Как повысить ток в сварочном инверторе

Обновлено: 17.05.2024

Приветствую Всех.
Возможно, что такая или похожая тема была, но я ее не нашел. Поэтому, прошу простить заранее.
Итак: Есть сварочный инвертор "Темп", паспортная мощность 180 ампер. На деле едва дотягивает до сотни. Электрод тройка еще проходит, даже можно подрезать или сдуть металл. Но с четверкой совсем плохо. МР-3 едва-едва варят. АНО-21, ЦУ-5 и ЦЛ (нержавейка) тупо "накапывают", без намека на провар.
Вот и возник вопрос: Возможно ли увеличить мощность сварочника в домашних условиях? Буду благодарен за личный опыт, ссылки и схемы!

По увеличению мощи не подскажу, а вот по некоторым электродам, которые "накапывают"- иногда требуют обратную полярность.

Тоже верно. как-то я про это подзабыл.

Ага, я тоже как то удивлялся почему у меня ЦЛ-11 на приличном токе на прямой полярности плавиться не хочет А по сварочнику мне думается мощность увеличится только за счёт ресурса аппарата, но возможно ошибаюсь.

Теоритически мощность аппарата увеличить можно. В сетевой фильтр добавить 1-2 емкости 680 Микрофарад х 400 вольт, взять ферритовый сердечник силового трансформатора большего сечения и намотать новый транс. Естественно более толстой шиной.
На деле все несколько сложнее. Нужно заново пересчитывать количество витков, частоту задающего генератора. Во время наладки что нибудь сгорит и тд. Места под новые детали и увеличенные размеры транса может просто не хватить.
Как на мой взгляд проще купить новый из тех что уже неоднократно здесь обсуждались. Тем более что вполне добротные инверторы можно купить по вполне демократическим ценам.

Хотел бы добавить, что инвертора крайне чувствительны к напряжению в сети. Сам юзаю блю велд на 140 ампер, ему вообще-то 230V положено. Работаю им на выездах. Проверяю сколько вольт в данной цепи (бывает, что и 160). Если 220 не наблюдается, завожу бензогенератор, который выдает честные 230. Четверкой резать можно.

Итак: Есть сварочный инвертор "Темп", паспортная мощность 180 ампер. На деле едва дотягивает до сотни. Электрод тройка еще проходит, даже можно подрезать или сдуть металл.

Случайно не через длинную переноску малого сечения аппарат подключаешь? У неё получается заметное индуктивное сопротивление при зарядке емкостей и они просто не поспевают заражаться.

Не ошибается тот, кто ничего не делает

Из тюнинга инвертора единственное что можно сделать, так это поставить спойлер и подсветку днища
Всё остальное долго и дорого. Даже на самом занюханном китайце схемы собирают по расчётам. Урезанные аппараты тоже просчитываются. Если вам интересен сам процесс, то я с удовольствием почитал бы (если всё же решитесь) Ваши коментарии о доработке.

Опыт всегда приходит сразу после того, как он был нужен.

Случайно не через длинную переноску малого сечения аппарат подключаешь? У неё получается заметное индуктивное сопротивление при зарядке емкостей и они просто не поспевают заражаться.

Да я тоже грешил на это. Специально собрал удлинитель с силовыми розеткой и вилкой, кабель с сечением жилы около 0.5 мм. Дело в том, что я его напрямки, в цеху, тоже подключал. К сети с мощной проводкой. Результат тот же.
Хочу оговориться, что существенного дискомфорта не ощущаю. В целом сварочник нравиться по все показателям. Составляет исключение такой момент, когда дело касается наплавки. Просто надоедает сжигать по пол пачки тройки на небольшой шов, но с большой фаской.По поводу покупки нового аппарата. Действительно, почитал на форуме статьи и посты. Почерпнул много нового. наверное о смене сварочника буду думать серьезно.

Ремонт и доработки сварочных инверторов своими руками

Характеристики большинства бюджетных инверторов нельзя назвать выдающимися, в то же время мало кто откажется от удовольствия использовать оборудование со значительным запасом надёжности. Между тем существует немало способов усовершенствовать недорогой сварочный инвертор.

Типовая схема и принцип работы инвертора

Чем дороже сварочный инвертор, тем больше в его схеме вспомогательных узлов, задействованных в реализации специальных функций. А вот сама схема силового преобразователя остаётся практически неизменной даже у дорогостоящего оборудования. Этапы превращения сетевого электрического тока в сварочный достаточно легко проследить — на каждом из основных узлов схемы происходит определённая часть общего процесса.

С сетевого кабеля через защитный выключатель напряжение подаётся на выпрямительный диодный мост, сопряжённый с фильтрами высокой ёмкости. На схеме этот участок легко заметить, здесь расположены внушительные по размеру «банки» электролитических конденсаторов. У выпрямителя задача одна — «развернуть» отрицательную часть синусоиды симметрично вверх, конденсаторы же сглаживают пульсации, приводя направление тока практически к чистой «постоянке».

Схема работы сварочного инвертора

Далее по схеме находится непосредственно инвертор. Эта часть также легко поддаётся идентификации, здесь располагается крупнейший алюминиевый радиатор. Инвертор строится на нескольких высокочастотных полевых транзисторах или IGBT-транзисторах. Довольно часто несколько силовых элементов объединены в общем корпусе. Инвертор снова преобразует постоянный ток в переменный, но при этом частота его существенно выше — порядка 50 кГц. Такая цепочка преобразований позволяет использовать высокочастотный трансформатор, который в разы меньше и легче обычного.

С понижающего трансформатора напряжение снимает выходной выпрямитель, ведь мы хотим сварку именно на постоянном токе. Благодаря выходному фильтру природа тока меняется с высокочастотного пульсирующего до практически прямой линии. Естественно, в рассмотренной цепи преобразований есть множество промежуточных звеньев: датчиков, управляющих и контрольных цепей, но их рассмотрение выходит далеко за рамки любительской радиоэлектроники.

Конструкция сварочного инвертора: 1 — конденсаторы фильтра; 2 — выпрямитель (диодная сборка); 3 — IGBT-транзисторы; 4 — вентилятор; 5 — понижающий трансформатор; 6 — плата управления; 7 — радиаторы; 8 — дроссель

Узлы, пригодные к модернизации

Важнейший параметр любого сварочного аппарата — вольт-амперная характеристика (ВАХ), за счёт неё и обеспечивается стабильное горение дуги при разной её длине. Правильная ВАХ создаётся микропроцессорным управлением: маленький «мозг» инвертора на ходу меняет режим работы силовых ключей и мгновенно подстраивает параметры сварочного тока. К сожалению, каким либо образом перепрограммировать бюджетный инвертор нельзя — управляющие микросхемы в нём аналоговые, а замена на цифровую электронику требует незаурядных знаний схемотехники.

Однако «умений» управляющей схемы вполне достаточно, чтобы нивелировать «криворукость» начинающего сварщика, ещё не научившегося стабильно удерживать дугу. Гораздо правильнее сосредоточиться на устранении некоторых «детских» болезней, первая из которых — сильный перегрев электронных компонентов, ведущий к деградации и разрушению силовых ключей.

Вторая проблема — использование радиоэлементов сомнительной надёжности. Устранение этого недостатка сильно снижает вероятность возникновения поломок через 2–3 года эксплуатации аппарата. Наконец, даже начинающему радиотехнику будет вполне по силам реализовать индикацию фактического сварочного тока для возможности работы со специальными марками электродов, а также провести ряд других мелких доработок.

Улучшение теплоотвода

Первый недостаток, которым грешит подавляющее большинство недорогих инверторных аппаратов — плохая схема отвода тепла с силовых ключей и выпрямительных диодов. Начинать доработку в этом направлении лучше с увеличения интенсивности принудительного обдува. Как правило, в сварочных аппаратах устанавливают корпусные вентиляторы с питанием от служебных цепей напряжением 12 В. В «компактных» моделях принудительное воздушное охлаждение может вовсе отсутствовать, что для электротехники такого класса, безусловно, нонсенс.

Достаточно просто увеличить воздушный поток путём установки нескольких таких вентиляторов последовательно. Проблема в том, что «родной» кулер скорее всего придётся снять. Чтобы эффективно работать в последовательной сборке, вентиляторы должны иметь идентичную форму и число лопастей, а также скорость вращения. Собрать одинаковые кулеры в «стопку» крайне просто, достаточно стянуть их парой длинных болтов по диаметрально противоположным угловым отверстиям. Также не стоит беспокоиться о мощности источника служебного питания, как правило её достаточно для установки 3–4 вентиляторов.

Если внутри корпуса инвертора недостаточно места для установки вентиляторов, можно приладить снаружи один высокопроизводительный «канальник». Его установка проще по той причине, что не требуется подключение к внутренним цепям, питание снимается с клемм кнопки включения. Вентилятор, разумеется, должен устанавливаться напротив вентиляционных жалюзеек, часть которых можно вырезать, чтобы снизить аэродинамическое сопротивление. Оптимальное направление потока воздуха — на вытяжку из корпуса.

Второй способ улучшить теплоотвод — замена штатных алюминиевых радиаторов на более производительные. Новый радиатор нужно выбирать с наибольшим количеством как можно более тонких рёбер, то есть с наибольшей площадью контакта с воздухом. Оптимально в этих целях использовать радиаторы охлаждения компьютерных ЦП. Процесс замены радиаторов довольно прост, достаточно соблюдать несколько простых правил:

Если штатный радиатор изолирован от фланцев радиоэлементов слюдой или резиновыми прокладками, их нужно сохранить при замене.
Для улучшения теплового контакта нужно использовать кремнийорганическую термопасту.
Если радиатор нужно подрезать, чтобы он поместился в корпус, обрезанные рёбра нужно тщательно обработать надфилем, чтобы снять все заусенцы, иначе на них будет обильно оседать пыль.
Радиатор должен быть плотно прижат к микросхемам, поэтому предварительно на нём нужно разметить и просверлить крепёжные отверстия, возможно, потребуется нарезать резьбу в теле алюминиевой подошвы.

Дополнительно отметим, что нет смысла менять штучные радиаторы отдельно стоящих ключей, замене подвергаются только теплоотводы интегральных схем или нескольких высокомощных транзисторов, установленных в ряд.

Индикация сварочного тока

Даже если на инверторе установлен цифровой индикатор установки тока, он показывает не реальное его значение, а некую служебную величину, масштабированную для наглядного отображения. Отклонение от фактической величины тока может составлять до 10%, что неприемлемо при использовании специальных марок электродов и работе с тонкими деталями. Получить реальное значение сварочного тока можно путём установки амперметра.

В пределах 1 тысячи рублей обойдётся цифровой амперметр типа SM3D, его даже можно аккуратно встроить в корпус инвертора. Основная проблема в том, что для измерения столь высоких токов требуется подключение через шунт. Его стоимость находится в пределах 500–700 рублей для токов в 200–300 А. Обратите внимание, что тип шунта должен соответствовать рекомендациям производителя амперметра, как правило, это вставки на 75 мВ с собственным сопротивлением порядка 250 мкОм для предела измерения в 300 А.

Установить шунт можно либо на плюсовую, либо на минусовую клемму изнутри корпуса. Обычно размеров соединительной шины достаточно для подключения вставки длиной около 12–14 см. Изгибать шунт нельзя, поэтому если длины соединительной шины недостаточно, её нужно заменить медной пластиной, косичкой из очищенного однопроволочного кабеля или отрезком сварочной жилы.

Амперметр подключается измерительными выходами к противоположным зажимам шунта. Также для работы цифрового прибора требуется подать напряжение питания в диапазоне 5–20 В. Его можно снять с проводов подключения вентиляторов или найти на плате точки с потенциалом для питания управляющих микросхем. Собственное потребление амперметра ничтожно.

Повышение продолжительности включения

Продолжительность включения в контексте сварочных инверторов более разумно называть продолжительностью нагрузки. Это та часть десятиминутного интервала, в которой инвертор непосредственно выполняет работу, оставшееся время он должен пребывать на холостом ходу и охлаждаться.

Для большинства недорогих инверторов реальная ПН составляет 40–45% при 20 °С. Замена радиаторов и устройство интенсивного обдува позволяют увеличить этот показатель до 50–60%, но это далеко не потолок. Добиться ПН порядка 70–75% можно путём замены некоторых радиоэлементов:

Конденсаторы обвязки ключей инвертора нужно поменять на элементы той же ёмкости и типа, но рассчитанные под более высокое напряжение (600–700 В);
Диоды и резисторы из обвязки ключей следует заменить на элементы с большей рассеиваемой мощностью.
Выпрямительные диоды (вентили), а также MOSFET или IGBT-транзисторы можно заменить на аналогичные, но более надёжные.

О замене самих силовых ключей стоит рассказать отдельно. Для начала следует переписать маркировку на корпусе элемента и найти подробный даташит на конкретный элемент. По паспортным данным выбрать элемент для замены достаточно просто, ключевыми параметрами служат пределы частотного диапазона, рабочее напряжение, наличие встроенного диода, тип корпуса и предельный ток при 100 °С. Последний лучше рассчитать собственноручно (для высоковольтной стороны с учётом потерь на трансформаторе) и приобрести радиоэлементы с запасом предельного тока около 20%. Из производителей такого рода электроники наиболее надёжными считаются International Rectifier (IR) или STMicroelectronics. Несмотря на довольно высокую цену, крайне рекомендуется приобретать детали именно этих брендов.

Намотка выходного дросселя

Одним из наиболее простых и в то же время самых полезных дополнений для сварочного инвертора будет намотка индуктивной катушки, сглаживающей пульсации постоянного тока, которые неизбежно остаются при работе импульсного трансформатора. Основная специфика такой затеи в том, что дроссель изготавливается индивидуально для каждого отдельного аппарата, а также может со временем корректироваться по мере деградации электронных компонентов или при изменении порога мощности.

Для изготовления дросселя понадобится всего ничего: изолированный медный проводник сечением до 20 мм 2 и сердечник, желательно из феррита. В качестве магнитопровода оптимально подойдёт либо ферритовое кольцо, либо сердечник броневого трансформатора. Если магнитопровод набран из листовой стали, его нужно просверлить в двух местах с отступом около 20–25 мм и стянуть заклёпками, чтобы иметь возможность беспроблемно прорезать зазор.

Дроссель начинает работать, начиная от одного полного витка, однако реальный результат виден, начиная с 4–5 витков. При испытаниях следует добавлять витки до тех пор, пока дуга не начнёт ощутимо сильно тянуться, мешая отрыву. Когда варить с отрывом станет затруднительно, нужно скинуть с катушки один виток и подключить параллельно дросселю лампу накаливания на 24 В.

Тонкая настройка дросселя выполняется с помощью сантехнического винтового хомута, которым можно уменьшить зазор в сердечнике, либо деревянного клина, которым этот зазор можно увеличить. Нужно добиваться, чтобы горение лампы при розжиге дуги было максимально ярким. Рекомендуется изготовить несколько дросселей для работы в диапазонах до 100 А, от 100 до 200 А и более 200 А.

Заключение

Все «навесные» дополнения, такие как дроссель или амперметр, лучше монтировать отдельной приставкой, которая включается в разрыв любой из сварочных жил посредством штекера типа байонет. Таким образом внутри корпуса инвертора сохранится достаточно пространства для вентиляции, а дополнительные устройства можно будет легко отключить за ненадобностью.

Нужно помнить, что кардинальной, глубокой модернизации провести не получится, иными словами, «РЕСАНТУ» в KEMPPI разумными силами и средствами не превратить. Однако изготовление приспособлений и мелкая доработка оборудования — отличный способ лучше изучить технологию дуговой сварки и проникнуться профессиональными тонкостями.

Модернизация инвертора. Есть ли способ повысить мощность?

Модернизация сварочных инверторов улучшение

Есть несколько вопросов по поводу улучшения рабочих показателей при продолжительной работе. Так как в большей степени силовые транзисторы и остальные силовые элементы находящиеся в самом аппарате не предназначены для продолжительной работы что в крайне мере снижает полезную производительность.
Замечено что в большей степени силовые элементы в основном стоят FGH40N60SFDTU
где с такими же параметрами но характеристики др, хмм, смутные сомнения получаются не китайцы нас дурят
FGH40N60SFD ( G40N60 SFD ) Основные параметры: 40A, 600V, 116W (100 °C ), Uкэ нас.=2.3V

По поводу альтернативы, обнаружено что имеются как бы с высоким номиналом на 160Ампер такие вот силовые элементы как SGL160N60UFD ( G160N60 UFD ) где ток у них на 160А
Какие будут соображения.

rationnel , Пути: - выбор транзисторов типа IRGP4063D, параллельная установка 2-х вместо 1-го того-же типа;

улучшение охлаждения путем изолирования радиаторов от корпуса, а не транзисторов от радиатора;
увеличение сечения проводов;
оптимизация рабочей частоты.
Это самые простые способы увеличения ПВ, эсть еще много они зависят от конкретного аппарата, возможностеи и способностей переделывателя.
Уверен многие ремонтники поделятся своими наработками в этой области. Самое главное правильно пользоваться мозгом .
В ветке по ремонту хороший лекбез по даташитам, рекомендую изучить.

А зачем в первичку транзисторы на 160А ставить да ещё и в пару, Пара на 40А (например FGH40N60SMD)это уже 80А , с учётом Ктр=3 это на выходе уже 240 - запас на лицо, а если учесть что К.зап.имп. у инвертора 30-40%, то ещё плюс к запасу, Другое дело трансформатор и вых диоды, вот тут то как правило запаса не наблюдается.
А вот транзисторы SGL160N60UFD что вы указали в таких корпусах не выдержат 160А, ножки у них на таком токе 160А будут как предохранители пыхать, у каждого корпуса есть свои тепловые ограничения

Все это конечно хорошо но SGL160N60UFD будут помедленнее FGH40N60SFDTU почти в 2 раза, Да и ёмкость затвора больше. И потянут ли драйвера сварочника, довольно таки тяжелые SGL160N60UFD? Как по мне, если техника работает в паспортных режимах, то вмешиваться не стоит. Из доработок можно попробовать поставить дополнительный куллер, или заменить штатный на более мощный, но тут опять вопрос в том что если штатный куллер запитан от источника дежурного питания то очень важно его не перегрузить. Также можно поставить дополнительный термодатчик ближе к тем элементам которые сильнее греются (выходные диоды, транзисторы, выходной трансформатор) дополнительный термодатчик ПВ конечно не добавит но может уберечь от перегрева и выхода из строя.

joha , актуальны потому, что за годы ничего не меняется. Люди пытаются сделать из говна конфетку. Иногда даже получается, но душок от говна все равно остается

Просто_Я , Хорошо сказано

Просто_Я написал:
Иногда даже получается, но душок от говна все равно остается

Просто_Я написал:
joha , актуальны потому, что за годы ничего не меняется. Люди пытаются сделать из говна конфетку. Иногда даже получается, но душок от говна все равно остается

Просто_Я , ну почему же, иногда очень удачно все заканчивается. Вот пример, как путем переделки инвертора Сварог TIG 200P AC/DC можно получить ток больше 90 А из одной деревенской фазы, хотя ранее 40. 90 А было пределом мечтаний

Сварщик Джо написал:
можно получить ток больше 90 А из одной деревенской фазы,

Как? Если по ссылке, то там три фазы.

из говна конфетку не сделать! Но все условно и относительно. Надежность работы, стабильность, рабочий ток Ресанты и др. подобных можно улучшить питая от 3-х фаз. Сам пользуюсь давно.

Сытый конному не пеший!

Tomkol с такими познаниями в электронике обратись к производителю:

Душман83 написал:
Tomkol с такими познаниями в электронике обратись к производителю:

Душман83 , благодарю за совет, но это как раз первое, что я и сделал, ибо не ищу трудных путей ))) Однако производитель не может помочь, ибо программист загружен сильно другой работой.

Глубокие модернизации - дело непростое и требующее наличия серьезной теоретической и практической подготовки. Даже если удастся увеличить на 20-40А выходной ток, то блок управления все равно не даст его выставить - в результате еще одна модернизация, а в случае цифрового программного управления и непростая. А так просто силовые транзюки поменять на "старшего брата" для большей надежности, то почему бы и не поменять, хотя гораздо актуальнее будет поменять высоковольтные электролиты, если на них "срок наработки 1000 ч." написано, то ноукомментс.

" хотя гораздо актуальнее будет поменять высоковольтные электролиты, если на них "срок наработки 1000 ч." написано, то ноукомментс.".Очень согласен,был случай полежали новые электролиты в коробочке полгода,достаю и своим глазам не верю.Вспушли на торце с насечкой,как будто не в коробочке лежали,а пахали на частоте в десятки кГц все полгода.До сих пор не понимаю,чё купил.

Недавно столкнулся с конденсаторами таким же эффектом, Купил год назад в запас электролиты джамикон зелёненькие для компового БП, 2200мкф 16в, Недавно проводил ревизию БП и потребовалось заменить, Достаю пакетик, а они все что были вздутые, как будто по нагрузкой работали, И ёмкость непонятную показывают, Тоже очень сильно удивился, Выпаял из старого проверенные и поставил

Читайте также: