Трансформаторный сварочный аппарат
Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:
Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).
Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.
Трансформаторный сварочный аппарат
К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.
Что такое инвертор?
Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.
Инверторный сварочный аппарат
Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.
К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.
Технология инверторной сварки
Что такое инверторная сварка можно понять при рассмотрении ее технологии.
Весь процесс производится поэтапно:
на начальном этапе разжигается дуга. Это может выполняться несколькими способами — чирканьем, постукиванием или касанием;
затем приступаем к расплавлению металла, должна образоваться сварочная ванна;
проведение электродом может осуществляться под прямым углом в 900 или наискось под углом в 30-600;
при проведении сварочного процесса обязательно нужно удерживать сварную дугу. Во время этого процесса требуется соблюдать равномерное расстояние между металлом и электродом. Наиболее подходящий уровень должен составлять 2-3 мм.
Стоит отметить! Некоторые модели инверторов имеют функцию автоматического удерживания дуги. Если не выходит выполнить это вручную, то желательно воспользоваться данной опцией.
Если рассмотреть подробную инструкцию можно понять что значит инверторная сварка. Это уникальный процесс, который позволяет выполнять соединение разных металлических заготовок. Удобные сварочные аппараты обеспечивают максимальное удобство при работе в тяжелых условиях производства, которые часто требуют выполнять сварку на высоте.
Как работает сварочный аппарат инверторного типа
Инвертор благодаря своим техническим характеристикам может применяться для выполнения сварки электродами различных типов. Отличают такой аппарат компактные размеры, а также легкий вес, что делает его очень мобильным, в отличие от тяжелых и крупногабаритных трансформаторов. Удобно и то, что такой сварочник может вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.
Для того чтобы понять, какими преимуществами обладает инвертор, необходимо разобраться в том, как он работает. В основу работы этого аппарата, который начал приобретать массовую популярность только в начале XXI века, заложен совершенно иной принцип в сравнении с функционированием обычного сварочного трансформатора.
Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200» (нажмите для увеличения)
Переменный ток, подаваемый на инвертор из обычной электрической сети, сначала выпрямляется, проходя через диодный мост, которым оснащена электрическая схема устройства.
После выпрямления уже постоянный ток поступает на силовые транзисторы, которые преобразуют его обратно в переменный, но обладающий повышенной частотой.
Чтобы снизить величину напряжения высокочастотного переменного тока и получить сварочный ток требуемой силы, в электрической схеме инвертора используется трансформатор.
Поскольку понижение напряжения высокочастотного тока осуществляется не по такому принципу, как в обычном сварочном аппарате, для этого нет необходимости использовать габаритные трансформаторы, вполне достаточно компактного устройства. После понижения напряжения и увеличения силы тока до требуемой величины его подают на выходной выпрямитель, в котором он преобразуется в постоянный.
Органы управления инвертором на примере аппарата «Форсаж» (нажмите для увеличения)
Использование высокочастотного тока, вырабатываемого инвертором, не только позволяет значительно уменьшить габариты устройства, но и положительно сказывается на процессе горения сварочной дуги, которая отличается высокой стабильностью. Такой сварочный аппарат отличается высоким КПД, так как в нем энергия не расходуется впустую на нагрев трансформаторного железа.
Упрощенная схема работы сварочного инвертора
Таким образом, любое инверторное устройство состоит из таких конструктивных элементов, как:
выпрямитель, собранный на основе диодного моста (данный блок электрической схемы отвечает за выпрямление переменного тока, поступающего из электрической сети);
сам инвертор, являющийся генератором высокочастотных электрических импульсов (основу данного блока составляют транзисторы, открывающиеся и закрывающиеся с высокой частотой);
понижающий трансформатор, который решает задачу понижения высокочастотного напряжения и, соответственно, увеличения силы сварочного тока;
выпрямитель выходного тока, обладающего высокой частотой (такой выпрямитель, как и входной блок, собран на основе диодного моста);
специальный электронный блок, предусмотренный для управления режимами работы инверторного аппарата.
Принцип работы
Начать, конечно же, следует с принципа действия подобных агрегатов, рассмотреть поверхностно устройство сварочного инвертора. Если сравнивать с обычными трансформаторными сварочными аппаратами, то здесь воплощен совершенно иной способ работы. Ведь что такое инверторный? Это означает, что в его схеме должен присутствовать электронный блок, который преобразует прямой ток в переменный. Тогда, опять же, как это может помочь в сварке или изготовлении подобного устройства? Попробуем ответить на эти вопросы.
Все дело в том, что переменный ток сети сначала проходит через выпрямитель, который преобразует его в те же 220 В, но далее, на инвертор, поступает постоянный ток. Сам инверторный блок снова преобразует ток в постоянный, но при этом его частота повышается до 30–50 кГц. А после высокочастотный ток уже поступает на трансформатор, который понижает напряжение, тем самым увеличивая силу тока, но уже более высокой частоты, чем это было в трансформаторных аппаратах. И напоследок переменный ток высокой частоты и силы подается на вторичный выпрямитель, который и делает его пригодным для дуговой сварки.
Преимущества подобного преобразования очевидны — это уменьшение габаритов трансформатора за счет повышения коэффициента полезного действия, который в сварочном инверторе достигает 92%. Но это лишь общий принцип работы сварочного инвертора, ведь в преобразователе высокочастотного тока много сложных схем, понять которые несведущему в электронике человеку практически не под силу.
Материал
В большинстве случаев основная часть корпуса сварочного инвертора представляет собой алюминиевую П-образную крышку и алюминиевое днище.
Передняя и задняя стороны изготавливаются из ударопрочного пластика.
Переключатели и регуляторы также могут быть пластиковыми или металлическими, а панель управления изготавливается из тонкого металла.
Прямые широкие ножки оснащаются резиновыми накладками для повышения устойчивости аппарата.
Питание на сварочный инвертор подается от источника переменного тока напряжением 220 В (380 В включительно для профессиональных моделей).
Для этого в большинстве случаев используется подключение к розетке бытовой сети.
Если работы требуется выполнить вдали от источника электроэнергии, используется обыкновенный генератор, например, бензиновый, соответствующий аппарату по выдаваемой мощности.
Главное преимущество сварочного инвертора перед сварочным трансформатором, если брать в расчет только технические характеристики – КПД, имеющий значительно большее значение (85 – 95%), а также потребляемая мощность.
Так если трансформатору потребуется до 8 кВт электрической мощности при работе 3-миллиметровым электродом, то для инвертора будет достаточно около 3 кВт, если даже используется электрод на 4 мм.
Инверторы, к тому же, легко настраиваются под определенные режимы работы благодаря широкому диапазону регулировок сварочного тока.
Как правило, это 30 – 200 А.
ПРИМЕР:
Сварочного тока в 160 А в большинстве случаев достаточно для работы 4-миллиметровым электродом, при этом даже остается небольшой запас по мощности.
Размеры и вес
Малый вес и размеры сварочных инверторов – одна из основных его особенностей, которая позволяет эксплуатировать аппараты с максимальным удобством.
Так наиболее компактные модели, средние габариты которых 300х130х300 мм весят от 3,5 кг.
При этом в действительности размеры могут составлять 250 – 450 х 110 – 610 х 160 – 350 мм.
Средний вес бытовых вариантов 5 – 7 кг, а у профессиональных этот показатель может достигать 13 кг.
Комплектующие
Вместе с инверторным источником сварочного тока в комплекте поставляются различные комплектующие, которые после подключения образуют полноценный сварочный аппарат, готовый к работе.
Сюда относятся:
Провода. Именно они выступают в роли соединительных звеньев между держателем электродов, клеммой на массу и центральным сварочным блоком. Это одножильные толстые кабели с надежной изоляцией, которые способны без труда выдержать высокий сварочный ток. Как правило, эти кабели съемные, то есть присоединяются к инверторному блоку посредством специальных вставок.
Электродержатель – собственно, держатель электродов, которым и орудует сварщик.
Зажим на массу. В большинстве случаев это прищепка типа “крокодил”, которую фиксируют на одной из свариваемых деталей. Также называется клеммой заземления. Существуют также магнитные зажимы и модели, выполненные в виде струбцины.
Щиток или маска для защиты глаз.
Металлическая щетка для зачистки швов и др.
Если аппаратом подразумевается выполнение TIG-сварки, вместо классического держателя электродов используют специальную горелку с цанговым зажимом для неплавящегося электрода (вольфрамового) и полный набор сопутствующего оборудования и материалов, вроде еврорукава, баллона с газом и шланга для его подачи.
Для удобства транспортировки многие производители включают в комплект поставки сварочного аппарата кейс, который выполняется из пластика или металла.
Общие характеристики
Что же интересует обычного потребителя? Конечно же, возможность выбора подобных агрегатов и технические характеристики, на которые следует обратить внимание, приобретая инверторный аппарат. Основными из них являются:
Потребляемая мощность. Этот параметр очень важен. Ведь современные инверторные сварочные аппараты бывают как профессиональные, так и бытовые, рассчитанные на включение в обычную сеть 220 В. Но, в любом случае, максимальная выходная сила тока не должна быть меньше 160 А, т.к. запас еще никому не мешал.
Напряжение холостого хода. Здесь следует выбирать инвертор с диапазоном от 40 до 90 В. Это обеспечит нормальную работу и последующее легкое зажигание дуги.
Время включения инвертора. Дело в том, что аппарат во время работы может отключаться, т.к. постоянная работа на высоких токах может негативно сказаться на элементах его электроники. После этого ему необходимо некоторое время. Этот параметр указывается в процентах. К примеру, если указано 40%, значит, на высоких токах аппарат способен работать 4 минуты из 10.
Также важно обратить внимание и на дополнительные функции, которые могут присутствовать. «Форсирование розжига», «Антизалипание» и «Горячий старт» на сегодняшний день присутствуют во всех агрегатах. Но бывает, что инверторы оснащаются и возможностью плазменной сварки, автоматом и т.п. В любом случае, выбор дополнительных функций всегда зависит от потребителя.
Функции сварочного инвертора
От размера поперечника электрода будет зависеть напряжение в сети. Если сила тока снижается до определенного показателя, тогда сварочный шов инвертором сделать не получится. Однако регулирование силы тока прибором, которую он вырабатывает, возможно и в достаточно широком диапазоне. Аппарат оснащен рядом специальных функций, которые можно с успехом использовать, ведь инвертор способен:
Сварочный инвертор Telwin Force 195 - качественное оборузование и аксессуары.Предотвращать залипание.
Понижать силу сварочного тока в продолжение короткого замыкания для величин низкого уровня.
Создавать розжиг для электродов, которые используются при сварке.
Если производить сварку за счет электродов, которые в поперечнике имеют 3 мм, то значение силы тока будет равно 70 А, при этом сварочный шов не получится. При выборе уровня силы тока сварки в 110 А — сварочный шов возможен при помощи повышенного напряжения в сети.
Неудобством является быстрое сгорание электродов. Выделяются следующие недостатки:
Максимальная длина кабеля не более 2,5 метра.
Температурный режим находится в зависимости от типа инвертора.
В инверторе есть «внутренняя» схема, которая требует постоянной чистки от пыли.
Высокая стоимость прибора, которая превышает цену трансформатора в два раза.
Как и другая электроника, некоторые модели инверторов не допускают использование в условиях низких температур. Однако аргументом, выступающим в пользу аппарата, является многофункциональность прибора и его удобство при работе. Как правило, квартиры оборудуются предохранителем в 16 А, который используется в бытовых электросетях, что бывает достаточным для 3,5 кВт.
Однако, сделать шов не представится возможным, если потребуется производить сварку с силой тока в 140 А, а это 3,5 кВт, так как электропитание перекроется предохранителем в автоматическом режиме. Именно по этой причине для бытовых сетей не применяется электрод поперечником, который равен 4 мм.
Таким образом, вывод можно сформулировать так. Для начинающего сварщика является приделом использование электрода поперечником 3,2 мм. Для сварки уголка, который имеет размеры 50,6 на 50,6 мм, напряжения в 120 А будет достаточно. Однако такого напряжения не хватит для приваривания петель на дверях ворот или на решетки окна.
Преимущества инверторов
Почему инверторы получили такую широкую популярность? Рассмотрим их достоинства.
Cтабильный сварочный ток даже при скачках напряжения в сети, значит, шов всегда будет получаться ровным.
Минимальное разбрызгивание — слой шлака, образующийся во время сварки, значительно тоньше, чем при работе трансформаторами или выпрямителями. Значит, вам придется приложить меньше усилий для его удаления и полировки прилегающих поверхностей.
Плавное регулирование силы тока позволяет выбрать оптимальное значение для работы с конкретным материалом.
Универсальность инвертора способствует работе с любыми материалами: алюминием, нержавеющей сталью и др.
Системы защиты исключают перегрев аппарата, перегрузки по току, долгую работу в одном режиме и пр.
Благодаря малому весу инвертор можно долгое время держать в руках.
Низкое потребление электроэнергии — в 2 раза меньше, чем у выпрямителей и трансформаторов.
Минусы, которым обладают инверторы
Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.
Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.
Скрыть
