Инвертор, пришедший на смену обычным сварочным трансформаторам, – это современное электронное устройство, характеристики которого позволяют использовать его для выполнения сварочных работ по различным технологиям. Кроме основных характеристик, свойственных сварочным аппаратам трансформаторного типа, инверторы обладают и рядом дополнительных возможностей, что делает их использование более удобным и значительно расширяет их технические возможности. Благодаря этому такое оборудование одинаково успешно может быть использовано как в производственных, так и домашних условиях.
Инвертор сварочный «Сварог» ARC-200
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
- Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
- 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.
- 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.
- 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.
Предписания по безопасности
Рассмотрим то, что говорится о работе с прибором:
- Не разрешается оставлять прибор под дождём либо снегом, а также работать в помещении с высоким уровнем влажности;
- Нельзя прикасаться к действующей машине влажными руками;
- Сварочная дуга выдаёт яркие, видимые, световые лучи и невидимые лучи инфракрасного и ультрафиолетового спектра. Воздействие света дуги на незащищённые глаза на протяжении 10-20 секунд в радиусе 1 метра, вызывает немалые боли в глазах и световую боязнь. Более долгое влияние света дуги на незащищённые глаза может вызвать серьёзные болезни. Излучения невидимого спектра могут вызвать ожоги на неприкрытых участках тела. Поэтому не разрешается работать без защищающей маски, перчаток и особой одежды, прикрывающей открытые участки тела;
- Придерживаться правил ношения защитной одежды, клапаны карманов выпущены наверх, пуговицы должны быть застёгнуты, куртку не нужно заправлять в штаны, а штаны одеваются поверх ботинок;
- При сваривании сталей и цветных металлов появляются разные, газовые соединения, плохо отражающиеся на здоровье работника. Используйте СИЗ и устройте хорошую вентиляцию на месте работы;
- Нельзя допускать возгораний окружающих предметов под воздействием сварочной дуги, или частиц горячего металла;
Не стоит работать около легковоспламеняющихся предметов: бумага, древесные частицы;
Нужно соблюдать осторожность при ведении сварочных работ на ёмкостях или трубопроводах, в которых находились горючие или ядовитые вещества. Сначала выполняется их дегазация, ведь испарения могут вызвать взрыв или токсическое отравление.
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
- Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
- 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.
- Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.
Технические параметры сварочного инвертора
- Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
- Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
- Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
- 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.
Недостаточное сечение удлинителей
При сварке на значительном удалении от розетки питания невозможно обойтись без применения удлинителей. Увеличение длины кабеля питания и неверный выбор сечения приводит к падению мощности и уменьшению величины напряжения на удлинителе. Чем длиннее вы применяете переноску, тем толще должны быть жилы кабеля.
Для того, чтобы работа инвертора была стабильной, необходимо, чтобы сечение кабеля питания и удлинителя до 10 м было одинаковым. Если переноска длиннее 10 м, сечение кабеля нужно увеличить по сравнению с кабелем питания инвертора. Во всемирной паутине есть большое количество сайтов, которые предлагают бесплатные калькуляторы по расчету сечения кабеля по длине и нагрузке. Ни в коем разе нельзя ставить кабели сечением 0,75 мм2, а также использовать переноски, смотанные в бобины. Все это может стать причиной поломки оборудования. В общем, при подключении инвертора к электророзетке необходимо удостовериться, что мощности питающего источника будет достаточно для стабильной работы сварочного инвертора, а сечение питающих проводов и переносок соответствует нагрузке, только в таком случае сварочнику светит продолжительная и счастливая жизнь.
Читайте статью от опытного сварщика «Как подобрать длину и сечение сварочного кабеля»
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.
Сбережение
Если вы используете аппарат часто, стоит хранить его в коробке, изготовленной из картонных материалов. Не ставьте ящик там, где есть влага.
Лучше хранить комплект в сухих местах, куда не попадает вода и солнечные лучи. Регулярно нужно протирать аппарат от пыли и загрязнений и беречь от попадания влаги.
При редком использовании инвертора стоит обернуть его пленкой из полиэтилена. Проделайте небольшие дыры в ней и оставьте аппарат в ящике. Нельзя допускать переохлаждения аппарата.
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:
- 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.
- 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.
- Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
- 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.
Дефицит мощности
Например, у вас есть личный гараж в гаражном кооперативе на который хватает 3кВт электромощности, а сварочник требует 5 -6 кВт, в таком случае аппарат в скором времени придет к неработоспособному состоянию. Как такое может получиться? Допустим, в вашем гаражном кооперативе, состоящем из 20 гаражей, установлен трансформатор на 25 кВА (20кВт). Это означает, что на каждый гараж приходится примерно по 1кВт выделенной мощности. Даже если вообразить себе, что половина гаражей необитаема, а владельцы второй половины редко находятся в своих гаражах в одно и то же время, то и в таком случае 20 кВт – это очень немного! Представим, что 1 кВт энергии уходит на питание лампочек освещения, еще 6 кВт два автолюбителя тратит на отопление с помощью инфракрасных обогревателей, трое автовладельцев работают углошлифовальными машинками и один решил достать с кладовой сварочный трансформатор для того, чтобы поварить заборные секции, монтаж которых предполагается в скором времени на дачном участке. Получается, что 6 гаражных боксов потребляют 17 кВт энергии и если вам нужно подключить сварочный аппарат мощностью 5 -6 кВт, то мощности ему точно не хватит!
