En trabajos de soldadura, se utilizan dispositivos especialmente adaptados para fines específicos. Los esquemas de los dispositivos individuales son sorprendentemente diferentes en su estructura. Entre los más prácticos y extendidos, puede seleccionar el circuito inversor. El dispositivo, ensamblado de acuerdo con este esquema, está sintonizado de manera suave y precisa, compacto, para los maestros que trabajan en la carretera, es simplemente insustituible.
Esquema del inversor de soldadura.
El circuito de la unidad inversora es uno de los más simples, todos los elementos necesarios de la placa de circuito y los transistores se pueden encontrar fácilmente en las tiendas de componentes de radio, y los esquemas de ensamblaje están disponibles en los maestros. La tarea de armar una máquina de soldar de este tipo con sus propias manos está bastante dentro del poder de las personas que pueden trabajar con un soldador.
El principio de funcionamiento de la soldadora inversora.
Por sí mismo, este dispositivo es la similitud de una poderosa fuente de alimentación, similar a las unidades de impulso como AT y ATX, que se instalan en computadoras personales. El orden de los cambios en los parámetros iniciales de la corriente eléctrica en estos dos dispositivos es idéntico. En el inversor, la energía eléctrica pasa por una serie de transformaciones:
- La tensión doméstica de CA se convierte a CC.
- La corriente continua se convierte a corriente alterna con alta frecuencia.
- El valor del voltaje disminuye.
- La corriente con voltaje reducido se rectifica con la preservación de una frecuencia dada.
Todas estas transformaciones se explican por la necesidad de reducir el peso y las dimensiones de los transformadores de potencia de las máquinas de soldadura.
El esquema del inversor de soldadura.
El principio de funcionamiento de los dispositivos antiguos se redujo a reducir el voltaje de la red y aumentar el valor de la intensidad de corriente en el devanado secundario a varias docenas, o incluso cientos de amperios, los valores requeridos para la soldadura por arco. Con el fin de proporcionar la relación deseada para reducir el voltaje y aumentar la magnitud de la corriente, se le dio al bobinado secundario un número menor de vueltas y una sección transversal más grande del cable. Porque los viejos transformadores de soldadura eran de grandes dimensiones y peso. La producción del bobinado del transformador requería un alto costo del alambre de cobre, por lo que las máquinas de soldar no eran en absoluto baratas.
Circuitos inversores permitidos para corregir la situación. Al aumentar la frecuencia de la corriente en el devanado de trabajo a 60-80 kHz y más, fue posible reducir el tamaño y el peso de toda la estructura. Debido al aumento de 4 veces en la frecuencia de trabajo de conversión, las dimensiones del aparato se han reducido a la mitad. Y en nuestro caso estamos hablando de un aumento de mil veces en frecuencia.
Dichos valores altos de la frecuencia de CA se logran conmutando los transistores instalados en el circuito del inversor, que se comunican entre sí a una frecuencia de 60-80 kHz. La corriente a los transistores viene constante desde el rectificador. La tensión de CA se rectifica mediante un circuito puente de los diodos y se iguala mediante condensadores. En la salida del rectificador y el condensador, se suministra una tensión constante de 220 V. Este es el primer paso del circuito.
Los transistores de alta frecuencia del circuito inversor transmiten corriente alterna de alta frecuencia a un transformador reductor. Como la frecuencia de operación ya es 1000 veces más baja que la frecuencia de la fuente de alimentación, el transformador es una bobina muy compacta.
Componentes de la máquina de soldadura de circuitos.
Circuito eléctrico de soldadura inversor.
El circuito del inversor está diseñado para el valor de la corriente de alimentación de hasta 32 A y el voltaje 220-230 V. El valor de corriente en la salida del convertidor alcanza 250 A. Este valor garantiza una soldadura fuerte cuando se suelda con un electrodo de hasta 1 cm de distancia. La fuente de alimentación de la unidad del inversor incluye dichos componentes. :
- Transformador con base 7x7 u 8x8 de núcleo ferrítico.
- El devanado primario tiene 100 anillos de alambre con un diámetro de 0, 3 mm.
- Bobinado secundario interno a 15 vueltas con un alambre de 1 mm de espesor.
- El bobinado secundario promedio en el mismo número de vueltas de cable con un espesor menor (0.2 mm).
- Entrada externa del devanado secundario para 20 vueltas de alambre con un grosor de 0, 35 mm.
Montaje del transformador
Circuito de bobinado del transformador.
Antes de enrollar los cables en el núcleo del transformador, se envuelve en cobre. El ancho de las tiras es de 40 mm, la altura de la cinta es de 0, 3 mm. Junto con la cinta de cobre, el núcleo se envuelve con papel térmico. Para este propósito, buena cinta de efectivo y cualquier otro papel fino y duradero, que sea conveniente para encajar alrededor del núcleo. Un cable redondo no es adecuado para el devanado primario, ya que se sobrecalienta fácilmente. Debido a esto, las corrientes se redirigen al lado exterior del devanado, y las capas internas permanecen descargadas.
El bobinado secundario se coloca en 3 capas de alambres, entre las cuales se inserta una tira de fluoroplástico. Los cables estándar con un diámetro de 0.5 a 0.7 mm no son adecuados para este propósito. Debido a la sección transversal circular en el devanado, no se adhieren bien entre sí, dejando huecos, lo que perjudica la transferencia de calor.
Mientras gira el bobinado, preste atención a la curvatura del alambre sin que haya espacios alrededor del núcleo. Solo así la tensión será estable. Un diseño típico de dispositivo inversor implica la presencia de dos transformadores con una frecuencia de 41 kHz, pero también son adecuados para 55 kHz. Luego se instalan una junta aislante y un estrangulador con la marca L2. En el lateral de la placa, se instala un soplador adicional, sus características eléctricas son 0.13 A y 220 V.
Soldadura de tablero inversor
En el mapeo de la máquina de soldar del tipo inversor están los refrigeradores y los radiadores, que se encuentran en las fuentes de alimentación de las computadoras. Se pueden extraer de la tecnología anterior o ponerse en contacto con la tienda de componentes de radio para obtener nuevos.
Los radiadores se colocan en la parte superior e inferior de los extremos de un puente oblicuo.
Para construir el inversor necesitará un refrigerador.
Cuando el puente IRG4PC50W se usa para la distribución del flujo, use grasa térmica en lugar de mica.
La dirección de los conductores de transistores y diodos se establece para encontrarse entre sí. Entre los radiadores, se monta una placa, que conectará todas las partes del circuito de alimentación del dispositivo de soldadura con los elementos intermedios del puente. Tenga en cuenta que la tensión nominal del circuito de la fuente de alimentación es de 300 V. Las potencias descargadas por el transformador deben ir al circuito, para lo cual los condensadores de 0.15 μF están soldados a la placa. La instalación después del amortiguador y los condensadores del transformador extingue las sobretensiones no deseadas de las sobretensiones a la salida del devanado secundario.
Configuración y depuración del inversor.
Esquema del dispositivo interno del inversor.
Después de completar el ensamblaje, es imperativo personalizar el funcionamiento del módulo inversor. Conecte un 15 V a PWM y alimente el ventilador. Luego, a través de la resistencia R11, conecte el relé K1. Todo esto se hace para evitar saltos cuando se conecta a la red de 220 V. Compruebe la activación oportuna del relé y, después de 10 segundos, aplique potencia de trabajo al PWM. Después de que se active el relé, no se deben observar las áreas rectangulares en el diagrama PWM.
Luego, el puente se conecta a una fuente de voltaje de 15 V. Cuando está inactivo, el inversor consume corriente dentro de 100 mA. Si la medición muestra el valor permisible, entonces el circuito se ensambla correctamente. Además, debe asegurarse de que la fase de los devanados no se confunda.
En PWM, la configuración de frecuencia se reduce hasta que aparece una curva en la parte inferior del gráfico, lo que significará una sobresaturación del nodo. Dividimos este valor de frecuencia por 2 y lo agregamos a la frecuencia de operación de la placa PWM y directamente al transformador. El circuito está conectado correctamente si el relé emite una señal a 150 mA al sintonizar. Si la señal luminosa es borrosa y débil, entonces la placa está conectada incorrectamente o uno de los bobinados da golpes. Elimine las interferencias innecesarias, si acorta todos los cables de alimentación.
Comprobación de estado del dispositivo
Después de ensamblar el inversor de soldadura, es necesario verificar su operatividad.
Por lo tanto, la máquina de soldadura inversora está montada y lista para su uso, ahora queda para asegurarse de que esté operativa. Encienda el dispositivo en la red eléctrica, establezca suavemente un amperaje grande y verifique el voltaje en el osciloscopio. El voltaje en el bucle inferior del oscilograma es aceptable dentro de los 500 V, en condiciones de sobrepasamiento, se permite un exceso de hasta 550 V. En un esquema compilado correctamente, esta cifra no superará los 350 V.
Al verificar el rendimiento del dispositivo, asegúrese de que el zumbido del neumático no se incremente al aumentar la carga. Para aplicar la corriente máxima, el ruido de fondo debe permanecer sin cambios.
Luego proceder a la soldadura misma. Después de comenzar, espere 10 segundos y verifique la temperatura de los refrigeradores. Durante los primeros 20 segundos, deben permanecer fríos, durante el siguiente minuto, ligeramente tibios.
Después de eso, tomamos 2 electrodos para el tipo de soldadura deseado y cortamos la costura en el material de prueba hasta que se quemen completamente. Cuando hayamos terminado, controlamos la temperatura del transformador: en ese momento tendrá tiempo de calentarse, pero no se calienta. El calor excesivo indicará un defecto en el montaje.
Los radiadores tienen tiempo para calentarse seriamente después de la operación continua en 3 electrodos. Por lo tanto, es necesario dejarlos enfriar durante 2 minutos. Esto es suficiente para que el enfriador baje la temperatura a un nivel normal y continúe trabajando sin pérdida de calidad.
El proceso de ensamblar la máquina de soldar con sus propias manos, muy laborioso, muestra la mayor concentración y atención posible. Estudie cuidadosamente el esquema elegido, ordene la secuencia de las partes conectadas, cuente el número exacto de componentes y cables. Al final del montaje, se debe verificar la salud y la seguridad de la invención. Organice el trabajo de soldadura con todas las condiciones necesarias para una mano de obra segura: use guantes ajustados en las manos, cubra su cara con un escudo de soldadura.