Зварювальний апарат з деталей старих телевізорів своїми руками

1. Загальні характеристики зварювального апарату зі старих телевізорів
2. Складові частини зварювального інвертора
3. підбірка тринисторов
4. Монтаж обмоток на магнітопроводі
5. Конструкція зварювального випрямляча

Досить часто в побутових умовах ми стикаємося з необхідністю зварювання будь-яких елементів з чорного металу.

Як відомо, фабричні зварювальні інвертори коштують недешево, тому багато доморощені майстри на всі руки приймаються самостійно конструювати зварювальний апарат з деталей старих телевізорів.

Для створення простого зварювального інвертора, будуть потрібні тільки електронні компоненти від старих телевізорів.

Розглянемо етапи створення своїми руками найбільш простого і доступного зварювального інвертора, в якому застосовуються найпоширеніші вузли та елементи. Вибираючи між конструкцією на инверторной основі або зі зварювальним трансформатором, зупинимося на першому варіанті, так як для зварювального трансформатора характерні чимала величина, велика кількість дроти з міді і наявність важкого муздрамтеатру, що багато хто просто не можуть собі дозволити. Навпаки, електронні деталі старого телевізора для інвертора дістати не так важко, вони обійдуться набагато дешевше.

Загальні характеристики зварювального апарату зі старих телевізорів

На рис. 1 представлена ​​схема роботи простого однокатного інвертора, перевагою якого є відсутність важкодоступних деталей і елементарність конструкції; для виготовлення апарату взято безліч радіоелементів від старих телевізорів. До того ж такий пристрій практично не потребує налаштування.

Цей зварювальний апарат з деталей телевізора має такі характеристики:

Малюнок 1. Схема простого однокатного інвертора.

1. Максимум споживаного струму від мережі - 20 А.
2. Межа регулювання зварювального струму - 40-130 А.
3. Максимум напруги на холостому ходу на електроді - 90 В.
4. Напруга в мережі змінного струму 50 Гц частотою - 220 В.
5. Найбільший можливий діаметр робочого електрода - 3 мм.
6. Тривалість навантаження при температурі навколишнього середовища 25 градусів і вихідному струмі 100 А - 60%; при 130 А - 40%.
7. Розміри зварювального апарата становлять 35 × 18 × 10,5 см.
8. Вага конструкції (без урахування електротримачі і кабелів) - 5500 р
9. Зварювальний струм постійний, регулювання плавна.

Напруга запускається кнопкою, яка розташовується на електротримачі, що, в свою чергу, дозволяє застосовувати збільшене напруга запалювання дуги і підвищувати електробезпека, а також напруга на електроді вимикається автоматом, якщо відпустити електротримач. Збільшене напруга дає можливість полегшити запалювання дуги і забезпечити сталість горіння.

За допомогою цього апарату можна з'єднувати деталі з тонких листів металу, тому як відбувається застосування зварювального постійного струму одночасно з протилежного полярністю напруги зварювання.

Складові частини зварювального інвертора

Малюнок 2. Схема монтажу обмоток на муздрамтеатрі.

Напруга в електромережі випрямляється за допомогою використання діодного моста VD1-VD-4. Прямий струм, минаючи лампу HL1, приступає до зарядки C5 конденсатора. Лампа необхідна для обмеження зарядного струму. Приступати безпосередньо до зварювання можна тільки тоді, коли перестане горіти лампа HL1. У той же час зарядка доходить до конденсаторів батареї C6-C17 по дроселя L1. Якщо горить світлодіод HL2, то зварювальний апарат з деталей телевізора підключений до мережі. В цей час тринистор VS1 все ще закритий.

Якщо натискається кнопка SB1, відбувається запуск імпульсивного генератора, в основі якого лежить транзистор з одним переходом VT1. Генераторні імпульси викликають відкриття транзистора VS2, який стимулює відкриття паралельно підключених тринисторов VS3-VS7. За допомогою первинної обмотки трансформатора Т1 і дроселя L2 відбувається розрядка конденсаторів C6-C17.

Ланцюжок з конденсаторної групи С6-С17, первинної обмотки трансформатора і Т1 і дроселя L2 в сумі утворює коливальний контур. У той момент, коли в цьому контурі струм змінює свій напрямок, він протікає по диодам VD8, VD9, а до подальшого генераторного імпульсу на транзисторі VT1 відбувається закриття тринисторов VS3-VS7, після чого цикл повторюється.

Тринистор VS1 відкривається завдяки імпульсам, які виникають на обмотці 3-го трансформатора T1. Тринистор VS1 безпосередньо з'єднує випрямляч мережі на діодах VD1-VD4 з перетворювачем тринисторов. Як індикатор генерації напруги імпульсів виступає світлодіод HL3. Діоди VD11-VD34 необхідні для випрямлення зварювального напруги, в той час як С19-С24 призначаються для його згладжування, роблячи запалювання зварювальної дуги більш легким і плавним.

Малюнок 3. Конструкція зварювального випрямляча.

В якості вимикача SA1 можна використовувати перемикач пакетного або іншого типу, який зможе витримати струм мінімум 16 А. Конденсатор С5 в процесі виключення замикається секцією SA1.3 на резисторі R6, який миттєво розряджається, що, в свою чергу, дає можливість безпечно оглядати і ремонтувати апарат для зварювання. Вузли конструкції охолоджуються завдяки роботі вентилятора ВН-2. Використовувати вентилятори з меншою потужністю не варто, інакше буде потрібно монтувати кілька таких. Як конденсатора С1 використовується довільний, який призначається для функціонування в умовах змінної напруги 220 В.

Діоди VD1-VD4 повинні призначатися для мінімального струму 16 А і протилежної напруги мінімум 400 В. Вони монтуються на алюмінієві кутові теплоотводних пластинки габаритами 6 × 1,5 см і товщиною 0,2 см. Одиночний конденсатор С5 можливо замінити батареєю, що складається з декількох підключених паралельно, розрахованих на мінімальну напругу в 400 В.

Дросель L1 виконується на муздрамтеатрі ПЛ зі сталі розміром 12,5 × 25-45. Згодиться і інший магнітопровід з аналогічним або більшим перерізом, у вікні якого зможе поміститися обмотка, яка включає 175 витків дроту ПЕВ-2 перетином 1,32. Категорично заборонено застосовувати провід з меншим діаметром! У муздрамтеатру повинна дотримуватися наступна характеристика: немагнітне отвір повинен становити 0,3-0,5 мм. Індуктивність дроселя повинна знаходитися в межі 40 + 10 мкГн.

Малюнок 4. Креслення фіксують пластин.

У конденсаторів С6-С24 повинен бути невеликий тангенс кута діелектричної втрати, а у С6-С17 до того ж і зварювальне напругу 1000 В. Найкраще вдатися до використання конденсатора К78-2, які служили деталлю старих телевізорів. Можливе застосування інших, більш популярних конденсаторів подібної групи з іншої ємністю, що досягають в сумі тій ємності, яка позначена в схемі. Не варто застосовувати паперові та інші конденсатори, які призначені для роботи в ланцюгах з низькими частотами, оскільки вони в більшості своїй ведуть до швидкої поломки саморобного зварювального апарату .

підбірка тринисторов

В ідеалі використовуйте тріністори КУ221 (VS2-VS7), на яких значиться буквений індекс А (можна також Б або Г). Практикою доведено, що в процесі роботи зварювального апарату тріністоровие катодні висновки сильно нагріваються, внаслідок чого може деформуватися пайка на платі або тріністори зовсім перестануть функціонувати. Можна збільшити надійність шляхом надягання на катодні висновки трубочок-пістонів, виконаних з мідної лудженої фольги 0,1-0,12 мм завтовшки, або ж використовувати бандажі в формі спіралі з лудженої мідного дроту 0,2 мм завтовшки, після чого зробити пайку по всій поверхні. Трубка-пістон або бандаж повинні закривати висновок катода по всій поверхні аж до підстави. Щоб уникнути перегріву тринистора пайку потрібно здійснювати швидко.

Малюнок 5. Схема друкованої плати з фольгованого склотекстоліти.

Деякі можуть задатися питанням: чому не замінити кілька тринисторов з малою потужністю на один достатньої потужності? Таку заміну теоретично зробити можна, якщо ви використовуєте прилад, який перевершує (або, принаймні, дорівнює) за показниками частоти тріністоров КУ221А. Але в числі легкодоступних (ТЧ або ТЛ) таких не буває. Крім того, є відомості, що один тринистор з великою потужністю є не таким надійним, як кілька підключених паралельним способом, тому що вони краще відводять тепло. Досить монтувати кілька тринисторов на одній тепловідводної платівці з мінімальною товщиною 3 мм.

Резистори R14-R18 (С5-16 В), зрівнюють струм, мають властивість сильно нагріватися в процесі зварювання, тому перед їх установкою потрібно прибрати з них чохол, зроблений з пластмаси, за допомогою випалу або нагрівання. Діоди VD8 і VD9 монтуються на теплоотводе поруч з тріністорамі, при цьому між діодом VD9 і теплоотводом встановлюється прокладка, виконана з слюди. Обов'язково потрібно використовувати теплопровідні гель.

Дросель L2 має вигляд спіралі без каркаса, що складається з 11 витків дроту, товщина не менше 4 мм2. У процесі зварювання дросель має властивість сильно нагріватися, тому, намотуючи спіраль, потрібно залишити проміжок між витками в межах 1-1,5 мм. Дросель потрібно розташувати таким чином, щоб він потрапляв в потік повітря, створюваний вентилятором.

Монтаж обмоток на магнітопроводі

Трансформаторний муздрамтеатр Т1 формується із зібраних разом трьох магнитопроводов ПК 3 × 1,6, виконаних з фериту 3000НМС-1 (на них виконувалися рядкові трансформатори для старих телевізорів). Перший і другий шар обмотки діляться на 2 групи (рис. 2). Перший шар обмотки містить в собі 2 × 4 витків, другий - з 2 × 2 витків.

Креслення тепловідведення в зборі з платою.

Групи намотуються на заздалегідь підготовлену оправлення з дерева. Від випадкового розкручування витків охороняє пара бандажів, виконаних з мідної лудженої дроту товщиною 0,8-1 мм. По ширині бандаж повинен бути 1-1,1 см. Під кожним бандажем повинна бути Електрокартон підкладка. Бандажі після установки пропаіваются. Необхідно враховувати, що в самому агресивному тепловому режимі буде працювати обмотка I. Тому в процесі її накручування і збірки між витками необхідно залишати повітряні проміжки, встановлюючи між витками невеликі стеклотекстолітние вставки, на які попередньо нанесений теплостійкий клейовий розчин. Запам'ятайте, чим більше повітряних проміжків буде в обмотці, тим краще буде проходити відведення тепла з трансформатора.

Монтаж обмоток на магнітопроводі проходить в чіткій послідовності, щоб забезпечити коректне функціонування випрямляча VD11-VD32. Якщо на трансформатор дивитися зверху, то намотування обмотки I повинна йти проти годинникової стрілки. Верхній висновок підключається до дроселя L2.

До основи зварювального апарату трансформатор кріпиться за допомогою трьох дужок, зроблених з мідної або латунної дроту 3 мм завтовшки. Аналогічними дужками необхідно зафіксувати всі деталі муздрамтеатру. Перед тим як монтувати трансформатор, необхідно встановити Електрокартон прокладки 0,2-0,3 мм завтовшки в кожен з трьох груп муздрамтеатру.

Конструкція зварювального випрямляча

Зварювальний випрямляч виконаний як окремий блок, який має форму етажерки (рис. 3). Він сконструйований таким чином, що кожна з діодних пар VD11-VD34 поміщається між парою тепловідвідних пластин 4,4 × 4,2 см і товщиною 0,1 см, зроблених з алюмінію. Конструкція блоку стягується двома парами різьбових шпильок зі сталі 0,3 см в перетині між парою фланців 0,2 см завтовшки, до яких кріпляться за допомогою гвинтів 2 плати, які утворюють висновки випрямляча.

У цій конструкції все діоди мають однакову орієнтацію (див. Рис. 4) і впаюються висновками в зазори плати, яка грає роль загального плюсового виведення випрямляча і агрегату в загальному. Анодні діодні висновки впаюються в зазори другої плати, на якій формується два комплекти висновків, які приєднуються до трансформаторної обмотці II, як показано на схемі.

Конденсатори С2-С4, С6-С18, все резистори (за винятком R1-R6), тріністори VS2-VS7, транзистор VT1, діоди VD8-VD10, стабілітрони VD5-VD7 встановлюються на друкованій платі, при цьому діоди VD8, VD9 і тріністори монтуються на теплоотводе, який прівінчівается до плати. Матеріалом для плати служить фольгований склотекстоліт 1,5 мм завтовшки. Схема плати представлена ​​на рис. 5. Масштаб малюнка становить 1: 2, але розмітити плату не складає труднощів навіть без фотоувелічітельних засобів.

Не потрібно абсолютної точності розмітки і різання отворів на платі, але враховуйте, що отвори плати повинні співпасти з отворами в тепловідводної платівці.