Устройство сварочного полуавтомата – принцип работы, виды, как выбрать лучший

устройство, принцип работы, схема сборки и регулировка

В настоящее время многие владельцы машин или те, у кого есть частный дом, сталкиваются с проблемой небольшого ремонта. В этом случае помогает сварочный полуавтомат — устройство для сварки различных видов сталей. С его помощью легко починить деталь машины, изготовить необходимую металлическую конструкцию. Скорость работы напрямую зависит от подающего механизма для полуавтомата. Его несложно изготовить самостоятельно.

Общие сведения

Сварочный полуавтомат — это прибор, предназначенный для соединения металлов методом электродуговой сварки. Отличие от классического сварочного аппарата в том, что вместо привычных вольфрамовых электродов применяется плавящаяся проволока. Она намотана на специальную бобину и по мере выполнения рабочего процесса автоматически разматывается. Так же при такой сварке используют электроды Э42.

Таким образом, происходит постоянная подача электрода в сварочную ванную. Саму сварку вручную проводит сварщик, который может регулировать скорость размотки катушки с проволокой.

Полуавтоматические устройства разделяются в зависимости от степени защиты сварочной зоны, а именно:

• Приборы, предназначенные для сварки с флюсом. В этом случае флюс входит как добавка в саму проволоку. Это достаточно дорогой способ и в самодельных устройствах используется редко.
• Аппараты, использующие газовую среду. Самый популярный и массовый способ среди сварщиков.
• Полуавтоматы, работающие со специальной порошковой проволокой. Этот вариант обычно используется совместно с газовой защитой.

Лучше всего полуавтомат раскрывает свои преимущества, когда нужно аккуратно, красиво и точно соединить стальные тонкие детали. Соединение будет надежным при самых разных марках стали, таких как легированные, низкоуглеродистые, нержавеющие.

Принцип работы

Самым распространенным видом сварочного прибора являются устройства, работающие в защитной газовой среде. Устройство сварочных полуавтоматов этого типа принципиально одинаково.

Основными узлами являются:

• Источник питания. Разные модели рассчитаны на разное напряжение. Оно может быть как однофазным, так и трехфазным. С помощью переключателя можно переходить с 380 вольт на привычные 220 вольт, что позволяет использовать агрегаты не только на производстве, но и в обычных бытовых условиях. Ток передаётся или через самодельный трансформатор, или через инвертор. Инвертор понижает напряжение и повышает силу тока.
• Электродная горелка вместе с трубкой для подвода газа.
• Баллон с газом для защиты зоны плавления.
• Специальный механизм движения проволоки.
• Блок управления и настройки.

Подача проволоки бывает в основном двух типов: толкающего или тянущего. Иногда применяются оба способа одновременно.

В моделях с толкающим механизмом проволока для сварки движется внутри направляющей трубки, когда специальный узел толкает наружу. В случае если применяется тянущий тип, то узел подачи расположен в глубине горелки и вытаскивает на себя электродную проволоку с бобины.

Принцип работы полуавтоматической сварки предусматривает управление и регулирование важнейших параметров: величину напряжения, силу тока и скорость разматывания катушек. Регулирование может быть переменным, с плавным изменением значений или ступенчатым. Некоторые устройства самостоятельно выбирают скорость подачи проволоки в зависимости от установленных сварочных значений.

Порядок действий при работе с аппаратом:

• Кнопкой «Пуск» включается источник питания.
• Выпускается на горелку защитный газ и подается напряжение.
• Узел подачи разматывает катушку.
• Между проволокой и поверхностью металла возникает электрическая дуга, и проволока начинает плавиться.
• Газ защищает зону плавления.
• Происходит сваривание металлических частей.

Сборка устройства

Если есть основные знания по базовым понятиям в электронике, при наличии некоторых инструментов и желания можно собрать сварочное полуавтоматическое устройство самостоятельно.

Для успешного проведения сварки важно, чтобы основные значения напряжения, силы тока и скорости движения электрода находились в оптимальном равновесии. Для этого нужен источник питания, имеющий стабильное вольт-амперное значение. Неизменяемое напряжение поддерживает постоянную длину дуги. Сварочный ток регулирует величину скорости движения проволоки и величину импульса, необходимого для розжига и поддержания ровного горения.

Конструирование трансформатора

Мощность трансформатора в сварочном устройстве зависит от величины сечения проволоки. Например, в стандартном варианте, при толщине проволоки до одного миллиметра, величина силы тока может составлять 160 ампер. Для получения такой величины необходим трансформатор с мощностью не менее трех киловатт. Сердечником трансформатора служит ферритовая металлическая конструкция кольцеобразной формы.

Сердечник должен иметь диаметр в 40 квадратных сантиметров. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ, у которого толщина около двух миллиметров. Провод вплотную наматывается на сердечник, и количество витков должно быть равно 220. Нужно следить за плотностью прилегания витков — свободного пространства не должно быть. После создания первого слоя создается еще один слой из бумажной или тканевой ленты, который закрепляется тесемкой.

На вторую часть наматывается вторичная обмотка. Для неё требуется медный провод с диаметром не менее 60 квадратных миллиметров. Наматывается 56 витков. Как и в первом случае, после этого создается второй защитный слой.

Полученный трансформатор с мощностью в три киловатта и силой тока до 200 ампер способен обеспечить правильную скорость движения гибкого электрода.

Механизм автоподачи

Проволокоподающий механизм, отвечающий за самостоятельную подачу электродной проволоки в ванную сварки, — один из самых ответственных узлов прибора. Механизм подачи проволоки для полуавтомата своими руками можно собрать из узла обычных дворников автомашины. Вполне подойдет стеклоочиститель от ГАЗ-69. Сварочная горелка соединена с протяжкой для полуавтомата. Своими руками чертежи делать уже не надо, они есть в свободном доступе:

Схема податчика включает в себя:

• Основание (1).
• Проволоку (7).
• Направляющий рукав (6).
• Ведущий ролик подачи и ведомый (2, 10).
• Ось ролика ведомого (14).
• Кронштейны (5, 12).
• Пружинку прижимную (11).
• Подшипник втулочный и стопор в виде гайки (3).
• Катушечный стержень (8).
• Планку прижимную (9).
• Штуцер дистанционный (16).
• Вал выходной редуктора (4).
• Обойму ролика ведомого (13).
• Шайбу (15).

Часть горелки связана одновременно с протяжным механизмом для полуавтомата, с узлом подачи защитного газа и блоком проводки электротока. Сама проволока пропускает электрический ток, а по шлангу подается газ. Проволока вставляется в один конец направляющей трубы с резьбой диаметром 4 миллиметра и протягивается через длинную трубку в направляющую сварочной горелки. В качестве направляющей можно использовать оболочку от спидометра автомобиля сечением 1,2 миллиметра.

Кнопка запуска на кронштейне прикрепляется к каналу внутри горелки, где подключается к кабелю. Там же монтируют трубку подвода газа. Горелка состоит из двух идентичных половинок, а провода и шланги собираются в один жгут и скрепляются специальными прищепками или металлическими полосками.

В конструкцию сварочной горелки входят:

• Кнопка запуска (7).
• Кронштейн (8).
• Направляющая (1).
• Защитная обшивка (13).
• Рукав для проволоки (2).
• Канал-основа (3).
• Инжекторная трубка (4).
• Газовый шланг (5).
• Провод (6).
• Винт стопора (9).
• Гайка из латуни (10).
• Шайбочка (11).
• Втулка с наконечником (12, 14).

Лентопротяжный механизм может быть организован с помощью электромотора с редуктором от автомобильных дворников. Например, от ГАЗ-69.

Перед началом обработки двигателя надо убедиться, что его вал вращается в одном направлении, а не «влево-вправо».

Необходимо выходной вал сточить до 25 миллиметров и нарезать на нём левую резьбу сечением в 5 миллиметров.

Впереди на роликах вырезают зубья шириной в 5 миллиметров и создают зубчатое соединение. Сзади на роликах делаются сечения шириной до 10 миллиметров для лучшего сцепления с проволокой. На ось, которая пересекает проволоку и втулку, насаживается один конец рамки ведомого ролика. Второй конец скрепляется с пружиной, которая зажимает электродную проволоку между роликами.

Весь узел подачи вместе с газовым клапаном, выключателем и резисторами располагают на текстолитовой плате. Она же закрывает щиток управления. Подающая бобина с проволокой устанавливается в 20 сантиметрах от узла подачи.

Во время подготовки к работе направляющие приближают к роликам и закрепляют при помощи гаек. Проволоку через направляющие протягивают в горелку. Наконечник прикручивают к горелке и надевают защитную обшивку, который закрепляется винтами. Газовый шланг соединяется с клапаном, и в редукторе создают давление около полутора атмосфер.

Электрическая схема протяжки

На скорость протягивания проволоки влияет не только механическая, но и электрическая часть устройства.

Электрическое управление происходит по такому сценарию. Когда включен переключатель SB1, то при замыкании кнопки SA1 начинает срабатывать реле K2. Его работа задействует реле К1 и К3. Один из контактов К1.1 отвечает за газовую подачу, при этом К1.2 соединяет цепь и включает подачу электрического тока к электродвигателю. Двигательный тормоз выключается через К1.3. Время обратных действий задается резистором R2, и через этот промежуток времени срабатывают контакты реле К3. Результатом этих действий является подача газа в горелку, но процесс сварки еще не начат.

Сварочный процесс начинается после того, как зарядится конденсатор С2 и выключится реле К3. Тогда электродвигатель запускается, срабатывает реле К5, начинается подача проволоки и сварка. О сварочной проволоке св08г2с можно узнать здесь.

Главным элементом узла управления, который отвечает за стабилизацию тока, является микроконтроллер. Параметры и возможность регулировки силы тока зависят от этого электрического элемента.

Когда размыкаются контакты кнопки SA1, в свою очередь, размыкается реле К2, тем самым выключая реле К1. Подача тока прекращается с помощью контакта К1.1, и тогда сварка прекращается.

Окончательный монтаж

Сначала в каркас монтируется преобразующий трансформатор с узлом управления. К трансформатору присоединяется сетевой кабель. Отдельным узлом собирается блок управления. Его блок при помощи кабеля подключается к трансформатору и горелке. Затем баллон с газом соединяется с горелкой.

Для изготовления и сборки нужен такой набор инструментов:

• Сварочный аппарат.
• Тиски с зубилами.
• Паяльник.
• Молоток.
• Плоскогубцы.
• Болгарка.
• Острый нож с линейкой.
• Комплект метчиков.
• Ножовка и дрель.

Правила безопасности

Сварочный полуавтомат замечательно подходит для выполнения ряда работ в домашних условиях. С его помощью даже новичок может получить чистый и красивый шов при сваривании различных материалов.

Чтобы работа была комфортной и производительной, нужно соблюдать ряд важных правил и особенно требования техники безопасности, а именно:

• К сварочному аппарату должен быть свободный доступ со всех сторон.
• Перед началом работ необходимо проверить заземление прибора и исправность всех соединений.
• Смотреть на световую дугу нужно через специальные средства защиты глаз.
• Сварочные работы в помещении нужно проводить при постоянном проветривании.
• Любые ремонтные работы надо проводить во время полного обесточивания устройства.

Соблюдение несложных правил сведет к минимуму риск травматизма, ожогов и обеспечит производительную сварку.

obrabotkametalla.info

схема самодельного аппарата из инвертора

Изготовить своими руками под силу любому человеку, который неплохо разбирается в электротехнике. Все, что понадобится в выполнении поставленной задачи – определенный комплект деталей и инструментов.

Давайте рассмотрим процесс создания подобного аппарата более подробно.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Суть работы данного агрегата сводится к следующему принципу: на выпрямитель подается ток, в результате чего появляется пульсирующее напряжение, сглаживающееся фильтром. В результате указанных процессов на выходе получается постоянный ток.

Затем, с помощью специальных транзисторов, постоянный ток обратно преобразуется в переменный. Однако его частота уже отличается от исходной, соответствующей сетевой. Обычно ее величина составляет двадцать герц и выше.

Напряжение в это же время становится меньшим и составляет 70-90 В, а сила тока возрастает вплоть до двухсот ампер.

Исходя из описанных выше параметров, становится ясно: самодельные сварочные полуавтоматы способны обеспечить такие же характеристики, как большая часть других аналогичных устройств.

С другой стороны подобные агрегаты не лишены и недостатков. В их конструкции предусмотрено наличие сложных электросхем, а значит ремонт данных приборов более сложен.

Полуавтомат для сварочных работ.

Если было принято решение сделать своими руками, тогда следует, в первую очередь, определиться с некоторыми его функциями. Например, существенным фактором будет наличие или отсутствие возможности работы в среде защитных газов.

Современные приборы располагают данной функцией и обеспечивают работу в режиме MMA. Конечно же, сваривание в отсутствии защитной атмосферы будет обладать более низким качеством.

Работа полуавтомата подразумевает под собой использование защитной атмосферы, в роли которой используется углекислый газ. Также понадобится сварочная проволока, автоматически подаваемая в область сварки.

Как видно, существенно сложнее инвертора. Зато первый является более универсальным и позволяет решать более широкий спектр задач. В связи со всем вышесказанным, переделка сварочного инвертора в полуавтомат весьма выгодная и актуальная затея.

Особенности изготовления сварочного полуавтомата

Чтобы понять, как сделать сварочный полуавтомат, необходимо иметь определенные познания в электротехнике. Иначе говоря, создание подобного устройства – задача не из легких. От мастера потребуется наличие определенных навыков и знаний.

Что потребуется?

Конечно же, изготовление любого прибора проще всего начинать, используя в качестве основы какое-либо другое устройство. В нашем случае самым простым вариантом будет создание полуавтомата на базе инвертора. Сделать последний также можно самостоятельно. Рекомендуется, чтобы мощность инвертора не была меньше 150 А.

Еще одним принципиальным моментом, необходимым в изготовлении надежного прибора, является пусковая схема сварочного полуавтомата.

К основным элементам, которые должны быть в наличии, следует отнести:

• трансформатор, способный выдать 150 А;
• механизм подачи проволоки;
• шланг подачи газа;
• бобина;
• плата управления.

Самым распространенным и простым вариантом размещения указанных узлов является расположение инвертора и механического блока управления в одном корпусе. Обычно лучшим исполнением будет их установка в корпус от персонального компьютера.

Важным является наличие питания в блоке ПК, что существенно облегчит процесс создания агрегата.

Подачу проволоки можно выполнить на основе механизма стеклоподъёмника, позаимствованному из автомобиля.

Схема полуавтомата

Схема электрическая и устройство полуавтомата.

Схема самодельного сварочного полуавтомата для изготовления прибора доступна на многих сайтах в виртуальном пространстве. Принципиально они мало чем отличаются друг от друга, поэтому вполне возможно рассмотреть общий случай.

Подача проволоки в место сварки производится с помощью небольшого электромотора. Выше уже говорилось о хорошем кандидате на эту роль – автомобильном стеклоподъемнике. Работу указанного узла необходимо контролировать. В этих целях используется ШИМ-регулятор.

Качество сварочной работы непосредственно зависит от правильности подачи проволоки. Она должна поступать равномерно и без перебоев.

Подачу газа также необходимо отрегулировать соответствующим образом. Лучшим вариантом будет, если газовый клапан откроется раньше на несколько секунд, чем начнет подаваться электрод.

Неправильная регулировка приведет к преждевременному оплавлению в атмосфере и вместо ванны гореть будет электрод. Естественно, данный случай полностью исключает возможность получения качественного и надежного шва.

Реализовать нужную задержку в подаче к месту сварки проволоки можно с помощью реле. Что касается клапана подачи, то его тоже можно позаимствовать у автомобиля, взяв воздушный клапан. Неплохим вариантом будет использование электроклапана от редуктора баллона.

Такая схема сварочного полуавтомата является принципиальной, так как в ней присутствуют все основные узлы прибора. Конечно же, есть и другие разновидности, отличающиеся некоторыми модификациями. Однако на принцип работы агрегата они нисколько не влияют.

Особенности подготовки трансформатора

Сварочный полуавтомат из инвертора требует главным образом его силовую часть. Следует понимать, трансформатор, используемый в данном агрегате, обычно берется из микроволновки, если речь идет о самодельном варианте.

В случае аппарата, купленного в магазине, в нем трансформатор обладает такими же характеристиками, так что никакой разницы от «происхождения» инвертора нет.

Изготовление инвертора, главным образом, сводится к переделыванию трансформатора из микроволновки. Именно он осуществляет главные функции в приборе.

Данное устройство является основным прибором, обеспечивающим питание сварочного процесса. Обычно в нем используется понижающий принцип действия. Это связано с тем, что напряжение сети слишком велико и его необходимо понизить до нужной величины.

Суть модификации указанного узла сводится к формированию нужного количества витков на первичной и вторичной обмотке. Дело в том, что в микроволновке трансформатор повышающий, а инвертору нужен понижающий.

Основы работы подобного узла основан на едином принципе. После подключения к сети по первичному контуру проходит переменный ток, создающий магнитный поток. В обмотках индуцируется ЭДС, зависящая от количества витков провода.

Проще говоря, если намотать на первичную обмотку сто витков, а на вторую – пять, то коэффициент трансформации в таком случае будет равен двадцати. В конечном итоге, после включения устройства в обычную домашнюю сеть, он на выходе будет выдавать одиннадцать вольт, то есть значение в двадцать раз меньшее, чем в сети.

Смысл переделки заключается в изменении количества витков на вторичной обмотке. В исходном состоянии их существенно большее, чем надо, то есть намотка сварочного трансформатора – неправильная.

Важно не спешить с изменением количества витков. Если сила тока будет слишком большой, то может произойти возгорание проволоки и деталь повредиться. Слабый ток сделает невозможным работу с устройством.

Схема горелки полуавтомата.

Оптимальное значение можно узнать только из расчетов. В первую очередь, нужно решить, какой будет величина напряжения на намотках, ток и другие характеристики. Применяя указанные данные осуществляется расчет намоток, сердечника, а также сечения проводов.

В расчёте учитывается большое количество параметров. Запутаться в этом нелегком деле может каждый, особенно если речь идет о человеке, давно не занимавшимся решением подобных задачек.

Помочь выполнить правильный расчет призваны онлайн-калькуляторы. Они доступны на многих сайтах и являются абсолютно бесплатными. Используя отмеченный сервис, вероятность ошибки сведется к минимуму, а время будет сэкономлено.

После изготовления , в первую очередь, в глаза бросается его маленький вес, особенно если сравнивать с трансформаторными аппаратами советского производства.

Что касается самого трансформатора, то он обычно берется из микроволновой печи. Именно в ней установлен правильный элемент с необходимым количеством витков на первичной намотке.

Популярность такие трансформаторы получили благодаря относительной доступности отмеченных бытовых приборов. На вторичном рынке найти подходящую печь не составит труда.

Главное преимущество в нашем случае – отсутствие необходимости в приобретении рабочего устройства. Интерес представляет только трансформатор, а значит, поломанная микроволновка – прекрасный вариант. Ее стоимость существенно ниже новой или работающей и, наверняка, будет по карману каждому.

Еще одним «источником» трансформатора являются телевизоры, а также лабораторные автотрансформаторы. Указанные изделия, возможно, труднее найти. Тем не менее не стоит забывать об этих вариантах.

Выбор корпуса

Согласно схеме самодельные сварочные аппараты имеют достаточное количество различных узлов. Конечно же, их всех необходимо правильным образом разместить в корпусе. Этот элемент не будет оказывать существенного влияния на работу устройства и его принципиальную схему. Тем не мене от его выбора зависит комфорт работы.

В качестве отмеченного элемента можно использовать короб, изготовленный из тонколистового металла. Все размеры при создании короба необходимо продумать заранее. Лучшим вариантов является предварительная разработка чертежа, на котором будет учтена возможность размещения всех элементов агрегата.

Устройство подачи проволоки.

После того, как будет сделан выбор в пользу одного из вариантов короба, в него устанавливается трансформатор, регулятор подачи проволоки сварочного полуавтомата и другие узлы согласно продуманной схеме.

Важным в создании короба является учет системы охлаждения. Она необходима для обеспечения стабильного . Именно эта составляющая прибора подвержена сильному нагреву.

Источником охлаждения выступают вентиляторы. Их лучше всего установить на боковых стенках корпуса. Не стоит экономить время на создании вентиляционных отверстий. Нагнетаемый воздух должен беспрепятственно удаляться наружу.

Еще одним вариантом является корпус от персонального компьютера. Преимуществом его применения является наличие всех необходимых вентиляционных отверстия, а также посадочных мест под вентиляторы. Так как там уже предусмотрена правильная система охлаждения, то это поможет существенно сэкономить время при проектировке.

Кроме того, приобрести корпус от ПК – не проблема. У многих мастеров он может уже даже есть в наличии и валяется где-то в гараже «без дела». Так почему бы не найти ему достойное применение?

Плата управления

Важной составляющей самодельного сварочного агрегата является плата управления.

Принципиальная схема сварочного полуавтомата.

Она включает в себя:

• задающий генератор;
• реле;
• обратную связь;
• защиту от температурных перегрузок.

Также, когда делаем аппарат, не следует забывать о функциональности. Ее можно повысить, добавив регулятор тока. Данный элемент можно сделать самостоятельно на схеме из транзисторов.

После завершения всех работ, описанных выше, плата управления соединяется с силовой частью устройства и его подключением к электрической сети. Проверяем работоспособность блока с помощью осциллографа путем его подсоединения к выходам.

Совмещение катушек

Итак, в корпус полуавтомата, сделанного , устанавливаются трансформаторы. После чего необходимо совместить их первичные и вторичные катушки.

Делается это следующим образом: первичные намотки соединяются параллельно, в то время как вторичные – последовательно.

В результате станет возможным получать на выходе большую силу тока, которой с лихвой хватит при выполнении практически любой работы в быту.

Система охлаждения

Немного ранее уже упоминалось о важности охлаждения инверторного сварочного полуавтомата. Данный узел подвержен наибольшему нагреву в процессе работы и именно он может определять то, как долго будет продолжаться сварка.

Лучшим решением является применение кулеров от персонального компьютера. Расположить их необходимо по обе стороны от инвертора, не забыв при этом о необходимости создания отверстий, для удаления теплых воздушных потоков.

Ремонт или доработка устройства скорости подачи электродной проволоки

Практически все сварочные полуавтоматы любого типа отличаются низкой надежностью механизма подачи проволоки. Именно данное место является наиболее уязвимым в их конструкции. Оно же приводит и к частым поломкам агрегата.

Выход из строя указанного узла может либо нарушить качество работы прибора, либо привести к более серьезным проблемам в его работе.

Особенности устройства полуавтоматического сварочника.

В первом случае можно обойтись банальной заменой проволоки. Однако драгоценное время все равно будет потрачено на зачистку контактной зоны насадки, из-за фиксации проволоки во время подачи.

Возникновение неисправностей, в первую очередь, свидетельствует о нарушении скорости подачи. Выходом из сложившейся ситуации будет доработка данного механизма.

Если же было принято решение сделать полуавтомат самостоятельно своими руками, то механизм подачи сварочной проволоки тоже может быть изготовлен собственноручно.

В указанных целях нам понадобятся два подшипника. Еще одной необходимой деталью является электрический двигатель небольших габаритов.

На вал электрического моторчика следует установить ролик. Радиус данной детали составляет около 12.5 миллиметров. Подшипники устанавливаются на металлических пластинах. Именно между пластинами и располагается электродвигатель.

Сбору указанного механизма следует осуществлять на текстолитовой плите толщиной около пяти миллиметров. На ней же устанавливается и бобина со сварочной проволокой.

В случае правильной сборки и отсутствия каких-либо ошибок, самодельный прибор прослужит достаточно долго.

Итог

Сварочный полуавтомат – устройство, которое должно быть в хозяйстве любого мастера. Данный прибор позволит решить большое количество работы, постоянно появляющейся на даче или в гараже. Тем не менее не стоит спешить покупать агрегат в специализированных магазинах, ведь подобное устройство можно изготовить самостоятельно из инвертора.

tutsvarka.ru

Самодельный полуавтомат сварочный своими руками: схема, как правильно использовать

Сварочный полуавтомат может быть самодельным, сделанным из инвертора. Сразу скажем, что смастерить сварочный полуавтомат из инвертора своими руками непросто, но не невозможно. Тому, кто задумал смастерить полуавтомат своими руками из инвертора, следует изучить принцип его работы, посмотреть при необходимости видео или фото, посвященные данной теме, подготовить необходимые комплектующие и оборудование.

Как инвертор переделать в полуавтомат

Для работы понадобится:

• Инверторный аппарат, который может сформировать сварочный ток в 150 А.
• Механизм, подающий для полуавтомата (сварочную проволоку).
• Горелка.
• Шланг, через который идет сварочная проволока.
• Шланг для подачи в зону сварки защитного газа.
• Катушка со сварочной проволокой (потребуются некоторые переделки).
• Электронный блок управления.

Схема сварочного полуавтомата

Особое внимание уделяется переделке подающего устройства, подающего в зону сварки проволоку, которая передвигается по гибкому шлангу. Для получения качественного аккуратного сварного шва скорость подачи проволоки по гибкому шлангу и скорость ее расплавления должны соответствовать.

При сварке полуавтоматом используется проволока разного диаметра и из разных материалов, поэтому должна быть возможность регулирования скорости ее подачи. Этим занимается подающий механизм.

Наиболее распространенные диаметры проволоки в нашем случае: 0,8; 1; 1,2 и 1,6 мм. Перед сваркой проволока наматывается на катушки, являющиеся приставками, закрепляемыми нехитрыми крепежными элементами. Проволока в процессе сварки подается автоматически, благодаря чему значительно сокращается время технологической операции и повышается эффективность.

Главный элемент электронной схемы блока управления — это микроконтроллер, отвечающий за стабилизацию и регулирование сварочного тока. От этого элемента зависят параметры тока и возможность регулирования их.

Переделываем инверторный трансформатор

Полуавтомат сварочный своими руками сделать можно путем переделки трансформатора инвертора. Для приведения характеристик инверторного трансформатора в соответствии с необходимыми, он обматывается медной полосой, обматывающейся термобумагой. Обыкновенный толстый провод для этих целей не используется, потому что он будет сильно нагреваться.

Вторичная обмотка тоже переделывается. Для этого нужно:

• Намотать обмотку из трех слоев жести, из которых каждый изолируется фторопластовой лентой.
• Концы обмоток спаять друг с другом для повышения проводимости токов.

В конструктивной схеме инвертора, используемого для включения в полуавтомат, должен быть предусмотрен вентилятор для охлаждения аппарата.

Настройка

При изготовлении полуавтомата из инвертора предварительно обесточьте оборудование. Для предотвращения перегрева устройства разместите его входной и выходной выпрямители, а также силовые ключи на радиаторах.

По выполнении вышеперечисленных процедур соедините силовую часть с блоком управления и подключите его к электросети. Когда загорится индикатор подключения к сети, подключите к выходам инвертора осциллограф. С помощью осциллографа найдите электрические импульсы в 40−50 кГц. Между формированием импульсов должно проходить 1,5 мкс, и регулируется это изменением величины напряжения, поступающего на вход.

Осциллограмма сварочного тока и напряжения: на обратной полярности — слева, на прямой полярности — справа

Проверьте, чтоб импульсы, которые отражаются на экране осциллографа, были прямоугольными, а фронт их составлял не больше 500 нс. Если проверяемые параметры такие как должны быть, подключите инвертор к электросети.

Ток, который поступает от выхода, должен быть не меньше 120А. Если эта величина меньше, вероятно, что в провода оборудования идет напряжение, не превышающее 100 В. В таком случае оборудование тестируется изменением силы тока (плюс постоянно контролируется напряжение на конденсаторе). Также постоянно контролируется температура внутри устройства.

После тестирования проверьте аппарат под нагрузкой: подключите к сварочным проводам реостат сопротивлением не менее 0,5 Ом. Он должен выдержать ток в 60 А. Сила тока, поступающего на сварочную горелку, контролируется амперметром. Если она не соответствует требуемому значению, величину сопротивления подбирают эмпирически.

Использование

После запуска аппарата индикатор инвертора должен высветить значение силы тока — 120 А. Если значение иное, что-то сделано неверно. На индикаторе могут высветиться восьмерки. Чаще всего это происходит из-за недостаточного напряжения в сварочных проводах. Лучше сразу определить причину этой неисправности и устранить ее. Если все правильно, индикатор корректно покажет силу тока, регулируемого специальными кнопками. Интервал регулировки тока, обеспечивающий инверторы, лежит в пределах 20−160 А.

Контроль правильности работы

Чтобы полуавтомат прослужил длительный срок, рекомендуется все время контролировать температурный режим работы инвертора. С целью контроля одновременно нажимаются две кнопки, а после температура самого горячего из радиаторов инвертора выведется на индикатор. Нормальная рабочая температура — не больше 75 ° C .

Если будет больше, кроме информации, которая выводится на индикатор, инвертор будет издавать прерывистый звук, что сразу должно насторожить. При этом (или при замыкании термодатчика) электронная схема автоматически уменьшит рабочий ток до 20А, а звуковой сигнал идти будет, пока оборудование не придет в норму. О неисправности оборудования может говорить и код ошибки (Err), который высвечивается на индикаторе инвертора.

Когда используется полуавтомат сварочный

Полуавтомат рекомендуется использовать, когда нужны точные аккуратные соединения стальных деталей. С помощью такого оборудования варят тонкий металл, что актуально, например, при ремонте кузовов автомобилей. Научиться работать с аппаратом помогут квалифицированные специалисты или обучающее видео.

tokar.guru

для работы, по толщине металла (видео)

Большое количество домовладельцев, которые приобрели сварочный полуавтомат, задумываются над вопросом о том, как настроить сварочный полуавтомат правильно. Не каждый человек знакомый с процессом сваривания металлов знает, как правильно проводится настройка сварочных полуавтоматов. Для того чтобы качественно провести настройку агрегата следует выполнить все рекомендации и требования, которые описаны в инструкции по эксплуатации.

Для качественной настройки агрегата необходимо придерживаться инструкцией по эксплуатации.

Особенности и функции сварочного полуавтомата

Сварочные полуавтоматы являются наиболее распространенными и наиболее популярными устройствами для осуществления сварочных операций.

Полуавтомат в процессе функционирования выдает сварочный ток большой плотности. Процесс проведения сваривания с использованием полуавтомата осуществляется значительно легче, так как подача электродной проволоки в зону проведения сварочных операций осуществляется автоматически. Основное отличие между сварочным полуавтоматом и автоматом заключается в том, что сварочный автомат осуществляет все процессы, связанные со свариванием металлов в автоматическом режиме, а человеку отведена роль контроллера процесса.

Устройство сварочного полуавтомата.

Для питания сварочного полуавтомата используется ток бытовой электрической сети с напряжением в 220 вольт. Основными компонентами полуавтоматического сварочного агрегата являются:

• механизм, обеспечивающий автоподачу электродной проволоки в зону проведения сваривания;
• источник электропитания;
• горелка.

Горелка устройства является одним из основных компонентов конструкции. Использование этого элемента конструкции позволяет осуществлять подачу защитного газа, флюса и специальной проволоки в зону проведения сварки.

Подающие проволоку механизмы могут быть нескольких типов:

• толкающие;
• тянущие;
• тянуще-толкающие.

Тянуще-толкающие устройства являются универсальными.

Современными производителями выпускаются различные варианты агрегатов, которые можно применять при выполнении операций. Такими агрегатами можно проводить дуговую сварку алюминия, стали и изделий из других металлов. Сварочные полуавтоматы являются популярным оборудованием, применяемым при проведении ремонтных операций с автотранспортом.

Вернуться к оглавлению

Разнообразие агрегатов, обеспечивающих осуществление процесса полуавтоматической сварки

Функции сварочного полуавтомата.

Классификация полуавтоматических сварочных агрегатов осуществляется в соответствии с имеющимися у них техническими характеристиками. В зависимости от того какой используется тип перемещения, какой тип защиты применяется для сварного шва и какая разновидность проволоки применяется в процессе работы, существует несколько различных классификаций агрегатов.

В зависимости от характера перемещения специалистами выделяются полуавтоматы стационарного типа и полуавтоматы переносные. В зависимости от типа защиты области сваривания специалисты выделяют три типа агрегатов. Современная промышленность выпускает оборудование обеспечивающее защиту сварочного шва при помощи инертного газа, флюса или при помощи применения порошковой проволоки.

В различных моделях оборудования могут использоваться разнообразные типы сварочной проволоки. Если имеется у агрегата возможность использования в работе проволоку из различных материалов, то такое оборудование носит название универсального сварочного аппарата. Помимо стальной проволоки в сварочных устройствах полуавтоматического действия может применяться также проволока, изготовленная из алюминия.

Вернуться к оглавлению

Преимущества и недостатки полуавтоматического сварочного агрегата

Подготовка к работе сварочного полуавтомата.

Как и каждое техническое устройство, полуавтоматические агрегаты для проведения сварных операций обладают целым рядом преимуществ и недостатков. К основным преимуществам и достоинствам этого типа приспособлений можно отнести следующие:

• при помощи оборудования можно работать с тонколистовой сталью, осуществляя сваривание элементов конструкции, толщина которых может составлять 0,5 мм;
• полуавтоматическое оборудование обладает низким порогом чувствительности к коррозионным процессам, ржавчине и иным загрязнениям или вредным процессам для основного металла заготовки;
• установки для осуществления процесса полуавтоматического сваривания имеют относительно невысокую стоимость, она значительно ниже, чем у оборудования другого типа;
• при помощи использования этих аппаратов можно проводить технические операции с металлическими изделиями, обладающими внешним покрытием.

Использование оборудования позволяет работать с оцинкованными деталями, не повреждая оцинкованного покрытия.

Настроечная таблица для сварочного полуавтомата.

Помимо приведенных достоинств и преимуществ, оборудование этого типа имеет и некоторые недостатки. Основным недостатком использования является возникновение эффекта разбрызгивания капель расплавленного металла при отсутствии защитной среды из инертного газа. Еще одним недостатком применения агрегата является высокая степень излучения, возникающая при формировании электрической дуги.

Несмотря на наличие недостатков, этот тип оборудования широко применяется в промышленности, автосервисе и домашнем хозяйстве. Чаще всего эта разновидность оборудования применяется при проведении сварных работ с черным металлом, нержавейкой и алюминием.

Вернуться к оглавлению

Основные этапы настройки оборудования

На начальном этапе настройка полуавтомата заключается в подборе силы сварочного тока с учетом толщины используемого в работе металла. Перед проведением настройки нужно хорошо изучить инструкцию по эксплуатации. Настройка оборудования должна проводиться в соответствии с настроечными таблицами, которые прилагаются к инструкции. При настройке оборудования следует учитывать тот факт, что сваривание металлов при низкой рабочей силе тока будет некачественным, а в некоторых случаях даже невозможным. Некоторые модели выпускаемых аппаратов имеют регулировки не силы рабочего тока, а его напряжения, что не влияет на принципы проведения настройки агрегата для нормальной работы. Принцип настройки должен отвечать одному правилу: чем толще свариваемый металл, тем выше должно быть используемое в процессе работы рабочее напряжение или сила рабочего тока.

После того, как проведена настройка силы тока или напряжения, проводится настраивание скорости подачи рабочей проволоки. Скорость подачи должна соответствовать табличным показателям. Для изменения скорости подачи рабочей проволоки можно использовать сменные шестерни, которые имеются в комплекте оборудования, поставляемого совместно со сварочным аппаратом. Имеются модели оборудования, оснащенные специальными коробками переключения скоростей подачи проволоки. Подача проволоки осуществляется по спецшлангу в мундштук. Включение подачи проволоки осуществляется путем переключения рычага.

Вернуться к оглавлению

Особенности, которые требуется соблюдать при проведении настройки аппарата

Режим сварки, который используется в процессе работы, зависит от большого количества факторов. Все эти факторы, влияющие на качество работы, должны учитываться при проведении подготовки оборудования к работе.

Если планируется в процессе проведения работ использование газа или смеси газов для создания защитной среды, то перед включением аппарата следует открыть вентиль подачи газовой смеси. Перед использованием газа на редукторе следует выставить рабочее давление, которое необходимо в процессе работы. Перед использованием газового баллона его следует проверить на целостность и исправность. Перед использованием требуется рассчитать оптимальный расход газа, так как за счет его подачи формируется защитная атмосфера вокруг области проведения сварочных работ. Перед работой следует выбирать тот защитный газ или смесь газов, которые максимально соответствуют металлу, входящему в состав заготовки. Перед тем как проводить работы, следует надежно зафиксировать газовый баллон, который используется в работе. В качестве защитной среды используются такие газы как гелий, аргон или углекислый газ.

В процессе работы не следует перегружать аппарат и непрерывно использовать его.

www.parnikiteplicy.ru

схемы самодельного устройства из инвертора

Среди начинающих и профессиональных сварщиков сварочный полуавтомат инверторного типа является наиболее популярным устройством. Для первых он обеспечивает легкость в приобретении навыков сварки, вторым дает производительность и большой набор дополнительных настроек.

Полуавтоматическое сварочное оборудование может стать полезным практически для любого сварщика, но имеет довольно высокую стоимость. При наличии ручной дуговой сварки можно переделать ее в полуавтомат инверторного типа.

Отличие от ручной варки

Полуавтоматический сварочный аппарат изначально предусмотрен для работы с присадочной проволокой в среде защитного газа (инертного или активного). Его отличие от обычного аппарата ручной дуговой сварки заключается в наличии механизма подачи проволоки, газового баллона, специальной горелки и блока управления подачей газа и присадки.

Сам источник питания в виде инвертора ничем не отличается. Если механизм подачи встроен в корпус инвертора, то имеется дополнительный разъем для проволоки.

Поэтому у многих обладателей аппаратов ручной дуговой сварки со временем возникает желание расширить свои возможности и изготовить самодельный полуавтомат. Реализовать его можно очень легко. Имеется несколько вариантов реализации, какой выбрать, зависит от наличия средств, времени и желания.

Многофункциональные устройства

Часть производителей инверторов ручной дуговой сварки, учитывая желания покупателей, предусмотрели требуемые дополнительные разъемы. Они помогают максимально быстро переделать устройство в полуавтомат.

Некоторые модели инверторных аппаратов типа «Исток» на задней панели имеют клавишу переключения режима работы из ММА в MIG и разъем для управления включением/выключением инвертора. Механизмы подачи сварочной проволоки обычно комплектуются еврорукавом длиной 3 м с горелкой на одном конце и разъемом на другом.

Разъем позволяет подавать сварочную проволоку и защитный газ, кроме этого через него проходит кабель для подачи управляющих сигналов на электродвигатель протяжки присадки и подключения газа.

Имеется специальный кабель для подсоединения к инверторному аппарату. Его нужно присоединить к разъему, через который сварочный ток с инвертора поступал на электродержатель. Теперь, в полуавтомате, он будет поступать на MIG горелку.

Второй кабель питает механизм подачи от инвертора, если в нем предусмотрен соответствующий разъем, или от другого маломощного источника постоянного тока 12 В.

Перед работой на газовом баллоне выставляется требуемый расход газа, а на механизме протяжки скорость подачи присадки. На инверторе выставляется сварочный ток, величина которого зависит от толщины свариваемого металла.

Затем приступают к сварке. Как видим, превращение ручной дуговой сварки в полуавтомат не нуждается в переделках, достаточно прикупить недостающее оборудование. Единственный недостаток заключается в том, что инвертор будет с приставкой устройства протяжки.

Устройство протяжки

В более сложном случае изготовление полуавтомата заключается в переделке инвертора дуговой сварки и создании устройства протяжки из подручных материалов. Если приходилось делать ремонт инверторного аппарата, то можете смело осуществлять реализацию второго варианта.

В качестве корпуса для устройства протяжки полуавтомата инверторного типа идеально подойдет системный блок. Он довольно просто открывается, при этом вместительный и прочный.

Это позволит просто регулировать прижим роликов и устанавливать бобину с проволокой. В пользу системного блока и то, что в нем легко сделать отверстия в нужных местах, и имеется встроенный блок питания на 12 Вольт. Он нужен для питания привода протяжки присадки и газового клапана.

Для нужных крепежных деталей необходимо изготовить макеты встраиваемых комплектующих из подручных материалов и примерить внутри бокса. Убедившись в правильности выбранных макетов можно начинать изготовление крепежа.

Катушку для полуавтомата можно купить готовую или сделать самостоятельно. В производстве она очень проста. Диаметр щек должен быть 200 мм, а цилиндр, на который будет наматываться проволока, иметь диаметр 50 мм, чтобы можно было применить в виде оси пластиковую трубу с тем же номиналом.

Для механизма подачи потребуются два прижимных и один направляющий ролик, пружина. В качестве двигателя протяжки возможно применение электродвигателя от дворников. В качестве основания, на котором будут крепиться детали, нужно использовать металлический трехмиллиметровый лист.

В пластине в нужных местах сверлятся отверстия для крепления роликов и вала электродвигателя будущего полуавтомата. Так как один ролик прижимной, то отверстие для него сверлится продолговатой формы.

На него сверху будет давить прижимная пружина, усилие которой регулируется через винт. Ролик и подшипники монтируются с одной стороны пластины, а двигатель с другой. На вал двигателя насаживается подающий ролик.

Получившееся устройство устанавливается внутри системного блока так, чтобы место совмещения роликов и оси разъема MIG горелки находились в одной плоскости. Это предотвратит залом проволоки при протяжке. Для выправления присадки при разматывании перед роликами устанавливается трубка.

Узел управления

Для подачи газа и присадки в сварочный полуавтомата потребуются:

• 2 реле;
• диод;
• ШИМ регулятор;
• емкость с транзистором и сопротивлением;
• электромагнитный клапан;
• провода.

Клапан требуется для поступления газа в зону сварки. Все комплектующие можно приобрести на распродаже б/у запчастей.

Схемы управления в полуавтомате инверторного типа могут быть разными, но суть их проста и заключается в следующем.

При нажатии кнопки на горелке переключаются оба реле. Первое подает напряжение на клапан открывающий подачу газа.

Второе реле подает питание на электродвигатель подачи проволоки. Но его включение происходит немного позже из-за фильтра низких частот в виде RC цепочки образованной конденсатором и резистором.

Иногда требуется протяжка проволоки без подачи газа. Для этого случая предусматривается дополнительная кнопка, которая обеспечивает протяжку, минуя реле газа.

Самоиндукция с клапана снимается, если подключить диод. Чтобы запитать с инвертора MIG горелку, нужно установить рядом с евро разъемом дополнительный, через который и будет поступать ток.

При включении кнопки на горелке начинается поступление газа, через некоторое время подается присадка. Время задержки регулируется подобранными номиналами емкости и резистора. Пауза в полуавтомате инверторного типа необходима для защиты газом сварочной ванны от воздействия атмосферного воздуха.

При включении кнопки, напряжение поступает на емкость. Постепенно она заряжается, при достижении определенного значения происходит открытие транзистора, что вызывает включение реле.

Горелка

Горелку для сварочного полуавтомата инверторного типа тоже можно сделать самому, но проще приобрести недорогую модель с достаточной силой сварочного тока.

При самостоятельном изготовлении все равно потребуется евро разъем и подающий кабель, если хотим получить в результате сварочный полуавтомат эстетического вида. Кроме сварочного тока, нужно учитывать длину и гибкость шланга.

Чрезмерная мягкость шланга приводит к перегибу и соответственно к торможению проволоки. Хорошим дополнением является пружина или мощное резиновое уплотнение в местах соединения шланга с горелкой и разъемом. Это не позволит ему переломиться в данных местах.

Инвертор

Инвертор ручной дуговой сварки тоже требуется переделать. Хотя его можно использовать и без переделок, но качество сварки тогда будет ниже, чем у заводских сварочных полуавтоматических аппаратах. Все дело в вольтамперных характеристиках. Отличие незначительное, но оно сказывается.

Для устранения этих различий потребуется тумблер, три сопротивления, одно из которых переменное.

Для регулировки характеристики необходимо установить делитель перед шунтом, который управляет током. За счет изменения параметров делителя будет происходить корректировка. Тумблер нужен для переключения режима работы инвертора из ручной дуговой в MIG.

В результате доработки инвертора и самостоятельного изготовления устройства протяжки присадочной проволоки, получается сварочное оборудование полуавтоматического типа с хорошими параметрами. При этом экономите деньги и получаете массу удовольствия от того, что сделали все сами.

Если же приходится заниматься профессиональной сваркой, то лучше все же приобрести готовый полуавтомат. На сегодняшний день выбор этих устройств широк, и вполне можно подобрать бюджетную модель приемлемого качества.

svaring.com

Сварочный полуавтомат своими руками – схема сборки

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

Какие нужны комплектующие?

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

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

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

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

Как правильно переделать трансформатор от инвертора?

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

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

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

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

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

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

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

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

Как наладить механизм подачи?

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

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

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

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

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

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

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

Как осуществляется обмотка дросселя?

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

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

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

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

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

Подведём итог

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

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

electrod.biz

Схема сварочного полуавтомата | Руки-крюки

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

Регулятор скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата

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

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

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

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

Схема торможения позволяет почти мгновенно остановить вращение двигателя.

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

В схему введены светодиоды индикации напряжения питания и работы электродвигателя.

Характеристика устройства:

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

Шаг 1. Описание схемы регулятора сварочного полуавтомата

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Шаг 2. Детали схемы регулятора сварочного полуавтомата

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

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

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

Компаратор DA2 имеет полный аналог TL431CLP иностранного производства.

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

Шаг 3. Наладка схемы регулятора сварочного полуавтомата

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

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

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

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

Пусковая схема сварочного полуавтомата

Характеристики сварочного полуавтомата:

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

Подача проволоки в зону сварки в сварочном полуавтомате происходит с помощью механизма, состоящего из двух вращающихся в противоположных направлениях электродвигателем стальных роликов. Для снижения оборотов электродвигатель оснащен редуктором. Из условий плавной регулировки скорости подачи проволоки, скорость вращения электродвигателя постоянного тока дополнительно изменяется полупроводниковым регулятором скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата [1]. В зону сварки также подается инертный газ — аргон, для устранения воздействия на процесс сварки кислорода воздуха. Сетевое питание сварочного полуавтомата выполнено от однофазной или трехфазной электросети, в данной конструкции применен трехфазный трансформатор, рекомендации по питанию от однофазной сети указаны в статье.

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

Шаг 1. Работа схемы пуска сварочного полуавтомата

Коммутация подключения сило­вого трансформатора Т2 к электросети происходит симисторными ключами VS1 …VS3 (рис. 3). Выбор симисторов вместо механического пускателя позволяет устранить аварийные ситуации при поломке контактов и устраняет звук от «хлопаний» магнитной системы.
Выключатель SA1 позволяет отключить сварочный трансформатор от сети во время профилактических работ.

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

Рекомендуется сварочный полуавтомат оснастить вентилятором с питанием 220 В, подключение его — параллельно сетевой обмотке трансформатора Т1.
Трехфазный трансформатор Т2 можно использовать готовый, на мощность 2…2,5 кВт или купить три трансформатора 220*36 В 600 ВА, используемые для освещения подвалов и металлорежущих станков, соединить их по схеме «звезда-звезда». При изготовлении самодельного трансформатора первичные обмотки должны иметь 240 витков провода ПЭВ диаметром 1,5… 1,8 мм, с тремя отводами через 20 витков от конца обмотки. Вторичные обмотки наматываются медной или алюминиевой шиной сечением 8…10 мм2, количество провода ПВЗ — 30 витков.

Отводы на первичной обмотке позволяют регулировать сварочный ток в зависимости от напряжения электросети от 160 до 230 В.
Использование в схеме однофазного сварочного трансформатора позволяет применять внутреннюю электросеть, используемую для питания домашних электропечей с установочной мощностью до 4,5 кВт — подходящий к розетке провод выдерживает ток до 25 А, имеется заземление. Сечение первичной и вторичной обмотки однофазного сварочного трансформатора в сравнении с трехфазным исполнением следует увеличить в 2…2,5 раза. Наличие отдельного провода заземления обязательно.

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

Плавное регулирование сварочного тока выполняется с помощью электронного блока на кремневом транзисторе VT1 при нажатой кнопке SA2 «Пуск» — регулировкой резистора R5 «Ток».

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

Трансформатор Т1 используется для питания электронной схемы пуска сварочного трансформатора.

При подаче сетевого напряжения на аноды симисторов через автоматический трехфазный автомат SA1 к линии подключается транс­форматор Т1 питания электронной схемы пуска, симисторы в это время находятся в закрытом состоянии. Выпрямленное диодным мостом VD1 напряжение вторичной обмотки трансформатора Т1 стабилизируется аналоговым стабилиза­тором DA1, для устойчивой работы схемы управления.

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

Транзистор открывается напряжением положительной полярности с аналогового стабилизатора DA1 через кнопку «Пуск». Использование на кнопке низкого напряжения снижает вероятность поражения оператора высоким напряжением электросети, в случае нарушения изоляции проводов. Регулятором тока R5 регулируется сварочный ток в пределах 20 В. Резистор R6 не позволяет снижать напряжение на сетевых обмотках сварочного трансформатора более 20 В, при котором резко повышается уровень помех в электросети из-за искажения синусоиды напряжения симисторами.

Симисторные оптопары U1.1…U1.3 выполняют гальваническую развязку электросети от электронной схемы управления, позволяют простым методом регулировать угол открытия симистора: чем больше ток в цепи светодиода оптопары, тем меньше угол отсечки и больше ток сварочной цепи.
Напряжение на управляющие электроды симисторов поступает с анодной цепи через симистор оптопары, ограничительный резистор и диодный мост, синхронно с напряжением фазы сети. Резисторы в цепях светодиодов оптопар защищают их от перегрузки при максимальном токе. Измерения показали, что при пуске при максимальном сварочном токе падение напряжения на симисторах не превышало 2,5 В.

При большом разбросе крутизны включения симисторов их цепи управления полезно зашунтиро-вать на катод через сопротивление 3…5 кОм.
На один из стержней силового трансформатора намотана дополнительная обмотка для питания блока подачи проволоки напряжением переменного тока 12 В, напряжение на который должно поступать после включения сварочного трансформатора.

Вторичная цепь сварочного трансформатора подключена к трехфазному выпрямителю постоянного тока на диодах VD3…VD8. Установка мощных радиаторов не требуется. Цепи соединения диодного моста с конденсатором С5 выполнить медной шиной сечением 7*3 мм. Дроссель L1 выполнен на железе от силового трансформатора ламповых телевизоров типа ТС-270, обмотки предварительно удаляются, а на их место наматывается обмотка сечением не ниже 2-х кратной вторичной, до заполнения. Между половинками трансформаторного железа дросселя проложить прокладку из электрокартона.

Шаг 2. Монтаж схемы пуска сварочного полуавтомата

Пусковая схема (рис. 3) смонтирована на монтажной плате (рис. 4) размером 156*55 мм, кроме элементов: VD3…VD8, Т2, С5, SA1, R5, SA2 и L1. Эти элементы закреплены на корпусе сварочного полуавтомата. Схема не содержит элементов индикации, они входят в блок подачи проволоки: индикатор включения и индикатор подачи проволоки.

Силовые цепи выполнены изо­лированным проводом сечением 4…6 мм2, сварочные — медной или алюминиевой шиной, остальное — проводом в виниловой изоляции диаметром 2 мм.

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

Шаг 3. Наладка схемы пуска сварочного полуавтомата

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

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

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

При наладке следует соблюдать технику безопасности.

Скачать печатные платы:

[attachment=8]
[attachment=9]

Источник: Радиолюбитель 7’2008

rukikryki.ru