- різновиди
- Принцип роботи зварювальних інверторів
- Переваги і недоліки
- Критерії вибору інвертора
- висновок
Зварювання металів вже багато десятиліть вважається найшвидшим і надійним їх з'єднанням. Електричне зварювання, в порівнянні з газовою, набагато краще і безпечніше, оскільки не передбачає використання вибухонебезпечних газів - ацетилену і кисню.
Електрозварювання металів здійснюється дугою, яка утворюється між електродами при низькій напрузі і велику силу струму. У старих моделях зварювальних апаратів така дуга формувалася вторинною обмоткою понижуючого трансформатора. Сучасні зварювальні апарати є електронні пристрої з подвійним перетворенням напруги - або інвертори.
різновиди
Інверторні пристрої для електрозварювання металів відрізняються досить компактними розмірами, надійністю і невисокою вартістю. Зараз особистий зварювальний апарат в гаражі або на дачі може собі дозволити будь-який бажаючий. Щоб визначити, який зварювальний апарат-інвертор краще, потрібно трохи розібратися в їх модифікаціях і типах зварювання.
За потужністю, зварювальні інвертори прийнято розділяти на три групи:
- Малої потужності;
- Середньої потужності;
- Великої потужності.
Від цього параметра залежать можливості апарату і його функціонал. Малопотужний зварювальний інвертор працює від однофазної мережі 220В і забезпечує робочий струм до 200 ампер, що дозволяє виконувати роботи MMA з електродами до 5 мм.
Пристрої середньої потужності видають зварювальний струм від 10 до 300 ампер. Залежно від моделі, вони можуть підключатися до мережі 220 / 380В і дозволяють виконувати роботу в режимах MMA, MIG / MAG і TIG.
Потужні інвертори забезпечують струм від 45 до 600 ампер і володіють великими функціональними можливостями. Вбудований мікропроцесор дозволяє запам'ятовувати до 99 робочих режимів і діагностувати внутрішні несправності.
У технічній літературі можуть використовуватися такі позначення:
Під час зварювальних робіт найбільшого поширення набула зварювання MMA. У російській документації вона може позначатися РДС (ручна дугова зварка). Зварювальний дуга запалюється між електродом і деталлю. Електроди покриті спеціальним складом, який поліпшує займання і сприяє стабільному горінню.
MIG і MAG - це позначення напівавтоматичного зварювального процесу, в середовищі нейтрального газу, з використанням присадного дроту. Цей процес застосовується на промислових зварювальних установках.
Ручне зварювання із застосуванням плавиться молібденового або вольфрамового електрода в газовому середовищі позначається TIG (WIG). Так як в якості газу зазвичай застосовується аргон, то зварювання може скорочено називатися АДС або аргонно-дугове зварювання .
Крім зварювальних робіт в окремих випадках може застосовуватися плазмова різка металу, яка в спеціальній літературі позначається CUT. Для цього застосовується спеціальна пальник і джерело газового струменя.
Принцип роботи зварювальних інверторів
Зварювальні апарати інверторного типу працюють на принципі подвійного перетворення напруги живлення. Весь процес відбувається в кілька етапів:
- Випрямлення напруги;
- Перетворення його в напругу високої частоти;
- Зниження величини напруги;
- Випрямлення отриманого напруги.
Напруга мережі 220/380 вольт через мережевий фільтр надходить на міст з потужних кремнієвих діодів, де випрямляється. Фільтр перешкоджає проникненню мережевих імпульсних перешкод на електронну схему зварювального інвертора. Пульсації отриманого напруги згладжуються конденсаторами великої місткості.
Далі постійна напруга, близько 310 вольт, перетворюється в змінну імпульсна напруга високої частоти. Її величина може знаходитися в інтервалі 40-80 кГц. Перетворення (інвертування) здійснюється потужними IGBT або MOSFET напівпровідниковими елементами. Через розсіювання великої кількості тепла, транзисторні ключі встановлюються на потужних радіаторах. Інвертор працює під управлінням ШІМ контролера.
Імпульси з виходу перетворювача надходять на первинну обмотку трансформатора, який призначений для зниження напруги до оптимальної величини. Використання високої частоти дозволило добитися дуже маленьких габаритів трансформатора. Якщо звичайний зварювальний трансформатор на 160А важить близько 20 кг, то імпульсний зварювальний перетворювач важить не більше 4 кг.
Останнім елементом схеми зварювального інвертора є діодний випрямляч. Оскільки для такої частоти звичайні діоди не годяться, у випрямлячі застосовуються високошвидкісні діодні збірки. Це можуть бути звичайні елементи або діоди Шотки. Вони монтуються на радіаторах.
Для отримання оптимального температурного режиму в конструкції зварювального перетворювача передбачений вентилятор. Важливим елементом схеми інвертора є реле плавного пуску. Воно складається з потужного резистора і конденсатора і призначене для того, щоб потужний електричний імпульс, що утворюється в момент включення приладу, не "вибив» діоди мостової схеми.
Переваги і недоліки
У зварювальних апаратів інверторного типу багато достоїнств і майже немає недоліків, що зробило ці пристрої затребуваними не тільки у професіоналів, але і у домашніх умільців.
Переваги зварювальних інверторів:
- Велика потужність;
- Висока якість шва;
- Компактні габарити і вага;
- Економічна витрата електроенергії;
- Дискретна і плавне регулювання струму;
- Додаткові опції.
Пристрій забезпечує великий зварювальний струм, який практично не залежить від габаритів. Випускаються зварювальні апарати, які комплектуються ременем для носіння через плече. Використання для зварювання постійного струму запобігає розбризкування металу і забезпечує дуже якісний шов. У інверторних пристроїв великий ККД, звідси економія енергії. Зварювальний струм можна регулювати в будь-яких межах. Сучасні зварювальні інвертори можуть мати додаткові опції, що полегшують роботи зварника.
До недоліків інверторних апаратів можна віднести:
- Високу ціну і дорогий ремонт, за рахунок високої вартості комплектуючих виробів;
- Зварювальні перетворювачі слід оберігати від пилу і забруднень і регулярно продувати пилососом і очищати м'якою щіткою елементи електронної схеми;
- При попаданні вологи всередину корпусу, може статися коротке замикання і пробою напівпровідникових приладів;
- Не всі зварювальні апарати такого типу можуть працювати в умовах низьких температур.
Критерії вибору інвертора
Щоб знати, як вибрати інверторний зварювальний апарат, необхідно розібратися в його основних характеристиках:
- Робочий струм;
- Напруга на електродах;
- Тип зварювання;
- Тривалість включення;
- Напруга мережі;
- Температурний режим;
- Додаткові можливості.
Від того, який струм видає зварювальний інвертор, безпосередньо залежить товщина зварюваного металу. Напруга холостого ходу на електродах відрізняється від напруги при зварюванні. У першому випадку напруга може дорівнювати 60-80 В, а зварювальний дуга стійка тримається при напрузі 25-35 В. У побутових умовах використовується тільки ручна дугова зварка (РДС) або MMA.
Тривалість включення (ПВ) іноді називають найкориснішим часом або тривалістю навантаження (ПН). Цей параметр вказується разом з струмом, наприклад, (150А - 80%). Це означає, що на зазначеному струмі 20% часу зварювальний апарат повинен остигати.
Практика показує, що безперервна зварювання, особливо для домашніх потреб, не перевищує 20%, а решту часу доводиться на заміну електрода, підготовку і зачистку шва.
Для підключення професійних зварювальних апаратів з великим струмом побутова мережа не підходить, тому для живлення потужних зварювальних інверторів потрібно ставити на силовому введенні додаткове відведення.
Електронні зварювальні апарати досить критичні до температурних значень середовища. Більшість з них не призначене для роботи при температурі нижче - 10 ° C, тому при виборі апарату потрібно ретельно ознайомитися з його технічними характеристиками.
Який зварювальний інвертор краще, можна визначити по наявності додаткових корисних опцій:
- Активний старт;
- Форсаж зварювальної дуги;
- Антіпріліпаніе.
Активний старт дозволяє легко запалити дугу навіть непрофесіоналові. У момент торкання електродом заготовки відбувається миттєве збільшення (кидок) зварювального струму. У різних моделей інверторних апаратів ця величина може складати від 20 до 90 відсотків від встановленої величини. Найкраще, якщо цей параметр можна регулювати і відключати при необхідності, так як при зварюванні тонкого металу його можна пропалити. Форсаж працює схожим чином, тільки кидок струму відбувається в процесі зварювання, якщо дуга розривається.
Часто буває, що при зварюванні електрод намертво прикипають до металу, при цьому виникає коротке замикання. Функція «антіпріліпаніе» в момент короткого замикання відключає електронну схему, що подає напругу на електрод. Це дозволяє уникнути виходу з ладу напівпровідникових приладів зварювального інвертора.
висновок
Щоб визначити, який інверторний зварювальний апарат краще для будинку або для дачі, слід заздалегідь знати, для чого він буде використовуватися. Зазвичай в умовах заміського будинку або присадибної ділянки виникає необхідність зварювальних робіт під час виготовлення невеликих конструкцій з металу.
Це може бути каркас для оранжереї паркан з металоконструкцій або гаражний бокс. Для цих цілей використовується куточок, труби або листовий прокат завтовшки не більше 5 мм. Від сили струму залежить діаметр застосовуваного електрода.
При товщині металу до 2-х мм можуть використовуватися електроди діаметром 2,0-2,5 мм. При цьому досить зварювального струму 60-80 ампер. Для металу 2-5 мм потрібні електроди діаметром 3-4 мм при силі струму 80-120 ампер. Для зварювання металу 5-10 мм застосовуються електроди 4-6 мм, а величина зварювального струму може бути в інтервалі 130-230 ампер.
З наведених даних можна зробити висновок, що для індивідуального застосування на дачній ділянці підійде зварювальний апарат інверторного типу, який живиться від однофазної мережі 220 вольт з урахуванням коливань напруги мережі 10-15%. Пристрій має забезпечувати зварювальний струм до 160 ампер і мати додаткові опції.
Крім того, на питання який зварювальний апарат інвертор краще, можна відповісти однозначно - звичайно вітчизняного виробництва. Європейські моделі коштують дорого, набуваючи китайський товар можна отримати зовсім не ті параметри, що написані в паспорті, а ось з російськими инверторами проблем не буде, оскільки вони прекрасно адаптовані під наші електричні мережі.
З цим читають: