Sadržaj članka
- Tipični krug i princip rada pretvarača
- Mogućnosti nadogradnje
- Poboljšanje rasipanja topline
- Prikaz trenutnog zavarivanja
- Povećanje vremena uključivanja
- Izlazno prigušujuće prigušnice
- Zaključak
Karakteristike većine proračunskih pretvarača ne mogu se nazvati izvanrednim, istodobno će se malo ljudi odreći zadovoljstva korištenjem opreme sa značajnom razinom pouzdanosti. U međuvremenu, postoji mnogo načina za poboljšati jeftin pretvarač za zavarivanje..
Tipični krug i princip rada pretvarača
Što je skuplji pretvarač za zavarivanje, više su pomoćne jedinice u njegovom krugu uključene u provedbu posebnih funkcija. Ali sam krug pretvarača energije ostaje praktički nepromijenjen čak i kod skupe opreme. Faze pretvaranja glavne električne struje u zavarivanje vrlo je lako pratiti – određeni dio općeg procesa odvija se na svakom od glavnih čvorova kruga.
Iz mrežnog kabela preko zaštitnog prekidača, napon se dovodi do ispravljačkog diodnog mosta, zajedno s filtrima velikog kapaciteta. Na dijagramu je ovaj odjeljak lako vidjeti, postoje impresivne “banke” elektrolitičkih kondenzatora. Ispravljač ima samo jedan zadatak – simetrično okrenuti negativni dio sinusoida, dok kondenzatori izglade pukotinu, dovodeći pravac struje u gotovo čisto “konstantno”.
Shema zavarivačnog invertera
Nadalje, prema dijagramu, postoji i sam pretvarač. Ovaj se dio također lako prepoznaje i u njemu se nalazi najveći aluminijski radijator. Pretvarač je ugrađen u nekoliko visokofrekventnih tranzistora s efektom polja ili IGBT tranzistora. Dosta često se nekoliko elemenata snage kombinira u zajedničkom tijelu. Pretvarač opet pretvara izravnu struju u izmjeničnu struju, ali istodobno je njegova frekvencija znatno veća – oko 50 kHz. Takav lanac pretvorbe omogućuje uporabu visokofrekventnog transformatora, koji je nekoliko puta manji i lakši od konvencionalnog..
Izlazni ispravljač uklanja napon iz padajućeg transformatora, jer želimo zavarivanje na istosmjernu struju. Zahvaljujući izlaznom filtru, priroda struje mijenja se od visokofrekventnog valovoda u gotovo ravnu liniju. Naravno, u razmatranom lancu transformacije postoji mnogo posrednih veza: senzori, upravljački i upravljački krugovi, ali njihovo razmatranje nadilazi okvire amaterske radio-elektronike.
Dizajn invertera za zavarivanje: 1 – kondenzatori filtra; 2 – ispravljač (sklop dioda); 3 – IGBT tranzistori; 4 – ventilator; 5 – padajući transformator; 6 – upravljačka ploča; 7 – radijatori; 8 – prigušiti
Mogućnosti nadogradnje
Najvažniji parametar bilo kojeg aparata za zavarivanje je volt-amperska karakteristika (VAC), zahvaljujući kojoj se osigurava stabilno gorenje luka njegovih različitih duljina. Ispravna I – V karakteristika stvara se mikroprocesorskim upravljanjem: mali “mozak” pretvarača mijenja način rada prekidača za napajanje u pokretu i trenutno podešava parametre struje zavarivanja. Nažalost, nemoguće je na bilo koji način reprogramirati proračunski pretvarač – upravljački mikrovezji u njemu su analogni, a zamjena digitalnom elektronikom zahtijeva izvanredno poznavanje kruga.
Međutim, „vještine“ upravljačkog kruga sasvim su dovoljne za izravnavanje „zakrivljenosti“ početnika zavarivača, koji se još nije naučio stabilno držati luk. Mnogo je ispravnije usredotočiti se na uklanjanje nekih “dječjih” bolesti, od kojih je prvo snažno pregrijavanje elektroničkih komponenata što vodi degradaciji i uništavanju tipki za napajanje.
Drugi problem je uporaba radioelemenata upitne pouzdanosti. Otklanjanje ovog nedostatka uvelike smanjuje vjerojatnost kvarova nakon 2-3 godine rada uređaja. Napokon, čak će i početnik radiotehničar biti u stanju realizirati naznaku stvarne zavarivačke struje kako bi mogao raditi s posebnim markama elektroda, kao i izvesti niz drugih manjih poboljšanja.
Poboljšanje rasipanja topline
Prvi nedostatak zbog kojeg pati velika većina jeftinih inverterskih uređaja je loš krug za uklanjanje topline iz sklopki napajanja i ispravljačkih dioda. Bolje je započeti rafiniranje u ovom smjeru povećanjem intenziteta prisilnog strujanja zraka. U strojevima za zavarivanje u pravilu se ugrađuju ventilatori s pogonom na radne krugove s naponom od 12 V. U “kompaktnim” modelima prisilno hlađenje zraka može u potpunosti izostati, što je sigurno za elektrotehniku ove klase besmislica..
Dovoljno je jednostavno povećati protok zraka instaliranjem nekoliko takvih ventilatora u seriji. Problem je što će “nativni” hladnjak najvjerojatnije morati biti uklonjen. Da bi učinkovito djelovali u serijskoj montaži, ventilatori moraju imati identičan oblik i broj noževa, kao i brzinu rotacije. Izuzetno je jednostavno sastaviti identične hladnjake u „hrpu“, dovoljno ih je povući zajedno s parom dugih vijaka duž dijametralno suprotnih kutnih rupa. Također, ne brinite o kapacitetu servisnog napajanja, u pravilu je dovoljno instalirati 3-4 ventilatora..
Ako unutar pretvarača nema dovoljno prostora za ugradnju ventilatora, vanjski se može postaviti jedan visoko učinkoviti kanal. Njegova je instalacija lakša iz razloga što nije potrebno spajanje na unutarnje strujne krugove, a napajanje se uklanja s terminala tipke za napajanje. Ventilator, naravno, mora biti postavljen nasuprot ventilacijskim otvorima, od kojih se neki mogu izrezati kako bi se smanjio aerodinamični otpor. Optimalni smjer strujanja zraka – prema ispuhu iz kućišta.
Drugi način poboljšanja raspodjele topline je zamjena standardnih aluminijskih radijatora učinkovitijima. Treba odabrati novi radijator s najvećim brojem što tanjih peraja, odnosno s najvećim kontaktnim prostorom sa zrakom. U tu svrhu je optimalno koristiti radijatore za hlađenje računalnih CPU-a. Proces zamjene radijatora prilično je jednostavan, samo slijedite nekoliko jednostavnih pravila:
- Ako je standardni radijator izoliran od prirubnica radijskih elemenata s bljuvačkom ili gumenim brtvama, oni se moraju zamijeniti prilikom zamjene.
- Da biste poboljšali toplinski kontakt, trebate koristiti silikonsku termičku mast.
- Ako se radijator mora obrezati kako bi se uklopio u kućište, obrezani rubovi moraju se pažljivo obraditi datotekom kako bi se uklonili svi nasipi, inače će se na njima obilno skupiti prašina.
- Radijator mora biti čvrsto pritisnut uz mikrocirku, stoga prvo trebate označiti i izbušiti montažne rupe na njemu, možda ćete morati rezati navoj u tijelu aluminijskog potplata.
Uz to, napominjemo da nema smisla mijenjati zračne hladnjake samostojećih tipki, zamjenjuju se samo hladnjaci integriranih krugova ili nekoliko tranzistora velike snage instaliranih u nizu.
Prikaz trenutnog zavarivanja
Čak i ako je na pretvaraču ugrađen indikator digitalne struje, on ne pokazuje svoju stvarnu vrijednost, već određenu uslužnu vrijednost skaliranu za vizualni prikaz. Odstupanje od stvarne vrijednosti struje može biti i do 10%, što je neprihvatljivo ako se koriste posebne marke elektroda i rade s tankim dijelovima. Pravu vrijednost struje zavarivanja možete dobiti instaliranjem ampermetra.
Digitalni ampermetar tipa SM3D koštat će u roku od tisuću rubalja, čak može biti uredno ugrađen u kućište pretvarača. Glavni problem je što je potreban spojni spoj za mjerenje tako velikih struja. Njezin trošak je u rasponu od 500-700 rubalja za struje od 200-300 A. Molimo imajte na umu da tip shunt mora biti u skladu s preporukama proizvođača ampermetra, u pravilu su to 75 mV umeci s unutarnjim otporom od oko 250 μOhm za mjernu granicu od 300 A.
Shunt možete instalirati na pozitivni ili negativni terminal s unutarnje strane kućišta. Obično je veličina priključne sabirnice dovoljna za spajanje umetka duljine oko 12-14 cm. Nemoguće je saviti shunt, pa ako duljina priključne sabirnice nije dovoljna, mora se zamijeniti bakrenom pločom, pigtailom napravljenim od očišćenog jednožilnog kabela ili komadom zavarivajuće jezgre.
Ampermetar je povezan s mjernim izlazima na suprotne priključke šanta. Također, za rad digitalnog uređaja potrebno je napajati naponski napon u rasponu od 5–20 V. Može se ukloniti s kabela za povezivanje ventilatora ili pronaći na točkama ploče s potencijalom za napajanje upravljačkih mikro krugova. Vlastita potrošnja ampermetra je zanemariva.
Povećanje vremena uključivanja
Radni ciklus u kontekstu zavarivanja pretvarača razumnije nazivamo trajanjem opterećenja. Ovo je dio intervala od deset minuta u kojem pretvarač izravno radi, preostalo vrijeme u praznom hodu i hlađenju..
Za većinu jeftinih pretvarača stvarni radni ciklus iznosi 40–45% pri 20 ° C. Zamjena radijatora i uređaja za intenzivni protok zraka može povećati ovu brojku na 50-60%, ali to je daleko od stropa. Moguće je postići PN reda od 70-75% zamjenom nekih radioelemenata:
- Kondenzatori ključa pretvarača moraju biti zamijenjeni elementima istog kapaciteta i vrste, ali projektirani za viši napon (600-700 V);
- Diode i otpornici od ključnog vezanja trebaju biti zamijenjeni elementima s većom raspodjelom snage.
- Ispravljačke diode (ventili), kao i MOSFET-ovi ili IGBT-tranzistori mogu se zamijeniti sličnim, ali pouzdanijim.
O zamjeni samih tipki za napajanje treba razgovarati odvojeno. Prvo, trebate ponovno napisati oznaku na tijelu elementa i pronaći detaljni list s podacima za određeni element. Prema podacima iz putovnice, vrlo je jednostavno odabrati element za zamjenu, ključni parametri su ograničenja frekvencijskog opsega, radni napon, prisutnost ugrađene diode, vrsta kućišta i granična struja na 100 ° C. Bolje je izračunati potonji vlastitim rukama (za visokonaponsku stranu, uzimajući u obzir gubitke na transformatoru) i kupiti radioelemente s ograničenom granicom struje od oko 20%. Međunarodni ispravljač (IR) ili STMicroelectronics smatraju se najpouzdanijim proizvođačima ove vrste elektronike. Unatoč prilično visokoj cijeni, preporučuje se kupnja dijelova upravo ovih marki..
Izlazno prigušujuće prigušnice
Jedan od najjednostavnijih i ujedno najkorisnijih dodataka za inverter za zavarivanje bit će navijanje induktivne zavojnice koja izglađuje istosmjernu pukotinu koja neizbježno ostaje tijekom rada impulsnog transformatora. Glavna specifičnost takvog poduhvata je da se prigušnica izrađuje pojedinačno za svaki pojedinačni uređaj, a također se može podesiti s vremenom kako elektronički dijelovi propadaju ili kada se promijeni prag snage..
Da biste napravili prigušnicu, nećete trebati ništa: izolirani bakreni vodič s presjekom do 20 mm2 i jezgra, po mogućnosti feritna. Kao magnetski krug optimalan je feritni prsten ili oklopljena jezgra transformatora. Ako je magnetska jezgra izrađena od čeličnog lima, mora se izbušiti na dva mjesta s urezom od oko 20-25 mm i izvući zajedno s zakovicama kako bi se mogao bez problema probiti kroz jaz.
Prigušnica počinje raditi, počevši od jednog punog okretaja, ali pravi rezultat je vidljiv počevši od 4-5 okretaja. Prilikom ispitivanja treba dodati rote sve dok se luk ne počne opazno istezati, sprečavajući odvajanje. Kad postane teško kuhati s odvajanjem, trebate baciti jedan zavoj s namotaja i spojiti 24 V žarulju sa žarnom niti paralelno s prigušnicom..
Fino ugađanje leptira za gas se vrši pomoću vodovodne vijčane stezaljke, što može smanjiti jaz u jezgri, ili drveni klin, što može povećati ovaj jaz. Potrebno je osigurati da paljenje svjetiljke prilikom paljenja luka bude što svjetlije. Preporučuje se napraviti nekoliko prigušnica za rad u rasponima do 100 A, od 100 do 200 A i više od 200 A.
Zaključak
Svi “dodaci”, kao što su prigušnica ili ampermetar, najbolje su montirani zasebnim nastavkom, koji je povezan s razmakom bilo kojeg od zavarivačkih vodiča pomoću bajonetnog čepa. Tako će unutar kućišta pretvarača biti dovoljno prostora za ventilaciju, a dodatni uređaji mogu se lako isključiti kao nepotrebni..
Treba imati na umu da neće biti moguće provesti radikalnu, duboku modernizaciju, drugim riječima, “RESANTU” se ne može razumnim snagama i sredstvima pretvoriti u KEMPPI. Međutim, proizvodnja učvršćenja i manje izmjene opreme izvrstan je način da bolje naučite tehnologiju lučnog zavarivanja i prožimate se profesionalnim suptilnostima..
Da li postoji detaljan vodič ili tutorijal koji može pomoći čitatelju da nauči kako samostalno napraviti i popraviti invertere za zavarivanje?