Инверторный сварочный аппарат что это такое


Инверторный источник сварочного тока — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июня 2017; проверки требуют 6 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июня 2017; проверки требуют 6 правок. Инверторные сварочные аппараты

Инверторный источник сварочного тока (ИИСТ, Cварочный инвертор) — один из современных видов источника питания сварочной дуги.

Инверторные источники сварочного тока для всех видов сварки устроены одинаково. Отличие состоит лишь в формируемой вольт-амперной характеристике. Поэтому возможен выпуск универсальных ИИСТ, пригодных для различных видов сварки (MMA, TIG, MIG/MAG).

Основное назначение всех сварочных источников — обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и её легкий поджиг. Одним из самых важных параметров сварочного процесса является его устойчивость к колебаниям и помехам. Существует несколько видов источников питания сварочной дуги — трансформаторы, дизельные или бензиновые электрогенераторы, выпрямители и инверторы. Инверторный источник сварочного тока появился в XX веке, а в начале XXI века стал одним из самых популярных сварочных аппаратов для всех видов дуговой сварки.

Сварочный инвертор представляет собой силовой трансформатор для понижения напряжения сети до необходимого напряжения холостого хода источника, блок силовых электрических схем, в основу которых заложены транзисторы MOSFET или IGBT и стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Принцип действия инверторного источника сварочной дуги следующий: сетевое напряжение переменного тока подается на выпрямитель, после которого силовой модуль преобразует постоянный ток в переменный с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор, имеющий существенно меньшую массу, чем сетевой, напряжение которого, после выпрямления, подается на сварочную дугу. Дуга на постоянном токе более устойчива.

Преимущества[править | править код]

Преимуществом инверторного источника питания сварочной дуги является уменьшение размеров силового трансформатора и улучшение динамической характеристики дуги. Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров.

Недостатки[править | править код]

  • До конца 2000-х годов инверторные источники были намного дороже трансформаторных и менее надежны. По состоянию на 2010-е годы цена на инверторные аппараты значительно снизилась и приблизилась к трансформаторным. Надежность ИИСТ тоже существенно возросла, особенно с началом массового применения IGBT-модулей.
  • Ограниченность по коэффициенту загрузки, что связано со значительным нагревом элементов схемы.
  • Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату, выпадающему внутри корпуса.
  • Высокий (а зачастую — опасный) уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех. Эта проблема частично решается применением так называемой улучшенной широтно-импульсной модуляции и синхронными выпрямителями во вторичных цепях. Однако эти решения существенно удорожают и утяжеляют устройство поэтому нашли применение лишь в профессиональных стационарных моделях. В ряде стран, например, в Канаде, Бельгии и Нидерландах, есть ограничения на применение импульсных источников питания с «жестким» переключением транзисторов. Наиболее ранние типы сварочных инверторов (построенные на биполярных транзисторах) использовали резонансный принцип и переключение выходных транзисторов при нулевой фазе тока, что существенно сужает спектр электромагнитных помех и уменьшает их спектральную мощность. По состоянию на 2015 год сварочные инверторы резонансного типа все ещё выпускаются в России и некоторыми производителями в Китае.

Инверторные источники сварочного тока могут строиться по самым различным схемам, но на практике преобладают три:

  1. Однотактный прямоходный импульсный преобразователь с ШИМ-регулированием и рекупераций энергии. Такие инверторы наиболее просты, легки и компактны, но силовые транзисторы переключаются с разрывом тока при ненулевом напряжении, что приводит к значительным коммутационным потерям и большому уровню электромагнитных помех. Схема может быть реализована только на особо быстродействующих мощных MOSFET или IGBT транзисторах, поэтому получила распространение только в начале 2010-х годов. Также для работы схемы требуются мощные диоды с предельно малым временем обратного восстановления. Работоспособность схемы в значительной степени зависит от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы, что требует тщательности проектирования и высокой точности изготовления. Схема применяется в переносных сварочных аппаратах, рассчитанных на небольшую мощность (до 4 кВт). Несмотря на малое число компонентов такие инверторы достаточно дорогие, причем 60-70 % стоимости составляют специальные транзисторы и диоды. Схема распространена у европейских и японских производителей.
  2. Полумостовой или мостовой двухтактный преобразователь с ШИМ-регулированием. Коммутационные потери и уровень электромагнитных помех в них меньше, чем у предыдущего типа, но все таки достаточно высок. Схема обладает большей сложностью и требует большего числа компонентов, но развиваемая преобразователем мощность существенно выше, чем в однотактных схемах (до 10 кВт). Также требуются быстродействующие MOSFET или IGBT с высокой допустимой импульсной мощностью рассеивания, хотя и меньшей, чем в однотактной схеме. Требования к диодам также существенно ниже, чем в однотактной схеме. Работоспособность схемы зависит, но в меньшей степени чем у однотактных, от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы. Гибкость, скорость и точность ШИМ-регулирования позволяет управлять током дуги по сложным законам, что повышает качество сварки. Схема популярна у американских и корейских производителей.
  3. Полумостовой или мостовой резонансный преобразователь с частотным или фазовым управлением. Наличие специально введенной резонансной цепи позволяет формировать оптимальную траекторию переключения транзисторов при нулевом напряжении или нулевом токе, а также нивелировать влияние паразитных емкостей и индуктивностей. Особых требований к скорости переключения и мощности транзисторов нет, так как коммутационные процессы происходят пассивно. Это позволяет строить такие инверторы с использованием недорогих транзисторов и диодов. Пригодны даже биполярные транзисторы. Мощность резонансных инверторов может достигать десятков киловатт. Однако резонансная цепь должна обладать значительной энергоемкостью и, соответственно, большими размерами. Поэтому такие аппараты получаются достаточно габаритными и тяжелыми. В виду нетребовательности резонансных преобразователей к характеристикам транзисторов цена таких изделий может быть сравнительно низкой. По этой причине большая часть сварочных инверторов производства России и Китая делаются именно с использованием резонансной схемотехники. Доступны резонансные преобразователи и для кустарного изготовления. Резонансный преобразователь имеет сравнительно узкий диапазон и невысокую скорость регулирования, поэтому реализовать на нем можно только сравнительно простые законы управления током дуги.

Изобретения:

  • Богданов Н. Н., Квезерели Т. И. Инверторный источник постоянного тока для дуговой сварки. Авторское свидетельство на изобретение Госкомизобретения СССР № 1489934 от 1 марта 1989 (приоритет изобретения 19 окт. 1989)
  • Богданов Н. Н., Квезерели Т. И., Микеладзе А. Л. Инверторный сварочный источник питания. Авторское свидетельство на изобретение Госкомизобретения СССР № 1530367 от 22 августа 1989 (приоритет изобретения 7 дек. 1987)

ru.wikipedia.org

для чего он нужен и как его использовать?

Время чтения: 8 минут

В последние 15 лет для сварки все чаще применяют компактные аппараты инверторного типа. Они удобны, просты в эксплуатации и не требуют особой квалификации от сварщика. К тому же, производители предлагают инверторы различных классов по цене от 50$ до бесконечности.

В этой статье мы подробно расскажем, что такое сварочный инвертор, какие есть разновидности у такого оборудования и как правильно использовать его, хранить и обслуживать.

Содержание статьи

Сварочный инвертор: что это такое?

Сварочный инвертор — это современный сварочный аппарат, предназначенный для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. От классического трансформатора или выпрямителя он отличается компактными габаритами, бОльшим функционалом и ранообразием моделей, представленных в продаже.

Также существуют сварочные инверторы для сварки в среде защитного или инертного/активного газа, но их принято называть полуавтоматами.

Основа любого сварочного инвертора — блок электрических микросхем с транзисторами. Благодаря этой особенности удалось существенно уменьшить размеры и вес сварочных аппаратов, а также добавить новые функции, ранее недоступные сварщикам. Чаще всего инверторы оснащены функциями «форсаж дуги», «горячий старт» или «антизалипание». Они стабилизируют горение дуги, упрощают ее поджиг и предотвращают прилипание конца электрода к металлу. А ведь с этими проблемами чаще всего и сталкиваются новички.

Основные преимущества инвертора — компактность, дешевизна, большой выбор и дополнительный функционал. Производители предлагают десятки моделей инверторов по цене от 50$ до бесконечности. В продаже встречаются и совсем дешевые аппараты от малоизвестных брендов, но мы не рекомендуем рассматривать их к покупке.

Инверторы — это самый популярный тип сварочного оборудования. Они составляют до 70% из всего ассортимента в любом сварочном магазине. Начинающим сварщикам непросто сориентироваться в таком разнообразии и выбрать оптимальную модель, поэтому они часто опираются только на стоимость аппарата. Но это неправильный подход. Далее мы расскажем об основных разновидностях (или классах) сварочных инверторов, чтобы вы понимали их приблизительную стоимость, характеристики и возможности. Так вам будет проще разобраться в большом ассортименте.

Разновидности

Чтобы правильно выбрать инвертор для сварочных работ, нужно четко понимать, что именно вы собираетесь варить и в каких условиях. Ведь инверторный сварочный аппарат может быть бытовым, полупрофессиональным, профессиональным и промышленным. Их характеристики существенно отличаются, и один аппарат может просто не подойти для выполнения определенных работ из-за недостатка мощности.

Инверторы бытовые

Начнем с аппаратов бытового класса. Самые бюджетные и компактные модели продаются по цене от 50$, если производитель известный и предоставляет гарантию на свое оборудование. Такие аппараты хороши для тех, кто стеснен в средствах, но очень хочет обучиться сварке. Они маломощны и максимальная сила тока обычно не превышает 200 Ампер.

Если вам все же нужен более производительный инвертор для бытовых задач, то лучше присмотреться к моделям стоимостью от 100$ и выше. Оптимальная сила тока для бытового инвертора — 250 Ампер (на упаковке и в описании чаще обозначается как 250А). Также бытовые инверторы часто оснащаются дополнительным функционалом, который упрощает и ускоряет сварку. А в комплекте зачастую помимо аппарата есть еще не только сварочные кабели, но и защитная маска, ремень и щетка.

Читайте также: Как выбрать и использовать сварочную маску?

Инверторы профессиональные и полупрофессиональные

Полупрофесиональные и профессиональные сварочные аппараты предназначены для выездных работ, а также для сварки сложных конструкций в цеху. Они все еще компактны, поэтому их можно без особых проблем перевозить с объекта на объект. При этом мощности достаточно для выполнения большинства сварочных работ, при которых применяются инверторы.

Мощность таких аппаратов начинается от 250 Ампер и больше. В комплекте есть сварочные кабели, остальные комплектующие нужно докупать отдельно. Дополнительный функционал так же присутствует.

Мы не рекомендуем приобретать профессиональный сварочный аппарат для сварки дома, поскольку вы не сможете раскрыть весь его потенциал в таких условиях, и при этом заметно переплатите. Остановитесь на полупрофессиональных аппаратах, если вам нужен запас по мощности.

Средняя стоимость таких инверторов — от 300$ и выше.

Инверторы промышленные

Стоит отметить, что инверторы редко применяются в промышленности. Чаще всего на масштабных производствах используются еще более технологичные сварочные аппараты. Тем не менее, промышленный сварочный аппарат инверторного типа существует и может применяться в особых случаях. В свободной продаже такие инверторы встречаются редко, поскольку стоят очень дорого и не пользуются таким большим спросом, как бытовые или профессиональные аппараты.

Применение

Сварочное оборудование данного инверторного типа понравилось всем новичкам из-за простоты использования. Чтобы начать использование инвертора, достаточно включить его в розетку, настроить режим сварки и можно начинать. Не нужно подключать дополнительные комплектующие вроде газового баллона или горелки. Для формирования шва понадобятся электроды и ваши умения. Все регулировки интуитивно понятны, к тому же они подписаны, а у некоторых функций есть световой индикатор. У продвинутых моделей инверторов есть цифровой дисплей, с которым еще удобнее работать.

В этой статье мы подробно рассказывали, как применять сварочный инвертор. Расписано все: от первого включения аппарата до окончания работ. Там же мы описали самые частые поломки, с которыми сталкиваются новички, и подсказали решения.

Особенности хранения и обслуживания

Чтобы понять, как правильно хранить и обслуживать инвертор сварочный постоянного тока, нужно знать, из чего он сконструирован. Выше мы уже говорили, что основа всех современных инверторов — это компактные производительные транзисторы типа IGBT или MOSFET. Именно благодаря им удалось существенно уменьшить габариты сварочного аппарата и добавить больший функционал. Также в основе инвертора есть множество микросхем и система охлаждения.

Техническое оснащение инвертора куда превосходнее оснащения классического трансформатора. Это значит, что с большим функционалом придется мириться и с особенностями хранения, обслуживания и эксплуатации такого аппарата.

Чаще всего поломки возникают из-за пыли, осевшей на компонентах инвертора. Пыль и грязь попадают внутрь корпуса через вентиляционные отверстия. Добавьте к этому повышенную влажность и аппарат точно долго не проживет.

А ремонт инвертора — это всегда непросто. Здесь не получится «на коленке» быстро починить все своими руками, как в случае с трансформатором. Придется нести аппарат в сервисный центр. А это недешево из-за дороговизны деталей.

Что делать, чтобы избежать всего этого? Правильно хранить аппарат и вовремя обслуживать его.

Хранение

Если вы часто пользуетесь инвертором и не хотите заморачиваться с его хранением, то просто кладите его в картонную коробку, в которой он поставляется. Саму коробку храните в сухом теплом помещении. Не оставляйте инвертор под открытым небом, вытирайте грязь, пыль и влагу с поверхности корпуса.

Если используете аппарат редко, то заверните инвертор в полиэтиленовую пленку, сделайте в ней отверстия и поместите аппарат в коробку. Не оставляйте инвертор на даче или в неотапливаемом гараже. Если у вас есть возможность, заберите аппарат в квартиру и храните в шкафу.

Обслуживание

Теперь про обслуживание. Конечно, лучше всего проводить его в сервисном центре. Если у вас аппарат от известного производителя и вы живете в крупном городе, то найдите официальный сервисный центр и за небольшую плату отдайте аппарат на техническое обслуживание. Специалист не только проверит работоспособность вашего инвертора, но и проведет профессиональную чистку сжатым воздухом. В том числе, изнутри.

Если у вас нет возможности отдать аппарат в сервисный центр, то обслуживание можно произвести самому. Регулярно чистите аппарат тряпкой, проверяйте надежность всех разъемов. Если есть необходимость что-то подкрутить — подкрутите. Обращайте внимание на скорость работы и на плавность регулировок.

Вместо заключения

Это все, что вам нужно знать о сварочном инверторе, если вы только начинаете изучать азы сварки. При выборе своего первого сварочного аппарата обращайте внимание не только на цену, но и на технические характеристики и на наличие гарантии. Если можете, ознакомьтесь с отзывами на выбранную вами модель, чтобы не ошибиться с выбором. На нашем сайте в разделе «Аппараты» можно найти множество обзоров и критических статей о бюджетных и не очень инверторах для новичка и практикующего мастера. Прочтите их, чтобы лучше разбираться в большом ассортименте сварочного оборудования. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

svarkaed.ru

Что такое "сварочный инвертор" и как он работает?

Сварщики-профессионалы, да и просто те, кому нравиться дома при помощи сварки делать что-либо, относительно недавно получили возможность значительно облегчить себе работу.
В продаже появились сварочные инверторы, которые позволяют совершить качественный скачок в электросварке. Достаточно вспомнить просто неподъемные сварочные трансформаторы и выпрямители, выпускавшиеся ранее. При прочих равных вес сварочного инвертора на порядок меньше, чем у любого другого сварочного аппарата, а это заметно повышает производительность сварки. Сварочные инверторы - это самые современные сварочные аппараты, которые в настоящее время почти полностью вытесняют на второй план классические сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы.

Принцип действия сварочного инвертора
Переменный ток от потребительской сети, частотой 50 Гц, поступает на выпрямитель. Выпрямленный ток сглаживается фильтром, затем полученный постоянный ток преобразуется инвертором с помощью специальных транзисторов с очень большой частотой коммутаций в переменный, но уже высокой частоты 20-50 кГц. Затем переменное напряжение высокой частоты понижается до 70-90 В, а сила тока соответственно повышается до необходимых для сварки 100-200 А. Высокая частота является основным техническим решением, которое позволяет добиться колоссальных преимуществ сварочного инвертора, если сравнивать с другими источниками питания сварочной дуги.

Устройство сварочного инвертора
 

В инверторном сварочном аппарате сила сварочного тока нужной величины достигается путем преобразования высокочастотных токов, а не путем преобразования ЭДС в катушке индукции как это происходит в трансформаторных аппаратах. Предварительные преобразования электрических токов позволяют использовать трансформатор с очень малыми габаритами. К примеру, чтобы получить в инверторе сварочный ток 160А достаточно трансформатора вес, которого 250 г, а на обычных сварочных аппаратах необходим медный трансформатор с весом 18 кг.

Преимущества и недостатки сварочных инверторов
Главным достоинством инвертора является минимальный вес. Кроме того возможность применять для сварки электроды как переменного, так и постоянного тока. Что важно при сварке цветных металлов и чугуна. Инверторный сварочный аппарат имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока. Это дает возможность для применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.
Помимо этого в каждом инверторе есть функции: «Hot start» (горячий старт) для поджига электрода подаются максимальная величина тока, «Anti-Sticking» при коротком замыкании сварочный ток снижается до минимума, что не позволяет электроду залипать при соприкосновении с деталью, «Arc Force» - для предотвращения залипания в момент отрыва капли металла ток возрастает до оптимального значения.

Из недостатков сварочных инверторов можно назвать высокую стоимость (в 2 – 3 раза больше, чем у трансформаторов). Как и любая электроника, инверторы боятся пыли, поэтому производители рекомендуют хотя бы раза два в год вскрывать аппарат и удалять пыль. Если он работает на стройке или производстве, то чаще, по мере загрязнения. И как любая электроника сварочные инверторы не любят мороза. Так при температуре ниже -15оС эксплуатация инвертора возможна не во всех случаях, в зависимости от того, какие детали использовал производитель. Поэтому в таких условиях, нужно смотреть на технические характеристики, заявленные заводом-изготовителем. И еще одно, длина каждого из сварочных кабелей при подключении сварочного аппарата не должна превышать 2,5 метра, но к этому нужно просто привыкнуть.
 

Передняя панель сварочного инвертора


Сварочные инверторы - качество и удобство сварочных работ
Дуговая сварка – ответственная работа. Для её проведения сварщик должен обладать достаточным практическим опытом и знанием теории. Сварочные инверторы упростили процесс и решили многие возникавшие вопросы.
Первая решённая проблема – это поджигание дуги. У прежних сварочных трансформаторов выходное напряжение пропорционально зависит от входного. Низкое напряжение, распространённое в наших сетях, не даёт возможности поджечь дугу, электрод начинает «залипать». При добавлении тока трансформатора, наоборот, металл «пережигается». Устройство сварочных инверторов таково, что напряжение на выходе не зависит от напряжения на входе, а установленный сварочный ток держится неизменным независимо от сетевого напряжения. Инверторы предотвращают «залипание» электродов и легко создают устойчивую дугу.

При работе с обычными аппаратами возможно «пережечь» или «недожечь» металл. Это обусловлено тем, что они плохо держат требуемую величину тока сварки. Ведь она меняется и зависит от напряжения сети. Когда металл «пережжён», сварочный шов ослабляется, в нём образуются отверстия и раковины. При «недожоге» также происходит ослабление шва. У сварочного инвертора ток устанавливается потенциометром согласно шкале сварочного тока и остаётся неизменным. Начинающему сварщику трудно научиться удерживать дугу.

После образования дуги электроду даётся наклон примерно в 15 градусов и его нужно перемещать относительно стыка деталей. Наклон может быть как в сторону движения электрода, так и в противоположную. Наряду с продольным движением его необходимо перемещать перпендикулярно шву. С этим связана длина дуги.
Основные виды электродов предусмотрены для работы короткой дугой. Поэтому нужно постоянно двигать электрод в перпендикулярном направлении таким образом, чтобы от электрода до свариваемых деталей был промежуток примерно в два его диаметра.

Сварочные инверторы способны строго поддерживать выбранный ток и к тому же он постоянный. Эти факторы позволяют не особо критично относиться к длине дуги, что облегчает работу сварщика, особенно начинающего, причём качество шва в данном случае с длиной дуги уже не связано.

Когда нет возможности расположить детали горизонтально, нужно помнить, что расплавленный металл подвергается земному притяжению так же, как и капля воды. При работе с потолочными и вертикальными швами нужно своевременно остановиться и выждать, когда расплавленная капля внутри шва слегка остынет, и сразу же «поджигать» рядом следующую дугу, двигаясь выше и выше вдоль шва. Такую сварку называют «прихватками». Применяя сварочный инвертор, овладеть «прихватками» не составляет труда даже новичку.

Опыт показывает, сварочный инверторы облегчают «поджиг», контролируют дугу, устраняют «залипание», не требуют специальных навыков для обращения с собой. Всё это делает инверторы выгодными для применения и в сфере профессионального строительства, и домашнего ремонта.
 

Сварочный аппарат инверторного типа


Как выбрать сварочный инвертор
В зависимости от того, где будет работать сварочный аппарат нужно покупать бытовой, или профессиональный инвертор. Разница между ними в продолжительности времени работы. Профессиональный сварочный инвертор рассчитан на 8-ми часовой рабочий день, бытовой же потребует после 20 – 30 минут работы, перерыва минут 30 – 60, поэтому бытовые дешевле. Есть еще промышленные инверторные сварочные аппараты, которые предназначены для работы продолжительное время в тяжелых условиях.

Для дома достаточно сварочного инвертора с максимальным сварочным током 160 А. Но это при напряжении в сети хотя бы 210 В. При низком сетевом напряжении лучше купить инвертор на 200 А.
Практически все мировые лидеры в области сварочного производства ориентированы преимущественно на разработку и производства инверторных сварочных источников питания. Из наиболее известных производителей можно отметить итальянские "Ресанта”, "Fubag”, "Энергия" и т.д.

stabhouse.ru

схема, назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. Например, агрегат марки ВД 306 весит порядка 150 кг.
С развитием полупроводникового оборудования и появление таких элементов, как тиристоры привело к созданию устройств, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше, всего несколько килограмм, например, Ресанта САИ 250 весит всего 5 кг, — сварочного инвертора или инверторного сварочного аппарата.

Электродуговая сварка

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

Как уже отмечалось, инверторы вошли в практику сварных работ не так давно, на исходе ХХ столетия. В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока. Надо отметить, что устройство инвертора, применяемого для работ – содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

Инверторные сварочные аппараты

  1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
  2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
  3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
  4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах. К ним относят следующие параметры:

Конструкция сварочного инвертора

  1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
  2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
  3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

  1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
  2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
  3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
  4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки
Электроды для контактной сварки

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

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.

Как выбрать сварочный аппарат для дома и дачи на 220 В

При подборе сварочного оборудования потребитель должен определиться для решения, каких задач он будет необходим.

Если он будет использоваться для ремонта кузовных деталей, то у него должны быть одни параметры, а если для работы по изготовлению металлоконструкций то другими. Но в любом случае, устройства должны отвечать ряду требований, в частности, в домашнем аппарате должны быть реализованы такие функции, как горячий старт, антизалипание и некоторые другие. Именно этим инверторы отличаются от традиционных аппаратов.

В конструкции аппарата этого типа должен быть установлен вентилятор. Кроме того, схема должны быть защищена от скачков напряжения в питающей сети. В принципе устройство, обладающее такими параметрами, могут работать и в условиях домашней мастерской, и в условиях промышленного производства.

Какой сварочный аппарат лучше

Выбор аппарата – это по большей части дело сугубо индивидуальное. И каждый выбирает аппарат по своим потребностям, но, можно сказать, что устройства с диапазоном сварочного тока в пределах 200 – 250 А, позволяет выполнять самые сложны работы и обрабатывать детали разной толщины.

Классификация инверторов

Сварочные инверторы можно классифицировать по размеру сварочного тока. Производители выпускают три типа устройств:

  • 100-160 А – маломощные;
  • 160-200 А — средние;
  • 200-250 А — мощные.

Существует зависимость, между размером силы тока и габаритами аппарата. При выборе аппарата для использования в домашних условиях следует руководствоваться теми задачами, которые предстоит им решать.

Самые слабые аппараты можно отнести к устройствам самого низкого уровня, многие их используют для получения навыков работы. Аппараты, которые относят к среднему классу относят к самым популярным и позволяют выполнять самые разнообразные работы начиная от сборки забора и изготовления довольно сложных металлоконструкций. Самые мощные аппараты по большей части применяют в производственных целях. Их применяют для работы с металлопрокатом большой толщины.

Электроды для ручной дуговой сварки

Большая часть инверторов предназначена для работы с электродами, покрытыми обмазкой. Но их можно использовать и для работы со сварочной проволокой. Для этого, на устройство устанавливают приспособление которое подает проволоку в сварочную зону. Проволока подается через сварочный пистолет, через него же подается и газовая смесь, защищающая рабочую зону от воздействия атмосферного воздуха.

Дополнительные функции в инверторах

В современных инверторных устройствах реализованы некоторые опции, которые заметно облегчают работу сварщика:

  1. Горячий старт – зачастую у начинающих сварщиков, да и не только у них, возникают сложности с розжигом и поддержанием дуги в рабочем состоянии. В момент розжига, ток вырастает до необходимого уровня и сразу после розжига возвращается к рабочим параметрам. Процесс изменения тока происходит полностью автоматически, без участия сварщика.
  2. Еще одна проблема, которая преследует новичков – залипание электрода. Причин тому несколько, но решение у нее одно – снижение уровня сварочного тока. Эта операция так же выполняется автоматически.

  1. Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
  2. Снижение напряжения холостого хода до безопасного для рабочего и его окружающих людей уровня.

Определяемся с характеристиками

Как и любое техническое оборудование, сварочные инверторы обладают рядом технических параметров, которые определяют их возможности.

Сварочный ток

Инверторные сварочные аппараты обеспечивают генерацию сварочного тока в диапазонах от 100 до 250 А.

Напряжение холостого хода

После преобразования тока, подаваемого из электрической сети в 220 В, на выходе из аппарата получается ток с напряжением в 50 – 90 В и рабочей частотой в 20 – 50 кГц. Для розжига дуги необходимо использовать максимальное напряжение, но оно создает угрозу безопасности сварщика и окружающих людей. Поэтому после окончания работы, напряжение падает до безопасного уровня.

Режим работы на максимальном токе

Важный показатель работы любого сварочного аппарата это показатель длительности работы. Его могут называть ПН или ПВ. Этот показатель говорит о том, какое количество времени будет работать аппарат при десятиминутном сварочном цикле, до отключения.

Другими словами, если ПВ составляет 50% — это значит что время эффективной работы, составит 5 минут, если показатель составляет 70%, то время составит 7 минут. Этот показатель должен быть отражен в технической документации, входящей в состав поставки сварочного аппарата.

Рекомендации по эксплуатации бытовых инверторов

Инвертор, предназначенный для сварки – это сложное инженерное устройство, которое оснащено множеством уровней защиты.

Аппаратура этого класса показывает стабильность в работе и между тем требует к себе бережного отношения и своевременного обслуживания.

Перед приобретением аппарата целесообразно тщательно изучить руководство по эксплуатации.

Инструкция сварочного инвертора

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

  1. Все токопроводящие рукава не должны иметь повреждений, клеммы для подключения должны надежно фиксироваться в аппарате.
  2. Если в конструкции аппарата предусмотрен вентилятор и во время включения он не вращается, эксплуатация такого устройства недопустима.
  3. При работе с аппаратом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

stankiexpert.ru

Инверторная сварка: основы работы для новичков

Для произведения сварочных соединений существует три вида аппаратов: выпрямители, трансформаторы и инверторы. Каждый из них имеет свои преимущества и актуальность применения при определенных обстоятельствах. Сейчас подробно рассмотрим, что такое инверторная сварка, как и чем она производится, что для этого нужно и по какой технологии стоит работать.

Содержание статьи

Сварочный инвертор: что это

Инвертор представляет собой устройство, используемое для преобразования электрической энергии стандартной сети с напряжением 220В в переменный ток, но уже с более высокой частотой. Суть его работы можно подробнее рассмотреть на рисунке:

Переменный ток  с частотой 50 Гц от сети попадает в аппарат на сетевой выпрямитель №1 и преобразуется в постоянный. Затем он сглаживается через сетевой фильтр №2 и перетрансформируется опять в переменный ток в модуле №3 (это и есть инвертор – преобразователь частоты), но уже с частотами до 100 кГц. После этого, напряжение понижается в трансформаторе №4 до 50-60В, а ток увеличивается до показателя, который необходим для сварки (60-200А). Далее №5 модуль выпрямляет переменный ток. Все эти процессы перехода тока контролируются специальным блоком управления №6.

Устройство имеет огромное преимущество в сравнении с другими сварочными аппаратами, так как он единственный может преобразовать  энергию. Кроме этого, он обладает рядом других преимуществ:

  • экономичность — сам аппарат стоит не дорого и за счет высокого коэффициента полезного действия энергию «мотает» умеренно;
  • доступность — данный аппарат можно приобрести в любом магазине бытовой техники;
  • мобильность — агрегат весит не более 10 килограмм, в зависимости от модели. Его легко транспортировать;
  • универсальность – при разных настройках данным аппаратом можно сварить любой металл;
  • невысокие требования – достаточно напряжения в 170В в сети, чтобы варить электродом 3мм;
  • простота в использовании и легкость в обучении – он не требует ученой степени достаточно разобраться в базовых понятиях и элементарных настройках.
Инверторный аппарат может работать при напряжении в 220В или 380В. Но в отличие от других, он не садит сеть и никаким образом не влияет на напряжение. Говоря простым языком – пробки не выбьет и у соседей свет «мигать» не будет. На скачки в электросети аппарат не реагирует, а это еще один важный плюс, так как дуга не пропадает. Для обучения новичкам лучше всего использовать инвертор сварочный, так как на нем проще всего удержать дугу, благодаря чему и шов получится ровным и красивым.

Как выбрать аппарат

Что такое инверторный сварочный аппарат – разобрались, теперь нужно ознакомиться с основными критериями его выбора. Ведущие производители выпускают множество моделей с различными функциями и параметрами. Покупая такое оборудование, надо отнестись ответственно и обратить внимание на следующие показатели:

  • Питание сети. Устройства бывают однофазные, работающие от стандартной розетки в 220В. Они отлично подойдут для домашнего использование, но силу тока больше, чем 200А не выдадут. Трехфазные, которым требуется напряжение 380В относятся к классу профессионального оборудования, они более мощные, но и дорогие, соответственно;
  • Величина сварочного тока – это показатель, в зависимости от которого выбирается толщина электрода для спайки деталей. Диапазон тока в разных моделях колеблется от 5А до 350А и для них подходят электроды от 1,6 мм до 5мм. Для домашнего использования подойдут аппараты с силой до 200А, на которых свободно можно применять «троечку»;
  • ПН (продолжительность нагрузки) – это параметр, означающий время работы одного цикла до выключения. В документах к технике указывается ПН, но следует учесть, что на практике он «тянет» 60%. То есть, если в паспорте написано 10 минут, то он выдержит 6, что вполне достаточно для промышленного и бытового использования.
  • Дополнительные функции, которые присутствуют во многих моделях. Например, Arc-Force стабилизирует дугу, то есть, при случайном прерывании автоматом увеличивается сила тока для ее удержания. Tig позволяет подключить аргон (эта опция превращает инвертор в универсальный аппарат для сварки разных видов металлов). HOT- START облегчает контактный поджог дуги (достаточно просто коснуться кончиком проводника поверхности и дуга возбуждается автоматически). Anti Stick препятствует прилипанию электрода к свариваемым поверхностям. Наличие небольшого экрана, на котором видно текущие настройки для работы – упрощают обучение новичкам.

Подготовка к работе

Разобравшись, что такое сварочный инвертор и как он работает, можно приступать к делу. Изначально нужно подготовить все необходимое:

  • Защита — это все те средства, которые применяются в целях безопасности. Перчатки из плотного тканевого материала (резиновые – под запретом) защитят кожу в случае попадания искры. Очки или маска (лучше использовать «Хамелеон»), которые защитят глаза от «зайчиков». Роба – это форма одежды, которая стойкая к горению. Она защищает все тело и основную одежду, если разбрызгивается плавящийся металл.
  • Рабочее место – одно из главный условий безопасности. Стол для сварки должен быть железным, без покрытия лакокрасочными изделиями. Мастер во время работы должен стоять на деревянной подложке. Важно проводить работы в помещении, где нет легковоспламеняющихся предметов и материалов.
  • Выбор электрода зависит от толщины и типа металла. Проводники в продаже обозначены специальной маркировкой для определенного типа изделий. Например, электродом для чугуна нельзя варить сталь. Электроды для инверторной варки указаны в таблице ниже:
  • Подготовка металла заключается в его очищении от грязи и различных покрытий, которые могут помешать свариванию. По возможности их нужно закрепить, чтобы они не двигались под воздействием высокой температуры.
  • Настройка силы тока в зависимости от типа и толщины изделия:

Технология инверторной сварки

Когда все готово к работе , это означает, что можно начинать. Первым делом необходимо поджечь дугу. Это может производиться тремя способами – чирканьем, постукиванием или касанием ( в случае, если в аппарате есть функция автоматического поджога). Как только она образовалась нужно начинать расплавлять металл, чтобы образовалась сварочная ванна, где потом, когда металл кристаллизуется, останется качественный шов. На этом этапе очень важно положение электрода по отношению к поверхности. Вести можно прямо под углом 90 градусов или наискось, под углом 30-60 градусов. Прямо вести электрод нельзя. Его нужно перемещать «петельками», «зигзагом», «треугольниками». Выбор узора, по которому будет реализоваться шов, для начинающих – по желанию. Потом с опытом, мастер сам поймет, в каких положениях ему удобнее вести проводник тем или иным способом. И, наконец, немаловажным моментом является удержание дуги. Для этого необходимо четко соблюдать равномерное расстояние между металлом и электродом. В идеале это 2-3 мм. При подымании проводника дуга теряется и от этого страдает шов. Есть агрегаты с функцией автоматического удержания дуги, если не получается вручную, лучше воспользоваться такой опцией. Если и так все получается, значит мастеру не потребуется дополнительная возможность техники.

Советы для начинающих

Что такое инверторная сварка – мы рассмотрели, но для начала качественной работы, рекомендуется следовать советам опытных сварщиков:

  • не стоит игнорировать правила безопасности и пренебрегать защитными масками, так как один взгляд на искры может вызвать ультрафиолетовый ожог роговицы;
  • прежде чем перейти к полноценной варке изделий, нужно «набить» руку на черновых заготовках и перепробовать все виды швов;
  • сразу после кристаллизации шва нужно оббить шлак, иначе он станет причиной коррозии металла;
  • перед использованием аппарата требуется изучить инструкцию и выставлять режимы, которые соответствуют текущему виду детали;
  • если прилипает электрод, нужно уменьшить силу тока;
  • нельзя использовать отсыревшие электроды (их лучше предварительно просушить в духовке).

Видео, подробно объясняющее, что такое инверторная сварка:

[Всего голосов: 2    Средний: 3/5]

svarkaed.ru

Что такое сварочный инвертор, из чего состоит и как работает

Что такое сварочный инвертор?

Сегодня ММА сварка стала доступна как никогда, ведь в продаже присутствуют легкие, удобные, и функциональные в работе сварочные инверторы. Раньше, когда для ручной дуговой сварки использовались трансформаторные сварочники, проблем хватало с лихвой. Самая большая из них, это высокая мощность, из-за которой нередко выбивали пробки на электрощитке. Плюс ко всему, если залипал электрод, то электросеть садилась настолько сильно, что соседи были просто в шоке.

С появлением сварочных инверторов дела пошли веселее. Сегодня у каждого уважающего себя мастера, есть инвертор для сварки, который весит порядка пяти килограмм и совсем не садит электросеть. Как работает сварочный инвертор? Что из себя он представляет и из чего состоит? Обязательно дочитайте эту статью сайта про сварку mmasvarka.ru и вы узнаете, в чем именно преимущество инверторов.

Что такое сварочный инвертор

Сварочный инвертор — это бытовой, профессиональный или полупрофессиональный аппарат для сварки, который имеет принципиальное отличие в работе, от трансформаторных сварочных аппаратов. Если выразиться точнее, то сварочный инвертор, это преобразователь переменного тока в постоянный ток, со снижением его значений, до 90 В.

Принцип работы сварочного инвертора основан на следующем:

  • Выпрямление переменного напряжения;
  • Понижение высокочастотного тока;
  • Поддержание нужного значения тока до требуемых параметров, тех, которые нужны для ручной дуговой сварки.

Из чего состоит сварочный инвертор

За все вышеперечисленное, выпрямление переменного тока и поддержание его требуемых значений, в сварочном инверторе отвечают такие элементы, как:

Сетевой выпрямитель — он включается в себя мощные конденсаторы и диодный мост. Именно данный компонент сварочного инвертора преобразует переменный ток в сети 220 Вольт в постоянные его значения.

Высокочастотный трансформатор — такая деталь также присутствует в инверторе. А вы вправду думали, что сварочные инверторы без трансформаторов? Конечно же, нет! Маленький, но такой нужный трансформатор, все же имеется, а его главная функция, это понижение напряжения.

Инвертор — состоит из мощных транзисторов, чаще всего закреплённых к радиаторам охлаждения в виде алюминиевых пластин. Коммутирующие транзисторы, из которых состоит инвертор, нужны, как и сетевой выпрямитель, для преобразования входящего напряжения.

Выходной выпрямитель — данный элемент сварочного инвертора даёт возможность выпрямлять высокие значения переменного тока. Состоит выходной выпрямитель инвертора из быстродействующих и весьма мощных диодов, их скорость срабатывания неимоверно высока, более 50 наносекунд!

Инверторная пусковая схема — в неё входят различные компоненты силового блока.

Несмотря на всю кажущуюся сложность конструкции, сварочный инвертер обладает рядом неоспоримых преимуществ. Во-первых, он не так сильно садит электрическую сеть. Во-вторых, регулировка тока на инверторе осуществляется плавно, что даёт возможность увеличить качество сварочных работ.

Ну а о таких преимуществах сварочных инверторов, как лёгкий вес и компактные размеры, и вовсе говорить не стоит. Если сравнить вес старого сварочного трансформатора и инвертора, то эти цифры, будут различными в десятки раз.

Поделиться в соцсетях

mmasvarka.ru

Что такое сварочный инвертор: конструкция, принцип работы, преимущества

На смену старым и тяжелым сварочным трансформаторам пришли современные аппараты, имеющие небольшие габариты, плавную регулировку параметров. Они используются как профессиональными сварщиками, так и любителями при ремонте различных домашних, дачных конструкций, а также автомобилей. Инверторные сварочные аппараты стали настоящим прорывом в электросварке, значительно облегчая работу.

Что представляет собой инвертор

Для начала необходимо разъяснить, что такое электросварочный инвертор? Это электротехническое изделие, относящееся к электронным аппаратам, технические параметры которого предоставляют возможность выполнять сварочные работы в различных режимах. Они имеют характеристики, схожие с традиционными аппаратами трансформаторного типа, однако дополненные многими полезными функциями. Это значительно повышает их удобство пользования, а также расширяет эксплуатационные возможности. Применяют инверторные аппараты на производстве, при ремонтных работах дома, в гараже или же на даче.

Небольшой вес и малые габариты делают эти изделия удобными в эксплуатации, а также весьма мобильными по сравнению с традиционными электросварочными трансформаторами, генераторами и выпрямителями. Для ознакомления с этими электросварочными устройствами следует посмотреть соответствующее видео.

Типы инверторов

Предлагаемые на рынке сварочные аппараты инверторного типа подразделяются в зависимости от условий эксплуатации и бывают трех разновидностей:

  • профессиональные;
  • бытовые;
  • полупрофессиональные.

Профессиональные

Данная сварочная техника рассчитана на многочасовую работу при ежедневном пользовании. Она имеет усиленную электрическую изоляцию и компоненты, выдерживающие повышенные нагрузки. Все элементы конструкции спроектированы на активную эксплуатацию. Они используются сварщиками на производстве, частными предпринимателями в небольших цехах, при строительстве домов, а также в автомастерских. Инверторный аппарат данного вида имеет высокую стоимость, однако она вполне соответствует его техническим возможностям.

К профессиональной сварочной технике относятся комбинированные приборы. Они способны работать в нескольких режимах, включая стандартную дуговую электросварку. Некоторые экземпляры имеют функцию сварки в среде инертных газов, а также резака. Это предоставляет возможность проводить сварку стали нержавеющего типа, а также тонкого металла. Особенно ценятся эти электросварочные изделия у специалистов, занимающихся ремонтом автомобилей.

Бытовые

Это такие же сварочники, как и профессиональные, однако с менее надежными элементами. Их конструкция просто не выдержит длительного использования, так как будет постоянно перегреваться. Используемые в них электротехнические детали не рассчитаны на интенсивную работу. Эти электроприборы применяются для несложных, кратковременных электросварочных работ. Основным поставщиком данной сварочной продукции является Китай.

Полупрофессиональные

Если вы уже интересовались тем, что такое инверторный полупрофессиональный преобразователь, то об этом может быть известно. Если же нет, то разъясним. К этому виду относится электроприбор, занимающий промежуточное положение между бытовыми и профессиональными аппаратами. Их характеристики, как и стоимость выше, чем у любительских экземпляров, однако не соответствуют высокопрофессиональной технике. Данные инверторные преобразователи подходят для любителей заниматься домашними ремонтами, а также ценящими хорошую аппаратуру.

Разделение электросварочных изделий инверторного типа весьма условно, так как не отражает полностью их спектр параметров. В каждом магазине продавцы сразу предложат несколько вариантов по каждому классу преобразователей, проведут их краткий обзор и расскажут принцип работы.

Принцип действия

Разберем, что значит инверторный электросварочный аппарат и как он работает. Преобразование электрических параметров в данном типе сварочной техники выполняется комбинированным методом. Для этого используется полупроводниковая силовая электроника в сочетании с трансформатором малой мощности. Для того чтобы разобраться, что такое сварочный инвертор, необходимо понять его принцип действия. Он состоит из нескольких последовательных этапов.

Подаваемый из сети электрический ток переменного типа, проходя через диодный мост, выпрямляется и сглаживается, после чего специальным модулятором преобразуется обратно в переменный, но с повышением частоты (порядка 20 – 100 кГц). Для снижения величины напряжения, а также получения необходимой силы тока подключается трансформатор. На выходе устройства имеется силовой выпрямитель для получения постоянного сварочного тока.

Принцип работы инвертора, основанный на высокочастотном преобразовании, позволяет применять понижающие электрические трансформаторы гораздо меньших габаритов, чем в классическом аппарате индукционного типа. За счет этого выигрывается масса и компактность современных инверторных устройств, а также потребляемая мощность.

Принцип работы аппарата для инверторной сварки показан на схеме:

Упрощенное описание не показывает весь процесс, как работает инвертор, ведь взаимодействие электронных компонентов намного сложнее. Каждый из параметров жестко контролируется микропроцессорами, а также корректируется при отклонениях от оптимальных значений. Это обеспечивает получение разных характеристик и стабильную работу системы при сварке.

Технические характеристики и возможности

Предлагающиеся электросварочные аппараты отличаются не только своей стоимостью, качеством, но и характеристиками. Различные виды инверторов имеют отличающиеся технические параметры. От них напрямую зависит возможность выполнения разнообразных работ. К наиболее важным показателям относится сила сварного тока, которую способны выдавать инверторы. Помимо этого, имеет значение потребление электроэнергии. Это означает, что на выбор устройства влияют несколько ключевых параметров. От этого будет зависеть, какой толщины металл и оборудование могут сваривать устройства. Если планируется периодическая работа с деталями небольшой толщины из черного металл, нет нужды приобретать дорогой инверторный сварочный аппарат.

Кроме высшего значения силы тока, имеет значение и его минимальная величина. Это необходимо для сваривания тонколистовых металлических изделий. Особо привлекателен сварочный инвертор, имеющий принцип работы с плавной регулировкой параметров. Она, в отличие от ступенчатой, предоставляет возможность более точной настройки необходимых характеристик.

Величина напряжения холостого хода влияет на зажигание сварочной дуги. При высоком значении данного параметра повышается легкость поджига. Кроме того, следует внимательно изучить величину питающего напряжения, так как инверторы предлагаются на бытовые 220 В или же промышленные 380 В.

Возможности данной техники весьма обширны для тех, кто знает, что такое инверторная сварка. Аппарат способен стабильно поддерживать дугу при различных режимах работы. Помимо основной функции, инверторы снабжены дополнительными возможностями, делающими их применения еще более комфортным. «Горячий старт» позволяет ускорить процесс поджига дуги подавая на электрод дополнительный электрический импульс. Для исключения залипания используется «форсаж дуги», при котором сила подаваемого тока зависит от расстояния к свариваемой поверхности. Инверторы с «антизалипанием» имеют функцию остановки подачи электротока при прилипании электрода к детали. Представленный на фото инвертор имеет все характерные черты для этого класса техники.

Особенности эксплуатации

Сварщики, использующие инверторы знают, что такое электросварочное устройство весьма просто в эксплуатации и требует минимального ухода. Основная особенность заключается в правильном соблюдении условий их пользования. Если в технических характеристиках указано ПВ 60, это означает, что работать устройство должно на максимальном токе всего 6 минут из 10, а оставшиеся 4 предназначены для остывания аппарата. Этот принцип заложен для электрических устройств, работающих в бытовой сфере и полупрофессиональных.

Перед началом работы на новом аппарате необходимо изучить, как работает сварочный инвертор и что это такое. Для этого просмотрите видеообзор, где показано устройство и принцип работы преобразователя. Обращайте внимание на величину питающего напряжения сети. В параметрах указаны минимальные и максимальные данные, при которых электросварка будет выполнена нормально. Некоторые экземпляры хорошо варят электродом 3 мм толщиной даже при напряжении сети порядка 150 В!

Преимущества и недостатки

Получившие признание электросварщиков, инверторные устройства имеют широкий спектр достоинств, выгодно их отличающих от классической старой техники:

  • высокая производительность, а также мощность;
  • получаемый сварной шов имеет высокое качество;
  • компактность и малый вес;
  • высокий показатель КПД – до 90 %;
  • плавная регулировка токовых характеристик;
  • экономичный расход потребляемой электроэнергии;
  • возможность использования любителями, а также сварщиками с низкой квалификацией;
  • универсальность и надежность.

К недостаткам инверторных электросварочных аппаратов относится их высокая цена по отношению к старым трансформаторам, а также дороговизну ремонта. Помимо этого, данная электросварочная техника имеет повышенную чувствительность к осадкам, пыли, морозу и прочим внешним факторам. При использовании устройства в полевых условиях требуется заранее позаботиться о размещении под навесом.

oxmetall.ru

«Как выбрать сварочный инвертор?» – Яндекс.Знатоки

Отзывы о сварочных аппаратах.

https://www.vseinstrumenti.ru/silovaya_tehnika/svarochnoe_oborudovanie/ruchnaya_dugovaya_svarka_elektrodami_mma/svarochnyj_apparat_invertor/otzyvy/

Какой же мастер на все руки без сварочного инвертора? Сварка собственными руками –

это не просто возможность освоить новое, это беспроигрышный вариант значительно

сэкономить на таких задачах, как приварка петель, изготовление железных ворот и даже

починка детских санок.

welding1

Научиться работать сварочным аппаратом – заветное желание многих мужчин. Однако

зачастую останавливает представление о сварочном трансформаторе – неподъемный

агрегат, который перевозят на тележке и подключают проводами прямо к сети. Спешим

вас обрадовать – такие устройства не используются в быту, они хоть и применяются, но

исключительно на производствах. Так что можно смело отбросить свои сомнения и начать

постигать азы этого ремесла, даже если у вас абсолютно нет опыта. Выход для новичков

очевиден – сварочный инвертор. Он прост в использовании и обладает набором функций,

которые облегчают работу неопытного сварщика.

Далее мы подробно рассмотрим классы устройств, их преимущества и недостатки, а также

основные параметры выбора.

3 класса сварочных инверторов

Безусловно, классификаций сварочных инверторов много. Приведем одну из них.

Бытовые – в основном используются в гараже или на даче. Устройства именно этого класса

следует выбирать всем начинающим, тем, кто только учиться варить. Конечно, они

подходят и опытным сварщикам, которые планируют использовать их для разовых

кратковременных работ малого объема. Диапазон сварочного тока для бытовых

инверторов колеблется от 120 до 200 А.

Профессиональные – пользуются особой популярностью у сотрудников ЖКХ и работников

небольших коммерческих фирм. Устройства этого класса идеально подходят для ремонта

труб, изготовления каркасных сооружений и пр., так как в таких случаях к качеству работы

предъявляются высокие требования. В отличие от бытовых устройств, которыми можно

варить только короткие промежутки времени, профессиональные инверторы

используются продолжительное время в жестких условиях эксплуатации. Значения

сварочного тока для профессиональных инверторов составляют от 200 до 300 А.

Промышленные – нашли широкое применение в строительстве ответственных

конструкций из различного металла и при установке трубопроводов и других объектов.

Такие аппараты могут варить без перерыва при больших объемах работ и очень высоких

требованиях к качеству сварного шва. Сварочный ток промышленных устройств

варьируется от 250 до 500 А.

Стоит ли говорить, что аппараты каждого класса предназначены для конкретных работ

определенного объема. Конечно, и стоимость сварочных инверторов каждой группы

существенно отличается. Однако они с лихвой оправдывают свою цену характерными

достоинствами.

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.

В нашем интернет-магазине представлен широчайший выбор оборудования от различных

производителей. Особой популярностью пользуется продукция Blue Weld, Brima, Elitech,

Ресанта и пр. Если вы не нашли пока конкретную модель или у вас есть вопросы, наш

специалист на них ответит и поможет вам в выборе. Просто позвоните по номеру телефона

8 800 550-37-70 .

yandex.ru

Основные характеристики сварочного инвертора / Разное / Интернет-журнал сайта Кувалда.Ру

Максимальный диаметр электрода

По своей сути – та же характеристика диапазона рабочего тока. Иногда по неграмотности или злонамеренно указывается диаметр электрода, которым заявленным максимальным током варить не получится. Иногда наоборот: указан максимальный диаметр электрода, явно не дотягивающий до значения заявленного сварочного тока.


Последний вариант изредка является проблеском совести поставщиков-обманщиков. В качестве максимального тока они указывают ток короткого замыкания. А максимальный рабочий диаметр электрода указывают все-таки честно.

Тип сварочного тока: постоянный (DC) или переменный (AC)

Варить постоянным (иначе прямым, по-английски – DC) током проще: легче удерживать дугу. Поэтому 99,9% современных инверторных аппаратов ММА выдают постоянный сварочный ток.

А вот среди трансформаторов раньше большинство составляли как раз аппараты переменного тока.

Переменный ток (по-английски – AC) используется для сварки цветных металлов. Но не аппаратами ММА, а аппаратами TIG. Поэтому сварочный инвертор ММА, выдающий переменный ток, — большая редкость.

Напряжение без нагрузки

После включения аппарата, до момента поджига дуги напряжение на кончике электрода существенно выше, чем во время работы. И чем оно выше, тем легче поджечь дугу. Но стандарты запрещают уровень напряжения холостого хода на аппаратах, выдающих прямой ток, свыше 100В.

Для еще большего сокращения рисков используют т.н. блоки VRD. Аппарат, снабженный VRD, имеет на кончике электрода до начала поджига дуги всего несколько вольт. И лишь при прикосновении к металлу напряжение холостого хода восстанавливается до уровня, необходимого для поджига дуги.

На всех электродах всегда указывается полярность подключения, тип сварочного тока (постоянный или переменный) и минимально требуемый для поджига уровень напряжения холостого хода. Для абсолютного большинства широко распространенных электродов он не превышает 60В.

Напряжение холостого хода, также как и сварочный ток, зависит от уровня входного напряжения. Чем ниже напряжение в источнике питания, тем ниже напряжение холостого хода. Поэтому по мере снижения напряжения питания поджиг электрода становится все сложнее.

Рабочий цикл, он же ПВ (период включения), он же ПН (полезная нагрузка)

ПВ указывается двумя цифрами. Первая – сила тока. Вторая – процент времени. Например, «130А-50%» означает, что данный аппарат током 130А может варить половину времени. А столько же будет простаивать в ожидании охлаждения до рабочей температуры. Если измерения проводятся на максимальном токе аппарата, первую цифру опускают, оставляя только показатель в процентах. Например, если аппарат с номиналом 160А имеет напротив «ПВ» запись «30%», это означает, что током 160 ампер он может работать 30% времени, а 70% будет остывать.

Все верно. Остается только добавить, что отечественный ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004 не устанавливает единой обязательной методики измерения показателя ПН для аппаратов ММА.

«Стандарт не распространяется на источники питания для ручной дуговой сварки с ограниченным режимом эксплуатации, которые проектируются преимущественно для эксплуатации непрофессионалами»
.

Европейская методика, изложенная в стандарте EN60974-1, предлагает измерение на нагрузочном стенде при температуре окружающей среды 40С только до первого отключения ввиду перегрева. Полученный результат относят к 10-минутному промежутку. Получается, сработала термозащита через 3 минуты, цикл аппарата на данном токе – 30%.

Методика концерна TELWIN. К настоящему времени ее используют большинство китайских производителей (тех, которые вообще проводят такие испытания своих машин). Сам итальянский концерн при замерах ПВ своих аппаратов по собственной методике после показателя скромно указывает «TELWIN». Абсолютное большинство китайских производителей этого не делает.

Наконец, существует российская, она же советская, методика. По своей сути она ближе к методике TELWIN: суммируются все промежутки за контрольный период, когда аппарат работал. Но отрезок берется не 10, а 5 минут. И – самое главное – аппарат сначала вводится в режим срабатывания защиты от перегрева, после чего начинаются измерения.

В итоге один и тот же аппарат по всем 3 методикам выдает совершенно различный процент! Естественно, самые скромные «циферки» получаются по европейской методике, а самые впечатляющие – до 2 раз и более – по методике Telwin.

Исполнение: класс защиты IP


Класс защиты IP указывает на исполнение электротехнических приборов в отношении твердых объектов (первая цифра) и жидкостей (вторая цифра).

Определить степень защиты аппарата можно визуально. Если у аппарата с IP21 все вентиляционные щели полностью открыты, то у IP22 они уже прикрыты сверху выступающими козырьками. А у аппарата с IP23 эти козырьки почти полностью закрывают щели.

Степень защиты IP24 и выше технически затруднена и не имеет смысла.

Исполнение: класс изоляции (по нагревостойкости)

Многие материалы при нагреве выше определенной температуры утрачивают свои рабочие свойства. Для стандартизации материалов по данному признаку введена классификация изоляции по нагревостойкости. Почти все сварочные инверторы на транзисторах IGBT имеют класс изоляции H, что соответствует предельной температуре нагрева 180С. Предыдущая «ступенька» — класс F – означает предел нагрева 155С. Выше класса F – только класс С, указывающий на возможную температуру нагрева свыше 180С.

Температура эксплуатации


Как и внутренний нагрев, внешний нагрев и особенно охлаждение накладывают на эксплуатацию определенные ограничения. Большинство инверторных сварочных аппаратов пригодны для работы в диапазоне от 0С до +40С. Если аппарат пригоден для эксплуатации на морозе, обязательно указывается его предельное значение: минус 20С или минус 40С.

Автор текста: Ю.Шкляревский.

Если вы хотите чтобы ваши друзья тоже прочитали эту заметку, воспользуйтесь этими кнопочками:

www.kuvalda.ru

что это такое, особенности оборудования и технологии

Инверторная сварка является популярным способом сваривания разных видов металлов, при помощи которого можно получить качественные и прочные швы. Его часто применяют профессиональные и начинающие сварщики, которые уже успели оценить его высокое качество.

Во время него применяются инверторы, которые уже давно вытеснили на рынке выпрямители и трансформаторы. Данное оборудование обладает многими преимуществами, оно имеет высокую мощность, производительность, возможность работы в разных погодных условиях.

Устройство сварочного инвертора

Перед тем как приступать к процессу, стоит узнать, что такое инверторный сварочный аппарат. Раньше данное устройство имело достаточно простую схему работы. Но в последнее время аппарат усовершенствовался и получил массу дополнительных функций, которые смогли сделать его модифицированным. Инженеры смогли дополнить его электроникой, это смогло повысить его функциональность.

Чтобы понять, что такое сварочный инвертор и как он работает, стоит рассмотреть его принцип работы:

  • устройство может работать от сети переменного тока с показателем напряжения в 220 или 380 вольт и частоты тока 50 Гц. Обычный бытовой инверторный прибор достаточно подключить в бытовую розетку;
  • поступивший в инвертор сварочный ток проходит через диодный мост. В этой области он сглаживается и становится постоянным;
  • полученная электрическая энергия проходит через блок транзисторов, при этом наблюдается высокая частота коммутации. В итоге снова получается переменный ток, но он имеет высокий показатель частоты - 20-50 кГц;
  • в последующий период происходит преобразование напряжения тока, оно на выходе из инвертора снижается до 70-90 вольт. А если следовать из принципов закона Ома, то снижение показателей напряжения вызывает повышение силы тока. На выходе (на конце электрода) будет наблюдаться сила тока, равная 100-200 ампер. Именно это и является силой тока сварочного процесса.

Особенности и правила выбора инвертора

Так что же такое инвертор сварочный? Это уникальное устройство, которое позволяет выполнять качественную сварку разных видов металла. Многофункциональный аппарат способен работать с разными видами электродов, которые способны поддерживать постоянный и переменный ток.

А вот что значит инверторный сварочный аппарат для производства? Это уникальное оборудование, которое смогло намного облегчить сварочный процесс больших металлических конструкций.

Важно! Устройства обладают высокой мобильностью, их можно легко перемещать и переставлять на требуемую высоту. Если требуется проводить сварочные работы выше уровня земли, то данные приборы будут отличным вариантом.

Что означает инверторный сварочный аппарат, помогут узнать важные особенности, которые требуется учитывать при его выборе: 

  1. Питание сети. В продаже встречаются однофазные устройства, которые работают от стандартной розетки в 220В. Они отлично подходят для домашнего использования. Оборудование трехфазного вида относится к профессиональному, оно обладает высокой мощностью.
  2. Величина сварочного тока. В соответствии с данным показателем подбирается толщина электродов для спаивания металлических элементов. Его диапазон у разных моделей инверторов может быть от 5А до 350А. Для них могут использоваться электроды с толщиной от 1,6 до 5 мм. Для бытовых условий отлично подходят аппараты с величиной силы тока 200А, на которых можно применять электрод с толщиной 3 мм.
  3. Продолжительность нагрузки. Этот параметр означает время работы устройства с одного цикла до момента выключения прибора. В документации он указывается, как «ПН», но на практике он способен вытягивать до 60 %. Например, если в паспорте указывается 10 минут, то устройство сможет выдержать 6 минут, этого времени вполне достаточно для промышленного и бытового применения.
  4. Наличие дополнительных функций. К примеру, в некоторых моделях может быть предусмотрена функция Arc-Force, она стабилизируется сварную дугу, а именно при случайном прерывании автомат вызывает увеличение силы тока для ее сдерживания. Функция Тиг подключает аргонную сварку, HOT- START облегчает контактный поджог дуги.

Правила подготовки к работе

Что такое инвертор сварочный  и как он работает, мы уже почти поняли. Теперь можно приступать к его использованию в деле, но для начала требуется подготовиться к сварочному процессу. Для этого необходимо выполнить следующие рекомендации:

  1. Защита. Она включает все важные средства, которые должны применяться в целях безопасности. На руки необходимо одевать перчатки из плотной ткани, они смогут защитить кожный покров от искр. Для лица применяются очки и маска. Для всего тела подойдет роба из материала, который способен стойко выдерживать горение.
  2. Подготовка рабочего места. Варить стоит на прочном столе из железа, он не должен быть покрыт лаками и красками. Сварщик при сварке должен стоять на подложке из дерева.
  3. Подготовка необходимых расходных материалов, а именно электродов. Они должны подбираться в зависимости от толщины и типа металла.
  4. Очистка металла от загрязнений и разных покрытий.

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.

Интересное видео

osvarka.com

Устройство сварочного инвертора.

Принцип работы сварочного инвертора

В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.

Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.

Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.

В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.

Дальше будет много букв – наберитесь терпения .

Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.

Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:

  • 1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;

  • 2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;

  • 3. Понижение высокочастотного напряжения;

  • 4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.

Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.

Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.

Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.

Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.

Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.

Но где взять эти самые 60-80 кГц, если частота переменного тока электросети всего 50 Гц? Тут на выручку приходит инверторная схема, которая состоит из мощных ключевых транзисторов, которые переключаются с частотой 60-80 кГц. Но чтобы транзисторы работали, необходимо подать на них постоянное напряжение. Его получают от выпрямителя. Напряжение электросети выпрямляется мощным диодным мостом и сглаживается фильтрующими конденсаторами. В результате на выходе выпрямителя и фильтра получается постоянное напряжение величиной более 220 вольт. Это первая ступень преобразования.

Вот это напряжение и служит источником питания для инверторной схемы. Мощные транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору. Как уже говорилось, транзисторы переключаются с огромной частотой в 60-80 кГц, а, следовательно, трансформатор работает также на этой частоте. Но, как уже говорилось, для работы на высоких частотах требуются менее громоздкие трансформаторы, ведь частота то уже не 50 Гц, а все 65000 Гц! В результате трансформатор «сжимается» до весьма малых размеров, а мощность его такая же, как и у здоровенного собрата, который работает на частоте 50 Гц. Думаю, идея понятна.

Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к "мясу", а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.

Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.

Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.

Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.

Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).

Сетевой выпрямитель.

Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.

Следует знать, что на конденсаторах фильтра напряжение будет больше в 1,41 раза, чем на выходе диодного моста. Таким образом, если после диодного моста мы получим 220V пульсирующего напряжения, то на конденсаторах будет уже 310V постоянного напряжения (220V * 1,41 = 310,2V). Обычно же рабочее напряжение ограничивается отметкой в 250V (напряжение в сети ведь может быть и завышенным). Тогда на выходе фильтра мы получим все 350V. Именно поэтому конденсаторы имеют рабочее напряжение 400V, с запасом.

А что в железе?

На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С0. Это элемент защиты.

В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I0) - 35А, обратное напряжение (VR) - 800V.

После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помеховый фильтр.

Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.

Инвертор.

Схема инвертора собрана по схеме так называемого "косого моста". В нём используется два мощных ключевых транзистора. В сварочном инверторе ключевыми транзисторами могут быть как IGBT-транзисторы, так и MOSFET. Например, в моделях Telwin Tecnica 141-161 и 144-164 используются IGBT-транзисторы (HGTG20N60A4, HGTG30N60A4), а в модели Telwin Force 165 применены высоковольтные MOSFET-транзисторы (FCA47N60F). Оба ключевых транзистора устанавливаются на радиатор для отвода тепла. Фото одного из двух транзисторов MOSFET типа FCA47N60F на плате TELWIN Force 165.

Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.

Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.

Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.

Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.

За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.

Размеры этого самого трансформатора невелики.

Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер! 

Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.

Выходной выпрямитель.

Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления trr < 50 ns (50 наносекунд).

Это свойство очень важно, поскольку они выпрямляют переменный ток высокой частоты (десятки килогерц). Обычные выпрямительные диоды с такой задачей бы не справились – они бы просто не успевали открываться и закрываться, нагревались и выходили бы из строя. Поэтому в случае ремонта заменять диоды в выходном выпрямителе следует именно быстродействующими.

В выпрямителе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFh40US30DN, VS-60CPH03 (с ними мы ещё встретимся ). Все эти диоды являются аналогами, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один диод (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт. Устанавливаются на радиатор.

Для защиты диодов выпрямителя используется демпфирующая RC-цепочка R60C32 (см. схему силовой части).

Схема запуска и реализация «мягкого пуска».

Для питания микросхем и элементов, которые расположены на плате управления, используется интегральный стабилизатор на 15 вольт – LM7815A. Он установлен на радиатор. Напряжение питания на стабилизатор поступает с основного выпрямителя PD1 через два последовательно включенных резистора R18, R35 (6,8 кОм 5W). Эти резисторы понижают напряжение и участвуют при запуске схемы.

Напряжение +15 со стабилизатора U3 (LM7815A) поступает на управляющую схему. Далее, когда схема управления и драйвер «раскачали» мощную схему инвертора, то на дополнительной вторичной обмотке трансформатора T3 (обмотка 3-4) появляется напряжение, которое выпрямляется диодом D11.

Через диод D9 напряжение питания поступает на интегральный стабилизатор LM7815A и теперь схема «запитывает» как бы сама себя. Вот такой вот хитрый «приём».

Выпрямленное напряжение после диода D11 также служит для питания реле RL1, охлаждающего вентилятора V1 и индикаторного светодиода D10 (Verde – "Зелёный"). Резисторы R40, R41, R65, R37 гасят излишки напряжения. Для стабилизации напряжения питания вентилятора V1 (12V) применяется 5-ти ваттный стабилитрон D36 на 12V.

Реле RL1 обеспечивает плавный запуск инвертора («мягкий пуск»). Разберёмся с этим подробнее.

В момент включения сварочного аппарата начинается заряд электролитических конденсаторов. В самом начале зарядный ток очень велик и может вызвать перегрев и выход из строя диодов выпрямителя. Чтобы уберечь диодную сборку от повреждения зарядным током применяется схема ограничения заряда (или «мягкого пуска»). Взглянем на схему.

Основным элементом схемы «мягкого пуска» служит резистор R4, мощность которого 8W (8 ватт). Сопротивление резистора – 47 ом. Именно на него возложена роль ограничения зарядного тока в первые моменты после включения.

После того, как заряд конденсаторов закончился, а инвертор начал работу в штатном режиме, электромагнитного реле RL1 замыкает контакты. Контакты реле шунтируют резистор R4, и в дальнейшем он не участвует в работе схемы, так как весь ток проходит через контакты реле. Таким образом реализован плавный запуск.

На плате инвертора TELWIN Force 165 также можно найти элементы схемы «мягкого пуска». В качестве реле RL1 выступает электромагнитное реле модели Finder на рабочее напряжение 24V (параметры контактов реле – 16A 250V~).

Итак, мы узнали о том, что сварочный инвертор состоит из сетевого выпрямителя 220V, мощного инвертора на транзисторах, понижающего трансформатора и выходного выпрямителя. Это силовые части схемы. Через них протекают огромные токи. Но где же «мозги» этого устройства? Кто управляет работой инвертора?

Об этом мы узнаем из следующей части нашего повествования. Читать далее.

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

go-radio.ru


Смотрите также