Основные принципы работы сварочного инвертора, отличия от трансформаторного аппарата

Сварочные инверторы становятся популярными, заменяя традиционные трансформаторные аппараты благодаря своим преимуществам. В статье рассмотрим принципы работы сварочного инвертора, его конструкцию и функциональные особенности, а также ключевые отличия от трансформаторных аппаратов. Понимание этих аспектов поможет профессиональным сварщикам и любителям домашнего ремонта выбрать подходящее оборудование и оптимизировать процесс сварки для повышения эффективности и качества.

Из чего состоит

В инверторном сварочном аппарате, помимо основных элементов, присутствуют электронные блоки, которые расширяют его функционал. Ключевые компоненты конструкции:

• выпрямители: сетевой и высокочастотный;
• фильтровые конденсаторы;
• реле плавного пуска;
• датчик запуска;
• вентилятор;
• помеховой фильтр;
• понижающий трансформатор;
• управляющий блок;
• радиаторы.

Принцип работы всех элементов остается неизменным — преобразование входящего тока в высокочастотный поток.

Эксперты отмечают, что сварочные инверторы работают на основе преобразования переменного тока в постоянный с помощью высокочастотных транзисторов. Это позволяет значительно уменьшить размеры и вес аппарата, а также повысить его эффективность. В отличие от трансформаторных аппаратов, которые используют магнитные поля для преобразования напряжения, инверторы обеспечивают более стабильный и точный контроль сварочного тока, что особенно важно при работе с тонкими металлами. Кроме того, инверторы обладают функциями защиты от перегрева и короткого замыкания, что увеличивает их надежность. Таким образом, выбор инвертора становится предпочтительным для профессионалов, стремящихся к качеству и удобству в работе.

Как работает СВАРОЧНЫЙ ИНВЕРТОР? Понятное объяснение!

Основы работы сварочного инверторного агрегата

Может включаться в обыкновенную квартирную розетку или подключаться к автономным источникам питания. Работает инверторный сварочный аппарат от стандартной электросети с переменным напряжением в 220, 380 В.

Сетевой выпрямитель преобразует входящий переменный поток в постоянный. Это простая схема устройства силового блока. Затем электрическая энергия поступает в блок транзисторов, который выступает как основа агрегата, на выходе образуется переменный поток с увеличенной частотой до 50 кГц.

Следующий этап — проход энергии через преобразователь, где увеличивается показатель силы тока на 150–270 %. На электрод поступит уже ток высокой частоты напряжением 60–90 В при силе до 200 ампер.

В сварочных агрегатах необходимые характеристики для качественной сварки и розжига дуги достигаются через изменение напряжения.

Электронные приборы и датчики позволяют изменять параметры силы выходного тока вручную, определяя необходимое напряжение и силу для сварки.

Блок сварочного инвертора и выпрямители в схеме всегда устанавливаются на радиаторы. Электронный датчик температуры предохраняет блок от перегрева. При достижении температуры блоков 90 °С питание автоматически отключается.

Для установки в инверторные сварочные аппараты используют трансформаторы со следующими характеристиками:

1. Первичная обмотка: до 100 витков ПЭВ толщиной 0,3 мм.
2. Первая вторичная обмотка: 15 оборотов медной проволоки толщиной 1 мм.
3. Вторая и третья вторичная обмотка: 20 витков медного провода диаметром 0,35 мм.
4. Четыре слоя изоляции.

Устройство мягкого пуска представляет собой резистор высокой мощности. Он обеспечивает инвертору плавный запуск и стабилизирует мощный электрический импульс, который поступает на агрегат после включения.

Интересные факты

Вот несколько интересных фактов о сварочных инверторах и их отличиях от трансформаторных аппаратов:

1. Принцип работы: Сварочные инверторы используют электронные схемы для преобразования переменного тока в постоянный, а затем обратно в переменный с высокой частотой. Это позволяет значительно уменьшить размеры и вес аппарата, так как инверторные технологии требуют меньших трансформаторов и компонентов. В отличие от этого, трансформаторные аппараты работают на основе магнитного поля и используют тяжелые трансформаторы для изменения напряжения.

2. Эффективность и контроль: Инверторные сварочные аппараты обеспечивают более точный контроль над сварочным процессом благодаря возможности регулировки параметров в реальном времени. Это позволяет добиться более стабильной дуги и улучшает качество сварки. Трансформаторные аппараты, как правило, имеют более ограниченные возможности регулировки и могут быть менее эффективными в сложных условиях.

3. Энергетическая эффективность: Сварочные инверторы обычно имеют более высокий коэффициент полезного действия (КПД) по сравнению с трансформаторными аппаратами. Это означает, что они потребляют меньше электроэнергии для выполнения той же работы, что делает их более экономичными и экологически чистыми. В условиях постоянного использования это может значительно снизить затраты на электроэнергию.

Ручная дуговая или полуавтоматическая сварка: отличие, удобство, мобильность, плюсы и минусы

Основные параметры

Технические параметры инверторных сварочных аппаратов обеспечивают стабильный процесс сварки. Даже при колебаниях напряжения в электросети или снижении его во время работы генератора сварка продолжается без перебоев. Микропроцессорные технологии делают устройство легким и компактным. Основные характеристики инвертора и его рабочие параметры:

• вес;
• мощность;
• выходной сварочный ток (минимальные и максимальные значения);
• напряжение питания и тип сети;
• диаметр электрода.

Сварочные инверторы делятся на категории в зависимости от характеристик и области применения:

• полуавтоматические;
• для ручной дуговой сварки;
• для плазменной резки металлов;
• для аргонодуговой сварки.

Потребляемая мощность

В зависимости от того, для каких работ используется инвертор и к какому типу относится, рассчитывается потребляемая мощность агрегата.

Бытовой сварочный, масса которого не превышает 5 кг, работает от однофазной сети переменного тока в 220 вольт. Аппарат рассчитан на время работы до 20 минут на предельной мощности.

Полуавтоматические и автоматические сварочные инверторы имеют в конструкции усиленный трансформатор, микроблок регулировки, дополнительные радиаторы, конденсаторы. Время непрерывной работы 6–8 часов от сети 220–380 Вольт, как от однофазной, так и от трехфазной.

Все характеристики аппарата — потребляемая мощность, ток на выходе, тип сети — указаны на маркировочной пластине аппарата. Для инвертора, который работает от бытовой сети 220 вольт, ток максимальной нагрузки не должен превышать 160 А.

Если подключить профессиональный инвертор с высокими характеристиками потребляемой мощности в бытовую сеть, произойдет либо автоматическое аварийное отключение агрегата, либо короткое замыкание и выгорание контактов розетки.

Во время эксплуатации необходимо отслеживать показатели индикатора защиты от перегрева, индикатор сети, настраивая аппарат через шкалу регулировки сварочного тока. Кнопка реле устанавливается на корпусе инвертора.

Так может только трансформатор / Трансформатор против инвертора

Напряжение холостого хода

Среди характеристик сварочного инвертора ключевыми являются:

• напряжение в электросети;
• диапазон выходного тока.

Электрические импульсы могут достигать силы от 10 до 600 А. Этот параметр, поступающий на электрод, называется напряжением холостого хода и настраивается в зависимости от режима сварки и типа металла.

Высокое рабочее напряжение холостого хода обеспечивает быстрое зажигание сварочной дуги, но представляет опасность для человека. Автоматические фильтры снижают его до безопасного уровня перед началом работы и восстанавливают во время сварки.

Продолжительность включения

Сварочные аппараты имеют еще одну характеристику: «ПВ» — продолжительность включения. Параметр высчитывается в процентах и показывает зависимость времени работы на максимальном токе и времени охлаждения. Сварщики инверторной сварки имеют различные стандарты продолжительности. Для Европы используются аппараты с показателем 40 %. Это значит, что на максимальном токе инвертор работает 4 минуты и 6 охлаждается.

Для Белоруссии, РФ актуальны цифры 70 %: при температуре 20 °С аппарат должен работать 7 минут и 3 минуты охлаждаться. Что можно вычислить по характеристике «продолжительность включения»:

1. Определяет схему рабочего цикла, в котором инвертор будет работать с максимальной отдачей при полной безопасности.
2. Позволяет выбрать нужный аппарат. При показателе 14 % сварка может затянуться на часы.

Отличия от трансформаторного сварочного оборудования

Принцип работы сварочного аппарата основан на характеристиках силового трансформатора, который является ключевым элементом. В катушке индукции наблюдается связь между напряжением и силой тока: с увеличением силы тока напряжение снижается. Это изменение позволяет выполнять сварочные работы.

Инвертор отличается тем, что в его схеме реализовано получение тока высокой частоты благодаря двойному преобразованию электрического потока. Этот процесс позволяет использовать трансформатор с минимальным весом. Например, стандартный сварочный аппарат с катушкой весом 21 кг подает на электрод ток в 160 ампер, тогда как инвертор достигает аналогичного уровня силы тока с трансформатором весом всего 400 г.

Преимущества и недостатки

Сварка с помощью инвертора постепенно вытесняет использование трансформаторных аппаратов. Главные преимущества агрегата:

1. Высокая частота выходного тока формирует сварочный шов высокого качества, без наплывов, при правильной регулировке силы тока не происходит залипания электрода.
2. Инвертор имеет высокую мощность при малом весе и компактных размерах.
3. Минимальный КПД агрегата 85 %.
4. Низкий расход электроэнергии.
5. Благодаря узлу регулировки инвертор можно использовать в широком диапазоне выходных токов.

Простота использования не требует специальной подготовки. Инвертор используют и непрофессионалы для домашнего ремонта и строительства.

Из недостатков инверторов остается высокая цена брендовых аппаратов. При ремонте часто требуется менять мощные транзисторы, стоимость которых составляет до 60 % от цены агрегата.

Особенности эксплуатации

Сварочный инвертор требует внимательного обращения и регулярного ухода. Устройство следует использовать в хорошо вентилируемых помещениях или на открытом воздухе при температуре от 10 до 25 °С.

1. Избегайте эксплуатации в условиях высокой влажности и в пыльных помещениях.
2. Проверяйте установленные параметры на металлических листах толщиной до 3 мм.

Модели известных брендов всегда сопровождаются инструкцией и техническим паспортом, поэтому не стоит полагаться только на личный опыт. Правила безопасности при работе со сварочным оборудованием указаны в паспорте конкретной модели и могут варьироваться.

Советы по выбору сварочного инвертора

При выборе сварочного инвертора важно учитывать несколько ключевых факторов, которые помогут вам сделать правильный выбор в зависимости от ваших потребностей и условий работы.

1. Тип сварки

Первым делом определитесь с типом сварки, который вы планируете выполнять. Существуют различные технологии, такие как MMA (ручная дуговая сварка), TIG (сварка вольфрамом в инертном газе) и MIG/MAG (сварка с использованием проволоки). Некоторые инверторы могут поддерживать несколько режимов, что делает их более универсальными.

2. Мощность и диапазон сварочного тока

Обратите внимание на мощность инвертора и диапазон сварочного тока. Для бытовых нужд достаточно аппарата с мощностью 160-200 А, в то время как для профессиональной работы может потребоваться более мощный инвертор. Также важно, чтобы диапазон сварочного тока соответствовал толщине металла, с которым вы планируете работать.

3. Портативность

Если вам нужно часто перемещать сварочный аппарат, выбирайте легкие и компактные модели. Многие инверторы имеют ручки и крепления для транспортировки, что делает их удобными для работы на выезде.

4. Надежность и качество сборки

Обратите внимание на бренд и отзывы пользователей. Надежные производители предлагают гарантии и сервисное обслуживание, что может быть важным фактором при выборе. Качество сборки также играет роль: проверьте, нет ли видимых дефектов и насколько прочен корпус аппарата.

5. Дополнительные функции

Некоторые инверторы оснащены дополнительными функциями, такими как горячий старт, антизалипание и форсированный дуговой разжиг. Эти функции могут значительно упростить процесс сварки и улучшить качество шва, особенно для начинающих сварщиков.

6. Цена

Цена сварочного инвертора может варьироваться в широких пределах. Определите свой бюджет, но помните, что слишком низкая цена может свидетельствовать о низком качестве. Лучше инвестировать в надежный аппарат, который прослужит долго и будет выполнять свои функции эффективно.

7. Совместимость с электросетью

Убедитесь, что выбранный вами инвертор совместим с вашей электросетью. Некоторые модели требуют подключения к трехфазной сети, в то время как другие могут работать от однофазной. Также проверьте, какой предельный ток может выдерживать ваша электросеть, чтобы избежать перегрузок.

Следуя этим советам, вы сможете выбрать сварочный инвертор, который будет соответствовать вашим требованиям и обеспечит качественное выполнение сварочных работ.

Вопрос-ответ

В чем разница между трансформаторным и инверторным сварочным аппаратом?

Инверторная технология позволяет создать более компактный и лёгкий аппарат, который более энергоэффективен, чем традиционные трансформаторные сварочные аппараты. Вырабатываемый инвертором постоянный ток более стабилен, что обеспечивает более равномерное качество сварки.

Принцип работы сварочного инвертора?

Если коротко, то инверторный сварочный аппарат – это преобразователь постоянного тока в переменный. Сетевой переменный ток напряжением 220 вольт преобразуется в постоянный, затем подается на выпрямитель, чтобы снова получить переменный ток, но с очень высокой частотой.

В чем разница между выпрямителем и инверторным сварочным аппаратом?

Принцип работы инвертора и выпрямителя: принцип работы выпрямителя заключается в преобразовании переменного тока в постоянный, в то время как инвертор преобразует постоянный ток в переменный.

Каков принцип работы сварочного трансформатора?

Сварочный трансформатор обладает простой конструкцией и низкой ценой среди всех прочих видов сварочных аппаратов. Суть в том, что поступающий переменный ток из сети преобразуется в сварочный ток, но уже с уменьшенным напряжением. Сила тока регулируется за счет изменения величины или индуктивного сопротивления.

Советы

СОВЕТ №1

При выборе сварочного инвертора обращайте внимание на его мощность и диапазон сварочных токов. Это поможет вам подобрать аппарат, который будет соответствовать вашим задачам, будь то тонкие или толстые металлы.

СОВЕТ №2

Изучите особенности работы инвертора, такие как возможность регулировки сварочного тока и напряжения. Это позволит вам более точно настраивать процесс сварки и получать качественные швы.

СОВЕТ №3

Обратите внимание на вес и размеры сварочного инвертора. Легкие и компактные модели удобны для мобильного использования, что особенно важно для работы на строительных площадках или в условиях ограниченного пространства.

СОВЕТ №4

Не забывайте про безопасность. Используйте защитные средства, такие как маска и перчатки, и следуйте инструкциям по эксплуатации, чтобы избежать травм и повреждений оборудования.