Сварочный инвертор своими руками — схема сборки, ремонт и настройка
Инвертор сварочный своими руками
Метод сварки металлов на сегодня насчитывает немало способов и большинство их основано на использовании электричества. Электросварка же в свою очередь, также подразделяется на несколько видов, в том числе и инверторный способ.
Последний стал популярен относительно недавно и до того, как на полках магазинов появились малогабаритные и легкие в переноске аппараты, домашняя сварка была уделом немногих. После массового внедрения сварочных инверторов оказалось, что принцип устройства и работы этого аппарата достаточно прост и при желании, собрать такой же можно самостоятельно.
Описание
Инвертор – это прибор преобразующий постоянный электрический ток в переменный, а в сварочном аппарате инверторного типа происходит двойное преобразование:
- Переменный ток силой не превышающей 5 ампер, с напряжением 220/380 вольт и частотой 50 Гц преобразовывается в постоянный с такими же значениями.
- Полученный постоянный ток преобразовывается в переменный с напряжением в несколько десятков вольт и силой тока до нескольких сотен ампер.
Такая трансформация более выгодна, поскольку получаемые характеристики сварочного тока имеют высокую стабильность и легко управляются, что дает возможность настроить оптимальный режим сварки при различных размерах свариваемых деталей.
Сварочные инверторы, это моноблочные приборы, и главное их достоинство – эргономичность. В отличие от сварочных трансформаторов, в том числе и выдающих постоянный ток, инверторы могут переноситься одним человеком, а обладающие небольшой мощностью, имеют вес всего в несколько килограмм и легко вешаются на плечо.
Преобразование происходит за счет трансформатора и электронных микросхем, требующих качественного охлаждения, поэтому в корпусе также размещается мощный вентилятор. Несмотря на кажущуюся сложность, сварочный инвертор можно собрать и своими руками. Такой прибор сможет обеспечить сваривание не хуже, чем его заводские аналоги.
Принцип работы
Основным элементом системы, является силовой трансформатор с выпрямителем. Его вторичная обмотка, сильно нагревается, поэтому при компоновке устройства, очень важно расположить ее на пути воздушного потока исходящего от вентилятора.
Выпрямленный ток пропускается через фильтр из триодов с высокой частотой коммутации, в результате, частота вторичного переменного тока может достигать значения в 50 КГц. Обратная зависимость частоты и габаритов электротехнического оборудования известна давно, что и позволило придать инверторам такие скромные размеры. Такой же принцип успешно используется везде, где необходима экономия пространства, например, в бортовой сети самолета или подводной лодки, частота электрического тока также измеряется тысячами герц.
В сварочном трансформаторе, производится преобразование электродвижущей силы, в то время, как в инверторе преобразуются высокочастотные токи, что позволило в разы уменьшить вес трансформатора и сократить расход материала на его изготовление. Для защиты от перегрузки, на вторичной стороне устанавливается плавкий предохранитель, который можно заменить с лицевой панели. Пользователь может регулировать силу подаваемого на электрод тока с помощью регулятора, значение тока выводится на цифровое табло.
Область применения
Трудно представить строительные работы, при которых не использовалась бы сварка. Сварочные инверторы существенно расширили область ее применения, так как обладают достаточно большой долей мобильности, в отличие от громоздких трансформаторных аппаратов. Сегодня инверторную сварку применяют:
- Для сваривания деталей из черных металлов.
- Для сваривания деталей из цветных металлов.
- При необходимости сваривания в малопроходимых местах, например, в подземных туннелях трубопроводов.
- Для сваривания фасонных деталей на производстве.
- Для сварки в бытовых условиях.
В промышленности, для сваривания применяются инверторы с автоматической и полуавтоматической подачей сварочной проволоки, что позволяет унифицировать процесс и снизить долю ручного труда.
Преимущества и недостатки
Основным преимуществом инверторных сварочных аппаратов является их размер, поскольку до этого, варить приходилось либо на стационарном посту, либо же, перемещать тяжелый сварочный трансформатор с помощью подручных средств, до места сварочных работ.
Благодаря двойному преобразованию, сварочный ток инвертора не зависит от сетевого и поэтому остается всегда с постоянными значениями, что позволило избежать таких неприятных явлений при сварке как:
- Залипание электрода.
- Отсутствие дуги при пониженном напряжении в сети.
- Пережог или недожог металла.
Инвертор универсален и подходит для сварки чугунных или цветных металлов соответствующими электродами, а также для аргонодуговой сварки неплавящимися электродами. Оператор имеет возможность регулировать ток в широких пределах.
Недостаток инверторов – это относительно высокая стоимость по сравнению с трансформаторами, но учитывая имеющиеся преимущества, он полностью нивелируется. Как и любая электроника, микросхемы аппарата требуют бережного отношения, поэтому рекомендуется периодически очищать внутреннее пространство от пыли.
Также электроника может выйти из строя в условиях низких температур или высокой влажности, поэтому окружающие условия должны согласовываться с паспортными данными прибора.
Как сделать своими руками?
Хотя инверторные сварочные аппараты в широкой продаже в современном исполнении, стали доступны относительно недавно, они не являются чем-то новым. По сути, добавилось только удобное цифровое управление и более современные электронные компоненты.
Принцип же работы, как и сам аппарат были разработаны несколько десятков лет назад, да и сегодня, многие схемы сборки актуальны. Собрать самостоятельно инвертор можно имея старые электротехнические детали, на основе современных электронных компонентов. Такой аппарат выйдет значительно дешевле, чем заводской аналог.
Необходимые материалы и инструменты
Для сборки аппарата понадобятся:
- Ферритовый сердечник для силового трансформатора.
- Шина из меди или проволока для создания обмоток.
- Фиксирующая скоба для соединения половинок сердечника.
- Термостойкая изолента.
- Компьютерный вентилятор.
- Транзисторы.
- Паяльник, пассатижи, кусачки.
Схемы
На сегодняшний день, все схемы сварочных инверторов унифицированы и построены на основе использования импульсного трансформатора и мощных транзисторов типа MOSFET.
Каждый из производителей вносит незначительные изменения в виде фирменных разработок, однако, в общем функционал аппарата не претерпевает каких-либо существенных изменений.
За основу также может браться принципиальная схема Юрия Негуляева – ученого и разработчика отечественного сварочного аппарата инверторного типа.
Пошаговое руководство
- Для размещения всех элементов необходимо подобрать корпус. Рекомендуется использовать старый системный компьютерный блок, так как там уже предусмотрены отверстия для вентиляции.
cxema.org — Простой миниатюрный сварочный инвертор
Представляю самый маленький, лёгкий и достаточно простой в повторении сварочный инвертор. Он позволяет проводить сварочные работы электродами диаметром до 3мм.
Характеристики инвертора
- Размеры (ДхШхВ) — 180х105х80;
- Вес — 1100 грамм;
- Ток — 80А, можно выжать до 100А;
- Ток холостого хода — 170-200мА;
- Напряжение холостго хода — 60 вольт.
Инвертор собран в корпусе компьютерного блока питания.
Из-за нехватки места в этом корпусе не удалось обеспечить хороший обдув радиаторов силовых компонентов, поэтому он не предназначен для долговременной работы, но спалить несколько электродов подряд с его помощью можно.
Делать инвертор с нуля достаточно дорого, хорошие оригинальные детали дорогие, нужен опыт работы с импульсными источниками питания и в силовой электронике в целом, лучше и выгоднее купить заводской инвертор, а если решили собрать — то делайте полноразмерный инвертор и не скупитесь на охлаждении.
Схема инвертора
Данный сварочный инвертор — это однотактный прямоходовый преобразователь построенный на ШИМ контроллере UC3844. Выход микросхемы через драйвер управляет IGBT транзистором. Схема снабжена плавным пуском, защитой по перегреву. Обратная связь по току реализована через токовый трансформатор.
Инвертор собран на трёх платах:
- все силовые компоненты, трансформатор, дроссель, выпрямители, силовой транзистор и входная цепь размещены на материнской плате;
- схема управления;
- дежурный источник питания.
Схема управления
Больше половины компонентов, которые есть на схеме находятся на этой компактной печатной плате
В авторской версии вся схема собрана на одной плате, в моем же случае чтобы аппарат был максимально компактным управление перенес на отдельную плату. Она получилась очень компактная, меньше сделать крайне трудно если использовать выводные компоненты, а не смд. Монтаж очень плотный, на плате всего одна перемычка.
После сборки плата была проверена. На вход стабилизатора или диода подается напряжение около 30 вольт. База и эмиттер транзистора VT1 замыкаем между собой имитируя замкнутый термовыключатель, иначе сработает защита по перегреву и реле замкнет регулятор тока и как следствие микросхема перестанет вырабатывать последовательность импульсов. К выходу драйвера подключаем щуп осцилографа и наблюдаем красивый меандр с частотой порядка 30 кГц и заполнением около 44-х процентов. Проверяем защиту, убрав ранее установленную перемычку. Должно сработать реле, засветиться красный светодиод и заблокироваться работа микросхемы ШИМ. Плата управления готова, в дополнительной наладке эта часть не нуждается, если все собрано правильно, компоненты исправны и нет соплей на плате.
Исходная схема работает на частоте в 30 кГц, изначально хотел поднять ее, а также изменением соотношения количества витков обмоток снять с сердечника большую мощность, но конечные расчеты показали, что с сердечника даже при 30-и килогерцах спокойно можно взять мощность около 2-2,2кВт, а это где-то 80-90 Ампер тока, если учитывать просадку напряжения при сварке, примерно до 24-х вольт.
С учетом этого аппарат без проблем справляется с электродами в 3мм, но в моем агрегате для страховки максимальный ток ограничен на уровне 80 Ампер.
Силовой трансформатор
Так как сварочный аппарат планировался на небольшой выходной ток в районе 80 ампер, трансформатор покажется маленьким, но его хватает, хотя и работает он почти на пределе своих возможностей.
Схема однотактная и между половинками сердечника нужен немагнитный зазор 0,1-0,2мм, такой зазор без проблем можно сделать если использовать сердечник из двух половинок, например Ш-образный. Но проблема заключалась в том, что у меня в наличии не было такого сердечника с необходимой габаритной мощностью, единственные более менее хорошие сердечники были колцевого типа размером 47х26,5х15,5мм. Такой сердечник отлично будет работать в двухтактной схеме, в однотактной же нужен зазор.
Сначала делаем разметки, затем пилим сердечник, не полностью, пол миллиметра сполна хватит.
Далее устанавливаем сердечник на деревянные бруски примерно так, как это показано, по центру на месте пропила ставим металлический прут и аккуратно, но сильно бьем по нему молотком. В итоге получаем две ровные половинки. Далее берем чек от банкомата, нарезаем две полоски и приклеиваем на одну из половинок с помощью суперклея, клея много не надо.
Стягиваем половинки сердечника например каптоновым скотчем. В целом данный сердечник имеет изоляцию в виде краски, но дополнительная изоляция не будет лишней.
После мотаем первичную обмотку, в моем случае для намотки использован провод 1,2мм, расчет производился по программе, естественно в случае иных сердечников получим иные намоточные данные, поэтому количество витков указывать не вижу смысла. В данной схеме очень важно солблюдать начало намотки, на схеме они указаны точками, поэтому после намотки каждой из обмоток начала намотки желательно промаркировать.
Витки равномерно растянуты по всему кольцу, после намотки ставим изоляцию и мотаем фиксирующую обмотку.
Количество витков тоже самое, что и в случае первичной обмотки, но провод естественно тоньше, я использовал провод 0,3мм.
Мотать нужно так, чтобы витки фиксирующей обмотки находились между витками первичной обмотки.
После намотки фиксирующей обмотки опять ставим изоляцию и мотаем вторичную обмотку из 80 параллельных жил проводом 0,22мм. Жгут дополнительно изолирован каптоновым скотчем.
Трансформатор тока намотан на небольшом кольцевом ферритовом магнитопроводе, проницаемость сердечника 2400.
Сначала сердечник был изолирован каптоновым скотчем, затем намотана вторичная обмотка. Количество витков около 80, для намотки был использован провод с диаметром 0,24мм. Обмотка равномерно растянута по всему кольцу. Вторичная обмотка один виток двойным проводом по 1,2мм.
Для выходного дросселя в качестве сердечника взят тор размером 38,8х21х11,4 мм из порошкового железа. Кольцо имеет зелено синий окрас, специально предназначено для работы в качестве выходного дросселя.
Для намотки был использован жгут из 80 жил изолированных друг от друга проводов с диаметром 0,22мм каждая жила, то есть точно тоже самое, что и в случае вторичной обмотки трансформатора.
Индуктивность дросселя получилась около 35 микрогенри и этого мало, желательно индуктивность сделать в районе от 80 до 120 мкГн.
Выводы обмотки дросселя были очищены от лака, залужены.
Несколько слов о комплектующих
Входной электролит 450 вольт с низким внутренним сопротивлением, от хорошего производителя, емкость 470мкФ.
Реле в схеме плавного пуска полноразмерное 30-и амперное, как у больших инверторов, хотя плату изначально разрабатывал для установки более компактного реле.
Силовой IGBT транзистор, диоды в высоковольтной цепи преобразователя те, что по схеме, никаких отклонений.
В выходном выпрямителе использованы быстродействующие диодные сборки STTH6003. В одной такой сборке 2 диода с током в 30 ампер, катод общий, аноды также включены параллельно, в итоге получаем аналог 60-и амперного диода, обратное напряжение сборки 300 вольт.
Сборки установлены на общий радиатор, подложки не изолированы, т.к. катоды общие, выходной плюс снимается с радиатора.
Входной выпрямитель — в виде готового диодного моста KBJ2510, с током в 25 ампер и обратным напряжением в 1000 вольт.
Резистор в цепи плавного пуска на 5-10 ватт, сопротивление 10-30 Ом.
Дежурный блок питания
Это готовый источник питания универсального типа, который куплен на али и предназначен для работы в индукционных плитах в качестве дежурки, мощностью около 7 ватт.
Он выдает три напряжения: 5 вольт, 12 вольт и 18 вольт. Выходные напряжения задаются стабилитроном на 18 вольт. Этот стабилитрон я заменил на 24-х вольтовый, выкинул цепь 5 вольт, заменил некоторые конденсаторы на выходе на более высоковольтные и в итоге дежурка стала выдавать два напряжения: 15 вольт и 24 вольта.
Первое напряжение нужно для питания вентилятора, он у меня на 12 вольт, второе напряжение питает управление и реле. Такая дежурка имеет плавный пуск, защиту от коротких замыканий, построена всего на одной микросхеме.
Радиаторы охлаждения взяты от компьютерных блоков питания, с учетом наличия активного охлаждения и максимального тока сварки их хватает.
После сборки аппарат заработал сразу, без каких-либо отклонений. Первый запуск делался через страховочную лампу на 100 ватт, на осциллографе форма импульсов на всех обмотках правильная, напряжение холостого хода около 60Вольт.
Проверяем работу системы ограничения тока. Для начала ставим регулятор тока на минимум, цепляемся осциллографом на затвор силового транзистора и делаем короткое замыкание на выходе, видим, что длительность управляющих импульсов резко уменьшается, ток ограничивается, если этого не происходит, меняем местами начало и конец вторичной обмотки токового трансформатора.
Силовые дорожки на печатной плате дополнительно армированы медными лентами.
Выходные клеммы от мощного преобразователя 12-220 Вольт.
Для надёжности трансформаторы, дроссель и пара вертикальных плат были дополнительно приклеены к материнской плате с помощью эпоксидной смолы.
На балласте инвертор выдал честные 80 ампер, минимальный ток сделал в районе 20 ампер, при этом имеем уверенный розжиг дуги. Благодаря малому значению минимального тока можно сваривать даже тонкую жесть.
Печатная плата
С уважением — АКА КАСЬЯН
Схема сварочного инвертора – принципиальная схема инверторной сварки
Чтобы обеспечить горение сварочной дуги, используются инверторы. У данных устройств есть определенные преимущества, недостатки, отличительные особенности. Схема сварочного инвертора включает в себя конструкционные элементы, каждый узел выполняет свою операцию.
Принцип работы
Если разобрать сварочный инвертор, можно поближе рассмотреть силовой трансформатор. Он является основным узлом конструкции и отвечает за уровень напряжения. Ток, исходящий от источника, должен быть понижен.
Схема сварочного инвертора
Важно! На плате управления используются конденсаторы, резисторы, отвечающие за проводимость электрического потока.
Чтобы частота находилась на уровне 50 герц, используется стабилизатор. К дополнительным элементам относится выпрямитель тока (отвечает за пульсацию) и дроссель, стабилизирующий выходное напряжение. Устройство работает в цепи постоянного, переменного тока. Когда напряжение выпрямляется, оно подается на дугу и разрешается заниматься сварочными работами.
Сварочные работы
Технические характеристики
При рассмотрении инверторов рекомендуется сосредоточиться на таких характеристиках:
- напряжение от сети,
- допустимый размер электрода,
- напряжение без нагрузки,
- рабочий цикл,
- класс защиты,
- показатель нагревостойкости,
- температура эксплуатации.
Сварочные инверторы
Конструкция инверторного сварочного аппарата
Внутри сварочного инвертора имеется множество элементов, которые взаимодействуют между собой. К основным модулям силового блока приписывают следующее:
- выпрямитель напряжения,
- помеховый фильтр,
- преобразователь (он же инвертор),
- высокочастотный выпрямитель на выходе.
Рассматривая плату управления, на ней используются системы для охлаждения транзисторов, фильтров. У современных инверторов установлен радиатор, выпрямитель и преобразователь. Есть кулер, нацеленный на понижающий трансформатор.
Понижающий трансформатор
Важно! На плате управления может быть один или несколько помеховых фильтров и конденсаторов под них.
Рядом с понижающим трансформатором необходим датчик тока, интегральный стабилизатор. Продвинутые инверторы высокого уровня поставляются с реле мягкого пуска.
Достоинства и недостатки
К сильным сторонам оборудования важно приписать следующее:
- высокая эффективность,
- значительная удельная мощность,
- ассортимент в наличии,
- сфера применения.
Недостатки также всем знакомы, речь идёт о высокой стоимости продукции. Агрегаты не отличаются долгим сроком эксплуатации. Когда электронная плата перегорает, сделать что-либо нереально.
Электронная плата
Проблема кроется в незащищенности корпуса. На рабочем месте, как правило, большое количество пыли и грязи. Всё это оседает на внутренних элементах конструкции и происходит сбой.
Правильное назначение
Сварочные аппараты подходят для продуктивной работы в домашних условиях, а также в мастерских. Разнообразие функций в устройствах делает их разносторонними. Стандартные сварочные инверторы обеспечивают постоянный ток сварки, поэтому считаются универсальными агрегатами. Они подходят для сварки и резки чёрных, цветных металлов.
Полуавтоматика отличается тонким и ровным швом, практически не оставляет после себя следов. Плазморез востребован в промышленной сфере, годится для профессиональных работ. Резка металла происходит на высокой скорости. Допускаются различные типы заготовок.
Плазморезы
Интересно! Плазморезы годятся для длинных разрезов, к примеру, бронзы либо алюминия.
Аппараты аргонно-дуговой сварки считаются более подходящими для цветных металлов. Обеспечивается значительная глубина проварки и практически нет ограничений. Модели точечной сварки также могут называться споттерами, применимы на металлообрабатывающих предприятиях. Точечные аппараты подходят для резки крупных изделий.
Аппараты аргонно-дуговой сварки
Как правильно использовать
Чтобы приступить к сварочным работам, необходимо подготовить установку.
Основные этапы:
- размещение инвертора,
- проверка заземления,
- уборка лишних предметов,
- подключение к электросети,
- подсоединение удлинителя,
- использование генераторов,
- установка сварочных кабелей,
- настройка.
Чтобы агрегат работал должным образом, с учётом выбранного металла, производится регулировка частоты напряжения. Важно подобрать соответствующий электрод (минимальный диаметр 3 мм). Когда с подготовкой покончено, осуществляется розжиг дуги. Необходимо несколько раз стукнуть по металлу, важно контролировать положение электрода.
Положение электрода
Совет! Во время сварки электрод передвигается вдоль линии разреза.
Действовать разрешается под прямым или небольшим углом (не более 60 градусов). В труднодоступных местах работают другие правила. Электродом разрешается сваривать углом вперёд либо назад. Надо контролировать уровень прогрева металла.
Схемы сварочного аппарата
При рассмотрении сварочного оборудования изучается электрическая и принципиальная схема. Если обратиться к понятиям, заметно, что они несут разные посылы. Учитывается информативность и модель построения. Электросхема представляет собой документ, который сообщает о важных частях оборудования. Основная задача — показать путь прохождения электрической энергии по оборудованию.
Электросхема
Компоненты взаимодействуют между собой и на схеме можно это проследить. Используются специальные обозначения для каждого отдельного компонента. При составлении электрических схем учитывается структура, а также функциональность.
Важно! Все стандарты прописаны в ГОСТе 2.702-75.
Принципиальная схема также относится к электрическому типу, однако имеет другие задачи. Документ представляет собой чертеж, на котором также отображены компоненты агрегата.
Разница заключается в том, что в принципиальной электрической схеме отображаются электромагнитные связи. По факту, они выглядят не такими детальными, как функциональные электрические схемы.
Если посмотреть на чертеж, отображаются лишь основные узлы.
Принципиальная схема
Электрическая
Стандартная электрическая схема инверторного сварочного аппарата включает в себя мощные транзисторы с частотой 50 Герц. Они действуют в цепи постоянного тока. Подача энергии происходит на выпрямитель для обеспечения стабильного выходного напряжения.
Выпрямитель на схеме
Важная информация! Чтобы частота не прыгала, используется диодный мост. Элемент работает на пару с фильтрующим конденсатором.
Мосты отличаются по мощности и вырабатывают высокую температуру. С целью их охлаждения применяются вентиляторы, радиаторы. Для фильтрующих конденсаторов необходим предохранитель, который убережет компонент в случае замыкания цепи.
Замыкания цепи
Также на схеме обозначен электромагнитный фильтр, который отвечает за совместимость тока. Напряжение подаётся от выпрямителя, представленный блок отвечает за высокочастотные помехи. В случае с трансформаторами проблема является актуальной. Есть схемы аппарата, включающие два мощных транзистора, которые применяются с отдельными радиаторами.
Трансформатор установлен высокой частоты, он обеспечивает быстрое преобразование напряжения. Его коммутация происходит на обмотке, поэтому максимальное напряжение в устройствах подобного плана доходит до 340 вольт. Чтобы при большом напряжении создать низкий уровень тока, необходима первичная обмотка. У инверторов параметр составляет 120 ампер.
Коммутация на обмотке
Интересно! Быстродействующие диоды, которые установлены с катодом, можно только предполагать о связи с выпрямителями.
По конструкции элементы просты, способны включаться по команде. Они отвечают за открытие и закрытие моста. Основная функция опять же связана с защитой агрегата. Сразу после подключения цепи к источнику питания по схеме задействуются конденсаторы. Они начинают заряжаться, уровень тока возрастает до максимума. Основная нагрузка подаётся на мосты, поэтому уровень заряда ограничивается.
Конденсаторы на схеме
Принципиальная
Принципиальная схема выстроена таким образом, что напряжение идёт от выпрямителя к инвертору и подается на трансформатор. Далее ток проходит через вторичный выпрямитель, выходит через дроссель непосредственно к электроду.
Вторичный выпрямитель
Плюс ко всему, от вторичного выпрямителя ток поступает по принципиальной схеме на блок обратной связи. Он взаимосвязан с блоком управления. От блока обратной связи сигнал может поступить непосредственно на инвертор.
Выше рассмотрена электрическая, принципиальная схема сварочного инвертора. Изучен принцип работы, особенности моделей. При оценке агрегатов учитываются технические характеристики, достоинства, недостатки, назначение и сфера использования.
Источник: https://rusenergetics.ru/instrumenty/skhema-svarochnogo-invertora
Схема сварочного инвертора: принципиальная электрическая схема аппарата
Схема сварочного трансформатора и схема сварочного инвертора значительно отличаются друг от друга. Во втором случае базу ранних агрегатов, чтобы провести сварочные работы, составляют трансформаторы с понижающим типом, что придает им габаритность и тяжесть.
На сегодняшний день современное оборудование, за счет частой эксплуатации во время производства, стало легким, компактным, с широким спектром возможностей и особенностей.
Главный элемент в электросхеме сварочных инверторов заключается в импульсивном преобразователе, благодаря которому вырабатывается высокочастотный ток.
Классификация инверторов
Каждый отдельный тип сварочных работ подразумевает использование определенного инверторного оборудования, которое необходимо ещё правильно выбрать. У каждой модели есть схема сварочного инвертора с особенностями, отличной характеристикой от других агрегатов и спектром возможностей.
- Оборудования от современных производителей одинаково используются предприятиями в производственной сфере, а также любителями бытовой эксплуатации.
- Изготовители регулярно изменяют принципиальные электрические схемы сварочных инверторов для того чтобы усовершенствовать их, наделить новым функционалом и повысить качество их технических характеристик.
- Инверторное оборудование является основным устройством, при помощи которого выполняют такие технологические операции:
- электродуговая сварка с использованием плавящего либо неплавящегося электрода;
- плазменная резка;
- работы со сваркой по технологии полуавтоматики либо автоматики.
Помимо перечисленного, инверторное оборудование также считается самым эффективным способом, чтобы сварить алюминиевые детали, элементы из нержавеющей стали и иных материалов со сложной свариваемостью.
Стоит также отметить, что он отличается компактностью, легким весом, благодаря чему его можно использовать при любых условиях, отнести в любое место, где проводится сварочный процесс.
Схема инвертора для сварки
Электрическая схема сварочного инвертора
Схема инверторного сварочного агрегата имеет особенную характеристику и функционал, в который входят следующие составляющие:
- Орган управления и индикации.
- Система, отвечающая за работу термической защитной функции и управлением охлаждающим вентилятором.
Сюда также относят вентилятор самого инверторного аппарата и датчик с температурными показателями. - Электрические принципиальные схемы подразумевают под собой наличие ШИМ-контроллера, состоящий из трансформатора с током, датчика с током нагрузки.
- Система питания на детали слаботочного участка электросхемы аппаратного инвертора для сварки.
- В преобразователе схемы может устанавливаться механизм, благодаря которому в силовую систему аппарата поступает электропитание.
Сюда относится емкостный фильтр, выпрямитель, а также нелинейная зарядная цепь. - Силовая часть с однотактным конвертором.
В неё также входят: силовой трансформатор, выпрямитель вторичного типа и дроссель для выхода тока.
В каждом описании принципиальной схемы сварочного инвертора должна быть краткая характеристика всех составляющих элементов.
Принцип работы схемы аппарата для сварки
Основной целью инверторного сварочного агрегата является создание тока с высокой мощностью, который формируется в электрическую дугу. Та, в свою очередь, плавит кромки свариваемых элементов и присадочный материал.
Все это происходит на большом диапазоне особенностей конструкции. Стоит также отметить и то, что схема сварочного аппарата помогает в ИПС ремонте любого устройства.
Схема инвертора для сварочных работ.
Примерно механизм действия электронной схемы выглядит следующим образом:
- Ток с переменной частотой в 50 гц через обычную электрическую сеть попадает в выпрямитель, в котором преобразовывается ток в постоянный.
- Затем ток происходит обработку для сглаживания за счет использования специализированной системы.
- После фильтра ток оказывается в самом инверторе, который, в свою очередь, должен переформировать его обратно в переменный, однако прибавляя к нему высокую частоту.
- Затем, применяя трансформатор, снижается напряжение в переменном токе с высокими частотами, благодаря чему усиливается его действие.
Достоинства и недостатки сварочных аппаратов инверторного типа
Инверторный сварочный аппарат, как и любая другая техника, имеет свои достоинства и недостатки.
Схема сварочного аппарата инверторного типа.
К основным преимуществам этого оборудования, которое так умело заменило обычный трансформатор, можно отнести:
- За счет нового подхода к производству конструкций инверторного типа для сваривания металлов, а также новому контролю за током большинство моделей весит от 5 до 12 килограмм, в отличие от трансформаторов, которые имеют вес в 18-35 килограмм.
- У данных устройств есть достаточно высокий показатель КПД. Это происходит благодаря тому, что аппарат потребляет минимальное количество энергии для нагрева всех систем и механизмов. К примеру, трансформатор для сварки быстро нагревается, что приводит к перегреву и выходу из строя оборудования.
- В некоторых электросхемах трансформатора, также как и в инверторах, сварка может проходить при помощи электродов вне зависимости от его вида.
- Рассматриваемые устройства, за счет повышенного показателя КПД, тратят электроэнергию вдвое меньше, нежели простой трансформатор для сваривания.
- Многие современные оборудования имеют в своей структуре опции, благодаря которым минимизируется процесс совершения ошибок мастера во время технологических работ. К таким опциям можно отнести антизалипание и быстрый розжиг дуги.
- В некоторых устройствах встроена функция программирования, благодаря которой мастер с точностью и максимальной оперативностью регулирует режим работы во время сварочного процесса конкретного вида.
- Наличие высокое универсальности данных конструкций обуславливается регулированием всех систем, используя ток в широком диапазоне. Это дает возможность применять оборудование, что сваривает разнометалловые детали и выполняет процедуру с любой технологией.
У схем инверторных сварочных аппаратов также имеются и недостатки.
Они заключаются в следующих аспектах:
- Инверторные оборудования сваривания на рынке стоят достаточно дорого, до 50% больше, чем цена классических трансформаторов для сварочных работ.
- Принципиальная электрическая схема инверторного сварочного аппарата подразумевает, что чаще всего будет ломаться такой механизм, как транзистор.
Он является достаточно уязвимой деталью, что влечет за собой ремонт стоимостью до 60% от стоимости всего оборудования. Из этого можно сделать вывод, что ремонт сам по себе – дорогое удовольствие. - Поскольку принципиальные электросхемы у инверторов, чтобы сваривать материал, являются достаточно сложными, специалисты не советуют их эксплуатировать во время плохой погоды, либо на морозе, чтобы не вывести из строя механизмы и сохранить аппарат на долгий период.
Для сварочных работ в поле либо других открытых пространствах необходимо организовать и соорудить специальное закрытое место с отоплением, где можно будет воспользоваться данным агрегатом для сваривания.
Итог
Для некоторых специалистов схема сварки представляет собой дополнительную подсказку при сборке агрегатов для сваривания металлов, что позволяет быстро выполнить нужную работу. Достаточно важно обладать базовыми познаниями в сфере электротехники.
Доступность схем сварочных инверторов обуславливается их принципиальностью, иными словами любому мастеру для сборки понадобиться либо инструкция, либо чертежи. Стоит обратить внимание, что в принципиальных электрических схемах делается акцент на достижение стабильности высокого уровня у сварочной дуги.
Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/shema-svarochnogo-invertora
Схема инверторного сварочного аппарата
Современные схемотехнические решения и элементная полупроводниковая база позволили уйти от устаревших и тяжёлых трансформаторных выпрямителей.
В наши дни используется преобразование сетевого напряжения по несколько иному принципу.
Образцом такого решения служат схемы сварочных инверторов, преимуществами которых являются как небольшой вес, так и отсутствие нагрузок на электрические сети общего пользования.
Электрические схемы, основанные на использовании современной полупроводниковой электроники, открыли широкие возможности для совмещения инновационных принципов с высокими потребительскими качествами.
Виды сварочных аппаратов
Технологические возможности нашего века характерны использованием новых решений не только в военно-космической сфере, но и в бытовом применении инженерных, прогрессивных принципов.
Этот процесс находит отражение и в технологии производства оборудования для сварочных работ. Стали возможными операции по соединению сплавов металлов и разнородных составов в единое целое.
Для этого предназначены различные схемы сварочных инверторов, которые необходимы для выполнения определённых функций, а именно:
- для электродуговой сварки покрытыми электродами необходимы инверторы ММА, которые обеспечивают высокий КПД, при малом потреблении и невысоком весе оборудования;
- аппараты ММА+TIG, которые обеспечивают отличные показатели работы тугоплавкими электродами в среде инертных газов;
- агрегаты с полуавтоматической подачей сварочной проволоки (MMA+MIG) в среду защитных или активных газов в сварочной ванночке;
- оборудование для импульсной, точечной сварки для осуществления кузовного и прочего ремонта.
- сварочные преобразователи для резки металлов различного принципа действия.
Учитывая возможности этого спектра устройств, можно вести работы в среде разных газов и сваривать разнообразные металлы и сплавы с высоким качеством конечного изделия. При этом питающее напряжение может быть от 160 до270 В, а сварочный ток достигает значений 250 А, что не исключает применения электродов до 5 мм в диаметре.
С использованием электросхем инверторного типа становится достижимым сочетание небольшого веса и мощного импульсного сварочного тока.
Эти параметры позволяют соединять тонкостенные листы, разнородные сплавы, оцинкованную и нержавеющую сталь в среде инертных газов, а также использовать точечную сварку для кузовного ремонта. Оборудование типа TIG и MAG/MIG нужно дополнить еврорукавами для подачи газа и сварочной проволоки, и приобрести баллоны с газом и редукторы для регулировки давления. Такое оборудование открывает широкие возможности по сварке разнообразных металлов.
Важно подбирать оборудование в соответствии с вашими потребностями, чтобы не переплачивать за аппаратуру, которая в дальнейшем может не понадобиться, и убедиться в наличии центров гарантийного ремонта сварочных инверторов и обслуживания.
Принципиальная схема аппаратов инверторного типа
Для того чтобы понимать суть работы современного сварочного агрегата, необходимо знать из каких блоков состоит принципиальная схема сварочного инвертора, который обеспечивает энергией дугу короткого замыкания при сварочном процессе. Эти аппараты могут питаться как от трёхфазной сети 380В, так и от однофазного напряжения 220 В.
Причём колебания питающего напряжения могут достигать значительных величин, что не сказывается на работоспособности агрегатов. Это позволяет работать в нестабильных сетях загородного электроснабжения, которое довольно часто присутствует в дачных поселениях.
Переменное напряжение частотой 50 Гц поступает на вход аппарата, где выпрямляется и преобразуется в высокочастотные колебания до 70−85 кГц. Это даёт возможность за счёт высококачественной элементной базы и компактных трансформаторов получать на выходе импульсный и постоянный сварочный ток. Такая схема сварочного аппарата состоит из следующих элементов:
- низкочастотный понижающий выпрямительный блок с конденсаторным фильтром;
- регулируемый инвертор, преобразующий постоянный ток в высокочастотный переменный;
- трансформатор высокой частоты, выдающий на выходе высокочастотный или постоянный сварочный ток большой мощности;
- сдвигающий фазу дроссель, стабилизирующий характеристики выходного напряжения;
- схема обратной связи, управляющая выходными параметрами и блок управления, который меняет параметры тока и напряжения сварки.
Мощные выходные транзисторы и диоды должны обладать эффективными теплоотводящими радиаторами, которые охлаждаются принудительной вентиляцией, интенсивность действия которой должна зависеть от сварочной нагрузки.
Только в этом случае удастся избежать неисправности силового блока инверторного аппарата. Также безупречная работа обеспечивается путём соблюдения правил безопасной работы и своевременного обслуживания отдельных агрегатов и узлов.
Важное место занимает регулярная очистка от пыли охлаждающих радиаторов силовых, полупроводниковых элементов.
Отличия схемотехнических решений разных видов инверторов
Инверторные аппараты кроме принципиальной электрической схемы обладают рядом преимуществ в конструктивной реализации, которые позволяют использовать функции форсированного розжига дуги.
Также существуют схемы антизалипания электродов, осцилляторы, которые обеспечивают устойчивое горение дуги в среде защитных газов. Есть и схемы задержки подачи защитного газа и тока сварки, именно они и дают возможность осуществлять работу в среде инертного облака, препятствующего окислению заготовок.
Подача сварочной проволоки имеет свои особенности, где регулирование скорости и задержка движения определяется схемотехническими решениями.
Отличие от стандартных решений ММА заключается, в первую очередь, наличием системы подведения инертных газов в зону сварочного шва. Это касается системы сварки методами TIG и MIG/MAG, которые обеспечивают подачу защитного или активного газа в зону плавления металлов. Здесь выходные импульсные напряжения при крутопадающей частотной характеристике имеют свои особенности, связанные с наличием газовой среды с защитными физическими свойствами.
Поэтому сварка в таких условиях имеет свои отличия от стандартной схемы, а именно:
- в аппаратуре TIG и MIG/MAG присутствует схема задержки сварочного тока относительно подачи защитного газа;
- для обеспечения работы аргонодугового метода (TIG) аппаратура снабжается специальными разъёмами для подачи газа, а горелка имеет устройство крепления для вольфрамового электрода;
- в полуавтоматических инверторах присутствует устройство протяжки сварочной проволоки с регулируемой скоростью, для этой цели используют еврорукав, через который подаётся газ и проволока в зону сварочного шва.
Широкие возможности аппаратурной регулировки параметров импульсного напряжения, позволяют сваривать сплавы титана и алюминия, тонкостенную легированную и нержавеющую сталь. Прочность соединения различных материалов обеспечивается правильным подбором параметров тока и состава сварочной проволоки, а также грамотным выбором состава газовой смеси.
Возможные неисправности и способы их устранения
Даже надёжные электронные компоненты могут иногда выходить из строя, поломки случаются при неправильной эксплуатации сварочных инверторов.
Эти ситуации могут происходить по причине недостаточного охлаждения силовых элементов при высокой температуре окружающего воздуха, а также при работе в условиях запылённой или слишком влажной атмосферы.
Пыль, осаждаясь на радиаторах, препятствует эффективному отводу тепла, поэтому одним из требований производителя, является периодическая очистка аппарата. В условиях повышенной влажности могут возникать утечки, которые также могут привести к неисправности.
Начинать поиск неисправности следует с простейших причин, поскольку в схемах современных сварочных инверторов присутствует многоуровневая защита от перегрева и короткого замыкания. Необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации прибора, где чётко указаны пределы внешнего питающего напряжения и длительность работы при максимальном значении сварочного тока. Также указывается диаметр электрода, и даются советы по использованию газовых смесей в определённых пропорциях.
Основными причинами плохой или неустойчивой работы схемы инвертора могут быть следующие причины:
- слишком низкое или высокое напряжение в электрической сети, обычно инвертор работоспособен от 170 до 250 В;
- малое сечение или большая длина сетевого провода, жилы должны быть сечением не менее 2,5 мм2, а длина не превышать 30 метров;
- штатный сварочный кабель не должен быть длиннее 3 м, а сечение от 35 до 50 мм2;
- необходимо убедиться в бесперебойной работе вентилятора, иначе может произойти выход из строя силовых полупроводниковых элементов схемы инвертора;
- плохой контакт одного или обоих кабелей.
Если причина неработоспособности инверторного аппарата заключается в подгорании контактов или транзисторов схемы, то лучше не предпринимать самостоятельных действий. Дело в том, что видимая неисправность, может повести за собой выход из строя других элементов схемы аппарата, которые можно обнаружить только с помощью соответствующего оборудования.
Важно проводить сложный ремонт в гарантийных и специализированных мастерских, чтобы избежать последствий и затрат, связанных с неквалифицированным вмешательством.
Итог
Мы рассмотрели принципиальную схему сварочного инвертора, знание которой убережёт вас от основных ошибок при эксплуатации сложной аппаратуры.
Современные схемные решения сделали возможным создание лёгких и мощных сварочных аппаратов с широкими возможностями и высоким классом защиты.
Но не следует забывать о правилах техники безопасности при выполнении сварочных работ, а также использовать спецодежду.
Источник: https://electrod.biz/apparat/shema-invertornogo-svarochnogo-apparata.html
Элементы электрической схемы сварочных инверторов
Аналогичную аппаратуру все чаще покупают домашние мастера для выполнения специфических работ в гараже или на даче. Схема инверторного сварочного аппарата без баллонов сложнее, но сам он намного компактнее устаревшего трансформатора, а о весе и говорить не приходится — некоторые модели удобно располагаются на плече и не мешают проведению работ.
Современная аппаратура инверторного типа — это изделия, отличающиеся широким набором функциональных возможностей, потому что при их производстве использовались передовые технологии. Начинающие сварщики быстро становятся асами в проведении подобных работ на даче или в частном доме, потому что инвертор довольно прост в эксплуатации.
Виды источников тока
Импульсный преобразователь считается основным элементом электросхемы сварочных инверторов, потому что способен активно вырабатывать высокочастотные токи. Такое преимущество во время эксплуатации аппаратуры позволяет сварщику легко возбуждать дугу и поддерживать ее устойчивое горение.
Все источники сварочного тока имеют идентичную конструкцию и схема сварки у них одинаковая, разница только в каких вольт-амперных характеристиках переключает режимы аппарат. Производители аналогичных изделий выпускают универсальные модели, пригодные к разным видам сварочных работ:
Достоинства полуавтоматических аппаратов
- Малый вес — для любителей всего 5—6 кг.
- Дополнительные функции.
- Плавная регулировка напряжения.
- Хорошая внутренняя вентиляция, благодаря интегрирующему устройству.
- Точное настраивание тока, зависящее от материала соединяемых конструкций.
Инверторы имеют высокий КПД независимо от производителя.
Схемы сварочных аппаратов для полуавтоматической сварки интересны только специалистам, так как изобилуют техническими обозначениями понятными узкому контингенту.
Инверторы для плазменно-дуговой резки
Такие устройства отличаются небольшими размерами и потребляют немного электрической энергии, с их помощью производится соединение или резка черных, а также цветных металлов. Плазменный инвертор обладает большой многофункциональностью, поэтому используется на разных производствах:
- термическая обработка любых металлов;
- пайка, сварка или резка черных и цветных металлов;
- промышленное воронение стали;
- для разрезания керамической плитки, стеклянных заготовок, бетона и т.п.
К недостаткам можно отнести только высокую стоимость аналогичного оборудования.
Электрическая схема и ее нюансы
Важной деталью схемы инвертора для сварки является диодный мост, который преобразовывает поступающий переменный ток в его постоянный аналог, при этом происходит сильный нагрев, поэтому в схеме установлен предохранитель, отключающий подачу тока при нагреве выше 900C.
Для сглаживания возникших импульсов стоит фильтр-выпрямитель, в котором присутствуют электролитические конденсаторы.
Для предотвращения перегрева диодов в цепи устанавливаются радиаторы охлаждения. Помехи высокой частоты могут проникнуть в общую электросеть, для исключения этого перед выпрямителем стоит фильтр, в конструкции которого используются дроссель и конденсаторы.
В результате нескольких преобразований и благодаря понижающему трансформатору на выход подается постоянный ток, имеющий силу, достаточную для выполнения намеченных сварочных работы.
Принцип работы, краткое описание
Схема сварочного инвертора разных моделей имеет чисто индивидуальные особенности, но принципиальная основа работы — неизменная. Ток, подающийся вовнутрь изделия, подвергается нескольким изменениям:
- Выпрямление.
- Сглаживание амплитуды возникающих импульсов.
- Преобразование после прохождения выпрямителя.
- Понижается напряжения и увеличение сила тока до 250 А.
- Вторичное изменение на постоянный ток, подающийся на выход изделия.
Электронные составляющие инвертора выдают не только улучшенные характеристики, но и оригинальные функции, помогающие новичкам быстрее освоить премудрости сварки.
К дополнительным функциям относятся:
- Hotstart — сила тока многократно повышается при образовании дуги.
- Антизалипание — сведено к минимуму прилипание электрода к свариваемой конструкции.
- Arcforce — чтобы исключить затухание дуги, подается добавочная сила тока.
Конструкция
Примерная базовая схема:
- Выпрямитель низкой частоты.
- Инвертор.
- Трансформатор.
- Выпрямитель тока высокочастотный.
- Ответвление цепи с пониженным сопротивлением (шунт).
- Блок электронного управления.
Аналогичные изделия отличаются конструкцией, но в основе заложено применение высокочастотных импульсных преобразователей.
Диод на выходе и характеристика его работы
При самостоятельной сборке пользователи устанавливают трансформаторы, у которых вторичная обмотка с такими параметрами: сечение медной проволоки 0,3 мм, а ширина конструкции до 40 мм, поэтому диоды на выходе обеспечивают его выпрямление. Рабочий цикл устройства осуществляется при токах высокой частоты, но с такими нагрузками справляются только быстродействующие диоды, так как восстановление происходит за 50 наносекунд.
Универсальность
Каждый производитель моделей сварочных инверторов заботится об увеличении надежности во время длительной эксплуатации, при условии соблюдения мер безопасности при работе с оригинальными изделиями. Обязательно в конструкции присутствует блок контроля повышения температуры, который защищает инвертор от перегревания и регулирует функционирование системы охлаждения.
В электросхеме изделия встроен трансформатор, имеющий биметаллические термодатчики с заданной температурой срабатывания не выше 75 градусов. Радиатор охлаждения имеет собственный интегральный датчик, который следит за повышением температуры и отключат подачу тока при ее недопустимом повышении.
Как сделать инвертор?
Для сборки аналогичного изделия надо знать, что схемы инверторов сварки рассчитаны на потребление напряжения 220 V с силой тока 32 А. После проведения преобразований внутри инвертора, на выходе получается около 250 ампер, что достаточно для создания прочного сварного шва.
Чтобы собрать конструкцию, нужны такие составляющие:
- Трансформатор с ферритовым сердечником.
- Первичная и три варианта вторичной обмотки.
Надо приобрести и такие компоненты:
- провода с медными жилами;
- стеклоткань, чтобы обеспечить надежную изоляцию обмоток;
- небольшой лист текстолита с печатными платами;
- сталь для электротехнических работ;
- хлопчатобумажную ткань.
После закупки всего необходимого смело приступайте к сборке изделия по схеме, которую легко найти в интернете.
Защитные элементы
В общую электрическую цепь специально встроены элементы, которые исключают возникновение негативных факторов нормальной работы сложного электронного устройства.
От воздействия высоких температур транзисторы защищают демпфирующие цепи с обозначением латинскими литерами RC.
Ко всем элементам, функционирующим при больших нагрузках, подключены термодатчики, отключающие ток во время повышения температуры до критического значения.
Для управления всеми элементами электрической цепи установлен широтно-импульсный модулятор, получающий сигналы от системы электронного управления изделием. Далее, сигналы от него поступают на:
- полевой транзистор;
- трансформатор с двумя обмотками на выходе;
- силовые диоды;
- транзисторы, расположенные в инверторном блоке.
Вырабатывает аналогичные сигналы операционный усилитель, потому что на вход подается сформированный в изделии постоянный ток с высокими показателями силы. Кроме этого, устройство принимает сигналы от контуров защиты, установленных в цепи. Такие предосторожности необходимы, чтобы быстро отключить подачу электрического питания во время критической ситуации.
Выводы
Инвертор — сложное электронное устройство, но простое в использовании, его подключают к электрической цепи с напряжением 220 V и без опасения проводить сварочные работы. Такие изделия пользуются повышенным спросом у домашних мастеров, потому что для надежного соединения металлических конструкций не требуется специальных навыков сварщика, а нужны только осторожность и аккуратность.
Источник: https://svarka.guru/oborudovanie/vidy-apparatov/skhema-invertora.html
Принципиальные электрические схемы сварочных инверторов
Инвертор Интерскол ISA 209 9.4
Инвертор EUROLUX IWM 190
Инвертор BestWeld Globus 210
Инвертора SD-MASTER Technic 200 WELD
Инвертор Радуга 180
Инвертор Дніпро-М САБ-250
Инвертор REDVERG RDMMA 220 K
Инвертор ETALON WMM 250
Инвертора DEFORT DWI-200N
Инвертор BRIMA ARC-200
Инвертор KEDR MMA 200
Инвертор FOXWELD MASTER 202
Инвертор PATRIOT MAXWELDER DC 180C
Инвертор FORSAZH 200
Инвертор Ресанта САИ 140
Инвертор PROFHELPER PRESTIGE 210A
Инвертор ELITECH IS 200 M
Инвертор BESTWELD TIGER 210
Инвертор KEDR MMA 220 F
Инвертор PROTON 180
Источник: https://trigenn.ru/skachat-sxemy-invertorov/
Что такое инверторный сварочный аппарат?
Инверторные сварочные аппараты, Что такое инверторный сварочный аппарат? Для чего вы используете инверторный сварочный аппарат?
Инверторный сварочный аппарат — это относительно новый и инновационный тип сварочного аппарата, который имеет множество преимуществ по сравнению с обычными сварочными аппаратами, к которым привыкло большинство из нас. Инверторные сварочные аппараты используют сложную кремниевую технологию по сравнению с тяжелыми медно-алюминиевыми трансформаторами и выпрямителями, используемыми в традиционных сварочных аппаратах.
Нельзя отрицать, что, когда впервые появились инверторные сварочные аппараты, они создали немало проблем, связанных с прорезыванием зубов, как и любая новая технология.Однако с тех пор инверторная технология стала надежной, рентабельной и имеющей свои достоинства.
Одним из главных преимуществ инверторного сварочного аппарата является его небольшой размер, компактность и портативность, и его можно носить с собой, как легкий портфель. В инверторах используются трансформаторы гораздо меньшего размера, поэтому они более гладкие, компактные, легкие и портативные. Это разительно отличается от обычного сварочного аппарата, который, как известно, громоздок и не может поместиться в узких пространствах.
Кроме того, они потребляют меньше энергии и могут работать от обычного бытового тока.Низкое энергопотребление означает, что инверторный сварочный аппарат можно подключить к любой обычной розетке на 110 В с бытовым током, а не с током высокого напряжения.
Это разительно отличается от обычного сварочного аппарата, который, как известно, громоздок и не может поместиться в узких пространствах. Инверторный сварочный аппарат можно подключить к любой обычной настенной розетке на 110 В, имеющей бытовой ток, а не ток высокого напряжения, что устраняет необходимость в использовании промышленного генератора.
Более низкое энергопотребление означает экономию общих затрат на электроэнергию.Кроме того, инверторный сварочный аппарат лучше воспринимает нечистую энергию от генераторов, чем обычные сварочные аппараты, и это может привести к более быстрым работам и меньшему количеству плохих сварных швов.
Поскольку выходная мощность инверторов регулируется электроникой, у вас есть широкий диапазон регулировки мощности от нуля до 100%, что позволяет вам точно настроить их в соответствии с вашими конкретными потребностями. Например, в случае сварочных аппаратов MIG иногда установка 2 может означать недостаточную мощность, а установка 3 может быть чрезмерной. Именно здесь помогает инверторный сварщик.
Конечно, это не означает, что инверторный сварочный аппарат является совершенным и идеальным устройством для всех типов сварочных работ. Тот факт, что инверторный сварочный аппарат может работать с током более низкого напряжения, связан с высокотехнологичными электронными компонентами. Аргумент о том, что инверторные сварочные аппараты относительно хрупкие и, следовательно, подвержены более частым поломкам, обоснован, и их использование также приведет к более высокой стоимости на ампер.
Обычный сварочный аппарат, с другой стороны, имеет гораздо более простую и прочную конструкцию и будет намного надежнее в долгосрочной перспективе.Можно сказать, не опасаясь противоречий, что традиционные сварочные аппараты будут более дешевым долгосрочным вложением. Если размер, внешний вид и вес не имеют большого значения, обычный сварочный аппарат, вероятно, будет правильным выбором.
Но, честно говоря, если вы можете позволить себе заплатить немного больше за такие функции, как портативность и использование обычного бытового тока, и готовы приложить все усилия для обслуживания устройства, покупка инверторного сварочного аппарата будет в порядке. Инверторные сварочные аппараты не решают всех сварочных проблем, но, безусловно, являются важной вехой в развитии сварочных технологий.
Узнайте больше об инверторных сварочных аппаратах и общей сварке на нашем сварочном форуме.
Источник питания инвертора
У инверторных сварочных аппаратов много преимуществ перед традиционными трансформаторно-выпрямительными устройствами. Инверторы более портативны и имеют меньший вес, что облегчает их маневрирование на рабочей площадке. Кроме того, инверторы предлагают возможности высококачественной многопроцессорной сварки, так что один аппарат может обрабатывать Stick, MIG, TIG, FCAW, строжку дугой и даже импульсную сварку.И что еще более важно, инверторы используют технологию Lincoln Waveform Control Technology ™, чтобы обеспечить больший контроль переменных дуги и автоматически настраивать дугу для создания наилучшего сварного шва, контролируя такие проблемы, как прожог.Но знаете ли вы, что использование инвертора может также сэкономить деньги на расходах на электроэнергию по сравнению с источником питания традиционного типа? Ежегодно в США потребляется электроэнергии на сумму около 15 миллионов долларов, а во всем мире на сварку. Чтобы повысить эффективность и сократить деньги, которые ваша компания тратит на электроэнергию, связанную со сваркой, инвертор является привлекательным вариантом.Фактически, благодаря своей эффективности эти машины могут обеспечить существенную экономию коммунальных расходов.
Но как переход на инвертор может снизить потребление энергии? В конструкции инверторных сварочных аппаратов, таких как Lincoln Invertec® V350 Pro, сердечники трансформатора, обмотки трансформатора и компоненты силовой электронной коммутации тщательно выбираются для минимизации рабочих потерь. Вот еще несколько причин, по которым инверторы экономят электроэнергию:
Повышенный КПД трансформатора достигается за счет использования ферритовых сердечников в силовом трансформаторе инвертора.Это снижает потери тока, что приводит к более низким токам холостого хода в питающих проводниках
Катушки инверторного трансформатора физически меньше обычных трансформаторов. Меньшая катушка означает меньшее наматывание проволоки вокруг сердечника — меньшее количество проволоки
означает меньшие потери и большую эффективностьСиловые электронные компоненты инвертора были тщательно спроектированы для снижения потерь и увеличения срока службы
Во многих инверторах, таких как Lincoln Invertec V350 Pro, используется медный провод.Медь имеет более высокую теплопроводность и электрическую проводимость по сравнению с алюминием
, что минимизирует потери и максимизирует эффективность.Инверторы, работающие на более высоких частотах, чем обычные сварочные аппараты, требуют меньшей выходной индуктивности для плавной работы. Энергия, необходимая для сварки штангой или сварки шаровидным переносом, хранится в конденсаторах, что позволяет использовать дроссели меньшей мощности
Компактная конструкция и относительно небольшой физический размер инверторного сварочного аппарата означает более короткие провода и кабели (или даже прямые соединения) между компонентами питания
.Более короткие пути тока приводят к меньшему сопротивлению и повышению эффективностиПоскольку инвертор изначально спроектирован с низкими потерями, требуются меньшие охлаждающие вентиляторы. Это означает, что для движения охлаждающего воздуха требуется меньше энергии и, опять же, большая эффективность
Меньший размер компонентов внутри инверторной машины приводит к меньшему рассеиванию тепла и, опять же, к большей эффективности
Как вы можете рассчитать, насколько инвертор может сэкономить вам деньги по сравнению с традиционным трансформатором-выпрямителем и какой инвертор лучше всего обеспечивает энергоэффективность? Используйте таблицу ниже, чтобы сделать эту оценку.
Шаг № 1 — Расчет выходной мощности
Сначала посмотрите на свою машину, чтобы определить выходное напряжение (Vout), которое на вашей машине выражается в вольтах. В нашем примере это 32 В. Затем умножьте это на выходной ток (Iout), измеренный на вашей машине, в амперах. В этом случае указано значение 300 ампер.
Vout x Iout = Выходная мощность (Wout) в ваттах
32 В x 300 ампер = 9600 Вт ИЛИ 9,6 кВт (1000 Вт = 1 кВт)
Шаг 2 — Расчет входной мощности
Теперь возьмите выходную мощность сверху (KWout) и разделите на эффективность (Eff).Эффективность указывается производителем машины. Вычислив это, вы получите входную мощность в киловаттах.
KWout ÷ Eff = Входная мощность в киловаттах (KWin)
9,6 KW ÷ 88,2% (или 0,882) = 10,88 KW
Шаг № 3 — Расчет эксплуатационных расходов во время сварки
A) Затем вы вычислите количество киловатт-часов, использованных за один день (кВт · ч2 / день), умножив входную мощность, рассчитанную на шаге 2 (кВт · ч), на количество часов в день работы машины (в нашем примере предположим, что сварка выполняется четыре часа в день.)
кВт · ч x количество часов / день = киловатт-часы, использованные за один день (кВт · ч2 / день)
10,88 кВт x 4 часа. = 43,52 кВтч / сутки
B) Теперь умножьте рассчитанную потребляемую мощность (кВт / ч) на количество часов в день, в течение которых работает машина, умноженное на цену за кВт-час электроэнергии. Примечание: цена на мощность рассчитана в 0,12578 доллара, что является средним по отрасли.
кВтч x количество часов / день x цена за кВтч ($ / кВтч) = ежедневные эксплуатационные расходы на сварку
10,88 x 4 x 0 долл. США.12578 = 5,47 долл. США
Шаг № 4 — Расчет эксплуатационных затрат во время простоя
A) Теперь вы рассчитаете потребление простоя в день (кВт · ч3). Для этого умножьте входную мощность (KWIdle) на количество часов простоя в день. (Мы предполагаем, что в восьмичасовой рабочий день, если сварка выполняется четыре часа, время простоя также будет четыре.)
KWIdle x Idle Hrs. = Потребление в режиме простоя в день (кВтч3)
0,4 кВт x 4 часа. = 1,6 кВт · ч
B) Теперь возьмите входную мощность на холостом ходу (KWIdle), которая указана на силовом трансформаторе в ваттах — в данном случае 400 Вт (или 0.4 кВт) — умноженное на количество часов простоя x стоимость киловатт-часа электроэнергии.
KWidle x IdleHrs x Цена за кВтч = Суточные эксплуатационные расходы в режиме ожидания
0,4 кВт x 4 часа. x 0,12578 доллара США = 0,20 доллара США
Шаг № 5 — Рассчитайте общие эксплуатационные расходы
Теперь возьмите ежедневные эксплуатационные расходы на сварку, рассчитанные на шаге № 3, и добавьте ежедневные эксплуатационные расходы на холостом ходу из шага № 4 выше, чтобы получить ежедневные эксплуатационные расходы в долларах.
Ежедневные эксплуатационные расходы + Ежедневные эксплуатационные расходы в режиме ожидания = Ежедневные эксплуатационные расходы (всего $ / день)
5 $.47 + 0,20 доллара = 5,67 доллара
Сравнивая это число с традиционным трансформатором-выпрямителем или другим конкурирующим инвертором, вы можете легко определить, какая машина обеспечит экономию затрат.
Инвертор с прейскурантной ценой 3200 долларов и КПД 87 процентов по сравнению с традиционным трансформаторным выпрямителем, который имеет прейскурантную цену 2800 долларов и КПД 67 процентов, позволит сэкономить примерно 300 долларов на коммунальных расходах в год. Тогда окупаемость разницы в цене составит от одного до полутора лет.
Productworld
Сварочный инвертор TIG-DC (включая функцию сварки электродом) — сетевой кабель без вилки
в прочном корпусе, в том числе: обратные кабели электрода и сварки 25 мм², 3 м; ручная сварочная маска со сварочной линзой; металличесая щетка; отбойный молоток; Горелка TIG с вольфрамовым электродом, редуктор давления с манометром количества и содержания, инструкция по эксплуатации
Сварочный инвертор TIG-DC (включая функцию сварки электродом)
Сварочный инвертор TIG-DC (включая функцию сварки электродом) — сетевой кабель без вилки
Сварочный инвертор TIG-DC (включая функцию сварки электродом)
в прочном корпусе, в том числе: обратные кабели электрода и сварки 25 мм², 3 м; ручная сварочная маска со сварочной линзой; металличесая щетка; отбойный молоток; Горелка TIG UP-Down, 4 м, с вольфрамовым электродом, редуктор давления с манометром количества и содержания, инструкция по эксплуатации
в прочном корпусе, в том числе: обратные кабели электрода и сварки 25 мм², 3 м; ручная сварочная маска со сварочной линзой; металличесая щетка; отбойный молоток; Горелка TIG с вольфрамовым электродом, редуктор давления с манометром количества и содержания, инструкция по эксплуатации
Сварочный инвертор TIG-DC (включая управление газом, высокочастотное зажигание и функцию электродной сварки)
Инвертор для ручной дуговой сварки металлическим электродом с полным комплектом принадлежностей для сварки TIG и электродной сварки, поставляется с прочным транспортировочным чемоданом, монтажным пакетом с горелкой a-LTG 1700-K-DD 4 м
Сварочный инвертор TIG-DC (включая управление газом, высокочастотное зажигание и функцию электродной сварки)
Сварочный инвертор TIG-DC с полным комплектом принадлежностей для TIG и электродной сварки, поставляется с удобным защитным чемоданом для инструментов, монтажным комплектом с горелкой a-LTG 1700-K-UD 4 м
Сварочный инвертор TIG-AC / DC с подключением горелки ITC (включая управление газом, высокочастотное зажигание и функцию сварки электродом)
Сварочный инвертор TIG-AC / DC с полным комплектом принадлежностей для TIG и электродной сварки, поставляется с удобным защитным чемоданом для инструментов, монтажным комплектом с горелкой a-LTG 2600-UD 4 м
Сварочный инвертор TIG-AC / DC с полным комплектом принадлежностей для TIG и электродной сварки, поставляется с прочным транспортировочным ящиком, монтажным комплектом с горелкой i-Torch Powermaster i-LTG 2600-PM 4 м
в прочном корпусе, в том числе: обратные кабели электрода и сварки 25 мм², 3 м; ручная сварочная маска со сварочной линзой; металличесая щетка; отбойный молоток; Горелка для сварки TIG Up-Down, 4 м, с вольфрамовым электродом, редуктором давления с манометром количества и содержания, инструкция по эксплуатации