Принципова електрична схема зварювального інвертора

1. Види зварювальних апаратів
2. Принципова схема апаратів інверторного типу
3. Відмінності схемотехнік різних видів інверторів
4. Можливі несправності і способи їх усунення
5. підсумок

Сучасні схемотехнічні рішення і елементна напівпровідникова база дозволили піти від застарілих і важких трансформаторних випрямлячів. В наші дні використовується перетворення мережевої напруги за дещо іншим принципом. Зразком такого рішення служать схеми зварювальних інверторів, перевагами яких є як невелика вага, так і відсутність навантажень на електричні мережі загального користування.

Електричні схеми, засновані на використанні сучасної напівпровідникової електроніки, відкрили широкі можливості для поєднання інноваційних принципів з високими споживчими якостями.

Види зварювальних апаратів

Технологічні можливості нашого століття характерні використанням нових рішень не тільки у військово-космічній сфері, але і в побутовому застосуванні інженерних, прогресивних принципів. Цей процес знаходить відображення і в технології виробництва обладнання для зварювальних робіт. Стали можливими операції по з'єднанню сплавів металів і різнорідних складів в єдине ціле. Для цього призначені різні схеми зварювальних інверторів, які необхідні для виконання певних функцій, а саме:

1. для зварки покритими електродами необхідні інвертори ММА, які забезпечують високий ККД, при малому споживанні і невисокому вазі обладнання;
2. апарати ММА + TIG, які забезпечують відмінні показники роботи тугоплавкими електродами в середовищі інертних газів;
3. агрегати з напівавтоматичного подачею зварювального дроту (MMA + MIG) в середу захисних або активних газів в зварювальної ванні;
4. обладнання для імпульсної, точкового зварювання для здійснення кузовного і іншого ремонту.
5. зварювальні перетворювачі для різання металів різного принципу дії.

З огляду на можливості цього спектру пристроїв, можна вести роботи в середовищі різних газів і зварювати різноманітні метали і сплави з високою якістю кінцевого виробу. При цьому напруга живлення може бути від 160 до270 В, а зварювальний струм досягає значень 250 А, що не виключає застосування електродів до 5 мм в діаметрі. З використанням електросхем інверторного типу стає досяжним поєднання невеликої ваги і потужного імпульсного зварювального струму.

Ці параметри дозволяють з'єднувати тонкостінні листи, різнорідні сплави, оцинковану і нержавіючу сталь в середовищі інертних газів, а також використовувати точкове зварювання для кузовного ремонту. Устаткування типу TIG і MAG / MIG потрібно доповнити еврорукавамі для подачі газу і зварювального дроту, і придбати балони з газом і редуктори для регулювання тиску. Таке обладнання відкриває широкі можливості по зварці різноманітних металів.

Важливо підбирати обладнання відповідно до ваших потреб, щоб не переплачувати за апаратуру, яка в подальшому може не знадобитися, і переконатися в наявності центрів гарантійного ремонту зварювальних інверторів і обслуговування.

Принципова схема апаратів інверторного типу

Для того щоб розуміти суть роботи сучасного зварювального агрегату, необхідно знати з яких блоків складається принципова схема зварювального інвертора, який забезпечує енергією дугу короткого замикання при зварювальному процесі. Ці апарати можуть харчуватися як від трифазної мережі 380В, так і від однофазного напруги 220 В. Причому коливання напруги живлення можуть досягати значних величин, що не позначається на працездатності агрегатів. Це дозволяє працювати в нестабільних мережах заміського електропостачання, яке досить часто присутня в дачних поселеннях.

Змінна напруга частотою 50 Гц надходить на вхід апарату, де випрямляється і перетвориться в високочастотні коливання до 70-85 кГц. Це дає можливість за рахунок високоякісної елементної бази і компактних трансформаторів отримувати на виході імпульсний і постійний зварювальний струм. Така схема зварювального апарату складається з наступних елементів:

• низькочастотний понижуючий випрямний блок з конденсаторним фільтром;
• регульований інвертор, що перетворює постійний струм в високочастотний змінний;
• трансформатор високої частоти, що видає на виході високочастотний або постійний зварювальний струм великої потужності;
• зсувний фазу дросель, стабілізуючий характеристики вихідної напруги;
• схема зворотного зв'язку, що управляє вихідними параметрами і блок управління, який змінює параметри струму і напруги зварювання.

Вкрай важливо підбирати напівпровідникову базу від надійних, перевірених виробників, які забезпечують високі параметри при зварювальних процесах і забезпечують довговічну службу.

Потужні вихідні транзистори і діоди повинні володіти ефективними тепловідвідними радіаторами, які охолоджуються примусовою вентиляцією, інтенсивність дії якої повинна залежати від зварювальної навантаження. Тільки в цьому випадку вдасться уникнути несправності силового блоку инверторного апарату. Також бездоганна робота забезпечується шляхом дотримання правил безпечної роботи і своєчасного обслуговування окремих агрегатів і вузлів. Важливе місце займає регулярне очищення від пилу охолоджуючих радіаторів силових, напівпровідникових елементів.

Відмінності схемотехнік різних видів інверторів

Інверторні апарати крім принципової електричної схеми мають ряд переваг в конструктивній реалізації, які дозволяють використовувати функції форсованого розпалювання дуги. Також існують схеми антизалипания електродів, осцилятори, які забезпечують стійке горіння дуги в середовищі захисних газів. Є і схеми затримки подачі захисного газу і струму зварювання, саме вони і дають можливість здійснювати роботу в середовищі інертного хмари, що перешкоджає окисленню заготовок. Подача зварювального дроту має свої особливості, де регулювання швидкості і затримка руху визначається схемотехническими рішеннями.

Відмінність від стандартних рішень ММА полягає, в першу чергу, наявністю системи підведення інертних газів в зону зварювального шва. Це стосується системи зварювання методами TIG і MIG / MAG, які забезпечують подачу захисного або активного газу в зону плавлення металів. Тут вихідні імпульсні напруги при крутопадающей частотній характеристиці мають свої особливості, пов'язані з наявністю газового середовища з захисними фізичними властивостями.

Тому зварювання в таких умовах має свої відмінності від стандартної схеми, а саме:

• в апаратурі TIG і MIG / MAG присутній схема затримки зварювального струму щодо подачі захисного газу;
• для забезпечення роботи аргонодугового методу (TIG) апаратура забезпечується спеціальними роз'ємами для подачі газу, а пальник має пристрій кріплення для вольфрамового електрода;
• в напівавтоматичних инверторах присутній пристрій протягання зварювального дроту з регульованою швидкістю, для цієї мети використовують еврорукав, через який подається газ і дріт в зону зварювального шва.

Широкі можливості апаратурною регулювання параметрів імпульсного напруги, дозволяють зварювати сплави титану і алюмінію, тонкостінну легированную і нержавіючу сталь. Міцність з'єднання різних матеріалів забезпечується правильним підбором параметрів струму і складу зварювального дроту, а також грамотним вибором складу газової суміші.

Важливо при покупці складної апаратури і комплектуючих вибирати надійних виробників і особливу увагу приділяти якості балонів з газом, редукторів, шлангів та еврорукавов.

Можливі несправності і способи їх усунення

Навіть надійні електронні компоненти можуть іноді виходити з ладу, поломки трапляються при неправильній експлуатації зварювальних інверторів. Ці ситуації можуть відбуватися через недостатнє охолодження силових елементів при високій температурі навколишнього повітря, а також при роботі в умовах запиленості або занадто вологою атмосфери. Пил, осідаючи на радіаторах, перешкоджає ефективному відведенню тепла, тому однією з вимог виробника, є періодичне очищення апарату. В умовах підвищеної вологості можуть виникати витоку, які також можуть привести до несправності.

Починати пошук несправності слід з найпростіших причин, оскільки в схемах сучасних зварювальних інверторів присутній багаторівневий захист від перегріву і короткого замикання. Необхідно ознайомитися з інструкцією по експлуатації приладу, де чітко вказані межі зовнішнього напруги живлення і тривалість роботи при максимальному значенні зварювального струму. Також вказується діаметр електрода, і даються поради щодо використання газових сумішей в певних пропорціях.

Основними причинами поганої або нестійкої роботи схеми інвертора можуть бути наступні причини:

• занадто низька або висока напруга в електричній мережі, зазвичай інвертор працездатний від 170 до 250 В;
• малий перетин або велика довжина мережевого проводу, жили повинні бути перетином не менше 2,5 мм 2, а довжина не перевищувати 30 метрів;
• штатний зварювальний кабель не повинен бути довжиною менше 3 м, а перетин від 35 до 50 мм 2;
• необхідно переконатися в безперебійній роботі вентилятора, інакше може статися вихід з ладу силових напівпровідникових елементів схеми інвертора;
• поганий контакт одного або обох кабелів.

Якщо причина непрацездатності инверторного апарату полягає в підгоряння контактів або транзисторів схеми, то краще не робити самостійних дій. Справа в тому, що видима несправність, може повести за собою вихід з ладу інших елементів схеми апарату, які можна виявити тільки за допомогою відповідного обладнання.

Важливо проводити складний ремонт в гарантійних і спеціалізованих майстерень, щоб уникнути наслідків і витрат, пов'язаних з некваліфікованим втручанням.

підсумок

Ми розглянули принципову схему зварювального інвертора, знання якої вбереже вас від основних помилок при експлуатації складної апаратури. Сучасні схемні рішення уможливили створення легких і потужних зварювальних апаратів з широкими можливостями і високим класом захисту. Але не слід забувати про правила техніки безпеки при виконанні зварювальних робіт, а також використовувати спецодяг.