Первая часть.
Собственно сам аппарат представлен на фотографиях ниже.
Название аппарата,марку и модель специально заклеил,так как данная статья не является рекламой сварочного аппарата.Здесь автор рассказывает о том, какие доработки лично произвёл в своей мастерской с данным аппаратом после приобретения исключительно для своих личностных потребностей и полагаясь на свой опыт и знания в области электроники и электротехники.
Специалисты, профиль рабочей деятельности которых связан со сварочными аппаратами и оборудованием к нему и так сразу поймут, какой марки и модели аппарат представлен на фотографиях.
Конечно, есть понимание того, что на заводе-производителе инженеры-электронщики досконально просчитывают конструкцию и испытывают сварочные аппараты на разных режимах работы и при разных условиях,и следовательно аппарат получается полностью работоспособный.Но, отталкиваясь от того,что аппарат бюджетного сегмента-его не комплектуют некоторыми нужными и важными компонентами и системами.
Именно эти обстоятельства и сподвигли меня доработать на своё личное усмотрение данный аппарат компонентами и системами, основываясь на свой личный опыт и знания в области силовой электроники и электротехники.
Аппарат имеет компактные размеры и достаточно привлекательный наружный дизайн (прим. мнение автора).
Что касается внутренней компоновки-это электронная плата, монолит, на которой собраны и установлены все составляющие электронные блоки и компоненты.А именно: входная высоковольтная часть,то есть блок питания, представлен одним ёмкостным электролитом на 1000 (мкФ) и одной диодной сборкой, блок питания на 24 Вольта (так называемая „дежурка”), силовой трансформатор, ЭБУ инвертором, драйвер управления силовыми транзисторами (2 шт.), выходная часть представлена двумя силовыми диодами, один прямой, второй замыкающий.На задней стенке аппарата размещён вентилятор охлаждения.Рабочее напряжение которого 24 Вольта.Потока нагнетаемого воздуха более чем достаточно для хорошего охлаждения радиаторов силовых транзисторов и выходных диодов.
На ниже представленной фотографии внутренняя компоновка аппарата с внесёнными изменениями и дополнениями.Фото сделано в процессе доработки прибора.
Радиатор охлаждения диодной сборки близко располагается к корпусу силового электролитического конденсатора (наблюдение автора).На фотографии ниже.
Для диагностики, ремонта и настройки на плату установлен разъём.Требуются определённые знания для безопасного подключения внешних приборов через данный разъём.Фотография ниже.
Понравилось конструктивное решение-это установленная пластиковая направляющая для потока воздуха, нагнетаемого вентилятором охлаждения.Фотография ниже.
Даже учитывая компактные размеры аппарата, внутри прибора остаётся ещё достаточно места, которого вполне хватило для установки компонентов и систем в процессе доработки.
В конструкцию сварочного аппарата были внесены следующие доработки и изменения:
1.По входу питания был установлен держатель предохранителя и предохранитель на 20 Ампер.Для чего на задней стенке аппарата просверлил технологическое отверстие диаметром 12 мм.На фотографии ниже видно результат.
Визуально получить аккуратно,как будто заводская сборка/установка (прим. мнение автора).
Схематично предохранитель подключен в разрыв одного из проводов питания, идущий от кнопки включения прибора до одной из ножек диодной сборки.Данное подключение было временным-только на момент проведения испытаний схемы, так как далее провода будут подсоединены к отдельным платам-это плата фильтра питания по входу и далее плата силового блока питания инвертора.Эти платы будут установлены в корпусе аппарата на отдельных направляющих или кронштейнах.Плата фильтра питания будет предоставлена в виде нескольких неполярных конденсаторов и нескольких синфазных катушек индуктивности, терморезисторов, силовых разъёмов.Плата блока питания инвертора будет представлена в виде силовых электролитических ёмкостными полярными конденсаторами, плёночных неполярных конденсаторов, терморезистора в качестве системы плавного пуска.
2.Переставил „минусовую” шину с обратной стороны платы на другую сторону, ближе к ограничивающему шунту (на 180 Ампер).Длины шины вполне хватило, только пришлось немного подогнать и подогнуть край шины с технологическим отверстием для крепления к контактной площадке.
3.Установил выходной дроссель.
Изготовил и установил выходной дроссель без сердечника в разрыв „плюсовой” шины и соответствующего баянета.Для этого пришлось часть шины отрезать и просверлить технологическое отверстие для крепления дросселя через соединение болт-гайка и набор шайб большого диаметра.Такой же способ крепления применил и к баянету.Дроссель идеально занял своё место в корпусе аппарата.
Крепления дросселя к шине и к баянету.Фотография представлена ниже.
Характеристики выходного дросселя:
применённый материал-алюмин новый одножильный провод без изоляции;
число витков-20;
расстояние между витками-2,5-3 мм;
высота-120 мм;
диаметр витков-30 мм;
диаметр провода-4 мм;
индуктивность-25 мкГ;
Индуктивность рассчитывал по формулам для дросселей на воздушном сердечнике (дроссель без сердечника).
Силовые точки соединений: силовые шины с радиатором охлаждения и с выходным дросселем, места соединений с баянетами-в точках соединений перегрева (критического нагрева) нет,что означает-правильное, надёжное соединение, надёжный контакт.
Обмотка дросселя также не перегревается-это означает, что сам дроссель рассчитан правильно, с запасом прочности.
Низковольтные провода идущие на панель управления аппарата пришлось отвести в сторону и зафиксировать пластиковыми хомутами, чтобы исключить их соприкосновение с дросселем.
4.Произвёл доработку системы охлаждения.
Так как установленный вентилятор охлаждения достаточно шумный и работает только в одном режиме, то было принято решение сделать двухступенчатую систему работы вентилятора.За счёт этого шумность будет значительно снижена.
Для реализации двухступенчатого режима работы вентилятора применил простую и надёжную схему управления.Схема состоит из двух параллельно соединённых резисторов, номиналом по 90 Ом каждый и термодатчика KSD 01 F,в корпусе ТО 220.
Резисторы подключил к разъёму питания вентилятора к положительному выводу, а провода от термодатчика подключил также параллельно к выводам резисторов.В результате получил простой и надёжный принцип управления и работы схемы:
-при включении аппарата питание соответственно подаётся и на вентилятор охлаждения, только теперь через ограничивающие резисторы, которые понижают напряжение до 16 Вольт.Обороты вентилятора становится меньше, чем и достигается более тихий режим его работы.Далее, термодатчик, установленный на радиаторе охлаждения силовых выходных диодов отслеживает его температуру и при достижении порога в 60 градусов-замыкает контакты внутри себя и тем самым шунтирует резисторы,и на вентилятор охлаждения подаётся полное напряжение 24 Вольта.Вентилятор выходит на полную мощность своей производительности и прогоняет большее количество воздуха через аппарат и соответственно происходит более интенсивное охлаждение радиаторов охлаждения и их температура понижается.При достижении порога температуры в 40 градусов термодатчик размыкается и в работу снова включаются ограничивающие резисторы.Обороты вентилятора снова понижаются.
На фотографии ниже-ограничивающие резисторы.Фото сделано во время тестирования работоспособности схемы и компоненты припаяны навесным монтажём.После тестов резисторы будут установлены должным образом-на плату.
В процессе установки данного термодатчика, радиатор охлаждения выходных силовых диодов пришлось снимать с платы, для того, чтобы просверлить технологическое отверстие немного большего диаметра, для установки болта крепления,как самого термодатчика с одной стороны,так и силового диода-с другой стороны.Также произвёл замену термопасты на диодах.Применил термопасту КТП-8.
5.Доработка силовой части инвертора.
Произвёл замену заводской диодной сборки на диодную сборку KBPC 3510,с обратным напряжением 1000 Вольт,35 Ампер.Сборка установлена на алюминиевый радиатор охлаждения.А на радиатор охлаждения будет установлен термодатчик KSD 01 Данный термодатчик будет подключен параллельно ограничивающим резисторам системы электропитания вентилятора охлаждения.
На фотографиях ниже видно диодную сборку, радиатор охлаждения,и технологическое отверстие крепления термодатчика.
Произвёл замену одного силового накопительного электролитического конденсатора на сборку из двух качественных силовых полярных конденсаторов.Каждый ёмкостью 270 мкФ 450 Вольт,и двух неполярных конденсаторов на 450 Вольт.Это обеспечит более мягкий розжиг дуги.
Установил терморезистор 8 D20 NTS в качестве системы плавного пуска.
В конструкцию фильтра питания по входу возможно добавлю/установлю вот такие качественные катушки индуктивности.
6.Для защиты от электромагнитных помех и наводок на силовые и низковольтные провода будут установлены ферромагнитные кольца.
7.Установил резиновые ножки на аппарат.Хотя конструктивно прибор имеет пластиковые приливы в качестве опорных точек, мною было принято решение установить резиновые ножки, которые идеально встали на места пластиковых приливов.Получилось красиво и лаконично.
На фотографии ниже применённые резиновые ножки.
Установленные резиновые ножки на местах приливов корпуса.
Применённый качественный провод, для коммутации блоков и электронных схем.
После запайки некоторые провода дополнительно закрепил у основания платы эпоксидной смолой,а платы покрыл защитным специальным диэлектрическим лаком, который защищает от воздействия внешних факторов,то есть, например,от влаги,а также от механических воздействий,от короткого замыкания между дорожками на плате.
