această căldură, chiar dacă le pui într-un pahar cu apă distilată (glumesc :-))), principalul lucru este să nu le încălzești peste 120 de grade C. Ei bine, noi' Am rezolvat designul, acum puțină teorie și puteți începe să îl configurați.
Ce este o mașină de sudură - este o sursă de alimentare puternică capabilă să funcționeze în modul de formare și ardere continuă a unei descărcări de arc la ieșire! Acesta este un mod destul de greu și nu orice sursă de alimentare poate funcționa în el! Când capătul electrodului atinge metalul care este sudat, are loc un scurtcircuit în circuitul de sudare; acesta este cel mai critic mod de funcționare al unității de alimentare (PSU), deoarece încălzirea, topirea și evaporarea unui electrod rece necesită mult. mai multă energie decât simpla ardere a arcului, adică Sursa de alimentare trebuie sa aiba o rezerva de putere suficienta pentru aprinderea stabila a arcului, cand se foloseste un electrod de diametrul maxim admis pentru acest aparat! În cazul nostru este de 4 mm. Un electrod de tip ANO-21 cu un diametru de 3 mm arde stabil la curenți de 110-130 de amperi, dar dacă acesta este curentul maxim pentru o unitate de alimentare, atunci aprinderea arcului va fi foarte problematică! Pentru aprinderea stabilă și ușoară a arcului este nevoie de încă 50-60 de amperi, care în cazul nostru este de 180-190 de amperi! Și deși modul de aprindere este pe termen scurt, sursa de alimentare trebuie să-i reziste. Să mergem mai departe, arcul s-a aprins, dar conform legilor fizicii, caracteristica curent-tensiune (caracteristica volt-amperi) a arcului electric în aer, la presiune atmosferică, la sudarea cu un electrod acoperit, are aspect de cădere, adică. Cu cât este mai mare curentul în arc, cu atât este mai scăzută tensiunea pe acesta și numai la curenți mai mari de 80A tensiunea arcului se stabilizează și rămâne constantă pe măsură ce curentul crește! Pe baza acestui fapt, se poate înțelege că pentru aprinderea ușoară și arderea stabilă a arcului, caracteristica curent-tensiune a sursei de alimentare trebuie să se intersecteze de două ori cu caracteristica arc-tensiune! În caz contrar, arcul nu va fi stabil cu toate consecințele care decurg, cum ar fi lipsa de penetrare, cusătură poroasă, arsuri! Acum putem formula pe scurt cerințele pentru alimentarea cu energie;
a) luând în considerare randamentul (circa 80-85%), puterea sursei de alimentare trebuie să fie de minim 5 kW;
b) trebuie să aibă o reglare lină a curentului de ieșire;
c) la curenți mici se aprinde ușor un arc, au sistem de aprindere la cald;
d) au protecţie la suprasarcină atunci când electrodul se lipeşte;
e) tensiunea de ieșire la xx nu este mai mică de 45V;
e) izolare galvanica completa de la reteaua 220V;
g) caracteristică curent-tensiune în scădere.
Asta e tot! Dispozitivul pe care l-am dezvoltat îndeplinește toate aceste cerințe, ale căror caracteristici tehnice și schema electrică sunt prezentate mai jos.

2. Caracteristicile tehnice ale unui aparat de sudura de casa

Tensiune de alimentare 220 + 5% V
Curent de sudare 30 - 160 A
Puterea nominală a arcului 3,5 kVA
Tensiune în circuit deschis la 15 spire în înfășurarea primară 62 V
Ciclu de funcționare (5 min.),% La curent maxim 30%
PV la un curent de 100A 100% (PV dat se aplică numai dispozitivului meu și depinde complet de răcire, cu cât ventilatorul este mai puternic, cu atât PV este mai mare) Maximul consumat
curent din rețea (măsurat prin constantă) 18 A
Eficienta 90%
Greutate inclusiv cabluri 5 kg
Diametrul electrodului 0,8 - 4 mm

Aparatul de sudura este proiectat pentru sudarea manuala cu arc si sudarea cu gaz de protectie pe curent continuu. Calitatea inalta a sudurilor este asigurata de functii suplimentare efectuate in regim automat: cu RDS
- Pornire la cald: din momentul aprinderii arcului, curentul de sudare este maxim timp de 0,3 secunde
- Stabilizarea arderii arcului: in momentul in care picatura se desprinde de electrod, curentul de sudare creste automat;
- În cazul unui scurtcircuit și lipire a electrodului, protecția la suprasarcină este activată automat; după ruperea electrodului, toți parametrii sunt restabiliți după 1s.
- Cand invertorul se supraincalzeste, curentul de sudare scade treptat la 30A, si ramane asa pana se raceste complet, apoi revine automat la valoarea setata.
Izolarea galvanică completă asigură protecție 100% a sudorului împotriva șocurilor electrice.

3. Schema schematică a unui invertor de sudură rezonantă

Bloc de putere, bloc de balansare, bloc de protecție.
Dr.1 - choke rezonant, 12 spire pe 2xW16x20, fir PETV-2, diametru 2,24, distanță 0,6mm, L=88mkH Dr.2 - șoc de ieșire, 6,5 spire pe 2xW16x20, sârmă PEV2, 4x2,24 L, gap Zmm, , =10mkH Tr. 1 - transformator de putere, infasurare primara 14-15 spire PETV-2, diametru 2,24, secundar 4x(3+3) cu acelasi fir, 2xW20X28, 2000NM, L=3,5mH Tr.2 - transformator de curent, 40 spire per inel ferit K20x12x6,2000NM, fir MGTF - 0,3. Tr.Z - transformator principal, 6x35 se rotește pe un inel de ferită K28x16x9.2000NM, fir MGTF - 0,3. Tr.4 - transformator coborâtor 220-15-1. T1-T4 pe radiator, diode de putere pe radiator, punte de intrare 35A pe radiator. * Toți condensatorii de sincronizare sunt condensatori de film cu TKE minim! 0,25x3,2 kV sunt colectate de la Yushtuk 0,1x1,6 kV tip K73-16V în serie-paralel. La conectarea Tr.Z, atentie la faze, tranzistorii T1-T4 functioneaza in diagonala! Diode de ieșire 150EBU04, sunt necesare circuite RC paralele cu diodele! Cu astfel de date de înfășurare, diodele funcționează cu suprasarcină, este mai bine să le instalați două în paralel, cea centrală este marca 70CRU04.

4. Selectarea tranzistoarelor de putere

Tranzistoarele de putere sunt inima oricărei aparate de sudură! Fiabilitatea întregului dispozitiv depinde de alegerea corectă a tranzistoarelor de putere. Progresul tehnologic nu stă pe loc; multe noi apar pe piață dispozitive semiconductoare , iar înțelegerea acestei diversități este destul de dificilă. Prin urmare, în acest capitol voi încerca să subliniez pe scurt principiile de bază pentru alegerea întrerupătoarelor de alimentare la construirea unui invertor rezonant puternic. Primul lucru cu care trebuie să începeți este o determinare aproximativă a puterii viitorului convertor. Nu voi da calcule abstracte și voi trece imediat la invertorul nostru de sudură. Dacă dorim să obținem 160 de amperi într-un arc la o tensiune de 24 de volți, atunci prin înmulțirea acestor valori vom obține puterea utilă pe care trebuie să o furnizeze invertorul nostru fără să se ardă. 24 de volți este tensiunea medie de ardere a unui arc electric de 6 - 7 mm lungime; de ​​fapt, lungimea arcului se schimbă tot timpul și, în consecință, tensiunea de pe acesta se modifică, iar curentul se modifică. Dar pentru calculul nostru acest lucru nu este foarte important! Deci, înmulțind aceste valori, obținem 3840 W, estimând aproximativ eficiența convertorului de 85%, puteți obține puterea pe care tranzistoarele trebuie să o pompeze prin ei înșiși, aceasta este de aproximativ 4517 W. Cunoscând puterea totală, puteți calcula curentul pe care acești tranzistori vor trebui să îl comute. Dacă facem ca un dispozitiv să funcționeze dintr-o rețea de 220 de volți, atunci pur și simplu împărțind puterea totală la tensiunea rețelei, putem obține curentul pe care dispozitivul îl va consuma din rețea. Adică aproximativ 20 de amperi! Primesc o mulțime de e-mailuri în care se întreabă dacă este posibil să faci o mașină de sudură astfel încât să poată funcționa cu o baterie de mașină de 12 volți? Cred că aceste calcule simple îi vor ajuta pe toți cei cărora le place să le întrebe. Prevăd întrebarea de ce am împărțit puterea totală în 220 de volți, și nu în 310, care se obține după redresarea și filtrarea tensiunii de rețea, totul este foarte simplu, pentru a menține 310 volți cu un curent de 20 de amperi, noi va avea nevoie de o capacitate de filtrare de 20.000 microfarad! Și nu setăm mai mult de 1000 uF. Se pare că am rezolvat valoarea curentului, dar acesta nu ar trebui să fie curentul maxim al tranzistorilor pe care i-am ales! Acum în datele de referință ale multor companii sunt dați doi parametri de curent maxim, primul la 20 de grade Celsius, iar al doilea la 100! Deci, cu curenți mari care curg prin tranzistor, se generează căldură pe acesta, dar rata de eliminare a acestuia de către radiator nu este suficient de mare și cristalul se poate încălzi până la o temperatură critică și, cu cât se încălzește mai mult, cu atât este mai puțin. curentul maxim admisibil va fi și, în cele din urmă, acest lucru poate duce la distrugerea cheii de pornire. De obicei, o astfel de distrugere arată ca o mică explozie, spre deosebire de o întrerupere a tensiunii, când tranzistorul pur și simplu arde în liniște. De aici concluzionam ca pentru un curent de functionare de 20 de amperi este necesar sa alegem tranzistoare al caror curent de functionare va fi de minim 20 de amperi la 100 de grade Celsius! Acest lucru restrânge imediat zona noastră de căutare la câteva zeci de tranzistoare de putere.
Desigur, după ce ne-am hotărât asupra curentului, nu trebuie să uităm de tensiunea de funcționare; într-un circuit de punte cu tranzistori, tensiunea nu depășește tensiunea de alimentare sau, mai simplu spus, nu poate depăși 310 volți, atunci când este alimentat de la o retea de 220 volti. Pe baza acestui lucru, selectăm tranzistori cu o tensiune admisă de cel puțin 400 de volți. Mulți pot spune că îl vom seta imediat la 1200, acest lucru se presupune că va fi mai fiabil, dar acest lucru nu este în întregime adevărat, tranzistorii sunt de același tip, dar pentru tensiuni diferite pot fi foarte diferiți! Permiteți-mi să dau un exemplu: tranzistoare IGBT de tip IR IRG4PC50UD - 600V - 55A și aceleași tranzistoare pentru 1200 volți IRG4PH50UD - 1200V - 45A, și asta nu sunt toate diferențele, cu curenți egali pe acești tranzistori există o cădere de tensiune diferită, pe primul 1,65V, iar pe al doilea 2,75V! Și cu curenți de 20 de amperi, acesta este un watt suplimentar de pierdere, în plus, aceasta este puterea care se eliberează sub formă de căldură, trebuie îndepărtată, ceea ce înseamnă că trebuie să dublezi aproape caloriferul! Și aceasta nu este doar greutate suplimentară, ci și volum! Și toate acestea trebuie reținute atunci când alegeți tranzistoarele de putere, dar aceasta este doar prima estimare! Următoarea etapă este alegerea tranzistoarelor în funcție de frecvența de funcționare; în cazul nostru, parametrii tranzistorilor trebuie menținuți cel puțin până la o frecvență de 100 kHz! Există un mic secret: nu toate companiile oferă parametri de frecvență de tăiere pentru funcționarea în modul rezonant, de obicei doar pentru comutarea alimentării, iar aceste frecvențe sunt de cel puțin 4 până la 5 ori mai mici decât frecvența de tăiere atunci când se utilizează același tranzistor în modul rezonant. Acest lucru extinde ușor zona de căutare, dar chiar și cu astfel de parametri există câteva zeci de tranzistori de la diferite companii. Cele mai accesibile dintre ele, atât ca preț, cât și ca disponibilitate, sunt tranzistoarele din IR. Acestea sunt în principal IGBT-uri, dar există și tranzistoare bune cu efect de câmp, cu o tensiune admisă de 500 de volți, funcționează bine în astfel de circuite, dar nu sunt foarte convenabile de fixat, nu există nicio gaură în carcasă. Nu voi lua în considerare parametrii pentru pornirea și oprirea acestor tranzistoare, deși aceștia sunt și parametri foarte importanți, voi spune pe scurt că pentru funcționarea normală a tranzistoarelor IGBT este necesară o pauză între închidere și deschidere pentru ca toate procesele din interiorul tranzistorului să fie finalizat, cel puțin 1,2 microsecunde! Pentru tranzistoarele MOSFET, acest timp nu poate fi mai mic de 0,5 microsecunde! Acestea sunt de fapt toate cerințele pentru tranzistori și, dacă toate sunt îndeplinite, atunci veți obține o mașină de sudură fiabilă! Pe baza tuturor celor de mai sus, cea mai bună alegere sunt tranzistoarele de tip IR IRG4PC50UD, IRG4PH50UD, tranzistoare cu efect de câmp IRFPS37N50A, IRFPS40N50, IRFPS43N50K. Aceste tranzistoare au fost testate și s-au dovedit a fi fiabile și durabile atunci când funcționează într-un invertor de sudură rezonantă. Pentru convertoarele de putere redusă a căror putere nu depășește 2,5 kW, puteți utiliza în siguranță IRFP460.

5. Descrierea funcționării și metoda de montare a componentelor mașinii de sudură.

Să trecem la schema electrică. Oscilatorul master este asamblat pe cipul UC3825, acesta este unul dintre cele mai bune drivere push-pull, are de toate, protecție pentru curent, tensiune, intrare, ieșire. În timpul funcționării normale este practic imposibil să-l arzi! După cum se poate vedea din schema de circuit, acesta este un convertor clasic push-pull, al cărui transformator controlează treapta de ieșire.

Generatorul principal al mașinii de sudură este configurat după cum urmează: furnizăm energie și conducem rezistența de setare a frecvenței în intervalul 20-85 kHz, încărcăm înfășurarea de ieșire a transformatorului Tr3 cu un rezistor de 56 ohmi și ne uităm la forma semnalului. , ar trebui să fie la fel ca în Fig. 1

Fig.1

Timpul mort sau pasul pentru tranzistoarele IGBT trebuie să fie de cel puțin 1,2 μs; dacă se folosesc tranzistori MOSFET, atunci pasul poate fi mai mic, aproximativ 0,5 μs. Pasul în sine este format din capacitatea de setare a frecvenței driverului, iar cu detaliile indicate în diagramă, aceasta este de aproximativ 2 μs. Aici completăm configurarea SG pentru moment.
Etapa de ieșire a unității de alimentare este o punte rezonantă completă asamblată pe tranzistoare IGBT, cum ar fi IRG4PC50UD; acești tranzistori pot funcționa până la 200 kHz în modul rezonant. În cazul nostru, curentul de ieșire este controlat prin schimbarea frecvenței generatorului principal de la 35 kHz (curent maxim) la 60 kHz (curent minim) și, deși o punte rezonantă este mai dificil de fabricat și necesită o reglare mai atentă, toate aceste dificultăți sunt mai mult decât compensate de funcționare fiabilă și eficiență ridicată, în absența pierderilor dinamice pe tranzistoare, tranzistoarele comută la curent zero, ceea ce permite utilizarea radiatoarelor minime pentru răcire; o altă proprietate remarcabilă a circuitului rezonant este puterea de autolimitare. Acest efect este explicat simplu, cu cât încărcăm mai mult transformatorul de ieșire și este un element activ al circuitului rezonant, cu atât frecvența de rezonanță a acestui circuit se modifică și dacă procesul de creștere a sarcinii are loc la o frecvență constantă, efect de limitare automată a curentului care circulă prin sarcină și, firește, prin întreaga punte!
Acesta este motivul pentru care este atât de important să reglați dispozitivul sub sarcină, adică pentru a obține putere maximă într-un arc cu parametri de 150A și 22-24V, trebuie să conectați o sarcină echivalentă la ieșirea dispozitivului, aceasta este de 0,14 - 0,16 Ohm, iar prin selectarea frecvenței, reglați rezonanța, și anume la această sarcină dispozitivul va avea putere maximă și eficiență maximă, iar apoi chiar și în modul de scurtcircuit (scurtcircuit), în ciuda faptului că un curent care depășește unul rezonant va curge în circuitul extern, tensiunea va scădea aproape la zero și, în consecință, puterea va scădea și tranzistoarele nu vor intra în modul de suprasarcină! Și totuși, circuitul rezonant funcționează într-o sinusoidă, iar curentul crește, de asemenea, conform legii sinusoidale, adică dl/dt nu depășește modurile permise pentru tranzistori, iar amortizoarele (lanțuri RC) nu sunt necesare pentru a proteja tranzistoarele de dinamica. supraîncărcări, sau, mai înțeles, de la prea abrupte pur și simplu nu vor exista fronturi deloc! După cum vedem, totul pare să fie frumos și se pare că circuitul de protecție la supracurent nu este deloc necesar, sau este necesar doar în timpul procesului de configurare, nu vă lăsați păcăliți, deoarece curentul este reglat prin schimbarea frecvenței și există o mică secțiune a răspunsului în frecvență atunci când are loc rezonanța în timpul unui scurtcircuit, în În acest moment, curentul prin tranzistori poate depăși curentul permis pentru acestea, iar tranzistoarele se vor arde în mod natural. Și, deși este destul de dificil să intri în acest mod special, conform legii ticăloșiei, este foarte posibil! Acesta este momentul în care veți avea nevoie de protecție curentă!
Caracteristica volt-amperi a podului rezonant are imediat un aspect de cădere și, în mod natural, nu este nevoie să o modelați artificial! Deși, dacă este necesar, unghiul de înclinare a caracteristicii curent-tensiune poate fi reglat cu ușurință folosind o bobine rezonantă. Și încă o proprietate, despre care nu pot să nu vă spun și, după ce ați învățat despre ea, veți uita pentru totdeauna circuitele de comutare a puterii care sunt disponibile din abundență pe Internet, această proprietate minunată este capacitatea de a opera mai multe circuite rezonante la o singură sarcină. cu eficienta maxima! În practică, acest lucru face posibilă crearea de invertoare de sudură (sau orice alte) cu putere nelimitată! Puteți crea modele de blocuri, în care fiecare bloc va putea funcționa independent, acest lucru va crește fiabilitatea întregii structuri și va face posibilă înlocuirea cu ușurință a blocurilor atunci când eșuează sau puteți rula mai multe blocuri de alimentare cu un singur driver și acestea vor toate lucrează în fază. Deci aparatul de sudura, construit de mine dupa acest principiu, produce usor un arc de 300 de amperi, cu o greutate fara corp de 5 kg! Și acesta este doar un set dublu; puteți crește puterea fără limite!
Aceasta a fost o ușoară abatere de la subiectul principal, dar sper că a oferit o oportunitate de a înțelege și de a aprecia toate deliciile circuitului de pod rezonant complet. Acum să revenim la configurare!
Este configurat astfel: conectăm SG la punte, ținând cont de faze (tranzistoarele funcționează în diagonală), furnizăm putere 12-25V, pornim un bec de 100W 12-24V în înfășurarea secundară a transformatorului de putere Tr1, schimbând frecvența SG obținem cea mai strălucitoare strălucire a becului, în cazul nostru este 30 -35kHz este frecvența de rezonanță, apoi voi încerca să vorbesc în detaliu despre cum funcționează o punte rezonantă completă.
Tranzistorii dintr-o punte rezonantă (ca și într-o punte liniară) funcționează în diagonală, arată astfel: T4-ul din stânga sus și T2 din dreapta jos sunt simultan deschise, în acest moment T3 din dreapta sus și T1 din stânga jos sunt închise. Sau vice versa! Funcționarea unei punți rezonante poate fi împărțită în patru faze. Să luăm în considerare ce și cum se întâmplă dacă frecvența de comutare a tranzistoarelor coincide cu frecvența de rezonanță a circuitului Dr.1-Cut.-Tr.1. Să presupunem că tranzistoarele T3, T1 se deschid în prima fază, timpul în care rămân în stare deschisă este setat de driverul 3G, iar la o frecvență de rezonanță de 33 kHz, este de 14 μs. În acest moment, curentul curge prin Cut. - Dr.1 - Tr.1. Curentul din acest circuit crește mai întâi de la zero la valoarea maximă și apoi, pe măsură ce condensatorul se încarcă, Cut. , scade la zero. Inductorul rezonant Dr.1, conectat în serie cu condensatorul, formează fronturi sinusoidale. Dacă conectați un rezistor în serie cu circuitul de rezonanță și conectați un osciloscop la acesta, puteți vedea o formă de curent asemănătoare cu un semiciclu al unei unde sinusoidale. În a doua fază, cu o durată de 2 μs, porțile tranzistoarelor T1, T3 sunt conectate la masă printr-un rezistor de 56 Ohm și înfășurarea transformatorului de impulsuri Tr.3, acesta este așa-numitul „timp mort”. În acest timp, capacitățile de poartă ale tranzistoarelor T1, T3 sunt complet descărcate, iar tranzistoarele se închid. După cum se poate observa din cele de mai sus, momentul trecerii de la o stare deschisă la o stare închisă pentru tranzistoare coincide cu curentul zero, deoarece condensatorul este Cut. deja încărcat și curent nu mai curge prin el. Începe a treia fază - tranzistoarele T2, T4 se deschid. Timpul în care rămân în stare deschisă este de 14 μs, timp în care condensatorul Slice este complet reîncărcat, formând al doilea semiciclu al sinusoidei. Tensiunea la care este reîncărcat Cut depinde de rezistența de sarcină din înfășurarea secundară a Tr.1, iar cu cât rezistența de sarcină este mai mică, cu atât este mai mare tensiunea de pe Cut. Cu o sarcină de 0,15 Ohm, tensiunea pe condensatorul rezonant poate ajunge la 3 kV. A patra fază începe, ca și a doua, în momentul în care curentul de colector al tranzistoarelor T2, T4 scade la zero. Această fază durează și 2 µs. Tranzistoarele se opresc. Apoi totul se repetă. Faza a doua și a patra de funcționare sunt necesare pentru ca tranzistorii din brațele puntei să aibă timp să se închidă înainte ca următoarea pereche să se deschidă; dacă timpul fazei a doua și a patra este mai mic decât timpul necesar pentru închiderea completă a tranzistorilor selectați , va apărea un impuls de curent, scurtcircuit aproape de înaltă tensiune, iar consecințele sunt ușor de previzibil; de obicei se arde întregul braț (tranzistoare superioare și inferioare), plus podul de alimentare, plus ambuteiajele vecinului! :-))). Pentru tranzistoarele folosite în circuitul meu, „timpul mort” ar trebui să fie de cel puțin 1,2 μs, dar ținând cont de răspândirea parametrilor, l-am crescut în mod deliberat la 2 μs.
Un alt lucru foarte important de reținut este că toate elementele punții rezonante afectează frecvența de rezonanță și atunci când înlocuiți oricare dintre ele, fie că este vorba despre un condensator, inductor, transformator sau tranzistori, pentru a obține o eficiență maximă, trebuie să reajustați rezonanța. frecvență! În diagramă am dat valorile inductanței, dar asta nu înseamnă că prin instalarea unei șocuri sau a unui transformator de alt design care are o astfel de inductanță, vei primi parametrii promisi. Este mai bine să faci așa cum recomand. Va fi mai ieftin!
Cum funcționează o punte rezonantă, în termeni generali, pare să fi devenit clar, acum să ne dăm seama ce funcție și destul de importantă este îndeplinită de inductorul rezonant Dr.1
Dacă la prima ajustare rezonanța se dovedește a fi mult mai mică de 30 kHz, nu vă alarmați! Este doar miezul de ferită Dr1., puțin diferit, acest lucru poate fi corectat cu ușurință prin creșterea decalajului nemagnetic; mai jos descriem în detaliu procesul de reglare și nuanțele de design ale choke-ului rezonant Dr1.
Cel mai important element al circuitului rezonant este sufocare rezonantă Dr.1, puterea furnizată de invertor la sarcină și frecvența de rezonanță a întregului convertor depind de calitatea fabricării acestuia! În timpul procesului de pre-ajustare, asigurați clapeta de accelerație astfel încât să poată fi scoasă și dezasamblată pentru a crește sau a reduce jocul. Chestia este că miezurile de ferită pe care le folosesc sunt întotdeauna diferite și de fiecare dată trebuie să ajustez inductorul schimbând grosimea decalajului nemagnetic! În practica mea, pentru a obține parametri de ieșire identici, a trebuit să schimb golurile de la 0,2 la 0,8 mm! Este mai bine să începeți cu 0,1 mm, să găsiți rezonanța și, în același timp, să măsurați puterea de ieșire; dacă frecvența de rezonanță este sub 20 kHz, iar curentul de ieșire nu depășește 50-70A, atunci puteți crește în siguranță decalajul cu 2 -2,5 ori! Toate reglajele clapetei de accelerație trebuie făcute numai prin modificarea grosimii golului nemagnetic! Nu schimbați numărul de ture! Folosiți doar hârtie sau carton ca garnituri, nu folosiți niciodată folii sintetice, acestea se comportă imprevizibil și se pot topi sau chiar arde! Cu parametrii indicați în diagramă, inductanța inductorului ar trebui să fie de aproximativ 88-90 μH, aceasta cu un spațiu de 0,6 mm, 12 spire de sârmă PETV2 cu un diametru de 2,24 mm. Repet inca o data, poti ajusta parametrii doar prin modificarea grosimii golului! Frecvența optimă de rezonanță pentru ferite cu o permeabilitate de 2000NM se află în intervalul 30-35 kHz, dar asta nu înseamnă că nu vor funcționa mai jos sau mai mult, doar că pierderile vor fi ușor diferite. Miezul clapetei de accelerație nu trebuie strâns cu un suport metalic; în zona golului, metalul suportului va deveni foarte fierbinte!
Urmează condensatorul rezonant, un detaliu la fel de important! În primele modele am instalat K73 -16V, dar aveți nevoie de cel puțin 10 dintre ele, iar designul se dovedește a fi destul de greoi, deși destul de fiabil. Au apărut acum condensatoare importate de la WIMA MKP10, 0,22x1000V- sunt condensatori speciali pentru curenți mari, funcționează foarte fiabil, instalez doar 4 dintre ei, practic nu ocupă spațiu și nu se încălzesc deloc! Puteți folosi condensatoare precum K78-2 0.15x1000V, veți avea nevoie de 6 dintre ei. Ele sunt conectate în două blocuri de trei în paralel, rezultând 0,225x2000V. Funcționează bine și cu greu se încălzesc. Sau folosiți condensatoare concepute pentru a fi utilizate în aragazele cu inducție, tip MKP din China.
Ei bine, se pare că ne-am dat seama, putem trece la configurarea ulterioară.
Schimbăm lampa cu una mai puternică și o tensiune de 110V și repetăm ​​totul de la început, ridicând treptat tensiunea la 220 volți. Dacă totul funcționează, stingeți lampa, conectați diodele de putere și inductorul Dr.2. Conectam un reostat cu o rezistență de 1 Ohm x 1 kW la ieșirea dispozitivului și repetăm ​​totul, măsurând mai întâi tensiunea pe sarcină și ajustând frecvența la rezonanță, în acest moment va exista o tensiune maximă pe reostat, iar când frecvența se schimbă în orice direcție, tensiunea scade! Dacă totul este asamblat corect, tensiunea maximă pe sarcină va fi de aproximativ 40V. În consecință, curentul de sarcină este de aproximativ 40A. Nu este dificil să calculăm puterea de 40x40, obținem 1600 W, apoi prin reducerea rezistenței de sarcină, ajustăm rezonanța cu un rezistor de setare a frecvenței, curentul maxim poate fi obținut numai la frecvența de rezonanță, pentru aceasta conectăm un voltmetru în paralel cu sarcina și prin modificarea frecvenței generatorului găsim tensiunea maximă. Calculul circuitelor rezonante este descris în detaliu în (6). În acest moment, puteți privi forma de undă a tensiunii de pe condensatorul rezonant; ar trebui să existe un sinusoid corect cu o amplitudine de până la 1000 de volți. Când rezistența de sarcină scade (puterea crește), amplitudinea crește la 3 kV, dar forma tensiunii trebuie să rămână sinusoidală! Acest lucru este important, dacă apare un triunghi, înseamnă că capacitatea este ruptă sau înfășurarea șoculului rezonant este scurtcircuitat, ambele nu sunt de dorit! La valorile indicate în diagramă, rezonanța va fi de aproximativ 30-35 kHz (foarte dependentă de permeabilitatea feritei).
Un alt detaliu important, pentru a obține curentul maxim în arc, trebuie să ajustați rezonanța la sarcina maximă, în cazul nostru, pentru a obține un curent în arc de 150A, sarcina în timpul ajustării ar trebui să fie de 0,14 ohmi! (Este important!). Tensiunea la sarcină, la setarea curentului maxim, ar trebui să fie de 22 -24V, aceasta este tensiunea normală de arc! În consecință, puterea în arc va fi de 150 x 24 = 3600 W, aceasta este suficientă pentru arderea normală a unui electrod cu un diametru de 3-3,6 mm. Poți suda aproape orice bucată de fier, eu am sudat șine!
Curentul de ieșire este reglat prin schimbarea frecvenței generatorului.
Pe măsură ce frecvența crește, se întâmplă, în primul rând: raportul dintre durata pulsului și pauza (pasul) se modifică; în al doilea rând: convertorul iese din rezonanță; iar șocul de la unul rezonant se transformă într-un șoc de scurgere, adică rezistența sa devine direct dependentă de frecvență, cu cât frecvența este mai mare, cu atât reactanța inductivă a șoculului este mai mare. Desigur, toate acestea duc la o scădere a curentului prin transformatorul de ieșire; în cazul nostru, o modificare a frecvenței de la 30 kHz la 57 kHz determină o modificare a curentului în arc de la 160 A la 25 A, adică. de 6 ori! Dacă frecvența este schimbată automat, atunci puteți controla curentul arcului în timpul procesului de sudare, modul „pornire la cald” este implementat pe acest principiu, esența sa este că la orice valoare a curentului de sudare, curentul va fi maxim pentru primele 0,3 s! Acest lucru face posibilă aprinderea și menținerea cu ușurință a unui arc la curenți scăzuti. Modul de protecție termică este, de asemenea, organizat pentru a crește automat frecvența atunci când este atinsă o temperatură critică, ceea ce determină în mod natural o scădere lină a curentului de sudare la o valoare minimă fără oprire bruscă! Acest lucru este important pentru că un crater nu se formează ca și cum arcul ar fi întrerupt brusc!
Dar, în general, te poți descurca fără aceste clopote și fluiere, totul funcționează destul de stabil, iar dacă lucrezi fără fanatism, dispozitivul nu se încălzește mai mult de 45 de grade C, iar arcul se aprinde ușor în orice mod.
În continuare, vom lua în considerare circuitul de protecție la supracurent, așa cum s-a menționat mai sus, este necesar doar în momentul instalării și în momentul în care modul de scurtcircuit coincide cu rezonanța, dacă electrodul se blochează în acest mod! După cum puteți vedea, este asamblat pe un 561LA7, circuitul este un fel de linie de întârziere, întârzierea la pornire este de 4 ms, întârzierea la oprire este de 20 ms, întârzierea la pornire este necesară pentru a aprinde arcul. în orice mod, chiar și atunci când modul de scurtcircuit coincide cu rezonanța!
Circuitul de protecție este configurat pentru un curent maxim în circuitul primar de aproximativ 30A; în timpul configurării, este mai bine să reduceți curentul de protecție la 10-15A; pentru a face acest lucru, înlocuiți rezistorul de 6k cu un rezistor de 15k în circuitul de protecție. Dacă totul funcționează, încercați să faceți un arc pe o agrafă.
Mai jos voi încerca să explic de ce circuitul de protecție de mai sus nu este eficient în timpul funcționării normale, faptul este că curentul maxim care curge în înfășurarea primară a unui transformator de putere depinde complet numai de proiectarea inductorului rezonant, mai precis de decalaj. în miezul magnetic al acestui inductor și pentru a nu face acest lucru în înfășurarea secundară, curentul din primar nu poate depăși curentul maxim al circuitului rezonant! De aici concluzia - protecția configurată pentru curent maxim în înfășurarea primară a transformatorului de putere poate funcționa doar în momentul rezonanței, dar de ce avem nevoie de ea în acest moment? Pentru a nu supraîncărca tranzistoarele în momentul în care modul de scurtcircuit coincide cu rezonanța și, desigur, în cazul în care presupunem că circuitul rezonant și transformatorul de putere se ard în același timp, atunci, desigur, o astfel de protecție este necesar, de fapt, în acest scop l-am inclus în circuit încă de la început, când am experimentat cu diferite tranzistoare și diferite modele de bobine, transformatoare și condensatoare. Și cunoscând mintea iscoditoare a poporului nostru, care nu va crede ce este scris și își va vânt, se sufocă, va instala condensatoare la rând, am lăsat-o, cred că nu a fost în zadar! :-))) Mai există o nuanță importantă, indiferent de modul în care configurați protecția, există o singură condiție, pe al 9-lea picior al microcircuitului Uc3825, nu ar trebui să sosească o tensiune în creștere lină, doar o margine rapidă de la 0 la +3(5) V, înțelegând asta, m-au costat mai multe tranzistoare de putere! Și încă un sfat:
- este mai bine să începeți reglarea dacă nu există un spațiu în șocul rezonant, acest lucru va limita imediat curentul de scurtcircuit în înfășurarea de ieșire la 40 - 60A, apoi va crește treptat decalajul și, în consecință, curentul de ieșire! Amintiți-vă să ajustați rezonanța de fiecare dată, pe măsură ce decalajul crește, se va îndrepta către o creștere a frecvenței!
Mai jos sunt diagrame de protecție la temperatură Fig. 2, stabilizator de pornire la cald și de ardere cu arc Fig. 3, deși în ultimele dezvoltări nu le instalez și, ca protecție termică, lipesc întrerupătoare termice 80°-100°C pe diode și în înfășurarea transformatorului de putere și conectați-le totul este consecvent și opresc tensiunea înaltă cu un releu suplimentar, simplu și fiabil! Și arcul, la 62V la XX, se aprinde destul de ușor și ușor, dar pornirea circuitului „pornire la cald” vă permite să evitați modul de scurtcircuit - rezonanță! S-a menționat mai sus.

Fig.2

Fig.3

Modificarea pantei caracteristicii curent-tensiune în funcție de frecvență, curbe obținute experimental cu un decalaj în șocul rezonant de 0,5 mm. Când decalajul se modifică într-o direcție sau alta, abruptul tuturor curbelor se modifică în consecință. Pe măsură ce decalajul crește, caracteristicile curent-tensiune devin mai plate și arcul devine mai rigid! După cum se poate observa din graficele obținute, prin creșterea decalajului, puteți obține o caracteristică curent-tensiune destul de rigidă. Și, deși secțiunea inițială va părea în scădere abruptă, o sursă de alimentare cu o astfel de caracteristică curent-tensiune poate fi deja utilizată cu un C02 semi-automat, dacă înfășurarea secundară este redusă la 2+2 spire.

6. Noi dezvoltări și descrierea activității lor.

Iată diagrame ale ultimelor evoluții ale mele și comentarii la acestea.

Figura 5 prezintă o diagramă a unui invertor de sudură cu un circuit modificat al unității de protecție; un senzor Hall de tip Ss495 este utilizat ca senzor de curent; acest senzor are o dependență liniară a tensiunii de ieșire de puterea câmpului magnetic, și introdus într-un inel tăiat din permalloy, vă permite să măsurați curenți de până la 100 de amperi. Un fir este trecut prin inel, al cărui circuit are nevoie de protecție, iar când este atins curentul maxim admisibil în acest circuit, circuitul va da o comandă de oprire. În circuitul meu, când se atinge curentul maxim admisibil în circuitul protejat, oscilatorul principal este blocat. Am trecut un fir pozitiv de înaltă tensiune (+310V) prin inel, limitând astfel curentul întregului pod la 20 - 25A. Pentru a vă asigura că arcul se aprinde ușor și circuitul de protecție nu dă opriri false, după senzorul Hall este introdus un circuit RC, prin modificarea parametrilor cărora puteți seta o întârziere pentru oprirea unității de alimentare. Asta sunt de fapt toate modificările, după cum puteți vedea, practic nu am schimbat partea de putere, s-a dovedit a fi foarte fiabilă, am redus doar capacitatea de intrare de la 1000 la 470 microfarad, dar aceasta este deja limita, nu este merită să stabiliți mai puțin. Și fără această capacitate, nu recomand deloc pornirea dispozitivului, apar supratensiuni de înaltă tensiune și puntea de intrare se poate arde, cu toate consecințele care decurg! Recomand instalarea unui transil de 1.5KE250CA în paralel cu dioda din mijloc, în circuite RC paralele cu diodele și creșterea puterii rezistențelor la 5 W. Sistemul de pornire a fost schimbat, acum este și protecție împotriva modului de scurtcircuit pe termen lung, când electrodul se lipește, un condensator conectat în paralel cu releul stabilește o întârziere de oprire. Dacă ieșirea are o diodă de putere 150EBU04 per braț, atunci recomand să nu setați mai mult de 50mF și, deși întârzierea va fi de doar câteva zeci de milisecunde, aceasta este suficientă pentru a aprinde arcul și diodele nu vor avea timp să ardă. afară! Când conectați două diode în paralel, puteți crește capacitatea la 470mF și, în consecință, întârzierea va crește la câteva secunde! Sistemul de pornire funcționează astfel: atunci când este conectat la o rețea de curent alternativ, un circuit RC format dintr-un condensator cu o capacitate de 4mF și un rezistor cu o rezistență de 4-6 Ohmi limitează curentul de intrare la 0,3A, capacitatea principală este 470gg^x350y, se incarca incet si in mod natural creste tensiunea de iesire, de indata ce tensiunea de iesire ajunge la aproximativ 40V, se declanseaza releul de declansare, inchizand circuitul RC cu contactele sale, dupa care tensiunea de iesire creste la 62V. Dar orice releu are o proprietate interesantă: funcționează la un curent și eliberează armătura la un alt curent. De obicei, acest raport este de 5/1, pentru a fi mai clar, dacă releul pornește la un curent de 5mA, se va opri la un curent de 1mA. Rezistența conectată în serie cu releul este selectată astfel încât să pornească la 40V și să se oprească la 10V. Deoarece lanțul de relee - un rezistor - este conectat paralel cu arcul și, după cum știm, arcul arde în intervalul 18 - 28V, atunci releul este în starea de pornire, dacă apare un scurtcircuit la ieșire (electrodul lipire), apoi tensiunea scade brusc la 3-5V, ținând cont de căderea de pe cabluri și electrod. La această tensiune, releul nu mai poate fi menținut în starea de pornire și deschide circuitul de alimentare, circuitul RC este pornit, dar atâta timp cât modul de scurtcircuit rămâne în circuitul de ieșire, releul de putere va fi deschis. După eliminarea modului de scurtcircuit, tensiunea de ieșire începe să crească, releul de putere este activat și dispozitivul este gata de funcționare din nou, întregul proces durează 1-2 secunde și este practic inobservabil, iar după ruperea electrodului, puteți începe imediat noi încercări de a aprinde arcul. :-))) De obicei arcul nu se aprinde bine dacă curentul este selectat incorect, electrozii sunt umezi sau de calitate proastă sau acoperirea este stropită. În general, trebuie reținut că sudarea pe curent continuu, dacă tensiunea nu depășește 65V, necesită electrozi perfect uscați! De obicei, pe ambalajul electrozilor scriu tensiunea XX pentru sudarea la curent continuu la care electrodul ar trebui să ardă stabil! Pentru ANO21, tensiunea XX trebuie să fie mai mare de 50 Volți! Dar asta este pentru electrozi calcinati! Și dacă au fost depozitate ani de zile într-un subsol umed, atunci în mod natural vor arde prost și este mai bine dacă tensiunea XX este mai mare. Cu 14 spire în înfășurarea primară, tensiunea în gol este de aproximativ 66V. La această tensiune, majoritatea electrozilor ard normal.
Pentru a reduce și greutatea, în loc de un transformator de 15V, a fost folosit un convertor pe cipul IR53HD420; acesta este un cip foarte fiabil și este ușor să creați o sursă de alimentare cu o putere de până la 50W. Transformatorul din sursa de alimentare este înfășurat într-o cupă B22 - 2000NM, înfășurarea primară este de 60 de spire, fir PEV-2, 0,3 mm în diametru, secundarul este de 7+7 spire, sârmă cu diametrul de 0,7 mm. Frecvența de conversie este de 100 -120 kHz, recomand instalarea unui trimmer pe post de rezistență de setare a frecvenței, astfel încât în ​​cazul bătăilor cu unitatea de alimentare să puteți schimba frecvența! Apariția bătăilor înseamnă moartea dispozitivului!

Design de accelerație Dr.1 și dr.2

Distanțiere din carton, 3 buc. Pentru Dr.1 0,1 - 0,8 mm (selectat în timpul configurării) pentru Dr.2 - 3 mm.
Miez 2xW16x20 2000NM
Cadrul bobinei este lipit împreună din fibră de sticlă subțire, așezat pe un cadru de lemn, iar numărul necesar de spire este înfășurat. Dr.1 - 12 spire, fir PETV-2, diametru 2,24 mm, bobinat cu un spațiu de aer între spire, grosime gol 0,3 - 0,5 mm. Puteți folosi un fir gros de bumbac, așezându-l cu grijă între spirele firului, vezi imaginea. Dr.2 - 6,5 transformări bobinate în patru fire, marca PETV -2, diametru 2,24 mm, secțiune transversală totală 16 mp. , este înfăşurat strâns, în două straturi. Bobinele trebuie fixate, folosind rășină epoxidică.

Fig. 6 proiectarea bobinei de rezonanță și de ieșire.

Fig. 7 arată designul unității de alimentare, un fel de „tort în straturi”, acesta este pentru leneși :-)))

Fig.8

Fig.9

Fig.10

Fig.11

Fig. 8 - 11 cablarea unității de comandă, pentru cei care sunt în general confuzi în legătură cu totul :-))). Deși este necesar să ne dăm seama ce duce unde și unde!

Schema de pornire la cald

Fig. 12 Circuit de aprindere moale

Fig. 12 Sistem de aprindere moale, foarte eficient atunci când funcționează la curenți mici. Este practic imposibil să nu se lovească un arc, doar așezați electrodul pe metal și începeți treptat să vă retrageți, apare un arc de amperaj scăzut, nu poate suda electrodul, nu este suficientă putere, dar arde și se întinde perfect, lumini ca un chibrit, foarte frumos! Ei bine, atunci când acest arc se aprinde, cel de putere este conectat în paralel; dacă brusc electrodul se blochează, atunci curentul de alimentare este oprit instantaneu, lăsând doar curentul de aprindere. Și până când arcul se aprinde, curentul de alimentare nu se pornește! Vă sfătuiesc să îl instalați, arcul va fi în orice condiții, unitatea de alimentare nu este supraîncărcată și funcționează întotdeauna în modul optim, curenții de scurtcircuit sunt practic eliminați!

Fig.13

Unitatea de control al arcului de putere este prezentată în Fig. 13. Funcționează astfel - măsoară tensiunea la rezistența de ieșire a sistemului de aprindere și dă un semnal de pornire a unității de alimentare numai în intervalul de tensiune 55 - 25V, adică numai în momentul în care arcul arde!

Contactele releului P funcționează pentru a se închide și sunt conectate la întreruperea circuitului de înaltă tensiune al unității de alimentare. Releu 12VDC, 300VDC x 30A.
Este destul de dificil să găsești un releu cu astfel de parametri, dar poți merge invers :-)) rotiți releul pentru a se deschide, conectați un contact la +12V, iar al doilea printr-un rezistor de 1kOhm, conectați-l la al 9-lea picior al microcircuitul Uc3825 din blocul ZG. Funcționează la fel de bine! Sau aplicați diagrama de mai jos în Fig. 15,

Circuitul este complet autonom, dar cu modificări simple, poate fi folosit simultan ca sursă de alimentare (12V) pentru circuitul de control, puterea acestui convertor nu este mai mare de 200W. Este necesar să instalați radiatoare pe tranzistoare și diode. Când conectați „MP”, condensatorii de ieșire și șocul de ieșire din unitatea de alimentare trebuie excluse complet. Figura 14 prezintă o diagramă completă a unui invertor de sudare cu un sistem de aprindere moale.

punctul de conectare este prezentat cu o linie punctată roșie în Fig. 14

Fig. 16. Diagrama de lucru a uneia dintre opțiunile pentru incendierea moale

7. Concluzie

În concluzie, aș dori să notez pe scurt principalele puncte care trebuie reținute atunci când proiectați un invertor puternic de sudură rezonantă:
a) eliminați complet PWM, pentru aceasta aveți nevoie de o tensiune de alimentare stabilizată pentru oscilatorul principal, fără tensiuni în schimbare la intrările amplificatorului „de eroare” (1,3), timpul minim de „pornire ușoară” este stabilit de capacitatea la (8), blocând microcircuitul (9) doar o cădere bruscă de tensiune, cel mai bine logic de la 0 la +5V cu o margine ascendentă abruptă, pornind prin aceeași scădere logică de la +5V la 0;
b) este imperativ să instalați diode zener cu doi anozi de tip KS213 în porțile tranzistoarelor de putere;
c) plasați transformatorul de comandă în imediata apropiere a tranzistoarelor de putere, răsuciți firele care merg la porți în perechi;
d) la cablarea plăcii punții de alimentare, amintiți-vă că de-a lungul șinelor vor curge curenți semnificativi (până la 25A), astfel încât magistrala (-) și magistrala (+), precum și barele colectoare pentru conectarea circuitului rezonant, trebuie realizate cat mai lat, iar cuprul trebuie cositorit;
e) toate circuitele de alimentare trebuie să aibă conexiuni fiabile, cel mai bine este să le lipiți; contactul slab, cu curenți mai mari de 100A, poate duce la topirea și incendiul părților interne ale dispozitivului;
f) cablul de conectare la rețea trebuie să aibă o secțiune transversală suficientă de 1,5 - 2,5 mm ²;
g) asigurați-vă că instalați o siguranță de 25A la intrare, puteți instala o mașină;
h) toate circuitele de înaltă tensiune trebuie să fie izolate în mod fiabil de carcasă și de ieșire;
i) nu strângeți șocul rezonant cu un suport metalic și nu îl acoperiți cu o carcasă metalică solidă;
j) trebuie reținut că pe elementele de putere ale circuitului se generează o cantitate semnificativă de căldură; acest lucru trebuie luat în considerare la plasarea pieselor în carcasă; este necesar să se prevadă un sistem de ventilație;
k) este imperativ să se instaleze circuite de protecție RC în paralel cu diodele de putere de ieșire, acestea protejând diodele de ieșire de întreruperea tensiunii;
m) nu utilizați niciodată gunoi ca condensator rezonant, acest lucru poate duce la rezultate foarte dezastruoase, doar acele tipuri care sunt indicate în diagramă sunt K73-16V (0.1x1600V) sau WIMA MKP10 (0.22x1000V), K78-2 ( 0.15x1000V). ) prin conectarea lor în serie și în paralel.
Respectarea strictă a tuturor punctelor de mai sus va asigura 100% succes și siguranța dumneavoastră. Trebuie să vă amintiți întotdeauna - electronica de putere nu iartă greșelile!

8. Scheme schematice și descrierea funcționării unui invertor cu bobine de scurgere.

Una dintre modalitățile de a crea o caracteristică de scădere a volt-amperi a unei mașini de sudură este utilizarea unui șoc de scurgere. Aparatul Fast and Furious a fost construit după această schemă. Acesta este ceva între o punte obișnuită, în care curentul este controlat de PWM, și o punte rezonantă, controlată de o schimbare a frecvenței.

Voi încerca să evidențiez toate avantajele și dezavantajele acestei construcție a unui invertor de sudură. Să începem cu avantajele: a) reglarea curentului se bazează pe frecvență; pe măsură ce frecvența crește, curentul scade. Acest lucru face posibilă reglarea curentului în modul automat, facilitând construirea unui sistem de „pornire la cald”.
b) caracteristica curent-tensiune în scădere este formată dintr-un inductor de scurgere, această construcție este mai fiabilă decât stabilizarea parametrică cu PWM și, mai rapid, nu există întârziere pentru pornirea elementelor active. Simplitate si fiabilitate! Poate toate acestea sunt avantaje. :-(^^^L
Acum despre dezavantaje, nici nu sunt multe:
a) tranzistoarele funcționează în modul de comutare liniară;
b) sunt necesare amortizoare pentru a proteja tranzistoarele;
c) domeniu îngust de reglare a curentului;
d) frecvenţe joase de conversie, datorită parametrilor de comutare a puterii tranzistoarelor;
dar sunt destul de semnificative și necesită propriile metode de compensare a acestora. Să analizăm funcționarea unui invertor construit pe acest principiu, vezi Fig. 17 După cum puteți vedea, circuitul său nu este practic diferit de circuitul unui invertor rezonant, doar parametrii lanțului LC din diagonala podului au fost modificați, au fost introduse amortizoare pentru a proteja tranzistoarele, rezistența rezistențelor conectate. în paralel cu înfășurările de poartă ale transformatorului principal a fost redusă, iar puterea acestui transformator a fost crescută.
Să luăm în considerare un circuit LC conectat în serie cu un transformator de putere, capacitatea condensatorului C a fost mărită la 22 μR, acum funcționează ca un condensator de echilibrare care împiedică magnetizarea miezului. Curentul de scurtcircuit al convertorului, domeniul de reglare a puterii și frecvența de conversie a invertorului depind complet de parametrii inductorului L. La frecvențele de conversie ale dispozitivului Fast and Furious 125, care este de 10 - 50 kHz, inductanța inductorului este de 70 μH, la o frecvență de 10 kHz rezistența unui astfel de inductor este de 4,4 ohmi, deci curentul de scurtcircuit prin circuitul primar va fi 50 de amperi! Dar nu mai mult! :-) Pentru tranzistori, acest lucru este, desigur, un pic cam mult, așa că Fast and Furious folosește protecție la supracurent în două trepte, limitând curentul de scurtcircuit la 20-25 de amperi. Caracteristica curent-tensiune a unui astfel de convertor este o linie dreaptă în scădere abruptă, dependentă liniar de curentul de ieșire.
Pe măsură ce frecvența crește, reactanța inductorului crește, prin urmare, curentul care curge prin înfășurarea primară a transformatorului de ieșire este limitat, iar curentul de ieșire scade liniar. Dezavantajul unui astfel de sistem de control al curentului este că forma curentului cu frecvență în creștere devine asemănătoare unui triunghi, iar acest lucru crește pierderile dinamice, iar la tranzistoare se generează căldură în exces, dar având în vedere că puterea totală scade și curentul prin tranzistoarele scade și ele, aceste valori pot fi neglijate.
În practică, cel mai semnificativ dezavantaj al unui circuit invertor cu o bobină de scurgere este funcționarea tranzistoarelor în modul de comutare a curentului liniar (de putere). O astfel de comutare impune cerințe crescute driverului care controlează acești tranzistori. Cel mai bine este să folosiți drivere pe microcircuite IR, care sunt proiectate direct pentru a controla comutatoarele superioare și inferioare ale convertorului punte. Ele produc impulsuri clare în porțile tranzistoarelor controlate și, spre deosebire de un sistem de control al transformatorului, nu necesită multă putere. Dar sistemul de transformare formează o izolare galvanică, iar dacă tranzistoarele de putere se defectează, circuitul de control rămâne funcțional! Acesta este un avantaj incontestabil nu numai din punct de vedere economic al construcției unui invertor de sudură, ci și din punct de vedere al simplității și fiabilității. Fig. 18 prezintă o diagramă a unității de control a invertorului cu drivere, iar Fig. 17, cu control prin transformator de impulsuri. Curentul de ieșire este reglat prin schimbarea frecvenței de la 10 kHz (Imax) la 50 kHz (1t1p). Dacă instalați tranzistori de frecvență mai mare, gama de ajustări de curent poate fi ușor extinsă.
La construirea unui invertor de acest tip, este necesar să se țină seama de exact aceleași condiții ca la construirea unui convertor rezonant, plus toate caracteristicile construcției unui convertor care funcționează în modul de comutare liniară. Aceasta este: stabilizarea strictă a tensiunii de alimentare a unității master, modul de apariție a PWM este inacceptabil! Și toate celelalte caracteristici enumerate în paragraful 7 de la pagina 31. Dacă se folosesc drivere pe microcircuite în locul unui transformator de control, amintiți-vă întotdeauna că minusul sursei de joasă tensiune va fi conectat la rețea și luați măsuri suplimentare de siguranță!

Unitate de control pe IR2110

Fig.18

9. Proiectare și soluții de circuit propuse și testate
prietenii și adepții mei.

1. Transformator de putereînfășurat pe un miez tip Sh20x28 2500NMS, înfășurare primară 15 spire, sârmă PETV-2, diametru - 2,24 mm. Sârmă secundară cu 3+3 spire 2,24 în patru fire, secțiune transversală totală 15,7 mm sq.
Funcționează bine, înfășurările practic nu se încălzesc nici la curenți mari și descarcă cu ușurință mai mult de 160A în arc! Dar miezul în sine se încălzește, până la aproximativ 95 de grade, trebuie să îl puneți în flux de aer. Dar, pe de altă parte, se câștigă în greutate (0,5 kg) și se eliberează volum!
2. Înfășurarea secundară a transformatorului de putere este înfășurată cu bandă de cupru 38x0,5 mm, miez 2Ш20x28, înfășurare primară 14 spire, fire PEV-2, diametru 2,12.
Funcționează excelent, tensiunea este de aproximativ 66V, se încălzește până la 60 de grade.
3. Choke de ieșire este înfășurat pe un Ш20x28, 7 spire de sârmă de cupru, cu o secțiune transversală de la 10 la 20 mm kV, nu afectează în niciun fel funcționarea. Gap 1,5 mm, inductanță 12 μH.
4. Choke rezonant - înfășurat pe unul Ш20х28, 2000НМ, 11 spire, fir PETV2, diametru 2,24. Distanța este de 0,5 mm. Frecvența de rezonanță 37 kHz.
Funcționează bine.
5. În loc de Uc3825, a fost folosit 1156EU2.
Funcționează grozav.
6. Capacitatea de intrare a variat de la 470 µF la 2000 µF. Dacă decalajul nu se schimbă
într-un șoc rezonant, apoi cu o creștere a capacității condensatorului de intrare, puterea furnizată arcului crește proporțional.
7. Protecția curentă a fost complet eliminată. Aparatul funcționează de aproape un an și nu se va arde.
Această îmbunătățire a simplificat schema până la un punct de nerușinare completă. Dar utilizarea protecției împotriva scurtcircuitului de lungă durată și a sistemului „pornire la cald” + „antiaderență” elimină aproape complet apariția supraîncărcării curentului.
8. Tranzistoarele de ieșire sunt așezate pe un radiator prin garnituri silicon-ceramice, tip „NOMAKON”.
Lucrează grozav.
9. În loc de 150EBU04, două 85EPF06 au fost instalate în paralel. Funcționează grozav.
10. Sistemul de reglare a curentului a fost schimbat, convertizorul funcționează la o frecvență de rezonanță, iar curentul de ieșire este reglat prin modificarea duratei impulsurilor de control.
L-am verificat, merge grozav! Curentul este reglabil practic de la 0 la max! Schema dispozitivului cu o astfel de reglare este prezentată în Fig. 21.

Tr.1 - transformator de putere 2Ш20х28, primar - 17 spire, ХХ=56V D1-D2 - HER208 D3,D5 - 150EBU04
D6-D9 - KD2997A
P - releu de pornire, 24V, 30A - 250VAC
Dr.3 - leagăne pe un inel de ferită K28x16x9, 13-15 spire
fir de instalare cu o secțiune transversală de 0,75 mm pătrat. Inductanța nu mai puțin
200 µN.

Circuitul prezentat în Fig. 19 dublează tensiunea de ieșire. Tensiunea dublă este aplicată paralel cu arcul. Această includere facilitează aprinderea în toate modurile de funcționare, crește stabilitatea arcului (arcul se întinde cu ușurință până la 2 cm), îmbunătățește calitatea sudurii, puteți suda cu electrozi de diametru mare la curenți scăzuti fără a supraîncălzi piesa care se sudează . Vă permite să dozați cu ușurință cantitatea de metal depusă; atunci când electrodul este retras, arcul nu se stinge, dar curentul scade brusc. La o tensiune crescută, electrozii de toate mărcile se aprind și ard cu ușurință. La sudarea cu electrozi subțiri (1,0 - 2,5 mm) la curenți scăzuti, se obține calitatea ideală a sudurii, chiar și pentru „manichi”. Am putut folosi un format din patru piese pentru a suda o foaie de 0,8 mm grosime la un colț de 5 mm grosime (52x52). Tensiunea XX fără dublare a fost de 56V, cu un dublator de 110V. Curentul dublator este limitat de condensatoare de 0,22x630V tip K78-2, la nivelul de 4 - 5 Amperi în modul arc, și până la 10A în timpul scurtcircuitului. După cum puteți vedea, a trebuit să adăugați încă două diode pentru releul de declanșare, cu această conexiune, protejează și împotriva modului de scurtcircuit pe termen lung, ca în circuitul din Fig. Choke-ul de ieșire Dr.2 s-a dovedit a fi inutil, iar acesta este de 0,5 kg! Arcul arde constant! Originalitatea acestui circuit constă în faptul că faza cu dublă tensiune este rotită cu 180 de grade în raport cu tensiunea de alimentare, astfel încât tensiunea înaltă după descărcarea condensatoarelor de ieșire nu blochează diodele de putere, ci umple golurile dintre impulsuri cu dublă tensiune. . Acesta este efectul care crește stabilitatea arcului și îmbunătățește calitatea cusăturii!
Italienii folosesc scheme similare în invertoarele portabile industriale.

Figura 20 prezintă o diagramă a unui invertor de sudare cu cea mai avansată configurație. Simplitate și fiabilitate, un minim de piese; mai jos sunt caracteristicile sale tehnice.

1. Tensiune de alimentare 210 -- 240 V
2. Curent de arc 20 - 200 A
3. Curent consumat din retea 8 - 22 A
4. Tensiune XX 110V
5. Greutate fără carcasă mai mică de 2,5 kg

După cum puteți vedea, circuitul din Fig. 20 nu este foarte diferit de circuitul din Fig. 5. Dar acesta este un circuit complet terminat; practic nu necesită sisteme suplimentare de aprindere și de stabilizare a arcului. Utilizarea unui dublator al tensiunii de ieșire a făcut posibilă eliminarea bobinei de ieșire, creșterea curentului de ieșire la 200A și îmbunătățirea semnificativă a calității sudurilor în toate modurile de funcționare, de la 20A la 200A. Arcul se aprinde foarte ușor și plăcut, electrozii de aproape toate tipurile ard constant. La sudarea oțelurilor inoxidabile, calitatea unei suduri realizate cu electrod nu este inferioară unei suduri realizate în argon!
Toate datele de înfășurare sunt similare cu modelele anterioare, doar într-un transformator de putere puteți înfășura înfășurarea primară de 17-18 spire folosind 2.0-2.12 PETV-2 sau PEV-2 fir. Acum nu are rost să creștem tensiunea de ieșire a transformatorului, 50-55V este suficient pentru o funcționare excelentă, dublatorul va face restul. Choke-ul rezonant are exact același design ca în circuitele anterioare, doar că are un spațiu nemagnetic crescut (selectat experimental, aproximativ 0,6 - 0,8 mm).

Dragi cititori, vă sunt prezentate atenției mai multe scheme, dar de fapt aceasta este aceeași centrală electrică cu diferite completări și îmbunătățiri. Toate circuitele au fost testate de mai multe ori și au demonstrat fiabilitate ridicată, nepretențiune și rezultate excelente atunci când funcționează în diferite condiții climatice. Pentru a realiza o mașină de sudură, puteți lua oricare dintre diagramele de mai sus, puteți utiliza modificările propuse și puteți crea o mașină care să vă satisfacă pe deplin cerințele. Fără a schimba practic nimic, doar mărind sau micșorând decalajul din șocul rezonant, mărind sau micșorând radiatoarele de pe diodele de ieșire și tranzistoare, mărind sau micșorând puterea răcitorului, poți obține o serie întreagă de aparate de sudură cu un curent de ieșire maxim de la 100A la 250A și ciclu de lucru = 100 %. PV depinde doar de sistemul de răcire, iar cu cât ventilatoarele utilizate sunt mai puternice și cu cât suprafața radiatoarelor este mai mare, cu atât dispozitivul dumneavoastră poate funcționa mai mult în modul continuu la curent maxim! Dar o creștere a caloriferelor presupune o creștere a dimensiunii și greutății întregii structuri, așa că înainte de a începe să faci un aparat de sudură, trebuie să te așezi mereu și să te gândești în ce scop vei avea nevoie de el! După cum a arătat practica, nu este nimic foarte complicat în proiectarea unui invertor de sudură folosind o punte rezonantă. Utilizarea unui circuit rezonant în acest scop face posibilă evitarea 100% a problemelor asociate cu instalarea circuitelor de alimentare, iar la fabricarea unui dispozitiv de alimentare acasă, aceste probleme apar întotdeauna! Circuitul rezonant le rezolvă automat, păstrând și prelungind durata de viață a tranzistoarelor și diodelor de putere!

10. Aparat de sudura cu control de faza a curentului de iesire

Schema prezentată în Fig. 21 este cea mai atractivă din punctul meu de vedere. Testele au arătat fiabilitatea ridicată a unui astfel de convertor. Acest circuit profită din plin de convertorul rezonant, deoarece frecvența nu se schimbă, comutatoarele de alimentare sunt întotdeauna oprite la curent zero, iar acesta este un punct important din punctul de vedere al controlabilității comutatoarelor. Curentul este reglat prin modificarea duratei impulsurilor de control. Această soluție de circuit vă permite să schimbați curentul de ieșire practic de la 0 la valoarea maximă (200A). Scara de ajustare este complet liniară! Modificarea duratei impulsurilor de control se realizează prin aplicarea unei tensiuni variabile în intervalul 3-4V la al 8-lea picior al microcircuitului Uc3825. Schimbarea tensiunii pe acest picior de la 4V la 3V oferă o schimbare lină a duratei ciclului de la 50% la 0%! Reglarea curentului în acest fel vă permite să evitați un fenomen atât de neplăcut precum coincidența rezonanței cu modul de scurtcircuit, care este posibil cu reglarea frecvenței. Prin urmare, un alt mod posibil de suprasarcină este eliminat! Ca rezultat, puteți elimina complet circuitul de protecție a curentului, ajustând o dată curentul maxim de ieșire cu golul din șocul rezonant. Dispozitivul este configurat exact ca toate modelele anterioare. Singurul lucru care trebuie făcut este să setați durata maximă a ciclului înainte de a începe configurarea, setând tensiunea la 4V pe piciorul 8; dacă acest lucru nu se face, rezonanța va fi deplasată, iar la putere maximă punctul de comutare al este posibil ca cheile să nu coincidă cu curentul zero. Cu abateri mari, acest lucru poate duce la supraîncărcarea dinamică a tranzistoarelor de putere, supraîncălzirea și defecțiunea acestora. Utilizarea unui dublator de tensiune la ieșire face posibilă reducerea sarcinii asupra miezului prin creșterea numărului de spire ale înfășurării primare la 20. Tensiunea de ieșire XX este de 46,5 V, respectiv, după dublatorul 93 V, care îndeplinește toate standardele de siguranță pentru sursele de sudare cu invertor! Scăderea tensiunii de ieșire a unității de putere permite utilizarea diodelor de ieșire cu tensiune mai mică (mai ieftine). Puteți pune în siguranță 150EBU02 sau BYV255V200. Mai jos sunt datele de cablare ale invertorului meu de sudare Cel mai recent model.
Tr.1 Sârmă PEV-2, diametru 1,81 mm, număr de spire -20. Infasurarea secundara este 3+3, 16mm kV, infasurata in 4 fire cu diametrul de 2,24. Designul este similar cu cele anterioare. Core E65, nr. 87 de la EPKOS. Analogul nostru aproximativ este 20x28, 2200NMS. Un nucleu!
Dr.1 10 spire, PETV-2 cu diametrul de 2,24 mm. Miez 20x28 2000NM. Distanța este de 0,6-0,8 mm. Inductanță 66 µH pentru curent maxim în arc 180-200A. Dr.3 12 spire de fir de instalare, sectiune 1 mm kV, inel 28x16x9, fara gol, 2000NM1
Cu acești parametri, frecvența de rezonanță este de aproximativ 35 kHz. După cum se poate vedea din diagramă, nu există protecție de curent, nu există bobine de ieșire, nu există condensatori de ieșire. Transformatorul de putere și șocul de rezonanță sunt înfășurate pe miezuri simple de tip Ш20х28. Toate acestea au făcut posibilă reducerea greutății și eliberarea volumului în interiorul carcasei și, ca rezultat, ușurarea regimului de temperatură al întregului dispozitiv și creșterea calmă a curentului în arc până la 200A!

Lista literaturii utile.

1. „Radio” nr. 9, 1990
2. „Microcircuite pentru comutarea surselor de alimentare și aplicarea acestora”, 2001. Editura „DODEKA”.
3. „Electronica de putere”, B.Yu. Semenov, Moscova 2001
4. „Comutatoare semiconductoare de putere”, P.A. Voronin, „DODEKA” 2001
5. Catalogul aparatelor semiautomate de la NTE.
5. Materiale de referință din IR.
6. TOE, L.R. Neumann și P.L. Kalantarov, partea 2.
7. Sudarea și tăierea metalelor. D.L. Glizmanenko.
8. „Microcircuite pentru surse de alimentare liniare și aplicarea acestora”, 2001. Editura „DODEKA”.
9. „Teoria și calculul transformatoarelor IVE”. Hnikov A.V. Moscova 2004

Invertor de sudură de casă lângă sursa de alimentare a computerului:

Pagina a fost pregătită pe baza cărții „Invertor de sudură - este simplu” de V.Yu. Negulyaev

Pentru constructii si reparatii, pentru a crea structuri metalice solide, durabile, suntem obisnuiti sa folosim un aparat de sudura. Nu toată lumea este capabilă să lucreze cu acest tip de echipamente electrice din cauza lipsei de cunoștințe cu privire la modul de operare a unui aparat de sudură (invertor, redresor, transformator etc.). Acest articol discută clasificarea celor mai frecvente utilizări ale echipamentelor de sudură atât în ​​viața de zi cu zi, cât și în munca profesională.

Invertor

Invertorul este un dispozitiv de curent continuu. Tensiunea de alimentare la intrare este redresată și apoi convertită în Tensiune AC, care este alimentat la transformator. Deoarece frecvența tensiunii este mare, aproximativ 20-45 kHz, apoi devine posibilă utilizarea unui transformator de dimensiuni și greutate reduse. Invertoarele se disting prin greutatea redusă (de la 3 kg), dimensiunile și dependența redusă de tensiunea de intrare.

Principalul avantaj al invertorului este mobilitatea acestuia, care permite utilizarea invertorului pentru lucrări de instalare, atât în ​​condiții staționare, cât și în câmp. La utilizarea lor, pierderile de energie electrică sunt reduse de zeci de ori, iar eficiența este de 85-90%.

În comparație cu aparatele de sudură care funcționează la o frecvență a tensiunii de rețea de 50 Hz, invertorul este capabil să utilizeze curent de înaltă frecvență (câteva zeci de kiloherți).

Pentru a îmbunătăți calitatea și confortul lucrărilor de sudare, invertoare echipat cu circuite de stabilizare, îmbunătățire a aprinderii arcului și protecție împotriva tensiunii de alimentare foarte scăzute sau ridicate. Invertoarele au de obicei mai multe tensiune înaltă inactiv 85-90V.

După cum știe deja toată lumea, o mașină de sudură nu poate doar găti, ci și tăia metalul. Acolo unde un polizor unghiular (polizor) nu este suficient, un invertor poate face față cu ușurință. Chiar și cel mai neexperimentat utilizator poate opera un invertor, dar nu toată lumea se poate ocupa de un transformator. Prin urmare, cineva care învață să lucreze cu un invertor nu va putea întotdeauna să lucreze cu un transformator, dar efectul opus este destul de posibil și real.

Un invertor ideal este un invertor care are o undă sinusoidală la ieșire; astfel de invertoare sunt importante pentru telecomunicații, instrumente de măsură și echipamente medicale.

În practică și în viața de zi cu zi, invertoarele cu o sinusoidă aproximativă au găsit o utilizare pe scară largă. Acestea. Sinusoidul capătă o formă mai trapezoidală. Invertoarele cu o undă sinusoidală ideală sunt de câteva ori mai scumpe în comparație cu o undă sinusoidală aproximativă.

Nu există astfel de instrumente sau dispozitive care să nu aibă dezavantaje. Invertorul are și unele dezavantaje. Criteriul principal este costul ridicat. Costul ridicat se datorează compactității și mobilității dispozitivului, ușurinței de utilizare și prezenței unui număr mare de componente electronice. Dacă recurgem la teoria probabilității, atunci prezența unui număr mare de componente electronice implică o defecțiune mai rapidă a dispozitivului decât transformatoarele și redresoarele simple. Dar dacă monitorizați corect dispozitivul, atunci nu se va întâmpla nimic de genul acesta. Invertoarelor le este foarte frică de umiditate și praf. Deoarece un cooler (uneori mai multe) este montat în carcasă pentru răcire; acesta poate atrage atât praful, cât și umezeala. Praful de metal este deosebit de periculos; dacă ajunge pe părțile conductoare, invertorul se poate arde. Prin urmare, lucrul cu o polizor unghiular lângă un invertor este extrem de periculos.

Masina de sudat cu transformator AC

Mașinile de sudat cu transformator sunt simple în design, fiabile și ieftine. Mașinile de sudat de acest tip sunt nepretențioase și sunt proiectate pentru sudarea cap la cap și suprapunerea metalelor feroase. Acest tip de dispozitiv este unul dintre cele mai comune. Învelișul electrodului utilizat este destinat să protejeze bazinul de sudură. Aici se folosesc electrozi de topire cu acoperire cu rutil sau fluorură de calciu.

Curentul alternativ care intră în înfășurarea primară determină magnetizarea miezului. Trecând prin înfășurarea secundară, fluxul magnetic al miezului induce în acesta un curent alternativ la o tensiune mai mică decât curentul care intră în înfășurarea primară. Cu cât este mai mare numărul de spire pe înfășurarea secundară, cu atât este mai mare tensiunea și invers.

Principalele caracteristici ale dispozitivelor transformatoare:

• tensiune de alimentare, aceste dispozitive sunt sensibile la modificările tensiunii de alimentare. Când tensiunea scade, caracteristicile de ieșire se deteriorează semnificativ. Tensiune de alimentare 220V, 220/380V monofazat sau 220/380 trifazat;
• tensiune în circuit deschis, tensiunea la ieșirea transformatorului fără sarcină.
• Cu cât tensiunea în circuit deschis este mai mare, cu atât arcul se aprinde mai ușor și cu atât este mai stabil în funcționare. Funcționarea normală depinde de tipul de electrod utilizat și de tensiunea în circuit deschis. Pentru tipuri diferite electrozii necesită tensiuni diferite de circuit deschis pentru funcționarea normală;
• Curentul de sudare poate fi reglat treptat sau fără probleme. Cu cât valoarea curentului este mai mare, cu atât diametrul electrodului poate fi utilizat mai mare. Practic, este nevoie de 30 - 40A pentru fiecare milimetru de diametrul electrodului;
• Gama de diametre ale electrodului variază de la 1,5 mm. Gama posibilă a electrodului utilizat depinde nu numai de valoarea maximă a curentului, ci și de caracteristicile curent-tensiune ale dispozitivului.

Eficiența transformatoarelor de sudare este scăzută - transformatoarele care depășesc bariera de eficiență de 80% sunt rareori găsite. Când se efectuează lucrări de sudare cu o mașină de transformare, este dificil să se realizeze suduri de înaltă calitate. În orice caz, toate dezavantajele transformatoarelor de sudură sunt compensate de costul redus și nepretenția lor.

Aparat de sudat cu transformator DC (redresoare)

Redresoarele de sudare sunt foarte asemănătoare ca design și caracteristici de proiectare la dispozitivele anterioare. Curentul alternativ este redresat, dar se pierde o oarecare putere. Designul acestui tip de dispozitiv este mai complex, mai greu și mai scump. Dar atunci când lucrați cu curent continuu, lucrul se simte mai confortabil și arcul este mai stabil. Pe lângă sudarea metalelor feroase, este posibil să se lucreze cu oțel inoxidabil și metale neferoase folosind anumite tipuri de electrozi. Curentul continuu are polaritate, așa că acest lucru trebuie luat în considerare la selectarea și conectarea electrozilor. În activitățile profesionale se folosesc adesea dispozitive de acest tip. Caracteristicile sunt similare cu dispozitivul anterior.

Prin ce se deosebesc transformatoarele DC de transformatoarele AC? Este mai ușor și mai convenabil să sudați cu o mașină de sudură DC; cusătura de sudură este mai uniformă și mai regulată. Arcul unui dispozitiv de curent alternativ are mici salturi, motiv pentru care cusătura este oarecum deformată, dar acest lucru nu este atât de important dacă îl folosiți în condiții casnice. Principiul de funcționare al redresorului se bazează pe capacitatea semiconductorilor de a trece curentul electric prin ei înșiși într-o singură direcție.

Dispozitivele transformatoare sunt nepretențioase în funcționare, în comparație cu un invertor. Invertorul necesită o întreținere mai atentă și este foarte sensibil la schimbările de tensiune. Dispozitivele DC au un arc mai puternic; o rețea de curent alternativ de uz casnic nu este potrivită pentru astfel de dispozitive. Prin urmare, dispozitivul are un redresor care convertește curentul în curent continuu.

Aparat de sudura semiautomat in mediu de gaz inert sau activ

Mașinile de sudură semi-automate sunt mai complexe ca design și mai scumpe. Dar se remarcă prin performanță și ușurință în utilizare. Dispozitivele de acest tip sunt utilizate pe scară largă în industria auto și în reparațiile auto în general. Aparatul de sudura semi-automat este proiectat pentru sudarea fierului, otelului, inoxului, aluminiului, fonta.

Instrumentul de lucru aici este o lanternă prin care este alimentat firul. Sârmă pentru mașini semiautomate - se utilizează oțel inoxidabil, oțel, flux și aluminiu.

Utilizarea sârmei placate cu cupru este mai bună.

Furnizarea cu gaz de protecție a obiectului de sudură vă permite să înlocuiți oxigenul, împiedicând oxigenul să oxideze sudura.

O mașină de sudură semi-automată constă dintr-un transformator cu o caracteristică curent-tensiune în scădere abruptă, un redresor, un antrenament de sârmă și un furtun cu o lanternă. Sudarea se realizează folosind sârmă, de obicei de 0,6 - 1,2 mm grosime, din diferite metale în mediu gazos protector. Curentul de ieșire este de obicei reglat treptat, mai rar fără probleme. În plus, avansul firului este de asemenea reglabil. Modul de funcționare este setat printr-o combinație a acestor doi parametri. Cu rare excepții, viteza firului este reglabilă. Combinația acestor doi parametri stabilește modurile de funcționare.

Principalele caracteristici tehnice:

• tensiune de alimentare 220 sau 380V, monofazat sau trifazat;
• tensiunea în circuit deschis este de aproximativ 35-37V;
• intervalul de reglare a curentului, cu cât curentul este mai mare, cu atât viteza de funcționare este mai mare, capacitatea de a utiliza sârmă cu diametru mai mare. Cu un curent mai mare de 165A, este posibil să se efectueze sudură în puncte fără preforare;
• Diametrul firului folosit este de obicei de 0,6 - 0,8 mm. Materialul firului este selectat în funcție de materialul pe care îl veți suda.

Pentru dispozitivele care funcționează atât cu gaz, cât și fără gaz, este necesar să comutați polaritatea arzătorului. La sudarea diferitelor metale se folosesc gaze diferite. Cilindrul este conectat la dispozitiv printr-un reductor cu regulator (de preferință cu un manometru). Puteți folosi cilindri industriali sau nereîncărcabile de marcă specială. Diferite moduri de sudare necesită cantități diferite de gaz de protecție furnizate bazinului de sudură.

La sudarea aluminiului, este necesar să se țină cont de faptul că aluminiul are o conductivitate termică ridicată, prin urmare nu se recomandă creșterea vitezei de sudare - aceasta va reduce adâncimea de penetrare. Este imposibil să verificați vizual rezultatul sudurii de proastă calitate, deci este mai bine să verificați lucrul cu kerosen. Dacă după sudare suprafața tratată nu permite trecerea kerosenului, atunci lucrarea a fost făcută eficient.

Electrozi de sudare și sârmă

Alegerea electrozilor trebuie să fie conștientă; calitatea cusăturii în sine depinde de alegere. Ca multe produse alimentare, de exemplu, electrozii au o dată de expirare. Prin urmare, electrozii trebuie să fie în condițiile potrivite.

Electrozii de sudare sunt împărțiți în:

• topire (tije metalice acoperite, plăci, fire, tije);
• neconsumabile (tungsten și tije de carbon);
• electrozi pentru sudarea prin rezistență.

Diferența dintre electrozii consumabili și neconsumabili este că electrozii neconsumabile sunt fabricați dintr-un material super-refractar (wolfram sau grafit) și, prin urmare, topesc materialul de umplutură (sârmă). Electrozii consumabili au dobândit principiul invers de funcționare, care nu implică utilizarea materialului de umplutură. Electrodul în sine, topindu-se, îndeplinește această funcție; baza lor este sârma de sudare.

Electrozii pot diferi în funcție de polaritate, acoperire, tip de curent și material. Cel mai des sunt utilizați electrozii cu acoperiri de bază și rutil. Utilizarea unui electrod cu un strat de bază face cusătura durabilă și bine protejată de oxidare. Pentru funcționarea normală cu astfel de electrozi, este necesară cel puțin o tensiune în circuit deschis de 60-70V.

Pentru a utiliza un electrod cu un strat de rutil, este necesar mai puțin curent decât pentru electrozii cu un strat de bază. Prin urmare, puteți folosi o mașină de sudură mai puțin puternică și, pe baza puterii mașinii, putem spune că este mai puțin ieftină. Electrozii acoperiți cu celuloză necesită un aparat foarte scump și sunt adesea folosiți pentru sudarea țevilor. Pentru majoritatea lucrărilor care implică oțel cu conținut scăzut de carbon, electrozii rutil sunt cei mai preferați. Când lucrați cu structuri critice, este mai bine să folosiți electrozi cu un strat de bază.

Este deosebit de dificil să lovești un arc atunci când utilizatorul nu are experiență. Prin urmare, trebuie să selectați cu atenție dispozitivul, iar electrozii utilizați trebuie să respecte standardele. Dacă vorbim despre invertoare, acestea asigură în mod independent stabilitatea curentului de ieșire atunci când tensiunea de alimentare a rețelei se modifică. Dacă vă amintiți, s-a afirmat anterior că invertoarele sunt cele mai avansate aparate de sudură. Nu fi surprins că, după ce ai cumpărat un aparat de sudură, nu poți suda nimic corect. Da, electrozii pot fi buni și de înaltă calitate, dar din lipsă de experiență ai putea alege un dispozitiv care nu corespunde acestor electrozi. Prin urmare, este necesar să se selecteze electrozi cu un diametru mai mic, deoarece Curentul de sudare poate fi mai mic la mașina dvs. și aici această mașină nu poate face față unor tipuri mai groase de electrozi.

În ceea ce privește mașinile de sudură semi-automate, aici este adesea folosită sârmă de oțel placată cu cupru. Dar cu o mașină semiautomată puteți suda atât oțel inoxidabil, cât și aluminiu, dar pentru astfel de scopuri aveți nevoie de sârmă și gaz adecvat.

Ponderea gazului argon este de 100% pentru sudarea aluminiului, pentru sudarea oțelului este un amestec gazos de argon (80%) și dioxid de carbon, pentru fier este dioxid de carbon.

În plus, cu unele dispozitive este posibil să utilizați sârmă cu miez de flux; aici puteți face fără gaz de protecție.

Ce aparat de sudura sa alegi?

Alegerea mașinii de sudură depinde de materialul sudat cu care veți lucra cel mai adesea. Rețineți că cu cât tensiunea și curentul de ieșire sunt mai mari, cu atât aparatul de sudură are mai multe capacități; puteți suda metale mai groase. Dar nu vă amăgiți că, după ce ați cumpărat un dispozitiv cu o putere de curent foarte mare, sunteți supus tuturor grosimilor de materiale. Cu cât curentul este mai mare, cu atât ciclul de funcționare este mai scurt, cu atât termostatul va funcționa mai repede. În acest caz, asigurați-vă că citiți instrucțiunile și acordați atenție timpului de funcționare continuă (ciclu de funcționare).

Alegerea dispozitivului ar trebui să fie cu o rezervă de curent de aproximativ 15-30%, pentru o muncă mai încrezătoare și confortabilă. Ce se întâmplă dacă trebuie să gătești cu electrozi de 3,25 mm cu un curent de 160~180A? După ce ați împrumutat un aparat de sudură de la un vecin, vă dați seama că ați calculat ușor greșit caracteristicile mașinii.

Desigur, puteți suda cu electrozi de 4mm și un curent de 150-160A, dar sudura nu va fi de înaltă calitate. Iar pentru acest tip de electrozi, curentul de sudare ar trebui să fie de aproximativ 180-200A.

Ce ar trebui să țineți cont atunci când alegeți un aparat de sudură? Un aparat de sudat greu nu este cel mai puternic argument pentru a lua o decizie. Există multe dispozitive moderne dimensiune mai mică, sunt capabile să efectueze aceeași cantitate de muncă ca transformatoarele voluminoase.

Din ce rețea va fi alimentat dispozitivul? Cel mai adesea în producție este 380V, în viața de zi cu zi - 220V. Este de remarcat imediat că, dacă tensiunea din rețea fluctuează, atunci este mai bine să alegeți un invertor de sudură, deoarece celălalt aparat de sudură se va arde.

Ce metal va fi sudat? Pentru metale neferoase și fontă este necesar un redresor sau generator de sudură, deoarece... Aici este necesar un curent continuu. Pentru a lucra cu metal subțire al caroseriei unei mașini, este mai bine să utilizați o mașină semi-automată.

Atunci când alegeți o mașină de sudură, trebuie acordată o atenție deosebită timpului de funcționare (ciclu de lucru) - raportul dintre funcționarea continuă și timpul de odihnă. Pentru statistică, în țările CSI standardul este de 5 minute, în Europa – 10 minute. Dacă procentul este de 40%, atunci calculăm ciclul de lucru după cum urmează: luați standardul de 5 minute, care este 100%. Pentru cazul nostru, ciclu de lucru 40%, apoi 5 minute * 0,4 (40%) = 2 minute de lucru continuu și 3 minute de odihnă. Pentru tarile europene acelasi 40%: 10*0,4=4 minute de munca continua si 6 minute de odihna.

Nu greși, fă alegerea corectă!