Что значит инверторный сварочный аппарат
Что такое сварочный инвертор: всё о компактных сварочниках
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
Как работает сварочный аппарат инверторного типа
Инвертор благодаря своим техническим характеристикам может применяться для выполнения сварки электродами различных типов. Отличают такой аппарат компактные размеры, а также легкий вес, что делает его очень мобильным, в отличие от тяжелых и крупногабаритных трансформаторов. Удобно и то, что такой сварочник может вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.
Для того чтобы понять, какими преимуществами обладает инвертор, необходимо разобраться в том, как он работает. В основу работы этого аппарата, который начал приобретать массовую популярность только в начале XXI века, заложен совершенно иной принцип в сравнении с функционированием обычного сварочного трансформатора.
Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200» (нажмите для увеличения)
Переменный ток, подаваемый на инвертор из обычной электрической сети, сначала выпрямляется, проходя через диодный мост, которым оснащена электрическая схема устройства. После выпрямления уже постоянный ток поступает на силовые транзисторы, которые преобразуют его обратно в переменный, но обладающий повышенной частотой. Чтобы снизить величину напряжения высокочастотного переменного тока и получить сварочный ток требуемой силы, в электрической схеме инвертора используется трансформатор.
Поскольку понижение напряжения высокочастотного тока осуществляется не по такому принципу, как в обычном сварочном аппарате, для этого нет необходимости использовать габаритные трансформаторы, вполне достаточно компактного устройства. После понижения напряжения и увеличения силы тока до требуемой величины его подают на выходной выпрямитель, в котором он преобразуется в постоянный.
Органы управления инвертором на примере аппарата «Форсаж» (нажмите для увеличения)
Использование высокочастотного тока, вырабатываемого инвертором, не только позволяет значительно уменьшить габариты устройства, но и положительно сказывается на процессе горения сварочной дуги, которая отличается высокой стабильностью. Такой сварочный аппарат отличается высоким КПД, так как в нем энергия не расходуется впустую на нагрев трансформаторного железа.
Упрощенная схема работы сварочного инвертора
Таким образом, любое инверторное устройство состоит из таких конструктивных элементов, как:
Технические возможности инверторных аппаратов
Любой инвертор, являясь сварочным аппаратом, служит для того, чтобы обеспечивать розжиг сварочной дуги и поддерживать ее горение в стабильном состоянии. За счет особенностей своей конструкции инверторный аппарат отлично справляется с такой задачей. Кроме основной функции, современные модели инверторов наделены рядом дополнительных опций, делающих их использование максимально удобным и комфортным. Сюда относятся:
Передняя панель сварочного инвертора «БИМАрк-170»
Некоторые модели инверторных аппаратов также оснащены индикаторами перегрева и опцией автоматического отключения в том случае, если перегрев все-таки произошел. Эта полезная функция предохраняет такое дорогостоящее устройство, каким является инвертор, от перегорания и, как следствие, от затратного ремонта.
Дополнительные опции, описанные выше, особенно полезны для начинающих сварщиков, так как позволяют минимизировать влияние уровня квалификации специалиста на качество выполнения сварки.
Виды инверторов на современном рынке
Сварочные инверторы, представленные на современном рынке, можно разделить на два основных типа.
Такое устройство, как бытовой инвертор, предназначено для выполнения периодических сварочных работ. Стоят эти аппараты недорого, но эксплуатировать их можно время от времени, для интенсивной ежедневной работы они не предназначены. Оптимальными такие инверторы являются в том случае, если вам иногда необходимо выполнять несложные и непродолжительные сварочные работы. Большинство подобных устройств производится в Китае.
Такое оборудование предназначено для ежедневного многочасового использования, его конструкция изначально рассчитана на активную эксплуатацию. Стоимость этих инверторов, естественно, достаточно велика, но она адекватна их качественным характеристикам.
На рынке также представлены полупрофессиональные инверторные устройства, находящиеся по своим техническим характеристикам и стоимости между бытовым и профессиональным оборудованием. Кроме вышеперечисленных типов, существуют универсальные устройства, которые также называют комбинированными. Универсальность их состоит в том, что с их помощью можно выполнять сварку по различным технологиям. Такое инверторное оборудование из-за своей широкой функциональности также относится к категории профессионального.
Технические характеристики инверторных устройств
Выбирая инвертор, в первую очередь ориентируются не на его стоимость, а на его технические характеристики. От того, насколько правильно они будут подобраны, зависит, сможете ли вы использовать такое устройство для выполнения тех работ, для которых оно приобретается.
Важнейшей характеристикой любого сварочного аппарата (и инвертор не является исключением) считается сила тока, которую позволяет получить такое оборудование. Данный параметр оказывает влияние на то, какой толщины детали вы сможете варить при помощи инверторного устройства. Нет смысла переплачивать за мощный аппарат, если использовать его вы планируете только для сварки нетолстых деталей из черного металла.
Зависимость сварочного тока и используемых электородов от толщины металла
Важным параметром является не только максимальное значение сварочного тока, но и его минимальное значение. На минимальной силе тока выполняют сварку тонколистового металла. Необходимо также учитывать и то, каким образом регулируется сварочный ток – по ступенчатой или плавной схеме. Регулировка тока по плавной схеме, естественно, является более удобной.
На легкость зажигания сварочной дуги оказывает ключевое влияние такой параметр, как напряжение холостого хода. Чем оно выше, тем легче будет зажигаться дуга.
Тип электрического тока, которым питается инверторное устройство, – еще один параметр, который следует обязательно учитывать. На современном рынке представлены инверторы, которые могут работать от сети электрического тока с напряжением 220 и 380 В. Естественно, что для бытового использования целесообразнее выбирать оборудование, работающее от сети с напряжением 220 В.
Достоинства и недостатки инверторов
Высокая популярность инверторов объясняется целым рядом достоинств, которыми они обладают.
Есть у инверторов и недостатки, к наиболее значимым из которых относятся следующие.
В целом, если взвешивать все за и против использования инверторов для выполнения сварки, преимуществ будет значительно больше. Конструкция оборудования обеспечивает быстрое зажигание сварочной дуги и ее стабильное горение в процессе выполнения работ, а благодаря своим техническим возможностям инверторы позволяют получать качественные, надежные и аккуратные соединения с электродами любого типа.
Какой сварочный полуавтомат лучше инверторный или трансформаторный
Содержание
Содержание
На вопрос: «Какой сварочный полуавтомат лучше инверторный или трансформаторный?» можно ответить по-разному. Можно коротко: «Исходи из потребности!», а можно аргументированно разобраться в плюсах и минусах каждой технологии сварки, и на основе этого анализа принять взвешенное решение.
При всей кажущейся простоте, сварить несколько металлических элементов — целое искусство. Как в каждом другом деле, для его освоения нужно заручиться теоретическими знаниями, практическими навыками и подходящим инструментарием.
Как работает сварочный трансформатор
Первые трансформаторы появились в конце XIX века, когда электричество стало обычным явлением. В начале XX века было обнаружено, что при помощи трансформатора можно управлять процессом дуговой сварки, что и дало импульс к развитию трансформаторных сварочных аппаратов.
Самый простой, если можно так выразиться, прапрадед сварочных трансформаторов представляет собой две обмотки, заключенные в набранный из изолированных металлических пластин сердечник.
При приложении напряжения на первичную обмотку, по ней начинает протекать ток. Под действием электромагнитной индукции, возникающей в сердечнике трансформатора, электрический ток начинает течь и по виткам вторичной обмотки.
В сварочном трансформаторе число витков вторичной обмотки значительно меньше, чем первичной, а сама обмотка выполнена из проводника большого сечения. В итоге ток, протекающий по вторичной обмотке, имеет значительную величину, достаточную для того, чтобы зажечь и поддерживать горение электрической дуги.
К слову сказать, в 20–30 годы прошлого столетия трансформаторные сварочные аппараты стали обычным явлением на производстве, а к концу Второй мировой войны их использование переживало настоящий бум. С 30-х по 80-е годы XX века в основе всех сварочных аппаратов лежал трансформатор.
Технологии сварки с помощью трансформатора более 100 лет. Она довольно проста, но за это время отточена практически до совершенства.
Регулирование силы сварочного тока осуществляется по-разному:
Как работает сварочный инвертор
Развитие полупроводниковой техники, ее бурный рост и повсеместное использование открыли новую эру в технологии сварки. Свет увидели инверторные сварочные аппараты.
Принцип действия такого аппарата довольно прост. Питающее напряжение, пройдя через выпрямитель, преобразуется в постоянное. В инверторе обратно трансформируется в переменное, но уже высокой частоты (60–80 кГц). После чего происходит процесс повторного выпрямления напряжения, поскольку сварка постоянным током имеет ряд преимуществ.
Использование сварочных токов высокой частоты позволяет избавиться от «лишнего» трансформаторного железа, позволяя тем самым снизить массу и габариты сварочного аппарата.
Именно частота — основополагающий фактор функционирования инверторного сварочного аппарата. С ее помощью производится регулирование сварочного тока — чем ниже частота, тем меньше выходная мощность, а соответственно и сварочный ток.
На заре становления технологии инверторной сварки не обошлось и без разочарований. Первые серийные образцы были крайне капризны к условиям сварки и не очень надежны. Но со временем улучшение схем и элементной базы позволило устранить большинство слабых мест инверторной технологии.
Трансформатор VS инвертор. Плюсы и минусы
Каждая из технологий сварки имеет свои преимущества и недостатки. Рассмотрим подробно самые значимые.
Надежность
Тема, об которую до сих пор ломаются копья и которая разделила сварщиков на два противоборствующих лагеря. Аргументы «трансформаторщиков» — сварочные трансформаторы совершенствуются вот уже более ста лет. Схемотехника аппарата проста, но, тем не менее, доведена до совершенства. Чтобы «убить» такой аппарат — нужно сильно постараться. А вот инверторные модели этим похвастаться пока не могут. Они еще относительно молоды, им есть куда «расти».
Современные реалии таковы, что последний аргумент разбивается в пух и прах появляющейся новой, более надежной элементной базой и постоянным совершенствованием схем инверторных полуавтоматов.
Многофункциональность
В этом аспекте инвертор на голову переигрывает трансформатор. В инверторном полуавтомате благодаря контроллеру можно настроить любую электрическую переменную. Причем ее значение будет отслеживаться и регулироваться постоянно в течение проведения сварочных работ. А это открывает широкое поле деятельности не только при сваривании черных, но и цветных металлов.
Габариты, вес
Из-за массивного железа, принимающего непосредственное участие в трансформации энергии, идущей на сварку, трансформаторные модели тяжелы и громоздки. Даже самый простой аппарат имеет вес, приближающийся к 20 кг.
На их фоне инверторные модели выгодно выделяются. При сопоставимой мощности — они легки и компактны.
Качество дуги и сварных швов
Качество сварного шва — визитная карточка каждого уважающего себя мастера. Чтобы получить хороший шов, помимо твердой руки, нужно иметь аппарат, который будет удерживать параметры тока на заданной величине. Не секрет, что самые простые трансформаторные модели сильно зависимы от изменения величин питающего напряжения. При его просадках — снижается сварочный ток, и мастеру приходится уменьшать зазор между деталями и электродом, чтобы «удержать» дугу. При резких скачках реакции может и не хватить — при резком возрастании тока зачастую можно получить прожиг заготовок насквозь, особенно при сваривании тонкостенного металла.
К тому же к сварочным трансформаторам, не оборудованным выпрямителем, нужно приноровиться. Дело в том, что сварка переменным током более сложна физически. Она приводит к так называемой «жесткой» дуге, шипению электрода и разбрызгиванию металла по заготовке.
На рисунке: слева — шов, выполненный трансформаторным аппаратом, справа — инвертором.
Работать на трансформаторном сварочном аппарате несколько сложнее. Зато освоив технику сварки, без труда можно «творить чудеса» на инверторе. Обратный переход без привыкания, наработки навыка и определенного «доучивания» невозможен!
Всепогодность
По этому признаку — однозначный фаворит трансформаторный полуавтомат. Дело в том, что напичканные электроникой инверторы боятся влаги и пыли, которые способны вывести из строя плату аппарата.
Сварка в запыленных помещениях, особенно с содержащейся в воздухе металлизированной пылью, не для инвертора!
Еще одно ограничение, накладываемое производителями на инверторные аппараты — использование оборудования для работы в мороз. Виной тому — возможный конденсат, который может образоваться на платах устройства.
Трансформаторным аппаратам все вышеперечисленное нипочем. Они будут работать и в жару и в холод, и даже при повышенной влажности. Единственное чего не стоит делать, так это проводить сварочные работы под дождем! Это опасно!
Продолжительность включения
Как известно, этот параметр характеризует соотношение времени работы аппарата к необходимым для его остывания простоям при максимальных нагрузках. Чем интенсивнее сварочные работы, тем более продолжительные потребуются паузы.
При работе в нагруженных условиях, больше шансов побороться за симпатии потребителей у трансформаторных решений. Если нужно делать много сварных швов не самого лучшего качества, а то и вовсе, просто резать металл, то альтернативы трансформатору нет. Ведь делать то же самое на инверторном аппарате даже звучит кощунственно.
Работа в режиме повышенных нагрузок с большой долей вероятности приведет к выходу из строя электронных компонентов инверторного аппарата.
Сегодня при выборе сварочного полуавтомата большая часть пользователей наверняка отдаст предпочтение инверторному решению. И это не удивительно, ведь де-факто именно инверторные модели являются стандартом в области сварки.
Но сбрасывать со счетов трансформаторные модели все же преждевременно, поскольку для них еще есть определенные ниши, в которых им нет равных. В конце концов, все сводится к конкретным условиям работы и собственному взвешенному решению.
Как выбрать инверторный сварочный аппарат
Нередко при строительстве дома или выполнении бытовых задач на даче, требуется сварочный аппарат для работ с металлом. Раньше сварка металлических деталей производилась при помощи трансформаторов, тяжелых и габаритных машин, занимавших огромную долю пространства. После появления компактных и мобильных сварочных инверторов, приобретение агрегата неспециалистами для бытовых нужд стало распространенным явлением.
Принцип работы инверторного сварочного аппарата
Задача сварочного аппарата – соединение краев двух металлических деталей. Пригодится агрегат в работах по дому, на участке. С помощью сварки станет возможным самостоятельное изготовление каркаса мебели из металла, строительство теплицы своими руками, и многие другие задачи, которые до появления техники решались при помощи покупки готовых элементов. Принцип работы сварочного аппарата заключается в образовании электрической дуги высокой температуры между электродом аппарата и металлической деталью, нуждающейся в сварке. Электродуга образуется путем трансформации тока высокого напряжения. От воздействия высокой температуры края металлических деталей начинают плавиться и быстро остывать по окончании воздействия. Благодаря этому процессу на металле образуется крепкий шов, выдерживающий механические нагрузки. Вне зависимости от класса и функционала сварочного аппарата, его работа состоит из 4 этапов:
Плюсы и минусы инвертора
В сравнении с предыдущим поколением сварочных аппаратов (трансформаторов), инверторный сварочный аппарат обладает рядом преимуществ:
Однако, имеются и недостатки инверторных сварочных аппаратов:
Критерии выбора инверторного сварочного аппарата
Перед покупкой сварочного аппарата необходимо определиться с критериями выбора инвертора, чтобы не переплатить за функционал, который не потребуется в работе.
Что такое сварочный инвертор и как он работает
Сварщики-профессионалы, да и просто те, кому нравиться дома при помощи сварки делать что-либо, относительно недавно получили возможность значительно облегчить себе работу. В продаже появились сварочные инверторы, которые позволяют совершить качественный скачок в электросварке.
Достаточно вспомнить просто неподъемные сварочные трансформаторы и выпрямители, выпускавшиеся ранее. При прочих равных вес сварочного инвертора на порядок меньше, чем у любого другого сварочного аппарата, а это заметно повышает производительность сварки.
Принцип действия сварочного инвертора
Переменный ток от потребительской сети, частотой 50 Гц, поступает на выпрямитель.
Выпрямленный ток сглаживается фильтром, затем полученный постоянный ток преобразуется инвертором с помощью специальных транзисторов с очень большой частотой коммутаций в переменный, но уже высокой частоты 20-50 кГц.
Затем переменное напряжение высокой частоты понижается до 70-90 В, а сила тока соответственно повышается до необходимых для сварки 100-200 А.
Высокая частота является основным техническим решением, которое позволяет добиться колоссальных преимуществ сварочного инвертора, если сравнивать с другими источниками питания сварочной дуги.
Устройство сварочного инвертора
В инверторном сварочном аппарате сила сварочного тока нужной величины достигается путем преобразования высокочастотных токов, а не путем преобразования ЭДС в катушке индукции как это происходит в трансформаторных аппаратах. Предварительные преобразования электрических токов позволяют использовать трансформатор с очень малыми габаритами.
К примеру, чтобы получить в инверторе сварочный ток 160А достаточно трансформатора вес, которого 250 г, а на обычных сварочных аппаратах необходим медный трансформатор с весом 18 кг.
Как устроен и работает сварочный инвертор на видео:
Преимущества и недостатки сварочных инверторов
Главным достоинством инвертора является минимальный вес. Кроме того возможность применять для сварки электроды как переменного, так и постоянного тока. Что важно при сварке цветных металлов и чугуна.
Инверторный сварочный аппарат имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока. Это дает возможность для применения аргонодуговой сварки неплавящимся электродом.
Из недостатков сварочных инверторов можно назвать высокую стоимость (в 2 – 3 раза больше, чем у трансформаторов). Как и любая электроника, инверторы боятся пыли, поэтому производители рекомендуют хотя бы раза два в год вскрывать аппарат и удалять пыль. Если он работает на стройке или производстве, то чаще, по мере загрязнения. И как любая электроника сварочные инверторы не любят мороза.
И еще одно, длина каждого из сварочных кабелей при подключении сварочного аппарата не должна превышать 2,5 метра, но к этому нужно просто привыкнуть.
Передняя панель сварочного инвертора
Дуговая сварка – ответственная работа. Для её проведения сварщик должен обладать достаточным практическим опытом и знанием теории. Сварочные инверторы упростили процесс и решили многие возникавшие вопросы.
Первая решённая проблема – это поджигание дуги. У прежних сварочных трансформаторов выходное напряжение пропорционально зависит от входного. Низкое напряжение, распространённое в наших сетях, не даёт возможности поджечь дугу, электрод начинает «залипать».
При добавлении тока трансформатора, наоборот, металл «пережигается». Устройство сварочных инверторов таково, что напряжение на выходе не зависит от напряжения на входе, а установленный сварочный ток держится неизменным независимо от сетевого напряжения. Инверторы предотвращают «залипание» электродов и легко создают устойчивую дугу.
При работе с обычными аппаратами возможно «пережечь» или «недожечь» металл. Это обусловлено тем, что они плохо держат требуемую величину тока сварки. Ведь она меняется и зависит от напряжения сети.
Когда металл «пережжён», сварочный шов ослабляется, в нём образуются отверстия и раковины. При «недожоге» также происходит ослабление шва. У сварочного инвертора ток устанавливается потенциометром согласно шкале сварочного тока и остаётся неизменным.
Начинающему сварщику трудно научиться удерживать дугу. После образования дуги электроду даётся наклон примерно в 15 градусов и его нужно перемещать относительно стыка деталей. Наклон может быть как в сторону движения электрода, так и в противоположную. Наряду с продольным движением его необходимо перемещать перпендикулярно шву. С этим связана длина дуги.
Основные виды электродов предусмотрены для работы короткой дугой. Поэтому нужно постоянно двигать электрод в перпендикулярном направлении таким образом, чтобы от электрода до свариваемых деталей был промежуток примерно в два его диаметра.
Сварочные инверторы способны строго поддерживать выбранный ток и к тому же он постоянный. Эти факторы позволяют не особо критично относиться к длине дуги, что облегчает работу сварщика, особенно начинающего, причём качество шва в данном случае с длиной дуги уже не связано.
Когда нет возможности расположить детали горизонтально, нужно помнить, что расплавленный металл подвергается земному притяжению так же, как и капля воды.
При работе с потолочными и вертикальными швами нужно своевременно остановиться и выждать, когда расплавленная капля внутри шва слегка остынет, и сразу же «поджигать» рядом следующую дугу, двигаясь выше и выше вдоль шва. Такую сварку называют «прихватками». Применяя сварочный инвертор, овладеть «прихватками» не составляет труда даже новичку.
Опыт показывает, сварочный инверторы облегчают «поджиг», контролируют дугу, устраняют «залипание», не требуют специальных навыков для обращения с собой. Всё это делает инверторы выгодными для применения и в сфере профессионального строительства, и домашнего ремонта.
Сварочный аппарат инверторного типа
Сколько электроэнергии потребляет сварочный инвертор в различных режимах работы? Смотрите на видео:
Как выбрать сварочный инвертор
В зависимости от того, где будет работать сварочный аппарат нужно покупать бытовой, или профессиональный инвертор. Разница между ними в продолжительности времени работы.
Профессиональный сварочный инвертор рассчитан на 8-ми часовой рабочий день, бытовой же потребует после 20 – 30 минут работы, перерыва минут 30 – 60, поэтому бытовые дешевле. Есть еще промышленные инверторные сварочные аппараты, которые предназначены для работы продолжительное время в тяжелых условиях.
Для дома достаточно сварочного инвертора с максимальным сварочным током 160 А. Но это при напряжении в сети хотя бы 210 В. При низком сетевом напряжении лучше купить инвертор на 200 А.
Сварочные инверторы «Ресаната»:
Практически все мировые лидеры в области сварочного производства ориентированы преимущественно на разработку и производства инверторных сварочных источников питания. Из наиболее известных производителей можно отметить итальянские “Selco” и “Helvi”, французский “Gysmi”, корейский “Power Man”, немецкий “Fubag”, также есть российский инверторный сварочный аппарат “Торус”.
А вы используете в работе сварочный инвертор? Поделитесь своими впечатлениями!