Как работает инверторный сварочный аппарат: Принцип работы сварочного инвертора — схема и устройство

Содержание

Принцип работы сварочного инвертора — схема и устройство

И сварщики профессионалы, и домашние мастера оценили принцип работы сварочного инвертора, поэтому эти приборы постепенно вытесняют с рынка традиционные сварочные трансформаторы и выпрямители. И скоро настанет то время, когда они будут царить на современном рынке сварочного оборудования. Что такое сварочный инвертор, почему они появились недавно? Необходимо отметить, что принцип инвертности, а соответственно и сам сварочный агрегат появились не вчера. Принципиальные схемы аппаратов были разработаны в 70-х годах прошлого века. Но в современном виде сварочные приборы появились недавно.

Содержание страницы

Устройство сварочного инвертора

До недавнего времени инверторный аппарат был достаточно простым по схеме работы. Со временем инженеры дополнили ее электроникой, что повысило функциональность агрегата. Самое интересное состоит в том, что от этого цена сварочного инвертора не стала выше. Как показывает тенденция продаж, она постепенно снижается, что всех и радует.

Внимание! Термин «инверторный» не относится к процессу сварки. Это не методика. Это источник питания аппарата.

В чем заключается принцип действия сварочного аппарата инверторного типа?

  • Работает он от сети переменного тока напряжением 220 или 380 вольт и частотой тока 50 Гц. Включается в обычную розетку, если разговор ведем о бытовом сварочном инверторе.
  • Поступивший в инвертор сварочный ток проходит через фильтр, где он сглаживается и становится постоянным.
  • Полученная электрическая энергия проходит через блок транзисторов (с большой частотой коммутации), в результате получается опять переменный ток только с большей частотой – 20-50 кГц.
  • Далее, напряжение тока преобразуется, оно на выходе инвертора снижается до 70-90 вольт. По закону Ома снижение напряжение дает повышение силы тока. На выходе (на конце электрода) будет сила тока, равная 100-200 ампер. Это и есть сила тока сварки.

Именно высокая частота тока является главным техническим решением в инверторных сварочных аппаратах. Оно позволяет добиться максимальных преимуществ перед другими источниками питания электрической сварочной дуги. В инверторах необходимая для сварки сила тока достигается изменением высокочастотного напряжения. В обычных сварочных трансформаторах этот процесс происходит за счет изменения электродвижущей силы (ЭДС) катушки индукции, которая является основной частью трансформатора.

Именно предварительное преобразование электроэнергии позволяет использовать в инверторах трансформаторные блоки с небольшими размерами. Для сравнения можно привести такой пример. Если необходимо на выходе получить ток силой 160 ампер, то для этого в инверторе потребуется установить трансформатор весом 300 г. Такой же ток на выходе обычных сварочных трансформаторов получится, если в него будет вмонтирован трансформатор с медной проволокой (катушкой) весом 20 кг.

Почему так происходит? Основным элементов сварочного аппарата трансформаторного типа являлся сам силовой трансформатор с катушками первичной и вторичной обмотки. Именно катушка позволяла снижать переменное напряжение и получить на выходе из второй обмотки токи большой величины, пригодные для инверторной сварки металлов. Появляется зависимость от падения напряжения до увеличения силы тока. При этом длина медной проволоки на вторичной обмотке уменьшалась, но увеличивался его диаметр. Отсюда и большие габариты сварочного аппарата, и его большой вес.

Принципиальная электрическая схема инверторного аппарата

В сварочных аппаратах инверторного типа все наоборот, небольшие размеры и вес. Но как получить высокочастотное напряжение, если его частота в сети всего лишь 50 Гц? На помощь приходит принципиальная инверторная схема прибора, которая состоит из мощных транзисторов. Именно они могут переключаться с частотой напряжение 60-90 кГц.

Но чтобы транзисторы заработали, необходим постоянный ток. Его получают посредством использования выпрямителя. Этот блок представляет собой соединение двух элементов: диодный мост, который выпрямляет переменное напряжение сети, и фильтрующие конденсаторы, с помощью которых происходит сглаживание. На выходе выпрямителя получается постоянно напряжение величиною более 220 вольт. Это первый этап преобразования напряжения и силы тока.

Полученное напряжение является источником питания для работы всей схемы аппарата. А так как мощные ключевые транзисторы подключены к трансформатору (понижающему), то и переключаться они будут с высокой частотой. Соответственно и сам сварочный агрегат будет работать на такой высокой частоте. Чтобы все это работало (преобразовывалось), необходимо в схему установить большое количество дополнительных элементов.

Чтобы разобраться в принципиальной схеме сварочного инвертора, необходимо рассмотреть любую модель.

Силовой блок

Не будем повторяться и рассказывать, как работает инверторный сварочный аппарат. Пройдемся по нюансам и элементам прибора.

    • Сетевой выпрямитель. Его задача – из переменного тока сделать постоянный.
    • Помеховый фильтр. Его устанавливают специально для того, чтобы помехи высокочастотного типа, появляющиеся в процессе работы сварочного инвертора, не попали в питающую сеть.
    • Инвертор (преобразователь). По сути, это блок из мощных ключевых транзисторов, которые чаще всего собираются по принципу косого моста. Обязателен в связке радиатор, с помощью которого отводится тепло от транзисторов. Они подключаются к высокочастотному трансформатору, где через его обмотку происходит коммутация напряжения. Обратите внимание, что в самом трансформаторе преобразование напряжения (постоянное в переменное) не происходит. Эта обязанность возложена на транзисторы. Основное назначение трансформатора – это понижение напряжения до 60-70 вольт. В нем в первичной обмотке течет ток с большим напряжением, но с малой силой тока. Во вторичной, наоборот, с малым напряжением, но с большой силой.
    • Выходной выпрямитель. Это диодный мост, в котором установлены диоды быстрого действия. Они за мгновения могут открыться и закрыться. Свойства очень важное, потому что эти элементы выпрямляют переменный высокочастотный ток. Простые диоды, установленные в инвертор, не успевали бы закрываться и открываться. В результате произошел бы их перегрев, итог – выход из строя.

Внимание! Необходимо знать, что на конденсаторах, установленных в фильтр, напряжение будет больше, чем на выходе диодного моста. Величина – 1,4-1,5 раз. При стабильном напряжении в сети в 220 вольт, на конденсаторах будет напряжение 310 вольт. Если в сети будет скачок, к примеру, до 250 вольт, то внутри аппарата в конденсаторах напряжение поднимется до 350 вольт. Вот почему используются конденсаторы с номинальным напряжением 400 В.

Вот основные элементы силового блока устройства инверторного сварочного аппарата. Есть еще блок управления, но он влияет на удобство работы агрегата и на его настойку (ручная или автоматическая).

Теперь вы знаете, из каких частей состоит инверторный источник сварочного тока. Еще раз повторимся. Это выпрямитель, инвертор, собранный из транзисторов, трансформатор, который понижает напряжение, и установленный на выходе выпрямитель. Для начинающих сварочников эти элементы ни о чем не говорят. И вроде бы знать о них им нет необходимости. Ведь работать с инвертором одно удовольствие.

  • Он легкий (спасибо маленькому трансформатору).
  • Легко варит достаточно толстые металлические детали (спасибо высокому току и низкому напряжению).
  • Электрод не прилипает к поверхности металла (спасибо функции «Arc Force»).
  • Процесс поджига электрода упрощен за счет подачи на его конец в начале работы тока большой силы. Эта функция сварочного инвертора называется Hot Start.
  • Если появляется короткое замыкание при залипании электрода, напряжение в аппарате резко снижается до минимума. Это оберегает его от выхода из строя.

Итак, мы разобрались в устройстве сварочного инвертора, в его принципиальной схеме, и как он работает. Необходимо отметить, что к работающему сварочному инвертору (принцип работы у всех моделей одинаковый) есть несколько требований, два из которых – это длина питающего кабеля не больше 15 м и частота проводимого обслуживания – не реже двух раз в год. В основном его надо почистить от пыли.

Как работает инверторный сварочный аппарат — принцип действия

Традиционные сварочные агрегаты, в конструкцию которых обязательно включены довольно громоздкие трансформаторы, сегодня энергично вытесняют инверторы для сварки. Чтобы понять работу сварочного инвертора, работающего от напряжения 140 вольт, нужно разобраться из каких элементов он состоит, по какой схеме он работает, его функциональные особенности, выявить плюсы и минусы инструмента.

Что такое сварочный инвертор и как он работает?

Инвертор — современный инструмент, предназначенный для сварочных работ. Приборы данного типа интенсивно вытесняют из автомобильных мастерских, гаражей сварочные приборы, оснащенные трансформаторами, генераторы, выпрямители.

Принцип действия такого аппарата аналогично любому другому сварочному оборудованию основывается на выработке максимальной силы тока, необходимого для возбуждения дуги, дальнейшей ее стабильной работы. Как правило, дуга формируется между электродом и свариваемыми металлическими заготовками. В результате этого процесса металл расплавляется и заполняет пустоты между соединяемыми деталями, формируется очень прочный сварной шов, ничем не отличающийся от монолитных изделий. В традиционных сварочных агрегатах мощный ток вырабатывал стандартный трансформатор, в инверторном оборудовании сила тока увеличивается по иной технологии.

Общий принцип работы инверторных устройств

Преобразование тока в инверторных сварочниках в отличие трансформаторных происходит в несколько стадий с помощью трансформатора небольшой мощности, размеры которого практически не превышают пачку сигарет, и электронной схемы.

Для инверторного оборудования дополнительно предусмотрена система управления, благодаря которой с инструментом намного проще работать, а сварочный шов получается достаточно высокого качества.

Преобразование сетевого напряжения происходит следующим образом:

  • Первостепенно входной ток с параметрами – 220В, 50А пропускается через выпрямитель прибора, реформируется в постоянный, одновременно сглаживается фильтрами.
  • Постоянное напряжение, полученное при помощи модулятора, снова преобразуется в переменное напряжение, но его частота уже составляет практически 100 кГц.
  • Следующий шаг – выпрямление, понижение напряжения до необходимого значения для выполнения сварочных работ.

Применение высокочастотного преобразователя предоставило возможность использовать мини-трансформаторы. Благодаря этому инверторы значительно компактнее и имеют малый вес. К примеру, для того, чтоб инвертор выдавал сварочный ток 160А, будет достаточно трансформатора весом 250 гр. Для сравнения: для традиционной сварки, чтобы получить аналогичный сварочный ток, понадобится трансформатор весом 18 кг.

Электроника в процессе эксплуатации инверторных аппаратов имеет большое значение. Она необходима для обратной связи с электродугой. Это дает возможность четко поддерживать ее параметры на необходимом уровне. Микропроцессоры мгновенно предупреждают самые незначительные отклонения. В результате стабильность работы дуги гарантирована!

Как работает сварочный инвертор?

Преобразование в инверторе электроэнергии осуществляется следующим образом:

  • Переменный ток от сети 220В преобразуется в постоянный.
  • Далее ток постоянный снова реформируется в переменный ток посредством электрической схемы аппарата, но уже с достаточно большей частотой.
  • Высокочастотное напряжение понижается, увеличивается сила тока.
  • Полученный ток высокой частоты, пониженным напряжением, высокой силы реформируется в постоянный ток, который непосредственно используется для выполнения сварочных работ.

Изобретение современного инверторного оборудования предоставило возможность существенно снизить массу, размеры сварки. В аппаратах данного типа намного эффективнее производится регулировка сварочного тока. Габариты оборудования зависят от частоты тока. Чем она выше, тем размеры инвертора меньше.

Главная задача любого инверторного агрегата – повышение частоты сетевого электротока. Возможно это из-за применения транзисторов, переключающихся при частоте 60-80 Гц. Но, как правило, на транзисторы подается лишь постоянный ток, а в стандартной электросети переменный с частотой 50 Гц. Для того чтоб сделать переменный ток постоянным, инверторы оснащены специальными выпрямителями, сделанными на основании диодного моста.

В сварочниках данного типа после транзисторного блока, формирующего переменный ток повышенной частоты, размещается трансформатор, уменьшающий напряжение, повышающий силу тока. Для регулирования высокочастотного тока, напряжения используются компактные мини трансформаторы, не уступающие по мощности своим громоздким аналогам.

Преимущества

  • Небольшая потребляемая мощность. Для стандартного трансформатора при использовании электродов диаметром 3 мм потребуется мощность электросети порядки 8 кВт, а для инвертора необходимо не более 3 кВт при работе четырехмиллиметровыми электродами. На холостом ходу сварка инверторного типа также потребляет гораздо меньше электрической энергии.
  • Высокий КПД. Минимальные затраты на электромагнитную индукцию, формирующуюся в сварочных трансформаторах стандартного типа, предоставляет возможность достигать КПД инверторного оборудования больше 90 процентов. Энергия, потребляемая сваркой, практически в полном объеме уходит на электрическую дугу.
  • Малая масса, небольшие размеры. Как говорилось выше, применение для преобразования тока высокой частоты предоставило возможность существенно уменьшить размеры трансформатора, предназначенного для снижения напряжения.
  • При выполнении сварочных работ разбрызгивание расплавленного металла минимальное. Это особенно заметно при работе электродами небольшого диаметра. В данном случае дуга зажигается и работает достаточно мягко, в результате практически не образуется шлак, а сварочный шов получается высокого качества.
  • Плавная настройка параметров тока сварки. При эксплуатации сварочного инвертора, работающего от напряжения 140 вольт, уменьшить ток можно до 10A, а сваривание металлических образцов осуществлять электродами Ø1,6мм.
  • Улучшенные показатели дуги. Благодаря постоянному контролю, корректировке параметров дуги сварки, ее показатели значительно улучшились.
  • Минимальная нагрузка на электросеть. Инвертор в процессе сварки не перегружает электрическую сеть, можно даже не отключать бытовые электроприборы, так как риски их выхода из строя минимальны. Оборудование данного типа можно питать даже электрогенератором.
  • Возможность сваривания заготовок из нержавеющей стали, цветных металлов. При использовании специальных электродов инверторами можно сваривать детали из меди, нержавейки. А неплавящимися электродами можно варить алюминиевые образцы в газовой защитной среде.
  • Применение электродов разного типа. Плавная регулировка рабочих параметров агрегата предоставляет возможность применять электроды любого типа в зависимости от свариваемого металла. Также можно менять полярность тока.
  • Удобство, простота эксплуатации. Благодаря дополнительным функциям, к примеру, горячий старт, антизалипание при помощи инверторного оборудования качественно выполнять работы могут даже молодые неопытные сварщики.

Недостатки

  • Сложность конструкции. Использование для инверторного оборудования полупроводниковой электроники делает его менее надежным.
  • Высока цена. По сравнению с традиционной трансформаторной сваркой инверторы стоят намного дороже.
  • Чувствительность к строительной пыли. Инструмент достаточно чувствителен к строительной пыли, предполагает периодическую очистку в процессе работы на достаточно запыленных строительных участках.
  • Необходимость контроля нарушений контактов. Из-за плохих контактов происходит искрение, способное формировать в выходных цепях неконтролируемые автоматикой токовые скачки.
  • Негативное влияние температурных колебаний. Инверторным сварочным аппаратом не рекомендуется пользоваться сразу после резких скачков температуры. Если инструмент находился зимой в не отапливаемом помещении и его занесли для проведения сварочных работ в достаточно теплое помещение, то его не стоит включать на протяжении нескольких часов, так как существует большая вероятность выпадения конденсата. Поэтому перед началом работы нужно дать испариться влаге с электронных плат оборудования.

Итог

Несмотря на эти незначительные недостатки, при правильной эксплуатации, соблюдении правил безопасности инструмент характеризуется довольно продолжительным сроком службы.

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.

Страница не найдена



К сожалению, по вашему запросу ничего не найдено. Пожалуйста, убедитесь, что запрос введен корректно или переформулируйте его.


Пожалуйста, введите более двух символов

Все результаты поиска

Устройство сварочного инвертора: принцип работы, схема

Все чаще для сварки стали использовать не трансформаторные сварочные аппараты, а инверторные. Они не просаживают сеть, ими легче варить. Это обусловлено тем, что устройство сварочного инвертора значительно отличается от трансформаторного сварочного аппарата.

Содержание статьи

Чем сварочный инвертор лучше трансформатора

Начнем с того, что такое инверторный сварочный аппарат. Это устройство для ручной или полуавтоматической сварки, работающее от сетевого напряжения. Есть аппараты, которые подключают к сети 220 В, есть на 380 В. Вне зависимости от количества фаз, сварочный ток (который идет на электрод) постоянный. Так что варить инверторным сварочным аппаратом легче — дуга стабильна и не скачет. Кроме того, есть такие опции как «антизалипание» и защита от перегрева. Но это не все его плюсы.

Сварочный инверторный аппарат намного меньше и легче трансформаторного. Это важно, особенно, если надо таскать его по участку. Еще одно преимущество — он не «садит» сеть, не «дает» скачков напряжения.

В чем же дело, чем отличается инверторный аппарат от трансформаторного? Весь секрет в тройном преобразовании напряжения. Сначала переменное напряжение преобразуют в постоянное, а затем снова в переменное, но уже очень высокой частоты. Его затем на вторичном выпрямителе снова преобразуют в постоянный ток. Он и используется при сварке. Это и есть вкратце принцип работы сварочного инвертора.

Благодаря современной схемотехнике, качественные сварочные инверторы обладают высокой надежностью.

Как работает инверторный сварочный аппарат: блок-схема

Принципиальные схемы инверторных сварочников разных фирм отличаются, как отличается и элементная база. Но состоят все они из тех же блоков, так как принцип работы у всех одинаковый.

В первичном НЧ (низкочастотном) выпрямителе сетевое напряжение преобразуется в постоянное, которое подается на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение частотой 50 Гц в переменное напряжение высокой частоты (десятки кГц). Высокочастотный трансформатор понижает напряжение и увеличивает ток, который может превышать 250 А. Именно сила тока нужна при сварке. Вторичный выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное, а дроссель завершает преобразование и на электрод уходит постоянный ток.

Блок-схема сварочного инверторного аппарата

Это общий принцип работы инверторного сварочного инвертора. Как видите, он называется так потому что инвертор — ключевой элемент схемы.

Инвертор — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Большая часть инверторных сварочных аппаратов имеет еще контроллеры и устройства поддержания заданных параметров. Выполнены они обычно на базе процессоров, хотя есть и электромеханические модели.

Для чего нужны все эти преобразования и почему инверторный сварочный аппарат такой маленький и легкий

Для чего столько ступеней преобразования? Для того чтобы получить на выходе ток в сотни ампер и не перегрузить при этом электрическую сеть. Вторая задача — получить постоянный ток, так как варить на «постоянке» проще. Дуга стабильна, ее проще контролировать.

В простейших трансформаторных сварочных аппаратах выпрямление происходило на трансформаторе и, после некоторой стабилизации (несколько конденсаторов), сразу шло на электрод. Для преобразования сетевого напряжения частотой 50 Гц трансформатор требуется большой по размеру, так как диаметр проволоки должен быть большим. И это определяло размеры самого аппарата и его вес.

Принцип работы сварочного инвертора: ступени преобразования напряжения и тока

В инверторах путем преобразований частоту увеличивают до нескольких десятков килогерц (может быть 50-80 кГц) и уже после этого преобразуют в постоянное. Высокочастотное переменное напряжение преобразуется в постоянное на трансформаторе малого размера. Он в разы меньше и легче. Именно поэтому инверторные сварочники такие компактные и легкие. Но так как ступеней преобразования много, требуется контроль и согласование работы всех блоков. Поэтому инверторные сварочные аппараты при малых размерах и весе стоят больше. Хоть, вроде, налицо экономия материалов. А дело в том, что есть еще контролеры, которые стоят немало.

Устройство сварочного инвертора: описание работы и назначение блоков на базе схемы РЕСАНТА САИ 140

У каждого производителя принципиальные схемы инверторных сварочных аппаратов разные. Мало того, даже разные линейки одного и того же производителя могут существенно отличаться. Но устройство сварочного инвертора имеет общие черты. Блоки те же. Просто собраны смогут быть по-разному. Это входной выпрямитель на базе мощного диодного моста и сглаживающих конденсаторов, инвертор — на ключевых транзисторах (тип IGBT или MOSFET) и выходной выпрямитель на базе высокочастотного понижающего трансформатора и диодного моста с выходным конденсаторным фильтром.

Принципиальная схема инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140

Далее рассмотрим, как работает сварочный аппарат, основываясь на схеме инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140. Он не лучше и не хуже остальных, просто есть его схемы.

Первичный выпрямитель и конденсаторный фильтр

Задача первичного выпрямителя — преобразовать синусоиду частотой в 50 Гц в постоянный ток. В реалии он получается не совсем постоянным, а с некоторой пульсацией, но это уже явно не синусоида. Реализуется это обычным диодным мостом, который «переворачивает» нижнюю полуволну синусоиды.

Как работает сварочный инвертор: первая ступень преобразования напряжения в Ресанта САИ 140

Сетевое напряжение через входную стабилизирующую группу попадает на конденсаторы С1 и С2. Основная задача —  снятие статического напряжения на землю. Именно поэтому включать инверторную сварку крайне желательно в розетку с действующим заземлением, а не просто с имеющимся контактом.

Далее, диодный мост «переворачивает» нижнюю полуволну. На его выходе получается пульсирующее напряжение. Для сглаживания пульсаций ставят конденсаторы (в приведенной схеме это конденсатор С8 ёмкостью 1 микрофарад на напряжение 400 В ). На их выходе напряжение уже постоянное. Конденсаторы стоят с солидным запасом по напряжению — 400 Вольт и выше, так как на выходе диодного моста напряжение уже больше чем сетевое — порядка 320-350 В. А если учесть еще возможные скачки… вот и ставят с запасом — на 400 В.

И конденсаторы, и диоды при работе сильно греются. Для лучшего отвода тепла их монтируют на алюминиевые радиаторы. Часто еще делают дополнительный обдув — ставят вентилятор. Если вы хотите, чтобы сварочный аппарат прослужил долго, следите за тем, чтобы кулер был в рабочем состоянии.

Инвертор

Блок инвертора преобразует постоянное выпрямленное напряжение низкой частоты в переменное напряжение высокой частоты. Реализуется обычно на ключевых транзисторах, которые открываются и закрываются с большой частотой. Именно они формируют переменное напряжение с частотой в десятки килогерц. Управляет их переключением контроллер.

Силовые транзисторы G30N60, при помощи которых преобразуется постоянный ток в высокочастотный переменный

G30N60 — биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBTs).

На выходе инвертора получаем не синусоиду, а практически прямоугольные импульсы. Но для дальнейшего выпрямления это не проблема. Зато частота высокая, что значит, что вторичный выпрямитель можно сделать на небольшом по размеру трансформаторе.

Выпрямление и стабилизация

Полученное высокочастотное напряжение подается на высокочастотный трансформатор. Напряжение на нем понижается, ток увеличивается. Через его первичную обмотку протекает высокое напряжение небольшой силы тока, а со вторичной снимается более низкое напряжение, но сила тока уже порядка 150-220 ампер — в зависимости от мощности и класса аппарата.

Выходное преобразование напряжения перед подачей на электрод

Для получения постоянного напряжения на выходе трансформатора стоит диодный мост. Он выдает уже практически постоянное напряжение, которое «доглаживается» выходными конденсаторами и идет на сварочный электрод. Диоды на выходном мосту стоят особые — с высокой скоростью срабатывания (не более 40-55 наносекунд). Они должны сглаживать напряжение частотой в десятки килогерц, так что скорость срабатывания должна быть очень высокой. Если в процессе ремонта возникла необходимость их замены, то надо подбирать именно с высоким быстродействием. Иначе работать аппарат не будет.

STTH6003CW — диод быстродействующий 300В, 30А, 55нс.

Остальные блоки на схеме — это как раз управление, «дополнительные опции» типа защит от перегрева и залипания электрода.

На что обратить внимание при выборе сварочного инвертора

Речь пойдет не о характеристиках, а о выборе марок и производителей. Ситуация на рынке со сварочными инверторами не лучше и не хуже, чем с остальными инструментами или бытовой техникой. Очень много товара из Поднебесной.  Ценовая категория — от самого дешевого, до среднего. Есть также российские аппараты, украинские и белорусские. Они, в основном, в среднем ценовом диапазоне, хотя есть и более дорогие линейки. «Европейцев» в последние годы очень мало и цена далеко не «средняя».

Как работает сварочный инвертор — это одно. Надо еще, чтобы он был ремонтопригодным. Схемотехника может существенно различаться

Так что же выбрать? Оптимально — нормальный Китай и аппараты производства стран СНГ. И будьте осторожны. Очень много дешевых китайских подделок, которые имитируют российские, украинские или белорусские марки или даже «нормальный» товар из Поднебесной. В «фирменных» приборах заявленные параметры соответствуют реальным. И, если вы выставили ток, скажем, 130 ампер, на выходе вы получите именно 130 ампер плюс-минус пару процентов. В дешевых же поделках приходится потом «опытным» путем переписывать цифры на регуляторах. Потому что при положении регулятора 150 А, но на выходе может быть всего 90 А. В лучшем случае — 110-120 А, что явно не радует.

Ремонт и сервис

Второй момент, на который надо обратить внимание при выборе сварочного инверторного аппарата — его ремонтопригодность и доступность элементной базы. Производители разделились на два лагеря. У одних компоненты для ремонта стоят недорого, легкодоступны. Следовательно, ремонт быстрый, без особых проблем и недорого. Вторая группа производителей исходит из того, что нечего ремонтировать — покупайте новый аппарат. Элементная база подбирается особая, просто так ее не найти, приходится заказывать. Поставляет ее тот же производитель по очень высоким ценам. Так что действительно, часто получается дешевле купить новый аппарат, чем ремонтировать вышедший из строя.

Важно чтобы заявленные характеристики совпадали с реальными

Как ни странно, сварочные инверторы «второй группы» обычно работают нормально и довольно долго. Так что отзывы о работе обычно положительные. Но вот ремонт… Это проблема.

Ну, и следует обратить внимание на наличие сервисных центров в вашем регионе. И на то, на какой срок дают гарантию. Не только производители, но и сервисники. Может получиться так, что гарантия на аппарат солидная — несколько лет. А на ремонтные работы — всего месяц-два-три. Скажем, вам не повезло, ваш сварочник сломался очень быстро. Отвезли в мастерскую, они отремонтировали, а на отремонтированный аппарат дают гарантию два месяца. И все. Дальше «за свои деньги».

Принцип работы инверторного сварочного аппарата

Благодаря снижению цены, в настоящее время стали очень популярны сварочные аппараты инверторного типа. Лёгкие и надёжные, они широко используются и на производстве, и во время дачно-гаражных поделок. Мы на сайте уже знакомили вас (в статье про ремонт инверторов), в общих чертах, с устройством этих сварочников. Здесь подробно объясним принцип работы сварочного инвертора.

«Изюминки» сварочного инвертора

Сварочным инвертором принято называть блок питания сварочного аппарата, оснащённый инвертором. Сам по себе инвертор – это устройство, преобразующее постоянное напряжение в высокочастотное переменное.

В двух словах, происходит следующее:

  • входной выпрямитель получает напряжение из электросети (220 В, 50 Гц) и постоянным током питает «косой мост» на ключевых транзисторах;
  • «косой мост» формирует прямоугольные импульсы высокой частоты (до 50 КГц). Преобразование позволяет применить в схеме высокочастотный импульсный понижающий трансформатор. Этот узел, благодаря материалу сердечника, весит на порядок меньше своего 50-герцового «собрата», что положительно сказывается на общей массе девайса. А это приводит к уменьшению веса всего сварочного аппарата. Кроме того, экономится медь и другие дорогостоящие материалы, из которых изготавливается оборудование. Импульсный трансформатор понижает высокочастотное напряжение до необходимого рабочего.

Схемотехническое решение и применение в инверторе специальных компонентов, позволили сконструировать устройство, не критичное, в широких пределах, к колебаниям напряжения питающей электросети. При понижении его ниже допустимого предела – происходит отключение генератора и загорается жёлтая лампочка «авария».

В этом и заключаются две «изюминки»: малый вес и некритичность в широком диапазоне к колебаниям напряжения источника питания;

  • выходной выпрямитель преобразует напряжение (уже имеющее необходимую амплитуду) в постоянное рабочее.

Внедрение указанных выше преобразований привело к тому, что в схемотехнике источника питания появилось большое количество всяких дополнительных элементов, обеспечивающих его стабильную работу.

Теперь рассмотрим принцип работы сварочного инвертора подробно.

Как работает сварочный инвертор

В качестве примера рассмотрим устройство сварочного инвертора бренда «TELWIN» (рисунки к указанному бренду отношения не имеют). Внешний вид платы с указанием расположения элементов схемы приведён на рисунке.

Вариант компоновки деталей сварочного инвертора.

Схема сварочного инвертора состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Силовая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке (рисунки в статье кликабельные: для увеличения и удобства просмотра нажмите на него и он откроется в новом окне).

Силовая часть схемы сварочного инвертора.

Электронный силовой блок состоит из следующих узлов:

  • сетевой выпрямитель;
  • помехозащитный фильтр;
  • инвертор;
  • выходной выпрямитель.

Сетевой выпрямитель

Выпрямитель состоит из:

  • двухполупериодного диодного моста;
  • сглаживающего фильтра из двух параллельных электролитических конденсаторов.

Через диодный мост протекают большие токи, и он нагревается. Для рассеяния тепла его устанавливают на охлаждающий радиатор. С целью предотвращения перегрева и выхода из строя диодного моста, на радиаторе установлен элемент защиты – термопредохранитель. Он отключает питание при превышении температуры радиатора выше 90 °С. Постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помехозащитный фильтр

Мощный инвертор в процессе работы создаёт высокочастотные помехи. Что бы исключить их попадание в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС (электромагнитной совместимости). Фильтр состоит из конденсаторов и дросселя (в приведённой схеме – на тороидальном магнитопроводе).

Помехозащитный фильтр (на тороиде).

Инвертор

Инвертор собран по схеме «косого моста» на двух мощных ключевых полупроводниковых приборах. В качестве последних могут быть транзисторы типов «IGBT» и «MOSFET». Оба ключевых транзистора монтируются на радиаторы для охлаждения.

На первичную обмотку импульсного понижающего трансформатора поступает напряжение со входного выпрямителя, прошедшее преобразование на ключевых транзисторах и ставшее высокочастотным. С одной из вторичных обмоток снимается уже значительно меньшее по амплитуде напряжение (рабочее значение, необходимое для сварки). Эта обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции, что позволяет производить сварку током 120…130 А.

Понижающий импульсный трансформатор (от него отходят шины).

Выходной выпрямитель

С вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты поступает на высокочастотные мощные диодные выпрямители. Они собираются на базе сдвоенных диодов по схеме с общим катодом. Диоды обладают высоким быстродействием (время восстановления trr < 50 ns). С выхода этого выпрямителя снимается электрический ток с нужными для сварки параметрами.

А теперь рассмотрим управляющую часть схемы сварочного инвертора.

Управляющая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке (напоминаем о кликабельности рисунка).

Управляющая часть схемы сварочного инвертора.

Электронный управляющий блок состоит из следующих узлов:

  • ШИМ-контроллер;
  • цепи регулировки и контроля:
  • блоки контроля напряжения сети и выходного напряжения.

ШИМ-контроллер

Схема управления имеет оригинальное решение. Поэтому, она будет рассматриваться подробнее силовой части.

«Мозгом» сварочного инвертора является микросхема ШИМ-контроллера (здесь и далее – обозначения по схеме: U1). Она, управляя работой мощных ключевых транзисторов, задаёт «ритм» работы всего преобразователя. Микросхема ШИМ-контроллера, посредством полевого N-канального MOSFET транзистора (Q4), передаёт на первичную обмотку разделительного трансформатора (T1) прямоугольные импульсы с высокой частотой – до 50 КГц. С вторичной его обмотки снимаются сигналы для управления работой ключевых транзисторов.

Защиту от возможного, в процессе управления, превышения допустимого напряжения между затвором и эмиттером ключевых транзисторов осуществляют стабилитроны (D16, D17, D29, D30).

Цепи регулировки и контроля

К цепям регулировки и контроля относятся:

  • трансформатор тока (Т2). Этот узел является основой анализатора-ограничителя тока. Снимаемое с него напряжение, после выпрямления и ограничения, участвует в работе схемы, формирующей сварочный ток, и генератора импульсов на ШИМ-контроллере;

Трансформатор тока (в центре).

  • узел контроля напряжения сети. Он состоит из элементов операционного усилителя, собранного на двух микросхемах (U2A и U2B). На резисторных делителях, установленных в цепях входного выпрямителя, выделяется напряжение электросети (завышенное или заниженное) и поступает на сумматор операционного усилителя. Последний вырабатывает результирующий сигнал и выдаёт его на задающий генератор импульсов – ШИМ-контроллер. При обнаружении напряжения ниже допустимого, он блокирует генератор, а, следовательно, и всю схему;
  • схема контроля выходного напряжения. Последнее снимается с выходов «OUT+», «OUT-» и через оптрон (ISO1), поступает в схему контроля (U2A и U2B). Таким образом, выполняется отслеживание параметров выходного напряжения.

Одновременно с отключением инвертора включается жёлтый светодиод (D12), который указывает на то, что в схеме неисправность или есть проблемы с сетевым питанием (отсутствует или ниже нижнего предела).

Раздел сварочных аппаратов инверторного типа

Смотрите также:

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.

Принцип работы инверторного сварочного аппарата — Знание

19 июля 2019 г.

Инверторный сварочный аппарат — это новый тип источника сварочного тока, который производится инверторным способом. Это (50 Гц) переменный ток промышленной частоты, сначала выпрямителем и фильтром в выпрямитель постоянного тока, снова через электронные компоненты мощного переключателя (тиристор SCR, GTR, полевой транзистор MOSFET и IGBT), инвертор на частоту от нескольких кГц до кГц. переменного тока (переменного тока), в то же время от трансформатора до десятков вольт напряжения, подходящего для сварочного выпрямителя и выходного фильтра реактивного сопротивления, снова довольно плавного сварочного тока постоянного тока.

Порядок преобразования может быть просто выражен как:

Частота сети переменного тока (через выпрямление и фильтрацию) → постоянный ток (через инвертирование) → среднечастотный переменный ток (понижение, выпрямление и фильтрация) → постоянный ток.

Как: переменный ток в постоянный, переменный и постоянный

Из-за высокой частоты переменного тока после понижения инвертора индуктивное сопротивление велико, и активная мощность в сварочном контуре будет значительно снижена. Так что это нужно снова исправить. Это обычно используемый механизм инверторного сварочного аппарата.

Характеристика инвертора мощности: основной характеристикой инвертора для дуговой сварки является высокая рабочая частота, что дает много преимуществ. Поскольку трансформатор представляет собой первичную или вторичную обмотку, его потенциал E имеет следующую зависимость от частоты тока f, плотности магнитного потока B, площади поперечного сечения сердечника S и витков обмотки W: E = 4,44fBSW

И напряжения на клеммах U обмотки примерно равно E, а именно:

U материала fBSW E = 4.44

Когда U и B определены, если f увеличивается, S уменьшается, а W уменьшается. Таким образом, вес и объем трансформатора могут быть значительно уменьшены. Вес и объем всей машины можно значительно уменьшить. Кроме того, улучшение частоты и другие факторы принесли много преимуществ. По сравнению с традиционным источником питания для дуговой сварки, его основные характеристики следующие:

1. Небольшой объем, легкий вес, экономия материала, удобство переноски и перемещения.

2. Высокая эффективность и энергосбережение, эффективность может достигать 80% ~ 90%, более чем на 1/3, чем у традиционных сварочных аппаратов.

3. Хорошие динамические характеристики, легкое зажигание дуги, стабильная дуга, красивое формирование сварного шва и небольшое разбрызгивание.

4. Подходит для объединения с роботами для создания производственной автоматической системы сварки.

5. Может использоваться в одной машине, выполнять различные процессы сварки и резки.

Что лучше? — Welding Mastermind

Среди сварщиков много споров по поводу того, что лучше всего для выполнения сварочных работ — инверторные сварочные аппараты или сварочные аппараты с масляным охлаждением (также известные как трансформаторные сварочные аппараты).У каждого есть свой любимый вариант, и оба являются хорошими вариантами, которые имеют свои преимущества и недостатки.

Итак, из инверторных сварочных аппаратов и сварочных аппаратов с масляным охлаждением, какой сварщик лучше? Ответ заключается в том, что, хотя раньше инверторные сварочные аппараты были намного более дорогими и ненадежными, чем сварочные аппараты с масляным охлаждением, которые были до них, с тех пор инверторные сварочные аппараты закрыли зазор и считаются более надежными и гибкими, чем сварочные аппараты с масляным охлаждением.

Сварочные аппараты с масляным охлаждением — это солидная технология, но последовавшие за ними инверторные сварочные аппараты представили сварщику новый уровень технологий, который позволил выполнять гораздо более сложные сварные швы.Читайте дальше, чтобы узнать больше об этих двух разных типах сварщиков.

Что такое сварочный аппарат с масляным охлаждением?

Сварочные аппараты с масляным охлаждением — это устаревшая технология сварки, которая восходит к началу сварки, изобретенной в конце 1880-х годов. Эти типы сварочных аппаратов производятся десятилетиями, и многие старые сварочные аппараты используются до сих пор.

С момента создания сварочных аппаратов на базе трансформаторов с масляным охлаждением, сварка разделилась на несколько основных направлений, включая следующие: MIG)

  • Дуговая сварка порошковой проволокой
  • Плазменная сварка
  • Электрошлаковая сварка
  • Электрогазовая сварка
  • В то время как сварочное искусство добилось многих технологических достижений в течение двадцатого века, сварочные аппараты с масляным охлаждением использовались для по большей части, и только с появлением компьютеров в восьмидесятых и девяностых годах сварщики начали обращаться к инверторам.

    Тем не менее, причина того, что сварочные аппараты с масляным охлаждением все еще существуют, заключается в том, что исходная технология все еще является надежной, и эти машины по-прежнему способны выполнять очень эффективные и прочные сварные швы в любых условиях.

    Преимущества сварочных аппаратов с масляным охлаждением

    Инверторный сварочный аппарат превосходит сварочный аппарат с масляным охлаждением во многих отношениях, но есть некоторые преимущества использования сварочного аппарата с масляным охлаждением, особенно когда речь идет о выполнении сварочных работ в тяжелых условиях.Вот некоторые из преимуществ сварочных аппаратов с масляным охлаждением:

    • Надежность: Сварочные аппараты с масляным охлаждением широко считаются надежными аппаратами, и многие из них, созданные несколько десятилетий назад, все еще находятся в активной эксплуатации. Когда дело доходит до таких крупных финансовых вложений в магазин, надежность является очень важным фактором.
    • Долговечность: Сварочные аппараты с масляным охлаждением рассчитаны на длительный срок службы и могут хорошо работать даже в неоптимальных условиях сварки. Грязь и среда с высокой влажностью, которые вызовут проблемы с другими сварщиками, — это условия, при которых сварщик с масляным охлаждением будет терпеть и продолжать работать, что делает их хорошим выбором для грубых строительных работ на месте.
    • Более высокий рабочий цикл: Поскольку сварочный аппарат с масляным охлаждением может выдерживать более высокий рабочий цикл, сварочный аппарат с масляным охлаждением может использоваться в течение более длительных периодов времени, что позволяет сварщику выполнять работу быстрее и эффективнее с меньшим временем простоя. остыть.
    • Проверено и верно: Поскольку сварочные аппараты с масляным охлаждением существуют уже более века, в технологию было внесено множество усовершенствований, которые только сделали ее более надежной и эффективной. Многие конструктивные недостатки этих сварочных аппаратов были устранены несколько десятилетий назад.

    Несмотря на то, что сварка с масляным охлаждением является более старой формой сварочной технологии, она до сих пор используется во многих отраслях промышленности для выполнения сварочных операций в условиях, которые считались бы непригодными для инверторных сварщиков, и в течение более длительных периодов времени.

    Тот факт, что этот сварщик считается дедушкой современных сварочных аппаратов, не означает, что ему пора уходить на пенсию. Но у сварочных аппаратов с масляным охлаждением есть и ряд существенных недостатков.

    Недостатки сварочных аппаратов с масляным охлаждением

    Сварочные аппараты с масляным охлаждением могут иметь некоторые преимущества, но они также имеют свои недостатки.Из-за того, что это более старая технология, есть много причин, по которым они уступают новым сварщикам.

    Вот некоторые из недостатков владения сварочным аппаратом с масляным охлаждением над инверторным сварочным аппаратом:

    • Менее эффективный: Сварочные аппараты с масляным охлаждением не так электрически эффективны, как инверторный сварочный аппарат, а это означает, что со временем, Сварочный аппарат с масляным охлаждением будет стоить намного больше по затратам энергии, чем инверторный сварочный аппарат на его месте.
    • Масло грязное: Сварщики с масляным охлаждением, особенно старые, могут протекать масло.Это особенно актуально при транспортировке сварщика. До конца 1970-х годов сварочные аппараты с масляным охлаждением содержали масло, обработанное ПХБ, которое с тех пор было признано канцерогенным. У большинства современных сварочных аппаратов с масляным охлаждением этой проблемы нет, но для более старых моделей это необходимо учитывать.
    • Тяжелый вес: Сварочные аппараты с масляным охлаждением очень тяжелы, а многие старые модели даже не оснащены колесами или транспортной системой, что заставляет многих механиков устанавливать собственные сварочные рамы на колесах.Это может затруднить транспортировку сварочного аппарата с масляным охлаждением.
    • Меньшая точность дуги: Когда дело доходит до сварки, сварочные аппараты с масляным охлаждением просто не могут выполнять сварку с такой точностью и регулировкой, как инверторные сварочные аппараты. Это нормально, поскольку некоторые сварочные работы не требуют такого уровня тонкой настройки, но это следует учитывать при выборе между двумя типами сварщиков.
    • Дорого: Большинство сварочных аппаратов с масляным охлаждением оцениваются в несколько тысяч долларов, и это очень дорого по сравнению со стоимостью инверторных сварочных аппаратов, которые можно найти всего за несколько сотен долларов.

    Что такое инверторный сварочный аппарат?

    Инверторные сварочные аппараты — относительно новая инновация в сварочной отрасли, которая не использовалась до 1980-х годов, примерно через сто лет после первого изобретения дуговой сварки.

    Инверторные сварщики действительно воспользовались преимуществами появления компьютеров в 1990-х годах, и в течение нескольких десятилетий инверторные сварщики были способны выполнять сложные сварочные настройки, о которых предыдущие поколения сварщиков могли только мечтать.

    Инверторные сварочные аппараты работают путем преобразования электросети переменного тока в постоянный ток высокой частоты, что позволяет выполнять электрическую сварку с использованием металлического электрода.Вольфрам — популярный выбор. Но, преобразовывая домашнее электричество, инверторные сварочные аппараты могут обладать высокой степенью сварочной мощности даже на заднем дворе или в гаражной мастерской.

    Преимущества инверторных сварочных аппаратов

    Поскольку они являются усовершенствованием старой технологии сварочных аппаратов с масляным охлаждением, Инверторные сварочные аппараты имеют несколько основных преимуществ, поскольку они продолжают революционизировать искусство сварки. Вот некоторые из преимуществ, которые дает использование инверторного сварочного аппарата:

    • Точная работа: Безусловно, самым большим преимуществом инверторных сварочных аппаратов является их способность выполнять точную сварку самых разных материалов, особенно в сочетании с TIG. факел.Сварщик с инвертором может работать как с очень тонкими материалами, так и с экзотическими металлами.
    • Небольшая легкая конструкция: По сравнению со сварочными аппаратами с масляным охлаждением, инверторные сварочные аппараты намного меньше и легче, что упрощает их транспортировку на строительные площадки и выполнение других сварочных работ вдали от мастерской. Эти современные машины часто достаточно легкие, чтобы их можно было переносить за ручку сверху.
    • Стабильность напряжения: Инверторные сварочные аппараты намного более стабильны, чем их аналоги с масляным охлаждением трансформаторов, и эта стабильность означает более прямой и ровный сварной шов.
    • Цифровое управление: Большинство инверторных сварочных аппаратов имеют точные схемы регулировки, которые позволяют сварщику очень точно контролировать дугу сварщика и количество получаемой мощности. Это может быть жизненно важным для более сложных работ, когда эстетика важна для результата сварки или сварочные материалы дороги.
    • Более низкие эксплуатационные расходы: Инверторные сварочные аппараты намного более энергоэффективны, чем их аналоги с масляным охлаждением, и, хотя они могут быть более дорогими с самого начала, они компенсируют эти затраты в течение своего срока службы за счет более низких счетов за коммунальные услуги.
    • Совместимость с TIG: Инверторные сварочные аппараты совместимы с горелками TIG, которые, возможно, являются наиболее универсальными и высококачественными сварочными горелками, доступными для любой мастерской. Горелка TIG в сочетании с инверторным сварочным аппаратом может выполнять практически любую работу — от автомобильной сварки до сложных художественных работ.

    Недостатки инверторных сварочных аппаратов

    У инверторных сварочных аппаратов много преимуществ, но есть и недостатки.Вот некоторые из потенциально негативных аспектов владения инверторным сварочным аппаратом:

    • Старые модели считались ненадежными: Еще во время появления инверторных сварочных аппаратов в конце 1980-х и на протяжении 1990-х годов технология была еще очень новой, а эти старые модели не считаются очень надежными по сравнению со сварочными аппаратами с масляным охлаждением и в результате испытывают больше механических поломок.
      К счастью, в современных моделях инверторных сварочных аппаратов, выпущенных в последние годы, эта проблема в значительной степени решена, а технические недостатки более ранних версий в основном устранены и исправлены.
    • Несколько деликатная работа: Строжка дуги и другие неправильные сварочные процедуры могут привести к повреждению хрупкой электроники инверторного сварочного аппарата, а устранение таких проблем не дешево и не просто. Инверторные сварочные аппараты должны использоваться опытными сварщиками, которые понимают, как с ними правильно работать.

      Эта проблема особенно актуальна для сварки TIG с инверторной сваркой, так как сварка TIG считается самой сложной сваркой для любого сварщика.

    • Менее прочный: Хотя небольшая и легкая конструкция большинства инверторных сварочных аппаратов делает их более портативными и удобными в транспортировке, такая легкая конструкция также привела к менее прочной конструкции.

      Существует также проблема запланированного устаревания, когда высокотехнологичные компоненты электроники устаревают и требуют замены с течением времени. Это означает, что хотя небольшой инверторный сварочный аппарат может стоить меньше, чем трансформатор с масляным охлаждением, он также будет более подвержен поломке и будет нуждаться в более быстрой замене.

    Как выбрать сварочный аппарат

    Когда дело доходит до выбора между покупкой инверторного сварочного аппарата или традиционного устройства с масляным охлаждением, это будет во многом зависеть от индивидуальных предпочтений. Чтобы определить, какой сварщик является правильным выбором, потенциальным покупателям следует рассмотреть следующие вопросы:

    • Какой вид сварки мне нужен? Как правило, сварочные аппараты с масляным охлаждением лучше подходят для тяжелых работ в суровых условиях в течение долгих часов, тогда как инверторные сварочные аппараты лучше подходят для более точных сварочных работ в чистых помещениях.
    • Каков мой бюджет? Сколько денег вы должны потратить на сварщика, будет иметь большое значение при выборе сварочного аппарата. Сварочные аппараты с масляным охлаждением, как правило, стоят тысячи долларов, в то время как вместо них вы можете приобрести инверторный сварочный аппарат за несколько сотен долларов.
    • В какой среде я работаю? Инверторные сварочные аппараты имеют хрупкие электронные компоненты, которые не работают в условиях высокой влажности и сильного загрязнения, и эти проблемы с качеством воздуха могут привести к совокупному повреждению инверторного сварочного аппарата.Сварочные аппараты с масляным охлаждением — лучший вариант для грязных рабочих мест, которые могут подвергаться воздействию воды.
    • Какую сварочную горелку я хочу использовать? Если вы собираетесь выполнять сварку TIG, вам понадобится инверторный сварочный аппарат для его работы, а не сварочный аппарат с масляным охлаждением, но MIG и ручная сварка могут быть выполнены и с помощью сварочного аппарата с масляным охлаждением.
    • Насколько сложна сварка, которую мне нужно выполнить? Инверторные сварочные аппараты более стабильны и способны создавать более точную дугу, что делает их пригодными для деликатных сварочных работ на легко повреждаемых металлических сплавах.Для грубой сварки плоской мягкой стали отлично подойдет установка с масляным охлаждением.

    Где купить сварочный аппарат

    Есть много мест, где вы можете приобрести инверторный сварочный аппарат или сварочный аппарат с масляным охлаждением. Поскольку большинство сварочных аппаратов с масляным охлаждением относятся к более старым моделям, их легче всего найти в качестве бывших в употреблении устройств на eBay и других цифровых торговых площадках.

    Инверторные сварочные аппараты легко найти в различных источниках, и покупатели могут выбрать либо подержанный, либо новый аппарат.Поскольку новые инверторные сварочные аппараты относительно недороги, а старые модели подвержены проблемам с надежностью и цифровым сбоям, рекомендуется, если вы собираетесь покупать инверторную модель, выбрать самую последнюю модель, которую вы можете себе позволить.

    Независимо от того, покупаете ли вы инверторный сварочный аппарат или сварочный аппарат с масляным охлаждением, вы также можете найти устройства для покупки в следующих источниках:

    • Продажа дворов и участков: Если вы не против немного подождать, чтобы найти сварщика , вы можете просмотреть распродажи во дворе и на продажу недвижимости, чтобы увидеть, сможете ли вы найти работающего сварщика в хорошем состоянии.

      Поскольку сварка — относительно редкое домашнее хобби по сравнению со многими другими, это может быть долгой игрой, но в конечном итоге она может окупиться за счет недорогой сварочной установки за гроши на доллар. Перед покупкой убедитесь, что устройство находится в рабочем состоянии или, по крайней мере, его легко отремонтировать.

    • Доска объявлений и Craigslist: В рубриках часто есть секция, посвященная продаже машин и оборудования, и, как и во дворовых распродажах, иногда можно получить дешевую сварочную машину, использованную в одной из этих объявлений.Обратной стороной покупки всего бывшего в употреблении является опасность покупки «как есть», и у вас не будет гарантии.
    • Магазины инструментов: Магазины, такие как Harbour Freight, содержат сварочные аппараты и другие инструменты и позволят вам лично увидеть физическое устройство перед покупкой. В случае дефектного продукта или других проблем, возврат или замена товара обычно менее сложны и при транзакции в обычном магазине.
    • Веб-сайты поставщиков инструментов: Многие из самых популярных сварочных брендов, таких как Lincoln Electric, Miller и Eastwood, имеют веб-сайты с каталогами их сварочного оборудования, доступными для покупки в Интернете.Если вы не возражаете против оплаты доставки (которая может оказаться дорогостоящей для опытного сварщика), вы можете получить множество вариантов таким образом.
    • Цифровые торговые площадки: Цифровые универмаги, такие как Amazon, предлагают, вероятно, самый широкий выбор различных марок и типов сварочных аппаратов с подробными описаниями продуктов и отзывами пользователей, чтобы вы могли получить именно то, что вам нужно. Единственным недостатком является стоимость доставки и возможные проблемы, если вам нужно вернуть или заменить сварщика.

    Независимо от того, где вы решите купить сварочный аппарат, обязательно укажите, какую гарантию вы получаете на свою покупку.Одно из преимуществ покупки нового устройства по сравнению с бывшим в употреблении заключается в том, что обычно существует многолетняя гарантия либо на ремонт, либо на замену, и если вы тратите сотни долларов на сварщика, такую ​​гарантию нечего чихать. в.

    Также важно убедиться, что вы внимательно изучаете все доступные варианты и не совершаете спонтанных покупок. Сварщик — это дорогостоящее оборудование, которое на долгие годы будет краеугольным камнем вашей мастерской, поэтому вы хотите сделать правильный выбор.

    В равной степени побеждают сварщики с инвертором

    В то время как вы можете легко найти энтузиастов сварки, которые являются стойкими сторонниками того или иного лагеря, когда дело доходит до инверторных сварщиков и сварщиков с масляным охлаждением, в конце Сегодня очевидно, что инверторный сварочный аппарат — гораздо более современный и эффективный аппарат. По характеристикам и эргономичному дизайну это явный победитель над системами на масляной основе.

    Сварочный аппарат с масляным охлаждением действительно получает очки за более высокие рабочие циклы, долговечность и историческую значимость, но объективно он не может оставаться в стороне ни с точки зрения энергоэффективности, ни с точки зрения точности сварки по сравнению с инверторным сварочным аппаратом.

    Если вам понравилась эта статья, взгляните на другие мои статьи по этой теме, которые я написал!

    Инвертор против сварочного аппарата трансформатора — дуговые шлемы

    Сварщик инвертора и трансформатора — два наиболее распространенных сварочных аппарата, используемых в промышленности, и оба они выполняют схожие функции. Обе эти машины сваривают металлы, подавая на заготовку постоянное напряжение. Инверторные сварочные аппараты специально созданы для повторяющихся сварных швов, в то время как трансформаторные сварочные аппараты могут сваривать гетерогенные металлы, такие как алюминий и медь.

    Основное различие между инверторным сварочным аппаратом и трансформаторным сварочным аппаратом заключается в том, что инверторные сварочные аппараты не имеют проволоки с флюсовым сердечником. Проволока с сердечником из флюса используется для уменьшения окисления металла и используется при сварке сплавов, таких как нержавеющая сталь. Флюс в трансформаторном сварочном аппарате помогает устранить образование оксидов и помогает сварному шву быть более плотным и прочным.

    Инверторные сварочные аппараты очень популярны на небольших предприятиях, таких как промышленные предприятия, где они используются для сварки частей сборки вместе.Инверторные сварочные аппараты также используются для сварки труб, металлических листов и в судостроении. Инверторный сварочный аппарат — это универсальный аппарат, который можно использовать для решения самых разных задач, от простых до сложных.

    Как работает инверторный сварочный аппарат?

    Инверторные сварочные аппараты работают по принципу переменного напряжения и тока. Частота инверторных машин сильно синхронизирована с выходной частотой машины. Инверторный сварочный аппарат управляется компьютером и электронной платой, которая соединена с электромагнитом.

    Инверторный сварочный аппарат оснащен частотно-регулируемым приводом, и когда электронная плата определяет, что входная частота является правильной для конкретной сварочной работы, она соответствующим образом регулирует частоту. Инверторный сварочный аппарат имеет встроенный таймер, который отслеживает время во время сварки. Когда он достигает нуля; он остановит подачу питания на машину, а затем перезапустится после того, как таймер снова достигнет нуля. Инверторный сварочный аппарат имеет переменную настройку силы тока, которая используется для изменения напряжения и тока аппарата.

    Инверторный сварочный аппарат также оснащен автоматическим переключателем диапазона, который позволяет выбирать диапазон параметров сварки, таких как напряжение, ток, дуговой зазор, скорость сварки и профиль сварного шва. Инверторный сварочный аппарат также будет иметь некоторое экранирование, а также электрододержатель для заготовки, который позволяет размещать ее на различных заготовках, таких как стальная пленка, проволочная сетка и трубы. На инверторном сварочном аппарате также есть катушка со сварочной проволокой, которая используется для передачи тока от источника питания к заготовке.

    Как работает сварщик трансформатора?

    Сварщик трансформаторов также работает по частотному принципу, но не является частотно-регулируемым приводом. Сварочный аппарат с трансформатором имеет встроенный источник питания и блок питания, который используется для включения аппарата. Сварщик трансформатора имеет встроенный сердечник из флюсового сердечника, который помогает поддерживать целостность цепи и продукта во время сварки. Источник питания в трансформаторном сварочном аппарате также имеет вспомогательный провод, который используется для подключения трансформаторного сварочного аппарата к источнику питания, но у него нет заготовки.

    Сварочный аппарат с трансформатором также имеет преобразователь частоты, который используется для предотвращения перегрева аппарата или сокращения срока его службы. Сварщик трансформатора также имеет электронную плату, которая подключена к электромагниту и контролирует напряжение и ток машины. Сварочный аппарат с трансформатором также имеет электрододержатель, который используется для удержания заготовки на месте. Сварочный аппарат с трансформатором также имеет источник питания, который используется для включения устройства, а также встроенный таймер, который отслеживает время во время сварки.

    Преимущества инверторного сварочного аппарата по сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом

    Инверторные сварочные аппараты имеют много преимуществ перед трансформаторными сварочными аппаратами. Основное преимущество инверторных сварочных аппаратов заключается в том, что они могут сваривать широкий спектр металлов, включая нержавеющую сталь, алюминий и медь. Однако трансформаторный сварочный аппарат используется для сварки любого типа металла, который они могут сваривать, например нержавеющей стали, алюминия, меди, латуни и даже титана.

    Инверторные сварочные аппараты также намного проще и проще в использовании, чем трансформаторные сварочные аппараты.Сварщик трансформатора требует большого количества ручных операций, в то время как инверторные сварочные аппараты не требуют дополнительного вмешательства человека. Инверторный сварочный аппарат также имеет более широкий диапазон настроек напряжения и силы тока, чем трансформаторный сварочный аппарат.

    Сварочный аппарат с трансформатором также дороже инверторного сварочного аппарата, так как он имеет более сложные функции и сложнее в эксплуатации по сравнению с инверторным сварочным аппаратом. Однако они используются для разных целей и поэтому больше подходят для разных типов сварочных работ.

    Недостатки инверторного сварочного аппарата по сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом

    Инверторный сварочный аппарат имеет гораздо меньшие допуски для входного напряжения и силы тока, чем трансформаторный сварочный аппарат. Инверторный сварочный аппарат может быть легко поврежден при больших колебаниях входного напряжения или входной силы тока. По сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом, инверторные сварочные аппараты также имеют более сложную конструкцию по сравнению с трансформаторным сварочным аппаратом.

    Сварочный аппарат с трансформатором имеет гораздо лучший диапазон настроек напряжения для сварки, и его можно использовать для более широкого спектра применений.Однако инверторный сварочный аппарат более универсален, чем трансформаторный сварочный аппарат, поскольку его можно использовать для множества различных сварочных работ. Инверторный сварочный аппарат также не так эффективен, как трансформаторный сварочный аппарат, поскольку он требует использования флюсовой проволоки для создания дуги и поддержания цепи. Сварочный аппарат с трансформатором также намного проще в эксплуатации по сравнению с инверторным сварочным аппаратом.

    Заключение

    Сварочные аппараты с инвертором и трансформатором — это машины, которые сваривают металлы, подавая на деталь высокое напряжение и ток.Инверторные сварочные аппараты могут сваривать различные металлы, и они широко используются в таких отраслях, как производство, судостроение, сварка труб, металлических листов и для сварки нержавеющей стали. Однако трансформаторный сварочный аппарат используется для других типов сварочных работ, таких как сварка латуни и титана.

    Каковы основные конструкции источников питания для оборудования для дуговой сварки?

    Часто задаваемые вопросы

    Основными функциями источника питания являются выработка тепла, достаточного для расплавления соединения, а также для создания стабильной дуги и переноса металла.Поскольку сварочные процессы требуют высокого тока (50–300 А) при относительно низком напряжении (10–50 В), питание от сети высокого напряжения (230 или 400 В) должно быть уменьшено с помощью трансформатора. Чтобы получить постоянный ток, выход трансформатора должен быть дополнительно выпрямлен (рис. 1).

    Существует пять типов источников питания: трансформатор переменного тока; Выпрямитель постоянного тока; Преобразователь переменного / постоянного тока, выпрямитель, генератор постоянного тока и инвертор.

    Тип управления, например Первичный реактор с отводом с насыщением, тиристор и инвертор — важный фактор при выборе источника питания.Простой станок для нарезания резьбы с первичной резьбой может быть идеальным и надежным выбором для многих сварочных работ MIG (GMA), но у него есть свои ограничения. Если шагов недостаточно, настройка оптимальных условий может оказаться невозможной, и колебания подачи повлияют на выход. Тиристорное управление позволяет бесступенчато регулировать выход, не зависит от колебаний напряжения питания и может управляться дистанционно. Тиристорные источники питания могут использоваться для большинства сварочных процессов, т.е. могут иметь либо плоскую (MIG [GMA]), либо падающую (MMA [SMA] и TIG [GTA]) выходную характеристику.

    Инверторные источники питания

    обладают всеми преимуществами тиристорного управления, но с дополнительной производительностью, экономией веса и эффективностью. Транзисторы используются для преобразования переменного тока сети (50 Гц) в переменный ток высокой частоты (> 500 Гц) перед преобразованием в напряжение, подходящее для сварки, а затем выпрямление в постоянный ток. Таким образом, инвертор, по сути, представляет собой силовой блок, которым можно управлять, часто с помощью программного обеспечения, для получения статических и динамических характеристик, необходимых для выбранного процесса сварки. Следовательно, большинство инверторов предлагают возможность работы с несколькими процессами.Кроме того, отклик современных инверторов открывает возможности высокочастотного импульса, необходимого для импульсной MIG (GMA), и динамической обратной связи для управления переносом металла, как в MIG с переносом погружением.

    Инверторные сварочные аппараты

    Сварочные аппараты или «сварочные аппараты», как их обычно называют, представляют собой электрические устройства, которые генерируют тепло с помощью электрического тока, плавящего металлические части, так что эти части могут быть соединены вместе. Традиционно сварочные аппараты работают, создавая электрическую дугу между металлической палкой или электродом и основным материалом для плавления металлов в точке контакта.

    Инверторные сварочные аппараты — намного лучший вариант для пользователей по всей Нигерии.

    Как работают инверторные сварочные аппараты

    Инверторные сварочные аппараты — это относительно новый и инновационный тип сварщиков, который намного более сложен и в целом более эффективен.

    Как и все инверторные системы, инверторные сварочные аппараты работают как «выпрямители», а затем как инверторы. Во-первых, они преобразуют переменный ток из сети в постоянный. Во-вторых, они переключают или инвертируют мощность постоянного тока через понижающий трансформатор для получения желаемого сварочного напряжения или тока.

    Самая важная особенность инверторных сварочных аппаратов — это мощные полупроводники, известные как биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBT). Эти транзисторы в инверторном аппарате управляются микроконтроллерами, так что электрические характеристики сварочной мощности могут быть изменены программным обеспечением в реальном времени, даже от цикла к циклу, а не медленно, за сотни, если не тысячи циклов. Это дает инверторным сварочным аппаратам высокую частоту коммутации, до 10 кГц или выше.

    Общие характеристики и преимущества перед обычными сварочными аппаратами

    Наиболее важной особенностью инверторных сварочных аппаратов является то, что ими можно управлять только с помощью программного обеспечения. Программное обеспечение контроллера реализует функции, которые не могут быть установлены в сварочных аппаратах на базе трансформаторов, например, пульсирование сварочного тока, обеспечение переменных соотношений и плотностей тока в течение сварочного цикла, включение регулируемых или ступенчатых переменных частот и обеспечение синхронизации по мере необходимости для реализации автоматической точечной сварки. -сварка.

    Новые функции можно добавить в аппарат с программным управлением, если это необходимо, путем обновления программного обеспечения, а не путем покупки более современного сварочного аппарата. Это делает их «умными сварщиками».

    Другие особенности инверторных сварочных аппаратов, которые дают им сравнительное преимущество перед обычными сварочными аппаратами, включают:

    • Меньший вес и размер : Использование микроконтроллеров уменьшает массу понижающего трансформатора, так как масса магнитных компонентов (трансформаторов) и индукторы), который требуется для достижения заданного уровня мощности, быстро снижается по мере увеличения рабочей (коммутационной) частоты.Как правило, это уменьшает общий размер сварщиков. Их также легче перемещать.

    • Более высокий КПД : Качественные инверторные машины будут иметь КПД около 80-90%, в то время как у обычных сварочных аппаратов КПД значительно ниже — около 50%. Это связано с тем, что более крупные трансформаторы в обычных машинах имеют большее сопротивление и, следовательно, теряют значительное количество мощности (или энергии) из-за рассеивания тепла. Другими словами, в отличие от обычных сварочных аппаратов, они экономят больше энергии.

    • Использование мощности генератора : Он может работать на портативных генераторах меньшего размера, что часто невозможно с традиционными трансформаторными машинами.

    • Высокий рабочий цикл : Обычно гораздо более высокие рабочие циклы достигаются с инверторными машинами, опять же из-за разницы в размерах трансформатора. Хотя более мелкие компоненты в инверторной машине быстро нагреваются, их можно охладить намного проще и быстрее.

    • Выход постоянного тока : Многие обычные сварочные аппараты имеют выход только переменного тока, что означает, что они ограничены в типах электродов, которыми они могут сваривать. Однако в инверторных машинах ток намного легче преобразовать в постоянный, что означает, что они могут сваривать широкий спектр различных сварочных электродов. Это также означает, что некоторые инверторы также подходят для сварки постоянным током, что невозможно с обычными аппаратами переменного тока.

    • Производительность : Производительность качественных инверторных сварочных аппаратов существенно выше, чем у обычных сварочных аппаратов.

    • Защита: Схема инвертора также обеспечивает такие функции, как управление мощностью и защита от перегрузки.

    • Подключи и работай: Они предназначены для использования без каких-либо инструментов. Они знают, какие компоненты подключены, и предупреждают о несовместимости. Поскольку это очень интеллектуальные системы, ошибки в настройке исключены.

    Недостатки

    Главный недостаток инверторных сварочных аппаратов — цена. Инверторные сварочные аппараты намного дороже традиционных сварочных аппаратов, хотя в долгосрочной перспективе они полностью окупаются.

    В отличие от предложенного названием «инверторные сварочные аппараты», они не поставляются с предварительно установленными батареями и по-прежнему должны зависеть от электросети. Это, в собственном смысле, «инверторные сварочные аппараты». В этом смысле они используют ряд электронных компонентов для преобразования мощности — в отличие от обычных устройств на основе трансформаторов, которые в первую очередь зависят от одного большого трансформатора для регулирования напряжения.

    Кроме того, для его работы требуются технические знания по отладке производства и контролю параметров, а также по использованию программного обеспечения в целом.Таким образом, они созданы для профессиональных сварщиков. SolarKobo помогает своим клиентам в Лагосе и по всей Нигерии сделать лучший выбор инверторов и инверторных систем.

    Инвертор как источник сварочного тока.

    Страница / Ссылка:

    URL страницы:

    HTML-ссылка:
    Почему мой сварочный аппарат не работает со стержнями 6010?

    Если вы попытаетесь использовать стержневые электроды из целлюлозы, такие как E6010, с обычным сварочным аппаратом, вы, вероятно, будете разочарованы. Электрод не хочет поддерживать стабильную дугу или вообще не зажигается.

    Можно подумать, что что-то не так и проверить рабочий зажим, полярность и тд. Однако, если вы переключитесь на рутиловые или основные (с низким содержанием водорода) электроды, они будут работать нормально. Так почему же ваш сварщик не использует прутки E6010?

    Современные сварочные аппараты не используют электроды E6010, потому что у них нет необходимых компонентов для стабилизации агрессивной дуги, создаваемой этими электродами. Все сварщики должны иметь большие индукторы, обеспечивать достаточное сварочное напряжение, а инверторные сварочные аппараты должны иметь подходящее программное обеспечение для выполнения всей процедуры.

    Целлюлозные электроды (или стержни) полезны, если вы хотите:

    • Сваривать с помощью хороших соединений с ручным управлением, имеющих открытые корни.
    • Вы хотите выполнять сварку в нестандартном положении, особенно вертикально вниз. Металл сварного шва целлюлозных стержней быстро застывает и остается на месте.
    • Сварные соединения с плотной посадкой. Стержни из целлюлозы обеспечивают самое глубокое проникновение и лучше всего подходят для этих соединений.
    • Поддерживайте оборудование без тщательной очистки, потому что у вас может не хватить времени или соединение не понадобится.Эти стержни проникают и свариваются через значительное количество прокатной окалины, грязи, ржавчины, краски и т. Д.

    Есть два типа целлюлозных стержней: EXX10 и E6011.

    Стержни E6011 могут работать с большинством сварочных аппаратов для стержневой сварки, которые также работают со стержнями базового типа, такими как E7018 или E7016. Стержни E6011 — отличная альтернатива для домашней или сельскохозяйственной сварки, но не для профессиональных строительных работ.

    Проблемы несовместимости возникают со стержнями EXX10, такими как E6010s, E7010s и так далее.Эти стержни не содержат калий во флюсовом покрытии, как E6011. Калий помогает стабилизировать дугу.

    Кроме того, для большинства сварочных работ, требующих стержней E6010, используются методы взбивания и паузы, которые создают дополнительную нагрузку на сварщика. В результате стержни E6010 создают дугу, которую очень трудно стабилизировать.

    Эта проблема более заметна для современных инверторных сварщиков, и статья будет посвящена именно им.


    Причины, по которым сварщики не могут стабилизировать дугу стержней E6010

    Вот причины, по которым современные инверторные сварщики испытывают трудности при работе со стержнями E6010.

    1. Малые индукторы

    Инверторная технология резко уменьшила размер всех компонентов машины. Небольшие компоненты обладают преимуществом небольшого веса и портативности, но также имеют недостатки.

    Индуктор — это компонент сварочного аппарата, который сопротивляется изменениям тока (силы тока), проходящего через него.

    • Если ток, проходящий через катушку индуктивности, увеличивается, она «крадет» дополнительную энергию тока. Индуктор преобразует эту энергию в магнитные поля вокруг себя.В результате через катушку индуктивности выходит меньше тока.
    • Если ток, проходящий через катушку индуктивности, уменьшается, она сбрасывает накопленные магнитные поля вокруг себя и возвращает их в виде тока. В результате через катушку индуктивности выходит больше тока.

    Этот процесс стабилизирует сварочный ток путем автокоррекции любых колебаний. В результате целлюлозные электроды могут поддерживать стабильную дугу.

    Большинство инверторных сварочных аппаратов имеют небольшие индукторы по своей природе и не могут накапливать или выделять достаточно энергии для поддержания стабильного сварочного тока.

    2. Низкое напряжение холостого хода (OCV)

    Напряжение холостого хода (OCV) (Википедия) — это напряжение между кончиком электрода и основным металлом до возникновения дуги. Если OCV недостаточно высок, ток не может проскочить через воздушный зазор и создать дугу.

    Многие производители из соображений безопасности выпускают аппараты для ручной сварки с низким OCV. Чем ниже напряжение, тем труднее току пройти через сопротивление вашей кожи и поразить вас. Кроме того, они дешевле в сборке.

    Но OCV должен быть достаточно высоким для запуска любого типа удилища, с которым вы хотите работать. Это зависит от материалов во флюсовом покрытии. Для целлюлозных стержней требуется более 70 В. С другой стороны, рутиловые стержни, такие как E6013, могут запускаться с гораздо более низким напряжением, например, 50 В или даже меньше.

    Имейте в виду, что OCV также зависит от напряжения сети. Если вы подключите сварочный аппарат с двойным напряжением к розетке на 120 В, он подаст более низкий OCV на рабочие кабели.

    Если ваш сварочный аппарат оборудован устройством понижения напряжения (VRD), это может способствовать возникновению проблем с зажиганием дуги с E6010s.

    3. Низкое напряжение дуги

    Напряжение дуги — это напряжение дуги при сварке. Это намного ниже, чем OCV, около 17-30 В.

    Инверторные сварочные аппараты обеспечивают достаточное напряжение дуги для основных и рутиловых стержней, если OCV сварщика может запускать эти стержни.

    Однако стержням E6010 требуется более высокое напряжение дуги. Если сварщик не может обеспечить достаточно высокое напряжение дуги, дуга будет нестабильной, что приведет к плохому сварному шву.

    4. Отсутствие специального программного обеспечения

    Хотя катушки индуктивности и напряжение являются очень важными факторами, другие компоненты также имеют значение.Это включает в себя программное обеспечение, встроенное в машину. Он должен быть специально разработан для обработки всех параметров сварки для обжига целлюлозных стержней.

    Вот почему сварочные аппараты, которые могут прожигать стержни E6010, имеют на экране специальные кнопки или параметры для выбора. После этого они переходят в «специальный» режим работы с этими стержнями.

    Панель для сварочного аппарата с опорой E6010


    Инверторный или трансформаторный сварочный аппарат для стержней E6010?

    Если вы хотите купить современный инверторный сварочный аппарат и использовать с ним стержни E6010, вам лучше еще раз его проверить.Следует особо отметить, что он может сжигать целлюлозные стержни, такие как E6010s.

    Имейте в виду, что многие производители специально упоминают, что их сварочные аппараты могут работать с E6010, но они все равно будут вызывать проблемы, если вы попытаетесь сварить ими открытый корневой шов. Более того, дешевые сварочные аппараты будут использовать неизвестные модели «E6010» с eBay, но не подлинные модели E6010 от известных производителей прутков.

    Плохая новость в том, что инверторные сварочные аппараты, которые могут работать с E6010, не доступны по цене. А если у них нет гарантии, их ремонтировать слишком дорого.

    Сварочным аппаратам трансформатор легче прожигать стержни E6010. Они по своей природе имеют большие индукторы и обеспечивают высокое напряжение переменного тока и дуговое напряжение. Производителю не нужно делать ничего лишнего, чтобы он мог сжечь E6010. Кроме того, вы можете найти подержанный в хорошем состоянии, не нарушая при этом денег.

    Но с трансформаторным сварочным аппаратом у вас не может быть интеллектуальных функций, которые есть у инверторных сварочных аппаратов. Во-первых, нет никаких схем безопасности, чтобы избежать риска поражения электрическим током из-за высокого OCV.После этого у них не будет таких полезных функций, как горячий старт, сила дуги и защита от прилипания.

    Кроме того, вы теряете электрическую эффективность и портативность легких инверторных сварочных аппаратов.

    Несколько советов по сжиганию стержней E6010

    Если у вас возникли проблемы с сжиганием стержней E6010, эти советы могут помочь.

    • Если у вас есть сварщик, который указывает, что он может сжигать E6010, но они отказываются работать нормально, они могут быть слишком сухими. Если вы храните E6010 рядом с источниками тепла или оставляли их на солнце в течение длительного времени, влага в их флюсе падает.Для правильного горения им требуется определенное количество влаги. Не больше, не меньше. Попробуйте новые.
    • Если ваш инверторный сварочный аппарат имеет функцию дуги (или копания), поэкспериментируйте с ней, попробуйте установить ее полностью вниз. Это заставит стержни гореть менее агрессивной дугой, что может помочь сжечь E6010. У вас не будет такого же глубокого проникновения, но у вас будут характеристики быстрой заморозки. Но это долгий путь.

    Заключение

    Инверторный сварочный аппарат должен иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение для работы с электродами E6010.

    Если вы хотите сваривать стержнями E6010, а имеющийся у вас сварочный аппарат не может их обжечь, вам нужно найти такой, который может или, если возможно, использовать другие стержни, такие как E6011.


    Другие статьи Weldpundit

    Выбор электродов для сварки штангой для начинающих: тип, размер и сила тока.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *