Tuning svařovacího trafa Einhell 150

Jak jsme nedávno avizovali, přinášíme další popis konstrukce přídavného usměrňovače k trafosvářečce. Ovšem tentokrát se nejedná jen o stavbu doplňku ke svářečce, ale o totální přestavbu - tuning - svářečky. Pan Slabý si vzal na paškál populární transformátor Einhell 150 CEN a kromě usměrňovače jej doplnil řadou dalších "vychytávek". Jak to celé dopadlo, posuďte sami.

Jak to všechno začalo…

Základ tvoří rozptylový transformátor ze svářečky Einhell 150 CEN, kterou si nechal přivézt otec z Německa ještě v minulém století. Když jsem trochu povyrostl a začal se zajímat o sváření, pokusil jsem se o svar. A dopadlo to tak, jako když začátečník sváří rutilkou: zavařená struska, housenka občas na jednom dílu, občas na druhém...

Původní trafo Einhell 150 CE - ilustrační obrázek

Neváhal jsem a navštívil jsem kamaráda, který měl značné zkušenosti se svářením. V té době vlastnil trafo JS-90 a usměrňovač UDA 160. A najednou to šlo. Sváření s bazickou elektrodou šlo skoro samo. Tak jsem usoudil, že cesta s trafem určitě nepovede. Pokukoval jsem po továrních usměrňovačích, ale cena byla dost vysoká. Tak jsem začal shánět nějaké schéma.

A tehdy se to stalo! Našel jsem www.svarbazar.cz, kde v té době začal vycházet seriál o úpravách svářeček a články o usměrňovačích. Po patřičném prostudování jsem se rozhodl pro stavbu usměrňovače s 50A můstky (viz. článek Přídavný usměrňovač k trafosvářečce - II. - usměrňovač č. 4). Jak to dopadlo si lze přečíst na Svarfóru. V rubrice MMA je téma usměrňovač s můstky, jakože ode mne - uživatele s nickem Jenda. Výsledek bylo několik verzí více či méně nefunkčních usměrňovačů. Poslední, nakonec celkem funkční verze, skončila shořením dvou můstků. Tehdy jsem se rozhodl, že žádný jiný už stavět nebudu.

Ale co čert nechtěl, našel jsem na Aukru prodej 4 ks nových diod Semikron. Tak jsem se rozhodl, že to tedy ještě zkusím. Tentokrát už definitivně naposled. Přišly mi krásné, nablýskané diody a jak jsem zjistil, měly docela podobné závěrné napětí, což mě docela potěšilo. V té době už bylo možno najít na Svarbazaru a na Svarfóru dost praktických zkušeností s úpravami svářeček. Měl jsem tedy tu unikátní možnost "poučit se na cizích chybách". Měl jsem jasno v tom, že budu regulovat svářečku na primární straně a bude mít hotstart. Přípravu na zvýšení zapalovacího napětí jsem měl už z pokusů minulých.

…a jak to pokračovalo

Pokračovalo to tím, že jsem z původní svářečky vyndal trafo. Před něj jsem nastavěl diody a za trafo tlumivku. Dostal jsem celkem přijatelné rozměry budoucí skříně. V době, kdy byla skříň ve výrobě, věnoval jsem se výrobě elektroniky pro svářečku.

Regulátor je postavený dle schématu, který poskytl svarfórista Ezopaci. Při prvním pokusu vyhořel plošný spoj a poté i 2 odpory. Tentokrát došlo na poučení z vlastních chyb. Navrhl jsem další desku, tentokrát se širšími spoji, odpory pro větší výkon (2W) a cesty posílil pocínováním. Navíc "vodiče" od triaku jsem posílil drátem s průřezem 1,5 mm2. Ten je připájený k cestám na dps. Desku jsem zvětšil, aby se na ni vešel chladič z procesoru a připojovací svorky. Na desce je i pouzdro s pojistkou, ale to zůstalo nezapojené, protože se nadměrně zahřívalo.

Triakový regulátor

Deska triakového regulátoru

Další deskou je deska hotstartu. Je na ni umístěno trafo a potřebné součástky. Hned při nakupování došlo k záměně relé – místo 12V cívky se mi dostalo relé s cívkou 24V. Zjistil jsem to ale až za nějaký čas po nákupu a hlavně prodejnu mám dost daleko od bydliště. Tak jsem začal laborovat nad tím, jak napájet 24V cívku trafem jež má na výstupu 13,5V. Naštěstí jsem doma našel zapojení zdvojovače napětí s potřebnými výpočty. Nynějších cca 25 voltů je stabilizováno stabilizátorem, který je na Svarinfu uveden pro napájení ventilátoru. Zbytek zapojení zůstal stejný jako je na Svarinfu. Jen s tou změnou, že do cesty svářecímu napětí přibyly dva odpory – potřeboval bych zenerku pro vyšší napětí a tu jsem doma neměl. Ale stará televize Tesla skýtala mnoho součástek, takže nějaký odpor sem odpor tam jsem neřešil. Kontakty relé zkratují potenciometr a docela mi to vyhovuje. Pro možnost vypnutí je na čelním panelu spínač, kterým lze hotstart vypnout. Zapalování oblouku je o hodně snazší a jsem s ním spokojen.

Hotstart

Deska hotstartu

Schéma zapojení stabilizátoru pro ventilátor

Poslední, i když z hlediska času první, úprava je zvýšení zapalovacího napětí. Opět jsem se inspiroval Svarinfem. Dovinul jsem pomocné vinutí (PV) 8-10 závitů na sekundár trafa, usměrnil jej (D3) a přes 2 odpory (R2, R4) připojil na + kondenzátoru (C1). Na desce, která byla vlastně úplně první ve svářečce, je umístěn filtrační kondenzátor usměrňovače, stabilizátor napětí pro ventilátor z PC ofukující trafo a pomocný usměrňovač zvýšení napětí. Napětí na prázdno nyní dosahuje 80-85V.

Detail přídavného vinutí na zvýšení napětí

Detail přídavného vinutí a ventilátoru

Vlastní usměrňovač

Je realizován pomocí již zmiňovaných diod Semikron SKR100 a SKN100 (na schématu D5 až D8). Jedná se o zapojení s malou tlumivkou. Pomocné diody D1 a D2 jsou KY712. Hlavní diody jsou našroubovány na pertinaxové podložce a ta ke skříni. Pomocné diody jsem zašrouboval do chladičů hlavních diod. Tlumivku TL1 používám 400W z pouličního osvětlení. Silová část přestavěné svářečky je zřejmá z následujícího schematu:

Schéma silové části svářečky + napájení ventilátoru

Hlavní usměrňovač z diod SKR 100 a SKN 100

Detail usměrňovací diody Semikron s chladičem

Kondenzátor, pom. usměrňovač a stabilizátor ventilátoru

S touto finální úpravou jsem docela spokojen a nelituji času ani financí, za které už by asi byl i invertor, ale kdo si hraje, nezlobí

Odkrytovaný kompletní Einhell 150 Tuning

Hotový Einhell 150 Tuning v krytu (bez laku)

Čelní panel Einhell 150 Tuning

A že to dokonce svařuje, ukazuje fotografie na které je svar od mé svářečky a od Gamy 160 z Vánoční soutěže na Svarinfu (Pozn.: autor je výhercem první ceny z Vánoční soutěže 2009).

Porovnání housenek GAMA 160 (vlevo) a Einhell 150 Tuning

Kvalita svaru je celkem srovnatelná. Moje svářečka má větší rozstřik, určitě nišší zatěžovatel a asi tak čtyřnásobnou hmotnost.

Porovnání svářeček GAMA 160 a Einhell 150 Tuning

Vím, že v porovnání s amatérskými invertory a procesorem řízenou svářečkou to není až tak světaborné, ale jako naprostý elektroamatér to považuji za úspěch, alespoň osobní.

V současnosti chybí nějaký oku lahodný nástřik a ještě přišroubovat madlo pro snažší přenášení.

Můj obrovský dík patří Svarbazaru za vyčerpávající informace, bez kterých by tato přestavba jen těžko kdy vznikla.

Konstrukce a text: Jan Slabý

Poznámka: v sekci Ke stažení, podsekci Elektro si pod názvem einhell_tuning.zip můžete stáhnou archiv obsahující více fotografií (42) ve větším rozlišení, datasheety použitých diod Semikron, návrhy desek plošných spojů (v PDF) a kompletní popis použitého triakového regulátoru.