1. Немного теории и основные
требования к сварочному инвертору.
Всвязи с тем, что данное пособие
не является технологической картой, то я не привожу ни разводку печатных
плат, ни конструкцию радиаторов, ни порядок размещения деталей в
корпусе, ни конструкцию самого корпуса! Всё это не имеет значения и никак
не влияет на работу аппарата! Важно только, что на транзисторах (на всех
вместе, а не на одном) моста выделяется около 50 ватт, и на силовых диодах
тоже около 100 ватт, итого около 150 ватт! Как Вы распорядитесь этим
теплом меня мало волнует, хоть в стакан с дистилированной водой их
опустите (шутка :-)) ), главное не разогревайте их выше 120 градусов С. Ну
вот с конструкцией разобрались, теперь немного теории и можно приступать к
настройке.
Что такое сварочный аппарат - это
мощный блок питания способный работать в режиме образования и
продолжительного горения дугового разряда на выходе! Это достаточно
тяжёлый режим и не всякий блок питания может в нём работать! При касании
концом электрода свариваемого металла происходит короткое замыкание
сварочной цепи, это самый критический режим работы блока питания(БП), так
как для разогрева, расплавления и испарения холодного электрода требуется
энергии гораздо больше, чем для простого горения дуги, т.е. БП, должен
иметь запас по мощности достаточный для стабильного поджига дуги, при
использовании электрода максимально допустимого для данного аппарата
диаметра! В нашем случае это 4мм. Электрод типа АНО-21 диаметром 3мм
стабильно горит при токах 110-130 ампер, но если для БП это максимальный
ток, то дугу зажечь будет весьма проблематично! Для стабильного и легкого
зажигания дуги необходимо ещё 50-60 ампер, это в нашем случае 180-190
ампер! И хотя режим поджига кратковременный, его должен выдерживать
БП. Идём дальше, дуга загорелась, но по законам физики вольт-амперная
характеристика (ВАХ) электрической дуги в воздухе, при атмосферном
давлении, при сварке покрытым электродом имеет падающий вид, т.е. Чем
больше ток в дуге, тем меньше на ней напряжение, и только при токах больше
80А напряжение дуги стабилизируется, и остается постоянным при увеличении
тока! Исходя из этого можно сообразить, что для лёгкого поджига и
устойчивого горения дуги ВАХ БП должна дважды пересекаться с ВАХ дуги! В
противном случае дуга будет не устойчивой со всеми вытекающими
последствиями, как то непровар, пористый шёв, прожёги! Теперь можно кратко
сформулировать требования к БП;
а) учитывая КПД (около 80-85%) мощность БП должна
быть не менее 5 кВт;
б) должен иметь плавную регулировку выходного
тока;
в) на малых токах легко зажигать дугу, иметь
систему горячего поджига;
г) иметь защиту от перегрузки при залипании
электрода;
д) выходное напряжение на хх не ниже
45В;
е) полная гальваническая развязка от сети
220В;
ж) падающая вольт-амперная
характеристика.
Вот собственно и всё! Всем этим
требованиям отвечает разработанный мной аппарат, технические
характеристики и электрическая схема которого приведены
ниже.
