Переделка сварочного инвертора в индукционный нагреватель: Индукционный нагреватель своими руками из сварочного инвертора

Содержание

как переделать, устройство, схема, подробно, видео

Можно ли из инвертора сделать плазморез

Чтобы сделать плазморез из сварочного инвертора, в любом случае понадобится докупить некоторые комплектующие. Но аппарат сможет взять на себя роль источника питания. Он будет преобразовывать переменный ток в постоянный и поддержит работоспособность плазмореза.

Во многих случаях идеальным вариантом для конструирования резака считают сварочный трансформатор. Но у него есть свои минусы — агрегат слишком большой, потребляет много энергии и требует подключения к сети 380 В. Сварочный инвертор, в отличие от него, работает от бытовой розетки, экономно расходует электричество и показывает неплохой КПД.

Использовать плазморез из инвертора для сварки можно в гараже без переоборудования электросети Важно! Единственным недостатком инвертора при переделке в плазменный резак считается ограниченная функциональность. С очень толстыми и плотными заготовками агрегат не справится.

Особенности резки металла на плазморезах с программным управлением

Чтобы получить должный результат после обрабатывания изделий из металла, необходимо учесть следующие аспекты:

какую характеристику имеет станок для резки с ЧПУ;
что входит в состав материала, который используется для проведения процедуры;
размеры и характеристика изделий, подвергнутых обработке.

При плазморезе выполняются работы по раскройке листа с маленькой толщиной, не больше, чем 1 см. С таким материалом отлично справляется плазменная дуга. Чтобы раскраивать более толстую поверхность, необходимо установить дополнительную стабилизацию дуги.

Чертеж плазмотрона для резки металла.

Лист, имеющий толщину более 10 см, раскраивается при помощи серьезного плазменного оборудования, которое оказывает прямое и сильное воздействие на дугу.

Кроме этого, также важен и вид источника, откуда возникает плазма. Это происходит за счет сжатого потока воздуха с высокотемпературной электродугой. Оборудование для обработки тонколистового стального материала с толщиной не больше, чем 0,6 сантиметров, работает при небольшом количестве тока.

Чтобы обработать такой же лист с толщиной 1,2 см и выше, применяется источник, источающий высокий ток.

Без необходимой мощности, оборудование не выполнит качественно работу, и результат получится плохим. Достаточно важно уметь управлять ЧПУ – числовой программной системой, чтобы всегда достигать хороших результатов.

Без необходимых умений на поверхности материала будут отложены шлаки, появятся сколы и иные деформирования. Чтобы обойти это стороной, специалисты советуют выбирать источник с мощностью, превышающей в несколько раз нужного показателя.

К особо внимательному выбору стоит подойти в сфере композиций и составов заготовки для обрабатывания. Зачастую, чтобы обработать алюминиевую поверхность, применяют смесь, где есть небольшое количество аргона, азота и водорода.

Для обработки меди в составе должны быть только водородосодержащие компоненты. Латунь эффективнее разрезается композицией, где есть азот и водород.

Стоит отметить, что современные станки для данной процедурой, которые изготовляются популярными производителями, гораздо дольше служат. Срок службы можно продлить при помощи обеспечения оборудования постоянного техосмотра. При правильной эксплуатации устройства можно пользоваться им много десятилетий.

Как устроен плазморез

Любой плазменный резак состоит из нескольких частей:

плазмотрона, отвечающего непосредственно за создание потока ионизированного газа;
сварочного трансформатора, выполняющего функции источника питания;
компрессора для нагнетания воздуха, проходящего через плазмотрон;
осциллятора, подающего напряжение для формирования раскаленного потока при включении в работу.

Также в комплект устройства обязательно входят кабели, соединяющие сварочный аппарат и горелку, и шланги для подачи воздуха или другого газа из компрессора.

Принцип работы плазмореза состоит в том, что при включении агрегата трансформатор подает напряжение на электрод и сопло. Осциллятор формирует электрическую дугу, а под действием последней разогревается до 8000 °С подаваемый в резак газ. Раскаленный поток с высокой скоростью выходит из сопла и касается разрезаемой детали, а ток идет через трансформатор, после чего специальное реле отключает осциллятор и вспомогательную дугу.

Преимущества использования

Как и любой предмет или техника, станок плазменной резки металла имеет свои положительные стороны в работе и структуре.

Вот основные из них:

повышенная скорость обрабатывания металлических листов со средней и небольшой толщиной;
на станках обрабатывается любой тип конструкции из металла;
нагревается достаточно маленький участок металлической поверхности, благодаря чему обрабатывается заготовка, без использования тепловой деформации;
у станка для плазменной резки металла с ЧПУ в результате получается фигурная либо гравированная резка, с помощью этой технологии выполняются самые трудные схемы;
портальные машины плазменной резки абсолютно безопасны, поскольку в них не требуется встраивать дополнительный баллон с сжатым газом;
обладает высокой скоростью и качественным срезом.

Схемы самодельного плазмореза из сварочного инвертора

Перед сборкой самодельного агрегата необходимо ознакомиться с чертежами. Прежде всего, нужно изучить принципиальную схему устройства плазмореза, которая показывает, как соединены между собой детали.

Принципиальная схема дает представление о сути установки

Также понадобится изучить схему управления плазморезом, сделанным из сварочного инвертора своими руками, подробно и внимательно. Она показывает расположение важнейших регуляторов и кнопок на резаке и блоке управления, а также отображает вольтметр, амперметр, датчики воздуха и давления.

При использовании плазмореза важно контролировать температуру и электрические показатели установки

В последнюю очередь нужно изучить схему подключения элементов установки. На ней указано, как именно требуется соединить части агрегата шлангами и кабелями.

Схема подключения отмечает длину и сечение проводов

Внимание! Поскольку плазморез является сложным электрическим агрегатом, при сборке устройства из инвертора нужно внимательно рассмотреть все доступные чертежи.

Зачем нужны шилды

Обладатели самодельных устройств наслышаны о платах расширения – Arduino cnc shield, применение которых расширяет функционал фрезерного оборудования.

Обычно шилду изготавливают под форм-фактор платы. Используют и несколько шилдов одновременно, устанавливая их на микроконтроллер (один на другой). Спектр их применения:

при помощи официального устройства Arduino – Ethernet cnc shield можно добиться независимости проекта от ПК, да и для хостинга веб-сервера его используют,
4 Relay Shield – возможность для того, чтобы подключать 4-х периферийные устройства,

ВАЖНО: надо соблюдать осторожность с контактами этого устройства, чтобы не повредить Arduino.

Рrotoshield – весьма полезный шилд в момент, когда собирается схема,
LCD Shield позволяет информацию с Arduino выводить напрямую на периферийный экран,
еnergy Shield – расширенные возможности для питания на Arduino. Реальна подзарядка мобильников и гаджетов,
мotor shield обеспечивает управление большим числом моторов и их защиту,
SD Card Shield служит для обработки и хранения больших массивов информации,

Wi-fi Shield, подключенный к серийному порту, обеспечит дистанционное управление приводами роботизированных проектов,
GPRS Shield оснащается антеннами для использования сети GSM/GPRS,
E-Ink shield – путь для использования технологии электронных чернил, дисплею нужен для питания минимум энергии,
мusic Shield способен воспроизводить музыку через Arduino в отличном качестве.

Реально создать лазерный 3D принтер, ЧПУ станок, употребляя бюджетные платы Arduino. С платой расширения CNC Shield можно работать на станках с числовым программным управлением, в гравировальной или фрезерной машине. А шилд для управления тремя ШД (трехосевой станок) имеет три разъема, чтобы не было проблем с каждым драйвером при подключении.

К прочтению: Характеристика станка JET JDP-8L

Как переделать сварочный инвертор в плазморез своими руками

Переделка сварочного инвертора в плазморез заключается в подготовке нескольких принципиально важных частей аппарата. Их собирают и приобретают по отдельности, после чего соединяют в конечное устройство согласно существующей схеме. Сам инвертор, в отличие от сварочного трансформатора, в усовершенствовании не нуждается, при подключении осциллятора он сможет работать в неизменном виде.

Как сделать плазмотрон

Плазмотрон является одной из важнейших деталей агрегата. Проще всего купить готовый резак, обладающий всеми необходимыми характеристиками. Но также его можно сделать самостоятельно из горелки для аргонодуговой сварки. В этом устройстве присутствует большинство нужных компонентов, в том числе:

клеммы и кабель для подключения тока;
рукав и направляющие для подачи газа на сопло;
вольфрамовый электрод 4 мм с возможностью регулировки положения.

В резаке при включении под воздействием воздуха и электротока формируется струя ионизированного газ
При сборке плазмореза из инвертора резак требуется только немного доработать. Для этого нужно:

удалить тонкое латунное сопло и поставить прокладку из фторопласта для изоляции;
поверх нее установить латунный фиксатор для сопла из меди;
припаять или закрепить на корпусе хомутом кабель для вспомогательной электродуги.

Также на рукоять устанавливают выключатель, отвечающий за перевод самодельного плазмотрона в режим реза.

Как сделать осциллятор

Осциллятор в плазморезе из инвертора необходим для розжига дуги и поддержания ее в стабильном состоянии. Собрать компонент можно самостоятельно, к примеру, из трансформатора микроволновки. Сначала на нем заменяют первичную и вторичную обмотку и комплектуют сердечник кабелем нужного сечения, а затем размещают на плате разрядник для проведения искры и колебательный контур с высокочастотным конденсатором.

Подключение осциллятора в одной цепи с инвертором должно быть параллельным

Сделать деталь можно даже из старой катушки зажигания автомобиля. Но требуется учитывать, что сборка осциллятора может потребовать больших познаний в радиотехнике, чем создание самого плазмореза из инвертора. Поэтому проще всего купить готовый блок.

Как подобрать компрессор

Для формирования потока плазмы необходим не только ток, но и направленный поток сжатого воздуха. За него отвечает компрессор, этот элемент подбирают в соответствии с толщиной металла для реза. В частности, производительность 190 л в минуту позволит обрабатывать заготовки до 30 мм, 170 л в минуту — до 20 мм и так далее.

Компрессор лучше всего использовать заводской, но при желании можно взять деталь от холодильника

Важно обратить внимание также на параметры ресивера. Требуется объем больше 50 л, иначе работа плазмореза из инвертора будет неустойчивой.

Важно! Рабочее давление компрессора должно составлять не менее 4,5 Бар.

Как выбрать или сделать кабель массы и кабель-шланг

Кабель массы отвечает за замыкание электродуги сварочного инвертора, выступающего в роли плазмореза, на детали. Его необходимо приобрести в специализированном магазине.

Кабель массы для инверторного плазмореза должен оканчиваться зажимом для металла

Важный элемент самодельного плазмореза — это шланг, объединяющий в себе несколько проводов и трубок. В его конструкцию входят:

электропроводка для соединения устройства с выключателем;
шланг компрессора с диаметром 10 мм;
два электрических кабеля — для массы и для электрода;
провод для вспомогательной дуги с сечением от 1,5 мм.

Особенное внимание нужно уделить параметрам электрокабеля. Сечение элемента подбирают в соответствии с производительностью инвертора и сделанного на его основе плазмореза. При токе 50 А и тонких металлических заготовках будет достаточно сечения 6 мм, если изоляция на кабеле не ПВХ, а жаростойкая, показатель можно взять еще меньше.

Широкий шланг позволяет компактно закрыть всю кабельную систему инверторного плазмореза

Кабель-шланг можно купить готовый, а можно сделать своими руками из шланга для подводки воды. Внутрь него помещают проводку, гибкую кислородную трубку и электрокабель.

Финальная сборка

После того, как все части плазмореза будут подготовлены, их останется только соединить. Делают это так:

воздушный шланг закрепляют на ресивере компрессора;
кабели для электродуги, резака и массы подключают к соответствующим клеммам на инверторе сварки;
соединяют электропроводкой выключатель на блоке управления и плазмотрон.

Перед первым включением аппарата рекомендуется проверить по схеме правильность подключения и убедиться в надежности креплений.

Проверка работоспособности

Полностью собранный плазморез из инвертора необходимо испытать, прежде чем пробовать выполнить с его помощью конкретные работы. Для этого:

на инвертор сварки подают питание на десять минут;
по истечении срока выключают и проверяют, нагрелся ли аппарат;
при положительном результате включают компрессор;
при заполненном ресивере открывают клапан подачи воздуха и посылают поток через плазмотрон;
нажимают на кнопку выключателя на ручке резака и возбуждают вспомогательную электродугу;
при подаче плазмы через сопло выполняют тестовый рез металлической заготовки.

В первый раз деталь для разрезания нужно брать тонкую и с минимальной плотностью. Но в целом видео о плазморезе своими руками из инвертора показывает, что правильно сконструированный аппарат сможет справляться с заготовками до 10 мм.

В первый раз нельзя использовать плазморез долго, после запуска его выключают и проверяют степень нагрева

Что такое Arduino

Arduino — это бренд аппаратных и программных средств для построения и прототипирования простых систем, моделей и экспериментов в области электроники, автоматики, автоматизации процессов и робототехники.

Программная часть состоит из бесплатной программной оболочки (IDE) для написания программ, их компиляции и программирования аппаратуры.

Аппаратная часть представляет собой набор смонтированных печатных плат, продающихся как официальным производителем, так и сторонними производителями. Полностью открытая архитектура системы позволяет свободно копировать или дополнять линейку продукции Arduino.

Чаще всего термин «Ардуино» используют для обозначения контроллера с собственным процессором и памятью. Arduino пользуются большой популярностью среди начинающих инженеров и опытных энтузиастов, из-за низкой цены и простоты настройки.

Открытая архитектура плат Arduino позволяет проектировать микроконтроллеры людям с минимальным знанием электротехники. Существенным достоинством можно назвать и доступные в Интернете схемы и коды, созданные для различных типов станков.

К числу самых популярных у инженеров контроллеров Arduino принадлежат UNI, R3, Mega 2560 и Nano.

Для любителей выжигать на различных материалах

В сети можно увидеть многочисленные самодельные модели выжигателей, которые способны создавать рисунок на фанере, пластике, металле и даже на стекле. Причем достигается фотографическая схожесть и некоторая объемность изображения. Поверхность очищают, обезжиривают, грунтуют белым акрилом марки Kudo и, применяя лазерный ЧПУ выжигатель, его ещё называют пиропринтер, создают уникальные изображения. Иногда процесс длится 6 и больше часов.

Скорость работы выжигателя – стабильная 10 м/мин, и у программистов есть идеи, как ее поднять, не вмешиваясь в работу блока управления. Управлять выжигателем можно и с ноутбука (ОС Windows XP и 7), отказавшись от LPT кабеля. Это превратит выжигание в увлекательное занятие для детей и подростков с применением возможностей лазерных фрезеров.

Подбор электроники

Источник: viltech.ru

После приобретения Arduino, на неё необходимо установить программное обеспечение, написанное на языке C++. Именно на этом этапе проявляется важное достоинство платформы — доступность готовых решений в Интернете. Существуют готовые библиотеки, а функции, классы и операторы многократно описаны, поэтому учиться программировать для Arduino можно сразу на практике.

источник питания — Сделать индукционный нагреватель из сварочного аппарата TIG

Я имею в виду. ..

Это возможно, в том же смысле, что можно включить ВОМ трактора в комбайн или электрический генератор. Вы просто отцепляете один и подключаете другой, насколько это может быть сложно?

Но это не будет так просто, если не будет спроектировано таким образом, как трактор. Чтобы достичь этого с нуля, не нужно просто собирать детали и молиться, чтобы они работали. Не на этих уровнях мощности (несколько кВт для сварщика, возможно, десятки кВт для нагревателя).

Общими аспектами обоих являются входной фильтр переменного тока, выпрямитель, коррекция коэффициента мощности (если применимо), инвертор* и некоторые аспекты контроллера (для простоты предположим, что это ШИМ-ГУН типа TL494).

*Скорее всего применимо, но не обязательно. Двухполупериодный преобразователь прямого действия будет использовать инвертор мостового типа, а полуволновой — нет, наряду с некоторыми другими типами. Индукция общего назначения редко использует что-либо, кроме моста.

После этого сварочному аппарату требуется выход постоянного тока, а значит, понижающий трансформатор, выпрямитель, фильтр, цепь обратной связи (для ШИМ-управления), а также опционально импульсный контроллер, переключатель полярности и т. д. (для реализации импульсного и переменного тока режимы).

Принимая во внимание, что для индукционного нагревателя требуется выход переменного тока, поэтому согласующий трансформатор, дополнительный согласующий индуктор, резонансный конденсатор, цепь обратной связи (для управления частотой, дополнительно также PWM) и, опционально, таймер или контроллер профиля нагрева, термостат, и т. д.

Оба, вероятно, будут использовать водяное охлаждение, но индукционный нагреватель нуждается в нем больше из-за более высоких токов.

Можно спроектировать систему с модульной выходной сетью с подключенным управлением, чтобы можно было использовать один и тот же входной каскад для индукции или сварки, в зависимости от обстоятельств.

Возможно, с правильной выходной сетью их можно было бы соединить в цепочку, а не поменять местами: индукционный нагреватель мог бы работать в особом низкодобротном режиме, питая индуктор в выпрямителе, а поверх него складывались бы все элементы управления сварочным аппаратом. Точной иерархии нет ни здесь, ни там; есть некоторое аппаратное обеспечение вывода и множество технологий управления, которые используются только в одном режиме.

Это , а не ваш обычный любительский проект — лично я потратил много лет на разработку одного (с нуля) и несколько лет на проектирование другого (профессионально). (На самом деле я один из первых людей в Интернете, кто сделал это; хотя это было уже давно, так что это ни здесь, ни там.) И это было с уже обширным опытом (до формального школьного ) в электронике.

Это напряжения и уровни мощности, которые могут привести к реальным травмам и смерти. Можно следовать безопасным методам, как мы это делаем в промышленности, но требуется опыт, чтобы понять, на что следует обращать внимание при оценке безопасности ситуации.

Это будет сложный проект. Это, конечно, не является непреодолимым, как могу подтвердить я и несколько других (которых я знаю/знал). Но это глубокое погружение в самое сердце силовой электроники и теории управления, с большой ценой отказа, если вы сделаете малейшую ошибку (например, по крайней мере, взорвете несколько IGBT или хуже). Лучший совет, который я могу вам дать, это осознать, что все эти вопросы можно изучать на любом уровне власти. Узнайте, как управлять системой, безопасно (неразрушая) справляться с неисправностями и проектировать схемы переключения питания; затем постепенно увеличивайте напряжение и ток соответственно и внимательно следите за любым новым поведением (пиковые напряжения или токи, синфазные помехи и т. д.).

Удачи, и в любом случае наслаждайтесь работой по металлу — не волнуйтесь, там есть много других инструментов, которые вам нужно будет сделать, хе-хе.

Преобразователь и инвертор — разница и сравнение

Преобразователи и инверторы — это электрические устройства, преобразующие ток. Преобразователи преобразуют напряжение электрического устройства, обычно переменный ток (AC), в постоянный ток (DC). С другой стороны, инверторы преобразуют постоянный ток (DC) в переменный ток (AC).

См. также AC против DC.

Сравнительная таблица

Сравнительная таблица преобразователя и инвертора
	Преобразователь	Преобразователь
Что это такое	Электрические устройства, преобразующие напряжение переменного тока (AC) в постоянный ток (DC).	Электрические устройства, преобразующие напряжение постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).
Типы	Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) Цифро-цифровой преобразователь (ЦЦП)	Инвертор прямоугольной формы Квазиволновой или модифицированный инвертор прямоугольной формы Инвертор истинной/чистой синусоидальной волны
Применение	Преобразование переменного тока в постоянный; обнаруживать амплитудно-модулированные радиосигналы; подавать поляризованное напряжение для сварки.	Преобразование электроэнергии постоянного тока от солнечных панелей, батарей или топливных элементов в переменный ток; микроинверторы для преобразования постоянного тока от солнечных батарей в переменный ток для электросети; ИБП использует инвертор для подачи питания переменного тока, когда основное питание недоступно; индукционный нагрев.
Недостатки	Низкая перегрузочная способность по току; Лучшее качество Автоматические регуляторы дороже, чем механические регуляторы.	Не идеально подходит для индуктивных нагрузок переменного тока и двигателей; чувствительные электронные устройства могут быть повреждены из-за плохого сигнала из-за низкого заряда батарей.

Типы

Основное различие между различными типами преобразователей или инверторов заключается в том, что они различаются по своей природе и устройствам, которые они поддерживают.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — это устройство, которое преобразует входное аналоговое напряжение в цифровое число, пропорциональное величине напряжения или тока. Некоторые неэлектронные или частично электронные устройства, такие как поворотные энкодеры, можно рассматривать как АЦП.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) — это устройство, преобразующее цифровой код в аналоговый сигнал. ЦАП можно найти в проигрывателях компакт-дисков, цифровых музыкальных проигрывателях и звуковых картах ПК.

Цифро-цифровой преобразователь (DDC) — это устройство, которое преобразует один тип цифровых данных в другой тип цифровых данных.

Существует три типа инверторов:

Инвертор прямоугольной формы: Это тип инвертора, который создает на выходе прямоугольную волну. Он состоит из источника постоянного тока, четырех ключей и нагрузки. Переключатели могут выдерживать большой ток. Это самый дешевый инвертор, но он производит энергию низкого качества.
Квазиволновые или модифицированные прямоугольные инверторы: Как следует из названия, форма волны квадратная, а не синусоидальная, как требуется для получения чистой синусоидальной волны переменного тока. Модифицированная прямоугольная волна имеет ступеньку или мертвое пространство между прямоугольными волнами. Это уменьшает искажения или гармоники, вызывающие проблемы с электрическими устройствами. Это работает для всех чистых нагрузок, таких как лампы или обогреватели. Это стоит меньше и более эффективно, чем прямоугольная волна.
Инверторы True/Pure Sinewave: Это самая дорогая форма инверторов. Большинство продуктов переменного тока работают на модифицированных синусоидальных инверторах, поскольку они сравнительно дешевле.

Применение

Преобразователи используются для преобразования мощности переменного тока в мощность постоянного тока. Практически все электронные устройства требуют преобразователей. Они также используются для обнаружения амплитудно-модулированных радиосигналов. Они также используются для подачи поляризованного напряжения для сварки. Преобразователи могут использоваться для преобразования постоянного тока в постоянный. Здесь инвертор преобразует постоянный ток в переменный, затем трансформатор используется для преобразования его обратно в постоянный.

Инверторы используются для преобразования электроэнергии постоянного тока из таких источников, как солнечные батареи, батареи или топливные элементы, в электроэнергию переменного тока. Микроинверторы используются для преобразования энергии постоянного тока от солнечных батарей в переменный ток для электрической сети. ИБП или служба бесперебойного питания использует инвертор для подачи переменного тока, когда основное питание недоступно. Он также используется для индукционного нагрева.

Недостатки

Недостатки преобразователей:

Плохая перегрузочная способность по току.
Автоматические регуляторы хорошего качества стоят дороже механических регуляторов.

Недостатки инверторов:

Не идеально подходит для индуктивных нагрузок переменного тока и двигателей.
Чувствительные электронные устройства могут быть повреждены из-за плохого сигнала из-за низкого заряда батарей.

Должен быть хороший источник питания для подзарядки.

Каталожные номера

Википедия: инвертор (электрический)
Википедия: Аналого-цифровой преобразователь
Википедия: Цифро-аналоговый преобразователь
Различия между инвертором и преобразователем — Руководство по основным инверторам и преобразователям
Аккумуляторы и инверторы — Driventogroom.
No related posts.