Схема сварочный полуавтомат с тиристорным управлением. Сварочный полуавтомат своими руками. Из инвертора для ручной сварки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Трансформатор Т1 используется для питания электронной схемы пуска сварочного трансформатора.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

При наладке следует соблюдать технику безопасности.

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

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

Список радиоэлементов

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

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

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

Внешний вид сварочного полуавтомата

Вообще

Вид спереди

Вид сзади

Вид слева

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

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

Схема и детали сварочника

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

Вид на монтаж

Плата управления

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Мотаем сварочный трансформатор

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

Стеклоткань - на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается

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

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

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

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

Будем мотать дроссель

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

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

Корпус и механика

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

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

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

Сварочный полуавтомат своими руками изготавливается из подручных средств. Сварочный полуавтомат можно использовать для ремонта автотранспорта, сооружения каркаса теплицы, изготовления металлических изделий.

Сварочный полуавтомат применяется в разных сферах: в строительстве, в машиностроении, при изготовлении металлоконструкций и в монтажных работах.

Правила выбора

Предварительно рекомендуется выбрать пистолет и баллон с углекислым газом. При желании применяется защитный газ. Специалисты рекомендуют продумать особенности функционирования механизма, подающего проволоку. Прежде чем решить, как сделать сварочный полуавтомат, следует выяснить его составные части. Пистолет и баллон — необходимые элементы сварочного аппарата. Специалисты советуют внимательно подходить к выбору газового баллона. Изначально можно использовать углекислотный огнетушитель, но подобная замена недолговечна.

С помощью пистолета сматывающаяся с катушки проволока подается к сварочной зоне. К этому устройству присоединен шланг, который подает газ. К соплу пистолета вещество подается с помощью электромагнитного клапана, срабатывающего при замыкании проволоки, соприкасающейся с поверхностью пистолета.

Пистолет для самодельного сварочного аппарата выбирают с учетом личных предпочтений. Эксперты не рекомендуют приобретать дешевые устройства, в которых установлен некачественный газовый шланг. Сварочные полуавтоматы могут быть оснащены системой с газом СО2. В работе этого оборудования применение газа необходимо, чтобы получать высококачественные швы. В область сварки подается углекислый газ, который защищает ее от воздействия азота и кислорода. В швах, выполненных аппаратом с газом, содержится мало шлака.

Газовую сварку можно заменить порошковой проволокой. Преимущества этой системы заключаются в отсутствии необходимости использования газа и скорости рабочего процесса, но качество швов низкое. Газовая защита необходима, если к изделиям предъявляются высокие требования.

Аппарат, который подает проволоку, можно собрать с помощью двигателя стеклоочистителя в автомобилях. На вал надевают ролик. Предотвратить ее скольжение по ведущему ролику можно, если дополнительно конструкцию поджать прочно закрепленным сателитным роликом.

Сварка, для которой используют сварочные полуавтоматы, требует применения выпрямителя. Его выбирают в зависимости от способа намотки соответствующего трансформатора. Изготовление сварочного аппарата с 2-мя обмотками потребует использования 2-х диодов «ДЛ161-200». Мостовая схема выпрямителя потребует 4-х диодов. Сгладить пульсации напряжения помогает конденсатор (30000х63В).

В цепи постоянного тока, чтобы усилить стабильность горения дуги после выпрямительных диодов, необходимо установить намотанный на трансформаторный сердечник примерно 20-ю витками провода дроссель. Сечение сердечника — 35х35 мм. Диаметр провода должен быть не меньше того, который используется для вторичной обмотки в трансформаторе. Питание электродвигателя, который используется в механизме, подающем проволоку, происходит от блока питания, в котором сила тока равняется 5 А, а выходное напряжение достигает 12-15 В.

Сварочные полуавтоматы дополнительно оснащаются:

электромагнитным пуском для включения;
электроклапаном для газа;
рукавом для подачи проволоки.

Дополнительные работы

Полуавтоматы, своими руками сделанные, могут быть качественными и надежными, если будут продуманы все нюансы. Регулировать скорость подачи проволоки в процессе работы сварочного аппарата можно с помощью переменного резистора. Клапан подачи газа будет открываться синхронно с включением трансформатора аппарата после нажатия на кнопку «Пуск».

Схема, по которой будет изготовлен полуавтомат своими руками, может быть изменена с учетом имеющихся в наличии деталей.

В блоке выпрямители расположены:

дроссель;
мостовой выпрямитель (200 А);
электролитический конденсатор, емкость которого 22000 мкФ и более (63 В).

Дроссель необходим для фильтрации переменной составляющей устройства. При использовании трансформатора «ТС — 270» достаточно 60-ти витков обмотки. К одному концу дросселя сварочного аппарата необходимо подключить «+» выпрямителя, а к другому концу «+» конденсатора и кабель, который будет подавать «+» выпрямителя, которым оснащен сварочный полуавтомат, на проволоку. Пистолет с помощью провода должен быть подключен к одному из контактов клапана. Минус выпрямителя и 2-ой контакт клапана требуется подключить к изделию.

Смастерить сварочный полуавтомат самостоятельно без лишних затрат можно, используя электроклапан от автомобиля «Жигули». С помощью нажатия на кнопку мастер сможет включать МПП, провод будет подаваться к головке пистолета, замыкая цепь электроклапана, который отвечает за подачу газа. Питание клапана, подающего вещество, и двигателя МПП выполняется с помощью дополнительного трансформатора (200 В). Рекомендуется закрыть доступ к «начинке» аппарата, чтобы сварочные работы были безопасными.

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

Для сборки агрегата понадобятся следующие элементы:

инверторный сварочный аппарат;
горелка, а также специальный гибкий шланг, внутри которого проходят газопровод, направляющая для проволоки, силовой кабель и электрический управляющий кабель;
механизм для равномерной автоматической подачи проволоки;
модуль управления, а также контролер скорости двигателя (ШИМ-контроллер);
баллон с защитным газом (углекислотой);
электромагнитный клапан для отсекания газа;
катушка с электродной проволокой.

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

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

Механизм подачи электродной проволоки

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Схема управления механикой

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

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

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

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

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

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

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

Изменение ВАХ инвертора

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Конструкция сварочного полуавтомата

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

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

Вернуться к оглавлению

Подающий механизм сварочного полуавтомата

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

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

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

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

Вернуться к оглавлению

Конструкция подающего механизма

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

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

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

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

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

Вернуться к оглавлению

Устройство контроля подачи сварочной проволоки

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

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

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

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

Вернуться к оглавлению

Тонкости создания трансформаторного блока и настройка инвертора

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

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

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

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

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

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