Можно ли сделать своими руками сварочный аппарат инверторного типа

Даже самый простой сварочный инвертор относится к категории электронных устройств, для изготовления которых требуется определённый уровень квалификации и соответствующий опыт.

Поэтому своими руками инверторные аппараты собирают редко, в то время как трансформаторные – значительно чаще. Хотя самодельный сварочный аппарат может получиться не с первого раза, потребует затратить много времени на настройку, но процесс изготовления всегда интересен. В случае успеха получится недорогое и практичное устройство, способное качественно варить металл.

Что требуется для сборки

Большинство комплектующих деталей и изделий, используемых при изготовлении инверторного сварочного аппарата своими руками, имеются в свободной продаже, и при желании их может купить.

Одновременно с этим понятно, что в домашних условиях можно собрать лишь простой сварочный аппарат, обладающий, тем не менее, вполне приемлемыми техническими характеристиками.

Главное – это правильно выбрать вариант самодельного инверторного устройства, исходя из заданной мощности и условий его эксплуатации. Учёт всех перечисленных факторов позволяет разработать и собрать недорогой и компактный преобразователь импульсного типа.

Необходимо грамотно рассчитать выходные параметры самодельного сварочного аппарата, позволяющие получать требуемое качество электрической дуги и надежное шовное соединение.

Должное внимание следует уделить и выбору оптимальной схемы самодельного аппарата, включающего в свой состав блок управления выходными параметрами.

И, наконец, следует побеспокоиться о комплекте вспомогательного оборудования, без которого электронный прибор не сможет выполнять свои функции.

Достоинства и недостатки самостоятельного изготовления

Инверторная схема самодельного преобразования предполагает блочный принцип компоновки. Благодаря модульной структуре построения изготовить инверторный сварочный аппарат удаётся с минимальными затратами.

В качестве некоторых из его узлов могут применяться импульсные модули, снятые с отслуживших свой срок приборов (после соответствующей доработки, конечно).

Помимо перечисленных плюсов самостоятельное изготовление инвертора имеет ещё целый ряд достоинств.

Во-первых, в этом случае значительно легче решается вопрос ремонта сварочного аппарата, поскольку исполнитель хорошо знает все его тонкости и слабые места. Во-вторых, комплектацию самодельного аппарата можно подбирать по своим предпочтениям, исходя из эксплуатационных требований и финансовых возможностей.

И, в-третьих, работать с таким устройством будет намного проще, так как при сварке можно будет учесть все его скрытые ресурсы и особенности.

К недостаткам, которые имеют самодельные инверторы можно причислить:

• отсутствие большинства вспомогательных функций, имеющихся у фирменных аппаратов и заметно улучшающих качество свариваемых швов;
• ограниченные возможности по регулированию выходных параметров (амплитуды сварочного тока, в частности);
• сложность создания полноценной системы принудительного охлаждения внутренних пространств;
• необходимость повысить защищённость прибора в соответствии с требованиями электрической безопасности.

Все перечисленные выше минусы потребуют от исполнителя взвешенного решения, принимаемого с учётом возможных сложностей, распространяющихся и на саму сварку, и на процесс изготовления сварочного аппарата.

Устройство и схема инвертора

Знакомство с принципиальной схемой сварочного инвертора позволяет определиться с тем, как именно работает аппарат и какие узлы входят в его состав.

Имея чёткое представление о принципе работы импульсного преобразователя можно быть абсолютно уверенным в надёжности собранного своими руками устройства.

При выборе схемы будущего преобразователя также следует исходить из того, чтобы самодельная модель сварочного аппарата могла быть собрана за достаточно короткое время.

С одним из вариантов исполнения схемы простого сварочного инвертора можно ознакомиться на приведённом рисунке.

Из этой схемы следует, что в самодельном импульсном устройстве присутствуют все необходимые для преобразования модули, включая два выпрямительных узла, сам инвертор с коммутирующими ключами и импульсный трансформатор с блоком управления.

Расчет выходных параметров

Перед началом сборки самодельного сварочного аппарата в первую очередь следует рассчитать его рабочую мощность, определяемую как произведение выходного напряжения на силы тока, формирующего дугу.

Не нужно путать этот параметр с потребляемой аппаратом мощностью, касающейся питающей сети, к которой подключён инвертор. Так, для нагрузочного тока в 160 Ампер, получаемого при выходном напряжении 24 Вольта мощность будет соответствовать показателю 3840 Ватт.

С учётом коэффициента полезного действия, составляющего в среднем 85%, необходимый показатель увеличится до 4517 Ватт.

Исходя из полученного показателя мощности, легко определяется сила тока в цепях коммутации транзисторов самодельного сварочного аппарата. Для её вычисления необходимо разделить этот показатель на сетевое напряжение: 4517/220 = 20 Ампер.

При протекании через транзисторы токов значительной величины последние сильно нагреваются. Данное обстоятельство вынуждает побеспокоиться об эффективном охлаждении, которое может быть организовано путём размещения их на мощных радиаторах.

Во избежание перегрева этих элементов инверторной схемы, используемые в ней транзисторы должны подбираться с некоторым запасом по току и предельному температурному показателю.

В процессе эксплуатации самодельного оборудования выбор режима сварки должен производиться с учётом предельных характеристик собранного своими руками аппарата.

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки самодельного сварочного аппарата потребуется следующий комплект электронных измерительных приборов и инструментов:

• набор отвёрток различной формы и размера;
• электронный вольтметр (мультиметр) или тестер;
• однолучевой осциллограф;
• электрический паяльник мощностью не менее 40 Ватт.

С помощью измерительных приборов можно будет отстроить схему и выставить требуемые режимы работы её электронных компонентов. В качестве последних используются резисторы самых различных номиналов, а также конденсаторы и катушки индуктивности. К этому набору следует добавить диоды самых различных марок и назначений, а также трансформаторы, реле и переменные резисторы.

Помимо этого нужно будет подготовить регулятор с линейной характеристикой, вентилятор для принудительного охлаждения и готовый преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор).

Поверка и настройка

При настройке самодельного сварочного инвертора в первую очередь проверяется модуль плавного запуска на предмет срабатывания специального реле, блокирующего ограничивающий ток резистор.

Далее можно перейти к проверке платы модулятора и с помощью осциллографа убедиться в наличии прямоугольных импульсов сразу же после срабатывания реле.

После проверки модуля формирования импульсов следует замерить напряжение на транзисторах, которое не должно превышать предельно допустимого для них значения.

Затем можно перейти к исследованию формы сигнала на выходе диодного мостика и убедиться в том, что он выпрямляет поступающие на его вход импульсы.

В процессе настройки также следует проверить надёжность работы управляющего блока, посредством которого удаётся регулировать токовую нагрузку инверторного устройства.

Занимаясь изготовлением самодельного сварочного аппарата, нельзя забывать о правилах безопасности. Все сборочные операции должны выполняться только при снятом со схемы (выключенном) напряжении электропитания.

Отдельные детали прибора проходят отборочный контроль в процессе сборки, что исключает возможность их случайного выхода из строя из-за перенапряжений.

При эксплуатации инверторного агрегата (в случае изготовления сварщиком ограждений и изгородей и других металлических конструкций) также должны соблюдаться правила эксплуатации сварочного оборудования.