Inversor de soldadura de bricolaje: diagramas e instrucciones de montaje
Es muy posible hacer un inversor de soldadura con sus propias manos, incluso sin un conocimiento profundo en electrónica e ingeniería eléctrica, lo principal es adherirse estrictamente al esquema y tratar de comprender bien cómo funciona dicho dispositivo. Si fabrica un inversor, cuyas características técnicas y eficiencia diferirán poco de las de los modelos en serie, puede ahorrar una cantidad decente.
inversor de soldadura casero
No debe pensar que un dispositivo hecho en casa no le dará la oportunidad de realizar trabajos de soldadura de manera efectiva. Dicho dispositivo, incluso ensamblado de acuerdo con un esquema simple, le permitirá soldar con electrodos con un diámetro de 3-5 mm y una longitud de arco de 10 mm.
Características de un inversor casero y materiales para su montaje.
Habiendo ensamblado un inversor de soldadura con sus propias manos de acuerdo con un circuito eléctrico bastante simple, recibirá un dispositivo efectivo con las siguientes características técnicas:
- el valor del voltaje consumido – 220 V;
- la fuerza de la corriente suministrada a la entrada del dispositivo – 32 A;
- la corriente generada a la salida del dispositivo es de 250 A.
El esquema de una soldadora tipo inverter de tales características incluye los siguientes elementos:
- unidad de suministro de energía;
- controladores de tecla de encendido;
- bloque de poder
Antes de comenzar a ensamblar un inversor casero, debe preparar herramientas y elementos de trabajo para crear circuitos electrónicos. Entonces, necesitarás:
- un juego de destornilladores;
- soldador para conectar elementos de circuitos electrónicos;
- cuchillo;
- sierra para metales para trabajos en metal;
- sujetadores roscados;
- chapa de pequeño espesor:
- elementos a partir de los cuales se formarán circuitos electrónicos;
- alambres y tiras de cobre – para transformadores de bobinado;
- papel térmico de la caja registradora;
- fibra de vidrio
- textolita;
- mica.
Para uso doméstico, los inversores se ensamblan con mayor frecuencia que funcionan desde una red eléctrica estándar de 220 V. Sin embargo, si es necesario, puede hacer un dispositivo que funcione desde una red eléctrica trifásica con un voltaje de 380 V. Dichos inversores tienen su ventajas, la más importante de las cuales es una mayor eficiencia en comparación con los dispositivos monofásicos.
Блок питания
Uno de los elementos más importantes de la fuente de alimentación del inversor de soldadura es un transformador, que está enrollado en una ferrita SH7x7 u 8×8. Este dispositivo, que proporciona un suministro de voltaje estable, está formado por 4 devanados:
- primario (100 vueltas de cable PEV con un diámetro de 0,3 mm);
- el primer secundario (15 vueltas de cable PEV de 1 mm de diámetro);
- el segundo secundario (15 vueltas de cable PEV de 0,2 mm de diámetro);
- tercer secundario (20 vueltas de cable PEV de 0,3 mm de diámetro).
Para minimizar el impacto negativo de las caídas de voltaje que ocurren regularmente en la red eléctrica, el devanado de los devanados del transformador debe realizarse en todo el ancho del marco.
Proceso de bobinado del transformador de potencia
Después de completar el devanado primario y aislar su superficie con fibra de vidrio, se enrolla a su alrededor una capa de alambre de protección, cuyas vueltas deben cubrirlo por completo. Las vueltas del hilo de protección (debe tener el mismo diámetro que el hilo del devanado primario) se realizan en el mismo sentido. Esta regla también es relevante para todos los demás devanados formados en el marco del transformador. Las superficies de todos los devanados enrollados en el marco del transformador también están aisladas entre sí usando fibra de vidrio o cinta adhesiva ordinaria.
Para que el voltaje suministrado desde la fuente de alimentación al relé esté en el rango de 20 a 25 V, es necesario seleccionar resistencias para el circuito electrónico. La función principal de la fuente de alimentación del inversor de soldadura es convertir CA a CC. Para estos fines, la fuente de alimentación utiliza diodos ensamblados de acuerdo con el esquema de “puente oblicuo”.
Circuito de fuente de alimentación del inversor (haga clic para ampliar)
Durante la operación, los diodos de dicho puente se calientan mucho, por lo que deben montarse en radiadores, que pueden usarse como elementos de enfriamiento de computadoras viejas. Para montar el puente de diodos, es necesario utilizar dos radiadores: la parte superior del puente se une a un radiador a través de una junta de mica, la parte inferior a través de una capa de pasta térmica al segundo.
Las conclusiones de los diodos a partir de los cuales se forma el puente deben dirigirse en la misma dirección que las conclusiones de los transistores, con la ayuda de los cuales la corriente continua se convertirá en corriente alterna de alta frecuencia. Los cables que conectan estos terminales no deben tener más de 15 cm Entre la fuente de alimentación y la unidad inversora, que se basa en transistores, hay una lámina de metal unida al cuerpo del dispositivo mediante soldadura.
Conexión de diodos a un disipador de calor
Bloque de poder
La base de la unidad de potencia del inversor de soldadura es un transformador, por lo que el valor del voltaje de alta frecuencia disminuye y su fuerza aumenta. Para hacer un transformador para dicho bloque, es necesario seleccionar dos núcleos Ø20х208 2000 nm. El papel periódico se puede utilizar para proporcionar un espacio entre ellos.
Los devanados de dicho transformador no están hechos de alambre, sino de una tira de cobre de 0,25 mm de espesor y 40 mm de ancho.
Cada capa está envuelta con cinta de caja registradora para proporcionar aislamiento térmico, lo que demuestra una buena resistencia al desgaste. El devanado secundario del transformador está formado por tres capas de tiras de cobre, que están aisladas entre sí mediante una cinta de fluoroplástico. Las características de los devanados del transformador deben cumplir con los siguientes parámetros: 12 vueltas x 4 vueltas, 10 kv. mm x 30 mXNUMX milímetro
Muchas personas intentan hacer devanados de transformadores reductores con alambre de cobre grueso, pero esta no es la solución correcta. Tal transformador opera con corrientes de alta frecuencia, que son forzadas a salir a la superficie del conductor sin calentar su interior. Por eso, para la formación de devanados, la mejor opción es un conductor de gran superficie, es decir, una tira de cobre ancha.
Estrangulador de salida de inversor casero
El papel normal también se puede utilizar como material de aislamiento térmico, pero es menos resistente al desgaste que la cinta de la caja registradora. A temperatura elevada, dicha cinta se oscurecerá, pero su resistencia al desgaste no se verá afectada por esto.
El transformador de la unidad de potencia se calentará mucho durante su funcionamiento, por lo que, para su enfriamiento forzado, es necesario utilizar un enfriador, el cual puede ser utilizado como dispositivo previamente utilizado en la unidad del sistema informático.
unidad inversora
Incluso un simple inversor de soldadura debe realizar su función principal: convertir la corriente continua generada por el rectificador de dicho aparato en corriente alterna de alta frecuencia. Para solucionar este problema se utilizan transistores de potencia que se abren y cierran a alta frecuencia.
Diagrama esquemático de la unidad inversora (haga clic para ampliar)
La unidad inversora del aparato, que es responsable de convertir la corriente continua en corriente alterna de alta frecuencia, se ensambla mejor sobre la base de no un transistor potente, sino varios menos potentes. Tal solución constructiva permitirá estabilizar la frecuencia actual, así como minimizar los efectos del ruido durante la soldadura.
El circuito electrónico del inversor de soldadura también contiene condensadores conectados en serie. Son necesarios para resolver dos tareas principales:
- minimización de las emisiones resonantes del transformador;
- reduciendo las pérdidas en el bloque de transistores que se producen cuando se apaga y debido a que los transistores se abren mucho más rápido de lo que se cierran (en este momento pueden producirse pérdidas de corriente, acompañadas de un calentamiento de las teclas del bloque de transistores).
Electrónica del inversor ensamblada
El sistema de refrigeración
Los elementos de potencia del circuito inversor de soldadura casero se calientan mucho durante el funcionamiento, lo que puede provocar su falla. Para evitar que esto suceda, además de los radiadores en los que se montan los bloques más calentados, es necesario utilizar ventiladores encargados de la refrigeración.
Si tiene un ventilador potente disponible, puede arreglárselas con uno dirigiendo el flujo de aire desde él a un transformador de potencia reductor. Si usa ventiladores de bajo consumo de computadoras antiguas, necesitará unos seis. Al mismo tiempo, se deben instalar tres ventiladores de este tipo junto al transformador de potencia, dirigiendo el flujo de aire desde ellos hacia él.
Un potente ventilador garantizará una buena refrigeración de los elementos del dispositivo.
Para evitar el sobrecalentamiento de un inversor de soldadura casero, también debe usar un sensor de temperatura instalándolo en el radiador más caliente. Tal sensor, si el radiador alcanza una temperatura crítica, apagará el flujo de corriente eléctrica hacia él.
Para que el sistema de ventilación del inversor funcione de manera efectiva, en su caja deben estar presentes tomas de aire correctamente ejecutadas. Las rejillas de tales tomas, a través de las cuales el aire fluirá hacia el dispositivo, no deben estar bloqueadas por nada.
Ensamblaje del inversor de bricolaje
Para un dispositivo inversor casero, debe elegir una carcasa confiable o hacerlo usted mismo, utilizando láminas de metal con un grosor de al menos 4 mm. Como base sobre la que se montará el transformador inversor de soldadura, puede usar una hoja de getinax con un grosor de al menos 0,5 cm.El transformador en sí se monta sobre una base de este tipo con soportes que puede hacer usted mismo con alambre de cobre con un diámetro de 3 mm.
Cuerpo deslizante de producción en fábrica.
Para crear placas de circuito electrónico del dispositivo, puede usar textolita de lámina con un grosor de 0,5 a 1 mm. Al instalar circuitos magnéticos que se calentarán durante el funcionamiento, es necesario prever espacios entre ellos necesarios para la libre circulación de aire.
Para controlar automáticamente el funcionamiento del inversor de soldadura, deberá comprar e instalar un controlador PWM en él, que se encargará de estabilizar la corriente y el voltaje de soldadura. Para que le resulte cómodo trabajar con su dispositivo casero, es necesario montar controles en la parte frontal de su cuerpo. Dichos cuerpos incluyen un interruptor de palanca para encender el dispositivo, una perilla de resistencia variable con la que se regula la corriente de soldadura, así como abrazaderas de cable y LED de señal.
Ejemplo de disposición del panel frontal del inversor
Diagnóstico de un inversor casero y su preparación para el trabajo.
Fabricar una soldadora inverter es la mitad de la batalla. Una tarea igualmente importante es su preparación para el trabajo, durante la cual se verifica el correcto funcionamiento de todos los elementos, así como su configuración.
Lo primero que debe hacer al probar un inversor de soldadura casero es aplicar 15 V al controlador PWM y uno de los ventiladores de refrigeración. Esto le permitirá verificar simultáneamente el rendimiento del controlador y evitar su sobrecalentamiento durante dicha prueba.
Comprobación de la tensión de salida con un tester
Después de cargar los condensadores del dispositivo, se conecta un relé al suministro eléctrico, que es responsable de cerrar la resistencia. Si se aplica voltaje directamente a la resistencia, sin pasar por el relé, puede ocurrir una explosión. Después de que el relé se dispare, lo que debería ocurrir entre 2 y 10 segundos después de aplicar el voltaje al controlador PWM, debe verificar si la resistencia se ha cerrado.
Cuando los relés del circuito electrónico funcionan, la placa PWM debe formar pulsos rectangulares a los optoacopladores. Esto se puede comprobar con un osciloscopio. También se debe comprobar el correcto montaje del puente de diodos del dispositivo, para ello se le aplica una tensión de 15 V (la intensidad de corriente no debe superar los 100 mA).
Es posible que las fases del transformador se hayan conectado incorrectamente durante el montaje del dispositivo, lo que puede provocar un funcionamiento incorrecto del inversor y un fuerte ruido. Para evitar que esto suceda, se debe verificar la correcta conexión de las fases, para esto se utiliza un osciloscopio de dos haces. Un haz del dispositivo está conectado al devanado primario, el segundo, al secundario. Las fases de los pulsos, si los devanados están conectados correctamente, deben ser las mismas.
Uso de un osciloscopio para diagnosticar el inversor
La corrección de la fabricación y la conexión del transformador se verifica utilizando un osciloscopio y conectando dispositivos eléctricos con varias resistencias al puente de diodos. Centrándose en el ruido del transformador y las lecturas del osciloscopio, concluyen que es necesario refinar el circuito electrónico de un aparato inversor de fabricación casera.
Para verificar cuánto puede trabajar continuamente en un inversor casero, debe comenzar a probarlo desde 10 segundos. Si los radiadores del dispositivo no se calientan durante el funcionamiento de esta duración, puede aumentar el período hasta 20 segundos. Si dicho período de tiempo no afectó negativamente el estado del inversor, puede aumentar la duración de la máquina de soldar hasta 1 minuto.
Mantenimiento de un inversor de soldadura casero.
Para que el dispositivo inversor funcione durante mucho tiempo, debe mantenerse adecuadamente.
En el caso de que su inversor haya dejado de funcionar, debe abrir su cubierta y soplar el interior con una aspiradora. Aquellos lugares donde quede polvo se pueden limpiar a fondo con un cepillo y un paño seco.
Lo primero que debe hacer al diagnosticar un inversor de soldadura es verificar el suministro de voltaje a su entrada. Si no se suministra el voltaje, debe diagnosticar el rendimiento de la fuente de alimentación. El problema en esta situación también puede ser que se hayan fundido los fusibles de la máquina de soldar. Otro eslabón débil del inversor es el sensor de temperatura que, en caso de avería, no debe repararse, sino reemplazarse.
A menudo falla el sensor térmico, generalmente ubicado en un bloque de diodos o inductor
Al realizar diagnósticos, es necesario prestar atención a la calidad de las conexiones de los componentes electrónicos del dispositivo. Las conexiones mal hechas se pueden determinar visualmente o usando un probador. Si se identifican tales conexiones, deben corregirse para no encontrar más sobrecalentamiento y falla del inversor de soldadura.
Solo si presta la debida atención al mantenimiento del dispositivo inversor, puede contar con el hecho de que le servirá durante mucho tiempo y le permitirá realizar trabajos de soldadura de la manera más eficiente y eficiente posible.
