Чем отличается инверторная сварка от обычной

Чем отличается инверторная сварка от обычной

Чем отличается инверторная сварка от обычной

Инверторный источник сварочного тока, ИИСТ, сварочный инвертор — это один из видов источника питания сварочной дуги.

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

Содержание

Типы инверторных источников сварочного тока [ править | править код ]

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

Принцип действия [ править | править код ]

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

Преимущества [ править | править код ]

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

Недостатки [ править | править код ]

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

Схемотехника [ править | править код ]

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

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

Сварка не самый безопасный вид деятельности. И поэтому использовать качественный аппарат принципиально важно. Лучшим решением для новичков является сварочный инвертор. Ключевое преимущество такого бытового агрегата — простота работы с ним. Хотя их цена и больше в несколько раз, чем цена трансформаторных аппаратов, покупка действительно стоит того.

Чем отличается инверторная сварка от обычной

Принцип работы

Переменный ток из электросети подается на выпрямитель, затем специальный модуль преобразует его в постоянный ток с более высокой частотой напряжения. Далее, ток проходит через трансформатор, где он выпрямляется и подается на сварочную дугу. Вот что значит инверторный сварочный аппарат.

Чем отличается инверторная сварка от обычной

По типу источника питания сварной дуги различают:

  • Трансформаторы.
  • Инверторы.
  • Выпрямители.
  • Индукционные аппараты и другие.

Инверсия переменного тока в постоянный и ступенчатое выпрямление обеспечивает устойчивую дугу. Все это снижает колебания и помехи электросети, которые влияют на качество сварного шва. Вот чем отличается инверторный сварочный аппарат от обычного.

Плюсы и минусы инвертора

Чем отличается инверторная сварка от обычнойЭтот тип сварочного агрегата имеет множество преимуществ перед другими видами:

  • Устойчивая сварная дуга, что не требует больших навыков и опыта при работе. Существенно экономит расходные материалы (электроды и т. д. ).
  • Есть возможность регулировать напряжение и силу тока.
  • Компактные габариты и небольшой вес.
  • Малое энергопотребление при высокой производительности.
  • Система Hot-Start. Обеспечивает легкий розжиг сварной дуги. Это еще один плюс, чем отличаются сварочные аппараты от инверторов. У первых этой системы нет.

При большом количестве положительных качеств, инверторы все же имеют и минусы:

  • Цена выше по сравнению с другими видами сварных агрегатов.
  • Высокая стоимость ремонта полуавтоматов. Техническое обслуживание трансформаторных агрегатов существенно ниже.
  • Плохо переносят пыль и низкие температуры.

Выбор инвертора на основе его характеристик

Чем отличается инверторная сварка от обычнойРынок сварочных инверторов за последние годы весьма разнообразил ассортимент. Много фирм и стран производят эти агрегаты, что доказывает их востребованность и практичность. Поэтому важно узнать о них больше, прежде чем совершить покупку. Ведь рынок этих агрегатов весьма разнообразен: разные модели, производители, цены. Помимо этого, они имеют разное назначение. Только узнав подробнее об этих аппаратах, можно сделать правильный выбор. Есть несколько видов инверторной сварки:

  1. MMA. Дуговая ручная сварка с использованием электродов.
  2. MIG или MAG. Полуавтоматические инверторы. Вместо электродов, используется проволока. Сварка металлов происходит в газовой среде. Необходим баллон с углекислым газом.
  3. TIG. Используются вольфрамовые электроды с применением аргона. Широко используется в промышленности.
  4. CUT. Этот тип инверторов для плазменной резки металлов.
Читать также:  Вход телефонной линии rj 11

Поэтому перед тем как выбрать сварочный агрегат, полезные советы очень пригодятся. Большинство опытных сварщиков рекомендует ознакомиться с техническими параметрами инверторов. Отличным выбором для большинства будут инверторы типа ММА. Они делятся на два типа: бытовые и профессиональные. Хотя стоит отметить, что эта градация весьма условная.

При выборе бытовых аппаратов обратите внимание на тип питания. Есть инверторы, питающиеся от сети на 220 В и 380 В (этих аппаратов не так много, ввиду того, что не у всех есть трехфазное питание). Обычно в селах или на дачах редко бывает напряжение в 220 В. Тем инверторы и хороши, что не так прихотливы по этому параметру, и легко могут работать даже при низком напряжении. Диапазон работы от 150 до 245 В.

Следующим важным пунктом является мощность: оптимальным выбором для домашнего пользования 160−200 ампер. Данной мощности вполне хватает варить листы толщиной чуть менее 10 мм. Для домашнего хозяйства более чем достаточно.

Чем отличается инверторная сварка от обычнойПродолжительность работы. Не менее важный показатель. Расчет ведется на 10 мин и обычно он указывается в % соотношении. Например: Продолжительность работы 60%. Это означает, что аппарат на максимальной мощности будет работать 6 минут из 10. Эта система не допускает перегрева сварочного аппарата.

Данные знания помогут правильно выбрать определиться в решении вопроса, как выбрать сварочный инвертор. Полезный совет: не забывайте, что это сложный инструмент и с ним нужно обращаться бережно. Хранить лучше всего дома, где нет резкого перепада температур. Это может вызвать образование конденсата, что, в свою очередь, приведет к короткому замыканию на электронных элементах. Не забывайте периодически очищать внутреннее содержимое от пыли и грязи (как компьютер или ноутбук нужно периодически очищать охлаждающий вентилятор). Соблюдение безопасности и правил эксплуатации позволят любому инвертору прослужить долго и принести немало пользы.

Читать также:  Сталь и железо в чем разница

8(495) 943-44-78

8(800) 100-44-78 (звонок бесплатный)

Сварочные инверторы..Иногда их по ошибке называют инвекторами, или даже инвентором.. Как часто мы слышим эту фразу, но чем же инверторы принципиально отличаются от обычной трансформаторной сварки?

Сварочные аппараты инверторного типа созданы для ручной электродуговой сварки металлов и металлоконструкций из чёрной стали. Данные инверторы характеризуются удобным использованием при работе, простотой в обслуживании и портативными размерами. Более того, в силу конструкции инверторы не “просаживают” сеть, и могут работать в условиях нестабильной сети.

Сварочный инвертор обычно скомплектован из выпрямителя, преобразователя, трансформатора, выходного выпрямителя и схемы контролирующей управление.

Для начала немного теории. Принцип работы сварочного инвертора заключается в одном из законов электротехники, который гласит: Чем больше частота напряжения, тем должны быть меньше габаритные размеры и масса трансформатора для передачи того же количества энергии. Так, при повышении частоты электрического тока в 1000 раз, размеры уменьшаться в 10 раз. Активные разработки с области инверторной сварки начались в начале 20-века, а узнаваемый облик они получили начиная с 90-х годов прошлого века., когда начали активно внедряться специальные силовые транзисторы. С их помощью удалось поднять частоту тока до больших высот, при этом уменьшая размеры аппаратов.

Так, например, сварочный инвертор тсс саи-200 работает на частоте 100 кГц обладая при этой массой всего в 7 кг. Для сравнения , у обычных аппаратов характеристика ,показывающая отношение сварного тока к массе аппарата , колеблется в пределах 1–1,5 А/кг, то у современных инверторов, эта величина добралась уже до 4–5 А/кг/

Сварочные инверторы завоевали лидерские позиции на рынке сварочного оборудования, благодаря своим отличным техническим характеристикам, удобству транспортировки и надежности при эксплуатации. Самыми главными преимуществами инверторы являются:

— Небольшой вес сварочного оборудования;

— Низкое потребление электроэнергии; (относительно трансформаторных сварочных аппаратов)

— Уменьшена зона разбрызгивания искр при сварке;

— Возможность регулирования силы сварочного тока;

— Возможность работы с момента включения;

— Высокое качество сварного шва.

Более того, инвертор – это самый безопасный и наиболее простой в эксплуатации аппарат среди всех приспособлений, предназначенных для сварки разнообразных металлов.

При работе с инверторами достаточно соблюдать несколько простых рекомендаций, выполняя которые вы существенно продлите срок эксплуатации вашего сварочного аппарата:

— Не ставьте инвертор в пыльные помещения. При работе на улице, во избежание попадания пыли установите его на подставку.

— В процессе эксплуатации не перегружайте инверторы. В инструкции по эксплуатации к каждому аппарату указана специальная характеристика “ПВ”. Она показывает, сколько процентов времени инвертор может работать в максимальном режиме. Расчет этого параметра обычно идет для 10 минут.

— После окончания сварочных работ, дайте инвертору немного остынуть. При отключении питания останавливается вентилятор, охлаждающий радиодетали, и если его заглушить сразу, то некоторые элементы схемы могут перегореть и выйти из строя.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *