ההליך להרכבת ממירי ריתוך תוצרת בית במו ידיך, דיאגרמות ותיאור בדיקות

מכונות ריתוך אינוורטר נמצאות בשימוש נרחב בתעשיית הבנייה בשל הביצועים הגבוהים והמשקל הנמוך שלהן. עם זאת, לא כל אחד יכול להרשות לעצמו לעצמך כלי כזה. הדרך היחידה לצאת היא ליצור מהפך ריתוך עשה זאת בעצמך. ישנן תוכניות רבות של מכשירים כאלה באינטרנט. רבים מהם מורכבים ויקרים, אבל יש גם דגמים תקציביים.

מידע כללי על מהפך הריתוך

למכונות ריתוך מסורתיות יש מחיר נמוך למדי, תחזוקה קלה, עם זאת, חסרון משמעותי מאוד הוא לא רק המשקל שלהם, אלא גם התלות שלהם במתח. הקלט של המונה האלקטרוני מוגבל להספק של 4 עד 5 קילוואט. עבור ריתוך מתכת עבה, המכשיר צורך כוח משמעותי ולעתים קרובות זה הופך להיות בלתי אפשרי לבצע עבודה. הם הוחלפו במכונות ריתוך אינוורטר.

מטרה ותכונות של תפקוד

הוא משמש לריתוך בבית, כמו גם בארגונים, בערךמספק בעירה יציבה ושמירה על קשת הריתוך באמצעות זרם בתדר גבוה (מלבד 50 הרץ).

מהפך הריתוך הוא ספק כוח מיתוג רגיל, אשר פעולתו מבוססת על העקרונות הבאים:

1. מתח הכניסה (AC 220V AC מהפך) מומר ל-DC.
2. הזרם הישיר מומר לזרם חילופין בתדר גבוה.
3. יש תהליך של המרת המתח על ידי הפחתתו.
4. תיקון והמרת זרם לריתוך בטוח בתדר.

הודות לרגעים אלה, המשקל והממדים של המכשיר מופחתים. על מנת להרכיב ריתוך מהפך במו ידיך, אתה צריך לדעת את עקרון הפעולה של מנגנון זה.

עקרון הפעולה של הציוד

בדגמים קודמים, המרכיב העיקרי היה שנאי כוח עצום, המאפשר לקבל זרמים רבי עוצמה בפיתול המשני, הנחוצים לריתוך. כדי להשיג זרם כזה, יש צורך להשתמש בחוט בקוטר גדול, המשפיע על משקל מכונת הריתוך.

עם המצאת ספק כוח מיתוג, התברר שקל יותר לפתור את הבעיה במסה ובמידות, מכיוון שהממדים והמשקל של השנאי עצמו מצטמצמים בכמה עשרות או מאות פעמים. לדוגמה, אם תגדיל את התדירות פי 6, תוכל להפחית מידות השנאיאלא 3 פעמים. זה מביא לחסכון משמעותי בחומר.

הודות לטרנזיסטורי המפתח החזקים המשמשים במעגל המהפך, המיתוג מתרחש בתדר של 50 עד 80 קילו-הרץ. טרנזיסטורים אלה פועלים רק על מתח קבוע.

כפי שאתה יודע ממהלך הפיזיקה, כדי להשיג מתח קבוע, נעשה שימוש במכשיר המוליך למחצה הפשוט ביותר - דיודה. הדיודה מעבירה זרם בכיוון אחד, ומנתקת מתחים סינוסואידים שליליים. אבל השימוש בדיודה אחת מוביל להפסדים גדולים, לכן משתמשים בקבוצה המורכבת מדיודות חזקות, הנקראת גשר דיודה.

במוצא גשר הדיודה מתקבל מתח אדווה קבוע. מסנן קבלים משמש כדי להשיג מתח DC רגיל. לאחר טרנספורמציות אלו, מתח DC מעל 220 וולט מופיע במוצא המסנן.

בלוק המורכב מגשר מיישר ואלמנטים מסנן נקרא יחידת אספקת חשמל (PSU).

יחידת אספקת החשמל משמשת כמקור כוח למעגל המהפך. הטרנזיסטורים מחוברים לשנאי מטה, שהוא פולס ופועל בתדרים בטווח שבין 50 ל-90 קילו-הרץ. כוחו של שנאי כזה הוא בערך כמו של אחיו הענק - שנאי כוח ריתוך.

מודרניזציה של מכשיר כזה הופך קל יותר, כי הודות לגודלו ומשקלו, יש הזדמנויות נוספות להגביר את היציבות של מכונת הריתוך.

קיים מספר עצום של ייצור ממירי ריתוך תוצרת בית, שתוכניותיהם מגוונות בפונקציונליות ובשיטות ההתקנה. בואו ננתח כל אחד מהדגמים תוצרת בית בפירוט.

ביצוע מהפך תהודה

כבסיס, אתה צריך להשתמש בספק כוח מחשב AT, שממנו תצטרך מצנן ורדיאטורים. חלקים נלקחים מהבסיס היסודי של מוניטורים וטלוויזיות, אחרת, אם הם לא שם, הם קונים בשוק. כל הרכיבים בעלות נמוכה.

המלצות ייצור:

1. כדי לפשט את מעגל ה-PWM, לא לכלול אותו לחלוטין, מכיוון שנדרש מתח מיוצב שהושג על ידי המתנד הראשי.
2. השתמש בדיודות זנר KC213 כדי למנוע נזק לטרנזיסטורים.
3. כדי להפחית את האיסוף וההפרעות, יש צורך להרכיב טרנזיסטורי כוח בתדר גבוה ליד השנאי.
4. המסלולים לגשר החשמל ויחידת הכוח על לוח העשוי מ-PCB עבה (לפחות 4 מ"מ) חייבים להיות רחבים יותר (זרמים עד זרימה של 30A) ולציף עם הלחמה עקשנית (לפחות 2 מ"מ).
5. לשימוש בכבל חשמל לפחות 3 ריבועים.
6. השתמש בבידוד כפול (מיקה לא דליק או שרוולי פיברגלס) עבור מעגלי מתח גבוה.
7. המשנק חייב להיות ללא כיסוי מתכת.
8. אוורור קבוע טוב.
9. יש להגן על דיודות הכוח (פלט) מפני התמוטטות באמצעות מעגל RC.

אז אתה צריך להחליט על הפרמטרים של ריתוך מהפך במו ידיך. אפשר גם להשתמש במאפיינים הבאים:

1. זרם עומס פלט: 5 עד 120 A.
2. מתח (ללא עומס): 90V.
3. משך העומס עשוי להשתנות. הכל תלוי בקוטר האלקטרודה: 2 מ"מ = 100%, 3 מ"מ = 80%. יש לקחת בחשבון את ההשפעה של טמפרטורה גבוהה.
4. זרם כניסה: כ-10A.
5. משקל משוער: כ-3 ק"ג.
6. חייב להיות רגולטור לאמפראז' בעת ריתוך.
7. סוג מאפיין וולט-אמפר המספק פעולה במצב חצי אוטומטי: נפילה.

דיאגרמת ציוד

החלק העיקרי - המתנד הראשי מורכב על מעגל המיקרו SG3524, המשמש בכל ספקי הכוח האל-פסק. המהפך בעל צריכת חשמל נמוכה של כ-2.5 קילוואט, מה שמאפשר להשתמש בו בדירה.

יש להרכיב את השנאיוליבות מסוג E42 המשמשות במסכי מנורה ישנים. לייצור של כ-5 חתיכות של שנאים כאלה יש צורך.

יש להשתמש בשנאי אחר עבור המשנק. שאר רכיבי השראות מורכבים מליבת 2000HM. יש להתקין דיודות וטרנזיסטורים ברדיאטורים עם KTP-8 או סוג אחר של גריז תרמי. מתח המעגל הפתוח הוא כ-36 וולט עם אורך קשת של 4 עד 5 מ"מ, מה שמאפשר לבנאים מתחילים לעבוד איתו. יש לעטוף כבלי פלט בשפופרות פריט או טבעות פריט מאספקת החשמל.

תכונת התכנון של המעגל היא התרחשות של זרם מרבי בפיתול I במהלך תהודה.

תכנית 1 - תכנית של מהפך תהודה ריתוך

בשל משקלו ומידותיו הנמוכות, ניתן לשדרג את המכשיר.

מניעת הידבקות אלקטרודה

במקרה זה, נעשה שימוש בטרנזיסטור IRF510, שהוא אפקט שדה. בנוסף, הוא מספק גם התחלה רכה והפרעות קלט במעגל המיקרו SG3524:

1. בטמפרטורות גבוהות, חיישן הטמפרטורה מופעל.
2. כיבוי עם מתג מתג.
3. חסימה בקצר חשמלי (קצר חשמלי).

מכשיר ריתוך פשוט

דגם זה מיועד למתח של 220V וזרם של 32A, לאחר המרה, ערכו יגיע ל-280A. ערך זה מספיק לתפר חזק במרחק של עד 1.5 סנטימטרים.

תכנית ואביזרים

האלמנט העיקרי הוא השנאי, שהוא די קשה לעשות, אבל די ריאלי.

נתונים בסיסיים:

1. מורכב מליבת פריט (7 × 7 או 8 × 8).
2. הפיתול הראשוני הוא כ-100 סיבובים וקוטרו 0.3 מ"מ.
3. פיתולים משניים - 3 חתיכות: 15 סיבובים וקוטר חוט 1 מ"מ; 15 סיבובים - 0.2 מ"מ; 20 סיבובים - 0.35 מ"מ.
4. חומרים לשנאי: חוטי נחושת בקוטר המתאים, פיברגלס, טקסטוליט, פלדה חשמלית (לעפרת ברזל), חומר כותנה.

להבנה ברורה של עקרון הפעולה, יש צורך ללמוד בקפידה את התרשים של היחידות העיקריות.

איור 1 - דיאגרמת בלוקים של מכונת ריתוך אינוורטר

הסבר על התרשים:

1. מיישר רשת AC לDC.
2. מגן הנחשולים מחליק את האדוות.
3. ממיר התדרים מבוסס על טרנזיסטורים.
4. שנאי ריתוך בתדר גבוה משתתף בשינוי המתח.
5. מיישר הכוח מיישר את הזרם לקבוע של תדר נתון.
6. ממיר התדרים נשלט כמווסת להגדרת מצב הפעולה.

יחידת אספקת חשמל וחלק כוח

הבלוק המורכב משנאי, מיישר ומסנן (או מערכת סינון) נעשה בנפרד מחלק הכוח.

סכימה 2 - תרשים סכמטי של יחידת אספקת החשמל

מוליכים (אורך לא יותר מ-15 ס"מ) לשליטה בשערי הטרנזיסטורים חייבים להיות מולחמים קרוב יותר לאחרון, והמוליכים מחוברים בזוגות זה עם זה, החתך שלהם לא משנה.

הבסיס של יחידת הכוח הוא שנאי מטה עם ליבה Ш20 × 208 2000 ננומטר, ופיתול ה-II כרוך במספר שכבות של תיל, שבידודם אינו פגום. יש צורך ללפף על המשני באופן הבא, לבודד את השכבות: 3 שכבות, ולאחר מכן אטם פלואורופלסטי, ואז שוב 3 שכבות ושוב אטם פלואורפלסטי. זה נעשה כדי להגדיל התנגדות לעומס יתר. ואז לשים קבל של לפחות 1000 V על סלילה II.

כדי להבטיח זרימת אוויר בין שכבות הפיתולים, יש צורך להרכיב על ליבת פריט שנאי זרם מחובר לחיובי, ואת הליבה שלו יש לעטוף בנייר תרמי (קופה רושמת סֶרֶט). חבר את דיודות המיישר לרדיאטור.

סכימה 3 - קטע כוח של המהפך

יחידת אינוורטר וקירור

המטרה העיקרית של יחידת המהפך היא תהליך המרת זרם DC לזרם AC בתדר גבוה. לשם כך משתמשים בטרנזיסטורים חזקים, אם כי במקרים מסוימים ניתן להחליף אחד חזק יותר ב-2 טרנזיסטורי הספק בינוני או יותר.

קירור טוב למדי הוא מרכיב חשוב בכל המכשיר. לשם כך, כדאי להשתמש בצידנית מטכנולוגיית המחשב, אבל לא צריך להיות מוגבל לאחד, כי אתה צריך לספק קירור מספיק למעגל החשמל, הרדיאטורים שלו משמשים להסרת חום, אבל החום הזה הכרחי לְפַזֵר. להגנה מלאה, יש צורך להתקין חיישן טמפרטורה (מותקן על גוף החימום), שבגללו ינותק אספקת החשמל מהרשת.

הלחמה, התאמה ובדיקת תפקוד

הלחמה היא המפתח, כי כאשר החלקים ממוקמים נכון, גודל המוצר כולו ואפשרות הקירור האופטימלי תלויים בו. דיודות וטרנזיסטורים מותקנים בכיוון ההפוך זה לזה. מעגל הקלט מחושב עם מרווח של כ-300 וולט.

כדי להגדיר את הפונקציה, אתה צריך חבר את אפנן רוחב הדופק ל-15 V כדי להפעיל את המצנן. הממסר נדלק יחד עם הנגד R11 ואמור לספק 150mA.

לאחר המניפולציות שבוצעו, יש צורך להמשיך ישירות לבדיקת יכולת הפעולה של המכשיר:

1. הפעל את המכשיר מהחשמל.
2. הגדר ערכי זרם גבוהים.
3. בדוק את הקריאות על האוסילוסקופ: בלולאה התחתונה, המתח הוא כ-500 וולט, אך לא יותר מ-550. עם הרכבה נכונה, מתח זה יהיה לפחות 350 וולט.
4. נתק את האוסילוסקופ וכבה את המהפך. הכן אלקטרודות.
5. התחל לרתך ולפקח על השנאי, אם הוא רותח, ואז למיין מחדש את המעגל.
6. לאחר 3-4 תפרים, הרדיאטורים מתחממים. לצורך קירור, יש צורך לתת למכשיר להתקרר מבלי לנתק אותו מהרשת (הקירור יבצע את תפקידו).

אם תכנית זו נראתה מסובכת מאוד, שקול את הדיאגרמה של מכשיר פשוט מאוד.

מכשיר ריתוך אינוורטר הפשוט ביותר

הדגם של יחידה זו הוא מאוד פשוט ותקציבי. זה קל להרכבה הודות לתרשים המעגל הפשוט שלו.

ניתן לחלק את כל תהליך ההרכבה לשלבים, בנוסף, יש צורך לאסוף את כל החלקים, החומרים:

1. פיתול השנאי כולל: פיתול יריעת נחושת 4 ס"מ ובקוטר 0.3 מ"מ, מרווחי נייר לקופה רושמת או בד לכה, באמצעות 3 רצועות בעת הליפול לאחור, ואתה צריך לבודד שֶׁלָהֶם. במקום פח נחושת, אתה יכול להשתמש בחוט המורכב ממספר מוליכים בקוטר של עד 0.7 מ"מ (I - 100 סיבובים, II - 15, II - 15 II - 20).
2. מצנן מותקן.
3. הבסיס של מכונת הריתוך מחובר לשנאי, המורכב מדיודות, טרנזיסטורים.
4. נדרשים קבלים כדי לחסל עליות תהודה.
5. אתה חייב להשתמש בסנוברים לפיזור הספק (svv-81 ו-k78−2).
6. התקן את כל האלמנטים על לוח getinax, בהתבסס על מידות התצורה.
7. הביאו את נוריות ה-LED ואת הנגד המשתנה (ידית) ללוח ההגדרות והחיווי.
8. שים הכל במארז.

תרשים 4 - תרשים של מהפך ריתוך עשה זאת בעצמך הפשוט ביותר

לאחר ההרכבה, יש להגדיר ולאבחן את המכשיר בהתחלה הראשונה כדי לזהות שגיאות הפעלה.

הגדרת מהפך:

1. חבר 15V ל-PWM.
2. חבר את הממסר לאחר טעינת הקבלים כדי לסגור את הנגד. סכנת פיצוץ בשימוש ישיר!
3. ללא עומס, זרם הגשר צריך להיות פחות מ-100mA.
4. בדיקת נכונות ההתקנה של השלבים של השנאי, באמצעות אוסילוסקופ בקרן 2-a. הגדר את תדר PWM ל-55 קילו-הרץ ובמקרה זה המתח לא יעלה על 330 וולט.
5. כדי לקבוע את תדירות המכשיר עצמו, כדאי להוריד את תדר ה-PWM בהדרגה עד להופעת וולוולוס ב-IGBT, ולתקן את המחוון הזה (לחלק ב-2 ולהוסיף את תדר הרוויה). זהו תדר הפעולה של השנאי.
6. צריכת הגשר היא 150mA.
7. השנאי לא צריך לעשות הרבה רעש, אם יש השפעות רעש, אז שימו לב לקוטביות.
8. הגדל בצורה חלקה את זרם המהפך nנגד משתנה. במקרה זה, קריאות האוסילוסקופ אינן עולות על 550 וולט. האופטימלי הוא 340V.
9. התחל לרתך ב-5 שניות והגדל בהדרגה את הזמן. מבשלים לא יותר מ-3 דקות, נותנים למכשיר להתקרר.

לפיכך, אתה יכול להרכיב מהפך לריתוך במו ידיך. אין צורך להשתמש בתוכניות מורכבות, מכיוון שחובבי רדיו מצאו את הפתרון הטוב ביותר באופציה תקציבית. ורמת המורכבות של הסכמות משתנה ממורכבת למדי לפשוטה. כדי להרכיב מהפך ריתוך במו ידיך, אין צורך לקנות חלקים יקרים, אבל אתה יכול להשתמש באמצעים מאולתרים.