Как из инвертора сделать полуавтомат: Полуавтомат из инвертора своими руками: алгоритм переделки

как сделать своими руками? Схема переделки, самодельные полуавтоматы из трансформаторных инверторных моделей

Сделать полуавтоматический сварочный агрегат собственными силами по плечу любому человеку, хорошо разбирающемуся в электротехнике. Всё, что потребуется для осуществления поставленной цели – определённый набор составных частей и инструментарий. Давайте рассмотрим процедуру изготовления такого агрегата более подробно.

Содержание

Инструменты и материалы

Для изготовления полуавтоматического сварочного агрегата из инвертора (преобразователя переменного электротока в постоянный) своими руками требуется подготовить требуемые составные компоненты и оснащение.

  1. Инвертор с выходной силой электротока от 150 А.
  2. Устройство подачи присадочного материала (присадки).
  3. Газовая горелка-пистолет.
  4. Шланг подающий, который станет направляющим протоком для присадочного материала, идущего к свариваемой области.
  5. Шланг для подвода защитных газовых смесей к свариваемой области.
  6. Катушка (бобина) с присадочным материалом (проволокой).
  7. Узел электроники для контроля над деятельностью полуавтоматического сварочного агрегата. Здесь производится настройка силы электротока, напряжения и скорости работы.
  8. Схема сварочного полуавтоматического устройства.

Способы изготовления

Прежде всего, поговорим о возможных способах перевоплощения инверторного источника сварочного электротока в полуавтоматический сварочный агрегат.

Первый способ

Для изготовления полуавтомата непременно потребуется базовое оборудование.

Это сварочный агрегат, который и будет создавать рабочие характеристики для формирования электродуги. На роль такого ведущего оборудования сгодится не всякая модификация инвертора.

Следует подобрать довольно мощный сварочный аппарат. Его вольтамперные характеристики (ВАХ) можно поменять посредством ШИМ-контроллера.

Только вот подобное устройство имеется не у всякого народного умельца, а сама процедура выполнения измерений чрезвычайно долгая и кропотливая. В конце концов, осуществить все исследования способен лишь человек с довольно большими познаниями в электротехнике.

Поскольку обыкновенному пользователю вариант с ШИМ-контроллером недоступен, лучше избрать более лёгкий путь. Первое: взятый инвертор-донор должен корректно исполнять все требуемые функции. Второе: для изготовления самодельного полуавтоматического агрегата потребуется дроссель (катушка индуктивности, балласт). Эту деталь, являющуюся обязательным атрибутом практически любого люминесцентного светильника, можно приобрести в магазине запасных частей. Выходное напряжение катушки индуктивности практикуется в виде ввода обратной связи.

2-й способ

Этот способ изготовления самодельного полуавтоматического аппарата годится лишь обладателям хорошего оснащения. В частности, инверторов, которые способны функционировать в режиме строго заданной вольтамперной характеристики.

Сварочные аппараты такого класса дорогостоящие, зато как можно лучше годятся для реализации поставленной цели.

Чтобы создать свой полуавтомат, понадобится:

  • приобрести устройство подачи присадочного материала, в комплект которого входят все требуемые кабели и коммутационные элементы;
  • подключить устройство подачи к инверторному сварочнику;
  • подобрать вольтамперную характеристику для работы с определённым видом присадки.

По сути, устройство подачи является приставкой, расширяющей функционал сварочного аппарата. Подобная схема наделена высокой надёжностью, и не требует от пользователя специфических знаний. Более того, созданный полуавтомат демонстрирует предельную степень гибкости и непритязательности: быстро настраивается для функционирования с определённым видом материала и присадкой.

3-й способ

Этот способ потребует от владельца солидной подготовки.

Ему нужно будет отыскать неусреднённый инверторный сварочный агрегат нужной мощности.

Следует подобрать по возможности наиболее несложного донора конкретного класса.

Оптимальным будет агрегат, у которого:

  • имеется на выводе токовый шунт;
  • в импульсном блоке питания практикуется трансформатор электротока;
  • сборка ZX-7.

Желательно выбирать агрегаты без добавочных функций контроля и возможностей для упрощения бытия сварщика. Преобразователь тока не должен иметь никакого Hot Start (горячий старт), Arcforce (форсаж электродуги).

Для изготовления личного самодельного полуавтоматического аппарата нужно будет точно выставить вольтамперные параметры взятого преобразователя тока. Также потребуется произвести настройку времени нарастания электротока.

Алгоритм переделки

Подавляющее большинство компонентов применяется без существенных переделок. Переоборудование потребуется устройству подачи присадочного материала, поскольку скорость подачи присадки по гибкому рукаву должна совпадать со скоростью плавления присадочного металла. В механизме необходимо учесть опцию настройки, потому что скорость варьируется исходя из разновидности свариваемых металлов, типа и сечения присадочного материала.

В рабочем инверторе в первую очередь следует переустроить входящее в его структуру трансформаторное устройство. Оно покрывается добавочным слоем, состоящим из медной полоски и бумаги с термочувствительным покрытием.

Не следует использовать обыкновенную проволоку из меди для трансформаторного устройства. В ходе сварочного цикла она нагревается слишком сильно и может застопорить работу всего сварочного полуавтоматического агрегата.

Вторичная обмотка трансформаторного устройства также требует доработки. Она покрывается в 3 слоя тонкой листовой сталью, изолированной лентой из фторопласта. Концы навитой обмотки соединяются посредством паяния. После выполнения этих действий электропроводность значительно увеличивается.

Важным компонентом является вентилятор, который будет осуществлять охлаждение агрегата, предохраняя от излишнего нагрева.

Преобразователь тока для ручной электросварки очень просто становится источником электропитания для полуавтоматического агрегата. Рабочее устройство можно не разбирать, а всё вспомогательное оснащение локализовать в другом корпусе. В нём располагаются бобина с присадочным материалом, беспрепятственно крутящаяся на барабане, и подающее приспособление. На обшивке сбоку устраиваются преобразователь скорости движения присадочного материала и разъём для присоединения направляющего шланга.

Запросто сгодится бэушный корпус системника ПК. Получится аккуратно и лаконично.

Параметры электротока могут настраиваться на инверторе, следовательно, и «плюсовая» клемма подсоединяется к детали от него.

«Минус» выводится из инвертора и заводится в новую несущую оболочку. Тут его присоединяют к клемме подающего шланга. Главное, чтобы и присадочный материал соединялся с данным потенциалом.

Шланг для подвода защитной газовой смеси, следующий от баллона к пистолету-горелке, также фиксируется в корпусе. Если применить клапан от «дворников» автомашины, то появится настройка подачи газовой смеси.

Представленная сборка несложная в реализации, а инвертор может параллельно практиковаться для ручной электродуговой сварки и как источник электропитания для сделанного в домашней обстановке сварочного агрегата, функционирующего в полуавтоматическом режиме.

Настройка

Аппарат требуется подключить в электрическую сеть. Когда лампочка подключения к сети засветится, к выводам преобразователя тока следует подсоединить осциллограф. Посредством данного устройства нужно найти импульсные токи частотой 40-50 кГц. Отрезок времени между возникновением таких импульсных электротоков должен равняться 1,5 мкс, что настраивается посредством изменения значений напряжения, подающегося на вход агрегата.

Следует также проконтролировать, чтобы импульсные токи, воспроизводящиеся на дисплее осциллографа, обладали прямоугольной конфигурацией, а длительность их фронта протекала не дольше 500 нс.

Если все испытываемые характеристики отвечают необходимым значениям, то можно включать преобразователь электротока в электрическую сеть.

Электроток, приходящий от вывода полуавтоматического аппарата, должен обладать силой не меньше 120 А.

Если параметры силы электротока меньше, это может указывать на то, что в электропроводку оснащения поступает напряжение, показатель которого не выше, чем 100 В. В случае возникновения подобной ситуации следует выполнить следующее: провести диагностику оснащения посредством преобразования силы электротока (одновременно с этим необходимо непрерывно держать под контролем напряжение на конденсаторе).

Более того, надо всё время держать под контролем температуру внутри агрегата.

Вслед за тем, как сварочный агрегат прошел тест, требуется испытать его под воздействием нагрузки. Чтобы произвести это испытание, к сварочной проводке подсоединяют балластный реостат, имеющий сопротивление не ниже 0,5 Ом. Такой прибор обязан выдерживать электроток с силой 60 А. Сила электротока, который в данной ситуации подаётся на газовую сварочную горелку-пистолет, находится под контролем амперметра. Если сила электротока при подключении балластного реостата не отвечает необходимым характеристикам, то подбор величины электрического сопротивления этого устройства осуществляется экспериментальным путём.

Несмотря на то что переделать инвертор в полуавтоматический сварочный аппарат относительно просто, всё же процесс отнимает некоторое время и предполагает вложения для приобретения дополнительных элементов. Устройство даёт возможность производить сварку в полуавтоматическом режиме, однако её качество может проигрывать заводским модификациям. С целью сэкономить, изготовление аппарата своими силами в полной мере оправданно,

однако при необходимости высококачественной сварки предпочтительнее практиковать испытанные заводские устройства.

О том, как сделать полуавтомат из "Ресанты", смотрите далее.

Как переделать сварочный инвертор в полуавтомат своими руками?

Современными производителями выпускается большое количество сварочных инверторов, обладающих широким набором функций. В их числе полуавтоматические аппараты, работающие в режиме MIG/MAG, что означает подачу инертного или активного газа и сварочной проволоки к месту соединения заготовок. К сожалению, стоимость таких агрегатов превышает финансовые возможности многих людей. Поэтому желание переделать сварочные инверторы в полуавтоматы, находит всё больше последователей, поскольку удаётся сэкономить значительные суммы. Мы рассмотрим возможность такой переделки и необходимые для этого детали.

Основные отличия сварочного инвертора от полуавтомата

Зачастую перед мастером встаёт вопрос выбора между сварочным инвертором или полуавтоматом, отличие между которыми заключается в качестве шва и типах свариваемых металлов. Если обычный инвертор позволяет вести сварку в режиме AC/DC, штучными электродами разной толщины, то сварочные аппараты полуавтоматического типа осуществляют соединение деталей сварочной проволокой. Она подаётся в зону плавления с регулируемой скоростью и имеет разную толщину, а чтобы обеспечить наилучший результат, процесс проходит в среде инертного или активного газа (MIG/MAG).

Полуавтоматы позволяют сваривать всевозможные металлы различной толщины, при этом размер электрода не меняется и рабочая зона всегда на одном расстоянии от человека. В составе сварочного полуавтомата есть инвертор, но также присутствует регулируемый узел подачи проволоки и специальный шланг с горелкой и баллоном. Этим оборудованием можно сваривать сплавы алюминия, углеродистую и нержавеющую сталь, чугун и титан, а специальной проволокой — латунь и оцинкованный металл. При сборке полуавтомата из инвертора, своими руками, вам понадобятся следующие заводские или самодельные узлы:

  1. сварочный аппарат с режимами AC/DC, выдающий на выходе регулируемые токи от 10 до 200А, с переменным импульсным напряжением;
  2. горелка с возможностью подачи сварочной проволоки и соответствующего газа к месту сварочных работ;
  3. шланг, армированный пружиной для обеспечения бесперебойной подачи проволоки и газа;
  4. газовый баллон с редуктором и манометром;
  5. обратный сварочный кабель с зажимом;
  6. блок управления;
  7. надёжный, регулируемый узел подачи сварочной проволоки различной толщины.

Эти элементы можно приобрести в заводском исполнении, а часть из них — изготовить своими руками. Инвертор, горелку и газовый баллон необходимо купить от заводского производителя, так как технические требования к этим узлам требуют сертификата качества.

Конечно, свой полуавтомат обойдется значительно дешевле, но важно, чтобы самодельные элементы отвечали требованиям техники безопасности при производстве электросварочных работ.

Устройство горелки и шланга сварочного полуавтомата

Используя сварочный полуавтомат, мы можем увеличить скорость работы более чем в два с половиной или в три раза, поскольку нет необходимости в многократном проходе шва, в его зачистке и в замене штучных электродов. Для роста производительности, нужно обеспечить бесперебойную подачу инертного газа, напряжения и проволоки к сварочной ванночке. С этой целью используют устройство, состоящее из следующих компонентов:

  • баллон с редуктором, настроенный на расход 6-10 л в минуту и укомплектованный шлангом подачи газа;
  • еврорукав, шланг-кабель длиной 3 м, по которому осуществляется подача тока, проволоки и газа, а также управляющего сигнала;
  • горелка с наконечником, кнопкой включения и насадкой под разный диаметр проволоки, снабжённая форсункой для инертного или активного газа.

Создать самостоятельно еврорукав — довольно сложно, нужно учитывать, что диаметр используемой проволоки колеблется от 0,8 до 1.6 мм, и она беспрепятственно должна проходить через сварочный шланг. Для этой цели канал снабжается пружиной, с использованием тефлонового покрытия, кроме того, по тому же рукаву проходит подача газа. По кабелю проходит и управляющий сигнал от кнопки горелки, а на конце обычно ставят многоконтактный евроразъём, по которому осуществляется включение и подача всех компонентов.
Схема сварочного аппарата для самостоятельной сборки
Сложная конструкция горелки и её работа в условиях высоких температур, подразумевает наличие тугоплавких насадок с отверстиями под разные диаметры сварочной проволоки. Через горелку происходит подача газа, а также включение механизма подачи проволоки к сварочной ванночке. Состоит она из следующих элементов:

  • ручка с кнопкой управления;
  • горелка;
  • газовое сопло;
  • калиброванный токоподводящий наконечник.

Важно обеспечивать надёжность электрических контактов и герметичное соединение газовых шлангов.

Конструкция подающего устройства

Процесс сборки сварочного полуавтомата своими руками, может происходить как с использованием заводского подающего устройства, так и его самодельного варианта. Для того чтобы его изготовить собственноручно, необходимо понять — из чего состоит заводское изделие, а именно:

  • на лицевой панели находится евроразъём для подключения сварочного рукава;
  • на тыльной части корпуса — тумблер включения блока питания и разъёмы для соединения с инвертором и системой подачи газа;
  • внутри корпуса находится блок питания подающего устройства;
  • узел подачи с закреплённой, свободно вращающейся бобиной с проволокой;
  • далее расположено прижимное, регулируемое подающее устройство, соединённое через редуктор с валом электродвигателя;
  • схема регулировки оборотов электродвигателя, обеспечивающая поступательное движение сварочной проволоки с заданной скоростью;

  • соленоид, обеспечивающий или перекрывающий подачу газа в горелку через клапан;
  • трубки подачи газа к соленоиду и евроразъёму;
  • силовой кабель, подводящий сварочный ток к узлу подачи проволоки;
  • схема согласования подачи газа и движения проволоки с задержкой в 1-2 секунды, препятствующая прогорание или залипание проволоки, при работе в агрессивной кислородной среде;
  • кабели, соединяющие инвертор и подающее устройство.

Важно, чтобы система подачи была смонтирована на электроизолирующем материале, так как сварочная проволока находится под напряжением и является электродом, и необходимо не допустить электрического контакта с корпусом оборудования.

Необходимо обеспечить эффективный регулируемый прижим подающего ролика, поскольку проволока имеет разное сечение, в зависимости от толщины свариваемых заготовок. Важно обеспечить соотношение всех узлов, участвующих в обеспечении поступательного движения проволоки, чтобы избежать перегибов, затрудняющих плавную подачу с необходимой скоростью. Материал шланга, подводящего газ, должен быть термостойким, а соединения — обеспечиваться надёжными хомутами. Не составит особого труда подобрать подходящий по параметрам блок питания, который будет обеспечивать работу электродвигателя и электронных схем подающего устройства.

Поэтапная сборка полуавтомата

При переделке инверторов в полуавтоматы, необходимо учесть некоторые обстоятельства. При покупке инвертора, желательно, чтобы он поддерживал режим MMA+MIG/MAG. Аппарат обойдётся не намного дороже, но при переключении на режим MIG, он будет обеспечивать стабильную вольтамперную характеристику на выходе, что обеспечит плавную работу полуавтомата при токе ниже 40 А. Иначе, придётся вносить изменения в электронную схему инвертора и задействовать ШИМ для стабилизации параметров по напряжению. Это возможно осуществить при условии, что вы разбираетесь в электронике и хорошо умеете обращаться с паяльником.

Важно согласовать опорное и выходное напряжение, путём установки делителя и подобрать номиналы компонентов для подачи сигнала на входы контроллера.

Дальнейшие действия по сборке полуавтомата из сварочного инвертора, подающего устройства и еврорукава с горелкой заключаются в следующем:

  • переключить инвертор в режим MIG и соединить его с подающим устройством силовым и управляющим кабелем;
  • подключить баллон с газом через редуктор и манометр к подающему устройству, а также отрегулировать подачу 6-10 л в минуту в зависимости от состава газа и условий сварки;
  • установить и закрепить катушку с проводом в узел подачи;
  • с помощью схемы контроля оборотов, выставить необходимую скорость подачи сварочной проволоки и убедиться в её беспрепятственном движении;
  • соединить горелку с еврорукавом, который, в свою очередь, подсоединить к устройству подачи;
  • включить инвертор и оборудование для подачи и убедиться в наличии задержки между приходом газа и движением проволоки в 1-2 секунды.

Правильный подбор толщины проволоки, состава инертного или активного газа, а также корректная работа радиоэлектронных компонентов, обеспечат высокую скорость и качество сварочных работ.

При возникновении затруднений, необходимо обратиться за консультацией к специалистам, чтобы не вызвать выхода из строя дорогого оборудования, а также, избежать риска для жизни.


Подводим итоги

Мы рассмотрели некоторые способы переделки сварочных инверторов в полуавтоматы своими руками. Это довольно сложная задача, при пристальном изучении, не является особенно трудной. Важно лишь обеспечить надёжное функционирование элементов и электробезопасность. Главное, что эти усилия и временные потери, обеспечат весьма существенную экономию денежных средств.

Полуавтомат из "инвертора", своими руками, возможно ли это?

Инвертор MMA

Этой статьей начинается новая рубрика «Инструменты и приспособления», и статья будет несколько необычной, то есть здесь будет не о том, что и как изготовить, а наоборот, чего делать не стоит.

Благодаря потрясающей производительности труда жителей «Поднебесной» и доступной стоимости, сварочные аппараты — «инверторы» прочно обосновались в  гаражах многих автовладельцев. И неспроста: малые размеры, небольшой вес, широкий и плавный диапазон регулировки по току, «мягкая» дуга, малое энергопотребление делают этот сварочный аппарат просто неоценимым помощником во многих случаях, но не всегда, автомобильная «жестянка» зачастую для сварки электродом является слишком нежной. И тут  в пытливых умах автолюбителей начинают рождаться мысли: а что, если добавить горелку, протяжку проволоки и с малыми затратами переделать «инвертор» в «полуавтомат». Сразу скажу, что этот вариант не получится, также не получится такая добавка и к обычному сварочному аппарату на трансформаторе. Почему? Читайте далее.

Горелка полуавтомата и сварочная проволока

Чтобы не быть голословным: у меня есть в гараже сварочный аппарат постоянного тока на трансформаторе, также несколько лет назад я изготовил самостоятельно полуавтомат (тоже трансформаторный, которым успешно пользуюсь), а в этом году я приобрел инверторный сварочный аппарат (трансформатор самому таскать  тяжеловато). Решил проверить эту возможность «эмпирическим» путем, тем более что все необходимое имеется, и никакие затраты не нужны. Отключил в «полуавтомате» трансформатор, подал питание от «инвертора», пробовал… Скажу честно – пробовал на разных режимах, регулировал ток, изменял скорость подачи проволоки, варил с газом и без… нормальный шов так и не вышел, получилось мягко говоря «насрано».

Теперь немного теории. Без этого никак, но постараюсь по возможности просто и кратко.

Виды или типы сварки.

MMA (Manual Metal Arc). Наиболее распространенный тип сварки, это ручная сварка штучными электродами, покрытыми флюсом, кстати, данную технологию разработал наш соотечественник Н.Г. Славянов.

TIG (Tungsten Inert Gas).  Сварка неплавящимся (вольфрамовым или графитовым) электродом в среде защитного инертного газа (аргонно-дуговая сварка). Изобретена Н.Н. Бенардосом.

MIG (Mechanikal Inert Gas). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде инертного газа (аргон, гелий).

MAG (Mechanical Aktive Gas). Механизированная подача электродного материала (полуавтоматическая или автоматическая) в среде активного (углекислого) газа. Которая нас больше всего интересует. Кстати, легированную проволоку (мы пользуемся омедненной) тоже изобрели наши соотечественники К.В. Любавский и Н.М. Новожилов.

Теперь разберемся, чем же отличаются источники питания MMA и MAG, и почему их нельзя использовать один вместо другого.

Для начала рассмотрим условия существования электрической дуги, используемой при сварке. На приведенном графике заметно,

 

что вольтамперная характеристика дуги (ВАХ) имеет три ярко выраженных участка:

  • нисходящий участок – которому соответствует малая плотность тока,
  • горизонтальный участок – со средней плотностью тока
  • восходящий участок – которому соответствует высокая плотность тока.

Так вот, при ручной сварке MMA процесс горения дуги происходит на среднем участке ВАХ, лучше на первой его трети,  при этом дуга зажигается легко, держится стабильно, швы получаются ровными и металл не разбрызгивается (при этом колебания электрода (руки сварщика) и изменения длины дуги практически не вызывают изменение сварочного тока. Если же плотность тока повышается и точка горения дуги смещается к восходящему участку, то дуга становится нестабильной, «жесткой»,  металл разбрызгивается, швы выходят рваные и неровные.

При сварке полуавтоматом MAG точка дуги должна располагаться в начале восходящего участка ВАХ, с высокой плотностью тока, при этом будет происходить саморегулирование сварочного процесса.

Каждому виду сварки должен соответствовать источник питания сварочного аппарата, будь это инвертор или трансформатор. Для наглядности еще один график,

 

 на котором изображены внешние вольтамперные характеристики источников питания сварочных аппаратов.

Кривая 1 соответствует крутопадающей ВАХ источника питания, которая практически идеально соответствует для ручной сварки на постоянном токе ММА, кривая 2 — пологопадающая вольтамперная характеристика, кривая 3 — жесткая ВАХ, обеспечивающая саморегулирование при сварке тонкой проволокой MAG.

Вывод: источник питания для ручной сварки постоянным током проектируется и изготавливается с крутопадающей ВАХ, которая абсолютно не подходит для проведения сварочных работ проволочным электродом в полуавтоматическом режиме. Применительно к инверторному источнику питания требуется переделка и перенастройка блока управления, но если вы не очень сильны в электронике, то лучше не лезть к хорошо налаженному механизму.

Удачи Вам в жизни и на дороге.

Ещё на эту тему:

схема самодельных аппаратов для сварки. Как сделать его из инвертора по чертежам?

Сварка уже давно является одним из довольно востребованных процессов при работе с такой структурой, как металлы. Её использование позволяет обеспечить создание и ремонт разнообразных поверхностей, выполненных из различного рода металлов и сплавов. Но сам по себе сварочный аппарат – сравнительно недешёвое удовольствие.

Хотя, в принципе, сделать сварочный полуавтомат своими руками в домашних условиях можно. Попытаемся разобраться, как самостоятельно сконструировать простое полуавтоматическое устройство для сварки и какие для этого понадобятся запчасти.

Особенности изготовления

Для понимания того, как собрать сварочный полуавтомат, требуется обладать кое-какими познаниями в области электротехники, ведь создание подобного прибора – не самая простая задача. Проще всего переделать устройство из инвертора. Чтобы это стало возможным, его мощность должна составлять не менее 150 ампер.

Также важным моментом будет наличие пусковой схемы сварочного полуавтомата.

В данном случае потребуется иметь под рукой трансформатор на 150 ампер, бобину, блок управления, механизм проволокоподачи, шланг газоподачи.

Лучше всего будет разместить все вышеупомянутые элементы в специальном корпусе. Например, корпусе от персонального компьютера или микроволновки.

Инструменты и материалы

Выше была уже упомянута часть материалов, которые потребуются для сборки рассматриваемого устройства. Но полный список элементов выглядит так:

  • 150-амперный инвертор;
  • механизм подачи проволоки;
  • газовая горелка;
  • шланг подачи, что выполняет роль направляющего рукава;
  • газовый шланг;
  • катушка с проволокой присадки;
  • электронный блок управления.

Как можно убедиться, большинство указанных компонентов применяется без каких-либо изменений. Единственное, что нужно будет немного поработать с механизмом проволокоподачи, чтобы процесс шёл с такой же скоростью, как и плавка. Кроме того, следует предусмотреть регулятор, ведь скорость может изменяться. На это повлияют:

  • диаметр проволоки;
  • тип;
  • категория материалов, что свариваются.

Пошаговая инструкция

Теперь приведем пошаговую инструкцию создания полуавтомата для сварки из китайских деталей:

  • немного будет сказано о схеме;
  • разберёмся, как произвести подготовку трансформатора;
  • произведём подбор корпуса;
  • разберёмся с блоком управления и катушками;
  • создадим охладительный механизм.

Схема

Схему самодельного полуавтоматического устройства для сваривания можно найти на просторах Всемирной паутины. Различные варианты почти не отличаются. Главные их компоненты – чертежи, а также описание конкретной модели рассматриваемого устройства. Учитывая малое количество отличий, целесообразно будет рассмотреть некую общую модель.

Обычно подача проволоки производится благодаря применению небольшого электрического двигателя. Лучше всего в данном случае использовать стеклоподъёмник, которым оснащается любой автомобиль.

Но работу этой части устройства следует регулировать. Для этого можно применить ШИМ-регулировку. Качество сварной работы будет полностью зависеть от верности подачи проволоки. Она должна идти ровно и чётко, без каких-либо прерываний.

Если говорить о подаче газа, то следует произвести регулировку соответствующим образом. Лучше всего будет, если клапан газоподачи будет открываться на пару мгновений ранее, чем начнется подача электрода. Если регулировку настроить неверно, это может стать причиной преждевременного оплавления и вместо ванны будет происходить возгорание электрода. Естественно, что в этой ситуации о получении хорошего и крепкого шва можно забыть.

Реализация необходимой задержки проволоки к месту подачи сварки может быть осуществлена при помощи реле. Если говорить о клапане подавания, его можно снять с автомобиля, применив автомобильный воздушный клапан. В качестве альтернативы может быть использован и электроклапан от баллонного редуктора.

Подобная схема полуавтомата будет приблизительной, где описаны основные части устройства. Конечно, другие модели могут иметь модификации, но принцип работы устройства везде остаётся одинаковым.

Подготовка трансформатора

Трансформатор – главный элемент самодельного сварочного аппарата из инвертора. Следует знать, что чаще всего при самостоятельном конструировании его берут из обычной СВЧ-печи, попросту переделав его. Это основной узел, который обеспечит питание процесса сварки. Обычно принцип его действия являются снижающим. Причина этого состоит в том, что сетевое напряжение довольно большое, из-за чего его необходимо снизить до требуемого показателя.

Переделка данной части будет состоять в создании определённого количества витков на обмотке первичного и вторичного типа, ведь в микроволновке установлен трансформатор повышающего типа, а в данном случае требуется противоположный.

Основа работы рассматриваемого устройства будет следующей: когда осуществится подключение к сети по контуру первичного типа, по нему начнёт идти ток переменного характера, что будет формировать магнитный поток. В обмотках начнёт индуцироваться ЭДС, что будет зависеть от наличия некоторого количества витков кабеля.

Если максимально упростить, то намотав на первичную обмотку 100 витков, а на вторую, предположим, 5, получим трансформационный коэффициент, равный 20. А в результате он даст где-то 11 вольт, то есть почти в 20 раз меньшее значение, чем в электросети.

То есть, делаем мы переделку, чтобы изменить количество витков на обмотке вторичного типа, ведь их существенно больше, чем потребуется. Но в этом вопросе лучше сильно не спешить. Если сила тока будет очень велика, то может случиться возгорание проводки, и трансформатор просто сгорит. А слабый ток не позволит устройству работать нормально.

Найти идеальное значение можно лишь исходя из расчётов. Сначала требуется понять, сколько напряжения будет на намотках, каким будет ток и иные показатели.

Именно на основе этих характеристик и должен производиться расчёт сердечника, намоток и подбор проводов с соответствующим сечением.

При проведении расчётов следует принимать во внимание большое количество характеристик. В данном случае лучше воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Подбор корпуса

Если смотреть на схему сварочного аппарата, то можно увидеть, что тут присутствует немалое количество различных частей. Естественно, что они должны быть правильно размещены в корпусе устройства. Требований к нему не очень много, ведь он никак не влияет на работоспособность нашего полуавтомата. Но правильный подбор корпуса может существенно повысить комфорт работы с устройством.

Лучше всего будет использовать в данном случае короб, выполненный из тонколистового металла. Все размеры тут следует продумать заранее. Чтобы получить действительно удобный и практичный корпус, стоит предварительно сделать чертеж, где нужно отметить места расположения всех частей агрегата.

Когда короб будет изготовлен, в него следует поставить трансформатор, регулятор подачи проволоки и другие элементы, согласно схеме. Важным моментом, которым не следует пренебрегать, является механизм охлаждения. Он нужен, чтобы трёхфазный инвертор работал стабильно, ведь именно этот элемент нагревается больше всего. За охлаждение в данной конструкции будут отвечать вентиляторы, которые лучше всего будет расположить по бокам корпуса внутри.

Экономить на вентиляции нет нужды, и нагнетаемый воздух должен максимально быстро выводиться наружу.

Неплохим решением в этом вопросе будет корпус от компьютера. Его сильными сторонами будет наличие требуемых отверстий и места для вентиляторов.

Плата управления

Одним из важнейших элементов рассматриваемого устройства является блок управления. Он состоит из таких частей:

  • реле;
  • генератора задающего типа;
  • защиты от перегрузок температурного характера;
  • обратной связи.

Нелишним будет оборудовать наш полуавтомат регулятором тока, который вполне можно сделать самому. После окончания всех работ управляющую плату следует присоединить к силовому блоку устройства перед подключением в электросеть. После этого остаётся проверить работоспособность блока при помощи осциллографа через его присоединение к выходам.

Катушки

Как уже говорилось, в корпус полуавтомата из аккумулятора или любого другого приспособления, сделанного собственноручно, монтируются трансформаторы. После этого их следует совместить. Точнее, совместить первичные катушки со вторичными. Сделать это можно так: первичные намотки соединяем параллельно, а вот вторичные будут соединяться последовательно.

Благодаря этому появится возможность получить на выходе большую силу тока, которой будет вполне достаточно для бесперебойной работы устройства. То есть получится полуавтомат с вольтодобавкой.

Система охлаждения

Как уже стало ясно, во время постоянной работы трансформаторный импульсный инвертор может сильно перегреваться. Поэтому тут требуется хорошая система охлаждения.

Простейшим методом, который позволит осуществлять охлаждение элементов полуавтомата, будет монтаж вентиляторов, которые можно установить по бокам корпуса.

Их следует установить так, чтобы они могли работать исключительно на выдув. Кулеры можно вытащить из отработанного блока питания от компьютера. Кстати, не забудьте проделать отверстия для вывода воздушных масс в корпусе механизма. Их размер должен быть не меньше 5 миллиметров.

Использование самодельного аппарата

Чтобы нормально использовать самодельный сварочный полуавтомат, требуется чётко понимать, что его долговечность и надёжность зависят от того, насколько будет соблюдаться температурный режим. Нормальными будут считаться значения на радиаторах около 75 градусов по Цельсию.

При перегреве, поломке либо замыкании пользователь будет оповещён сигналом звукового характера. Кроме того, электронный блок управления автоматически снизит ток для работы до 20 ампер, а звуковое оповещение будет сохраняться до нормализации ситуации.

Необходимо точно знать, что именно вы делаете и для чего. Кроме того, следует использовать самодельный прибор исключительно по его прямому назначению и не пытаться применять его для чего-то ещё. Следует помнить и о том, что перед началом эксплуатации не будет лишним проверить его работоспособность.

О том, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, смотрите далее.

2 Простые автоматические схемы переключения инвертора / сети переменного тока

В этом блоге я неоднократно задавался этим вопросом, как добавить переключающий переключатель для автоматического переключения инвертора при наличии сети переменного тока и наоборот.

А также система должна разрешить автоматическое переключение зарядного устройства батареи таким образом, чтобы при наличии сети переменного тока батарея инвертора заряжалась, а при сбое сети переменного тока батарея соединялась с инвертором для подачи переменного тока на нагрузку.

Цепь Задача

Конфигурация должна быть такой, чтобы все происходило автоматически, и устройства никогда не выключались, а просто переключались с инверторного переменного тока на сетевое и наоборот при сбоях и восстановлении сетевого питания.

Итак, я здесь с парой простых, но очень эффективных небольших модулей сборки реле, которые будут выполнять все перечисленные выше функции, не сообщая вам о реализациях, все делается автоматически, бесшумно и с большой беглостью.

1) Замена батареи инвертора

Из диаграммы видно, что для устройства требуется два реле, однако одно из них является реле DPDT, а другое - обычным реле SPDT.

Показанное положение реле в направлениях N / C, что означает, что реле не запитаны, что, очевидно, будет при отсутствии входа переменного тока.

В этом положении, если мы посмотрим на реле DPDT, мы обнаружим, что оно подключает выход переменного тока инвертора к приборам через его контакты N / C.

Нижнее реле SPDT также находится в деактивированном положении и показано, что оно соединяет батарею с инвертором, так что инвертор остается в рабочем состоянии.

Теперь давайте предположим, что сеть переменного тока восстановлена, это немедленно приведет в действие зарядное устройство, которое теперь становится работоспособным и подает питание на катушку реле.

Реле мгновенно становятся активными и переключаются с N / C на N / O, что инициирует следующие действия:

Зарядное устройство подключается к аккумулятору, и аккумулятор начинает заряжаться.

Аккумулятор отключается от инвертора, и поэтому инвертор отключается и перестает функционировать.

Подключенные устройства мгновенно переключаются с переменного тока инвертора на переменный ток сети в течение доли секунды, так что устройства даже не мигают, создавая впечатление, что ничего не произошло, и они постоянно работают без перебоев.

Ниже приведена полная версия вышесказанного:


2) Схема переключения инвертора с солнечной батареей 10 кВА с защитой от разряда батареи

Во второй концепции ниже мы узнаем, как построить схему переключения инвертора солнечной сети на 10 кВА, которая также включает в себя функцию защиты от низкого заряда батареи.Идея была запрошена г-ном Чанданом Парашаром.

Схема Цели и требования

  1. У меня есть система солнечных батарей с 24 панелями 24 В и 250 Вт, подключенными для генерации выходной мощности 192 В, 6000 Вт и 24 А. Он подключен к инвертору 10 кВА, 180 В, который обеспечивает выход для управления моими приборами в дневное время. Ночью приборы и инвертор работают от сети.
  2. Прошу вас спроектировать схему, которая будет изменять вход инвертора от сети к солнечной энергии, когда панель начнет вырабатывать энергию, и должен снова возвращать вход с солнечной батареи на сеть, когда наступит темнота и уменьшится выработка солнечной энергии.
  3. Пожалуйста, спроектируйте другую схему, которая будет ощущать тесто.
  4. Я прошу вас сделать схему, которая будет определять, что батарея разряжается ниже определенного порогового значения, скажем, 180 В (особенно в сезон дождей), и должна переключать вход с солнечной на сетку, даже если генерируется некоторое количество солнечной энергии.

Проектирование схемы

Схема автоматического переключения солнечного / сетевого преобразователя 10 кВА с защитой от низкого уровня заряда батареи, которая запрашивается выше, может быть построена с использованием концепции, представленной на следующем рисунке:

В этой конструкции, которая может немного отличаться от требуемой Во-первых, мы видим, что батарея заряжается от солнечной панели через схему контроллера MPPT.

Солнечный MPPT-контроллер заряжает батарею, а также управляет подключенным инвертором через SPDT-реле, чтобы облегчить пользователю бесплатное электроснабжение в дневное время.

Это реле SPDT, показанное с крайней правой стороны, контролирует состояние чрезмерной разрядки или ситуацию с низким напряжением батареи и отключает инвертор и нагрузку от батареи всякий раз, когда она достигает нижнего порога.

Ситуация с низким напряжением может происходить в основном ночью, когда нет солнечной энергии, и поэтому N / C реле SPDT связано с источником питания адаптера переменного / постоянного тока, так что в случае низкого заряда батареи ночью батарея может быть заряжена на время от электросети.

Реле DPDT также может быть прикреплено к солнечной панели, и это реле обеспечивает переключение электропитания для приборов. В дневное время, когда есть солнечная батарея, DPDT активирует и подключает приборы к источнику питания инвертора, а ночью восстанавливает питание от сети, чтобы сохранить батарею для резервного копирования при сбое сети.

Цепь переключения реле ИБП

В следующей концепции делается попытка создать простую схему переключения реле с детектором пересечения нуля, которая может быть использована в преобразователях или в системах переключения ИБП.

Это можно использовать для переключения выхода от сети переменного тока на сеть инвертора при неподходящих условиях напряжения. Идея была запрошена г-ном Дипаком.

Технические характеристики

Я ищу схему, состоящую из компаратора (LM 324) для управления реле. Целью этой схемы является:

1. Проверьте подачу переменного тока и включите реле, когда напряжение находится в диапазоне 180-250 В.

2. Реле должно включиться через 5 секунд.

3.Реле должно быть включено после обнаружения нулевого напряжения переменного тока (детектор нулевого напряжения). Это необходимо для минимизации образования дуг в контактах реле.

4. И, наконец, самое главное, время переключения реле должно быть менее 5 мс, как в обычном автономном ИБП.

5. Светодиодный индикатор для индикации состояния реле.

Вышеупомянутая функциональность может быть найдена в схеме ИБП, которая немного сложна для понимания, так как у ИБП есть много других функциональных схем помимо этого.Поэтому я ищу отдельную более простую схему, которая работает только так, как указано выше. Пожалуйста, помогите мне построить схему.

Доступный компонент и другие детали:

Сеть переменного тока = 220 В

Батарея = 12 В

Компаратор = LM 324 или что-то подобное

Транзистор = BC 548 или BC 547

Доступны все типы стабилитронов

Доступны все типы резисторов

Благодарности и наилучшие пожелания,

Deepak

Конструкция

Что касается простой схемы переключения реле ИБП, функционирование из различных этапов можно понять следующим образом:

T1 формирует единственный компонент детектора нуля и срабатывает только тогда, когда полупериоды сети переменного тока находятся вблизи точек пересечения, которые либо ниже 0.6 В или выше -0,6 В.

Полупериоды переменного тока в основном извлекаются из выходных данных моста и применяются к базе T1.

,

А1 и А2 выполнены в качестве компараторов для определения нижнего порога сетевого напряжения и верхнего порога сетевого напряжения соответственно.

При нормальных условиях напряжения выходы А1 и А2 вырабатывают низкую логическую схему, удерживая T2 выключенным и T3 включенным. Это позволяет реле оставаться включенным для питания подключенных приборов через сетевое напряжение.

P1 устанавливается так, что напряжение на инвертирующем входе А1 становится чуть ниже, чем на неинвертирующем входе, установленном R2 / R3, в случае, если сетевое напряжение падает ниже заданных 180 В.

Когда это происходит, выход А1 переключается с низкого на высокий уровень, вызывая каскад реле и отключая реле для предполагаемого переключения с сети на режим инвертора.

Однако это становится возможным только тогда, когда сеть R2 / R3 получает требуемый положительный потенциал от T1, который, в свою очередь, имеет место только при пересечении нулями сигналов переменного тока.

R4 следит за тем, чтобы А1 не заикался в пороговой точке, когда сетевое напряжение опускается ниже 180 В или установленной отметки.

A2 идентично настроен как A1, но он предназначен для определения верхнего предела ограничения сетевого напряжения, которое составляет 250 В.

И снова реализация релейного переключения выполняется только при пересечении нуля сетевого переменного тока с помощью T1.

Здесь R8 выполняет мгновенную фиксацию работы для обеспечения плавного перехода переключения.

C2 и C3 обеспечивают требуемое временное отставание, прежде чем T2 сможет полностью провести и включить реле. Значения могут быть соответствующим образом выбраны для достижения желаемой длины задержки.

Принципиальная схема
Перечень запчастей для схемы переключения реле ИБП
  • R1 = 1k
  • R2, R3, R4, R6, R7, R8 = 100K
  • P1, P2 = 10K PRESET
  • R5, R9 = 10K
  • D3, D4 --- D10 = 1N4007
  • C1, C2 = 1000 мкФ / 25 В
  • T1 = BC557
  • T2 = BC547
  • Z1 = 3 В ZENER
  • A1 / A2 = 1/2 IC LM324
  • RL / 1 = 12 В, SPSDT RELAY
  • TR / 1 = 0-12 В STAS DOWN TRASFORMER
О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как спроектировать инвертор - теория и учебное пособие

В этой статье объясняются основные советы и теории, которые могут быть полезны для новичков при разработке или работе с базовыми концепциями инвертора. Давайте узнаем больше.

Что такое инвертор

Это устройство, которое преобразует или преобразует низкое напряжение, высокий потенциал постоянного тока в слаботочное высокое переменное напряжение, например, от источника автомобильной батареи 12 В до выхода 220 В переменного тока.

Основной принцип вышеупомянутого преобразования

Основной принцип преобразования низкого напряжения постоянного тока в высокое напряжение переменного тока заключается в использовании накопленного высокого тока внутри источника постоянного тока (обычно батареи) и повышении его до высокого напряжения AC.

Это в основном достигается за счет использования индуктора, который в основном представляет собой трансформатор с двумя наборами обмоток, а именно первичной (входной) и вторичной (выходной).

Первичная обмотка предназначена для приема входа постоянного тока с высоким током, а вторичная обмотка - для преобразования этого входа в соответствующий низковольтный переменный выход высокого напряжения.

Что такое переменное напряжение или ток

Под переменным напряжением мы подразумеваем напряжение, которое переключает свою полярность с положительной на отрицательную и наоборот много раз в секунду в зависимости от установленной частоты на входе трансформатора.

Обычно эта частота составляет 50 Гц или 60 Гц, в зависимости от технических характеристик конкретной страны.

Искусственно генерируемая частота используется с указанными выше скоростями для питания выходных каскадов, которые могут состоять из силовых транзисторов или полевых транзисторов или GBT, интегрированных с силовым трансформатором.

Силовые устройства реагируют на поступающие импульсы и управляют обмоткой подключенного трансформатора с соответствующей частотой при заданных токе и напряжении батареи.

Вышеуказанное действие вызывает эквивалентное высокое напряжение на вторичной обмотке трансформатора, которое в конечном итоге выдает требуемое напряжение 220 или 120 В переменного тока.

A Простое ручное моделирование

Следующее ручное моделирование показывает основной принцип работы цепи двухтактного инвертора на основе трансформатора с центральным отводом.

Когда первичная обмотка переключается попеременно с током аккумулятора, эквивалентная величина напряжения и тока индуцируется на вторичной обмотке в режиме обратного хода, который освещает подключенную лампу.

В инверторах с цепным управлением такая же операция осуществляется, но через силовые устройства и схему генератора, которая переключает обмотку гораздо быстрее, обычно с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Таким образом, в инверторе одно и то же действие из-за быстрого переключения будет приводить к тому, что нагрузка будет всегда включена, хотя в действительности нагрузка будет включаться / выключаться с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Как преобразователь преобразует данный вход

Как обсуждалось выше, трансформатор обычно будет иметь две обмотки, одну первичную и другую вторичную.

Две обмотки реагируют таким образом, что при подаче тока переключения на первичную обмотку пропорционально соответствующая мощность передается через вторичную обмотку посредством электромагнитной индукции.

Поэтому предположим, что если первичная цепь рассчитана на 12 В, а вторичная на 220 В, колеблющийся или пульсирующий 12 В пост. Ток на первичной стороне будет индуцировать и генерировать 220 В переменного тока на вторичных клеммах.

Однако входной сигнал первичной обмотки не может быть постоянным током. Это означает, что, хотя источником может быть постоянный ток, он должен подаваться в импульсной форме или с перерывами через первичную обмотку или в виде частоты на указанном уровне, мы обсуждали это в предыдущем разделе.

Это необходимо для реализации неотъемлемых атрибутов индуктора, в соответствии с которым индуктор ограничивает флуктуирующий ток и пытается сбалансировать его, выбрасывая эквивалентный ток в систему во время отсутствия входного импульса, также известного как явление обратного хода.

Поэтому, когда применяется постоянный ток, первичный запоминает этот ток, а когда постоянный ток отключается от обмотки, позволяет обмотке отбрасывать запомненный ток через свои клеммы.

Однако, поскольку клеммы отключены, эта обратная эдс индуцируется во вторичной обмотке, образуя необходимый переменный ток через вторичные выходные клеммы.

Приведенное выше объяснение, таким образом, показывает, что схема генератора импульсов или, проще говоря, схема генератора становится обязательной при проектировании инвертора.

Этапы фундаментальной цепи инвертора

Чтобы построить базовый функциональный инвертор с достаточно хорошей производительностью, вам понадобятся следующие основные элементы:

Блок-схема

Вот блок-схема, которая иллюстрирует, как реализовать вышеуказанные элементы с помощью простого конфигурация (центральный отвод, двухтактный).

Как спроектировать схему генератора для инвертора

Цепь генератора является критической ступенью схемы в любом инверторе, поскольку эта ступень становится ответственной за переключение постоянного тока в первичную обмотку трансформатора.

Ступень генератора, пожалуй, самая простая часть в цепи инвертора. По сути, это нестабильная конфигурация мультивибратора, которая может быть выполнена различными способами.

Вы можете использовать вентили NAND, вентили NOR, устройства со встроенными генераторами, такими как IC 4060, IC LM567 или просто IC 555.Другим вариантом является использование транзисторов и конденсаторов в стандартном нестабильном режиме.

Следующие изображения показывают различные конфигурации генератора, которые могут эффективно использоваться для достижения основных колебаний для любой предложенной конструкции инвертора.

На следующих диаграммах мы видим несколько популярных схем осцилляторов: выходные сигналы представляют собой прямоугольные волны, которые на самом деле являются положительными импульсами, высокие квадратные блоки указывают положительные потенциалы, высота квадратных блоков указывает уровень напряжения, который обычно равен приложенное напряжение питания к ИС и ширина квадратных блоков указывают промежуток времени, в течение которого это напряжение остается в силе.

Роль генератора в инверторной цепи

Как обсуждалось в предыдущем разделе, генераторная ступень требуется для генерации импульсов основного напряжения для питания последующих силовых каскадов.

Однако импульсы от этих каскадов могут быть слишком низкими по сравнению с их токовыми выходами, и поэтому они не могут быть поданы непосредственно на трансформатор или силовые транзисторы на выходном каскаде.

Чтобы поднять ток колебаний до требуемых уровней, обычно используется промежуточная ступень возбуждения, которая может состоять из пары транзисторов средней мощности с высоким коэффициентом усиления или даже чего-то более сложного.

Однако сегодня, с появлением изощренных мошек, этап водителя может быть полностью исключен.

Это связано с тем, что мошки являются устройствами, зависящими от напряжения, и не зависят от величины тока при работе.

При наличии потенциала выше 5 В на их затворе и источнике большинство мошек насыщается и полностью проводит через свои сток и исток, даже если ток составляет всего 1 мА.

Это делает условия чрезвычайно подходящими и легкими для применения их для инверторных приложений.

Мы можем видеть, что в вышеупомянутых схемах генератора выход является единственным источником, однако во всех топологиях инвертора нам требуются импульсно-противоположные или противоположно поляризованные выходы от двух источников. Это может быть просто достигнуто путем добавления ступени затвора инвертора (для инвертирования напряжения) к существующей выходной мощности генераторов, см. Рисунки ниже.

Конфигурирование каскада генератора для проектирования малых инверторных цепей

Теперь давайте попробуем разобраться в простых методах, с помощью которых вышеописанное с помощью ступеней генератора может быть присоединено к силовой ступени для быстрого создания эффективных конструкций инвертора.

Проектирование схемы инвертора с использованием генератора с затвором NOT

На следующем рисунке показано, как можно сконфигурировать небольшой инвертор с использованием генератора с затвором NOT, например, от IC 4049.

Здесь в основном N1 / N2 формирует каскад генератора, который создает требуемый Частота или частота 50 Гц или 60 Гц, необходимые для работы инвертора. N3 используется для инвертирования этих тактовых импульсов, потому что мы должны применять противоположно поляризованные тактовые импульсы для ступени силового трансформатора.

Однако мы также можем видеть N4, N5 N6, которые настроены через входную линию и выходную линию N3.

На самом деле N4, N5, N6 просто включены для размещения 3 дополнительных вентилей, доступных внутри IC 4049, в противном случае только первые N1, N2, N3 могут использоваться для операций без каких-либо проблем.

3 дополнительных затвора действуют как буферы, а также следят за тем, чтобы эти затворы не оставались неподключенными, что в противном случае может негативно повлиять на IC в долгосрочной перспективе.

Часы с противоположной поляризацией на выходах N4 и N5 / N6 применяются к основаниям силовой ступени BJT с использованием мощных BJT TIP142, которые способны выдерживать хороший ток 10 А.Трансформатор можно увидеть сконфигурированным на коллекторах BJT.

Вы обнаружите, что промежуточные усилители или управляющие каскады не используются в вышеупомянутой конструкции, потому что сам TIP142 имеет внутреннюю каскад BJT Darlington для требуемого встроенного усиления и, следовательно, способен комфортно усиливать тактовые импульсы низкого тока из ворот NOT в сильные колебания тока через подключенную обмотку трансформатора.

Ниже приведены другие конструкции инвертора IC 4049:

Самодельная цепь инвертора питания на 2000 ВА

Простейшая цепь бесперебойного питания (ИБП)

Проектирование схемы инвертора с использованием триггера Шмидта Генератор NAND-генератора

На следующем рисунке показано, как генератор Схема с использованием IC 4093 может быть интегрирована с аналогичным BJT силовым каскадом для создания полезной конструкции инвертора.

На рисунке показана конструкция небольшого инвертора с использованием триггерных затворов NAND IC 4093 Шмидта. Точно так же и здесь N4 можно было бы избежать, и базы BJT могли быть напрямую подключены через входы и выходы N3. Но опять же, N4 включен для размещения одного дополнительного затвора внутри IC 4093 и для обеспечения того, чтобы его входной вывод не оставался неподключенным.

Более похожие конструкции преобразователей IC 4093 можно найти по следующим ссылкам:

.
Как работает инвертор, как отремонтировать инверторы - общие советы

В этом посте мы попытаемся узнать, как диагностировать и отремонтировать инвертор, всесторонне изучив различные ступени инвертора и как функционирует базовый инвертор.

Прежде чем мы обсудим, как отремонтировать инвертор, важно сначала получить полную информацию об основных принципах работы инвертора и его ступенях. Следующее содержание объясняет относительно важных аспектов инвертора.

Этапы инвертора

Как следует из названия, инвертор постоянного тока в переменный - это электронное устройство, которое способно «инвертировать» потенциал постоянного тока, обычно получаемый из свинцово-кислотной батареи, в повышенный потенциал переменного тока. Выходной сигнал инвертора, как правило, вполне сопоставим с напряжением, которое есть в наших внутренних розетках переменного тока.

Ремонт сложных инверторов не легок из-за их многочисленных сложных этапов и требует опыта в этой области. Инверторы, которые обеспечивают выходы синусоидальной волны или те, которые используют технологию ШИМ для генерации модифицированной синусоидальной волны, могут быть трудными для диагностики и устранения неполадок для людей, которые являются относительно новыми для электроники.

Тем не менее, более простые конструкции преобразователей, в которых используются основные принципы работы, могут быть отремонтированы даже человеком, который не является специалистом в области электроники.

Прежде чем мы перейдем к деталям поиска неисправностей, важно обсудить, как работает инвертор, и какие этапы обычно может включать инвертор:

Инвертор в своей основной форме можно разделить на три основных этапа, а именно. генератор, драйвер и выходной каскад трансформатора.

Oscillator:

Этот каскад в основном отвечает за генерацию колебательных импульсов либо через схему IC, либо через транзисторную схему.

Эти колебания в основном являются производными чередующихся положительных и отрицательных пиков напряжения батареи (заземления) с определенной заданной частотой (числом положительных пиков в секунду). Такие колебания обычно имеют форму квадратных столбов и называются квадратными волнами, и инверторы, работающие с такими генераторами, называются прямоугольными инверторами.

Вышеупомянутые сгенерированные прямоугольные импульсы, тем не менее, являются слишком слабыми и никогда не могут использоваться для возбуждения выходных трансформаторов с высоким током. Поэтому эти импульсы поступают на следующую ступень усилителя для требуемой задачи.

Для получения информации об инверторных генераторах вы также можете обратиться к полному руководству, в котором объясняется, как сконструировать инвертор с нуля.

Усилитель или усилитель (драйвер):

Здесь полученная частота колебаний соответствующим образом усиливается до высоких уровней тока, используя либо силовые транзисторы или мосфец.

Несмотря на то, что усиленный отклик представляет собой переменный ток, он все еще находится на уровне напряжения питания от батареи и поэтому не может использоваться для работы электрических приборов, которые работают при более высоких напряжениях переменного тока.

Таким образом, усиленное напряжение в конце концов подается на вторичную обмотку выходного трансформатора.

Трансформатор выходной мощности:

Мы все знаем, как работает трансформатор; в источниках переменного / постоянного тока он обычно используется для понижения применяемой входной сети переменного тока до более низких заданных уровней переменного тока посредством магнитной индукции двух его обмоток.

В инверторах трансформатор используется для аналогичной цели, но только с противоположной ориентацией, то есть здесь переменный ток низкого уровня от вышеупомянутых электронных ступеней подается на вторичные обмотки, что приводит к индуцированному повышенному напряжению на первичной обмотке трансформатора.

Это напряжение, наконец, используется для питания различных бытовых электрических гаджетов, таких как светильники, вентиляторы, смесители, паяльники и т. Д.

Основной принцип работы инвертора

На приведенной выше схеме показана наиболее фундаментальная конструкция инвертора, рабочая Принцип становится основой для всех традиционных конструкций инверторов, от самых простых до самых сложных.

Функционирование показанной конструкции может быть понято из следующих пунктов:

1) Положительное напряжение от батареи питает ИС генератора (вывод Vcc), а также центральный отвод трансформатора.

2) ИС генератора при подаче питания начинает генерировать поочередно переключающиеся импульсы Hi / Lo на своих выходных контактах PinA и PinB, с некоторой заданной частотой, в основном на 50 Гц или 60 Гц, в зависимости от спецификаций страны.

3) Эти распиновки можно увидеть подключенными к соответствующим силовым устройствам № 1 и № 2, которые могут быть МОП-транзисторами или силовыми BJT.

3) В любой момент, когда PinA высокий, а PinB низкий, силовое устройство № 1 находится в проводящем режиме, а силовое устройство № 2 удерживается выключенным.

4) В этой ситуации верхний отвод трансформатора соединяется с землей через силовое устройство № 1, что, в свою очередь, вызывает прохождение положительного заряда батареи через верхнюю половину трансформатора, приводя в действие эту секцию трансформатора.

5) Идентично, в следующий момент, когда вывод В высокий, а вывод А низкий, активируется нижняя первичная обмотка трансформатора.

6) Этот цикл повторяется непрерывно, вызывая двухтактную обмотку высокого тока через две половины обмотки трансформатора.

7) Вышеуказанное действие внутри вторичной обмотки трансформатора вызывает переключение эквивалентной величины напряжения и тока через вторичную обмотку посредством магнитной индукции, что приводит к образованию требуемого 220 В или 120 В переменного тока через вторичную обмотку трансформатора, как указано на диаграмме.

Инвертор постоянного тока в переменного тока, Советы по ремонту

В приведенном выше объяснении несколько вещей становятся очень важными для получения правильных результатов от инвертора.

1) Во-первых, генерация колебаний, из-за которых силовые полевые МОП-транзисторы включаются / выключаются, инициируя процесс индукции электромагнитного напряжения через первичную / вторичную обмотку трансформатора. Поскольку полевые МОП-транзисторы переключают первичную обмотку трансформатора двухтактным способом, это вызывает переменное напряжение 220 или 120 В переменного тока через вторичную обмотку трансформатора.

2) Вторым важным фактором является частота колебаний, которая фиксируется в соответствии со спецификациями страны, например, страны, поставляющие 230 В, как правило, имеют рабочую частоту 50 Гц, в других странах, где 120 В указано в основном работать на частоте 60 Гц.

3) Никогда не рекомендуется использовать сложные электронные устройства, такие как телевизоры, DVD-плееры, компьютеры и т. Д. С инверторами прямоугольной формы. Резкие взлеты и падения прямоугольных волн просто не подходят для таких применений.

4) Тем не менее, существуют более сложные электронные схемы, позволяющие модифицировать прямоугольные волны таким образом, чтобы они стали более удобными с вышеописанным электронным оборудованием.

Инверторы, использующие дополнительные сложные схемы, способны генерировать сигналы, практически идентичные сигналам, имеющимся в наших внутренних сетевых розетках переменного тока.

Как отремонтировать инвертор

Как только вы разберетесь с различными ступенями, обычно включаемыми в инверторный блок, как объяснено выше, устранение неполадок становится относительно простым. Следующие советы проиллюстрируют, как отремонтировать инвертор постоянного тока в переменный:

Инвертор «мертв»:

Если ваш инвертор разряжен, проведите предварительные исследования, такие как проверка напряжения аккумулятора и соединений, проверка предохранителя на перегоревшем , потерять связи и т. д.Если все в порядке, откройте внешнюю крышку преобразователя и выполните следующие действия:

1) Найдите секцию генератора; отключите его выход от каскада MOSFET и с помощью частотомера подтвердите, генерирует ли он требуемую частоту. Обычно для инвертора на 220 В эта частота будет 50 Гц, а для инвертора на 120 В это будет 60 Гц. Если ваш измеритель не показывает частоту или стабильный постоянный ток, это может указывать на возможную неисправность этой ступени генератора. Проверьте его IC и связанные компоненты для устранения.

2) Если вы обнаружите, что каскад осциллятора работает нормально, перейдите к следующему этапу, то есть к ступени усилителя тока (силовой полевой МОП-транзистор). Изолируйте МОП-транзисторы от трансформатора и проверьте каждое устройство с помощью цифрового мультиметра. Помните, что вам, возможно, придется полностью удалить MOSFET или BJT с платы во время тестирования их с помощью цифрового мультиметра. Если вы обнаружите, что конкретное устройство неисправно, замените его новым и проверьте реакцию, включив инвертор. Предпочтительно подключать лампу постоянного тока высокой мощности последовательно с батареей во время проверки реакции, просто чтобы быть на более безопасной стороне и предотвратить любое неоправданное повреждение батареи.

3) Иногда трансформаторы также могут стать основной причиной неисправности.Вы можете проверить наличие обмотки или слабого внутреннего соединения в соответствующем трансформаторе. Если вы обнаружите, что это подозрительно, немедленно замените его новым.

Несмотря на то, что не все так просто узнать о том, как отремонтировать преобразователь постоянного тока в переменный, из самой этой главы, но определенно все начнёт «готовиться», когда вы углубитесь в процедуру благодаря неустанным практикам, пробам и ошибкам.

Все еще есть сомнения ... не стесняйтесь оставлять свои конкретные вопросы здесь.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Как преобразовать инвертор в ИБП

Инвертор - это оборудование, которое преобразует напряжение батареи или любой постоянный ток (обычно большой ток) в более высокое сетевое эквивалентное напряжение (120 В или 220 В), однако в отличие от ИБП инверторы могут не хватает одной функции, которая заключается в том, что они не могут переключаться из режима зарядки аккумуляторной батареи в режим инвертора и наоборот во время сбоя питания в сети и ситуаций восстановления.

Преобразование инвертора в ИБП

Инвертор может быть легко преобразован в ИБП с помощью нескольких простых модификаций или, скорее, дополнений к существующей схеме.

Отсутствующая или отсутствующая функция переключения в инверторе может быть улучшена путем включения нескольких ступеней реле в его цепь, как объяснено в следующих разделах:

Обращаясь к рисунку ниже, мы видим, что вышеуказанное требование реализуется посредством используя 4 SPDT-реле, катушки которых соединены параллельно и соединены с источником постоянного тока, который может быть выходом постоянного тока зарядного устройства.

Это означает, что во время присутствия сетевого входа реле будут запитаны так, что их контакты N / O будут соединены с отдельными полюсами реле и соответствующими электрическими устройствами, которые могут быть видны соединенными с полюсами.,

Два левых реле можно увидеть с их контактами N / O, соединенными со входом переменного тока сети, в то время как N / C заканчиваются выходом сети инвертора.

Реле с правой стороны имеют свои контакты N / O, оснащенные входами зарядного устройства (+) / (-), а N / C встроены во вход постоянного тока инвертора.

Приведенные выше данные обеспечивают следующие действия во время присутствия в сети и при сбоях:

При наличии переменного тока в сети электроприборы подключаются к доступному сетевому питанию через левую пару полюсов реле, в то время как батарея может получить требуемую напряжение зарядки через правые полюса реле.Это также гарантирует, что инвертор отключен через точки N / C от батареи и больше не может работать.

В случае отказа сетевого переменного тока контакты реле возвращаются к своим контактам N / C, что приводит к следующим действиям:

Батарея мгновенно подключается к входу постоянного тока инвертора через правые контакты реле N / C , так что инвертор начинает работать, и его выход начинает генерировать требуемое резервное напряжение сети.

В то же самое время вышеуказанное сетевое напряжение инвертора теперь переключается на приборы через левые контакты реле N / C, гарантируя, что приборы не испытывают прерывания, пока позиции меняются в ходе вышеуказанных действий.

Выбор реле

Реле должны быть выбраны с низким сопротивлением катушки, чтобы они работали при более высоких токах переключения и, следовательно, могли "молотить" контакты намного сильнее и быстрее по сравнению с реле с меньшим сопротивлением.

Это обеспечит быстрое время переключения в течение миллисекунд, что является наиболее важным фактором для ИБП и инверторов, которые необходимо преобразовать в системы ИБП.

На приведенной выше схеме, если используется автоматическое зарядное устройство для батареи, питание будет отключено, как только батарея полностью зарядится, что также приведет к отключению питания на реле, заставляя инвертор включаться, даже когда сеть присутствует.

Чтобы избежать этой проблемы, реле должны питаться от отдельного источника питания, как показано на следующей диаграмме. Здесь можно увидеть емкостный тип цепи питания, что делает конструкцию очень компактной.

Примечание. Подключите резистор 1 кОм к конденсатору фильтра, связанному с мостовым выпрямителем, чтобы обеспечить его быструю разрядку во время сбоя в сети и мгновенное переключение соответствующих реле.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель.Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о