Dienstag, 18. März 2014

Schweißgerät Eigenbau

Arbeiten mit Holz war mir schon länger geläufig, vor allem auch weil ich größtenteils das richtige Werkzeug dazu schon habe. Wenn es jedoch ums Metall geht, stand ich schon des öfteren vor verschlossenen Türen. Darum musste ein Schweißgerät her. 

Kaufen kann sowas jeder - Selber bauen ist angesagt.

Zugegeben, als Hardware-Entwickler für Industriestromversorgungen, habe ich diesbezüglich einen Vorteil.

Das Innenleben schaut so aus :

Sicherheit geht vor:
&

Es befinden sich 4x modifizierte Sitop modular 24V/40A (PSU300M), in einem Gehäuse, die mittels Dioden am Ausgang parallel geschalten werden. 
Zuviel von den Modifikationen darf ich allerdings nicht verraten, hier aber die wichtigsten:  
  • Die Geräte weden mittels I- Kennlinie betrieben (Leerlaufspannung auf 40V begrenzt)
  • die Überlasteigenschaften deaktiviert
  • Ausgangselkos gegen eine geringe Folien-Kapazität ersetzt
Erster Punkt: I-Kennline = Konstantstrom. Der Stromregler, der einen konstanten Ausgangsstrom sicherstellt, bleibt nahezu unberührt. Wichtig hier, dass die Regler der einzelnen Geräte am selben Potential sitzen, so dass sie stets den selben SOLL-Werte erhalten. Das bedingt gleiche lange Masse-Kabel zum Sternpunkt mit gleichem Querschnitt und eine direkte Masseverbindung unter den Geräten.
Punkt 2: Wenn das Schaltnetzteil Überlasteigenschaften besitzt, (zB. Anlauf von Motoren etc..) gehören diese deaktiviert.
Letzter Punkt ist erst durch unzählige Fehlversuche dazugekommen. Zu hohe Kapazität am Ausgang führt zum "picken bleiben" der Elektroden und die Ausgansspannung kann sich nicht so schnell an die Lichtbogenlänge anpassen, was vor allem bei geringen Strömen störend ist, da der Lichtbogen sehr oft dadurch gelöscht wird. Meist spielt dann aber der Spannungsregler nicht mehr mit. Eine Zenerdiode (abhängig von der gewählten maximalen Ausgangsspannung) mit Widerstand (Größe abhängig vom Internen Aufbau, meist abhängig vom Optokoppler Strom) in Serie verschafft hier Abhilfe.

Da die Geräte nicht in ihrer bevorzugten Lage betrieben werden (Kühlung durch Konvektion), habe ich zur forcierten Kühlung Lüfter verbaut.
Auswahl eines Schaltnetzteils: Bei einen Ausgangsstrom von 200A benötigt man ca 28-30V an der Elektrode (Spannungsabfall am Kabel nicht vergessen). Dh. Das Schaltnetzteil sollte so gewählt werden, dass es das auch schafft. Wenn dies nicht der Fall ist: Ausgangsstrom reduzieren. In meinen Fall würden sogar 3 Geräte die 200A schaffen, aber ich wollte keine unnötigen Risiken eingehen.
Eine Grundlast (einige Watt) sollten am Ausgang noch zugeschalten werden. Einerseits um die Dioden vor Überspannungen zu Schützen bzw soll die Ausgangskapazitäten beim Abschalten des Geräts auch entladen werden.

Das wars im Großen und Ganzen


Technische Daten: 
  • 400V/3ph~ Eingangsspannung
  • 40-200A Ausgangsstrom bei 100% Einschaltdauer
  • Leerlaufspannung  ca 40V
  • Gleichstrom
 Fertig auf Räder:



Das Schwarze auf der Seite des Gerätes ist ein selbst geschweißter Elektrodenhalter. Verzinktes Blech lässt sich nur sehr schwer verschweißen...

Als Bewährungsprobe musste das Untergestell meiner neuen Werkbank herhalten:

Hier geht's zum Bau von meinem Schweißwagen



Sitop modular 24V/40A (PSU300M)

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