Делаем сварочный инвертор Толяна AVT200. , Обсуждение

Да , схема АВТ на процике 676,и там драйвера другие на bc327 and bc640 и как писал Анатолий драйвера без отрицаловки а вот амплитуда, не маловата ли?Материал брал из архива NEXT. ПРосто все вроде уже проверил, осталось в кучу собрать да испытать...а тут какие-то сомнения грызут.,если все пройдет нормально допаяю плату "огурцовый" можно попробовать с ней ,благо платку для проверок сделал на разъеме ,а после надо будет припоять прямо к ногам.

В варианте с АВТ на процике отрицательного смещения нет, размах около 18В и форма прямоугольники. Все верно.

Ну мужики ОООгромное вам спасибо за подсказки,все от того что лень лопатить,вот помню что осцилы были другие,и ведь вопросов не было,но это был еще первый АВТ и надо сказать схема железная,а здесь немного по другому и хотя никто про а л г о р и т м работы проца не написал,думаю все операции он делает правильно,а сужу я по выводам которые прочел из сообшений форума.Осталось состыкавать платы .прикрутить ключи и мощные диоды проверить,правда протяги нет и рукова тоже но это я думаю можно и позже сделать,правда еще непонятно какой питатель для двигателя делать ,Анатолий вроде схемы не довал.Сейчас была задача сделать основной блок прошить проци посмотреть как он будет работать один как ММА.А пока с вами обшался зашел на АЛИ там есть один лот с ключами 20 шт за 1416 руб. 20pcs-authentic-FGH40N60SFD-FGH40N60-40N60-IGBT-TO247- вот и думаю пойдут ли они на наши изделия если по 2 шт в плечо ставить?С уважением ко всем АЛЕКСАНДР.

По поводу питателя-возьмите из проекта oleg1ma http://www.electrik.org/forum/index.php?sh...st&p=398354

Так же у него же можно взять и схему управления клапаном и приводом, правда в другом месте нужно искать

Сообщение отредактировал KT117 - 15.3.2016, 20:19

Здравствуй Анатолий!
Подключил свою подачу проволоки под AVT-200 ММА твоего производства, варил кузовной метал, аппарат варит отлично в режиме ММА, но проволокой как МИГ/МАГ. Пробовал варить другими аппаратами ММА, они не варят проволокой под режим МИГ/МАГ. Сварщики задают вопрос: "Почему так происходит?". Сняли на видео процесс сварки, вот ссылка смотрите видео https://www.youtube.com/watch?v=QzwBV9C28QE

Ну раз задан вопрос, надо отвечать. Но сначала надо разобраться о чём мы говорим - что такое сварка полуавтоматом. Теория рассказывает нам, что есть три простых режима сварки в защитном газе - с мелкокапельным переносом и частыми короткими замыканиями, с крупнокапельным переносом и редкими замыканиями - это так называемый переходной режим сварки и струйный режим. Последний в классическом исполнении рассматривать не будем - основной интерес местной публики - это работа с относительно небольшой мощностью и сварка тонколистового металла. Для данного сварочного процесса приемлемы именно режимы с мелкокапельным переносом и переходной с крупной каплей.
Только сначала несколько слов о формировании таких сварочных режимов, как и каким образом это происходит, информации о физических основах данных процессов очень мало в соответствующей литературе, только как называется, какие результаты и какие параметры источника тока, а вот как организуется этот режим описаний практически нет.
Попробую в нескольких словах описать физпроцессы, которые происходят при сварке в газе.
Для примера возьмём самый простой аппарат типа " Питон". В нём просто транс, пара тиристоров для включения тока, простейший регулятор и дроссель. Всё, больше ничего нет, а варит он очень хорошо, и может дать фору продвинутым аппаратам, также можно привести в пример и удачные конструктивы самодельного изготовления.
Но и тут же можно найти и представителей полуавтоматов и инверторного типа и трансформаторного с наворотами в виде банки конденсаторов и пр. которые выдают довольно премерзкое качество шва.
Так в чём отличие и как сделать аппарат, что бы он нормально варил в режиме полуавтомата?
Ответ простой - нужно знать как формируется процесс и как его реализовать именно в вашей разработке.
Начнём с режима с короткими замыканиями - при реальном напряжении 16 - 21 вольт без запаса в виде напряжения холостого хода, причём при более-менее жёсткой стабилизации, да ещё в углекислом газе реально дуга гореть не будет, но она как то горит и формирует саму каплю, которая потом ложится в сварочную ванну. Парадокс.
Но ничего странного в этом нет - рассморим пошагово процесс от начала и до конца.
Начальный этап - проволока касается изделия - короткое замыкание, начинает расти ток пропорционально напряжению питания и индуктивности дросселя.
При достижении критического тока электрод плавится, организуется так называемая перемычка и происходит разрыв электрода и начинает формироваться капля.
А вот тут самое интересное начинается - формирование капли происходит в основном за счёт накопленной энергии дросселя и оптимальный и качественный процесс будет тогда, когда источник тока имеет минимальное внутреннее сопротивление. Тогда размер капли будет стандартизирован именно энергетикой дросселя, и источник тока в самом дугообразовании играет вторичную роль.
В профессиональных аппаратах с большой мощностью выходной дроссель в этом режиме шунтируется для уменьшения добротности и поглощения лишней энергетики, бытовых аппаратах с небольшой мощностью
дроссель обычно рассчитыватся под оптимальный режим сварки для применённого источника тока.
То есть - процесс имеет такую структуру -
накопление энергии в дросселе
пережигание перемычки и организация дугового формирования капли
возможность запасённой энергетики поддерживать процесс уменьшения тока в дуге без обрыва тока
при уменьшении тока дросселя скорость подачи проволоки начинает превышать скорость плавления
электрода и электрод погружается в ванну с каплей металла.
Энергетика процесса такова, что элетрических сил для самотрыва капли не хватает и перенос металла
происходит с мелкими каплями и короткими замыканиями, откуда и название этого режима.
При этом процессе очень актуально иметь дроссель с оптимальной энергетикой и источник питания с минимальным внутренним сопротивлением.
Если разработчик учёл все эти параметры - то аппарат для этого режима будет прекрасно варить абсолютно без разницы по какой схемотехнике он сделан. Основной параметр - качество дросселя.

Следующий режим - крупная капля , редкие короткие замыкания.
Процесс подобен вышеописанному, но есть мелкие нюансы. Этот режим появляется на более высоких напряжениях, когда на процесс горения дуги уже в некоторой степени влияет и выходное напряжение, то есть при разрыве перемычки дуговое расплавление кончика проволоки происходит не только за счёт накопленной энергии дросселя, а уже и за счёт горения дуги инжектируемой из самого сточника питания.
Соответственно этот процесс обладает повышенной энергетикой и нестабильным каплеобразованием, возможен как и обычный каплеперенос с замыканием, так и отрыв капли без замыкания и обрыва дуги.
Этот режим также организуется с источниками с большим внутренним сопротивлением.
То есть - мораль качественно намотанный транс и оптимальный дроссель дадут хорошое качество шва при любом применении. А не совсем грамотно разработанный классический и даже инверторный источник не будут гарантировать сколь нибудь хорошего шва.
Единственно что можно сказать - у классических и инверторных источников есть свои подводные камни, но инверторные источники более гибки в руках разаработчика, если он , конечно понимает, что творит.

Уже поздно, окончание будет потом.

.

Несколько слов о трансформаторных источниках - в силу того, что напрочь отсутствует какая нибудь стабилизация напряжения, то такие аппараты критичны к питающей сети и высокое сопротивление этой сети и может приводить к ухудшению качества сварочного процесса посредством увеличения напряжения холостого хода и при малой нагрузке. То есть для компенсирования просадки сети сварщик просто поднимает напряжение выхода, но при напряжение падает на линии и проявляется эффект плавающего перехода от режима с мелкокапельным переносом до крупнокапельного и наоборот. Это приводит к сложностям при сварке тонкого металла и ухудшению качества шва. Сварщик грешит на сам аппарат, а это просто нестабильная линия питания.
Инверторные аппараты со стабилизацией напряжения гораздо лучше могут формировать нужное напряжение на выходе, и у них есть свои плюсы и минусы.
Для понимания того, какой нужен источник для сварочного процесса нужно просто посмотреть на параметры классических заводских аппаратов и определить какие оптимальны напряжения и токи.
Для оптимальной работы в бытовом применении максимальное напряжение питания нет смысла делать больше 26 - 28 вольт. А вот с токами придётся разобраться по тщательнее.
Нагрузочная характеристика заводских источников показывает, что в диапазоне рабочих напряжений до указанного предела ток короткого замыкания должен быть до уровня 300 - 350 ампер.
Но при этом при повышении напряжения на выходе вследствии перехода от режима короткого замыкания до возникновения дугового промежутка , ток нагрузки уменьшается до минимальных значений.
Тут тоже надо описать ещё некоторые режимы сварочных процессов при мелкокапельном переносе.
Вариант оптимальный - когда ток в дуговом промежутке не сбрасыватся до ноля, то есть энергетики закачанной в дроссель хватает и на формировании капли и на непрекращающийся подогрев сварочной ванны. Этот режим характеризуется балансом напряжения, индуктивности дросселя и скорости подачи.
Если баланс соблюдён - то сварочный шов имеет хорошие качественные показатели.
Вариант не оптимальный - уменьшение тока до нуля ещё касания капли в ванну, подогревающая дуга не работает, ванна охлаждается, и капли металла могут не оптимально ложится в ванну и качество шва ухудшается.
Подведём итоги - нормальный источник выдаёт в дугу, вернее в комплексную нагрузку для него, ток максимальный на короткозамкнутом участке, потом ток плавно уменьшается, но не прерывается, на участке формировании капли и потом процесс повторяется.
Оптимальный средний рабочий ток, и ток в процессе пережига перемычки, я считаю для проволоки 0,8 мм оптимальным в районе 40 - 80 ампер для дугового участка и как минимум 250 - 300 для короткозамкнутого участка. Такой большой ток К.З. нужен для быстрого пережигания проволоки на быстрых скоростях подачи, когда кончик проволоки слишком быстро проходит активную часть сварочной ванны и возможны частые, так назывемые " утыки" проволоки в свариваемое изделие.
Теперь про инверторы.
В подавляющем большинстве инверторный источников заводской сборки и не только, сам силовой блок строится с крутопадающей характеристикой.
Эта характеристика, на мой взгляд, не совсем оптимальна для использования в сварочных процессах в среде защитого газа, но всё же такие инверторы вполне работоспособны и некоторые экземпляры имеют вполне приличное качество шва. Есть даже возможность застабилизировать выходное напряжение независимо от просадок питающей сети, что есть большой плюс.
Для таких инверторов важно иметь рабочий ток, позволяющий с уверенной скоростью пережигать перемычку на максимальной скорости подачи и обязательно иметь дроссель с оптимальными параметрами для обеспечения нормального формирования капли. И всё - вполне приличный полуавтомат готов.
Единственное но - для режима ММА длинный дроссель не нужен и его не ставят в обычные аппараты, а кетайские аппараты очень часто совсем не ставят дроссель - достаточно индуктивности проводов.
Поэтому говорить о каком либо применении таких девайсов в полуавтоматах без переделки не стоит.
Качественного шва не получить.
Но ещё есть вариант получения источника тока для нужных нам сварочных процессов, но построенном на немножко другом принципе.
Выходной дроссель, как накопитель энергии можно заменить низкоиндуктивный, но с отслежкой и уменьшением выходного тока при увеличении выходного напряжения. То есть мы просто делаем электронное подобие выходного дросселя, выполняющее его функцию - сформировать каплю на кончике проволоки и при этом сделать это на оптимальном для этой проволоки токе.
Проще сказать надо сделать источник тока с нелинейной характеристикой - жёсткой, как у обычного трансформатора, причём применение такой характеристики для режима ММА тоже действует положительно - принужной характеристике можно стабилизировать именно не ток , мощность в дуге и даже с перерегулировкой, когда при понижении напряжения дуги ток увеличивается не пропорционально, а с увеличением мощности.
Если у нас есть такой источник, то при сварке проволокой на начальном этапе он просто своим большим током при низком напряжении быстро пережигает перемычку, а по мере увеличения напряжения при формировании дугового промежутка и расплавлении кончика проволоки, ток быстро уменьшается до безопасного для горения дуги. За счёт высокого напряжения холостого хода этот оптимальный ток не прекращается до окунания проволоки в ванну на любых скоростях движения проволоки.
Начальная накачка формируется на низкоиндуктивном дросселе за счёт большого начального тока, но очень быстро сбрасывается до заданного уровня. Который вполне можно ограничить на безопасном уровне в 40 - 80 ампер.
Получается вполне приличный сварочный аппарат, который довольно успешно будет работать и как ММА и как полуавтомат. Даже без какого либо регулирования выходного напряжения.
Что и было сделано мною несколько лет назад и выложено здесь на обсуждение
Также было выложена и схемка простейшего "огурцового" аппарата, который вполне прилично варит, единственное отличие - коэффициент трансформации для усиления тока К.З.
Всё, вот поэтому варит с вполне приличным качеством проволокой аппарат ММА без каких либо переделок, но с жёсткой характеристикой.
Ну а для дальнейшего расширения возможностей этой топологии был сделан вариант с комбинированной сборкой силовой части с крутопадающей харектеристикой и с жёсткой характеристикой и, также с пульс режимом, который имеет гораздо больше возможностей, чем просто обычный инвертор.
Одним таким аппаратом и пользуется уважаемый автор вышепоказанного ролика.
Но я описывать преимущества этой серии аппаратов не буду, я не сварщик, я ими особо не пользовался, сделал , проверил и отдал заказчикам, так, что если кто желает поподробней - то к форумчанину под ником
Прапор обращайтесь, один аппарат из серии у него в эксплуатации.
Ну вот и всё, многие тонкости и нюансы я не озвучивал, для этого надо писать уже нечто вроде большой статьи или книжки, с выкладками, а по вопросу, я считаю, ответил довольно подробно.

Анатолий, спасибо за лекбез.

Присоединяюсь! Спасибо!
От себя только могу подтвердить, что большой ток КЗ не обязательно вызывает повышенное разбрызгивание. Как-то баловался, варил от аккумуляторов (ток КЗ не мерил, но можно примерно прикинуть какой он у 90 амперного аккумулятора). Вопреки ожиданиям брызг было даже меньше, чем от иного бодика. И никакого примерзания!
(Там, правда, ещё повышалка была. Собственно та-же самая рекомендованная схема: низковольтный многоамперный источник + маломощный высоковольтный для горения дуги. Практика подтверждает идею комбинированного источника, хоть и в совершенно в другом исполнении. Оно, конечно, может и стандартный косой мост варить полуавтоматом, но получается очень не рациональное использование силовых ключей в режиме КЗ)

Сообщение отредактировал Дымодел - 18.3.2016, 7:55

Ну это со зла... Чего это напрочь отсутствует какая-нибудь стабилизация?
Мы сейчас используем в работе источник 28,5 В трансформаторный. Кратковременный (10 с) ток до 1100 А. Просадка выхода до 21 В в течение 5 периодов входного напряжения. Питание 3-х фазное (ток на выходе могучий). Но ничего не мешает сделать аналогичный однофазный и использовать его в качестве источника могучести для ПА.
А вообще, Анатолий, я бы на Вашем месте за докторскую диссертацию сел.

У вас не стабилизация, а просто хороший, правильно рассчитанный трансформатор с низким внутренним сопротивлением и хорошая сеть. Я имел ввиду системы которым пофик входные изменения напряжения - просто обычный стабилизатор напряжение - изменения входа на плюс минус 50 процентов, на выходе плюс минус 0,2 процента, или сколько сделаете, образно говоря.
Кстати, первый полуавтомат был сделан на косом обратноходе со стабилизацией на банках кондёров. Вернее - прототип , следующий просто косой показал большую эффективность при более явной простоте.

по поводу инверторов ММА в режиме работы с подающим механизмом. некоторые инверторы работают абсолютно без какой либо переделки. регулятор тока на максимум, могучий дроссель в цепь и все работает. даже на некоторых инверторах не нужно ставить мощное сопротивление на клеммы, для обмана напряжения ХХ. лучше всего работают инверторы ММА собранные по мостовой схеме с напряжением ХХ 50-60 вольт. а вот косые с большим напряжением на выходе варят плохо.

по качеству шва, лучшего чем у совдеповского трех фазника я не видел. один знакомый человек в начале 90-х привез такой аппарат из москвы поездом. специально ездил покупать на какой-то оборонный завод. у нас купить такой тогда было не реально. простой 3-х фазный транс, 6 диодов, большой дроссель с кучей выводов и большим диодом в-200, плата с кучей диодов на гайках, регулировка по первичке, проблемная схема управления скоростью подачи (сгорала часто) вроде с частотной регулировкой с обратной связью по сварочному току. подающий механизм выносной в чемоданчике, и режим ММА.

на тонких металлах, и кузовной ремонт и небольшие конструкции из листа 1 мм, варил просто супер. шовчики шириной по 4 мм, чешуи нет, зачищять не надо, провар идеальный. брызг возле шва никаких. смотришь через маску, электродная проволока практически касается ванны и плавится без брызг и трескотни. водишь как карандашиком и укладываешь шов.

сейчас пробую полуавтоматы, шов широкий до 8 а то и 10 мм, половина проволоки в виде брызг возле шва, перемычка перегорает большим куском примерно 5-6 мм, отсюда брызги и чешуя. вобщем не то.

хотя смотрю на импортные металлические детали со сваркой. есть поварены идеально, а есть кабы как.......

Чего-то задумался о практическом изготовлении двухблочного источника для полуавтомата. Типа спокойная жизнь надоела .
Анатолий, если не секрет: - какой должен быть коэффициент трансформации низковольтного и высоковольтного косого моста для сети 220 вольт.? По моим прикидкам низковольтный 10:1, высоковольтный 3:1. Или не так?

Абсолютно правильное замечание, в трёхфазных системах и жёсткость общей питающей цепи лучше и накачка на повышенной частоте, и нет провалов до нуля, как в однофазных аппаратах. Так как сейчас в основном сижу на ремонтах то чётко вижу - старые трёхфазники чинят до последнего, даже новые КЕМППИ инверторные по отзывам гораздо хужее старых трансформаторных по качеству работы.
Что бы добится такого же результата инверторостроителю надо всё таки много потрудится и учитывать все нюансы при построении таких девайсов.
Отсюда и всякие новинки ввиде STT и прочих пульсрежимов. А старый трёхфазник прост и надёжен.


Тот двухблочный аппарат, о каком шла речь выше, сделан на стандартных косых, вернее на немного разных по управлению, но одинаковых по силе. И сделан он не как полуавтомат, это просто есть такая возможность включать его в этом режиме да ещё и с пульсом для сварки вполне приличных железяк, а основная функция - продвинутый ММА с функцией своей пульснакачки. Шов и сама работа в таком режиме очень, на мой взгляд интересная, да и возможность использовать электроды требующие холостое напряжение до 90 вольт.
Там ещё и интересная работа в ТИГе , когда можно подмешивать с пульсом жёсткий источник и регулировать ток простым увеличением или уменьшением длины дуги. Ну и такой же режим для ММА - соответственно балансу токов от разных источников можно получать очень интересную ВАХ.
Для именно полуавтоматов - желательно иметь три источника - на пережиг низковольтный, для пульса и для классики по напряжению средний источник с регулировкой и по напряжению и по пульсу, и крутопадающий поддерживающий источник с током не больше чем 70 - 80 ампер. Таких сделал только 2 штуки, дальше уже не успел - бардак начался у нас, да и аппараты по нашим меркам были дорогие - 400 баксов. Ну а здесь пока не запустил, тока подымаюсь на ноги, самому очень сложно запустить весь процесс, ведь ещё и кормиться надо.

Я по этой причине собрал ПА с накачкой. Причем накачка с хорошим мощностным запасом. По моим ощущениям, варит стабильно.
Жаль, что Скиф отошел в сторону.

толян, большое спасибо за ликбез, если не затруднит, может изложите своё мнение по поводу скорости нарастания и спада тока при пережёге перемычки, есть мнения, что нарастание не должно быть быстрым, чтобы разогрев не был взрывным, а спад после разрыва перемычки наоборот должен быть как можно быстрее. Хорошо бы это время озвучить в цифрах. Заранее спасибо.

Про цифры ничего не скажу - свои никогда не мерял, а заводские надо смотреть в справочниках.
Единственное скажу - то что вы описали актуально для принудительного пульса, для дроссельного варианта - только от индуктивности и добротности дросселя. По моему у Потапьевского в его " Сварка в углекислом газе" есть нужная информация.

Ну почему же не стабилизация? Очень даже стабилизация. Может и ошибусь в терминологии, но там применена фазоимпульсная схема управления на 12-ти тиристорах и микроконтроллере. Да, транс рассчитан. А вот сеть не очень. Хоть и промышленная. При пике нагрузки падает до 195 В.

Анатолий, спасибо за разъяснения. Как я понял жёстких параметров здесь нет, надо подбирать методом тыка. И аппарат получается по определению дороже, не ширпотребовский.


Ключевой параметр - " Кратковременный (10 с) ток до 1100 А" попробуйте найти инвертор с таким током КЗ.

Прошу извенить за невежество,но мне непонятно как пользоваться переключателем SA1 НОТСТАРТ,он используется в рукове ПА как микрик ?,и можно ли его использовать его в режима ММА пока нет механики чтобы варить тонкий метал поставив временно тумблер рядом с тумблером ПА ММА , а можно проще поставить основной переключатель сдвоенный , и будет ПА + ХОТСТАРТ а в другом режиме ММА,Вопрос возник после того как в Режиме ПА ШИМ не запускался пока не замкнешь SA1 .Автомат св. видел ,но не варил им,и конечно тонкостей не знаю.