Конденсатор на выходе сварочного инвертора

Обновлено: 19.04.2024

Посёлок, особняки. Сосед сварщик зарабатывает на хлеб, понятно. Моргает свет очень неудобно.
Где-то прошла инфа что если подключить б/конденсатор перед сварочным аппаратом (например конденсаторы для выравнивания косинуса) то это значительно улучшит выше сказаную проблему.
Кто что знает по этому вопросу?

Сварочный трансформатор просаживает напряжение в основном активной мощностью и немного сдвигает cos fi.
Если выровнять cos fi, то напряжение сильно не поднимется. Хотя, не исключаю, что некоторые трансформаторы могут сдвигать ток (cos fi) достаточно сильно.
Инверторы не сдвигают ток, а портят его форму. Тут конденсаторы вообще абсолютно бесполезны.

Чтобы напряжение не просаживалось надо проводку на более толстую менять или сварочник на меньшую мощность

БОНУС написал :
Сосед сварщик зарабатывает на хлеб, понятно.

Вот и сходите к нему прихватить какую ни будь железку. Не слишком маленькую, что бы он сам её тащить поленился. Узреете его аппарат. Наверняка самодельный транс, который портит жизнь половине посёлка.

БОНУС написал :
Где-то прошла инфа что если подключить б/конденсатор перед сварочным аппаратом (например конденсаторы для выравнивания косинуса) то это значительно улучшит выше сказаную проблему.

Косинус то вам зачем? У вас - "просадка" (падение напряжения) из-за длинной линии и/или недостаточного сечения. Да кустарного сварочного аппарата.

Навернётся ваш холодильник- он вам новый купит? Пусть себе инвертор с PFC (корректором мощности) приобретает или всем по стабилизатору, либо отдельную линию от ТП для своих нужд прокладывает.

Скоре всего при нашей нищете у него кустарный транс. Но вопрос втом кто с такой схемой на практике работал?

знаю что конденсатор включенный перед сварочником уреньшает реактивную составляющую тока потребляемую из сети, но зависит от сварочника(максимум можно уменьшить потребляемый ток на 30 процентов)Купите себе стабилизатор, а на соседа сообщите энергетикам

Переделка зарядных устройств и не только

Сообщить в РЕС не проблема. Конденсатор с активным сопротивлением линии образует RC филтр. Может кто-то эксперементировал?

rc фильтр имеет низкий кпд и предназначен для фильтрации высоких частот, не думайте за соседа, просто донесите.

Да эта проблема сплош и рядом, если посмотреть по форуму и звонками в РЕС её не решить.

БОНУС написал :
если подключить б/конденсатор перед сварочным аппаратом

конденсатор ну ооочень большой получится, немного поможет при сварочном трансе

Пока не приобрёл инвертор, пользовался заводским трансом, так там по первичке стоит ёмкость по- моему 100мкф,- очень даже помогала при розжиге электрода (пробовал без неё- значительно хуже)

Спасибо " iyri " Я думаю что просадка будет уже меньше в пиках. Может кто ещё вспомнит.

БОНУС написал :
Спасибо "iyri" Я думаю что просадка будет уже меньше в пиках. Может кто ещё вспомнит.

Да вы попробуйте сначала. По моему это- бесполезно.

ну почему же, учитывая что cos Ф ~ 0.4

Пробовать не начем живу в городе, так бы не морочил людям голову, это товарищ задал мне вопрос. Единственное на форуме может кто знает.

хуже не будет, ели тот сварщик поставит у себя дома кондер, чтобы не загружать линию реактивными токами.. Только ж вы ему попробуйте доказать, что эта штука счетчик не наматывает..

Ясное дело, вопрос подобрать банку с (Х мкф).

БОНУС написал :
Ясное дело, вопрос подобрать банку с (Х мкф).

Да не вопрос: [URL=" тыц" title="" data-text >

Если никто не пробовал придётся >тыц

Пробовал разные варианты.Конденсатор на входе не поможет,реально помогает на выходе мощный дросель после диодов и ГЛАВНОЕ без КОНДЕНСАТОРОВ.Почему помогает не знаю честное слово.Дросель должен быть чем мощней тем лучше почти как сварочный.Много лет я пытался добиться чтобы свет моргал не сильно при работе самодельным сварочным, только выпрямитель + дросель и помог.При сварке электродом 3мм свет практически не моргал.Как добился поварил неделю, потаскал этот вес пошел и купил инвертор.

Супер. Спасибо "электрикваня" Сэкономил кучу времени и деньги товарища. Спасибо ВСЕМ и удачи. Что получится пожже отпишу.

электрикваня написал :
Конденсатор на входе не поможет,реально помогает на выходе мощный дросель после диодов и ГЛАВНОЕ без КОНДЕНСАТОРОВ.Почему помогает не знаю честное слово.

Дроссель ограничивает ток КЗ и почти так же, как конденсатор, отдает запасенную энергию.

электрикваня написал :
Много лет я пытался добиться чтобы свет моргал не сильно при работе самодельным сварочным,

Есть такой самопальный сварочник. Изготовлен в 80-х из высоковольтного измерительного трансформатора, вся хитрость там в железе. Очень низкий ток ХХ(меньше одного ампера) и просадка линии по напряжению небольшая.
К сожалению создатель аппарата давно умер.

БОНУС написал :
Супер. Спасибо "электрикваня" Сэкономил кучу времени и деньги товарища.

Это как сказать что сэканомили,и дросель и диоды стоят некисло (даже сам материал)Учтите также что нюансов там куча начиная от самой сети, кончая как человек варит.Был случай мужик мне расказал что ему сделали супер пупер сварочник 4 режет и свет не моргает,невыдержал поехал посмотреть, оказалось подстанция у него за забором.Я сварочники мотал и себе и людям пока медь не начали сдавать.Прикол там один, чем ниже ХХ напряжение на вторичке тем меньше садит сеть и тем хуже загорается электрод (поэтому надо искать компромис).После выпрямителя с дроселем электрод загорается (уверенно) при ХХ 42 вольта.Короче лучше Вам к пацанам самодельщикам на форум.Хотя там попадаются советчики еще те но и реальных кто это делал и обьяснить может с научной точки много.Я больше методом тыка проб и ошибок.Неплохая схема с удвоением напряжения, просто наберите в поиске( как сделать сварочный аппарат ) и поищите такой вариант.Там легко можно переделать уже готовый аппарат и сеть он садит еще меньше.Я как инвертор купил год назад так и бросил поиски в этом направлении.Жепаю Вам удачи.

этот сварочный был без воздушного зазора между катушками?

электрикваня написал :
и дросель и диоды стоят некисло

тем более сейчас появились относительно дешевые и неплохие инверторы, а варить при плохой сети особенно, это как день и ночь

БОНУС ,а может проще сделать?? Пригласить электрика с когтями, свозить его до ТП ( чтоб щёлкнул рубильником), свозить до столба от которого вы запитаны и перекинуть ваш провод на другую фазу. И всего делов и никаких заморочек с электроприблудами. Конечно вы можете возразить - почему должен Я суетится из-за соседа. Но ведь и он не виноват, что сеть просажена. На полноценной сети моргания не ощющаются, если конечно не варить каким ни будь промышленным монстром.

Всем спасибо за дельные советы которые будут внимательно изучены.

откуда такие данные?
Учитывая, что низкий cos fi у трансформатора именно при ХХ, а не в момент наибольшего потребления (зажигание дуги) - фактически в момент КЗ?

В момент наивысшего токопотребления (и, следовательно просадки напряжения) cos fi сравнительно высокий и компенсировать его нет особого смысла.

Alexiy написал :
В момент наивысшего токопотребления (и, следовательно просадки напряжения) cos fi сравнительно высокий и компенсировать его нет особого смысла.

на холостом ходе как раз таки косинус около 0,1-0,08 . а вот при полной нагрузке он как раз 0,4-0,7 в зависимости от типа трансформатора в сварочном аппарате и наличия реостата и выпрямителя. Для простого трансформатора с зазором в магнитопроводе косинус очень низкий в рабочем диапазоне токов. При КЗ вообще получается что вторичная обмотка замкнута и с чего там вдруг появится косинус близкий к 1? Учите ТОЭ:

Сварочные трансформаторы являются потребителями энергии с низким коэффициентом мощности. Коэффициент мощности трансформаторов для ручной дуговой сварки, которые обычно не отключаются от сети при холостом ходе, можно увеличить, подключив параллельно первичной обмотке сварочного трансформатора косинусный конденсатор соответствующей мощности. Средневзвешенный коэффициент мощности такого трансформатора, работающего при продолжительности нагрузки ПН = 0,6, может быть определен по формуле

где Р1Н, Р0 - активная мощность сварочного трансформатора при нагрузке и холостом ходе; Q1x, Q1x0 - реактивная мощность при нагрузке и холостом ходе без конденсатора; Qc - мощность конденсатора.

Коэффициент мощности трансформатора ТД-502 на ток 500 А с конденсатором мощности Qc = 9,4 квар, работающего при номинальной нагрузке, составляет. 0,86, средневзвешенный коэффициент мощности при работе с ПН = 0,6 равен 0,98. Те же значения при работе без конденсатора равны соответственно 0,71 и 0,7.

Вот посмотрите характеристики аппаратов, причем это мощные, у домашних все намного хуже.

Электролитические конденсаторы в сварочных инверторах

Алюминиевые электролитические конденсаторы – один из главных элементов, обеспечивающих стабильность работы высокочастотных инверторов сварочных аппаратов. Надежные высококачественные конденсаторы для этого вида применения производят компании Hitachi, Samwha, Yageo.

В первых устройствах, использовавших метод электродуговой сварки, применялись регулируемые трансформаторы переменного тока. Трансформаторные сварочные аппараты наиболее популярны и применяются по сей день. Они надежны, просты в обслуживании, однако имеют ряд недостатков: большой вес, высокое содержание цветных металлов в обмотках трансформатора, малую степень автоматизации процесса сварки. Преодолеть эти недостатки возможно при переходе на более высокие частоты тока и уменьшении размеров выходного трансформатора. Идея уменьшить размер трансформатора за счет перехода от частоты электросети 50 Гц на более высокую родилась еще в 40-е годы XX века. Тогда это делали с помощью электромагнитных преобразователей-вибраторов. В 1950 году для этих целей стали использовать электронные лампы – тиратроны. Однако в сварочной технике использовать их было нежелательно по причине низкого КПД и невысокой надежности. Широкое внедрение полупроводниковых приборов в начале 60-х годов привело к активному развитию сварочных инверторов, сперва – на тиристорной основе, а затем – на транзисторной. Разработанные в начале XXI века биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT-транзисторы) дали новый импульс развитию инверторных аппаратов. Они могут работать на ультразвуковых частотах, что позволяет значительно уменьшить размеры трансформатора и массу аппарата в целом.

Упрощенно структурную схему инвертора можно представить из трех блоков (рисунок 1). На входе стоит бестрансформаторный выпрямитель с параллельно подключенной емкостью, позволяющей поднять напряжение постоянного тока до 300 В. Инверторный блок производит преобразование постоянного тока в переменный высокочастотный. Частота преобразования доходит до десятков килогерц. В состав блока входит высокочастотный импульсный трансформатор, в котором происходит понижение напряжения. Данный блок может изготавливаться в двух вариантах – с использованием однотактных или двухтактных импульсов. В обоих случаях транзисторный блок работает в ключевом режиме с возможностью регулировки времени включения, что позволяет регулировать ток нагрузки. Выходной выпрямительный блок преобразует переменный ток после инвертора в постоянный ток сварки [1].

Рис. 1. Упрощенная структурная схема сварочного инвертора

Принцип работы сварочного инвертора заключается в поэтапном преобразовании сетевого напряжения. Вначале сетевое переменное напряжение повышается и выпрямляется в предварительном блоке выпрямления. Постоянное напряжение питает высокочастотный генератор на IGBT-транзисторах в инверторном блоке. Высокочастотное переменное напряжение преобразовывается в более низкое с помощью трансформатора и подается на выходной выпрямительный блок. С выхода выпрямителя ток уже можно подавать на сварочный электрод. Ток электрода регулируется схемотехнически путем контроля глубины отрицательной обратной связи. С развитием микропроцессорной техники начали производство инверторных полуавтоматов, способных самостоятельно выбирать режим работы и осуществлять такие функции как «антизалипание», высокочастотное возбуждение дуги, удержание дуги и другие.

Алюминиевые электролитические конденсаторы в сварочных инверторах

Основные компонентные составляющие сварочных инверторов – это полупроводниковые компоненты, понижающий трансформатор и конденсаторы. Сегодня качество полупроводниковых компонентов столь высоко, что при правильной их эксплуатации проблем не возникает. Ввиду того, что устройство работает на высоких частотах и достаточно больших токах, особое внимание следует уделить стабильности работы аппарата – от нее напрямую зависит качество производимых сварочных работ. Наиболее критичными компонентами в данном контексте являются электролитические конденсаторы, от качества которых сильно зависит надежность аппарата и уровень вносимых в электрическую сеть помех.

Наиболее распространенными являются алюминиевые электролитические конденсаторы. Они лучше всего подходят для использования в первичном источнике сетевого ИП. Электролитические конденсаторы имеют высокую емкость, большое номинальное напряжение, малые габариты, и способны работать на звуковых частотах. Такие характеристики относятся к несомненным достоинствам алюминиевых электролитов.

Все алюминиевые электролитические конденсаторы представляют собой последовательно наложенные слои алюминиевой фольги (анод конденсатора), бумажной прокладки, еще одного слоя алюминиевой фольги (катод конденсатора) и еще одного слоя бумаги. Все это сворачивается в рулон и помещается в герметичный контейнер. От анодного и катодного слоев выводятся проводники для включения в цепь. Также алюминиевые слои дополнительно протравливают с целью увеличения площади их поверхности и, соответственно, емкости конденсатора. При этом емкость высоковольтных конденсаторов возрастает примерно в 20 раз, а низковольтных – в 100. Помимо этого вся данная конструкция обрабатывается химическими веществами для достижения требуемых параметров.

Электролитические конденсаторы имеют достаточно непростую структуру, что обуславливает сложность их изготовления и эксплуатации. Характеристики конденсаторов могут сильно меняться при разных режимах работы и климатических условиях эксплуатации. С ростом частоты и температуры снижается емкость конденсатора и ЭПС. При снижении температуры емкость также падает, а ЭПС может возрастать до 100 раз, что, в свою очередь, снижает предельно допустимый ток пульсаций конденсатора. Надежность импульсных и входных сетевых фильтрующих конденсаторов, в первую очередь, зависит от их предельно допустимого тока пульсаций. Протекающие токи пульсаций способны разогревать конденсатор, что служит причиной его раннего выхода из строя.

В инверторах основные назначения электролитических конденсаторов – повышение напряжения во входном выпрямителе и сглаживание возможных пульсаций.

Значительные проблемы в работе инверторов создают большие токи через транзисторы, высокие требования к форме управляющих импульсов, что подразумевает использование мощных драйверов для управления силовыми ключами, высокие требования к монтажу силовых цепей, большие импульсные токи. Все это в значительной степени зависит от добротности конденсаторов входного фильтра, поэтому для инверторных сварочных аппаратов нужно особо тщательно подбирать параметры электролитических конденсаторов. Таким образом, в предварительном блоке выпрямления сварочного инвертора наиболее критичным элементом является фильтрующий электролитический конденсатор, установленный после диодного моста. Рекомендовано устанавливать конденсатор в непосредственной близости к IGBT и диодам, что позволяет устранить влияние индуктивности проводов, соединяющих устройство с источником питания, на работу инвертора. Также установка конденсаторов рядом с потребителями уменьшает внутреннее сопротивление переменному току источника питания, что предотвращает возбуждение усилительных каскадов.

В продаже есть емкости, к примеру, на 1500 и 2200 мкФ, но, как правило, вместо одного используют батарею конденсаторов – несколько компонентов одинаковой емкости, включенных параллельно. Благодаря параллельному включению уменьшаются внутренние сопротивление и индуктивность, что улучшает фильтрацию напряжения. Также в начале заряда через конденсаторы протекает очень большой зарядный ток, близкий к току короткого замыкания. Параллельное включение позволяет уменьшить ток, протекающий через каждый конденсатор в отдельности, что увеличивает срок эксплуатации.

Выбор электролитов от Hitachi, Samwha, Yageo

На рынке электроники сегодня можно найти большое количество подходящих конденсаторов от известных и малоизвестных производителей. При выборе оборудования не следует забывать, что при схожих параметрах конденсаторы очень сильно отличаются качеством и надежностью. Наиболее хорошо себя зарекомендовала продукция от таких всемирно известных производителей высококачественных алюминиевых конденсаторов, как Hitachi, Samwha и Yageo. Компании активно разрабатывают новые технологии производства конденсаторов, поэтому их продукция обладает лучшими характеристиками по сравнению с продукцией конкурентов.

Алюминиевые электролитические конденсаторы выпускаются в нескольких форм-факторах:

для монтажа на печатную плату;
с усиленными выводами-защелками (Snap-In);
с болтовыми выводами (Screw Terminal).

В таблицах 1, 2 и 3 представлены серии вышеуказанных производителей, наиболее оптимальные для использования в предварительном блоке выпрямления, а их внешний вид показан на рисунках 2, 3 и 4 соответственно. Приведенные серии имеют максимальный срок службы (в рамках семейства конкретного производителя) и расширенный температурный диапазон.

Таблица 1. Электролитические конденсаторы производства Yageo

Таблица 2. Электролитические конденсаторы производства Samwha

Таблица 3. Электролитические конденсаторы производства Hitachi

Как видно из таблиц 1, 2 и 3, номенклатурная база достаточно широка, и пользователь имеет возможность собрать конденсаторную батарею, параметры которой в полной мере обеспечат требования будущего сварочного инвертора. Наиболее надежными представляются конденсаторы компании Hitachi с гарантированным сроком эксплуатации до 12000 часов, в то время как у конкурентов данный параметр составляет до 10000 часов в конденсаторах Samwha серии JY и до 5000 часов в конденсаторах Yageo серий LC, NF, NH. Правда, этот параметр не указывает на гарантированный выход конденсатора из строя по истечении указанного строка. Здесь имеется в виду только время использования при максимальной нагрузке и температуре. При использовании в меньшем диапазоне температур срок эксплуатации, соответственно, возрастет. По истечении указанного строка возможно также уменьшение емкости на 10% и увеличение потерь на 10…13% при работе на максимальной температуре.

Рис. 2. Электролитические конденсаторы Yageo

Рис. 3. Электролитические конденсаторы Samwha

Рис. 4. Электролитические конденсаторы Hitachi

Примечательно, что в каждой серии можно найти различную конфигурацию выводов конденсатора – с усиленными выводами-защелками или болтовыми выводами. Болтовые выводы дают гарантированную надежность сборки, а конденсаторы с выводами-защелками к надежности добавляют еще и простоту монтажа на печатную плату.

Заключение

Рассмотренные высококачественные алюминиевые электролитические конденсаторы производства компаний Hitachi, Samwha и Yageo позволяют решить практически любую задачу разработки высокочастотного сварочного инверторного аппарата. Отличительной особенностью представленных конденсаторов является их разработка в соответствии с требованиями RoHS (Директива об ограничении использования некоторых вредных веществ в электрическом и электронном оборудовании) и прочими экологическими нормами. За консультацией по применению, а также по вопросу приобретения конденсаторов производства всех трех компаний можно обратиться к их дистрибьютору – компании КОМПЭЛ.

Конденсатор на выходе сварочного инвертора

Улучшит ли работу конденсатор на выходе инверторного сварочного полуавтомата ? Перед дросселем? (не знаю зачем, электрик так советует) или после?, емкостью около 1 тыс мкф., напряжением вольт на 100. Полуавтомат китаец, аналог Ресанты 200. Варит вроде как жестковато, хочется помягче.
Не то чтобы я жаловался на работу сварочника, просто хочется сделать еще лучше. Не перегрузятся ли диоды в мосту?

Похожая схема ниже

Почитал, конденсатор это не то. Дело в дросселе. Померил, мой 10 мкГн. - маловато. Советуют 25-30.
Если сам намотаю и получится , ничего не погорит?

Так это я и писал.

Так какой должен быть дроссель?

Сначала не дроссель надо мучить а плавно и стабильно сделать регулировку скорости и напряжения . вчера схемы скачал буду разбираться.

Проволоку толкает очень быстро здесь надо копать.

Резистор на подачу проволоки я подобрал, теперь регулирует в широких пределах. С напряжением вообще проблем нет.
Аппарат вообще варит неплохо. Меня немного не устраивает мягкость варки, брызги. И в душе я апгрейдер.
Решил улучшить аппарат. Сначала подумал, что плавность улучшит конденсатор. Углубившись в тему, понял, что дело в дросселе.
Померил 10мкГн, а в теме про самодельный советуют 25-30. Заводской похоже подобран усредненно, для среднего качества сварки всех толщин металла, и цены.

Если схему смотреть будете, не знаете как постгаз уменшить? А то кнопку отпустишь, подача останавливается, а напряжение есть и газ идет, сеунды 3-4. Газ жалко. Если правильно думаю, резистор R8 нужно уменшать?

Пока не вижу где клапан на схеме а также не вижу блок отвечающий за скорость подачи пока пытаюсь собрать куски схем в кучу.Принимается любая инфа

Схема управления на 3 странице. Клапан - разъем J1 CON3, двигатель J6 CON2. Скорость подачи регулируется R01 ,но вроде только при зажигании дуги, без нее этот регулятор меняет скорость протяга в небольших пределах. R16 отсутсвует, а подбирал я R11, в итоге скорость регулируется в достаточных пределах.

Спасибо аппарат новый только неделя на гарантии вскрывать пока не приходилось.пока приходится в слепую разбираться с аппаратом и схемой но не чего разберемся.
По схеме получается время удержания клапана зависит от кондера Сз микрухи U1A

Ну я и имел ввиду - либо емкость этого кондера уменьшать либо сопротивление резистора параллельного с ним.

А увеличение индуктивности дросселя улучшит мягкость сварки?

но вроде только при зажигании дуги, без нее этот регулятор меняет скорость протяга в небольших пределах.

С регулятора R01 идет сигнал задания скорости на TL 494 нога 2 . а опорное напряжение нога 1 с питания полевого транзистора VT 2 коммутирующего двигатель.

Не думаю что не поможет.Получается во время сварки скачет стабильность напряжения от него ток прыгает и разбрызгивание.
И не известно как стабилизация подачи держит от нее ток может прыгать..
Не плохо увидеть бы осцилограмку на выходе во время сварки.

Не вижу где кнопка включения подачи на схеме указана

Осциллограмму сложновато, но попозже постараюсь.
Не думаю, что скачет стабильность, аппарат вполне прилично варит, и брызги не такие уж страшные, просто хочу помягче.

А про дроссель на полуавтомате все в инете молчат.

Такая мысль пришла у нас на холостом ходу 45 вольт пом падает примерно до 15 вольт и в вновь подымается и переходные броски ни чем не сглаживаться .

Как варит мне понравилось только больше 1,5мм толщину . а меньше прожигает это и не устраивает.

Кстати может и есть проблемы с напряжением, я не задумывался.
На холостом цифровой вольтметр показывает 41В. Притом ручкой не регулируется.
И да, про тонкий металл похожаяя ситуация. Я просто давно не варил, отвык, но именно на сварку тонких металлов жалуюсь.

Какие эксперименты можно провести?
Осциллограмму ХХ и сварки?

Давайте по порядку разберемся с временем отключения постгаза даст толок эамена кондера или копать дальше.
Смущает что обратная связь сделана по току а не по напряжению вот и такая жесткость дуги получается тобишь сварочный аппарат электродом

Во время сварки какие показания напряжения.регулируется напряжение когда включаем подачу если нет то причина очевидна и тогда надо доработавать обвязку по напряжению.

Стрелочного вольтметра рядом нет. Один цифровой показывает бесконечность, второй показывает на ХХ - 41В. При сварке напряжение падает.
Но что интересно если например варю по чистому металлу, веду хороший шов, то напряжение почти не меняется, на минимиме 18В, в среднем положении 26В (многовато?). А если варю например по грязному или меняю расстояние от горелки до шва, то напряжение плавает. Бывает от 7 до 26В.
Похоже нет все таки стабилизации напряжения.

Какое время стало постгаз.
По напряжению там стабилизации не вижу, стоит токовый тр.тока который управляет шим-контролер тоисть держит стабильный ток а по напряжению там только вроде защита какая идет на разьем STOP который блокирует шим.
Вот и надо как то организовать обратную связь по напряжению иначе тонкий метал не сварить.

Может поможет на выходе кондер примерно 50000 мкф. он сгладит провалы напряжения. а дросел тут ни причем.

Постгаз был 3 сек., стало 1 сек., резистор уменьшен в 3 раза, соответственно и время в 3 раза меньше.

Конденсатор не слишком большой? Не повредит диоды?

А ОС по напряжению заманчиво бы было, но моих знаний не хватит.

Особой разницы нету,думаю если после дросселя то он будет как милисопротивление ограничивать ток на кондер.Может с емкостью немного перебрал начинать с малой и по наростающей или посмотреть на схему промышленных инверторных полуавтоматов.

Думаю ставить конденсатор или дроссель не идеальный вариант, если сама схема работает неправильно (нет регулировки выходного напряжения). Схема приведенная выше вроде проста, но боюсь из-за низкой квалификациии и неаккуратности пожечь недешевый для меня аппарат.

Начал внимательно изучать схему и понял: А ведь обратная связь по напряжению изначально есть, может только настроена неверно.

Долго изучал схему и понял следующее:
На последней странице, по схеме выходы на горелку (1) ни с чем не соединены, но если присмотреться на них висит схема с оптроном (2) страница 3, далее сигнал ОС через делитель (3) стр.2 сранивается с сигналом со схемы задатчика (ручка регулировки) (странно, он тоже не по току работает, а по напряжинию, микшируется в компараторах и превращается в сигнал STOP (4) стр.2, который идет на управление UC3845 (5) стр. 4 . А по току (в первичной обмотке силового трансформатора, посредством трансформатора Т2), регулировка (или ограничение) происходит по другим цепям.

Что интересно на корпусе аппарата указано U0=42B, получается производитель сам задал напряжение хх 42В, а если я правильно понимаю принцип полуатоматичекой сварки, то напряжение должно быть постоянным, хоть на хх, хоть при сварке. Похоже чем то хотели упростить себе жизнь, только непонятно чем.

Более углубленное изучение схемы, сопоставление с предложенным мне вариантом, привело к выводу, что аппарат имеет регулировку по напряжению, которая сейчас используется как ограничитель.

Получается ручкой мы регулируем ток, а не напряжение(эх китайцы. ). А можем регулировать напряжение, резистором R22, выставив максимальный(требуемый) ток резистором R07.

А еще наверное можно использовать его как MMA, выставив R22 напряжение повыше, а R07 регулируя ток (все должно потянуть, силовой блок у меня вроде аналог РЕСАНТА САИ 190 или даже 220).

Еще мне не понятно назначение блоков на рисунке обозначенных "не понятно", но на общую концепцию они не должны влиять.

Еще немного подумал, в предложенной схеме есть транзистор на выходе, но думаю и мою модернизацию можно заставить регулировтаь напряжение.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Еще присмотрелся, выход (но до дросселя) идет сразу на делитель, оптронная развязка для чего то другого.

Пока нет время вникать может вечером разберусь с информацией.
Как писал ранее там стабилизация токовая,а по напряжению защита которая блокирует шим U1 UC3845 по входу COMP,
А обратная связь по току заводится на вывод I SENCE -вот на этот вывод надо приделать обратную связь по напряжению.

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.

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.

Конденсатор на выход инверторного полуавтомата , улучшит ли работу?

Постгаз уменьшил, уменьшением резистора R8 до 178кОм.

Читайте также: