Как устроен инвертор сварочный: Принцип работы сварочного инвертора: устройство и характеристики – устройство аппарата, из чего состоит и как работает?

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.

Устройство сварочного инвертора

Сварочный инвертор в разобранном состоянии

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

Схематичное устройство сварочного инвертора

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.

Поделись с друзьями

1

0

3

0

Принцип работы сварочного инвертора. Правила эксплуатации

Время чтения: 8 минут

Инверторная сварка в 21 веке смогла стать самой распространенной среди всех сварочных технологий, поскольку кардинально изменила представление о сварочном оборудовании. Если раньше при словосочетании «сварочный аппарат» мастера представляли большой и громоздкий трансформатор, которым трудно варить новичку. То теперь на ум приходят компактные и легкие инверторы, которые просты в эксплуатации и стоят недорого.

Сварочне инверторы для ручной дуговой сваркиСварочне инверторы для ручной дуговой сваркиЭта статья — первая ступень в изучении азов сварки с применением инвертора. Вы узнаете, как работает инверторный сварочный аппарат, каков принцип действия инверторного аппарата, какие правила нужно соблюдать, чтобы ваш сварочник прослужил долгие годы и был для вас настоящим помощников в быту или на работе.

Содержание статьи

Общая информация

Как мы уже упомянули выше, ранее у домашнего сварщика практически не было выбора при покупке сварочного аппарата. Он мог приобрести трансформатор или выпрямитель, а затем наступало время долгого обучения. Трансформаторы нельзя просто подключить к розетке и начать сварку. Необходимо знать множество нюансов: начиная от регулировки силы тока заканчивая ведением шва.

Но, времена изменились. Прогресс не стоял на месте, и в начале 21 века на массовом рынке появились инверторы. Они существенно отличались от привычных трансформаторов не только своими габаритами, но и функционалом.

У сварщиков появилась возможность без труда перевозить сварочный аппарат из точки А в точку Б, поскольку инверторы весили в среднем 10 кг. В дополнение ко всему производители предлагали расширенный функционал, упрощающий и ускоряющий сварку. Появились функции, препятствующие прилипаю электрода к металлу, упрощающие поджиг дуги и т.д. Сварщики по достоинству оценили аппараты нового поколения.

инверторный аппарат
инверторный аппарат

На сегодняшний день инверторы — это самый популярный тип сварочного оборудования. Инвертор можно найти как на даче у домашнего умельца, так и в мастерской или на производстве. Сердце такого аппарата — инверторный источник сварочного тока. Отсюда и название «инвертор».

Из-за такой путаницы в названии многим новичкам трудно понять, чем отличается инвертор от сварочного аппарата инверторного типа. Все просто. Инвертор — это зачастую компактный аппарат, предназначенный для ручной дуговой сварки. На этом его функционал заканчивается. А вот сварочный аппарат инверторного типа может быть предназначен для различной сварки: от сварки в среде газа до сварки порошковой проволокой. Например, к аппаратам инверторного типа часто относится полуавтомат, поскольку в его основе так же лежит инверторный источник тока.

Появление инверторного сварочного аппарата дало возможность многим домашним мастерам быстро и просто обучиться сварочному делу. Поскольку все инверторы понятны в эксплуатации, и достаточно прочесть инструкцию к купленному вами аппарату, чтобы приступить к работе.

Принцип работы

У инверторной сварки очень простой принцип работы. Вы подключаете аппарат в обычную бытовую розетку, откуда подается переменный ток. Встроенный в инвертор выпрямитель сглаживает получаемый ток с помощью фильтра. После чего уже постоянный ток с помощью современных транзисторов преобразовывается в переменный ток высокой частоты. Частота сварочного тока на данном этапе составляет от 20 до 50 кГц.

Но это еще не все. Далее переменный ток высокой частоты понижается, и у нас есть возможность использовать сварочный ток с силой от 100 до 200 Ампер (в среднем). Вот и весь принцип действия сварочного инверторного аппарата.  Ну а поскольку преобразованием тока занимается блок электросхем, у инженеров получилось создать максимально компактные сварочные аппараты. Сейчас инвертор весом 5 кг — это не редкость.

сварочный аппаратсварочный аппарат

Поскольку принцип работы сварочного инверторапрост, многие умельцы самостоятельно собирают сварочный аппарат в домашних условиях из подручных материалов.

Правила эксплуатации инвертора

Инвертор — это технически сложный электроприбор, который нуждается в правильном применении, обслуживании и хранении. Мы собрали основные правила, которые следует соблюдать, чтобы ваш аппарат прослужил долго.

Прежде всего, узнайте, насколько ваш аппарат защищен от пыли и влаги. Большинство бюджетных инверторов справляются только с брызгами воды, и нуждаются в бережном хранении (о нем мы расскажем чуть позже). Если ваш инвертор будет защищен от осадков и грязи, вы сможете использовать его даже в полевых условиях.

Ресанта САИ 220Ресанта САИ 220

Обращайте внимание на световые индикаторы, расположенные на корпусе инвертора. Все аппараты оснащены индикатором, сигнализирующем об опасном перегреве. Если на вашем инверторе во время сварки загорелась лампочка перегрева, то прекратите работу и дайте аппарату остыть.

Чтобы добиться хорошего качества швов металл необходимо обезжирить и зачистить перед сваркой. На поверхности не должно быть следов от краски, масла, грязи и прочих загрязнений. Для обезжиривания подойдет уайт спирит, а для зачистки можно использовать наждачную бумагу или болгарку.

Читайте также: Особенности подготовки металла под сварку

Всегда отключайте сварочный инвертор  из сети, если приостанавливаете работу более чем на 10 минут или вовсе закончили сварку. Не подпускайте посторонних людей и домашних животных к месту выполнения сварки. Это основы техники безопасности.

Техника безопасности

Продолжая тему техники безопасности, дополним, что не стоит пренебрегать средствами индивидуальной защиты. Обязательно используйте сварочную робу, защитную маску (идеальный вариант — это маска типа «Хамелеон»), сварочные краги, специальная обувь, не проводящая ток. Самый простой вариант — это встать на резиновый коврик. И ни в коем случае не храните в вашей рабочей одежде предметы, которые могут легко воспламениться.

маска ресанта мс 4маска ресанта мс 4

Перед сваркой осматривайте все сварочные кабели, они должны быть целыми. Не лишним станет проверка всех разъемов и внешний осмотр самого аппарата. Если при сварке вы чувствуете неприятный запах, исходящий от инвертора, немедленно отключите его.

Все эти правила созданы не на пустом месте. Игнорируя их, вы можете нанести серьезный вред себе и своему здоровью. К сожалению, сварщики часто страдают от попадания окалины в глаза, от ожогов и даже от потери зрения. А все из-за несоблюдения техники безопасности.

Базовое техническое обслуживание

Устройство и принцип работы инвертора просты, но в их основе лежит применение электросхем. И вы должны понимать, что электросхемы нуждаются в грамотном техническом обслуживании. Мне не рекомендуем новичку проводить все обслуживание своими руками. Но вы можете выполнять базовые действия, которые продлят жизнь инвертору. А более сложные работы можно доверить специалисту в сервисном центре.

Итак, самое главное, что вам нужно делать регулярно — это очищать аппарат от пыли и грязи. В идеале на поверхности корпуса вообще не должна скапливаться пыль. Она легко проникает внутрь корпуса через вентиляционные отверстия и может вывести аппарат из строя. Протирайте инвертор тряпкой и не допускайте его запыливания. Можете отнести аппарат в сервисный центр, где вам его прочистят с помощью струи сжатого воздуха.

обслуживание инвертораобслуживание инвертора

Помимо корпуса нужно протирать все сварочные кабели. Ни в коем случае не используйте мокрую тряпку для чистки. И не забывайте выключать аппарат из розетки перед обслуживанием. Старайтесь выполнять очистку аккуратно, не заламывая провода.

Остается вопрос: как часто проводить обслуживание, чтобы инвертор сварочный служил долго? Здесь все зависит от частоты применения инвертора. Мы рекомендуем в любом случае проводить обслуживание в сервисном центре перед его отправкой на зимнее хранение. Также раз в месяц протирайте аппарат и осматривайте его.

Правила хранения инвертора

Как мы уже упомянули выше, устройство сварочного инвертора компактно благодаря тем самым электросхемам, которые так чувствительны к пыли и перепадам температур. Именно по этой причине важно уделить особое внимание хранению инвертора. Едино разовое повышение влажности и одна пылинка не убьют инвертор, но постоянное пренебрежение хранением выведет его из строя.

Самый простой вариант хранения — это использовать коробку, в которой вы его купили. Зачастую она изготовлена из довольно плотного картона, что неплохо для хранения в квартире, например. Конечно, пластиковая упаковка предпочтительнее, но вы можете использовать то, что уже имеете. Для подстраховки заверните аппарат в целлофан, проделав в нем отверстия для вентиляции.

Подойдите серьезно к выбору места хранения. Неотапливаемая дача, или гараж точно не подойдут. Инвертору нужна постоянная комнатная температура и отсутствие перепадов влажности. Производители заявляют, что их аппараты отлично хранятся и при жаре, и при минусовой температуре. Но на деле это не правда. Так что не экспериментируйте.

Вместо заключения

Теперь вы знаете, каков принцип работы сварочного аппарата инверторного типа, и какие правила нужно соблюдать, чтобы продлить срок его службы. Мы затронули лишь основы. Следующее, что вам нужно изучить — это подбор режима сварки и электродов. Настройка сварочного инвертора — это очень важная часть подготовки к сварке. От настроек во многом зависит конечное качество сварных швов. На нашем сайте вы можете найти материалы, посвященные подбору режима сварки, выбора первого инвертора и прочие полезные статьи. Оставляйте свои комментарии с советами и вопросами. Желаем удачи в работе!

[Всего голосов: 0    Средний: 0/5]

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.

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.

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).

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).

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.

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).

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:


Инверторная сварка: основы работы для новичков

инверторная сваркаинверторная сварка

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

Содержание статьи

Сварочный инвертор: что это

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

инвернотрая работаинвернотрая работа

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

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

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

Как выбрать аппарат

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

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

Подготовка к работе

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

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

Технология инверторной сварки

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

Советы для начинающих

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

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

Видео, подробно объясняющее, что такое инверторная сварка:

[Всего голосов: 2    Средний: 3/5]

Принцип работы инверторного сварочного аппарата

Сварочные аппараты, обладающие громоздкой конструкцией, постепенно уходят в прошлое. Сегодня вместо огромных трансформаторных устройств, которые к тому же значительно понижали напряжение в электрической сети, можно приобрести сварочный инвертор небольших размеров для работы от генератора. Им будет весьма удобно пользоваться там, где нет свободного доступа к обычной электросети.

Использовать данное оборудование будет легко даже начинающим сварщикам. Однако для того, чтобы полностью разобраться в подобной конструкции, следует тщательно изучить принцип работы сварочного аппарата.

Основные сведения, касающиеся устройства изделия

Прежде всего необходимо учитывать, что в инверторном сварочном аппарате электрический ток преобразуется несколько иначе по сравнению с трансформаторной конструкцией. Если в последней все напряжение подается сразу на трансформатор довольно крупных размеров, то здесь ток меняется в ходе нескольких основных этапов.

Устройство сварочного инвертора

В роли ключевого преобразователя все равно выступает трансформатор, однако его габариты значительно меньше – по величине он не больше сигаретной пачки.

Еще одним существенным отличием является система управления электронного типа. Благодаря ее использованию удается сделать сам сварочный процесс значительно легче, а швы получаются ровными и аккуратными. За счет этих двух ключевых характеристик инвертор получает положительные отзывы.

Основы функционирования инверторного аппарата для сварки

Принцип работы сварочного инвертора заключается в следующем: входное электрическое напряжение 220 В с частотой порядка 25 Гц поступает в устройство и проходит через выпрямитель, становясь из переменного постоянным. Амплитуда тока одновременно с этим сглаживается за счет установки специального фильтра.

В некоторых случаях его не устанавливают, а вместо него пользуются стандартной схемой на базе конденсаторов из электролитов. Когда электрический ток прошел через это, он подается на манипулятор полупроводникового типа, где вновь становится переменным, однако с более высокой частотой.

Каждая модель имеет собственный показатель работы этого элемента, однако он никогда не будет превышать 100 кГц. Затем напряжение вновь проходит через выпрямитель, доходя до того, чтобы можно было сваривать металлические элементы.

Работа сварочного инвертора базируется на преобразователях высокочастотного типа. Сварочным аппаратом, имеющим подобные устройства в своей конструкции, можно получить ток, сила которого будет достигать 160 А, причем для этого понадобится трансформатор, максимальная масса которого будет составлять всего лишь 250 г. Для сравнения: классический сварочный аппарат для кузовных работ трансформаторного типа весил бы порядка 18 кг, а это не слишком удобно, если от него будет требоваться определенная мобильность.

Основы работы ключевой электронной схемы устройства

Работа с помощью инверторного аппарата для проведения сварных работ подразумевает установку нескольких диодных мостов. С их помощью осуществляется сглаживание импульсов переменного тока, как правило, этого удается добиться благодаря использованию специальных конденсаторов электролитического типа. Напряжение, проходящее через диодный мост в процессе работы устройства, вызывает довольно сильный нагрев этого элемента, потому он располагается на специальных охлаждающих конденсаторах.

Инверторный сварочный аппарат имеет также специальный термопредохранитель, который включается в работу только в том случае, когда диодные мосты разогреваются до температуры минимум 90 градусов.

В непосредственной близости от выпрямительного моста устанавливаются электролитические конденсаторы, чья емкость может находиться в пределах от 140 до 800 мкФ. Еще одним немаловажным элементом является фильтр, отсекающий разного рода радиопомехи.

В большинстве случаев сварочный инвертор для работы от генератора или же от обыкновенной электрической сети предусматривает наличие двух довольно мощных транзисторов. Они позволяют сформировать переменный ток большой частоты, которая может составлять порядка нескольких десятков кГц.

Чтобы не допустить выбросов напряжения, в инверторе располагают защитные цепи, в которых находятся резисторы и сварочные конденсаторы. Подготовка сварочного аппарата к работе подразумевает подключение его к электросети и проверку наличия напряжения на выходе.

Стоит отметить, что конструкция потребляет много электрического тока, поэтому следует предварительно позаботиться, чтобы во время работы она была подключена к источнику питания, снабженного заземлением, – это необходимо для соблюдения техники безопасности.

Возможности инверторного сварочного аппарата

Главным положительным качеством является то, что сварщику не придется прилагать много усилий, чтобы переместить инвертор с одного места на другое. Однако на этом положительные характеристики аппарата не заканчиваются. При необходимости в работе с ними можно пользоваться электродами, разработанными и для постоянного, и для переменного тока.

Этот момент является очень важным, когда возникает необходимость соединить между собой чугунные, стальные заготовки и конструкции, выполненные из цветных металлов. Почти все модели оснащены дополнительными опциями, которые позволяют сделать работу гораздо более удобной и простой. В частности, они помогут освоиться со сваркой человеку, который только начинает постигать ее азы.

  • Горячий старт предназначен для того, чтобы для формирования дуги получить наиболее качественные параметры.
  • Антизалипание подразумевает, что в случае возникновения короткого замыкания или вследствие каких-либо иных причин свариваемый ток, подающийся на электрод, резко снижается до минимального значения, что позволяет не допустить прилипания электрода к заготовке.
  • Система, дающая оптимальную силу тока и напряжение в момент, когда металл уходит от электрода, то есть происходит погашение сварочной дуги. Это позволяет не допустить возникновения слишком сильного разбрызгивания металла.

Дуга в сварочном аппарате инверторного типа зажигается гораздо лучше по сравнению с другими аналогичными устройствами во многом за счет того, что выходное напряжение почти не зависит от входного, как это наблюдается в традиционных аппаратах.

При использовании трансформаторной конструкции слишком слабый ток приведет к тому, что электрод будет постоянно прилипать. Настройка на сильный ток в этом случае способна вызвать пережиг заготовок. Работая с инвертором, подобных дефектов аппарата вы наблюдать не будете, однако сварные соединения получатся довольно прочными. В них не будет трещин, раковин, шлаковых скоплений и так далее.

Швы выполненные сварочным инвертором FoxWeld

Немаловажной особенностью аппарата инверторного типа является необязательность соблюдения единой длины дуги на протяжении формирования всего сварного шва. В традиционном трансформаторном оборудовании расстояние от электрода до соединения должно быть приблизительно одинаковым – около двух диаметров электрода, в противном случае это приведет к изменению силы тока, что в конечном счете станет причиной получения шва более низкого качества.

В инверторных аппаратах напряжение и сила тока всегда находятся в строго определенных рамках. Еще одним положительным качеством является то, что у инверторов ток постоянный. Длина дуги здесь играет не слишком серьезную роль, что очень важно при проведении работ, особенно если этим занимается сварщик, который только открывает для себя все премудрости сварки.

На сегодняшний день инверторы довольно активно используются как в промышленном производстве, так и в бытовых условиях. Их небольшие размеры и способность работы от генератора позволяют получить качественные соединения даже в довольно труднодоступных местах, где может полностью отсутствовать электроснабжение.

Устройство инверторного сварочного аппарата

Чтобы правильно подобрать оборудование для сварки, нужно знать устройство сварочного инвертора, его принцип работы. Если в этом хорошо разбираться, тогда можно не только работать данным инструментом, но и самостоятельно производить его ремонт.

Сегодня на рынке строительной техники в наличии довольно большое количество моделей инверторов. Это предоставляет возможность выбирать наиболее подходящие инструменты, учитывая собственные финансовые возможности, с потребными для работы функциями. При большом желании сэкономить, даже можно сделать сварочное устройство инверторного типа своими руками.

О конструкции

Инверторный агрегат отличается от традиционного сварочного трансформатора, привычного для каждого сварщика. Процедура изменения типа тока в инверторе осуществляется иначе, она состоит из нескольких этапов, для чего используется мини-трансформатор, немного большего размера, чем пачка сигарет.

Еще инструмент такого типа отличается наличием электронной системы управления, которая существенно упрощает сварочные работы. Также, благодаря данной системе, соединительные швы получаются более качественными. Большинство пользователей инверторной сваркой оставляют исключительно положительные отзывы, в первую очередь, из-за качественного шва, компактности инструмента.

Электрическая схема

В устройство сварочного инвертора входят следующие компоненты:

  • Генератор импульсов высокой частоты – инверторный блок, в конструкцию которого входят транзисторы высокого качества.
  • Выпрямитель переменного тока, подаваемого от стандартной электросети.
  • Выпрямитель переменного тока высокой частоты.
  • Трансформатор, повышающий высокочастотный ток, уменьшающий высокочастотное напряжение.
  • Рабочий шунт.
  • Электронный блок управления аппаратом.
  • Пускозарядное устройство.

Какими бы свойствами ни обладала конкретная модель инверторного устройства, принцип работы одинаков. Он основан на применении импульсного преобразователя повышенной частоты.


Устройство инверторного сварочного аппарата

Блок управления

Основное преимущество инверторного прибора – наличие блока управления оборудованием. Электроника имеет довольно большое значение в процессе эксплуатации аппарата, так как за счет нее происходит обратная связь. Она позволяет осуществлять в полном объеме контроль над электрической дугой, то есть удерживать ее необходимые рабочие параметры.

Выходной выпрямитель

Чтоб на выходе образовался ток постоянного типа, для полуавтоматической сварки используют качественные выходные выпрямители. В основании подобной схемы заложены двойные диоды с общим катодом. Подобные компоненты характеризуются повышенной рабочей скоростью, они моментально открываются, закрываются. Период реакции диодов такого типа составляет порядка пятидесяти наносекунд. Скорость имеет значение в работе.

Электронная система

Такая система с зарядным устройством от пятнадцати вольтовых стабилизаторов напряжения, которые смонтированы на радиаторах. Напряжение подает главный выпрямитель. При подаче напряжения, которое в данный момент растет, нужно заряжать в первую очередь конденсаторы.

Диодная сборка защищена ограничительной схемой, оснащенной мощным резистором. После полноценной зарядки конденсаторов зарядным устройством сварка начнет работать. Замыкаются реле контакты, при этом резистор участия не принимает.

Дополнительные элементы

  • Система управления, драйверы. Здесь основной элемент – это микросхема ШИМ-контролера, которая обеспечивает управление транзисторами большой мощности.
  • Контрольные, регулировочные цепи разной конфигурации. Основной компонент в данном случае – трансформатор, задача которого – контроль параметров тока.
  • Пусковое устройство из сварочного агрегата.
  • Блок контроля напряжения, параметров тока в электросети. Эта система включает операционный усилитель, выполненный на основе микросхемы. Основное предназначение блока – пуск аварийной защиты при острой ситуации. Также система следит за исправностью электроблока, отслеживает его работу.

Принцип работы прибора

Устройство инверторного сварочного аппарата предполагает работу оборудования следующим образом:

  • Переменный ток электросети меняется постоянным. При этом напряжение равно 220В. Постоянный ток, поступивший от подающего устройства, снова меняется переменным, но уже высокочастотным.
  • Напряжение переменного тока повышенной частоты уменьшается. Это существенно повышает силу тока.
  • Образовавшийся высокочастотный электроток с пониженным напряжением, большей силой сменяется постоянным, на котором осуществляются сварочные работы.

Основным видом сварочных устройств, применяемых раньше, были трансформаторные аппараты, которые увеличивали сварочный ток, уменьшая напряжение. Основные недостатки подобных инструментов, находящихся в эксплуатации по сегодняшний день — это низкий КПД (большие затраты электроэнергии на нагревание железа), значительная масса, габариты оборудования.

Изобретение полуавтомата инверторного типа, в котором регулировка силы сварочного тока осуществляется абсолютно по другой технологии, предоставило возможность существенно уменьшить массу агрегата, сделать его более компактным. Благодаря высокой частоте осуществляется эффективная регулировка тока. Чем частота больше, тем размеры устройства могут быть меньше.

Преимущества инверторных установок

Если сравнивать такие агрегаты для сварки с трансформаторными установками, то можно выделить следующие преимущества инверторов:

  • Надежность
  • Универсальность
  • Удобство, простота управления
  • Небольшая масса, размеры прибора
  • Возможность применения в бытовых условиях.

Подводим итог

Благодаря вышеперечисленным характеристикам инверторные агрегаты пользуются сегодня у профессиональных сварщиков огромным спросом. С компактным, легким инструментом намного комфортнее осуществлять монтажные работы разного типа. Аппарат, масса которого составляет всего порядки пяти килограмм, можно повесить через плечо и спокойно выполнять сварочные работы, при этом стоя на лестнице.

Это универсальное оборудование прекрасно подойдет для молодых, еще не имеющих достаточного опыта сварщиков, так как легкий розжиг, стабильность горения обеспечивает электронная система управления, которой оснащены инверторы. По данным критериям в сравнении не идут даже трансформаторы высокого качества.

Сварочный инвертор Как выбрать хороший аппарат? Что важно в них?

Сварка, пожалуй, наиболее эффективный способ соединения металлических деталей.

Для ее выполнения используют сварочные аппараты различных видов, среди которых в последнее время широкое распространение получили устройства инверторного типа.

Причины кроются в его компактных размерах, малом весе, а также достаточно высоком качестве сварного шва, что привело к его массовому использованию домашними мастерами.

Работа сварщика

По сути, сварочный инвертор – это модифицированный аппарат для сварки металлов, с момента своего появления практически полностью вытеснивший привычные всем громоздкие устройства трансформаторного и выпрямительного типа.

Назначение и принцип действия

Существует несколько методов сварки, для каждого из которых требуется свой инвертор:

  • Manual Metal Arc (MMA) – ручной режим электродной сварки с использованием покрытых электродов. Речь идет о моделях для ручной дуговой сварки металлов, обладающих малым весом и размерами. Они позволяют выполнять аккуратные качественные сварочные соединения, а их возможностей (с технической точки зрения) с лихвой хватает для сварки в условиях малого производственного участка или же мастерской. Аппарат для сварки методом MMAМетод ММА простейший из перечисленных, обеспечивает наименьшее качество сварки, если сравнивать с описанными ниже вариантами. Но это утверждение не означает, что он плохой, а указывает, что следующие лучше. Инвертор для сварки этим методом дает возможность работать с различными видами стали, включая чугун.
  • Tungsten Inert Gas (TIG) – в большинстве случаев работа выполняется неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама. Этот метод также называется аргонно-дуговой сваркой, а область его применения – соединение заготовок со стенками толщиной до 6 мм. При работе в зону сварки подается присадочный материал автоматическим или ручным способом. Аппарат для сварки методом TIGСама же дуга предназначена для плавки металла. Метод ТИГ подходит для сварки низкоуглеродистых и нержавеющих сталей, титановых и магниевых сплавов, а также цветных металлов. Среди преимуществ отмечается отсутствие брызг и шлаков в процессе работы, крайне высокое качество шва. Наряду с ними присутствует и минус, который заключается в невысокой скорости формирования шва.
  • Metal Inert / Active Gas (MIG-MAG) – сварка в среде защитных газов (MIG – инертных, MAG – активных), причем в полуавтоматическом режиме. Проволока (одновременно электрод и присадка) подается в рабочую зону без человеческого вмешательства, а плавится теплом дуги. Качество последней определяется грамотностью настроек инвертора, то есть скоростью подачи проволоки, током, расходом и выбором самого газа. Применение – сваривание деталей с тонкими стенками. Ярким примером выступает автомобильный кузов.

Аппарат для сварки методом MIG-MAG

Существую универсальные варианты аппаратов, которые подразумевают использование одной из приведенных выше технологий путем изменения режима работы посредством переключателя.

Универсальный сварочный инвертор

То есть одна модель способна выполнять все эти виды сварки.

Устройство, характеристики и свойства

Современный инверторный аппарат средней ценовой категории состоит из корпуса, имеющего опорные ножки для устойчивости, внутри которого смонтированы все его основные узлы, а на передней стенке расположена панель с различными индикаторами (неисправности, готовности к работе), переключателем технологии (вида) сварки и ручкой настройки сварочного тока.

Также спереди расположены разъемы для подключения электродержателя и зажима массы, а сзади выходит сетевой кабель со штекером для включения в сеть.

Устройство сварочных аппаратов

На задней стенке расположена решетка (вентиляционные прорези) обеспечивающая в паре с вентилятором качественное охлаждение “начинки” инвертора, основу которой составляют следующие элементы:

  • Выпрямитель поступающего от питающей сети тока.
  • Сам блок инвертора, генерирующий импульсы высокой частоты.
  • Трансформатор, отвечающий за повышение тока вместе с понижением напряжения.
  • Еще один выпрямитель.
  • Рабочий шунт.
  • Элементы управления, заключенные в индивидуальный блок с вынесенной наружу индикацией, переключателями и регуляторами.

Внешне сварочный инвертор выглядит, как относительно небольшой металлический коробок с ручкой или ремнем для переноса.

Принцип действия сварочного инвертора

Электрический ток от источника питания подается на выпрямитель, где переменный ток преобразуется в постоянный, после чего инвертором снова преобразуется в переменный, но имеющий очень высокую частоту.

Принцип действия сварочного инвертора

Следом трансформатор понижает напряжение, в следствии чего сила тока значительно возрастает.

На финальном этапе в работу вступает еще один выпрямитель, преобразующий высокочастотный переменный ток с большой силой и малым напряжением снова в постоянный, на котором уже и выполняются сварочные работы.

Материал

В большинстве случаев основная часть корпуса сварочного инвертора представляет собой алюминиевую П-образную крышку и алюминиевое днище.

Передняя и задняя стороны изготавливаются из ударопрочного пластика.

Переключатели и регуляторы также могут быть пластиковыми или металлическими, а панель управления изготавливается из тонкого металла.

Прямые широкие ножки оснащаются резиновыми накладками для повышения устойчивости аппарата.

Питание, мощность и ток сварочного инвертора

Питание на сварочный инвертор подается от источника переменного тока напряжением 220 В (380 В включительно для профессиональных моделей).

Для этого в большинстве случаев используется подключение к розетке бытовой сети.

Если работы требуется выполнить вдали от источника электроэнергии, используется обыкновенный генератор, например, бензиновый, соответствующий аппарату по выдаваемой мощности.

Аппарат с вилкой для розетки 220 вольт

Главное преимущество сварочного инвертора перед сварочным трансформатором, если брать в расчет только технические характеристики – КПД, имеющий значительно большее значение (85 – 95%), а также потребляемая мощность.

Так если трансформатору потребуется до 8 кВт электрической мощности при работе 3-миллиметровым электродом, то для инвертора будет достаточно около 3 кВт, если даже используется электрод на 4 мм.

Инверторы, к тому же, легко настраиваются под определенные режимы работы благодаря широкому диапазону регулировок сварочного тока.

Как правило, это 30 – 200 А.

ПРИМЕР:

Сварочного тока в 160 А в большинстве случаев достаточно для работы 4-миллиметровым электродом, при этом даже остается небольшой запас по мощности.

Размеры и вес

Малый вес и размеры сварочных инверторов – одна из основных его особенностей, которая позволяет эксплуатировать аппараты с максимальным удобством.

Так наиболее компактные модели, средние габариты которых 300х130х300 мм весят от 3,5 кг.

При этом в действительности размеры могут составлять 250 – 450 х 110 – 610 х 160 – 350 мм.

Средний вес бытовых вариантов 5 – 7 кг, а у профессиональных этот показатель может достигать 13 кг.

Комплектующие

Вместе с инверторным источником сварочного тока в комплекте поставляются различные комплектующие, которые после подключения образуют полноценный сварочный аппарат, готовый к работе.

Сварочный инвертор с комплектующими

Сюда относятся:

  • Провода. Именно они выступают в роли соединительных звеньев между держателем электродов, клеммой на массу и центральным сварочным блоком. Это одножильные толстые кабели с надежной изоляцией, которые способны без труда выдержать высокий сварочный ток. Как правило, эти кабели съемные, то есть присоединяются к инверторному блоку посредством специальных вставок.
  • Электродержатель – собственно, держатель электродов, которым и орудует сварщик.
  • Зажим на массу. В большинстве случаев это прищепка типа “крокодил”, которую фиксируют на одной из свариваемых деталей. Также называется клеммой заземления. Существуют также магнитные зажимы и модели, выполненные в виде струбцины.
  • Щиток или маска для защиты глаз.
  • Металлическая щетка для зачистки швов и др.

Прибор с зажимами

Если аппаратом подразумевается выполнение TIG-сварки, вместо классического держателя электродов используют специальную горелку с цанговым зажимом для неплавящегося электрода (вольфрамового) и полный набор сопутствующего оборудования и материалов, вроде еврорукава, баллона с газом и шланга для его подачи.

Инверторный прибор с кейсом

Для удобства транспортировки многие производители включают в комплект поставки сварочного аппарата кейс, который выполняется из пластика или металла.

ГОСТ, сертификация и маркировка

Для полупроводниковых инверторов технические условия в полной мере содержатся в ГОСТ 24376-91, а за их соблюдение отвечает нормативно-технический документ ТУ 34-38-11274-88.

Кроме того, часть производимых аппаратов, особенно промышленных, проходят аттестацию НАКС.

Инверторный аппарат в коробке

Делается это для проверки соответствия заданным технологическим характеристикам различных способов сварки, которые применяются на опасных объектах.

Процесс аттестации проводится путем сопоставления параметров, указанных в документации к оборудованию с фактическими показателями.

Разница между аттестованными и неаттестованными моделями, полностью идентичными конструктивно, заключается исключительно в наличии документа о проведении дополнительных приемо-сдаточных испытаний, коим является соответствующее свидетельство Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС).

Сварочный инвертор, имеющий сертификат НАКС

Что касается маркировки, то инверторы обозначаются аббревиатурой способа сварки, который они поддерживают.

В дополнение следует отметить, что существует маркировка CUT, которая указывает, что данная модель выполняет резку материала плазменным методом.

Виды сварочных инверторов и их цена

Условно сварочные инверторы, согласно длительности беспрерывной работы, делятся на несколько видов:

  • Бытовые аппараты – непрерывная работа в течении 5 – 10 минут с последующим длительным перерывом. Сварочный ток подобных моделей составляет не более 120 – 200 А. Назначение – небольшой объем сварочных работ.
  • Полупрофессиональные – нечто средне между предыдущим и следующим вариантом, то есть продолжительность работы примерно 15 – 30 минут, но с перерывом между циклами около 1 часа.
  • Профессиональные – эксплуатация с 8-часовым циклом и сварочным током 200 – 300 А. Применяются при изготовлении металлоконструкций и каркасов, различных ремонтных работах. Сюда включаются уже и полуавтоматы, работающие в режимах MIG/MAG, TIG и MMA.Инверторный аппарат полуавтомат
  • Промышленные – способны работать на протяжении суток на промышленных объектах (в 3 смены) с малыми технологическими перерывами. Сварочный ток составляет порядка 200 – 500 А.

Следует отметить, что все остальные характеристики у перечисленных выше видов аппаратов практически ничем не отличаются.

Существуют также модели с пуско-зарядной функцией, то есть, сварочный аппарат имеет ручную регулировку силы пускового тока и напряжения, например, 12, 24 и 36 В, что позволяет подобрать требуемую для запуска какого-либо оборудования (двигатели внутреннего сгорания, к примеру) пусковую мощность.

ДОПОЛНЕНИЕ:

Полупроводниковые сварочные аппараты подходят для заряжания свинцовых аккумуляторных батарей, использующихся на транспорте.

Какой сварочный инвертор выбрать?

Выбор сварочного инвертора начинается с определения задач, которые он должен решать.

Ключевым фактором тут выступает время непрерывной работы.

Для дома, где планируется нечастая кратковременная работа, подойдет бюджетный аппарат, способный выдержать сварку на протяжении хотя бы 10 минут.

При этом новичку достаточно будет устройства типа ММА.

Профессиональный сварочный инвертор

Профессионалу же, для которого сварка – часть повседневных задач, потребуется модель, способная работать также в режимах TIG и MIG-MAG, особенно, если предполагается сварка цветных металлов.

Ну а теперь немного об особенностях устройств.

Особенности сварочных инверторов

  • Сварочный ток и диаметр электродов. Последний подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и для каждой модели аппарата описывается отдельно. Так, например, работа с металлом толщиной до 2 мм требует 1,6 – 2-миллиметровых электродов, а для деталей толщиной 15 мм нужен уже 5- миллиметровый электрод. Правильно подобранный диаметр позволит выполнять точный и чистый шов. Для разной толщины электродов и в зависимости от особенностей задачи требуется разный номинальный сварочный ток. Таблица диаметра электродовВ большинстве случаев достаточно, чтобы на аппарате был установлен плавный регулятор, позволяющий выставить значение тока в 150 — 200 А.
  • Удобство работы. Этот пункт в первую очередь включает габариты и размеры аппарата, так как его придется как-то доставлять до места проведения работ. Значительную роль играет длина сетевого шнура, который обязан выдерживать вместе с вилкой повышенные нагрузки в процессе сварки. Следует помнить, что подключение инвертора через удлинители, даже специализированные, приведет к потере его мощности соразмерно общему сопротивлению этих самых удлинителей. К тому же, придется постоянно следить за надежностью контактов “гирлянды” штепсельных вилок и розеток. В реальности бывают случаи, когда даже максимального тока недостаточно для нормального формирования дуги при подключении через удлинители. В дополнение важно понимать, что бытовые приборы запитываются от сети 220 В, в то время как некоторые профессиональные, а также все промышленные варианты требуют наличия трехфазного источника с напряжением 380 В.Профессиональный аппарат с описанием основных функций
  • Гарантия. Какой бы сварочный аппарат, по заверению производителя или самих пользователей, ни был надежный, с ним обязательно должен идти гарантийный талон от производителя. Даже у именитых брендов встречается брак. В этом случае единственным спасением становится сервисный центр. Следует заранее убедится в наличии такового поблизости, чтобы внезапно вышедший из строя инвертор не пришлось везти в другую область на гарантийное обслуживание или ремонт.
    Хороший сварочный инвертор позволяет выполнять качественную сварку как начинающим мастерам, так и профессионалам, для чего оснащается необязательным дополнительным функционалом.

Дополнительные функции

Наличие следующих функций повысит скорость сварки инвертором, качество и безопасность работы:

  • Горячий старт (Hot-Start). Суть заключается в кратковременной подаче наибольшего значения тока на начальном этапе работы, что приводит к моментальному воспламенению электрода в тот момент, когда им выполняется первое касание. Фактически система обеспечивает эффективный розжиг электрода.
  • Антизалипание (Anti-Stick) – функция, обеспечивающая, прежде всего, безопасность оператора. Предназначена для исключения “прилипания” электрода, сокращая дугу в моменты, когда последний приближается к металлу. Так если удалить электрод от поверхности заготовки, наблюдается понижение силы тока, а при резком приближении происходит обнуление его показаний, за счет чего электрод без труда отделяется от металла.
  • Форсаж дуги (Arc-Force) – служит для обеспечения на коротком ходе дуги повышенной стабильности. Автоматическая система, если требуется, самостоятельно повышает ток, максимальное значение которого устанавливается мастером. Функция позволяет исключить “залипание”, перегрев устройства при коротком замыкании, а также обеспечивает правильную глубину сварки.
  • Световая индикация – необходима для оповещения мастера о неисправностях сварочного аппарата. Так, например, одна из лампочек загорается при подключении его к сети, а другая – при перегреве.
  • Дисплей индикации параметров – еще один способ контроля работы аппарата. На дисплее отображаются текущие показатели силы тока и его напряжение. Все это позволяет выбрать подходящий режим работы.
  • Автоматическое отключение при перегреве – пожалуй, одно из важнейших функциональных дополнений, которое должно присутствовать в инверторах. Дело в том, что во время сварки можно пропустить срабатывание светового индикатора, что приведет к поломке устройства, если на нем не установлена функция отключения в автоматическом режиме.

Для удобства переноса аппарата он снабжается, как правило, пластиковой ручкой. Актуальна она в том случае, если блок весит действительно немного.

Инверторные аппараты с переносными ручками

Для тех моделей, вес которых достигает 7 кг и более, имеет смысл обратить внимание на наличие ремня.

Он позволит переносить сварочный аппарат, перекинув этот ремень через плечо, что намного легче.

Что нужно знать о сварочных инверторах?

Сварочный инвертор крайне чувствителен к пыли и влаге.

Причина тому – наличие нескольких печатных плат, элементы которых со временем окисляются, и забиваются мелким мусором, что приводит к короткому замыканию дорожек.

Хранить устройства можно и в гараже, упаковав его в коробку, однако, следует избегать резких температурных перепадов.

Инверторный аппарат в разборе

Еще один нюанс касательно инверторов заключается в количестве плат, на которых распаяны радиодетали.

Чем их больше – тем лучше.

Причина крайне проста: при выходе из строя одной из них достаточно попросту произвести ее замену, но в случае конструкции с одной платой, на которой, предположим, возникло КЗ, в негодность придет все устройство.

Производители сварочных инверторов

Сварочные инверторы выпускаются действительно множеством производителей, большинство из которых знакомы по другой инструментальной продукции:

  • Зарубежные – Blue Weld, Aurora, Champion, Daewoo, QUATTRO ELEMENTI, Viking welding, Hitachi, GRAPHITE, Brima, Sturm, RedHotDot, Powerman, BestWeld, Elitech, Kemppi, Gigant, HELVI, FUBAG, Foxweld, HUTER, Inforce, FLAMA, Telwin, EWM, Kolner.
  • Отечественные – Ресанта, Сварог, Калибр, АТЛАНТ, Сорокин, Энергия, БИЗОН, УДАРНИК, Циклон, Спец, Кедр, Интерскол, Зубр, Контур, Союз, Кратон, Мастер, Ставр, Форсаж, Парма, Торус.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *