+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Схема сварочного инвертора. Принципиальная электрическая схема сварочного инвертора

В статье будет рассмотрена классическая схема сварочного инвертора. На сегодняшний день они очень популярны, цена их достаточно доступна. У них очень много положительных качеств, в частности, простота работы и малый вес. Но, как и остальные электронные устройства, сварочный аппарат может выйти из строя. И чтобы провести качественный ремонт, необходимо хотя бы в общих чертах иметь представление о его устройстве, из каких элементов состоит схема инвертора. Без этого вы не сможете отремонтировать сварочники, в схеме которых используются инверторные преобразователи. Поэтому необходимо очень много теории узнать об этом устройстве.

Основные сведения про инверторные аппараты

По сути, это блок питания, принцип его действия похож на тот, который используется в персональных компьютерах. Преобразование электрической энергии происходит по одинаковым принципам, несмотря на то, что размеры и функции этих устройств различные. Можно выделить несколько этапов, которые протекают в сварочном инверторе. Первым делом происходит преобразование переменного напряжения, которое поступает от сети 220 В, в постоянное. О том, как это происходит, будет рассказано немного ниже, равно как и приведена электрическая схема сварочного инвертора.

Затем происходит преобразование этого напряжения в переменное, но с более высокой частотой. Вы знаете, что в электрической сети частота тока 50 Гц. В инверторных сварочных аппаратах происходит повышение вплоть до 80 тысяч Гц. Затем необходимо снизить значение напряжения с высокой частотой. На последнем этапе происходит преобразование этого низкого напряжения с частотой порядка 80 тысяч Гц. Это краткое описание, на самом деле все этапы можно разбить на более мелкие составляющие. Но для понимания принципа функционирования этого достаточно.

За счет чего уменьшается вес сварочного аппарата

А теперь о том, почему были выбраны схемы именно инверторного типа. Посмотрите на сварочные аппараты, которые использовались ранее, в том числе и самодельные. Их основное предназначение – снижение переменного напряжения, которое поступает от бытовой электросети до безопасного значения, но с большим вторичным током. По этой причине первичная обмотка мотается более тонким проводом, нежели вторичная. От толщины провода зависит то, какой ток вы получаете в обмотке. Ниже приведена принципиальная схема сварочного инвертора в статье. Внимательно ее изучите, чтобы иметь представление о том, какие элементы входят в нее. Для сварки порой обходимо несколько сотен ампер. Из-за того, что мощность таких трансформаторов очень высокая, а работают они только при частоте тока 50 Гц, кроме того, у них очень большие габариты. Как вы понимаете, частота входящего и выходящего тока одинакова. Другими словами, если подали на первичную обмотку 50 Гц, со вторичной снимите электрический ток с такими же параметрами.

Рабочая частота инвертора

Но вот благодаря инверторным сварочным аппаратам, в которых увеличивается рабочая частота на значение порядка восьмидесяти тысяч герц, а в некоторых аппаратах и больше, можно во много раз уменьшить размеры трансформаторов, которые применяются при преобразовании электрического тока. Если увеличить рабочую частоту, то можно уменьшить трансформатор как минимум в четыре раза. Следовательно, суммарный вес всего сварочника будет очень маленьким. Себестоимость этого аппарата также уменьшается, так как происходит экономия меди и стали, которые используются при изготовлении трансформаторов. Но чтобы получить такое значение частоты, необходимо применять инверторные схемы. Они состоят из мощных полевых транзисторов, которые работают в режиме ключа. С их помощью происходит переключение тока с необходимой для работы частотой. Обратите внимание на то, что работать полевой транзистор может лишь при постоянном напряжении. Стоит отметить, что схема сварочного инвертора «Ресанта» во многом схожа с той, которая используется в других аппаратах.

Принцип работы выпрямителя

Поэтому прежде чем подать на них питание, необходимо выпрямить поступающий ток. Для этого используется выпрямитель, в котором находятся мощные диоды. Они соединены по мостовой схеме. После этого происходит отсечка переменной составляющей при помощи электролитических конденсаторов. Это происходит на первой ступени преобразования. Полевые транзисторы подключаются к трансформатору. С его помощью получается понизить напряжение. Как упоминалось выше, эти транзисторы производят переключение тока с частотой иногда даже более 80 тысяч Гц. Понятное дело, что трансформатор тоже должен быть рассчитан на работу при таких параметрах. Габариты этого устройства очень маленькие, не сравниться ему с теми, которые применяются в обычных трансформаторных сварочных аппаратах. А вот мощность у него такая же. Понятное дело, что появляется еще множество различных элементов, которые необходимы для стабильной работы сварочного аппарата. А теперь более подробно о том, как работает каждый блок обычного сварочного инвертора. В нем имеется две основных части – силовая и схема управления.

Выпрямительный каскад

В этом блоке происходит преобразование переменного тока, который поступает от сети 220 Вольт. В нём имеется несколько полупроводниковых диодов с большой мощностью, а также электролитические конденсаторы и дроссель. Это вкупе дает то, что переменный ток с рабочей частотой 50 Гц становится постоянным. Конденсаторы необходимы для того чтобы отсечь переменную составляющую, которая все равно остается в выпрямленном напряжении. Обратите внимание, что существует несколько вариантов схем для выпрямления напряжения. Если подключение необходимо производить к трехфазной сети, то схема соединений полупроводниковых диодов будет несколько иной. Поэтому нужно определиться с тем, какая вам необходима схема сварочного инвертора. Своими руками такое устройство можно собрать достаточно просто.

Фильтры

Обратите внимание также, что практически в полтора раза увеличивается напряжение после того как оно поступит на фильтр, собранный на электролитических конденсаторах. Другими словами, если происходит питание от сети 220 Вольт, то на выводах конденсаторов, если произвести замер, будет 310 В. Для сглаживания пульсаций тока, чтобы не возникало высокочастотных помех, а также для избегания попадания их в электрическую сеть, необходимо установить специальный фильтр. Обычно он собирается на дросселе, который намотан на кольцевом сердечнике, а также в схему включены несколько конденсаторов.

Инверторный каскад

Обычно для реализации инвертора используют два мощных транзистора, которые работают в режиме ключа. Стоит отметить, что они обязательно монтируются на алюминиевом радиаторе. Также имеется дополнительное принудительное охлаждение при помощи вентилятора. Благодаря этим транзисторам происходит коммутация постоянного напряжения, которое впоследствии поступает на импульсный трансформатор. Причем переключение происходит с частотой около 80 кГц. Но имеется отличие от переменного тока, который протекает в бытовой электросети. Во-первых, само значение частоты во много раз превосходит его. Во-вторых, форма импульса этого переменного напряжения, которое вырабатывается полевыми транзисторами, прямоугольная, а не синусоида. Чтобы обезопасить транзисторы от чрезмерного превышения напряжения, необходимо использовать цепи, состоящей из сопротивлений и конденсаторов. Стоит отметить, что принципиальная электрическая схема сварочного инвертора не обходится без этих элементов.

ВЧ-трансформатор

Высокочастотный трансформатор, на который подается напряжение от транзисторов, работающих в ключевом режиме, позволяет снизить его значение до 65 вольт в среднем. Но при этом ток может составлять порядка 130 А. Можно даже провести аналогию с катушкой зажигания, которая используется в автомобилях. В сварочных инверторах на первичную обмотку подается высокое напряжение, но ток у него очень маленький. Снимается с вторичной обмотки напряжение с меньшим значением, но ток при этом увеличивается. Обратите внимание на то, что автомобильная катушка зажигания работает по обратному принципу. То есть низкое напряжение с большим током подается на первичную обмотку. А с вторичной снимается высокое напряжение, но с меньшим значением тока.

Выходной выпрямитель

Но стоит взглянуть на то, из каких компонентов состоит еще эл. схема сварочного инвертора. На выходе также установлен выпрямитель, который собирается из полупроводниковых диодов большой мощности. У них очень высокое быстродействие, они открываются и закрываются за время, которое намного меньше, чем 50 наносекунд. Обратите внимание при проектировании сварочных инверторов на то, что нужно подбирать эти полупроводниковые элементы с таким расчетом, чтобы их параметры удовлетворяли режиму работы. Простые диоды не справятся с поставленной задачей, так как они не смогут своевременно открыться и закрыться. Сразу же начнется чрезмерный нагрев и, как следствие, выход из строя. По этой причине необходимо при проектировании или же при ремонте производить установку диодов, которые имеют очень малое время переключения.

схема. Как сделать сварочный полуавтомат своими руками Электрическая схема полуавтоматической

Сварочный полуавтомат своими руками собрать из инвертора не слишком просто, так как данная задача потребует определенных знаний в области электроники, умения спаивать между собой различные элементы. Нужно обязательно быть хорошо осведомленным в плане ключевых принципов работы оборудования, позволяющего проводить сварочные работы в полуавтоматическом режиме.

Чтобы переделать инверторный аппарат из ручного режима потребуется воспользоваться определенным оборудованием. Также надо иметь под руками ряд комплектующих, без которых полноценное выполнение работ не представляется возможным:

  • Так как полуавтоматическая сварка будет работать от инвертора, потребуется взять инвертор, способный сформировать сварочный ток, сила которого будет достигать хотя бы 150 А;
  • Специальный механизм, обеспечивающий равномерную и постоянную подачу проволоки;
  • Горелка, которая представляет собой ключевой рабочий элемент;
  • Шланг требуемого диаметра, через который будет происходить подача проволоки;
  • Еще один шланг, по которому в зону сваривания металла будет подаваться специальный защитный газ;
  • Катушка с намотанной на нее сварочной проволокой, однако, эту деталь придется определенным образом переделать;
  • Специальный блок электронного типа, через который и будет осуществляться управление работой самодельного сварочного полуавтомата.

Наибольшее внимание необходимо уделить подающему устройству, которое отвечает за подачу проволоки в зону сварки. Для получения максимально аккуратного шва без различных дефектов с внешней стороны, скорость подачи проволоки в самодельном сварочном полуавтомате подбирается такая, чтобы проволока успевала полностью расплавляться и формировать качественный шов.

Стоит отметить, что в процессе полуавтоматической сварки может использоваться проволока различного диаметра и изготовленная из разных материалов, соответственно показатель расплавления будет различным. Чтобы работать со сварочными полуавтоматами было как можно удобнее, в самодельной конструкции должен быть предусмотрен механизм регулировки скорости устройства, которое будет подавать проволоку.

Как правильно переделать трансформатор от инвертора?

Чтобы получить в конечном счете качественный полуавтоматический сварочный аппарат, необходимо подвергнуть определенным переделкам трансформатор инвертора. Сделать это самостоятельно не слишком трудно, однако, для этого придется следовать ряду определенных правил.

Прежде всего, нужно сделать обмотку трансформатора. Для этого понадобится медная полоска и обмотка из термобумаги. Нужно найти именно полосу, проволока для этих целей не подойдет, так как собранный по такому методу своими руками сварочный полуавтомат станет очень сильно нагреваться.

Вторичная обмотка также нуждается в определенной переделке. В схему сварочного полуавтомата нужно внести еще одну обмотку трансформатора, включающую в себя три слоя жести.

Каждый из них потребуется дополнительно изолировать за счет ленты из фторопластовых материалов. Концы родной обмотки и изготовленной самостоятельно нужно будет спаять между собой, заведя их в печатную плату.

Данное технологическое решение способствует значительному увеличению проводимости токов. Чтобы знать, как сделать сварочный полуавтомат своими руками, нужно помнить о необходимости внесения в схемы сварочных полуавтоматов вентилятора, который будет использоваться для того, чтобы качественно охлаждать всю конструкцию, не допуская ее перегрева.

Как правильно произвести настройку инверторного аппарата для проведения полуавтоматических сварных работ?

Чтобы внести определенные изменения в схемы самодельных сварочных аппаратов-полуавтоматов, нужно сначала полностью обесточить данную конструкцию. Для дополнительной защиты от перегрева на радиаторах нужно установить входной и выходной выпрямитель, а также силовые ключи.

Когда все эти действия будут произведены, силовую часть сварочного аппарата соединяют с блоком управления и пробуют подключить его к электросети. Сначала должен загореться индикатор, говорящий о том, что изделие подключено. Перед тем как опробовать изделие в сварке, к выходам нужно подключить осциллограф и с его помощью постараться отыскать электрические импульсы, частота которых должна находиться в пределах от 40 до 50 кГц. Между ними должен сохраняться промежуток 1,5 мкс – этого эффекта можно добиться благодаря изменению входного напряжения. Как только оптимальное напряжение будет найдено, можно попробовать подключить сварочную проволоку и сварить две заготовки.

Как наладить механизм подачи?

Схемы самодельных сварочных аппаратов подразумевают наличие специального механизма подачи . Если нет заготовки данного элемента, можно собрать его самостоятельно по чертежам.

Для этого потребуется взять два подшипника, величина которых должна соответствовать типоразмеру 6202, также понадобится электродвигатель от автомобильных дворников, причем чем меньше будет его размер, тем лучше.

Когда будет производиться выбор сварочного аппарата и его соответствие схеме сварочного полуавтомата, необходимо тщательно проверить, чтобы он вращался строго в одном направлении. Помимо этого, нужно будет взять ролик с диаметром ровно 25 мм. Его насаживают поверх резьбы на вал электромотора. Все нестандартные элементы конструкции производятся самостоятельно – так в последующем будет гораздо легче производить .

Механизм подачи включает в себя две пластины, на которых установлены подшипники. Между ними находится ролик с подключенным к нему электродвигателем. Пластины сжимаются за счет пружины, этот же элемент схемы самодельного механизма подачи позволяет прижимать подшипники к ролику. Сборка механизма производится на специальной текстолитовой пластине, ее толщина составляет порядка 5 мм. Делают это таким образом, чтобы сварочная проволока выходила из механизма в районе разъема.

Этот разъем, в свою очередь, будет подключаться к сварочному рукаву, установленному на передней части корпуса. К этой же пластине подключается катушка с намотанной проволокой. Чтобы катушка хорошо держалась на механизме подачи, под нее делают специальный вал, который крепится перпендикулярно к текстолитовой пластине. С краю у вала должна быть нарезана резьба, чтобы катушка как можно плотнее садилась на него.

Принципиальная схема сварочного полуавтомата, изготовленного самостоятельно, отличается практичностью, надежностью и экономичностью. Стоит отметить, что наверняка конструкция будет выглядеть не слишком привлекательно, однако по своим эксплуатационным характеристикам она практически ничем не будет отличаться от профессионального промышленного оборудования.

Все элементы, расположенные в механизме подачи, рассчитаны под стандартную катушку. Однако у данной конструкции имеется один серьезный недостаток – сварочные работы будут производиться .

Как осуществляется обмотка дросселя?

Чтобы дроссель работал надежно и при этом не перегревался при прохождении через него электрического тока, нужно воспользоваться трансформатором ОСМ-0,4, мощность которого составляет 400 Вт. Кроме того, при изготовлении качественной конструкции придется воспользоваться эмальпроводом, диаметр которого минимум должен составлять 1,5 мм, однако, лучше брать с небольшим запасом, например, 1,8 мм.

Следует намотать на дроссель два слоя провода, причем они должны быть качественно изолированы друг от друга. Провода в каждом из них укладывают как можно более плотно – это нужно для получения качественной индукционной катушки. На следующем этапе следует воспользоваться алюминиевой шиной размерами 2,8х4,65 мм.

Ее наматывают в один слой, изготавливая 24 витка, а оставшиеся концы делают длиной приблизительно по 30 см. В дальнейшем нужно будет собрать сердечник, между ним и катушкой должен быть зазор размером приблизительно 1 мм. Чтобы соединение получилось как можно более жестким, между сердечником и обмотками нужно будет проложить небольшие кусочки текстолита.

Подобный дроссель можно изготовить на базе железа из цветного или черно-белого лампового телевизора наподобие ТС-270, причем это будет значительно проще, так как установить придется только лишь одну катушку, которую делают из алюминиевой шины.

Для питания схемы управления также необходимо воспользоваться трансформатором, причем данную конструкцию собирать самостоятельно совершенно необязательно, так как можно по небольшой цене приобрести готовое изделие. Главным критерием является то, что конструкция должна выдавать 24 В при силе тока около 6 А.

Подведём итог

Если вся конструкция будет правильно собрана, то ею будет очень удобно пользоваться, а срок ее службы будет превышать даже профессиональные аппараты. Однако при неправильной сборке наиболее уязвимым элементом конструкции будет регулятор подачи проволоки, поэтому временами данные элементы будут нуждаться в проведении ремонтных или профилактических работ.

В остальном, сваривать металлические детали с помощью полуавтоматического аппарата, собранного своими руками, довольно-таки удобно и просто, так как эта технология значительно проще по сравнению с традиционной ручной электродуговой сваркой.

Использование полуавтоматического сварочного аппарата позволяет упростить работу с металлами. Такая техника может с легкостью соединять различные сплавы. Изготовить сварочный полуавтомат своими руками можно из имеющегося инвертора, а самодельный агрегат будет отличаться универсальностью и функциональностью в использовании, позволив сэкономить на покупке промышленного оборудования.

Особенности конструкции

Особенностью конструкции полуавтоматического сварочного аппарата является постоянная подача в зону сварки расплавляемой проволоки, которая используется вместо металлических электродов. Подача проволоки осуществляется автоматически, с возможностью изменения скорости движения гибких электродов. Используемая сварочная проволока позволит обеспечить постоянный контакт соединяемых поверхностей, такой материал в сравнении со стандартными электродами имеет меньшее сопротивление, что улучшает качество соединения.

Полуавтоматическая сварка отличается универсальностью, что позволяет при помощи этой технологии сваривать различные по своим характеристикам металлы, в том числе нержавейку, цветные сплавы, алюминий и другие. Освоить правильную технику полуавтоматической сварки не составит труда. Самодельные аппараты отличаются простотой в эксплуатации, поэтому их можно рекомендовать обычным домовладельцам. В зависимости от своей разновидности полуавтоматы могут иметь дополнительное сопло для подачи газа, а соединение металлов осуществляется в защитной среде, что позволяет исключить в последующем образование коррозии в сварном шве.

Предлагаемые сегодня в магазинах инверторы для сварки отличаются универсальностью, а многие из них имеют реализованную функцию два в одном. При небольшой мощности и габаритах и полуавтомат два в одном может работать с тугоплавкими металлами и толстыми металлическими заготовками.

Многие домовладельцы, которым часто приходится выполнять сварочные работы, решаются на изготовление такого оборудования самостоятельно. К преимуществам самодельных полуавтоматов из инвертора можно отнести следующее:

Из недостатков этой технологии и самого оборудования можно отметить высокую стоимость полуавтоматов, которые при сходных с инвертором характеристиках могут иметь цену в два-три раза выше. Неудивительно, что многие домовладельцы решаются на изготовление оборудования своими руками, что позволяет существенно сократить затраты, не потеряв при этом в качестве выполненного аппарата.

Изготовление своими руками

Проще всего выполнить самодельный полуавтомат из инвертора на основе мощного силового блока. Изготовить инвертор можно самостоятельно или использовать от имеющегося в распоряжении оборудования. Для полуавтомата следует использовать инверторы мощностью не меньше 150 ампер.

Существуют схемы переделки техники, позволяющие устанавливать мощность, которой будет хватать для осуществления полуавтоматической сварки. Устройство этого типа будет сложным в реализации, поэтому рекомендовать использовать маломощные силовые блоки можно лишь опытным радиолюбителям, которые могут изготовить по-настоящему сложную технику.

Изготовить качественное оборудование можно при наличии на руках пусковой схемы полуавтоматического сварочного инвертора. К характеристикам такого агрегата можно отнести следующее:

  • Первичный ток — 8- 12 А.
  • Напряжение питания — 220 или 380 вольт.
  • Напряжение холостого хода — 36−42 Вольта.
  • Ток сварки — 40−120 ампер.
  • Регулировка напряжения с шагом плюс-минус 20%.

Это оптимальные параметры для бытового сварочного полуавтомата, который справится с различными по показателям тугоплавкости металлами. В последующем можно, используя дополнительные чертежи увеличения мощности инвертора, изменить базовые характеристики, что позволяет применять такое оборудование в бытовых и промышленных целях .

Необходимые компоненты

Для выполнения гаражного сварочного аппарата полуавтомата своими руками потребуется следующее:

  • Горелка приставка для инвертора.
  • Механизм подачи проволоки.
  • Прочный внутренний шланг для сварочной проволоки.
  • Бобина с проволокой.
  • Герметичный шланг для подачи газа.
  • Блок управления инвертором.

Проще всего расположить инвертор и механический блок управления в отдельном коробе, для чего используют блоки от старого компьютера. Наличие питания в системном блоке позволяет существенно упростить изготовление оборудования.

Роликовый механизм для проволоки можно выполнить из моторчика от автомобильного стеклоочистителя. Под такой моторчик проектируют раму механизма, которая вырезается из металлических элементов и сваривается или скрепляется болтовым соединением.

Горелку и шланг можно сделать самостоятельно из пистолета от монтажной пены и силикона. Также можно приобрести уже готовые комплекты, что позволит обеспечить безопасность работы с полуавтоматом и упрощает его изготовление.

Выполняя механизм подачи проволоки, все используемые компоненты необходимо располагать друг напротив друга, что в последующем обеспечит равномерную подачу гибких электродов. Ролики следует отцентрировать относительно штуцера в одном разъеме, в последующем это позволит плавно изменять скорость подачи проволоки. Схему регулятора скорости подачи проволоки сварочного полуавтомата можно с легкостью отыскать в интернете.

Все используемые металлические элементы следует закрепить на листе фанеры, плотной пластмассе или текстолите. Так как на используемые металлические элементы подается электричество, следует проверить заземление каждого узла. Это исключит возможность коротких замыканий, что может привести к серьезным поломкам техники.

Схема управления механикой

За подачу сварочной проволоки будет отвечать небольшой электромотор и протяжный механизм, работа которого контролируется при помощи ШИМ-регулятора. Качество выполненной сварки будет напрямую зависеть от равномерности подачи сварочной проволоки в рабочую зону. Необходимо уделить должное внимание правильности изготовления схем сварочного полуавтомата.

На передней панели инвертора устанавливают переменный резистор контроллера, после чего приступают к сборке реле управления запуска мотора и управления клапаном, который отвечает за подачу инертного газа. Контактные группы контроллеров должны срабатывать одновременно при нажатии кнопки пуска на горелке.

Работу подачи газа необходимо отрегулировать таким образом, чтобы клапан открывался на несколько секунд раньше, чем в сварочную зону начнет поступать проволока. В противном случае оплавление происходит в атмосферной среде, после чего проволока начнет гореть вместо расплава. Добиться качественного соединения и надежного сварочного шва при горении проволоки будет невозможно.

Для задержки включения подачи проволоки необходимо выполнить простейшее реле, для чего потребуется конденсатор и 875 транзистор. Можно использовать простейшее реле от автомобиля, которое подключается к 12 Вольтам на компьютерном блоке питания.

Сам клапан может использоваться от различных автомобильных запорных устройств. Проще всего переделать воздушный клапан от автомобиля ГАЗ-24. Можно выбрать также электроклапан от редуктора с газовых баллонов.

Все имеющиеся органы управления и ШИМ-регулятор подачи проволоки сварочного полуавтомата располагают на передней панели системного блока. К блоку управления и контроллеру подачи проволоки с газом подключают уже готовый инвертор с мощностью не менее 150 ампер. Останется выполнить пробный запуск и при необходимости внести соответствующие корректировки в работу системы подачи сварочной проволоки и защитного газа.

В процессе работы силовой блок инверторного полуавтомата будет нагреваться, что может привести к поломкам инвертора и плат управления. Ремонт агрегата после таких поломок будет крайне сложен. Чтобы избежать подобного необходимо установить внутри инвертора и системного блока термодатчики и кулеры, которые смогут эффективно охлаждать работающее оборудование.

Можно использовать оптронную пару, которая подключается в общий блок управления работы оборудования. При превышении температуры внутри инвертора датчики будут посылать соответствующие сигналы на исполнительное реле, отключающее подачу электроэнергии вплоть до полного охлаждения устройства.

Дополнительно для охлаждения системного блока можно использовать различные кулеры от старых компьютеров. Кулеры будут различаться своими размерами. Можно подобрать вентилятор, который справится с качественным охлаждением системного блока, внутри которого располагается инвертор и другая автоматика. Используемый кулер подключается к 12 вольтовому блоку питания напрямую или через термодатчик, который при увеличении температуры внутри корпуса будет посылать сигнал на подачу напряжения. Блок управления включит вентилятор, что гарантирует быстрое охлаждение корпуса полуавтоматического аппарата.

Сборка полуавтоматического сварочного аппарата не представляет особой сложности, поэтому с такой работой сможет справиться каждый домовладелец. Необходимо лишь использовать качественный мощный инвертор, а горелку с приводом лучше всего взять от промышленных заводских полуавтоматов. Это позволит существенно упростить изготовление техники. В интернете можно найти различные схемы исполнения полуавтоматических сварочных аппаратов, реализовать которые не составит особого труда. Такой аппарат будет отличаться функциональностью и универсальностью в использовании .

Сварка металлических изделий может выручить хорошего хозяина в любой момент. Поэтому сварочный аппарат можно считать незаменимой вещью в домашнем хозяйстве. С таким аппаратом можно выполнять мелкие ремонтные работы самостоятельно. Наиболее часто сварочные работы необходимы в сельской местности, где может появиться потребность в ремонте заграждений, постройке теплицы или создания любой другой металлической конструкции.

Покупка нового заводского полуавтомата может влететь в немалую копеечку, поэтому у каждого хозяина в какой-то момент возникает дилемма, что делать, покупать новый аппарат или сделать сварочный полуавтомат своими руками.

Наиболее просто своими руками сделать полуавтомат из инвертора. Если в хозяйстве есть обычный инвертор, сделать полуавтомат не составит особого труда, нужно всего лишь соблюдать инструкцию изготовления и приобрести несколько дополнительных деталей.

Но следует отметить, что для выполнения подобных работ нужно иметь базовые знания электротехники и простейших физических законов. При этом важно добросовестно подойти к изготовлению, собрать необходимый инструмент и не бросать начатое дело.

Устройство самодельного сварочного полуавтомата

Схема сварочного полуавтомата довольно проста, и мало чем отличается от обычного сварочного аппарата. Устройство сварочного полуавтомата отличается тем, что вместо классических электродов, которые необходимо менять в процессе роботы, используется присадочная проволока. Такая особенность заключается в том, что там установлен механизм подачи сварочной проволоки, который подает ее в свариваемую область постепенно и непрерывно. Это позволяет выполнять сварочные работы непрерывно, выполняя максимально ровный и равномерный шов.

При этом сопротивление такого аппарата значительно ниже в сравнении с дуговой, поэтому можно выполнить ремонт сварочного полуавтомата своими руками без особых усилий и инструментов.

При подаче проволоки в зоне сварки образуется область расплавленного металла, который моментально соединяет поверхности, буквально склеивая их, образуя максимально качественный шов высокой прочности.

С помощью самодельного сварочного полуавтомата можно сваривать практическая все типы металлических изделий, в том числе нержавеющие стали и цветные металлы. Причем техника выполнения сварочных работ довольно проста и освоить ее легко самостоятельно с помощью обучающих материалов. Но также можно пройти специальные курсы, где вас обучат технике сварки, расскажут о специфике и малейших особенностях использования полуавтомата. Посещая курсы, научиться сварочному делу может даже новичок, никогда не имеющий дело со сварочными аппаратами любого дела.

Грубо говоря, сварочный полуавтомат состоит из трех частей, электрической, ответственной за подачу тока, проволочный механизм, отвечающий за подачу присадочной проволоки, а также горелки, необходимой для создания газовой среды с помощью специального сопла.

Газовая среда необходима для создания защитного инертного облака, которое препятствует окислению расплавленного металла. Для этих целей чаще всего используют углекислый газ. Газовый баллон подключается к аппарату через входной штуцер.

В некоторых случаях использование баллона не обязательно, так как можно применять присадочную проволоку со специальным покрытием, которое создает самозащитную среду. Простота использования и отсутствие необходимости в применении баллона сделало полуавтомат с такой проволокой особо популярным среди домашних умельцев.

Принцип работы аппарата довольно простой, от электросети подается переменный ток, который преобразовывается в постоянный. Такую функцию выполняет специальный модуль в совокупности с трансформатором и выпрямителями.

При выполнении сварочных работ важно наблюдать за сохранением баланса силы тока, напряжения и скорости подачи присадочной проволоки. Изменение баланса в любую из сторон может привести к получению некачественного шва. Для сохранения баланса в подобных случаях используют источник питания жесткой вольт-амперной характеристики. Это позволяет в зависимости от скорости подачи присадочной проволоки регулировать напряжение и силу подаваемого тока, что позволяет добиться наиболее качественного соединения.

Необходимые инструменты и материалы

Чтобы изготовить полуавтомат из инвертора нужно подготовить следующее оборудование:

  1. Инвертор. При выборе этого комплектующего важно обратить внимание на такой показатель как сила формированного тока. Важно чтобы его уровень не был менее 150А.
  2. Механизм подачи проволоки для полуавтомата. Именно он будет отвечать за непрерывную подачу присадочной проволоки, которая должна ложиться равномерно, без рывков и замедлений.
  3. Горелка. Это комплектующее отвечает за плавление присадочной проволоки.
  4. Подающий шланг. Через этот шланг будет происходить подача присадочной проволоки к рабочей области.
  5. Газовый шланг. Необходимый для подачи защитного газа, обычно углекислого, в сварочную область для защиты шва от окисления.
  6. Катушка. На катушке должна располагаться присадочная проволока, с которой она должна подаваться без задержек.
  7. Электронный блок. Необходим для управления работой полуавтомата, с его помощью регулируется сила подачи тока, напряжение и скорость выполнения работы.

Большинство комплектующих можно найти высокого качества без особых усилий и использовать их без значительных изменений. Но особое внимание стоит уделить механизму подачи. Для того что сварочные работы соответствовали всем требованиям, подача проволоки через гибкий подающий шланг должна проводиться в соответствии со скоростью ее плавления.

Учитывая тот факт, что полуавтомат можно использовать для скрепления различных металлов, скорость сварки и тип присадочной проволоки может значительно варьироваться. Именно поэтому очень важно иметь возможность регулировки скорости работы подающего механизма.

Выбор проволоки зависит от целей выполнения сварочных работ и обрабатываемого металла. Присадочная проволока отличатся не только в зависимости от материала, но и от диаметра. Обычно можно найти проволоку диаметром 0,8, 1, 1,2, и 1,6 мм. Соответствующую проволоку нужно предварительно намотать на катушку. От качества выполнения этой подготовительной роботы напрямую зависит качество готового шва.

Затем катушка крепится с помощью специального крепления или самодельной конструкции к аппарату. Во время выполнения работ проволока автоматически разматывается и подается в рабочую область. Это позволяет значительно упростить и ускорить процесс соединения металлических элементов с помощью сварки, делая ее более эффективной и простой для новичков.

Блок управления состоит из микроконтроллера, необходимого для стабилизации тока. Следует отметить, что именно этот составной элемент отвечает за возможность регулировки тока во время выполнения работ.

Создание полуавтомата из сварочного инвертора

Перед использованием инвертора в качестве основы для сварочного полуавтомата нужно произвести некоторые манипуляции с его составным трансформатором. Его нужно переделать, причем переделка инвертора в полуавтомат не требует особых знаний и усилий, ее легко произвести, соблюдая лишь некоторые правила.

Все, что нужно сделать, это нанести на него дополнительный слой, который должен состоять из медной полосы и термобумаге. Отметим, что ни в коем случае для этих целей нельзя применять обычную медную проволоку, так как она в процессе работы может перегреться и вывести из строя весь аппарат.

Небольшие манипуляции также нужно провести с вторичной обмоткой. Согласно инструкции нужно нанести три слоя жести, изолированную фторопластовой лентой. Концы имеющей и нанесенной обмотки следует спаять. Такая простая манипуляция позволит значительно увеличить проводимость токов.

Очень важно чтобы инвертор был оснащен вентилятором, необходимым для охлаждения аппарата и предотвращения перегрева.

Механизм подачи проволоки

Механизм подачи проволоки для полуавтомата можно приобрести практически в каждом магазине электротехники. Но его также можно произвести самостоятельно из подручных средств. Специалисты рекомендуют для этих целей найти двигатели от автомобильных дворников, пару подходящих пластин, подшипников и ролик диаметром 2,5 см, который необходимо установить на вал двигателя. На пластины в свою очередь устанавливаются подшипники. Полученная конструкция прижимается к ролику с помощью пружины.

Намотанная на ролик проволока протягивается между подшипником и роликом. Все комплектующие крепятся на пластине, толщина которой не должна быть менее 1 см, изготовленную из прочного пластика. Вывод проволоки должен совпадать с местом крепления подающего шланга.

Подготовка трансформатора

Подготовка трансформатора состоит из создания дополнительной обмотки, установки необходимых комплектующих и тестового подключения к сети. Собранный сварочный аппарат должен нормально функционировать, не перегреваться после подключения к сети и что очень важно, полноценно откликаться на регулировку тока.

Также очень важно проверить изоляцию и нанести дополнительную при выявлении проблем. Затем проверить работу подающего механизма, скорость и равномерность подачи проволоки.

После подготовки и проверке рабочих узлов можно перейти к выполнению работ.

Источник питания

Питанием для полуавтоматической сварки может служить различный источник, например, ранее упомянутый инвертор, выпрямитель и трансформатор. Электрический ток поступает к сварочному аппарату из трехфазной сети. Рекомендуется при изготовлении самодельного аппарата использовать инвертор.

При соблюдении соответствующих рекомендаций и выборе качественных комплектующих можно получить качественный аппарат, сделанный своими руками, который будет служить в хозяйстве не один год и станет настоящим помощник при выполнении мелкого домашнего ремонта.


Технические данные нашего сварочного аппарата — полуавтомата:
Напряжение питающей сети: 220 В
Потребляемая мощность: не более 3 кВа
Режим работы: повторно-кратковременный
Регулирование рабочего напряжения: ступенчатое от 19 В до 26 В
Скорость подачи сварочной проволоки: 0-7 м/мин
Диаметр проволоки: 0.8 мм
Величина сварочного тока: ПВ 40% — 160 А, ПВ 100% — 80 А
Предел регулирования сварочного тока: 30 А — 160 А

Всего с 2003 года было сделано шесть подобных аппаратов. Аппарат, представленный далее на фото, работает с 2003 года в автосервисе и ни разу не подвергался ремонту.

Внешний вид сварочного полуавтомата


Вообще


Вид спереди


Вид сзади


Вид слева


В качестве сварочной проволоки используется стандартная
5кг катушка проволоки диаметром 0,8мм


Сварочная горелка 180 А вместе с евроразъемом
была куплена в магазине сварочного оборудования.

Схема и детали сварочника

Ввиду того что схема полуавтомата анализировалась с таких аппаратов как ПДГ-125, ПДГ-160, ПДГ-201 и MIG-180, принципиальная схема отличается от монтажной платы, т. к. схема вырисовывалась на лету в процессе сборки. Поэтому лучше придерживаться монтажной схемы. На печатной плате все точки и детали промаркированы (откройте в Спринте и наведите мышку).


Вид на монтаж


Плата управления

В качестве выключателя питания и защиты применен однофазный автомат типа АЕ на 16А. SA1 — переключатель режимов сварки типа ПКУ-3-12-2037 на 5 положений.

Резисторы R3, R4 — ПЭВ-25, но их можно не ставить (у меня не стоят). Они предназначены для быстрой разрядки конденсаторов дросселя.

Теперь по конденсатору С7. В паре с дросселем он обеспечивает стабилизацию горения и поддержания дуги. Минимальная емкость его должна быть не менее 20000 мкф, оптимальная 30000 мкф. Были испробованы несколько типов конденсаторов с меньшими габаритами и большей емкостью, например CapXon, Misuda, но они себя проявили не надежно, выгорали.


В итоге были применены советские конденсаторы, которые работают по сей день, К50-18 на 10000 мкф х 50В в количестве трёх штук в параллель.

Силовые тиристоры на 200А взяты с хорошим запасом. Можно поставить и на 160 А, но они будут работать на пределе, потребуется применение хороших радиаторов и вентиляторов. Примененные В200 стоят на не большой алюминиевой пластине.

Реле К1 типа РП21 на 24В, переменный резистор R10 проволочный типа ППБ.

При нажатии на горелке кнопки SB1 подается напряжение на схему управления. Срабатывает реле К1, тем самым через контакты К1-1 подается напряжение на электромагнитный клапан ЭМ1 подачи кислоты, и К1-2 — на схему питания двигателя протяжки проволоки, и К1-3 — на открытие силовых тиристоров.

Переключателем SA1 выставляют рабочее напряжение в диапазоне от 19 до 26 Вольт (с учетом добавки 3 витков на плечо до 30 Вольт). Резистором R10 регулируют подачу сварочной проволоки, меняют ток сварки от 30А до 160 А.

При настройке резистор R12 подбирают таким образом, чтобы при выкрученном R10 на минимум скорости двигатель все же продолжал вращаться, а не стоял.

При отпускании кнопки SB1 на горелке — реле отпускает, останавливается мотор и закрываются тиристоры, электромагнитный клапан за счет заряда конденсатора С2 еще продолжает оставаться открытым подавая кислоту в зону сварки.

При закрытии тиристоров исчезает напряжение дуги, но за счет дросселя и конденсаторов С7 напряжение снимается плавно, не давая сварочной проволоке прилипнуть в зоне сварки.

Мотаем сварочный трансформатор


Берем трансформатор ОСМ-1 (1кВт), разбираем его, железо откладываем в сторону, предварительно пометив его. Делаем новый каркас катушки из текстолита толщиной 2 мм, (родной каркас слишком слабый). Размер щеки 147×106мм. Размер остальных частей: 2 шт. 130×70мм и 2 шт. 87×89мм. В щеках вырезаем окно размером 87×51,5 мм.
Каркас катушки готов.
Ищем обмоточный провод диаметром 1,8 мм, желательно в усиленной, стекловолоконной изоляции. Я взял такой провод со статорных катушек дизель-генератора). Можно применить и обычный эмальпровод типа ПЭТВ, ПЭВ и т. п.


Стеклоткань — на мой взгляд, самая лучшая изоляция получается


Начинаем намотку — первичка. Первичка содержит 164 + 15 + 15 + 15 + 15 витков. Между слоями делаем изоляцию из тонкой стеклоткани. Провод укладывать как можно плотнее, иначе не влезет, но у меня обычно с этим проблем не было. Я брал стеклоткань с останков всё того же дизель-генератора. Все, первичка готова.

Продолжаем мотать — вторичка. Берем алюминиевую шину в стеклянной изоляции размером 2,8×4,75 мм, (можно купить у обмотчиков). Нужно примерно 8 м, но лучше иметь небольшой запас. Начинаем мотать, укладывая как можно плотнее, мотаем 19 витков, далее делаем петлю под болт М6, и снова 19 витков, Начала и концы делаем по 30 см, для дальнейшего монтажа.
Тут небольшое отступление, лично мне для сварки крупных деталей при таком напряжении было маловато току, в процессе эксплуатации я перемотал вторичную обмотку, прибавив по 3 витка на плечо, итого у меня получилось 22+22.
Обмотка влезает впритык, поэтому если мотать аккуратно, все должно получиться.
Если на первичку брать эмальпровод, то потом обязательно пропитка лаком, я держал катушку в лаке 6 часов.

Собираем трансформатор, включаем в розетку и замеряем ток холостого хода около 0,5 А, напряжение на вторичке от 19 до 26 Вольт. Если все так, то трансформатор можно отложить в сторону, он пока нам больше не нужен.

Вместо ОСМ-1 для силового трансформатора можно взять 4шт ТС-270, правда там немного другие размеры, и я делал на нем только 1 сварочный аппарат, то данные для намотки уже не помню, но это можно посчитать.

Будем мотать дроссель

Берем трансформатор ОСМ-0,4 (400Вт), берем эмальпровод диаметром не менее 1,5 мм (у меня 1,8). Мотаем 2 слоя с изоляцией между слоями, укладываем плотненько. Дальше берем алюминиевую шину 2,8×4,75 мм. и мотаем 24 витка, свободные концы шины делаем по 30 см. Собираем сердечник с зазором 1 мм (проложить кусочки текстолита).
Дроссель также можно намотать на железе от цветного лампового телевизора типа ТС-270. На него ставится только одна катушка.

У нас остался еще один трансформатор для питания схемы управления (я брал готовый). Он должен выдавать 24 вольта при токе около 6А.

Корпус и механика

С трансами разобрались, приступаем к корпусу. На чертежах не показаны отбортовки по 20 мм. Углы свариваем, все железо 1,5 мм. Основание механизма сделано из нержавейки.




Мотор М применен от стеклоочистителя ВАЗ-2101.
Убран концевик возврата в крайнее положение.

В подкатушечнике для создания тормозного усилия применена пружина, первая попавшаяся под руку. Тормозной эффект увеличивается сжиманием пружины (т. е. закручиванием гайки).



Сооружение вольеров для домашних животных, обустройство систем водопровода и канализации, создание красивых подставок для растений и множества других полезных вещей — все это позволяет сделать сварочный аппарат. При желании простой агрегат для домашней работы можно собрать своими руками. Схема сварочного аппарата будет различаться в зависимости от того, какую именно модель вы решите собрать. Далее представлены руководства по изготовлению самых распространенных вариантов. Изучите предложенные инструкции и приступайте к сборке наиболее подходящего под ваши требования агрегата.

Схема мостового выпрямителя сварочного аппарата, с указанием полярности при сварке тонколистового металла.

Пошаговая инструкция по сборке простейшего сварочного аппарата

Перечень материалов и инструментов, необходимых для сборки сварочного аппарата, будет меняться в зависимости от того, какой именно агрегат вы решите собрать. Следующие элементы являются основными. Обязательно подготовьте их, а все остальное добавляйте уже по мере необходимости. Вам понадобится:

Принципиальная схема сварочного аппарата работающего с электродами диаметром до 4 мм.

  1. Хлопчатобумажный материал.
  2. Текстолит.
  3. Электротехническая сталь.
  4. Стеклоткань.
  5. Медные провода.
  6. Несколько отверток.
  7. Молоток.
  8. Ножовка.

Рассматриваемый в данной инструкции сварочный аппарат будет работать с электродами диаметром до 4 мм. Он позволит варить металлические изделия толщиной до 2 см. Принципиальная схема такой установки показана на следующем изображении: Рис. 1. Сварочный аппарат питается от сети переменного тока. Подходят сети и на 220 В, и на 380 В.

В основе схемы этого сварочного аппарата лежит трехфазный понижающий трансформатор. Подойдет агрегат с характеристиками 380/36 В. Мощность устройства должна составлять 1-2 кВт. Особых требований к основе нет. Можно использовать даже экземпляр с одной сгоревшей обмоткой.

Сначала вам нужно взять трансформатор и снять вторичные обмотки с каждой катушки, не разбирая при этом сердечник. Далее, вы перекусываете медную шину в нескольких разных местах. Трогать первичные обмотки крайних катушек не надо. Среднюю следует перемотать тем же проводом. Через каждые 30 витков создавайте отводы. В сумме их получается в среднем 8-10 штук. Чтобы не запутаться, на каждый отвод рекомендуется надеть бирку с личным номером.

Далее, вам необходимо намотать вторичную обмотку на две крайние катушки до полного их заполнения. Для этого используйте силовой трехфазный многожильный кабель. Такое изделие должно содержать 3 провода диаметром порядка 7-8 мм и один немного меньшего диаметра. Подобный провод способен выдерживать высокое напряжение. Он характеризуется надежной изоляцией, а благодаря довольно большой гибкости у мастера появляется возможность сделать плотную намотку без необходимости предварительной разборки аппарата. Всего вы затратите примерно 25 м подобного кабеля. Вместо него можно использовать провод меньшего сечения, но в данном случае жилы необходимо будет сложить в 2 раза. Удобнее, если у вас будет помощник. Один сможет укладывать витки, а второй будет заниматься протягиванием провода.

Способы намотки обмоток на сердечнике стержневого типа.

Для изготовления клемм на выводы вторичной обмотки используйте медную трубку. Будет достаточно изделия длиной 3-4 см и диаметром 1-1,2 см. С одной стороны трубку нужно расклепать. В полученной пластине подготавливается отверстие 1 см в диаметре. С другой стороны нужно вставить предварительно зачищенные провода. Их следует обжать незначительными ударами молотка. На поверхности трубки делаются насечки керном. Это будет способствовать улучшению контакта.

Панель, которая находится наверху трансформатора, необходимо освободить от штатных винтов с гайками М6. Вместо них установите 2 новых винта М10. Лучше, если они будут медными. К этим винтам вы в дальнейшем подключите клеммы вторичной обмотки.

Под выводы первичной обмотки следует сделать дополнительную плату. Для ее создания используйте текстолит 3 мм в толщину. Плата прикрепляется к трансформатору. Перед креплением в ней необходимо просверлить 10 отверстий по 6 мм в диаметре каждое. В отверстия вставляются винты М6 с шайбами и гайками. В случае если вы будете подключать такой самодельный агрегат к 220 В, 2 крайние обмотки нужно соединять параллельно. Средняя последовательно подсоединяется к ним.

Оптимальной является схема, при которой сварочный аппарат питается от сети на 380 В. В данном случае вы сможете соединить все первичные обмотки последовательно. В соответствии с условиями схемы сначала надо соединить 2 крайние, а уже потом среднюю обмотку. Выводы крайних обмоток нужно подключить к общей клемме. Остальные подсоединяются на клемму «Резка».

Способы намотки обмоток для сварочного аппарата на тороидальном сердечнике.

Средняя обмотка нужна для уменьшения напряжения и тока во вторичной обмотке. Электродержатель изготавливается из трубы ¾ дюйма. Подойдет изделие длиной 25 см. На расстоянии в 3 и 4 см от краев трубы с ее обеих сторон нужно при помощи ножовки выпилить выемки. Глубина этих выемок должна составлять приблизительно половину диаметра трубы.

С целью обеспечения возможности прижатия электрода к держателю возьмите отрезок стальной проволоки и приварите его к трубе над выемкой большего размера. Проволока должна быть 6 мм в диаметре. С противоположной стороны вам нужно подготовить отверстие 8,2 мм в диаметре, взять винт М8 с гайкой и медную клемму, после чего подключить к держателю отрезок кабеля.

Кабель должен быть таким же, из которого была намотана вторичная обмотка. В завершение возьмите шланг из капрона или резины и наденьте его сверху на трубу. На этом сборка такого сварочного аппарата практически завершена. Нужно лишь разобраться, какие требования по условиям схемы предъявляются к подключению и работе с таким аппаратом.

Вернуться к оглавлению

Подключение и использование самодельного аппарата

Для понадобятся провода сечением от 1,5 мм2. Подключается агрегат через рубильник. Один провод пойдет на вывод «1» — «8» (конкретный выбирайте в соответствии с величиной сварочного тока), а второй вы пустите на клемму «Общ.».

Наиболее мощный ток вы сможете получить на клемме «Резка». На первичной обмотке ток будет не больше 25 А. По вторичной обмотке идет ток 60-120 А. Помните о том, что схема такого сварочного аппарата не предполагает его использования для выполнения больших объемов работ. Израсходовав 10-15 электродов на 3 мм в диаметре, обязательно дайте агрегату остыть. Если же вы работаете с электродами на 4 мм, давать аппарату отдыхать нужно будет еще чаще. Работа с электродами на 2 мм таких вынужденных перерывов не потребует.

Быстрее всего сварочный аппарат нагревается при работе в режиме «Резка». В данном случае он потребует гораздо более частого отдыха. Вы можете резать практически любой металл. С изделиями «бытовой» толщины аппарат справляется безо всяких проблем. При изменении режимов сварки обязательно отключайте сетевой рубильник ради собственной безопасности и сохранности инструмента.

Вернуться к оглавлению

Рисунок 2. Схема сварочного аппарата из автомобильных аккумуляторов.

Народные умельцы придумали самые разнообразные схемы сварочных агрегатов. При желании вы можете собрать сварочный аппарат даже из автомобильных аккумуляторов. При проведении сварочных работ электросети под нагрузкой в 3,5 кВ просаживаются по напряжению на 30 В и больше. Конечно же, вы могли бы потратить деньги на покупку отдельной электростанции для проведения работ со сваркой, но куда удобнее и выгоднее пойти другой дорогой.

Вам достаточно взять 3-4 аккумулятора на 55-190 А/ч (лучше, чтобы этот показатель был выше). Аккумуляторы соединяются последовательно. Для соединения подходят подручные материалы типа проводов, зажимных пассатижей, проводов прикуривания и т.д. Схема позволяет использовать для сборки сварочного аппарата уже бывшие в употреблении аккумуляторы. Собрать агрегат своими руками вам поможет принципиальная схема, представленная на следующем изображении: Рис. 2.

Абсолютно ничего сложного в конструкции такого сварочного аппарата нет. Схема предельно проста и понятна. Однако даже несмотря на такую легкость сборки и незатейливость конструкции, варит данный аппарат прекрасно. Не реже чем раз в неделю обязательно проверяйте уровень электролита. В течение рабочего дня аккумуляторы довольно сильно нагреваются, в особенности если на улице лето, и вода испаряется стремительными темпами.

Существуют усовершенствованные схемы рассматриваемого сварочного аппарата. К примеру, вы можете дополнительно собрать зарядное устройство для аппарата, которое избавит вас от необходимости заряжать каждый аккумулятор в отдельности. Достаточно поставить агрегат заряжаться на ночь, и уже утром вы сможете спокойно с ним работать.

Рисунок 3. Схема сборки сварочного автомата для мягкой сварки.

При работе с электродом на 3 мм такой сварочный аппарат развивает ток в 90-120 А. Аккумуляторы без проблем выдерживают и в 2 раза большую нагрузку, так что никаких проблем возникнуть не должно, если все будет сделано по условиям приведенной ранее схемы.

На выходе напряжение будет меняться в соответствии с количеством аккумуляторов, использованных для сборки аппарата. Меняется оно в диапазоне 42-54 В. Сила тока аппарата равняется 1/10 от емкости 1 аккумулятора в блоке. К примеру, если вы берете 55 А/ч, то зарядный ток будет составлять не более 5 А.

Вернуться к оглавлению

Схема и сборка автомата для мягкой сварки

Существуют проверенные схемы аппаратов с выпрямителями. Такие модели работают на постоянном токе. Они характеризуются более высокими эксплуатационными качествами, чем «переменники». Но и их также необходимо настраивать и доводить. Схема агрегата была несколько усовершенствована. Внесенные в состав схемы изменения позволили сделать сварочный процесс более мягким. Непосредственно принципиальная схема такого агрегата показана на следующем изображении: Рис. 3.

В состав аппарата включен конденсатор С1. Он размещается между отрицательным и положительным проводом выпрямленного тока. Применяется электролитический конденсатор на 15000 мкФ. Используйте устройство, рассчитанное на работу при напряжении в 100 В.

Благодаря такому конденсатору будет обеспечиваться надежный и одновременно плавный поджог дуги. В случае если вы ограничены в финансах или не можете найти подобный конденсатор, замените его на С1 = 50 мк х 160 В. Только в данном случае нужно устанавливать конденсатор уже в цепь положительного полупериода тока.

Схемы сварочных инверторов

  • Схемы сварочных инверторов
    AWELCO 140,200,205,250,300A
    BESTER 200i-ST
    CASTOLIN in 150,fRONIUS 150
    EDON MIG-308
    ERGUS TIG 160ADV
    ERGUS SL 160
    ESS 170 DSL TIG DC
    ESSETI 154 TIG HF
    FOTON CT 250,270
    GREEN HELVI 168
    GREEN ПМ 200 MMA,MIG,TIG DC,ЗАРЯД.
    GYS 4000f
    GYS 5000f
    GYS 190,195
    LINCOLN INVERTEC V-160-S
    JAPAN 200A
    KAISER 195 MIG ТРА-ТОР
    KAISER 295 MIG
    KEMPPI MMA
    KEMPPI MINARC 150
    KEMPPI 150
    KIND 200P ACDC TIG
    KIND 200P DC TIG
    KIND 315 ACDC TIG
    LORCH-180HF
    LORCH ISI3 CL
    MICHEL 200bn MIG
    MICHEL ZX7-315WS TIG ACDC
    MICHEL ZX7-200
    MICHELZX7-200ST TIG DC osc.
    MIG 135
    OKEN MMA 200
    PEGAS 160,200
    RILON ARC 250 GS ПРОФИ
    SSVA-270
    STARK IMT 200 MIG
    STURM AW97i17N,AW9130B
    SUPER 200P MMA/TIG ACDC/PLASMA
    SUPER MIG 150 ИСКРА
    СВАРОГ ACDC 160
    ТАВР ММА-315
    TESLA MIG 285
    TESLA MIG 300
    TESLA 277 MMA
    TIG 180P DC
    ТАВР TIG 180P DC
    ТИТАН 4000.8000
    ТИТАН ПИСПА 215 MIG
    VERTEX TIG 160 DC
    DISCOVERY WECO PLASMA 45P
    DISCOVERY WECO TIG DC
    DISCOVERY WECO 140T MMA
    АЛЬТАИР 160.180.200
    АЛЬТАИР ZEUS MIG 180
    ВДЧ-201 У3.201 У3.1
    ГЕРОЙ 280 MIG
    ДНЕПРО ВДИ 250 SUPER
    ДНЕПРО WELDING СУПЕР 250
    ДНЕПРО ВДИ 315 СТАВР
    ДНІПРО М САБ 250 М
    ДНІПРО ММА-250
    ДНІПРО М
    ДРУЖБА ММА 250
    ИИСТ-140 ММА
    КОНДОР 200
    КОНДОР 180 TIG DC
    MK 300A TIG DC-MMA ТРА-ТОР
    ПАТОН ВДИ 160.200 TIG DC
    ПАТОН ВДИ L200
    ПАТОН 160М MIG ПСИ-L
    РЕСАНТА ПМ 200
    СОЮЗ САС 97и25В
    ЭНЕРГОМАШ ПА 9720 MIG
    AC-150 MMA
    CUPELTECHOMEC 180
    ENHEL bt 100 MMA
    ELITECH AUC 200CA
    FUBAG in1300f
    GYSMI 165
    GYSMI 183
    GYSMI 4000
    GYSMI TIG 160,180HF
    IMS 1300
    IMS 1600
    IMS 1905
    INVERTOR 4000
    KENDE 172
    KENDE MS 250L
    KIND 250 MMA
    NBC KAISER 250[3844]
    NBC KAISER 250[UC3846]
    POWER MAN 200
    TELWIN 145,164,195,210
    VERTEX TIG DC 160 osc.
    WINTECH 200 MMA
    АТОМ 180М ММА
    БРИГАДИР 250
    ЗЕНИТ ЗСИ 300
    ИМПУЛЬС ММА 400 MIG
    ИСКРА ПРОФИ 250 MMA-TIG DC
    ИСКРА ПРОФИ MIG 200
    ЛИДЕР tig dc 160
    MMA 250 IGBT
    ПДУ-200-У3-220 MIG
    ПРОФИ ARC 200 блок пит.
    РЕСАНТА САИ 200
    СТРАТ 200
    ТЕМП ИСА 200
    ТИТАН СЕО 1800R
    УРАЛ 180.200
    ЭЛЕКТРОНМАШ 200
    CEMONT 85A MMA
    HYPERMOS 200
    KEMPPI MIG
    KENDE 1200
    KENDE 160
    MIG 135
    MOS 168,170
    ONDULTECH 205

Универсальный блок питания сварочного инвертора

 Блок питания не претендует на новизну схемотехники. Разработка проведена с целью сделать БП из доступных деталей. Радиодетали извлечены из компьютерных БП АТХ. В общем из радиохлама.

 Серьёзно пришлось отнестись только к подбору и приобретению выпрямительных диодов.
БП состоит из двух БП. Один из них обратноход, фактически повторён БП из даташита на микросхему ТОР-250.
На выходе БП +14,4 Вольта 2 Ампера для питания основных узлов сварочника и +28 вольт для питания микросхемы TL-494 (KA7500).
А так же 3 выходных напряжения по 14,[email protected] для питания драйверов мостовых схем.
Второй БП предназначен для питания двигателя подачи проволоки в сварочных полуавтоматах. Он обеспечивает напряжение 27 Вольт при токе 3 Ампера. Без дополнительного охлаждения он способен обеспечить 3 ампера в течении 5 минут. При токе до 2 ампер время работы не ограничено.

Схема.

В первом БП применена защита по току из даташита. Это резистор на 3-ей ножке. Я выбрал 7,5 ком, что обеспечивает 2 ампера на выходе. При прогреве защита срабатывает при 2-х амперах. БП начинает «всхлипывать» пытаясь подняться.

В мостовом БП защита настроена на 3 ампера, но при желании, а так же при дополнительном охлаждении может быть перестроена на ток до восьми Ампер. Защита выполнена на управляемом стабилитроне TL431. Фактически TL сравнивает 2 напряжения, и когда напряжение на резисторах R18,  R19 станет меньше напряжения на управляющем электроде + Uref микросхема открывает ток базы транзистора A733. Это увеличит напряжение на 4-ом выводе TL-494, увеличит мёртвое время и уменьшит ток БП. Таким образом «короткое» БП держит без «бахов».
На втором БП так же намотана дополнительная обмотка для питания «главной кнопки» на держаке 12 вольт.

Так же на плате для удобства смонтирована схема задержки включения реле и ключ управления вентилятором.

Конструкция.

Всё устройство смонтированно на одной печптной плате. Топология ПП здесь. Каждый под себя сможет подправить.
У меня, например, было ограничение высоты 32мм. Кому-то это не надо, можно будет поставить эл. конденсаторы «манхэттеном», тогда размер в плане можно значительно уменьшить. 
Силовые трансформаторы, естественно,  разбирались подогревом, перематывались, склеивались. Даже изоляцию применил ту же. 

Настройка.

Для начала монтируем частично, как показано на фотке.

И запускаем только «маленький БП. После этого можно посмотреть, как работает TL-494, в частности настроить частоту импульсов задающего генератора, проверить, правильно-ли подключён промежуточный трансформатор. Его я не перематывал, просто выпаял из АТХ, но перед этим внимательно посмотрел распиновку. После выпайки уже не разберёшся…

Тут главное не насмешить и остаться целеньким. Ещё разик напоминаю о вечных ценностях. А впрочим вот они….

слева направо, разделительный трансформатор, ЛАТР и реостат с амперметром.

А вот фотосессия.

 

 

Питание драйверов требует тщательной проверки, т.к. эти напряжения не контролируются обратной связью. У меня, в отличии от схемы, намотаны обмотки 3х6 витков. В рехиме ХХ на выходе выпрямителей я получил 3 напряжения по 14/14,2/14,3 вольта. При этом длительность импульса в «прямом ходе» 2мксек, период 18,5 мкСек. Удобно наблюдать на обмотке ОС (5 витков). Далее я нагрузил эти обмотки на резисторы 94 Ома. Напряжение упало до 11,7 вольта. Длительность увеличилась до 2,4 мкСек, значит всё-таки ОС существует, но недостаточная для полной компенсации падения напряжения. Далее нагружаю основной выход резистором 16 Ом, ток около 0,9 Ампера. Напряжение на обмотках драйверов выправилось и достигло 14,7/14,5/14,8 Вольт. Длительность 4 мкСек, период 8 мкСек. Теперь ещё один эксперимент, нагрузим одно плечё на удвоенный ток, т.е. резисторы 94/94/47 Ом. Такая ситуация и будет при питании драйверов мостовых схем. Напряжения на выходе 14,8/14,6/14,6. Это минимум для питания драйверов, поэтому для повторения я поставил на схеме 7 витков, что примерно будет соответствовать 17 вольтам.
Ну и для полноты картины такая ситуация. Основной источник нагружен на 0,9 Ампер, источники драйверов не нагружены. Напряжения на их выходах при 6 витках 18,2 Вольта.
Вывод, такую схему питания драйверов можно использовать только в случае, если основной источник, охваченый ОС нагружен током не менее 0,5 Ампера. В принципе это условие легко выполняется в реальных схемах, но это надо помнить при конструировании инвертеров с таким БП.

Дерзайте господа. Вопросы, как всегда, в форум.
 

2 Простые автоматические схемы переключения инвертора / сети переменного тока

Мне много раз задавали этот вопрос в этом блоге, как добавить переключатель переключения для автоматического переключения инвертора при наличии сети переменного тока и наоборот.

А также система должна обеспечивать автоматическое переключение зарядного устройства, чтобы при наличии сети переменного тока батарея инвертора заряжалась, а при пропадании сети переменного тока батарея соединялась с инвертором для подачи переменного тока на нагрузку.

Circuit Objective

Конфигурация должна быть такой, чтобы все происходило автоматически, и приборы никогда не выключались, а просто переключались с инвертора переменного тока на сеть переменного тока и наоборот во время сбоев и восстановлений сетевого питания.

Итак, вот я с парочкой простых, но очень эффективных небольших модулей релейной сборки, которые будут выполнять все вышеперечисленные функции, не сообщая вам о реализациях, все делается автоматически, бесшумно и с большой беглостью.

1) Замена батареи инвертора

Глядя на схему, мы видим, что устройству требуется два реле, однако одно из них является реле DPDT, а другое — обычным реле SPDT.

Показанное положение реле находится в N / C направлениях, что означает, что на реле не подается питание, что, очевидно, будет при отсутствии сетевого входа переменного тока.

В этом месте, если мы посмотрим на реле DPDT, мы обнаружим, что оно подключает выход переменного тока инвертора к приборам через свои замыкающие контакты.

Нижнее реле SPDT также находится в деактивированном положении и, как показано, подключает батарею к инвертору, так что инвертор остается в рабочем состоянии.

Теперь предположим, что сеть переменного тока восстановлена, это мгновенно включит зарядное устройство, которое теперь работает и подает питание на катушку реле.

Реле мгновенно становятся активными и переключаются с N / C на N / O, что инициирует следующие действия:

Зарядное устройство аккумулятора подключается к аккумулятору, и аккумулятор начинает заряжаться.

Аккумулятор отключается от инвертора, поэтому инвертор становится неактивным и перестает работать.

Подключенные устройства мгновенно переключаются с инвертора переменного тока на сеть переменного тока в течение доли секунды, так что устройства даже не мигают, создавая впечатление, что ничего не произошло, и они продолжают работать непрерывно, без перебоев.

Полная версия вышеизложенного можно увидеть ниже:


2) Цепь переключения инвертора солнечной сети 10 кВА с защитой от разряда батареи

Во второй концепции ниже мы узнаем, как построить схему переключения инвертора солнечной сети 10 кВА, которая также включает функцию защиты от низкого заряда батареи.Идея была предложена г-ном Чанданом Парашаром.

Цели и требования схемы

  1. У меня есть система солнечных панелей с 24 панелями 24 В и 250 Вт, подключенными для генерации выходного сигнала 192 В, 6000 Вт и 24 А. Он подключен к инвертору 10 кВА, 180 В, который выдает выходной сигнал для работы моих приборов в дневное время. Ночью приборы и инвертор работают от сети.
  2. Я прошу вас разработать схему, которая изменит вход инвертора с сети на солнечную энергию, как только панель начнет вырабатывать энергию, и снова переключит вход с солнечной энергии на сетку, когда наступит темнота и снизится выработка солнечной энергии.
  3. Пожалуйста, разработайте еще одну схему, которая будет распознавать тесто.
  4. Я прошу вас сделать схему, которая будет определять, что батарея разряжается ниже определенного порогового значения, например 180 В (особенно в сезон дождей), и должна переключать вход с солнечной энергии на сетку, даже если вырабатывается некоторое количество солнечной энергии.

Проектирование схемы

Схема автоматического переключения солнечного / сетевого инвертора мощностью 10 кВА с защитой от разряда батареи, которая запрошена выше, может быть построена с использованием концепции, представленной на следующем рисунке:

В этой конструкции, которая может немного отличаться от запрошенной Во-первых, мы видим, как батарея заряжается от солнечной панели через схему контроллера MPPT.

Контроллер солнечной батареи MPPT заряжает аккумулятор, а также управляет подключенным инвертором через реле SPDT для облегчения пользователю бесплатного электроснабжения в дневное время.

Это реле SPDT, показанное в крайнем правом углу, контролирует состояние чрезмерной разрядки или состояние низкого напряжения батареи и отключает инвертор и нагрузку от батареи всякий раз, когда она достигает нижнего порога.

Ситуация с низким напряжением в основном может иметь место ночью, когда нет солнечного источника питания, и поэтому N / C реле SPDT соединено с источником питания адаптера переменного / постоянного тока, так что в случае низкого заряда батареи в ночное время Аккумулятор можно заряжать от сети.

Реле DPDT также может быть засвидетельствовано подключенным к солнечной панели, и это реле заботится о переключении сетевого питания для приборов. В дневное время, когда присутствует солнечная энергия, DPDT активирует и подключает приборы к инверторному питанию, а ночью он переключает питание на сетевое питание, чтобы сохранить батарею на случай отказа сети.

Цепь переключения реле ИБП

Следующая концепция представляет собой попытку создать простую схему переключения реле с детектором перехода через ноль, которая может использоваться в инверторах или приложениях переключения ИБП.

Может использоваться для переключения выхода с сети переменного тока на сеть инвертора при несоответствующем напряжении. Идея была предложена господином Дипаком.

Технические характеристики

Я ищу схему, состоящую из компаратора (LM 324) для управления реле. Назначение этой схемы:

1. Определить источник питания переменного тока и включить реле, когда напряжение находится в пределах 180–250 В.

2. Реле должно включиться через 5 секунд

3.Реле должно включиться после обнаружения нулевого напряжения подаваемого переменного тока (детектор нулевого напряжения). Это необходимо для минимизации искривления контактов реле.

4. Наконец, что наиболее важно, время переключения реле должно быть менее 5 мс, как это делает обычный автономный ИБП.

5. Светодиодный индикатор для индикации состояния реле.

Вышеупомянутые функции могут быть найдены в цепи ИБП, которая немного сложна для понимания, поскольку у ИБП есть много других функциональных схем помимо этой.Поэтому я ищу отдельную более простую схему, которая работает только так, как упомянуто выше. Пожалуйста, помогите мне построить схему.

Доступный компонент и другие данные:

Сеть переменного тока = 220 В

Батарея = 12 В

Компаратор = LM 324 или что-то подобное

Транзистор = BC 548 или BC 547

Доступны стабилитроны всех типов.

Доступны все типы резисторов. различных каскадов можно понять следующим образом:

T1 образует единственный компонент детектора нуля и срабатывает только тогда, когда полупериоды сети переменного тока близки к точкам кроссовера, которые либо ниже 0.6 В или выше -0,6 В.

Полупериоды переменного тока в основном извлекаются из выхода моста и применяются к базе T1.

A1 и A2 выполнены как компараторы для определения нижнего порога напряжения сети и верхнего порога напряжения сети соответственно.

При нормальном напряжении на выходах A1 и A2 вырабатывается низкий логический уровень, удерживая T2 выключенным, а T3 включенным. Это позволяет реле оставаться включенным, питая подключенные устройства от сети.

P1 устанавливается таким образом, что напряжение на инвертирующем входе A1 становится чуть ниже, чем на неинвертирующем входе, установленном R2 / R3, в случае, если сетевое напряжение падает ниже заданных 180V.

Когда это происходит, выход A1 переключается с низкого на высокий, срабатывая каскад релейного драйвера и выключающий реле для предполагаемого переключения из режима сети в режим инвертора.

Однако это становится возможным только тогда, когда сеть R2 / R3 получает требуемый положительный потенциал от T1, который, в свою очередь, имеет место только во время перехода через ноль сигналов переменного тока.

R4 гарантирует, что A1 не заикается в пороговой точке, когда напряжение сети опускается ниже 180 В или установленной отметки.

A2 идентично сконфигурирован как A1, но он предназначен для определения верхнего предела отключения сетевого напряжения, равного 250 В.

И снова реализация релейного переключения выполняется только при переходах через ноль сетевого переменного тока с помощью T1.

Здесь R8 выполняет мгновенную фиксацию для обеспечения плавного перехода переключения.

C2 и C3 обеспечивают необходимую задержку времени, прежде чем T2 сможет полностью провести и включить реле. Значения могут быть соответствующим образом выбраны для достижения желаемой длительности задержки.

Принципиальная схема
Список деталей для цепи переключения реле ИБП с переходом через ноль
  • R1 = 1k
  • R2, R3, R4, R6, R7, R8 = 100K
  • P1, P2 = 10K PRESET
  • R5, R9 = 10K
  • D3, D4 — D10 = 1N4007
  • C1, C2 = 1000 мкФ / 25V
  • T1 = BC557
  • T2 = BC547
  • Z1 = 3V ZENER
  • A1 / A2 = 1/2 IC LM324
  • RL / 1 = 12V, SPSDT RELAY
  • TR / 1 = 0-12V STEP DOWN TRASFORMER

Создайте свой собственный синусоидальный инвертор

Инжир.1: Схема синусоидального инвертора Подпишитесь на обновления Отписаться от обновлений

Инвертор обеспечивает резервное питание сетевых устройств в случае сбоя питания. Большинство инверторов, доступных на рынке, имеют сложную схему и не очень экономичны. Некоторые из них выдают прямоугольный сигнал на выходе, что нежелательно для индуктивных нагрузок. Проект представляет собой простую схему синусоидального инвертора, которая выдает квазисинусоидальный выходной сигнал частотой 50 Гц с использованием одной микросхемы CD4047 и некоторых дискретных компонентов, что делает его очень экономичным решением.

На рис. 1 показана схема синусоидального инвертора 50 Гц инвертора на полевых МОП-транзисторах. Он состоит из мультивибратора CD4047 (IC1), полевых МОП-транзисторов IRF250 (от T1 до T8), транзисторов и нескольких дискретных компонентов.

IC CD4047 имеет встроенные средства для нестабильных и бистабильных мультивибраторов. Для применения инвертора требуются два выхода, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Таким образом, IC1 подключен для создания двух прямоугольных выходных сигналов на контактах 10 и 11 с частотой 50 Гц, коэффициентом заполнения 50% и фазовым сдвигом на 180 градусов.Частота колебаний определяется внешней предварительной настройкой VR1 и конденсатором C1.

Рис. 1: Схема синусоидального инвертора

Эти два сигнала поочередно управляют двумя банками полевых МОП-транзисторов (банк-1 и банк-2). Когда на контакте 10 IC1 высокий уровень, а на контакте 11 низкий, полевые МОП-транзисторы банка 1 (с T1 по T4) проводят, в то время как полевые МОП-транзисторы банка 2 (с T5 по T8) остаются в непроводящем состоянии. Следовательно, через первую половину первичной обмотки инверторного трансформатора X1 протекает большой скачок тока, а во вторичной обмотке возникает переменный ток 230 В.

В течение следующего полупериода напряжение на выводе 10 микросхемы IC1 понижается, а напряжение на выводе 11 высокое. Таким образом, полевые МОП-транзисторы банка-2 работают, в то время как полевые МОП-транзисторы банка-1 остаются непроводящими. Следовательно, ток течет через другую половину первичной обмотки, и 230 В переменного тока возникает через вторичную обмотку.

Таким образом, на вторичной обмотке получается переменное выходное напряжение.

Выходной синусоидальный сигнал получается путем формирования баковой цепи с вторичной обмоткой инверторного трансформатора, включенной параллельно конденсаторам C5 — C7.Два конденсатора по 2,2 мкФ подключены к затворам полевых МОП-транзисторов в обеих батареях по отношению к земле, если не создается надлежащая синусоида. Собственная частота контура резервуара доведена до 50 Гц. Потребление тока без нагрузки составляет всего 500 мА из-за 50-процентного рабочего цикла прямоугольного сигнала. По мере увеличения нагрузки увеличивается потребление тока.

Напряжение питания IC1 ограничено до 5,1 В за счет использования стабилитрона ZD1 и резистора R4 с внешней батареей, как показано на рис.1.

Индикатор разряда батареи

Схема индикации разряда батареи состоит из транзистора T9, предустановки VR2, стабилитрона ZD2, резисторов R5, R6 и R7, LED2 и конденсатора C2. Напряжение питания 12 В от BATT.1 подается на цепь индикатора разряда батареи с полной нагрузкой (не более 1000 Вт), подключенной к выходу инвертора. Напряжение на нагрузке составляет 230 В переменного тока. В этот момент отрегулируйте предварительную настройку VR2 так, чтобы стабилитрон ZD2 и транзистор T9 проводили падение напряжения коллектора до 0.7 вольт, светодиод 2 выключен.

Если напряжение питания падает ниже 10,5 В, напряжение на нагрузке снижается с 230 В переменного тока до 210 В переменного тока. В этот момент стабилитрон ZD2 и транзистор T9 не проводят, и, следовательно, напряжение коллектора увеличивается примерно до 10,5 В, а светодиод 2 светится, указывая на низкое напряжение батареи. В то же время пьезобуззер PZ1 издает звуковой сигнал, указывающий на низкий заряд батареи.

Отключение при разряде батареи

Если аккумулятор многократно разряжается до нуля вольт, срок его службы сокращается.Схема отсечки разряда батареи состоит из транзистора T10, предустановки VR3, стабилитрона ZD4, резисторов R8 и R9, конденсатора C3 и диода D1.

Отрегулируйте предварительную настройку VR3 так, чтобы, когда напряжение на нагрузке превышало 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 проводили. Напряжение коллектора T10 в этом случае составляет около 0,7 В, и, следовательно, SCR (SCR1) не будет проводить.

Рис. 2: Односторонняя печатная плата фактического размера для схемы синусоидального инвертора 3: Компоновка компонентов для печатной платы
Загрузите файлы печатной платы и компоновки компонентов в формате PDF:
щелкните здесь

Но если напряжение на нагрузке упадет ниже 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 не будут проводить, и напряжение коллектора T10 увеличится, в результате чего SCR будет проводить.

После того, как SCR проведет, напряжение питания на IC1 (CD4047) будет 0,7 В, из-за чего IC1 не сможет генерировать импульсы напряжения на выходных контактах 10 и 11, и инвертор автоматически отключится. В этом состоянии SCR продолжает работать.

Отсечка по нижнему пределу инвертора может быть установлена ​​при напряжении нагрузки 170 вольт для лампового освещения, вентилятора и т. Д. Таким образом, ламповый светильник и вентилятор не будут выключаться, пока напряжение не упадет ниже 170 вольт.

Отключение холостого хода

Если на выходе инвертора нет нагрузки, выходное напряжение составляет от 270 до 290 вольт.Это напряжение измеряется отводом 0-12 В на вторичной обмотке инверторного трансформатора X1, который подключен к цепи отключения холостого хода, содержащей стабилитрон ZD5, транзистор T11, предварительно установленный VR4, резисторы R12 и R11 и конденсатор C4. .

Когда нагрузка не подключена, напряжение на отводе 12 В также увеличивается. Это напряжение выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем, состоящим из диодов с D3 по D6, фильтруется конденсатором C4 и подается на транзистор T11.

Отрегулируйте предустановку VR4 так, чтобы, если напряжение инвертора превышает 250 вольт, стабилитрон ZD5 и транзистор T11 проводят ток.Это увеличивает напряжение эмиттера, следовательно, SCR срабатывает, чтобы выключить инвертор. При подключении надлежащей нагрузки инвертор автоматически включается.

Строительство

Односторонняя печатная плата фактического размера для схемы синусоидального инвертора показана на рис. 2, а схема ее компонентов — на рис. 3. На печатной плате имеется подходящий разъем CON1 для внешнего подключения блоков полевых МОП-транзисторов и трансформатора. Контакты разъема CON1 с A по F также отмечены на схеме. Соберите схему на печатной плате, так как это экономит время и сводит к минимуму ошибки сборки.Тщательно соберите компоненты и дважды проверьте, нет ли пропущенных ошибок. МОП-транзисторы следует монтировать над радиаторами, используя слюдяные прокладки в качестве изоляторов между ними.

Подключите клемму питания 24 В непосредственно к центральному отводу первичной обмотки инверторного трансформатора, который пропускает максимальный ток более 50 ампер при 1000 Вт. Сила тока зависит от приложенной нагрузки. Нет необходимости добавлять переключатель в цепь высокого тока, чтобы инвертор включался и выключался. Инвертор можно включать и выключать слаботочным выключателем S1.


Dr R.V. Декале: Он доцент и глава отдела физики, Кисан Вир Махавидьялая, Вай, округ Сатара, Махараштра.
Вам интересно? Другие проекты доступны
здесь .
Статья была впервые опубликована 27 марта 2016 г. и недавно обновлена ​​13 декабря 2018 г.
Схема подключения и подключения автоматического ИБП / инвертора

к дому

Схема электрических соединений автоматической системы ИБП

(один провод под напряжением и обычная проводка)

Автоматические подключения ИБП / инвертора

В случае аварийного сбоя при подаче электросети недоступен на электростанции, мы можем использовать автоматический инвертор / ИБП и батареи для бесперебойного подключения питания.

Мы покажем два основных ИБП / инвертора с подключением батарей к домашнему распределительному щиту.

  • Автоматический ИБП / инвертор с двумя проводами
  • Автоматическая разводка USP / инвертора с одним проводом под напряжением

Примечание: Для работы в безопасном режиме используйте 6 AWG ( 7/064 ″ или 16 мм 2 ) и сечение провода к для подключения ИБП к главной панели управления .

Автоматическая двухпроводная разводка ИБП / инвертора.

Здесь нет ракетостроения. Просто подключите исходящие провода нейтрали и напряжения к ИБП. Теперь подключите два исходящих провода нейтрали и фазы от ИБП / инвертора (в качестве выхода) к приборам, как показано на рис. 1.

Проводка ИБП / инвертора с одним дополнительным проводом под напряжением

В основном мы знаем, что каждая точка нагрузки должна быть подключена через фазу (фазу) и нейтраль для нормальной работы. В приведенном ниже случае мы уже подключили фазу и нейтраль (от электростанции к полюсу электросети и распределительному щиту) к каждому электрическому устройству i.е. Вентиляторы, световые точки и т. Д. Вот что мы делаем в нашем распределительном щите для домашней электропроводки.

Теперь, в соответствии с приведенной ниже схемой подключения ИБП, подключите дополнительный провод (фазу) к тем приборам, к которым мы уже подключили фазный и нейтральный провода от (Power house и DB) (т. Е. Два провода как фаза (под напряжением), как показано на рисунке ниже). И нет необходимости подключать дополнительный нейтральный провод от ИБП, поскольку он уже установлен и подключен ранее. Проще говоря, вам понадобится только провод под напряжением для подключения к приборам, как показано на рис.2.Теперь здесь возникает спокойствие: «Почему дополнительный фазный провод, а не нейтраль? … Да .. Прочтите следующую работу и работу схемы, чтобы получить представление.

Вы также можете прочитать:

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Схема электрических соединений системы автоматического инвертора ИБП (один провод под напряжением)

Работа и эксплуатация подключения ИБП

(1) Когда электроснабжение от электросети отсутствует house

В этом случае электроснабжение будет продолжаться через фазный провод (выход ИБП), который подключен к батареям и ИБП, а затем к электрическим приборам (обратите внимание, что нейтраль уже подключена).Таким образом, первый однофазный провод, который уже был подключен перед установкой ИБП (т. Е. Провод под напряжением от главной платы к ИБП), будет неактивным, потому что источник питания от электростанции недоступен. В этом случае электрические приборы, подключенные через провод под напряжением от ИБП / инвертора, непрерывно потребляют накопленную электрическую энергию в батареях.

Связанные руководства:

(2) При восстановлении питания от электросети

Затем подача питания будет продолжена через фазный провод (обратите внимание, что нейтраль уже подключена), который подключен к ИБП от главной платы (это будет заряжать вашу батарею), а затем от ИБП к подключенным электроприборам.Таким образом, второй провод (фаза или провод под напряжением), который подключается после установки ИБП (т. Е. Один провод под напряжением от ИБП), будет неактивным, потому что источник питания недоступен от ИБП и батарей (потому что это автоматическая система ИБП).

Как подключить ИБП / инвертор к распределительной плате?

На рисунке 3 ниже показано, как подключить ИБП / инвертор с батареями к главному распределительному устройству для непрерывного электроснабжения в случае сбоя в электросети.

Подключение дополнительной электропроводки с подключенной нагрузкой и приборами на две комнаты в доме. Как подключить автоматический ИБП / инвертор к домашней системе электроснабжения?

Щелкните изображение, чтобы увеличить

Как подключить ИБП / инвертор к распределительному щиту?

Цветовой код проводки:

Мы использовали Red для Live или Phase , Black для Neutral и Green для заземляющего провода в одной фазе.Вы можете использовать коды конкретных регионов, например IEC — Международная электротехническая комиссия (Великобритания, ЕС и т. Д.) Или NEC (Национальный электротехнический кодекс [США и Канада], где:

NEC:

Однофазный 120 В переменного тока :

Черный = Фаза или Линия , Белый = Нейтраль и Зеленый / Желтый = Заземляющий провод

IEC:

Однофазный 230 В AC:

Коричневый = Фаза или Линия , Синий = Нейтраль и Зеленый = Провод заземления.

Общие меры предосторожности при игре с электричеством.

  • Отключите источник питания перед обслуживанием, ремонтом или установкой электрического оборудования.
  • Используйте кабель подходящего размера с помощью этого простого метода расчета (Как определить подходящий размер кабеля для электромонтажа).
  • Никогда не пытайтесь работать с электричеством без надлежащего руководства и ухода.
  • Работать с электричеством только в присутствии лиц, обладающих хорошими знаниями и практической работой и опытом, умеющих обращаться с электричеством.
  • Прочтите все инструкции, руководства пользователя, предупреждения и строго следуйте им.
  • Самостоятельное выполнение электромонтажных работ опасно, а также незаконно в некоторых регионах. Прежде чем вносить какие-либо изменения в электрическую проводку, обратитесь к лицензированному электрику или в энергоснабжающую компанию.
  • Автор не несет ответственности за какие-либо убытки, травмы или повреждения в результате отображения или использования этой информации, или если вы попробуете какую-либо схему в неправильном формате. Так пожалуйста! Будьте осторожны, потому что все дело в электричестве, а электричество слишком опасно.

Связанные сообщения:

Теперь, если вы все еще сталкиваетесь с трудностями или не понимаете схему подключения, не стесняйтесь оставлять комментарий или просто просмотрите другие соответствующие пошаговые руководства по схемам подключения ИБП / инвертора и подключению с помощью описание и работа.

Вы также можете прочитать другие руководства по установке электропроводки.

Инвертор — обзор | Темы ScienceDirect

Система ГИС установки

На этой станции есть три энергоблока мощностью 660 МВт.Каждый блок имеет инверторную систему, включающую свинцово-кислотную батарею, распределительный щит GIS блока 415 В и распределительную сеть, как показано на Рис. 1.33. К этой системе подключены только единичные нагрузки. (Чтобы свести к минимуму разрядку аккумулятора, зарядное устройство обычно питается от основной системы / станции на более поздних схемах.)

РИС. 1.33. Littlebrook D электростанция — блок GIS

Каждая инверторная система состоит из следующих основных компонентов:

Зарядное устройство.

Аккумулятор (рассчитан на 30-минутный режим ожидания).

Инвертор.

Статический выключатель.

Переключатель сервисного байпаса, как показано на Рис. 1.34.

РИС. 1.34. Littlebrook D Электростанция — блок GIS, показывающий переключатель байпаса для обслуживания

Питание зарядного устройства поступает от распределительного щита блока 415 В A. Байпасное питание инвертора поступает от распределительного щита блока 415 В B.При нормальных условиях эксплуатации поток мощности к нагрузкам, подключенным к распределительным щитам КРУЭ, следующий:

Щит блока 415 В A.

Зарядное устройство.

Инвертор.

Распределительный щит КРУЭ блока 415 В.

Понижающий трансформатор.

Переключающий контактор.

В случае отказа зарядного устройства нагрузка продолжает получать питание от аккумулятора.Если подача питания к зарядному устройству не восстанавливается в течение примерно получаса, система инвертора предназначена для переключения нагрузки на байпасное питание инвертора автоматически и без прерывания при обнаружении низкого напряжения батареи.

Нагрузка также автоматически переключается с инвертора на байпасное питание при любом из следующих условий, при условии, что инвертор синхронизирован по фазе и частоте с байпасным питанием:

Отказ инвертора или выходное напряжение снаружи установленные допуски.

Чрезмерная перегрузка инвертора или пусковой ток нагрузки.

Короткое замыкание на стороне нагрузки.

Перерыв в питании ожидается, когда переключение вызвано неисправностью любого из исходящих фидеров. Система GIS разработана таким образом, чтобы минимизировать разрыв (менее 10 мс), за исключением редких случаев, когда переключающие контакторы используются в центрах нагрузки.

В нормальных рабочих условиях инвертор синхронизируется по фазе и частоте с питанием байпаса, чтобы обеспечить бесперебойное переключение.

Местные распределительные устройства предусмотрены для каждой точки однофазного питания 110 В, каждый из которых состоит из двух однофазных основных и резервных трансформаторов, переключающих контакторов, переключателей и распределительного щита, как показано на Рис. 1.35. Они расположены вокруг станции, в блоке управления и т. Д. В подходящих положениях центра нагрузки.

РИС. 1.35. Распределительный щит GIS

Каждый распределительный щит GIS 110 В перем. Тока имеет автоматически подключаемое резервное питание, организованное через переключающие контакторы.

Блоки переключающих контакторов состоят из двух смежных цепей, расположенных так, чтобы обеспечить максимально возможное разделение между цепями, чтобы обеспечить безопасную работу в одной цепи, в то время как другая остается под напряжением. Контакторы способны срабатывать и герметизировать любое входное напряжение питания от 75% до 110% от номинального значения. Пределы напряжения применяются в диапазоне частот от 47 Гц до 51 Гц. Перебои в питании продолжительностью до 10 миллисекунд не должны вызывать отключение контакторов.

Два контактора блокируются для обеспечения либо «основного» питания, либо «резервного» питания, т.е. во избежание параллельной работы двух источников питания. Переход с «основного» источника питания на «резервный» инициируется и завершается автоматически для «основного» напряжения питания ниже 80% от заданного значения. С этой целью для каждого центра нагрузки предусмотрено реле минимального напряжения, а его рабочие характеристики таковы, что минимальное время срабатывания при нулевом напряжении составляет не менее 10 мс. Диапазон настройки напряжения регулируется семью равными шагами от 40% до 80% от номинального напряжения.

При полном отключении «основного» источника питания более чем на 10 миллисекунд происходит переключение на «резервный» источник питания, так что общее время отключения напряжения на стороне нагрузки не превышает 100 мс.

Перевод из «резервного» обратно в «основное» питание инициируется вручную после восстановления «основного» питания. Инициирование происходит с места расположения распределительного щита КРУЭ блока 415 В и осуществляется поэтапно, чтобы избежать чрезмерной перегрузки инвертора, которая может возникнуть из-за пускового тока понижающих трансформаторов.Общее время отключения напряжения на стороне нагрузки не превышает 100 мс.

Резервное питание поступает от подстанционного распределительного устройства 415 В. Этот источник питания также используется для тех единичных нагрузок, которым требуются два входа переменного тока от разных источников, объединяющих их в оборудовании в форме постоянного тока.

Переключатель секции шины 415 В предназначен для включения только в том случае, если ожидается продолжительное отключение входящего блока КРУЭ на 415 В.

Система разработана для обеспечения приемлемой безопасности даже во время отключения инвертора для ремонта, т.е.е. обычно доступны два разных источника питания переменного тока. Компьютерная система не рассчитана на перерывы в 100 мс, но это не обязательно для работы устройства. Все остальные нагрузки либо спроектированы так, чтобы выдерживать перерыв в питании на 100 мс, либо имеют дублирующие входы переменного тока и блоки питания для достижения необходимого высокого уровня надежности.

Система КРУЭ предназначена для достижения цели по надежности — не более одного отключения основного энергоблока за 30 лет эксплуатации.

Только одна инверторная система предусмотрена в каждой блочной системе GIS, но в случае отказа инвертора происходит автоматическое переключение на другое питание переменного тока, т.е.е. обеспечивается резервное резервирование. Резервный источник питания не имеет батарейного питания.

Время простоя инвертора невелико, и не было сочтено необходимым предоставлять второй инвертор для покрытия связанных с этим небольшого времени простоя. Они основаны на пессимистичных цифрах, согласно которым среднее время ремонта составляет 48 часов. Для минимизации времени на ремонт неисправной инверторной системы предоставляется запасной набор компонентов инверторной системы.

Технологии производства и прочее

Аппарат для дуговой сварки короткого замыкания
Путем создания схемы прерывателя и схемы инвертора с силовым транзистором, который позволяет отключать ток, можно улучшить качество сварки и уменьшить количество брызг, образующихся во время сварки, за счет оптимального двухпозиционного управления сварочным током на силовом транзисторе. реакция на каждое состояние после определения состояния короткого замыкания дуги по сварочному напряжению.
Характеристики технологии
  1. Качество сварки можно улучшить.
    Стабильная сварка обеспечивается регулярным повторением коротких замыканий и дуг путем контроля сварочного напряжения и контроля сварочного тока, чтобы электрический заряд в течение периода дуги мог стать постоянным.
  2. Можно уменьшить разбрызгивание.
    Разбрызгивание уменьшается за счет ограничения сварочного тока при коротких замыканиях.
  3. Формой сварных валиков можно управлять.
    Проникновение тепла в основной металл можно изменять, изменяя соотношение полярностей сварочной дуги и изменяя форму волны тока в течение периода дуги.
    Автоматический / полуавтоматический сварочный аппарат
    Робот для дуговой сварки
  1. Патенты Японии №1666992, 1448360, 1448348, 1616240, 1446019
  2. Патенты США №№ 45530184485293.
  3. Другая корреспонденция (Великобритания, Германия, Франция, Канада, Тайвань и Корея)
Отличия дуг от обычных методов
Прямополярная дуга без регулятора тока (обычная техника)
Дуга прямой полярности с контролем тока (новая техника)

Copyright (c) 1997 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION Все права защищены.

(PDF) Проектирование, разработка и изготовление недорогой автоматической инверторной системы мощностью 2 кВА.

Опубликован в GLOBAL JOURNAL OF PURE AND APPLIED SCIENCES Vol. 16. НЕТ. 1, 2010: 141-149

Доступно в Интернете: http://www.globaljournalseries.com/index/index.php/gjpas/article/view/19.

152

инверторная система (если инвертор работает). При восстановлении PPS процесс зарядки

будет переключен на PPS, что позволит сэкономить срок службы панели солнечных батарей. Результатом этого усовершенствования станет

— новая система бесперебойного питания.

ССЫЛКИ:

Аллан, Г., 2005. Maplin Electronics. Справочник по продукту (проекты и модули), Maplin Professional System Supplies,

UK, стр. 372-339.

Чан Т. и Боулер П. Международная конференция по силовой электронике, силовым полупроводникам и их приложениям

», 7–9 октября 1974 г., стр. 237–251.

Кафлин, Р. Ф. и Дрисколл, Ф. Ф., 1989. Операционные усилители и линейные интегральные схемы. 4-е изд., Prentice-Hall

International Edition, Нью-Дели, Индия, стр.215-226.

Фитцджеральд А., Хиггинботма Д. и Грабель А., 1994. Основы электротехники. 5-е изд., McGraw-Hill

International Inc., США, стр. 548-589.

Франко С., 1998. Разработка с операционным усилителем и аналоговыми интегральными схемами. 2-е изд., McGraw-Hill Books

Company, Сингапур, стр. 43-441.

Готтлс, М.И., 1985. Импульсные регуляторы источников питания, инверторы и схема преобразователя. Публикация B.P.B, New

Delhi., Индия, стр. 25-465.

Холл, Д. В., 1989. Цифровые схемы и системы. Макгроу-Хилл, Сингапур, стр. 435-557.

Джонс, М. Х., 1979. Практическое введение в электронные схемы. Издательство Кембриджского университета, Лондон, стр. 167-452.

Марис, Н., 1980. Принципы электротехники и электроники. Великобритания: Pitman Publishing, стр. 1-76.

Меллинг, Т., 2004. Каталог РС. Enigma Corporation Limited, Восточный Суссекс, Великобритания, стр 989–1882.

Моттерсхед А., 2005.Электронные устройства и схемы. 4-е изд., Прентис-Холл, Нью-Дели — 110001, Индия, стр. 473-517.

Надон, Дж. М., 1989. Промышленное электричество. Канада: издатель Delmar Inc., стр 135-198.

Ностранд В., 1978. Научная энциклопедия. 2-е изд., Van Nostrand Reinhold Company, Нью-Йорк, стр. 345-404.

Webb, M., 2005. Farnell Electronics Components limited. Компоненты Фарнелла, Jerrold Printing, Norwich, стр. 1-125.

Zbar, P. B. и Koelker, R. L., 2003. Промышленная электроника: учебное лабораторное руководство.4-е изд., McGraw Hill, Singapore,

pp.1-47.

Схема и принципы работы сетевого инвертора




ЧТО ЭТО?

Grid-interactive или инвертор связи (GTI) — это электронное устройство, которое преобразует напряжение постоянного тока (DC) в напряжение переменного тока (AC) и которое может работать параллельно с электросетью. Напряжение постоянного тока обычно поступает от фотоэлектрических панелей или аккумуляторов энергии. GTI позволяют объединять системы возобновляемой энергии с сетью.Цепи обработки мощности в GTI имеют тот же принцип работы, что и у обычных автономных DC-AC SMPS. Основные отличия заключаются в алгоритме управления и функциях безопасности. GTI в основном принимает переменное нерегулируемое напряжение от массива солнечных панелей и инвертирует его в переменный ток, синхронизированный с сетью. Он должен автоматически прекращать подачу электроэнергии к линиям электропередач при отключении сети. GTI может обеспечить электричеством ваш дом и даже подать избыток электроэнергии в сеть, чтобы снизить ваши счета за электроэнергию.

В зависимости от мощности и уровней входного напряжения схемы GTI обычно имеют от одной до трех ступеней. Концептуальная принципиальная схема силовой передачи, представленная ниже, иллюстрирует принципы работы трехступенчатого инвертора для подключения к сети. Такая топология может быть полезна для низковольтных входов (например, 12 В) в заземленных системах. Цепи управления и прочие детали здесь не показаны. Как я упоминал выше, существуют также двухкаскадные и одноступенчатые конфигурации (см. Примеры синусоидальных топологий и основные принципы преобразователя постоянного тока в переменный).

КАК ЭТО РАБОТАЕТ.

Входное напряжение сначала повышается повышающим преобразователем, состоящим из катушки индуктивности L1, полевого МОП-транзистора Q1, диода D1 и конденсатора C2. Если фотоэлектрическая батарея рассчитана на напряжение более 50 В, как правило, одна из входных шин постоянного тока должна быть заземлена в соответствии с Национальным электрическим кодексом®. Однако NEC® допускает некоторые исключения, которые мы обсудим ниже. Хотя теоретически любая из двух шин может быть соединена с землей, обычно это отрицательное соединение. Важно помнить, что если вход постоянного тока имеет проводящий провод на землю, выходные проводники переменного тока в конфигурациях с сетевым взаимодействием должны быть изолированы от постоянного тока.В нашем примере гальваническая развязка обеспечивается высокочастотным трансформатором на втором этапе преобразования. Этот каскад представляет собой преобразователь постоянного тока с широтно-импульсной модуляцией. На схеме выше показан изолирующий преобразователь полного моста (также известный как Н-мост). Он состоит из Q2-Q5, T1, D2-D5, L2 и C3. Для уровней мощности менее 1000 Вт это также может быть полумост или прямой преобразователь (подробнее см. Обзор типов SMPS). Некоторые коммерческие модели используют низкочастотный (НЧ) трансформатор в выходном каскаде вместо высокочастотного в секции DC-DC.При таком методе входной сигнал преобразуется в переменный ток частотой 60 Гц, а затем низкочастотный трансформатор изменяет его до необходимого уровня и одновременно обеспечивает изоляцию. Оборудование с НЧ трансформатором имеет значительно больший вес и размер, но оно не будет вводить постоянную составляющую в нагрузку. Вот менее известная деталь: UL 1741 допускает использование бестрансформаторных инверторов и освобождает их от испытания на выдерживаемое диэлектрическое напряжение между входом и выходом. Следовательно, этап изоляции можно исключить.Важно отметить, что проводники фотоэлектрической батареи в неизолированных конструкциях не могут быть заземлены. NEC® 690.41 допускает незаземленные конфигурации, если они соответствуют Статье 690.35. Разумеется, бестрансформаторные инверторы отличаются меньшим весом и стоимостью. Они особенно популярны в Европе, где в некоторых странах до сих пор используются двухпроводные системы без заземления. Однако из-за отсутствия гальванической развязки эти модели представляют потенциальную опасность поражения электрическим током. В такой установке, если человек касается клеммы фотоэлектрической панели или батареи, он / она окажется под потенциалом линии переменного тока.Вот почему для бестрансформаторных систем требуются дополнительные защитные устройства в соответствии со статьей 690.35 NEC® и специальные предупреждающие таблички, размещаемые там, где цепи под напряжением могут подвергаться воздействию во время обслуживания.

T1 может быть так называемого повышающего типа для усиления входного напряжения. При повышающем T1 первая ступень (повышающий преобразователь) может быть опущена . Однако высокое отношение витков приводит к большой индуктивности рассеяния. Это, в свою очередь, вызывает скачки напряжения на полевых транзисторах и выпрямителях, а также другие нежелательные эффекты.
Регулируемый преобразователь обеспечивает связь постоянного тока с выходным преобразователем переменного тока. Его значение должно быть выше пикового значения переменного напряжения в сети. Например, для службы 120 В переменного тока напряжение постоянного тока должно быть> 120 * √2 = 168 В. Типичные значения — 180-200 В. Для 240 В переменного тока вам потребуется 350-400 В постоянного тока.
Третья ступень преобразования преобразует постоянный ток в переменный с помощью другого мостового преобразователя. Он состоит из IGBT Q6-Q9 и LC-фильтра L3, C4.

БТИЗ Q6-Q9 работают как электронные переключатели, работающие в режиме ШИМ. Эта топология требует, чтобы антипараллельные диоды свободного хода обеспечивали альтернативный путь для тока, когда переключатели выключены.Эти диоды либо включены в IGBT, либо добавлены извне. Управляя различными переключателями в H-мосте, можно подавать положительный, отрицательный или нулевой потенциал на катушку индуктивности L3. Затем выходной LC-фильтр уменьшает высокочастотные гармоники, создавая синусоидальную волну.

Любой сетевой источник питания должен синхронизировать свою частоту, фазу и амплитуду с электросетью и подавать синусоидальный ток в нагрузку. Обратите внимание, что если выход инвертора (Vout) выше напряжения сети, GTI будет перегружен.Если он ниже, GTI может потреблять ток, а не обеспечивать его. Схема должна позволять ограниченному току течь как в ваши нагрузки, так и обратно в линию. Поскольку сеть действует как источник с очень низким импедансом, типичный ГТД предназначен для работы в качестве источника с регулируемым током, а не в качестве источника напряжения. Обычно между ГТД и сетью имеется дополнительный дроссель связи (L , сетка ), который действует как прокладка, «поглощающая» дополнительное напряжение переменного тока. Это также уменьшает гармоники тока, генерируемые ШИМ.Недостатком сетки L является то, что она вводит дополнительные полюса в контур управления, что потенциально может привести к нестабильности системы.

В солнечных приложениях, чтобы максимизировать эффективность системы, GTI также должен отвечать определенным требованиям, определяемым фотоэлектрическими панелями. Солнечные панели обеспечивают разную мощность в разных точках их вольт-амперной (V-I) характеристики. Точка на кривой V-I, где выходная мощность максимальна, называется точкой максимальной мощности (MPP). Солнечный инвертор должен гарантировать, что фотоэлектрические модули работают рядом с их MPP.Это достигается с помощью специальной схемы управления на первом этапе преобразования, называемой трекером MPP (MPPT). GTI также должен обеспечивать так называемую защиту от изолирования . При отказе сети или когда ее уровень напряжения или частота выходит за допустимые пределы, автоматический выключатель должен быстро отключить выход системы от линии. Время отключения зависит от состояния сети и указано в стандарте UL 1741. В худших случаях, когда напряжение в сети падает ниже 0.5 от номинального значения или его частота отклоняется на +0,5 или -0,7 Гц от номинального значения, GTI должен прекратить экспорт электроэнергии обратно в сеть менее чем за 100 миллисекунд. Защита от изолирования может быть достигнута, например, с помощью функций обнаружения пониженного напряжения переменного тока или максимального тока на выходе. В нашем примере показана система с возможностью резервного питания: при размыкании SW контактора GTI будет обеспечивать питание критических нагрузок, подключенных к субпанели. Вопреки распространенному заблуждению, обычная фотоэлектрическая система снизит ваши затраты на электроэнергию, но не обеспечит резервного питания, если у вас нет специальной настройки с резервным аккумулятором.

Реализация алгоритма управления сетевыми инверторами довольно сложна и обычно выполняется с помощью микроконтроллеров. Любители часто ищут в Интернете полную схему инвертора для привязки сетки. К сожалению, это почти бесплодная задача — GTI вряд ли можно сделать самодельным проектом. Также обратите внимание, что подключение любого генератора, не одобренного UL, к проводке, подключенной к сети, может быть незаконным. В любом случае, производители GTI явно не будут раскрывать детали своей конструкции.

Схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.