Принцип работы сварочного инвертора: что полезно знать?

Принцип работы инверторной сварки

Принцип работы сварочного инвертора: что полезно знать?

Главная » Статьи » Принцип работы инверторной сварки

Без сварочного инвертора сегодня вряд ли обойдется производство, строительство или быт, поскольку при соединительных работах различной степени сложности помогает присутствие сварочного аппарата.

Под обличием сварочного инвертора скрываются инверторные преобразователи напряжения на широкий диапазон мощностей, от единиц ватт до десятков киловатт.

Принцип работы сварочного инвертора позволяет понять его устройство и другие важные моменты, а поэтому считаем необходимым подробный обзор данного приспособления.

Ближе к сути

Особенность сварочного инвертора заключается в возможности его работы на статическую нагрузку. За минувшие несколько десятилетий инверторные преобразователи токов стали использоваться в условиях построения электросварочных аппаратов, конструкция которых располагает нагрузкой в виде электрической дуги. Но обо всем по порядку.

Принцип работы (рис. 1)

 Принцип работы любого сварочного аппарата построен на преобразовании переменного тока напряжением 220В или 380В с частотой 50 Гц в постоянный рабочий параметр с соответствующими характеристиками по напряжению холостого хода, рабочему параметру, а также подающей вольтамперной характеристике.

Однако принцип работы рассматриваемого сварочного инвертора отличается от сварочных выпрямителей, которые основаны на диодно мостовых схемах сварочных выпрямителей.

В том случае, если на обыкновенных выпрямителях производится однократное выпрямление переменного рабочего параметра после понижающего трансформатора, то в случае с использованием сварочного инвертора применяется многократное преобразование по напряжению, частоте, а также выпрямлению. Разумеется, что качественные технические параметры выпрямленного тока производятся выше.

Принцип работы рассматриваемого сварочного аппарата разбирается на основании работы последовательного инвертора. На рисунке находится изображение структурной схемы. Глядя на изображение схемы, можно понять, что нагрузочные сопротивления, а также коммутационные элементы (ёмкостные, индукционные) включаются в последовательную цепь. Управляющий модуль строится на работе 2 тиристоров.

Преобразованием переменного сварочного тока занимается первичный сетевой выпрямитель, после чего постоянный ток проходит на фильтр, при этом показатель напряжения остается неизменным. Постоянный рабочий параметр сглаживается посредством сетевого фильтра, после чего производится его подача на частотный преобразователь для последующего преобразования в переменный высокочастотный параметр.

Частота сварочного тока может достигать пределов 50-100 кГц.

Высокочастотный параметр подается на импульсный трансформатор, после чего сварочный трансформатор производит понижение рабочего параметра высокой частоты до предела напряжения холостого сварочного тока.

Выпрямление высокочастотного рабочего параметра сварки производится на выходе рассматриваемого устройства во вторичном выпрямляющем блоке.

Силовой выпрямительный блок располагает сглаживающими ёмкостными фильтрами для последующего улучшения качественных показателей выпрямителей тока. В свою очередь, управляющий модуль производит контроль, а также изменение характеристик работы рассматриваемого инверторного аппарата.

Принцип работы практически любого сварочного инвертора, в том числе и преобразователя, заключается в области применения импульсного резонанса. Данное направление является новым в области электротехники, с появлением которого стало возможным уменьшение габаритов громоздких сварочных устройств, функционирование которых основано на классической электротехнике.

Нужно заметить, что любое оборудование, основанное на принципиальные инверторные преобразования рабочего параметра, остается на порядок дороже выпрямителей, а также силовых трансформаторов.

Сложные принципиальные схемы управления и преобразования позволяют снизить их надежность, а все остальные преимущественные стороны работы инверторов могут поспорить с соединительными работами во многих отраслях.

Структурная схема

Рисунок состоит из трех основных блоков:

  1. На входе схемы располагается выпрямитель с ёмкостью, которая подключена параллельно. Относительно роли конденсаторов схемы, то они служат в качестве накопителей, с помощью которых появляется возможность поднимать напряжение постоянного тока до показателя 300В;
  2. Модуля рассматриваемого аппарата, посредством которого постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный;
  3. Выходного выпрямительного блока, преобразующего переменный ток после аппарата в постоянный рабочий параметр.

Разные решения модульного блока, который имеют принципиальные схемы инвертора, становятся доступными для понимания благодаря всматриванию в предоставленные схемы.

Двухконтактный модуль (мостовая схема — рис. 2)

Двухполярные импульсы в мостовом типе образуются за счет парной эксплуатации ключевых транзисторов (VT1-VT3; VT2-VT4), сквозь которые проходит половина тока от моста. Разумеется, показатель напряжения будет составлять половину от ёмкости «С».

Двухконтактный модуль (полумостовая схема – рис. 3)

В этом случае полумостовой модуль снаряжен емкостным делителем на транзисторах, а также в первичной обмотке будет составлять 0,5 от значения на входе устройства.

В результате этого при питании от выпрямителя на входе установки напряжение будет составлять 150В. Рисунок данной схемы при значительных рабочих токах используются мощные транзисторы.

Потребление рабочего параметра сети повышено, если производить сравнение с полным мостом.

Инверторный модуль (косой полумост — 4)

На изображение данной схемы ключевые транзисторы VT1-VT2 функционируют одновременно на отпирании, а также запирание. Показатель напряжение в транзисторах не достигает 0,5 напряжения на входе. При закрытии транзисторов энергия поглощается конденсатором «С», расположенным на входе посредством диодов VD1-VD2.

Однако среди недостатков «косого полумоста» стоит выделить особым образом подмагничивание стержня трансформатора путем использования составляющей константы рабочего параметра на выходе.

Принципиальные схемы устройства и работы аппарата инверторного типа дают возможность максимально качественно понять, каким образом функционируют данные полезные установки.

Источник: http://www.samsvar.ru/stati/princip-raboty-invertornoj-svarki.html

Принцип работы сварочного аппарата

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику. Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

  • Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
  • В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
  • После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный. Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

  • Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
  • Устройство подачи сварочной проволоки
  • Сварочная горелка
  • Система управления
  • Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

Источник: http://semidelov.ru/mar/printsip-raboty-svarochnogo-apparata/

Выбор сварочного инвертора – непростая задача, но разрешимая

Сварочные аппараты давно перестали быть экзотикой и принадлежностью профессиональных мастерских.

Еще 15-20 лет назад, наличие в соседском гараже сварочного трансформатора на колесах, высотой в половину человеческого роста, вызывало неприкрытую зависть коллег по кооперативу, а для владельца гарантировало регулярные шабашки.

Сегодня в свободной продаже предлагается большой выбор компактных, безопасных в работе, и что главное – экономичных аппаратов.

При всем богатстве предложений – необходимо найти баланс между стоимостью прибора и его функциональностью.

Например, полуавтоматы с высочайшим качеством шва, и простотой обслуживания – имеют высокую стоимость. К тому же, для нормальной работы требуется баллон с газом и дорогая сварочная проволока.

Трансформаторы имеют доступную цену. Но для работы требуется навык, который приобретается при продолжительной (а лучше постоянной) эксплуатации. В домашних условиях это недостижимо.

В материале речь пойдет именно о непрофессиональном применении сварочных аппаратов

Еще один недостаток трансформаторного аппарата – высокая энергоемкость. В квартире его использование ограничено вводными техническими условиями энергоснабжающей компании.

Читайте также:  Преимущества и недостатки технологии газовой сварки ацетиленом

Поэтому сварщики любители чаще всего покупают маленькие сварочные инверторы. Что сочетает в себе этот тип сварочного аппарата?

  • компактный размер
  • приемлемое качество шва
  • простота эксплуатации
  • невысокое потребление энергии
  • возможность работы при пониженном напряжении в сети
  • начинающий сварщик эксплуатирует аппарат без предварительного обучения
  • разумная стоимость (особенно сварочные инверторы российского производства)
  • использование обычных электродов

Советы бывалого сварщика, или как выбрать сварочный инвертор для дома. Смотрите в этом видео

Принцип работы сварочного инвертора

В отличие от сварочного трансформатора, работа сварочного инвертора построена на преобразовании питающего тока в рабочий (сварочный) с использованием высокочастотного трансформатора (инвертора).

  1. На первом этапе, происходит преобразование переменного напряжения (220В 50Гц) в напряжение постоянного тока. За это отвечает входной выпрямитель
  2. Затем в дело вступает высокочастотный генератор, который формирует ток высокой частоты. Этот процесс контролируется специальным управляющим модулем на основе генератора
  3. Полученный высокочастотный ток преобразуется трансформатором. На выходе получается пониженное напряжение и высокое значение величины тока, способное зажечь сварочную дугу
  4. На последнем этапе выходное напряжение повторно выпрямляется, и получается постоянный ток, обеспечивающий высокую нагрузку
  5. Кроме того, качественный сварочный инвертор имеет в своей схеме ряд защитных приспособлений – от короткого замыкания, от «прилипания» электрода, и пр. Для дома это незаменимые опции, повышающие безопасность.

Популярное:  Сварка полипропиленовых труб – разнообразие приспособлений

Наиболее важный признак сварочного инвертора – падающая вольтамперная характеристика. Благодаря этому дуга остается стабильной с момента розжига и на протяжении всего процесса сварки.

Устройство сварочного инвертора

Аппарат выполнен в едином корпусе. Схема состоит из отдельных модулей, которые могут располагаться на общей монтажной плате, или разнесены по разным частям корпуса.

Обязательно наличие проточной вентиляции.

Силовые модули – транзисторные ключи платы управления и силовые выпрямители, работающие фактически в условиях короткого замыкания, требуют активного охлаждения. Эти радиодетали обязательно располагаются на радиаторах.

Взаимное расположение блоков строго регламентировано. При конструировании учитывается длина соединительных проводников, собственная индуктивность металлических частей, экранирующие свойства корпусов деталей.

Часто пассивные свойства элементов используются как рабочие характеристики: например, соединительный провод между блоками может быть уложен витками, выполняя задачу фильтрации высокочастотного сигнала.

Отдельного упоминания заслуживают аппараты два в одном. Мощный инвертор (с током нагрузки более 150 А) может использоваться в качестве блока питания для полуавтомата. Такой агрегат имеет механизм подачи сварочной проволоки, и оснащается газовым клапаном.

На передней панели присутствует разъем массы, клемма для держака электрода, и разъем для подключения пистолета (так называемой горелки) полуавтомата.

По желанию оператора, можно переключиться на требуемый режим, и возможности аппарата расширяются.

Стоимость таких сварочников достаточно высока. Поэтому мы не будем подробно рассматривать их устройство.

Советы мастера по выбору инвертора начинающему пользователю — видео

Режимы работы сварочного инвертора

Перечислять их достаточно просто, он один — MMA. Сварка электрической дугой с применением покрытого электрода. Такой же режим используется в трансформаторных сварочниках.

Однако инверторы могут использоваться для сварки в инертном газе (не путать с полуавтоматом). Это режим TIG.
Такой аппарат оснащается т.н. горелкой для подачи газа в зону расплава. Режим применяется для сварки нержавейки и цветных металлов.

Существуют режимы сварки постоянным и переменным током. Это не принципиальный параметр, но он позволяет расширить возможности и разнообразить применение электродов.

Популярное:  Уроки сварки инвертором для начинающих – видео

Функциональные возможности, влияющие на выбор сварочного аппарата

Как и при покупке автомобиля, вы можете выбрать (и соответственно оплатить) дополнительные опции. Некоторые из них обязательно входят в «базовое оснащение», особенно касающиеся безопасности. Некоторые повышают комфорт. Многие покупатели выбирают опции, расширяющие функционал.

  1. Горячий старт. В начале сварки, кратковременно повышается величина напряжении (так называемая вольтодобавка). Это облегчает розжиг дуги
  2. Защита от залипания. Если возникает механическое короткое замыкание – то есть электрод касается заготовки, автоматически снижается сила тока. При этом электрод не плавится
  3. Дуговой форсаж. Электроника следит за сопротивлением между кончиком электрода и металлом заготовки. При отделении капелек расплавленного металла не происходит скачкообразного падения тока. Напротив, электроника поднимает значение до восстановления нормальной дуги
  4. Возможность выбирать выходной ток – постоянный или переменный. На самом деле, у сварщиков нет деления на «постоянщиков» и «переменщиков». Для разных условий сварки может быть выбран соответствующий ток. Если такая опция не сильно увеличит бюджет покупки – ее лучше иметь
  5. Осциллятор. Высоковольтный преобразователь, позволяющий зажечь дугу без контакта металла заготовки с электродом. Это позволяет плавно и точно начать прокладывать сварочный шов.
  6. Понижение напряжения холостого хода. Очень полезная функция при работе на открытом воздухе. Во влажной среде со стандартной величиной ХХ работать небезопасно. В таких условиях вы просто переключаетесь на пониженную величину. Одна из опций безопасности
  7. Индикация тока нагрузки. Полезная опция, позволяющая контролировать ВАХ. Лучше, если индикатор будет цифровым
  8. И наконец, функция TIG – работа в среде нейтрального газа. Описана в предыдущих разделах.

Выбор сварочного инвертора фактически сводится к добавлению (или исключению) опций. Вы понимаете, какая функция вам действительно необходима, и за что вы готовы платить.

Сварочный инвертор немецкого или польского производства – это лишь вопросы качества и гарантии. Главное, на что надо обратить внимание – это функционал.

Эксплуатационные параметры – тоже немаловажный признак

Особенности инверторного блока питания позволяют ему работать при пониженном напряжении питания. Многие обращали внимание на входное напряжение домашних бытовых приборов – от 110В до 240В. Если оборудование оснащено импульсным блоком питания – есть большой запас по входному напряжению.

Сварочные инверторы как раз построены на импульсном преобразовании. Обращайте внимание на паспортное значение напряжения питания.

Выходной ток определяет возможность сварки электродами разного диаметра. Покупать по принципу «чем больше, тем лучше» — не целесообразно. Если вы не будете варить газопровод «Северный поток», достаточно максимальной величины 150А-190А. Тогда и на входе будет нагрузка не более 15А.

Это позволит работать в квартирах с лимитом до 3,5кВт. При выборе инвертора для дома, немаловажный параметр.

Длина штатных кабелей. Если вам не придется использовать удлинитель – это повысит безопасность работ. Длинные силовые кабели позволяют спрятать блок под навес, при работе в плохих погодных условиях.

На эти параметры стоит обращать внимание, если покупаете сварочный инвертор китайского производства. Ради экономии, производители из Поднебесной могут «ошибочно» отрезать провода короче, чем указано в паспорте изделия.

Инвертор, какого производителя выбрать для дома?

В последнее время пользуются спросом отечественные сварочные инверторы. По качеству – вопросов не возникает. За счет использования собственной элементной базы, стоимость может быть очень привлекательной.

Желательно проверить в описании, где находятся производственные мощности. Иначе может оказаться, что в России зарегистрирован лишь головной офис, а производственные мощности находятся в том же Китае.

При этом, инверторы из Поднебесной, изготовленные на «фирменных» предприятиях, не уступают в качестве российским и европейским, имея более низкую цену.

Ну а для любителей «крутых» брендов предлагаются агрегаты из стран, называющих себя развитыми.

Итог:
Выбор настолько велик, что потребитель имеет возможность капризно перебрать десяток моделей, пока не найдет идеальный компромисс. Чтобы не попасться на уловки продавца – воспользуйтесь нашим материалом.

В заключении анализ и сравнение таких сварочных инверторов как Blue Weld, Ресанта, Elitech, Fubag, EWM. И совет по выбору маленьких сварочных инверторов

Выбор сварочного инвертора – непростая задача, но разрешимая Ссылка на основную публикацию

Источник: http://obinstrumente.ru/elektroinstrument/svarochnye-apparaty/vybor-svarochnogo-invertora.html

Устройство и принцип работы аппаратов для сварки, как выбрать сварочный аппарат

Сварка представляет собой способ соединения и разъединения металлов посредством электротока и основывается на образовании дуги между участком обработки — первый электрод, и подводимой к участку рукоятки — второй электрод, соединенный с соответствующим полюсом электротока. Таким способом выполняется соединение частей, разъединение металлов или разрезание их, сверление и проделывание полостей и отверстий, наплавление слоями.

Дуговая сварка широко применяется, ведь благодаря этой технологии появилась возможность делать неразъемное соединение металлических деталей, а прочность шва при этом такая же, как и у массива материала. Это обстоятельство обусловлено непрерывностью образованных структур и молекулярными сцеплениями между деталями.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода.

Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги.

Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла. С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Читайте также:  Ковка ножа из советского вторичного сырья

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Разные виды аппаратов для сварки имеют разные технические особенности, свои плюсы и минусы.

Инверторы: минусы и плюсы

Это самые молодые сварочные аппараты, их серийное производство было налажено лишь в 1980-х годах. Выпрямители с транзисторным инвертором. В этих источниках электричество многократно меняет характеристики.

Когда ток пропускается через полупроводник, то выпрямляется, а потом специальный фильтр сглаживает его.

Постоянный стандартной сетевой частоты 50 Гц преобразуется в переменный опять, но уже с частотой в десятки килогерц.

После частотного инвертирования ток идет на миниатюрный трансформатор, где уменьшается его напряжение и увеличивается сила. Затем свою работу начинает выполнять высокочастотный фильтр и выпрямитель — постоянный ток подается на электроды для образования дуги.

Увеличение частоты тока — главное достижение инвертора. К плюсам относится также:

  • Высокий КПД (85—95%).
  • Возможность питания от обычной розетки.
  • Большой период непрерывной работы.
  • Широкий диапазон значений силы тока.
  • Плавная регулировка тока и напряжения.
  • Режим работы контролируется микропроцессорами и управляющими схемами.
  • Защита от перепадов напряжения.
  • Качественный сварной шов.
  • Возможность соединения материалов, с трудом поддающихся сварке.
  • Повышенная электрическая безопасность.

Недостатки инверторов:

  • Высокая стоимость.
  • Плохая реакция на проникновение пыли в корпус.
  • Электроника чувствительна к влаге и холоду, что может привести к появлению конденсата.
  • Вероятность появления в основной сети помех.

Сварочные трансформаторы

На сегодня это самые распространенные сварочные аппараты, относительно недорогие и простые по конструкции, надежные. Преобразование электроэнергии осуществляется силовым трансформатором стандартной частоты 50 Гц.

Ток настраивается механической регулировкой магнитного потока в составном сердечнике. От сети питается первичная обмотка, намагничивается сердечник, и на вторичной обмотке индуцируется переменный ток меньшего напряжения (50—90 В) и большей силы (100—200 А), он формирует дугу.

Чем меньше витков на катушках вторичной обмотки, тем меньше напряжение и больше сила тока.

Достоинства:

  • Низкая стоимость (в два-три раза дешевле инверторов).
  • Простота конструкции.
  • Ремонтопригодность.
  • Надежность.

Недостатки:

  • Большой вес и габариты.
  • Из-за переменного тока сложно получить высококачественный шов.
  • Трудность удерживания дуги.
  • Сравнительно невысокий КПД (не более 80%).
  • Невозможность подключения к внутридомовой сети.

Сварочные выпрямители

Сетевой ток в этих аппаратах не меняет частоты и индуцируется на обмотках с понижением напряжения. После преобразования проходит еще через блок селеновых или кремниевых выпрямителей. На электроды идет постоянный ток. Благодаря этому электрическая дуга очень устойчива, без существенных прерываний и скачков.

В большинстве случаев требуется охлаждение вентиляторами. Часто устройства имеют дополнительные дроссели, позволяющие улучшить характеристики исходящего тока, который сглаживается и фильтруется.

В комплекте с выпрямителями может быть защитная, измерительная и пускорегулирующая аппаратура. Тут важна стабильность температуры и тока, поэтому устанавливаются ветровые реле, термостаты, плавкие предохранители, автоматы.

Наиболее распространены выпрямители на три фазы.

Достоинства сварочных выпрямителей:

  • Высококачественный шов.
  • Легкость поддержания дуги.
  • Минимальное разбрызгивание материала присадки.
  • Большая глубина плавления.
  • Меньшие габариты и вес в сравнении с трансформаторами переменного тока.
  • Возможность сваривания чугуна, цветных металлов, теплоустойчивой стали.

Недостатки:

  • Высокая стоимость.
  • Необходимость внимательного наблюдения за состоянием системы охлаждения.
  • Отсутствие в большинстве случаев возможности питания от бытовой сети.
  • КПД меньше, чем у инвертора.
  • Относительно сложная конструкция.

Полуавтоматы: характеристика

Сварочная проволока при помощи специального механизма подается в рабочую зону, где в активном газе расплавляется и направляется в сварочную ванну. Газ вытесняет воздух около сварочной ванны, защищает шов от кислорода. Применяется с этой целью углекислый газ, аргон, гелий, комбинации этих газов. С использованием флюсовой проволоки газ можно не подавать в рабочую зону.

Плюсы:

  • Легкость сваривания тонколистовых деталей.
  • Качество шва, возможность получения «короткого шва».
  • Широкий спектр свариваемых материалов.
  • Высокая производительность.
  • Большой разброс настроек и регулировок.

Минусы:

  • Высокая цена.
  • Высокая стоимость расходных материалов.
  • Необходимо применения баллонов или подключения к специальной сети.
  • Трудность работы на улице, где газовую среду нужно защищать от сдувания.

Выбор модели

Напряжение сети. Бывает одно- или трехфазным. Для непромышленного применения рекомендуется аппарат на 220 В или универсальная машина «220/380».

Большинство аппаратов могут выйти из строя или перестать варить из-за перепадов напряжения. В связи с этим инверторы комплектуются защитой от скачков напряжения.

У бытовых агрегатов диапазон шире на 10—15%, а профессиональным моделям нужно напряжение 165—270 В.

Напряжение холостого хода. Эта характеристика определяет способность аппарата разжигать электрическую дугу и поддерживать ее горение. Чтобы дуга возбудилась, напряжение должно быть примерно в 1,5—2,5 раза больше напряжения стабильного горения электрической дуги.

Мощность. В паспортах часто указывается максимальная мощность источника питания сварочного аппарата, соответствующая максимальным нагрузкам на сеть. Если единицы измерения кВт, значит, говорится об активной мощности, если кВА — о полной мощности, которая обычно выше из-за поправочного коэффициента.

Реальная мощность определяется силой тока, которую способен выдать аппарат. Этот показатель и определяет толщину свариваемого металла и максимальный диаметр электрода.

Класс защиты. В паспорте должен быть 2-циферный код I. P. Индекс среднестатистических источников питания для сварки — IP21-IP23. Двойка говорит, что внутрь корпуса не проникнут предметы толщиной больше 12 мм.

Вторая цифра говорит о защите от влаги — 1 — означает, что капли воды, вертикально падающие на кожух, вреда не нанесут; 3 означает, что даже под углом 60 ° вода в корпус аппарата не проникнет.

Но варить под дождем запрещено!

Диапазон температур. Согласно ГОСТ, ручная сварка может осуществляться при температуре -40—40 ° C. Однако не все сварочные аппараты удается пустить в работу при температуре ниже нуля градусов. Чаще всего проблемы появляются с инверторами, в которых при минусовой температуре просто загорается сигнализатор перегрузки, и сварочный аппарат выключается.

Работа от генератора. Эта функция пригождается для работы в полевых условиях. Не все аппараты могут питаться от бытовых генераторов с ДВС.

Многие источники питания облегчают удержание дуги: «Антиприлипание на выключении», «Горячий старт», «Форсирование дуги», «Розжиг на подъёме».

Полезно обратить внимание на индикацию параметров, функциональность, широту рабочих регулировок, защиту от перегрузок, качество маркировки, электробезопасность, комплектность, эргономику, ремонтопригодность.

Рекомендуется приобрести аппарат с максимумом технических характеристик в паспорте, а паспорт рекомендуется купить на русском языке.

Источник: https://tokar.guru/svarka/tipy-svarochnyh-apparatov-princip-raboty-ustroystva.html

Что такое современная инверторная сварка

  • Дата: 29-07-2015
  • Просмотров: 494
  • Рейтинг: 24

Для многих работ по дому необходимо наличие сварки, поэтому очень удобно иметь свой сварочный аппарат. Если раньше для этих целей использовали в основном трансформаторы, то сейчас появилась инверторная сварка, она позволяет выполнять все работы просто и не требует наличия профессиональных навыков, поэтому многих людей интересует, что такое инверторная сварка.

Схема инверторного сварочного аппарата.

Если говорить о том, насколько удобна такая сварка, то стоит отметить тот факт, что при равных параметрах ее вес в несколько раз меньше, чем у привычного для нас трансформатора, что делает инверторную сварку более мобильной и удобной.

Сварочные инверторы являются современными аппаратами, при конструировании которых использованы передовые технологии, что позволяет им достойно конкурировать с трансформаторами, выпрямителями, генераторами и постепенно их вытеснять на второй план.

Принцип действия инверторной сварки

Конструкция сварочного инвертора.

Полное название инвертора — выпрямитель с транзисторным инвертором.

Принцип его работы следующий: через диод проходит полупериод переменного тока частотой 50 Гц, после чего он сглаживается, проходя через дроссель и конденсатор.

После этого уже постоянный ток через инвертор снова преобразуется в переменный ток, но его частота уже от 20 до 50 кГц, а в некоторых моделях она может достигать и 100 кГц. Полученное напряжение высокой частоты через трансформатор снижается до 70-90 В, в то же время ток увеличивается до 100-200 А.

То, что в трансформатор приходит уже преобразованный электрический ток, дает возможность использовать указанное оборудование очень маленьких размеров. Например, для того чтобы получить ток величиной 160 А, в инверторной сварке используется трансформатор весом 250 г, тогда как вес обычного трансформатора, что обеспечивает такой ток, будет около 18 кг.

После этого переменный ток при помощи высокочастотного выпрямителя выпрямляется через фильтр и поступает на электрод. Для того чтобы контролировать процесс преобразования тока, используется блок управления, именно он является самой дорогой деталью инверторной сварки.

Преимущества инверторной сварки

Одним из основных преимуществ является то, что коэффициент полезного действия у такого оборудования 85-95%, а коэффициент мощности близок к 1. Так как инвертор имеет небольшие размеры, на его изготовление идет минимальное количество расходных материалов.

Принцип работы сварочного аппарата.

Еще одним большим плюсом является то, что продолжительность нагрузки около 80% и на одну нагрузку может работать несколько источников.

В сварочных кабелях минимально теряется энергия, а небольшие размеры и вес инвертора позволяют легко его переносить в нужное место. Наличие двойной изоляции делает это оборудование безопасным.

Если говорить о технологических преимуществах инвертора, то он позволяет проводить работу любыми электродами, дуга зажигается стабильно. То, что есть возможность варить короткой дугой, позволяет снизить электропотери и улучшить качество шва. Шов удобно класть в любом направлении.

Во время проведения работ происходит минимальное разбрызгивание металла, что повышает безопасность сварщика, есть возможность работать с металлами и сплавами, которые трудно свариваются.

Читайте также:  Полярность при сварке предоставляет все возможности качества

Наличие «горячего старта» обеспечивается генерированием дополнительного импульса тока. При возникновении короткого замыкания ток отключается, и поэтому не происходит «залипание» электрода. Проводить работы с высоким уровнем качества шва может даже неквалифицированный специалист.

Недостатки инвертора

Принцпипиальная электрическая схема сварочного инвертора.

Несмотря на большое количество преимуществ, инверторная сварка имеет и ряд недостатков:

  1. Высокая цена, она в 2-3 раза больше, чем у трансформаторной сварки с аналогичными характеристиками.
  2. Дорогой ремонт, особенно если из строя выйдет модуль I.G.B.T. он является основой инверторной сварки, и его стоимость от 30 до 50% от стоимости всего оборудования. К выходу из строя указанного модуля может привести резкая перегрузка, когда тепловое реле не успевает сработать.
  3. Инверторные аппараты боятся пыли, поэтому их надо чистить чаще, чем обычное сварочное оборудование.
  4. Корректная работа электроники при отрицательных температурах невозможна, а при температуре ниже 15 градусов мороза работать таким аппаратом нельзя, это может привести к выходу его из строя.
  5. Для подключения аппарата надо использовать кабели, длина которых не более 2,5 м, но это не очень страшно, и с таким недостатком придется смириться.

Особенности устройства инверторного аппарата

Способы подключения сварочного инвертора.

Большинство таких устройств имеет защиту от перепадов напряжения, для бытовых моделей она в пределах 10-15%, а для профессионального оборудования — в пределах 20-25%. Так как оборудование требует постоянного охлаждения, для этих целей используется вентилятор, он и является источником поступления пыли в корпус.

Для того чтобы улучшить вентиляцию и уменьшить возможность попадания пыли, используется туннельная вентиляция, но такие модели более дорогие, и если вы не будете часто работать в загрязненных помещениях, то переплачивать за вентиляцию не стоит. Лучше чаще продувайте корпус и детали, что в нем находятся.

При покупке аппарата поинтересуйтесь, есть ли к нему печатные платы, так как они часто выходят из строя. То, что платы привозят под заказ, может указывать на то, что они редко выходят из строя.

При низких температурах у инвертора обычно загорается лампочка, что свидетельствует о его перегрузке, и он отключается, работать таким оборудованием при низких температурах не рекомендуется, так как происходит обледенение деталей, и они могут выйти из строя.

Не стоит бояться, что в названии инвертора присутствует термин бытовой, обычно такие модели могут работать 15-30 минут, после чего им надо отдохнуть около часа, что вполне достаточно для выполнения большинства задач.

Некоторые продавцы пытаются завлечь покупателя такими характеристиками, как Hot start, Anti-Sticking, Arc-Force, но это стандартные функции, и они есть во все инверторных аппаратах.

Не стоит покупать самые дорогие модели, так как не всегда это указывает на такое же высокое их качество. При покупке инвертора надо обращать внимание не только на производителя, но и на уровень сервиса, возможность приобретения запасных деталей, их стоимость и другие характеристики.

Источник: https://moyasvarka.ru/process/chto-takoe-invertornaya-svarka.html

Работа и методы инверторной сварки

Инверторная сварка отличается рядом преимуществ от других методов выполнения сварных соединений.

Реализуется она посредством использования инвертора – аппарата, который после ряда преобразований сетевых электрических параметров подает на выход высокочастотный ток.

Отличительной особенностью такого агрегата в сравнении с привычными сварочными трансформаторами является компактность и высокое качество шовных соединений.

Область применения и назначение

Сварка инверторная очень часто оказывается наилучшим решением, если условия работы и параметры исходного материала требуют особого подхода к исполнению сварных швов. Благодаря механизму агрегата инверторная разнотипная сварка получила ряд основных направлений целевого использования:

  • Благодаря более компактным габаритам и сравнительно небольшому весу сварочных аппаратов такой метод стал более востребован как в бытовых, так и в производственных условиях, при этом пользователь получает высокий КПД;
  • Инверторная разнотипная сварка позволяет реализовать несколько новых возможностей, например, функцию «антизалипание», «форсирование дуги»;
  • Автоматизация процесса выполнения сварных соединений;
  • Инверторная разнотипная сварка дает возможность соединять такие материалы, как нержавеющая и высоколегированная сталь, алюминий, медь, титан и различные сплавы, причем допускается сварка разнородного металла.

В результате работа электрическим инвертором теперь может выполняться на объектах разного целевого назначения, включая и бытовые условия эксплуатации такого оборудования.

Принцип функционирования инверторного аппарата

Инвертор для аргонодуговой сварки функционирует по одному и тому же принципу, как и вариант другого вида, например, электродуговой. Аппарат преобразует электрические параметры сети несколько раз. Выделяют основные этапы:

  1. Аппарат для аргонодуговой сварки выпрямляет переменное напряжение сети (220 В).
  2. Происходит обратное преобразование постоянного напряжения в переменный эквивалент, но уже высокой частоты.
  3. Понижается значение высокочастотного напряжения.
  4. На последнем этапе сварочник для аргонодуговой сварки выпрямляет предварительно пониженное напряжение высокой частоты.

Это основной принцип работы подобных агрегатов и уже затем на первый план выходят конструктивные особенности, посредством которых происходит сварка в среде газа аргона или при участии автоматизированного механизма подачи присадочного материала.

Достоинства и недостатки сварки с использованием инвертора

Основная задача такого аппарата заключается в преобразовании энергии до нужных характеристик, благодаря чему появляется возможность понижать напряжение и получать ток больших значений. Данный фактор позволяет получить компактные размеры такого устройства, как инвертор для аргонодуговой электрической сварки, чем в случае с востребованными ранее трансформаторами для сварочных работ.

Смотрим видео, принцип работы ММА  сварки:

Это можно назвать главным преимуществом подобной техники, дополнительно к которому обеспечивается и сравнительно малый вес, что в совокупности делает оборудование более мобильным.

Еще одним плюсом является возможность менять полярность без необходимости изменения схемы, а также использование электродов постоянного и переменного тока.

Инвертор для аргонодуговой электрической сварки должен иметь возможность регулирования рабочего тока в достаточно широком диапазоне.

К числу прочих достоинств можно отнести и способности такого агрегата работать с различным материалом, начиная от титана, высоколегированной и нержавеющей стали и заканчивая мягкими металлами (алюминий), медью, а также различными сплавами.

Приятным бонусом является наличие дополнительных функций: «горячий старт», «форсирование дуги», «антизалипание».

Некоторые исполнения (полуавтоматический агрегат) имеют усовершенствованную конструкцию, позволяющую подавать проволоку в автоматическом режиме, что также упрощает работу.

Плюсы и минусы различных методов

Минусов инвертор для аргонодуговой электрической сварки и его аналоги практически не имеют, за исключением высокой цены и подверженности механизма воздействию загрязнений и низких температур. Поэтому перед эксплуатацией следует соотнести погодные условия и условия работы подобной техники.

Конструктивные особенности и критерии выбора

Основными узлами являются два преобразователя напряжения, в качестве узла управления используется электронный микропроцессор. Дополнительно присутствуют фильтры для сглаживания электрических составляющих. Конструкция каждой отдельной модели может несколько отличаться, что позволяет получить иные характеристики устройства.

Смотрим видео, критерии выбора аппарата:

При выборе такого оборудования, как сварочный аппарат для аргонодуговой сварки и прочих аналогов, учитываются следующие параметры:

  • Электрические параметры (рабочий ток, диапазон допустимых значений отклонений от напряжения сети);
  • Мощность аппарата;
  • Диапазон диаметров электрода;
  • Толщина материала для работ;
  • Удобство эксплуатации, при этом обращается внимание на габариты устройства, его вес и наличие элементов для транспортировки (ремни, ручки).

Особенно важно учесть тип материала, если планируется сварка нержавейки инвертором, то рекомендуется приобрести аппарат для работы в среде защитных газов (аргонодуговой).

Виды сварочных работ

От вида используемого материала будет зависеть выбор электрода и типа метода сварочных работ. Так, сварка нержавейки инвертором должна вестись с применением специальных электродов, например, ОЗЛ-8. Данный вариант подойдет для работы со сталью маркировок 08Х18Н10Т, 08Х18Н10, 12Х18Н9. Соблюдение данного требования позволит исключить риск образования межкристаллической коррозии.

Смотрим видео, инверторный тип работы с нержавейкой:

Сварка нержавейки электрическим инвертором для работы в среде защитных газов (аргона) подходит более всего, так как позволяет исключить окисление обрабатываемого участка, что в свою очередь определяет степень надежности и качество шва. Еще одно условие работы: сварка нержавейки электрическим инвертором производится при постоянном токе, для чего дополнительно следует изменить полярность аппарата (на электроде плюс, на рабочем металле — минус).

Если планируется сборка трубопровода из профильной трубы, то в данном случае ограничения и жесткие требования на использование определенного оборудования отсутствуют, так как этот материал отличается тонкими стенками, что не требует больших рабочих токов.

Соединение профильной трубы аппаратом инвертором все же предпочтительнее, но это лишь рекомендация, а не требование для работы, что обусловлено возможностью использования импульсного режима для создания точечных прихваток.

Дополнительно следует учесть полярность инвертора, чтобы не прожечь тонкий металл.

Особенности владения аппаратом во время работы

Если пользователь обладает достаточным опытом и знаниями, то можно смело браться за сварку. В ином случае придется купить электрическую инверторную сварку, так как шовное соединение требует повышенной внимательности и определенного уровня умения. Так, важно поддерживать достаточное расстояние между электродом и обрабатываемой поверхностью, соответствующее диаметру самого электрода.

Виды сварочных соединений

При этом следует придерживаться определенного угла наклона рабочего инструмента, который не должен быть слишком маленьким, что ухудшит сваривание металла, но и не должен превышать 70 градусов, так как в противном случае при перпендикулярной постановке сварочная ванна может оказаться ниже уровня поверхности материала. Для улучшения качества шва по мере сварки можно выполнять кругообразные или загзагообразные движения электродом.

Таким образом, несмотря на то, что данный метод соединения конструктивных элементов считается наиболее прочным, очень многие факторы могут повлиять на качество шва и в результате надежность соединения будет значительно ниже, чем у стандартного набора крепежа с контргайкой для упрочнения. Чтобы избежать подобных ошибок следует правильно подбирать инверторный агрегат, в соответствии с видом свариваемого материала, с которым будет вестись работа, и его толщиной.

При этом необходимо учесть электрические параметры устройства, значений этих величин должно быть достаточно для выполнения сварки в определенных условиях, к которым относится температура окружающей среды, параметры материала и электросети (имеется ввиду % отклонения от значения 220 В выходного напряжения).

Источник: http://GeneratorVolt.ru/invertornyjj/rabota-i-metody-invertornojj-svarki.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector