Инверторный сварочный аппарат что это: Что такое сварочный инвертор: принцип работы, преимущества, недостатки

Как работает сварочный инвертор – Конструкция и особенности ✓ Новости

Сварочный инвертор — Обобщение 

Сегодня на рынке, с развитием электросварки, появилось огромное множество предложений по оборудованию, особой популярностью среди которого пользуются сварочные инверторы. На волне своей популярности в интернете гуляет очень много информации от фирм относительно своих аппаратов и их преимуществ. Очень часто покупателю тяжело разобраться в актуальности и корректности относительно оборудования, перед покупкой сварочного инвертора. Именно поэтому, мы попробуем простыми словами донести что же собой являет аппарат инверторного типа и как он работает, чтобы выбирая инвертор для себя, вы могли понимать на что обратить внимание

Сварочный инвертор по сути является преобразователем тока, который пропуская его через себя, несколько раз изменяет его показатели, добиваясь характеристик, пригодных для возбуждения сварочной дуги, в процессе которой происходит расплавление металла на обрабатываемой поверхности и электроде (как пример) с последующим плавным переносом его в сварочный шов.

Наиболее распространенными и применяемым в широкой области выступают сварочные аппараты для работы с электродами, большинство пользователей ассоциирует само понятие сварочного инвертора именно с такими аппаратами, хотя все инверторы имеют похожий принцип работы. В статье мы будем придерживаться такой же линии, хотя по большому счету она не совсем верна, ведь сварочным инвертором можно назвать любой аппарат, который в своей конструкции имеет диоды и силовые транзисторы. Таким образом по инверторной технологии могут работать не только сварочники для работы с электродами (ручная дуговая сварка, или РДС, ММА), но и полуавтоматы (MIG, MAG) или аппараты для работы с неплавящимся электродом (TIG, TAG).

Итак, первое что нужно понимать — Сварочный инвертор — это тип устройства, конструкции аппарата, которая преобразовывает ток, но никак не вид аппарата по назначению.

Принцип работы сварочного инвертора

Перед тем как понять, что же делает инвертор с током, необходимо вспомнить некоторые характеристики, которые свойственны току.

Зависимо от частоты, ток бывает переменным или постоянным.

Переменный ток имеет высокую частоту, в стандартной розетке 50 Герц (это количество раз которое частицы переносящие заряд в потоке за 1 секунду меняют направление движения). Поток образует постоянное колебание, волнение, которое выглядит как синусоида

Постоянный ток – это когда в потоке заряженные частицы движутся строго в одном направлении, без колебаний, его график стремиться к ровной линии, направление движения не меняется, а соответственно частота стремиться к 0.

Ключевым фактором здесь выступает частота тока (именно она и определяет каким будет ток)

Можно выделить 4 основных момента в процессе трансформации тока аппаратом

• Из сети электропитания переменный ток (с частотой 50-60 Гц) попадая в инвертор (на сетевой выпрямитель) преобразуется в постоянный, другими словами его частота выравнивается (задается строгое направление движения частицам в потоке, и убираются их колебания).  
• Затем ток попадает на транзисторы, которые получая постоянный ток, снова задают хаотичное движение, только теперь значительно увеличивая его частоту, вплоть до 50 кГц (это в тысячу раз больше чем частота изначального переменного тока из розетки). Это ключевой элемент, который в последующем позволяет избежать применения громоздких и тяжелых элементов в устройстве сварочного оборудования.
• Далее на трансформаторе понижается напряжение высокочастотного тока с 220 Вольт из розетки до 60-70 Вольт (в 6 раз ниже) что значительно увеличивает его силу. Так как транзисторы до этого задали току высокую частоту, в сварочном инверторе нет необходимости применять большую катушку, поэтому трансформатор здесь используется маленький, что значительно уменьшает массу и размеры устройства.
• Теперь, ток с низким напряжением, высокой силой и частотой отправляется на выходной выпрямитель, где снова преобразуется в постоянный, подходящий для сварки с высокой силой и низким напряжением. Что позволяет концентрировано плавить металл, плавно и мягко не разбрызгивая его, вести сварочный шов аккуратно и просто, добиваясь отличного результата, даже не имея большого опыта сварщика.

Помимо указанных этапов, параллельно протекает и множество других процессов, связанных с контролем и управлением процессом внутри сварочного инвертора, обеспечивающих изменение и корректировку показателей, чтобы вы могли настроить аппарат под необходимые условия сварки, и получить комфортные характеристики тока.

Отличия в ключевых деталях сварочных инверторов

Сегодня прогресс шагает очень быстро и уже внутри инверторных технологий произошел ряд модификаций. Так первое на что можно обратить внимание в сварочном инверторе это тип силовых транзисторов:

• MOSFET – простые силовые ключи (их называют полевые). В виду своей простой структуры, требуют больший блок для управления, чем следующий вид, а соответственно сварочный инвертор становиться несколько массивней, да и самих транзисторов, как правило, требуется больше в таком аппарате.
• IGBT – более новый, сложный и совершенный по структуре тип транзисторов, они требуют меньше управления, являясь более самостоятельными, что позволяет снизить вес и размер сварочного инвертора.

В последнее время нововведения появились и в способе компоновки деталей на плату сварочного инвертора. Можно выделить такие варианты монтажа:

Пайка обычных выводных элементов

Такой вид внутренней компоновки в сварочном инверторе часто предполагает ручную сборку, даже если на заводе процесс автоматизирован, то некоторые детали часто все равно паяют мастера. По итогу качество и надежность работы инвертороного сварочника во многом зависит от качества сборки.

SMT или поверхностный монтаж

Компоненты, используемые в таком сварочном инверторе называются SMD, – они выглядят как небольшие, почти плоские прямоугольники, которые в разы меньше обычных деталей. Такие элементы впечатываются в плату на заводе, как правило процесс полностью автоматизирован, такой способ обеспечивает лучший контакт и более эффективную передачу сигналов, с меньшими потерями, по сравнению с обычными деталями. Исключается вероятность брака что положительно сказывается на точности работы всего сварочного инвертора, исключая вероятность брака.

Размер SMD деталей в несколько раз меньше, при этом сварочный инвертор становиться еще компактней, вместе с IGBT транзисторами, производители добиваются размеров сопоставимых с тостером.

К недостаткам такой технологии можно отнести сложность обратной пайки без  специализированного оборудования. Другими словами, не каждый мастер сможет заменить детали на такой плате, что сужает круг мастерских, которые занимаются ремонтом подобных сварочных инверторов.

В нашем интернет магазине представлен широкий выбор аппаратов, и если вы надумаете купить сварочный инвертор, мы поможем подобрать модель, которая будет соответствовать вашим требованиям и задачам, которые необходимо решать.

Если у вас остались вопросы про устройство или отличия сварочных инверторов, пишите в комментариях к этой статье и мы с удовольствием дополним материал, интересующей информацией.

Устройство сварочного инвертора: принцип работы, схема

Все чаще для сварки стали использовать не трансформаторные сварочные аппараты, а инверторные. Они не просаживают сеть, ими легче варить. Это обусловлено тем, что устройство сварочного инвертора значительно отличается от трансформаторного сварочного аппарата.

Содержание статьи

• 1 Чем сварочный инвертор лучше трансформатора
  • 1.1 Как работает инверторный сварочный аппарат: блок-схема
  • 1.2 Для чего нужны все эти преобразования и почему инверторный сварочный аппарат такой маленький и легкий
• 2 Устройство сварочного инвертора: описание работы и назначение блоков на базе схемы РЕСАНТА САИ 140
  • 2.1 Первичный выпрямитель и конденсаторный фильтр
  • 2.2 Инвертор
  • 2.3 Выпрямление и стабилизация
• 3 На что обратить внимание при выборе сварочного инвертора
  • 3.1 Ремонт и сервис

Чем сварочный инвертор лучше трансформатора

Начнем с того, что такое инверторный сварочный аппарат. Это устройство для ручной или полуавтоматической сварки, работающее от сетевого напряжения. Есть аппараты, которые подключают к сети 220 В, есть на 380 В. Вне зависимости от количества фаз, сварочный ток (который идет на электрод) постоянный. Так что варить инверторным сварочным аппаратом легче — дуга стабильна и не скачет. Кроме того, есть такие опции как «антизалипание» и защита от перегрева. Но это не все его плюсы.

Сварочный инверторный аппарат намного меньше и легче трансформаторного. Это важно, особенно, если надо таскать его по участку. Еще одно преимущество — он не «садит» сеть, не «дает» скачков напряжения.

В чем же дело, чем отличается инверторный аппарат от трансформаторного? Весь секрет в тройном преобразовании напряжения. Сначала переменное напряжение преобразуют в постоянное, а затем снова в переменное, но уже очень высокой частоты. Его затем на вторичном выпрямителе снова преобразуют в постоянный ток. Он и используется при сварке. Это и есть вкратце принцип работы сварочного инвертора.

Благодаря современной схемотехнике, качественные сварочные инверторы обладают высокой надежностью.

Как работает инверторный сварочный аппарат: блок-схема

Принципиальные схемы инверторных сварочников разных фирм отличаются, как отличается и элементная база. Но состоят все они из тех же блоков, так как принцип работы у всех одинаковый.

В первичном НЧ (низкочастотном) выпрямителе сетевое напряжение преобразуется в постоянное, которое подается на вход инвертора. Инвертор преобразует постоянное напряжение частотой 50 Гц в переменное напряжение высокой частоты (десятки кГц). Высокочастотный трансформатор понижает напряжение и увеличивает ток, который может превышать 250 А. Именно сила тока нужна при сварке. Вторичный выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное, а дроссель завершает преобразование и на электрод уходит постоянный ток.

Блок-схема сварочного инверторного аппарата

Это общий принцип работы инверторного сварочного инвертора. Как видите, он называется так потому что инвертор — ключевой элемент схемы.

Инвертор — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Большая часть инверторных сварочных аппаратов имеет еще контроллеры и устройства поддержания заданных параметров. Выполнены они обычно на базе процессоров, хотя есть и электромеханические модели.

Для чего нужны все эти преобразования и почему инверторный сварочный аппарат такой маленький и легкий

Для чего столько ступеней преобразования? Для того чтобы получить на выходе ток в сотни ампер и не перегрузить при этом электрическую сеть. Вторая задача — получить постоянный ток, так как варить на «постоянке» проще. Дуга стабильна, ее проще контролировать.

В простейших трансформаторных сварочных аппаратах выпрямление происходило на трансформаторе и, после некоторой стабилизации (несколько конденсаторов), сразу шло на электрод. Для преобразования сетевого напряжения частотой 50 Гц трансформатор требуется большой по размеру, так как диаметр проволоки должен быть большим. И это определяло размеры самого аппарата и его вес.

Принцип работы сварочного инвертора: ступени преобразования напряжения и тока

В инверторах путем преобразований частоту увеличивают до нескольких десятков килогерц (может быть 50-80 кГц) и уже после этого преобразуют в постоянное. Высокочастотное переменное напряжение преобразуется в постоянное на трансформаторе малого размера. Он в разы меньше и легче. Именно поэтому инверторные сварочники такие компактные и легкие. Но так как ступеней преобразования много, требуется контроль и согласование работы всех блоков. Поэтому инверторные сварочные аппараты при малых размерах и весе стоят больше. Хоть, вроде, налицо экономия материалов. А дело в том, что есть еще контролеры, которые стоят немало.

Устройство сварочного инвертора: описание работы и назначение блоков на базе схемы РЕСАНТА САИ 140

У каждого производителя принципиальные схемы инверторных сварочных аппаратов разные. Мало того, даже разные линейки одного и того же производителя могут существенно отличаться. Но устройство сварочного инвертора имеет общие черты. Блоки те же. Просто собраны смогут быть по-разному. Это входной выпрямитель на базе мощного диодного моста и сглаживающих конденсаторов, инвертор — на ключевых транзисторах (тип IGBT или MOSFET) и выходной выпрямитель на базе высокочастотного понижающего трансформатора и диодного моста с выходным конденсаторным фильтром.

Принципиальная схема инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140

Далее рассмотрим, как работает сварочный аппарат, основываясь на схеме инверторного сварочного аппарата РЕСАНТА САИ 140. Он не лучше и не хуже остальных, просто есть его схемы.

Первичный выпрямитель и конденсаторный фильтр

Задача первичного выпрямителя — преобразовать синусоиду частотой в 50 Гц в постоянный ток. В реалии он получается не совсем постоянным, а с некоторой пульсацией, но это уже явно не синусоида. Реализуется это обычным диодным мостом, который «переворачивает» нижнюю полуволну синусоиды.

Как работает сварочный инвертор: первая ступень преобразования напряжения в Ресанта САИ 140

Сетевое напряжение через входную стабилизирующую группу попадает на конденсаторы С1 и С2. Основная задача —  снятие статического напряжения на землю. Именно поэтому включать инверторную сварку крайне желательно в розетку с действующим заземлением, а не просто с имеющимся контактом.

Далее, диодный мост «переворачивает» нижнюю полуволну. На его выходе получается пульсирующее напряжение. Для сглаживания пульсаций ставят конденсаторы (в приведенной схеме это конденсатор С8 ёмкостью 1 микрофарад на напряжение 400 В ). На их выходе напряжение уже постоянное. Конденсаторы стоят с солидным запасом по напряжению — 400 Вольт и выше, так как на выходе диодного моста напряжение уже больше чем сетевое — порядка 320-350 В. А если учесть еще возможные скачки… вот и ставят с запасом — на 400 В.

И конденсаторы, и диоды при работе сильно греются. Для лучшего отвода тепла их монтируют на алюминиевые радиаторы. Часто еще делают дополнительный обдув — ставят вентилятор. Если вы хотите, чтобы сварочный аппарат прослужил долго, следите за тем, чтобы кулер был в рабочем состоянии.

Инвертор

Блок инвертора преобразует постоянное выпрямленное напряжение низкой частоты в переменное напряжение высокой частоты. Реализуется обычно на ключевых транзисторах, которые открываются и закрываются с большой частотой. Именно они формируют переменное напряжение с частотой в десятки килогерц. Управляет их переключением контроллер.

Силовые транзисторы G30N60, при помощи которых преобразуется постоянный ток в высокочастотный переменный

G30N60 — биполярный транзистор с изолированным затвором (IGBTs).

На выходе инвертора получаем не синусоиду, а практически прямоугольные импульсы. Но для дальнейшего выпрямления это не проблема. Зато частота высокая, что значит, что вторичный выпрямитель можно сделать на небольшом по размеру трансформаторе.

Выпрямление и стабилизация

Полученное высокочастотное напряжение подается на высокочастотный трансформатор. Напряжение на нем понижается, ток увеличивается. Через его первичную обмотку протекает высокое напряжение небольшой силы тока, а со вторичной снимается более низкое напряжение, но сила тока уже порядка 150-220 ампер — в зависимости от мощности и класса аппарата.

Выходное преобразование напряжения перед подачей на электрод

Для получения постоянного напряжения на выходе трансформатора стоит диодный мост. Он выдает уже практически постоянное напряжение, которое «доглаживается» выходными конденсаторами и идет на сварочный электрод. Диоды на выходном мосту стоят особые — с высокой скоростью срабатывания (не более 40-55 наносекунд). Они должны сглаживать напряжение частотой в десятки килогерц, так что скорость срабатывания должна быть очень высокой. Если в процессе ремонта возникла необходимость их замены, то надо подбирать именно с высоким быстродействием. Иначе работать аппарат не будет.

STTH6003CW — диод быстродействующий 300В, 30А, 55нс.

Остальные блоки на схеме — это как раз управление, «дополнительные опции» типа защит от перегрева и залипания электрода.

На что обратить внимание при выборе сварочного инвертора

Речь пойдет не о характеристиках, а о выборе марок и производителей. Ситуация на рынке со сварочными инверторами не лучше и не хуже, чем с остальными инструментами или бытовой техникой. Очень много товара из Поднебесной.  Ценовая категория — от самого дешевого, до среднего. Есть также российские аппараты, украинские и белорусские. Они, в основном, в среднем ценовом диапазоне, хотя есть и более дорогие линейки. «Европейцев» в последние годы очень мало и цена далеко не «средняя».

Как работает сварочный инвертор — это одно. Надо еще, чтобы он был ремонтопригодным. Схемотехника может существенно различаться

Так что же выбрать? Оптимально — нормальный Китай и аппараты производства стран СНГ. И будьте осторожны. Очень много дешевых китайских подделок, которые имитируют российские, украинские или белорусские марки или даже «нормальный» товар из Поднебесной. В «фирменных» приборах заявленные параметры соответствуют реальным. И, если вы выставили ток, скажем, 130 ампер, на выходе вы получите именно 130 ампер плюс-минус пару процентов. В дешевых же поделках приходится потом «опытным» путем переписывать цифры на регуляторах. Потому что при положении регулятора 150 А, но на выходе может быть всего 90 А. В лучшем случае — 110-120 А, что явно не радует.

Ремонт и сервис

Второй момент, на который надо обратить внимание при выборе сварочного инверторного аппарата — его ремонтопригодность и доступность элементной базы. Производители разделились на два лагеря. У одних компоненты для ремонта стоят недорого, легкодоступны. Следовательно, ремонт быстрый, без особых проблем и недорого. Вторая группа производителей исходит из того, что нечего ремонтировать — покупайте новый аппарат. Элементная база подбирается особая, просто так ее не найти, приходится заказывать. Поставляет ее тот же производитель по очень высоким ценам. Так что действительно, часто получается дешевле купить новый аппарат, чем ремонтировать вышедший из строя.

Важно чтобы заявленные характеристики совпадали с реальными

Как ни странно, сварочные инверторы «второй группы» обычно работают нормально и довольно долго. Так что отзывы о работе обычно положительные. Но вот ремонт… Это проблема.

Ну, и следует обратить внимание на наличие сервисных центров в вашем регионе. И на то, на какой срок дают гарантию. Не только производители, но и сервисники. Может получиться так, что гарантия на аппарат солидная — несколько лет. А на ремонтные работы — всего месяц-два-три. Скажем, вам не повезло, ваш сварочник сломался очень быстро. Отвезли в мастерскую, они отремонтировали, а на отремонтированный аппарат дают гарантию два месяца. И все. Дальше «за свои деньги».

Что такое инверторный сварочный аппарат?

Последнее обновление 13 декабря 2022 г. by Material Welding

Сварочный инвертор

Инверторные аппараты для выполнения ручной дуговой сварки становятся все более популярным типом оборудования. Они кардинально отличаются от обычных трансформаторных устройств.

Сварочные инверторы обеспечивают более эффективный и надежный способ сварки, чем традиционные методы.

Перед принятием решения о покупке важно понять, что такое инвертор, как он работает и какие у него преимущества.

Сварочный инвертор — это устройство, которое преобразует основное напряжение или мощность генератора в выходной низковольтный постоянный ток (DC), используемый для дуговой сварки.

Это обеспечивает большую портативность, меньший вес, меньшее энергопотребление и лучшую производительность по сравнению с машинами на основе трансформатора.

Это также позволяет пользователям настраивать свои параметры вручную или автоматически в зависимости от задания, над которым они работают. Это может привести к улучшению качества сварки, что экономит время и деньги, позволяя избежать дорогостоящих ошибок или переделок.

Детали сварочного аппарата Инвертор

Инверторный сварочный аппарат состоит из следующих основных блоков:

• Блок выпрямителя: выпрямляет сетевое напряжение.
• Фильтр нижних частот фильтр er: сглаживает выпрямленное сетевое напряжение для устранения сетевых помех.
• Инвертор: создает переменное напряжение высокой частоты (чаще всего свыше 15-20 кГц).
• Трансформатор: понижает результирующее высокочастотное переменное напряжение до напряжения, необходимого для сварки.
• Блок выпрямителя: выпрямляет высокочастотное переменное напряжение;
• Высокочастотный фильтр: сглаживает результирующее напряжение для уменьшения результирующего шума.

Изображение: CWB

Преимущества инверторных сварочных аппаратов

Сварочный инвертор позволяет достичь следующих преимуществ по сравнению с трансформатором или выпрямителем.

• Небольшой вес: Из-за увеличения частоты напряжения масса трансформатора, необходимая для снижения напряжения, значительно уменьшилась. Следовательно, масса сварочного аппарата значительно уменьшилась. Поэтому эти устройства стали мобильными и теперь их можно легко перемещать, а некоторые даже носить при работе на плече.

• Повышение эффективности: Современные сварочные инверторы снижают потери электроэнергии до 10 раз, многие инверторы способны работать от 185 Вольт и даже ниже. КПД такого инвертора достигает 90%.

• Контроль точных параметров: Сварочный инвертор использует сложную электронику, которая позволяет очень точно выбирать параметры сварки и, таким образом, обеспечивает надежное качество сварки.

Основные характеристики инверторного сварочного аппарата

Сварочный инвертор в целом обеспечивает множество важных функций для сварочных работ. Наиболее распространены две функции сварочного инвертора:

• Hot Start – облегчает зажигание дуги за счет кратковременного увеличения параметров сварочного тока. позволяет легко зажечь дугу, кратковременно увеличивая силу сварочного тока.

• Anti-Stick – позволяет избежать «залипания» электрода при сварке. Защита от прилипания срабатывает, когда электрод прилипает. Он автоматически перестает снабжаться электрическим током. Она начинает поступать только тогда, когда электрод отрывается от металла.

• Arc force выполняет аналогичную задачу, но уже в процессе сварки. Это значительно снижает вероятность прилипания электрода.

Недостатки инверторных сварочных аппаратов

К сожалению, инверторные источники питания для сварки имеют не только достоинства, но и очень существенный недостаток – сложность ремонта.

• Из-за наличия сложных элементов в электрических цепях ремонт сварочного инвертора в домашних условиях крайне затруднен.
• Однозначно дороже классических трансформаторных аналогов.
• Сварочные инверторы чувствительны к строительной пыли (особенно содержащей металлические включения) и влаге.
• При использовании устройств данного типа необходимо придерживаться правил эксплуатации, указанных в паспорте. Их нарушение может привести к поломкам и дорогостоящему ремонту.

• Также при выборе сварочных инверторов учитывайте, что эти аппараты бывают одноплатными и многоплатными. Одноплатные инверторы существенно дешевле, а вот многоплатные легче и дешевле в ремонте.

Как правильно выбрать сварочный инвертор?

Чтобы правильно выбрать сварочный инвертор, стоит ответить на ряд вопросов:

• Где будет использоваться аппарат: в гараже, на даче, в мастерской (220 В, 380 В),

• Металл какой толщины будете сваривать (рабочий диаметр электрода),

• Ваш бюджет.

Подробнее: Советы по покупке нового сварочного аппарата

Конструкция и работа сварочного трансформатора

Классические трансформаторные устройства являются электрическими устройствами и работают на частоте 50 Гц. Параметры электрического тока от бытовой сети напряжением 220 В не подходят для сварки.

Трансформируются с помощью трансформатора. Для этого на первичную обмотку подается электрический ток, который намагничивает ее составной сердечник.

Изображение предоставлено: CWB

В результате возникает переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, создает переменный ток во вторичной обмотке. Его параметры отличаются от исходных: напряжение 50-9 В.0 В, а ток 100-200 А.

Сразу стоит отметить, что второй параметр не ограничен указанными пределами. В таких аппаратах сила сварочного тока регулируется механически и зависит от числа витков вторичной обмотки трансформатора.

Устройства этого типа имеют простую конструкцию. Они надежны и недороги, но при этом отличаются большой потребляемой мощностью, большим весом и габаритами. С их помощью трудно обеспечить хорошее качество швов.

Устройство и работа сварочного инвертора

Инверторные сварочные аппараты уже не электрические, а электронные устройства и их работа организована по другим принципам.

Переменный ток сначала поступает в предварительный или первичный выпрямитель, где с помощью диодного моста преобразуется в постоянный ток напряжением 220 В.

Затем подается в инверторный блок. Здесь силовые транзисторы и тиристоры снова преобразуют ток в переменный, но теперь его частота достигает 100 кГц.

Изображение: Researchgate

На следующем этапе ток поступает в высокочастотный трансформатор. Здесь напряжение уменьшается, а его сила увеличивается.

Высокочастотный трансформатор отличается от классического не только конструкцией, но и размерами. Кроме того, практически отсутствуют потери энергии на обогрев.

На последнем этапе ток проходит через выпрямитель, где преобразуется в постоянный с параметрами, необходимыми для сварки.

В электронной схеме сварочных инверторов используются блоки управления на базе микропроцессоров. Они обеспечивают стабильную работу всех остальных узлов устройств.

Блоки управления мгновенно реагируют на малейшие отклонения параметров сварочного тока от заданных и корректируют их. Это обеспечивает стабильное горение дуги и хорошее качество сварки даже при минимальном опыте сварки.

Кроме того, инверторные аппараты имеют очень широкий диапазон регулирования сварочного тока, обеспечивают низкое разбрызгивание металла и позволяют использовать электроды любых типов. Кроме того, они легкие, компактные и максимально простые в использовании. Все аппараты снабжены несколькими системами защиты, выводящими их из строя при перегреве или перегрузке, а сварку с их помощью можно проводить в любом пространственном положении.

Сварочные инверторы для бытового использования

Все сварочные инверторы на рынке можно разделить на две большие группы:

1. Бытовое использование и
2. Промышленное использование.

Первые питаются от обычной бытовой сети напряжением 220 В и имеют максимальный сварочный ток не более 200 А. Они рассчитаны на работу с небольшой нагрузкой.

Профессиональные промышленные инверторы чаще всего подключаются к трехфазной сети напряжением 380 В. Как правило, они имеют более высокое значение максимального сварочного тока – до 500 А.

---

Типы источников сварочного тока и…

Включите JavaScript

Типы источников сварочного тока и Типы сварочных аппаратов

Преимущества и недостатки инверторных сварочных аппаратов

Уже давно никого не удивишь сварочный инвертор. И в этом нет ничего необычного, ведь любому сварщику гораздо удобнее работать с компактным и мобильным аппаратом, чем с тяжелым железным трансформатором. Темой данной статьи, однако, будут именно современные сварочные инверторы.

Мы постараемся оценить многие преимущества и некоторые из немногочисленных недостатков сварочных инверторов, рассмотрим их различные варианты, а в конце сравним преимущества и недостатки, чтобы даже тот, кто только задумывается о приобретении сварочного инвертора, мог с уверенностью принять решение о его покупке.

Что такое сварочный инвертор сегодня? Прежде всего, это компактный полупроводниковый сварочный аппарат, оснащенный всеми типами щитков и оснащенный множеством опций, облегчающих работу сварщика, даже если он новичок в профессии.

Защита от прилипания электрода, легкое зажигание дуги, защита от перегрева и др. Все эти возможности открываются благодаря импульсной полупроводниковой технологии, реализованной в современных сварочных инверторах.

В отличие от традиционных сварочных трансформаторов, работающих непосредственно от сети, сварочные инверторы используют в своей работе принцип высокочастотного импульсного преобразователя (полумост, мост, косой мост, прерыватель).

Сетевое напряжение 220-240 вольт частотой 50 Гц сначала преобразуют в постоянное напряжение 310 вольт и более (просто путем выпрямления или активного преобразования по методу ККМ), затем это постоянное напряжение используют для высокочастотных преобразование энергии с помощью импульсного трансформатора или катушки индуктивности на феррите, частота здесь в принципе может достигать 200 кГц и более.

Благодаря высокочастотному преобразованию габариты и вес прибора стали намного меньше, трансформаторного железа нет, а в качестве магнитопроводов индуктивных элементов используется феррит.

Коммутация в процессе ВЧ преобразования осуществляется полупроводниковыми ключами — полевыми или IGBT, благо на сегодняшний день значительно расширилась компонентная база, год от года улучшаются параметры ключей — сопротивление в открытом состояние становится меньше, допустимый ток больше. Для управления полупроводниковыми ключами используется драйвер, который в свою очередь управляется микроконтроллером.

Резонансные схемы с коммутацией при нулевом токе имеют наивысший КПД, позволяющий минимизировать тепловые потери полупроводниковых ключей. За выпрямление высокочастотного переменного тока отвечают мощные быстродействующие диоды или синхронный выпрямитель. Конечно, нагрев компонентов так или иначе присутствует даже в резонансных цепях, поэтому в каждом инверторе есть радиаторы и вентиляторы системы охлаждения плюс автоматическая система защиты от перегрева.

Итак, давайте, наконец, подробнее рассмотрим преимущества и недостатки сварочных инверторов. Во-первых, рассмотреть достоинства.

Тестирование самых распространенных сварочных инверторов на видео:

Преимущества сварочных инверторов

КПД

КПД сварочного инвертора может достигать 95% и выше, а коэффициент мощности даже приближается к 0,9. . Индуктивные потери просто отсутствуют из-за высокочастотного импульсного преобразователя на полупроводниках, чего вряд ли можно добиться с помощью обычного сварочного трансформатора.

Высокочастотный импульсный преобразователь, работающий на частоте от 25 до 200 кГц, эффективно снижает напряжение и автоматически отключается при перерывах в работе, то есть электроэнергия не тратится впустую. Система охлаждения работает независимо от цепи питания, имеет свою собственного источника питания, а в процессе сварки или в перерывах делает свое дело.

Скачки напряжения не мешают работе

Высокочастотный преобразователь внутри инвертора автоматически подстраивается под входное напряжение, не влияя на выходные параметры. Даже если напряжение в сети упадет до 165 вольт (в зависимости от модели граничное напряжение может быть другим), инвертор продолжит работу, выдавая необходимый сварочный ток, который задается сварщиком вручную перед началом работы. В случае, если напряжение упадет до недопустимо низкого уровня, сработает защита и инвертор автоматически отключится, предотвращая перегрузку по входному току.

Точная ручная регулировка сварочного тока

Параметры сварочного тока задаются сварщиком, достаточно повернуть ручку на передней панели аппарата, и ток для любого электрода будет точно установлен для предстоящей работы. 40-60 ампер для электрода 2 мм, 160 ампер для 4 мм и, наконец, 220-250 ампер для электрода 6 мм. Если нужно больше, есть инверторы на ток до 500 А, но они и дороже, и тяжелее.

Например, для бытовых нужд популярны инверторы на ток до 250 ампер, и этого обычно достаточно. Точная ручная регулировка силы тока позволяет добиться высокого качества сварки, при этом исключается недовар или перевар.

Электроды любые

Для сварки можно использовать электроды как переменного, так и постоянного тока для изделий из чугуна или цветного металла. Также возможно выполнение аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом, так как инвертор может регулировать электрический ток в широком диапазоне.

Все виды защит

Точное электронное управление позволяет реализовать в сварочном инверторе все виды защит, это типовой набор, но при выборе инвертора нужно обращать внимание на то, какие именно защиты реализованы в это.

Anti-sticking (функция антиприлипания) — если электрод намертво застрял, инвертор автоматически выключится на некоторое время, чтобы сварщик смог оторвать залипший электрод, затем подача питания возобновляется.

Защита от короткого замыкания (функция «форс дуги») — инвертор генерирует серию мощных импульсов для расплавления замерзшей капли. Наконец, тепловая защита — при перегреве полупроводниковых ключей инвертор отключит выходной ток, чтобы радиаторы как следует охладились.

Быстрый легкий розжиг

Функция «горячий старт» позволит легко поджечь дугу, сварщику достаточно просто ударить электродом по детали. Функция реализуется кратковременной подачей импульса вспомогательного тока перед началом работы для облегчения зажигания дуги.

Легкий вес, мобильность, комфорт

Инвертор общей мощностью 8 кВт сегодня весит менее 5 кг. Представьте, сколько весит трансформатор, при габаритной мощности 8 кВт — более 40 кг. Сварочный инвертор в 10 и более раз легче сварочного трансформатора при той же потребляемой мощности. Такой инвертор удобно повесить на плечо во время работы на лестнице, просто воспользовавшись ремнем, который идет в комплекте.

Его можно смело ставить на строительные конструкции типа строительных лесов, и не бояться, что он упадет или повредит леса. В конце концов, с инвертором можно залезть куда угодно и готовить в любом положении, именно поэтому сварочные инверторы так популярны среди дачников, которые сразу оценили прелесть легкости и мобильности.

Даже новичок легко справится.

Если человек впервые учится готовить, то наверняка потреплет немало нервов и себе, и своему наставнику, если при обучении использовать обычный железный трансформатор. Со сварочным инвертором обучение пойдет быстрее, ведь функции «горячий старт», «форсирование дуги» и «антиприлипание» помогут новичку преодолеть типичные трудности электродуговой сварки.

Даже жены некоторых дачников проявляют интерес к таким прогрессивным сварочным аппаратам, больше похожим на какой-то бытовой прибор, чем на сварочное оборудование прошлых лет.

Недостатки сварочных инверторов

Теперь поговорим о недостатках сварочных инверторов, они все-таки есть, раз таковыми считаются.

Цена

Почему-то считается, что цена сварочного инвертора является недостатком. Если вы посмотрите цены на сварочные инверторы, то действительно обнаружите, что это отнюдь не копейки. Но инвертор стоит ровно столько, потому что полупроводники, импульсные трансформаторы, конденсаторы, платы контроллеров, вентиляторы, радиаторы, корпус в конце концов — все это не бесплатно.

Да, эту цену приходится платить, тем более надежный и качественный инвертор из качественных комплектующих не может стоить дешево, ни в коем случае нельзя скупиться при выборе сварочного инвертора.

Требует ухода

Из-за того, что инвертор содержит печатные платы и мелкие силовые компоненты, по сравнению с большим тяжелым трансформатором, здесь опасно загрязнение, даже загрязнение пылью, а влага особенно опасна. Инвертор необходимо регулярно очищать от пыли изнутри и защищать от влаги. В морозы, особенно ниже -15°С, инвертор лучше не использовать.

Если инвертор по какой-то причине выйдет из строя, то ремонт будет недешевым, ведь качественные комплектующие всегда дороги (особенно силовые, такие как IGBT и мощные быстродействующие диоды), а часто нужно менять дорогие модули. Лучше не доводить до неисправностей, а делать только профилактику, например продувку сжатым воздухом.