Схема электрическая сварочного полуавтомата – Сварочный полуавтомат 30А — 160А своими руками » Журнал практической электроники Датагор (Datagor Practical Electronics Magazine)

Содержание

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 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

Схема 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

Схемы сварочных полуавтоматов

Характер схемы сварочных полуавтоматов определяется способом поддержания постоянства параметров дуги, типом электродвигателя и другими особенностями.

Рассмотрим упрощенные электрические схемы сварочных полуавтоматов с саморегулированием дуги, отличающиеся типом электропривода в механизме подачи сварочной проволоки. В полуавтоматах с электроприводом постоянного тока (рис. 22.2) якорная обмотка и обмотка возбуждения электродвигателя механизма подачи (ОВДМП) ДМП питаются от понижающего трансформатора ПТ через соответствующие выпрямители BЯO и ВОВ. Напряжение на дуговой промежуток подается при включении контактора КС. Катушка этого контактора связана с промежуточным реле РП.

При включении пусковой кнопки П катушка РП попадает под напряжение выпрямителя ВОВ. Срабатывают замыкающие контакты РП, и одновременно с включением КС происходит подача электродной проволоки. Для сохранения постоянства подачи сварочной проволоки трансформатор ПТ питается от стабилизатора напряжения. Настройка скорости подачи проволоки осуществляется плавно путем изменения якорного тока в цепи ДМП.

Для этой цели предусмотрен регулятор напряжения РН. Прекращается сварка размыканием кнопки С.

В полуавтоматах используют и другие схемы с электроприводом постоянного тока. Электродвигатель механизма подачи ДМП подключают непосредственно к клеммам источника питания дуги. Это оказывается возможным при применении источников питания дуги постоянного тока с жесткими вольт-амперными характеристиками. Конструкции таких полуавтоматов существенно упрощаются. Отпадает необходимость в применении выпрямителей для питания электропривода.

В полуавтоматах с электроприводом переменного тока (рис. 22.2, б) ДМП сварочной проволоки питается от трехфазного понижающего трансформатора ПТ. Включение ДМП может осуществляться двумя способами: как и в других полуавтоматах, замыканием пусковой кнопки П; замыканием электродной проволоки на свариваемое изделие. Для этой цели в цепь дуги включена катушка реле тока РТ. Для перехода ко второму способу включения полуавтомата необходимо предварительно замкнуть тумблер К. Рассмотренный тип полуавтоматов относится к бесконтакторным. Они не сложны в изготовлении, надежны в эксплуатации и удобны в работе. Настройку скорости подачи сварочной проволоки осуществляют ступенчато посредством сменных шестерен в редукторе механизма подачи.

Рис. 22.2. Принципиальные электрические схемы полуавтоматов с саморегулированием дуги: а — электропривод постоянного тока; б — электропривод переменного тока

Сварочный полуавтомат своими руками: схема и устройство

Сварочный полуавтомат предназначен для сварки металлоконструкций различного типа и проведения кузовного ремонта. Устройство позволяет накладывать соединительные швы на тонком металле точно и аккуратно. Может отличаться по типу и конструкции, но в любом случае, должно отвечать критериям качества, безопасности и многофункциональности. Можно сделать сварочный полуавтомат своими руками из инвертора. Тем более, что схема сборки достаточно простая.

Как работает сварочный полуавтомат

Нагрев и деформация соединяемых поверхностей происходит под действием электрического разряда, формируемого металлом и электродом, которые находятся под напряжением. Инертный газ предотвращает появление окислов, что благоприятно сказывается на качестве шва.

Полярности сварочного полуавтоматаПолярности сварочного полуавтомата

Полуавтомат имеет выходы обратной полярности: «плюс» и «минус». Один из них подключается к детали, а второй – к подвижному контакту сварочной горелки. Полярность подключения определяется по типу свариваемого материала.

Инвертор необходим для обеспечения и контроля сварочного процесса, а также для перемещения и регулировки горелки. Сварочный аппарат работает от постоянного тока, поэтому необходимо устройство преобразования переменного тока электрической сети. В него входит высокочастотный трансформатор, выпрямители и модуль с электронной схемой, включающей микроконтроллер для управления рабочим током.

Аппарат должен обеспечивать заданную скорость перемещения проволоки, напряжение и силу тока. Равновесие характеристик обеспечивает источник питания дуги с необходимыми вольтамперными показаниями. Длина дуги зависит от напряжения, а скорость подачи стержня – от величины сварочного тока.

Работа установки начинается с предварительной продувки системы, необходимой для последующего поступления газа. После этого подключается источник питания дуги и подается катанка.

Основное преимущество автоматической сварки в том, что сварочная проволока подается в рабочую зону автоматически, и нет необходимости менять электроды.

Преимущества автоматической сварки

Что необходимо приготовить из инструментов и материалов

Для изготовления самодельного полуавтомата необходимы следующие базовые элементы:

Из чего состоит сварочный полуавтомат своими рукамиИз чего состоит сварочный полуавтомат своими руками
  • Источник питания и стабилизатор напряжения;
  • Блок управления сварочным током;
  • Специальные сварочные горелки;
  • Рукава и зажимы;
  • Тележка для перемещения;
  • Устройство равномерной подачи проволоки;
  • Гибкий шланг с газопроводом, гнездом для проволоки, силовым и управляющим кабелем;
  • Клапан отсекания газа с электромагнитным управлением;
  • Бобина с намотанной проволокой;
  • Модуль управления.

 

Последовательность сборки

Сборочные работы начинаются с выбора необходимого корпуса. Подойдет короб или ящик подходящего размера из пластика, текстолита или фанеры толщиной 6 мм, либо листового металла.

В него встраиваются трансформаторы, связанные первичными и вторичными обмотками. Для первичной обмотки применяется параллельная схема подключения, а для вторичной – последовательная. Такое исполнение обеспечивает поступление тока до 60 А. Максимальное сварочное напряжение на выходе будет 40 В. Полученные рабочие характеристики позволяют сваривать маленькие металлоконструкции бытового назначения.

Схема сварочного выпрямителя с системой охлаждения

Непрерывная работа инверторного устройства вызывает перегрев. Чтобы этого не произошло, в конструктивную схему встраивается система охлаждения. Самым простым способом снижения нагрева является установка по бокам корпуса вентиляторов. Они размещаются напротив трансформаторов так, чтобы работать на вытяжку.

Для сварочного полуавтомата используют блок охлаждения от устаревших моделей компьютеров. Обеспечить отвод теплого воздуха и поступление свежего поможет ряд отверстий в корпусе диаметром не меньше 5 мм. Количество отверстий – 20-50 штук.

Доработка инвертора

Полуавтомат из сварочного инвертора может получится, если его трансформатор несколько модернизировать. Инвертор для этих целей выбирают такой, чтобы он мог выдавать ток для сварки не меньше 150 А. В готовом виде устройство использовать не получится по причине несоответствия вольт-амперных характеристик условиям сваривания электродной проволокой в защитном газе.

Функциональная схема инверторного полуавтоматаФункциональная схема инверторного полуавтомата

Чтобы получить необходимые выходные параметры, достаточно обмотать трансформатор полосой из меди с изоляцией из термобумаги. Толстый провод использовать не получится, потому что он сильно греется. У вторичной обмотки должно быть три слоя из жести, изолированных между собой фторопластовой лентой. Концы соединяются между собой методом пайки с целью повышения токопроводности.

В процессе работы установка будет сильно греться. Особенно в зоне радиатора, куда нужно установить термодатчик, чтобы обеспечить автоматическое отключение устройства в случае перегрева.

После включения полуавтомата индикатор должен показать ток 120 А, что подтвердит правильность выполненной доработки и подключения. Случается, что на табло светятся восьмерки. Так бывает при низком напряжении в сварочном контуре.

Про дроссель и сварочную горелку

Дроссель для сварочного полуавтомата своими руками сделать вполне по силам. Для этого потребуется трансформатор и эмальпровод, диаметр которого не превышает 1,5 мм. При наматывании после каждого слоя укладывается изоляция. С помощью шины размером 2,5х5,4 мм нужно плотно намотать 24 витка. Концы шины оставляют по 30 см.

Дроссель для сварочного полуавтоматаДроссель для сварочного полуавтомата

Сердечник прокладывается кусочками текстолита с зазором как минимум 1 мм. Для наматывания дросселя еще используют металл от цветного телевизора лампового типа. Однако в этом случае удастся установить лишь одну катушку. Полученное устройство способно стабилизировать ток сварки и выдавать свыше 24 В при токе 6 А.

Сварочная горелка является конечным рабочим органом, обеспечивающим подачу углекислого газа, дуги напряжения и электродной катанки в зону сваривания. Рекомендуется пользоваться готовым пистолетом, где есть пусковое устройство, рукав для подключения газа и подачи сварочного металла.

Как обеспечить работу устройства подачи сварочной проволоки

Несмотря на надежность инвертора, поломки все же случаются. Чаще всего в ремонте нуждается регулятор, подающий металл от специальной катушки по гибкому шлангу. Для сварки полуавтоматом применяется проволока разного диаметра (от 0,8 мм до 1,6 мм), потому и возникает необходимость в регулировании подачи. Равномерный и качественный шов получается, когда скорость плавления и скорость поступления катанки совпадают.

В устройство входит прижимной ролик с регулятором усилия прижима проволоки. Ролик подачи с двумя неглубокими выемками подает сварочную проволоку. В качестве роликов можно использовать подшипники подходящего диаметра. По наружному кольцу достаточно проточить небольшую канавку для направления стержня.

Штанги, с установленными роликами, подпружиниваются. Усилие регулируется болтом, к которому и закреплена пружина.

Устройство подачи проволоки

Неполадки с регулятором связаны с ненадежным креплением для достаточно большого узла. Перекос способен привести к сбою в работе сварочного полуавтомата.

Располагать устройство в основном корпусе при создании сварочного полуавтомата необходимо так, чтобы разъем был в удобном для работы месте. Сборочные единицы должны закрепляться четко одна напротив другой для равномерного продвижения проволоки. Центрирование роликов осуществляется относительно отверстия входного штуцера.

Следует учесть, что самодельное устройство не сможет работать при низкой температуре. Установка рассчитана только на летний период и эксплуатацию внутри помещений. «Сварочник» успешно справится с небольшими бытовыми задачами, а для производственных нужд лучше приобрести готовый инвертор.

Реклама партнеров

Видео: Сварочный полуавтомат своими руками

Схема самодельного сварочного полуавтомата. | Самодельные сварочные аппараты, полуавтоматы, схемы

Представляем вам схему самодельного сварочного аппарата, собранного в домашних условиях и показавшего не плохие результаты.

Данная схема работает в ручном режиме сварки и автоматическом (точеном), то есть можно варить точками.

Перебрав много схем сварочных аппаратов мы пришли к выводу, что сварочный полуавтомат должен работать следующим образом:

  • при нажатии кнопки управления сначала должен податься углекислый газ, это делается для того, что бы горелка наполнилась газом.
  • после задержки 1..3 секунды автоматически включается ток сварки и  подача проволоки.
  • после отпускания кнопки управления отключается подача проволоки.
  • затем через 1…3 сек отключается подача углекислого газа, это нужно для того, что бы расславленный метал не окислился при остывании, и отключается сварочный ток.

В результате такой работы сварочного полуавтомата шов получается качественный.

Исходя из этих требований нами была разработана схема сварочного полуавтомата, представленная на рисунке.

Схема работает следующим образом:

1. Ручной режим.

Переключатель SB1 в замкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 срабатывает реле К2, своими контактами К 2.1, К 2.2, К 2.3 включает реле К1 и К3.

Реле К1 контактами К1.1 включает подачу углекислого газа, К1.2 включает цепь питания электродвигателя, К1.3 отключает тормоз двигателя.

В это же время  реле К3 своими контактами К3.1 отключает цепь питания двигателя и К3.2 отключает реле К5, которое отвечает за включение тока сварки, на время заданное резистором R2 (1…3 сек).

На данном этапе подается газ, двигатель подачи проволоки и ток сварки отключены.

Далее.. после разряда конденсатора С2 через цепь резистора R2 отключается реле К3 и своими контактами К3.1 включает двигатель подачи проволоки и контактами К3.2 включает реле К5, которое своими контактами К5.1 включает ток сварки.

В это время идет процесс сварки.

Далее..  При отпускании кнопки управления SA1 реле К2 отключается, своими контактами К 2.1, К 2.2 отключает реле К1.

Реле К1 контактами К1.2 отключает двигатель подачи проволоки, контактами К1.3 включает тормоз двигателя (так как любой двигатель имеет инертность — это необходимо, что бы после окончания сварки сварочная проволока моментально останавливалась), контакты К1.1 размыкают цепь питания конденсатора С3.

На данном сварка прекращена, двигатель подачи проволоки остановлен, ток сварки включен и подача углекислого газа продолжается.

Далее.. после разряда конденсатора С3 через резистор R3 (1…3 сек) отключается реле К4 отвечающее за подачу газа и реле К5 отвечающее за включение тока сварки.

2. Автоматический режим.

Переключатель SB1 в разомкнутом состоянии.

При нажатии кнопки управления SA1 все процессы в схеме происходят, так же как и в ручном режиме, только время сварки задается не удержанием кнопки управления SA1, а цепочкой С1R1 (1…10 сек).

Для чего нужен автоматический режим? Представьте, что нужно приварить крыло автомобиля. Если использовать ручной режим, то сварные швы по размеру  будут разными и придется долго выравнивать все неровности.

Другое дело это автоматический режим, вам нужно будет настроить время сварки и силу тока, попробовать на какой нибудь опытной детали и можно варить не задумываясь о времени сварки. В этом случае все сварные швы будут одинаковые (точки).

Работает все просто, нажимаете на кнопку управления, держите ее и варите, схема после определенного времени, заданного резистором R1 отключит процесс сварки.

В аппарате можно использовать  любые реле на ток коммутации (К1 и К3) — 5..10А, остальные реле (К2, К4, К5)  — 400 мА.

Все элементы схемы не критичны, вместо силовых диодов можно использовать любые на ток  200 А, Тиристор управления сварочным током тоже любой на ток  200 А.

Для сглаживания пульсации и уменьшения брызг во время сварки нужно использовать сглаживающий дроссель  L1. ( сварочный дроссель ) В качестве магнитопровода сварочного дросселя использован сердечник от лампового телевизора. В зазоры магнитопровода вставлены пластины из текстолита толщиной 2 мм. Способ намотки сварочного дросселя показан на рисунке.

Сварочный трансформатор мощностью 3 кВт намотан на кольцевом магнитопроводе и имеет следующие характеристики:

Сначала наматывается первичная обмотка трансформатора, делаются отводы начиная с напряжения 160 в, далее 170 в, 180 в , 190 в, 200 в, 210 в, 220, в, 230 в, 240 в. проводом из меди сечением 5 мм. кв.

Вторичная обмотка наматывается по верх первичной проводом из меди сечением 20 мм. кв. Номинальное напряжение обмотки 20 вольт.

Таким образом мы имеем сварочный трансформатор с жесткой характеристикой (что очень важно для сварочного полуавтомата) и имеем 6 ступеней регулирования сварочного тока в форсированном режиме, 1 ступень нормальной работы трансформатора (220 в. превичная, 20 вольт вторичная) и 2 ступени пассивного режима работы трансформатора.

Ступени регулирования тока вторичной обмотки:

17 в, 19 в, 20 в, 22 в, 23 в, 24 в, 25 в, 27 в, 28 вольт.

Двигатель подачи сварочной проволоки можно использовать любой редуктор стеклоочистителя автомобиля например от ВАЗ 2110.

Важно отметить, при проектировании протяжного механизма нужно учитывать, что максимальная скорость протяжки проволоки должна обеспечиваться на уровне 11 метров в минуту, минимальная 0.7 метра в минуту. Для этого нужно рассчитать диаметр ведущего колеса механизма подачи проволоки.

Клапан газа можно использовать от клапана подачи воды от омывателя заднего стекла автомобиля ВАЗ 2109. Другие типы клапанов автомобилей использовать не рекомендуется, например воздушный от ВАЗ 2105, так как после некоторого времени работы они начинают пропускать (нарушается герметичность клапана).

Данный полуавтомат сварка работает уже 3 года, зарекомендовал себя очень надежным.


Ответы на комментарии:

Топология печатной платы, не хотел выкладывать из за того что ни чего не понятно.. но заставили..   

В качестве реле  К1, К2, К3 можно использовать реле типа HJQ-22F-3Z с тремя группами контактов.

На фото такое же реле, только с четырьмя группами контактов HJQ-22F-4Z (показываю как выглядит).


Так как сам сварочный полуавтомат был утрачен, то по моей просьбе фото этого сварочного аппарата были любезно предоставлены посетителем сайта Андреем, который повторил эту схему.

Большое спасибо ему за это.   

Внешний вид полуавтомата:

Компоновка, вид сверху:

Компоновка, вид сбоку:

Компоновка, вид сбоку, вид подающего механизма:

Протяжный механизм:

Плата управления сварочным полуавтоматом:

Диодный мост, дроссель, трансформатор питания схемы управления:

Автор фото полуавтомата:  Андрей.


Фото блока управления и печатная плата присланная посетителем сайта Николаем (комментарий 100)

Печатную плату в формате программы  Sprint-layout 5 можно скачать по этой ссылке:

Печатная плата86


Если возникнут вопросы, задавайте их в комментариях.

Автор статьи: Admin Svapka.Ru

Понравилась ли вам статья? Если не трудно, то проголосуйте пожалуйста:
Похожие записи

Полуавтомат сварочный своими руками

В статье расскажем как сделать полуавтомат сварочный своими руками? Главное, что для этого необходимо – энтузиазм. После прочтения теоретической информации, можно приступать к сборке. Для начала, хотелось бы внести ясность, в чем отличие полуавтоматического сварочного аппарата от аппарата, работающего с электродами.

Когда осуществляется ручная сварка, ток нагрузки должен быть постоянным, а в автоматической главное — это стабильность напряжения. Это, если в общих чертах. Мы займемся изготовлением универсального аппарата, т.е. автоматического с дуговой сваркой (MAG/MMA).

 

Механизм подачи

Сборка должна начинаться с механизма подачи и подтяжки проволоки. Чтобы соборать механическую часть придется воспользоваться парой подшипников (типоразмер 6202), электродвигателем от автомобильных дворников (чем меньше двигатель – тем лучше).

При выборе двигателя проверьте, чтобы он крутился в одном направлении, а не “из стороны в сторону”. Кроме этого, потребуется выточить, либо где-то найти ролик, диаметр которого равняется 25 мм. Данный ролик садиться поверх резьбы на валу электромотора. Каждая нестандартная деталь должна быть сделана вручную, благо, ничего сложного там нет.

Конструкция механизма подачи состоит из двух пластин, на которых закреплены подшипники, и ролика на валу электродвигателя, размещенного в середине. Сжатие пластин, и прижатие подшипников к ролику выполняется при помощи пружины. От одного подшипника до ролика выполняется протяжка проволоки, продетой внутрь “направляющих” с обеих сторон роликов.

Монтаж выполняется поверх текстолитовой пластины, толщина которой равняется 5 мм. Делается это так, чтобы проволока выходила там, где будет разъем, в который подключается сварочный рукав, закрепленный впереди на корпусе. На текстолит устанавливаем и бобину, на которую намотана проволока. Под катушку вытачиваем вал, который устанавливается под углом 90° к пластине, имеющей резьбу с краю, чтобы зафиксировать последнюю.

Конструкция, которую имеет полуавтомат справочный своими руками, является простой и надежной, приблизительно такую же применяют для промышленных аппаратов. Детали в механизме подачи рассчитаны под обычную катушку, однако сварка будет осуществляться без газа, хорошо, что сварочная проволока продается повсеместно.

То, что должно получиться, показано в верху в начале статьи. Усиление компьютерного корпуса выполняется при помощи двух уголков с тех сторон, где предполагается монтаж электронной части прибора. Задняя стенка корпуса обладает блоком питания и устройством, регулирующим частоту, с которой вращается электродвигатель.

Схема подачи проволоки полуавтомата

В этих целях вполне подойдет трансформатор. Он является самым простым и надежным методом запитать электродвигатель. Самой оптимальной схемой контроля скорости подачи является тиристорная. Внизу вы можете видеть электросхему, при помощи которой, управляется двигатель подачи.

Печатная плата механизма подачи

Эта схема не обладает сглаживающим конденсатором, так управляется тиристор. Диодный мост может быть любым, главное чтобы ток превышал 10А. Как тиристор применяем BTB16 с плоским корпусом, он может быть заменен на КУ202 (буква любая). Трансформатор, который содержит полуавтомат сварочный своими руками, должен обладать мощностью превышающей 100Вт.

Еще один вариант регулятора скорости подачи проволоки

 

Сварочный полуавтомат своими руками: детали и схема сборки

Сварочный полуавтомат в руках человека, который умеет пользоваться техникой, является многофункциональным и полезным устройством. Благодаря ему рачительный хозяин загородного участка всегда может изготавливать различные металлические конструкции, а также заниматься мелким ремонтом автомобилей, не прибегая к посторонней помощи.

Конечно, можно приобрести агрегат для сварки в торговой сети, благо в настоящее время промышленность предлагает огромное количество моделей, но это может серьезно ударить по семейному бюджету. Поэтому народные умельцы, отыскав необходимые детали и схему сборки, сварочный полуавтомат стараются сделать своими руками.

В принципе, сама схема такого устройства особой сложностью не отличается. Обладая небольшими знаниями по электротехнике и умением проводить слесарные работы, можно смело приступать к изготовлению сварочного полуавтомата самостоятельно.

Промышленный сварочный полуавтомат

Особенности сварки

Традиционный сварочный аппарат представляет собой трансформатор, который имеет вторичную обмотку высокой мощности. Сварка черных металлов и стали с помощью такого приспособления особой сложности не представляет, но вот медь, алюминий и другие цветные металлы им варить не получится.

А объясняется это очень просто: детали из цветных металлов и сплавов на открытом воздухе очень быстро окисляются, поэтому соединения их не происходит. Для защиты шва приходится в зону сварки подавать элементы, способные ограничить доступ кислорода.

Наиболее качественно такую работу можно произвести самодельными сварочными полуавтоматами, которые по типу защиты делятся на такие виды:

  • Сварка происходит под защитой флюсом.
  • Соединение образуется в атмосфере инертного газа.
  • Процесс стыковки происходит с использованием электродной порошковой проволоки.

Главным условием прочного и качественного соединения является стабильное горение дуги, которое достигается применением постоянного тока.

Устройство самодельного аппарата

Принцип действия полуавтомата для сварки основан на преобразовании электрического тока переменной частоты в постоянный ток. Причем необходимо подать еще к месту соединения сварочную проволоку и защитный инертный газ.

Эти операции осуществляются следующими основными узлами, изготовленного своими руками сварочного полуавтомата:

  • Инверторного устройства.
  • Блока подачи сварочной проволоки.
  • Комплекта аппаратуры защитного газа.

Несмотря на кажущуюся сложность принципиальной схемы сварочного полуавтомата, изготовить его не сложно человеку, который знаком с принципами электротехники.

Схема процесса сварки полуавтоматом

Изготовление самодельного приспособления

Начинать работу по устройству сварочного полуавтомата своими руками рекомендуется с планирования расположения основных узлов агрегата. В первую очередь необходимо тщательно продумать, из чего сделать внешний корпус агрегата. Он должен быть вместительным, легко открываться и закрываться для очистки, а также, что немаловажно, иметь небольшой вес.

Наиболее оптимальным вариантом считается применение для этих целей корпуса от старого системного блока персонального компьютера. Наличие уже готовых вырезов для охлаждения является огромным плюсом его использования.

Также в таком самодельном сварочном полуавтомате из компьютера уже существует встроенный блок питания с напряжением 12 В, которое необходимо для питания системы подачи проволоки. Если все же не удалось найти системный блок, то для внешнего корпуса вполне подойдет металлический короб соответствующего размера.

Проволоку для сварки лучше применять в стандартных бобинах весом 5 кг, так как их внутренний диаметр хорошо согласуется с полиэтиленовой трубой, используемой для оси вращения.

Проанализировав и скомпоновав элементы для изготовления сварочного полуавтомата своими руками, приступаем к переделке необходимых узлов.

Основные узлы, необходимые для аппарата

Конечно, перед тем как сделать сварочный полуавтомат, нужно заранее подготовить необходимые составляющие части этого устройства. Для этих целей нужно подготовить:

  1. Устройство, которое будет формировать рабочий ток 150 А – инвертор. Для самодельной схемы сварочного полуавтомата мастера часто используют трансформатор от бытовой микроволновой печи.
  2. Электротехнический узел, который необходим для управления агрегатом.
  3. Горелки специального назначения.
  4. Рукав для сварочного полуавтомата необходимый для подачи защитного газа к месту сварки.
  5. Узел для подачи сварочной проволоки.
  6. Бобину с проволокой.

Учитывая, что все оборудование имеет большой вес, многие сварщики рекомендуют смастерить своими руками тележку для сварочного полуавтомата.

Изготовление трансформатора

Для сварочного полуавтомата по многим техническим параметрам подходит трансформатор от микроволновой печи. Это изделие представляет собой две катушки с медным проводом. Первичная обмотка трансформатора остается неизменной.

Все операции по переоборудованию сварочного трансформатора для полуавтомата будут производиться на вторичной обмотке. Для уменьшения рабочего напряжения и увеличения выходной силы тока необходимо перемотать вторичную обмотку. При этом нужно правильно рассчитать диаметр медного провода для катушки, ведь как повышенное, так и пониженное напряжение на выходе значительно сказываются на качестве сварного шва.

Трансформатор для сварочного полуавтомата из микроволновки

Работы по перемотке необходимо выполнять с особой осторожностью, чтобы не повредить изоляцию проводников.

Для получения стабильного напряжения на выходе электрическая схема питающего блока также включает в себя выпрямительный мост, конденсатор и дроссель. Применение конденсатора необходимо для сглаживания пульсации напряжения на выходе выпрямителя. Дроссель служит для стабильного поддержания заданного уровня рабочего напряжения.

Газовая горелка

Применение этого устройства обусловлено необходимостью подачи защитного газа к месту образования сварного шва. Чаще всего это приспособление приобретается в торговой сети, так как самостоятельно изготовить его очень сложно, тем более что для сделанного сварочного полуавтомата своими руками применение дорогостоящих моделей не обязательно.

Слишком жесткий шланг значительно затрудняет работу с оборудованием, в то время как мягкий способен к перегибам Поэтому особое внимание следует уделить качеству рукава для сварочного полуавтомата. Исключить изломы шланга возле мест соединения можно вставкой дополнительных пружин.

Механизм подачи проволоки

Основным условием создания качественного сварного шва является равномерная и непрерывная подача проволоки к месту сварки. Для этих целей самодельный сварочный полуавтомат оборудуется системой подачи проволоки.

Механизм подачи проволоки полуавтомата

Для изготовления подающего узла понадобятся:

  1. Два подшипника, один из которых делается прижимным (регулируемым).
  2. Прижимная пружина.
  3. Направляющий ролик.
  4. Электродвигатель для вращения вала.
  5. Система крепления механизма.

Питание электродвигателя осуществляется от встроенного источника питания, который расположен в системном блоке. Если корпус собран из отдельного устройства, необходимо собрать автономную схему питания.

Этапы сборки механизма:

  1. На специальной металлической пластине сверлим отверстия для установки подшипников, а также вала электродвигателя.
  2. Прикрепляется электрический мотор на обратной стороне пластины.
  3. На ведущий вал устанавливается направляющий ролик.
  4. Закрепляются подшипники в верхней и нижней частях.

Устройство системы охлаждения

При эксплуатации сварочного полуавтомата происходит нагрев вторичной обмотки трансформатора. Поэтому возникает необходимость охлаждения агрегата. Для этих целей нужно установить на боковые стороны корпуса вентиляторы. Они устанавливаются напротив трансформатора, при этом должны быть настроены на вытяжку нагретого воздуха.

Система охлаждения полуавтомата

Для улучшения циркуляции воздуха необходимо просверлить в кожухе 20–50 отверстий диаметром около 5 мм.

Помните, что качественное и эффективное охлаждение электрической части сварочного оборудования положительно влияет на его производительность.

Дополнительное оборудование

Баллон для защитного газа принято приобретать стандартного типа, ведь при работе с газовыми смесями зачастую на первое место выходят показатели мер безопасности оборудования.

Баллоны для защитного газа

Использование углекислоты для защиты места сварки позволяет применять в качестве баллонов емкости огнетушителей. При этом все же придется установить специальный переходник для подключения редуктора.

Для повышения мобильности работы сварочные полуавтоматы для дачи и загородных участков оборудуются специальными тележками. Можно приобрести готовые заводские изделия, но опытные мастера предпочитают делать тележки самостоятельно.

Тележка для сварочного оборудования

Конструкцию этого приспособления каждый специалист может разработать своими руками. Материалы также могут быть различного типа (швеллер, труба круглая или профильная).

Некоторые особенности эксплуатации

Сварочное полуавтоматическое оборудование, изготовленное своими руками, требует определенного отношения к его эффективной эксплуатации. Помните, что самодельный аппарат не подходит для профессиональной деятельности.

Обязательно необходимо производить минимум один раз в 3–6 месяцев полную очистку оборудования от грязи и пыли. При повышенной эксплуатации эту операцию можно осуществлять чаще. Опытные сварщики рекомендуют очищать оборудование после каждого его применения.

Конечно, современная промышленность выпускает широкий ряд моделей сварочных полуавтоматов, но каждый рачительный хозяин предпочитает изготовить это приспособление самостоятельно. Это не только экономия средств, но и возможность сделать агрегат, отвечающий требованиям мастера.

Простой и надежный сварочный полуавтомат — Меандр — занимательная электроника

Поделюсь с пользователями данного сайта секретом, как сделать простой и надежный сварочный полуавтомат. Аппарат заслужил наивысшую оценку, поэтому не пожелеете если соберете такой и себе. Чтобы повторить устройство не надо особых знаний по электротехнике, а схема не содержит дорогих и дефицитных деталей.

Сварочный полуавтомат своими руками

 

Сварочный полуавтомат своими руками

 

Сварочный полуавтомат своими руками

Вот и схема, максимально упрощеная, без лишних наворотов, проверена годами.

Трансформатор Tr1 — ЛАТР на 10А, Первичная обмотка без изменений, только тводы для регулировки тока через 15 витков. Вторичная — две обмотки по 30 витков из медной шины 6х3 мм.

Дроссель L1 намотан на сердечнике от трансформатора ТС-270 от телевизора, медной шиной 6х3.5 мм в две обмотки по 30 витков (каждая обмотка в два слоя по 15 витков).

Трансформатор Tr2 — любой 12-14В, 3А.

Мотор М2 — мотор подачи проволоки, использован от дворников ВАЗ классика.

Клапан К1 — клапан омывателя ВАЗ 2108

Мотор М1 — кулер от компьютерного блока питания, нужен для охлаждения при работе на больших токах.

Переменным резистором R4 регулируется скорость подачи проволоки.

РЕЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ СИЛОВОГО ТРАНСА НЕ СТАВИЛ! Прекрасно обхожусь без него, никаких дуг после остановки подачи нет!
РЕЛЕ ТОРМОЗА ДВИГАТЕЛЯ ПОДАЧИ НЕ СТАВИЛ! Это лишнее роскошество и затраты, после отпускания кнопки, и без тормоза останавливается за пол секунды! Были бы с этим неудобства, давно бы все это добавил! Годами много всего переварил шов получается отличный. Заборы варю без газа, а ответственные места варю с газом, из углекислотного огнетушителя с редуктором) Об Этом и о механизме подачи в следующей статье.

Общий вид:

Сварочный полуавтомат своими руками

Силовой трансформатор намотан на ЛАТР 10А

Сварочный полуавтомат своими руками

Силовые диоды 250А на радиаторах, всегда чуть теплые.

Возможно, вам это будет интересно:

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о