Технические характеристики сварочного оборудования

Родоначальником инверторной сварки считают профессора Розенберга. Его именем названа одна из фирм, производящих сварочные аппараты. В 1905-ом австрийский физик сконструировал генератор поперечного поля.

Аппарат реагировал на рост сварочного напряжения поднятием тока на дуге. Однако, инверторную установку, приближенную к современным, создали лишь в 1950-ых. В качестве мощного полупроводника удалось задействовать селен, точнее, диоды с ним. Они помогли добавить к трансформаторам в сварочных аппаратах выпрямители. Что это дало, расскажем далее.

Технические характеристики сварочного оборудования

Описание и характеристики инверторного сварочного аппарата

Простые трансформаторные установки для сварки до сих пор используются, но считаются «динозаврами». От сети они перенимают 50-герцевый ток. Он переменный. В таком виде и поступает на электрод.

Соответственно, скачки напряжения ухудшают качество сварки. К автономным электростанциям трансформаторные аппараты, как правило, не подключаются. Кроме того, старая техника громоздка и сложна в обращении.

Трансформаторная сварка сопровождается активными «плевками» каплями раскаленного металла. Зато, старый тип установок трудоспособен на морозе. Инверторный сварочный аппарат будет работать лишь при +15-ти и выше. К тому же, для многих моделей нужен кабель. Его длина редко превышает 2 метра. В остальном же новые механизмы – верх совершенства. Вот на то причины:

-Инверторы компактны. Большинство аппаратов весят 4-5 килограммов. Это позволяет переносить аппараты, в том числе и в труднодоступные области.

Аппараты нового поколения экономят энергию в сравнении с трансформаторными в 2-3 раза. В установках старого образца львиная доля ресурсов уходит на прогрев десятков килограммов металла корпуса, внутренних узлов. Компактность инверторов исключает перерасход электроэнергии.

Технические характеристики сварочного оборудования

-Снижают напряжение, увеличивая при этом силу тока. В помощь тот самый добавленный к трансформатору выпрямитель. Он собран на основе моста диодов. В установку поступает переменный ток. Выпрямитель преобразует его в постоянный.

Затем, ток вновь делается переменным, но уже с нужной частотой. Из нее опять делают постоянный поток. При этом регулируется его сила. Контроль над ней позволяет подбирать режим, необходимый для конкретной сварки.

50 герц инвертор наращивает до 50 килогерц. При этом, напряжение падает до 70-90-та ватт. Сила же тока вырастает до 100-200-от ампер. Эти процессы проходят на трансформаторе после передачи на него высокочастотного потока электронов.

Технические характеристики сварочного оборудования

-Инверторы снабжены функцией горячего старта. Она заключается в поджоге электрода максимальным током. Происходит замыкание. После него сварочный ток падает до минимума. Итог – устраняются залипания при соприкосновении с металлом.

Сварочные аппараты инверторного типа не портачат швы при скачках напряжения на входе в установку, работают от автономных электростанций. Стабильная подача потока электронов не только формирует устойчивую дугу сварки, но и уменьшает число разлетающихся в стороны брызг металла.

Если вдаваться в подробности действия инверторов, то выпрямляют ток они за счет специальных фильтров. Выпрямленный поток вновь делают переменным несколько транзисторов. Они быстро открываются и закрываются, что и формирует ток высокой частоты. Так же, в конструкции инвертора есть управляющая схема, два преобразователя.

Сила сварки в инверторах обеспечивается преобразованием высокочастотных токов, а не переработкой электродвижущей силы с катушки индукции. Последний вариант актуален лишь для сварочных аппаратов-трансформаторов.

Чтобы получить на последнем напряжение в 160 ампер, нужна масса медных деталей в 18-20 кило. Инверторный сварочный аппарат «Ресанта» выдает 160 ампер, будучи весом всего в 250 граммов.

Наличие в инверторах электродов и переменного, и постоянного тока позволяет качественно сваривать чугун и цветные металлы. При стыковке последних, так же, применяют аргонодуговую сварку.

Технические характеристики сварочного оборудования

С инверторами она сочетаема благодаря широкому диапазону регулировки силы тока. Газ аргон, подаваемый к месту сварки, вытесняет оттуда кислород. Последний портит качество шва, а вкупе с алюминием и высокой температурой даже приводит к возгоранию.

Виды инверторных сварочных аппаратов

Классификация инверторов связана с типом осуществляемой ими сварки. От ее вида во многом зависят габариты аппарата. Начнем с самых миниатюрных:

  • Инверторов ручного режима. Их закупают для бытовых нужд, домашних мастерских. За сварку в аппаратах группы ответственны покрытые электроды. Без напыления карбонатов магния и кальция элементы плохо поддерживают стабильность электрической дуги, дают малую вязкость плавленого металла и шлака.

Для вертикальных швов выбирают электроды с целлюлозным покрытием. При сварке оно дает выброс газов и минимум шлаков. Есть, так же, рутиловое покрытие. Минеральное напыление сводит к минимуму разбрызгивание металла.

  • Полуавтоматические инверторные аппараты больше и массивнее ручных. Мощность установок группы тоже выше. Такие модели используют вне дома, на производствах. Сварка идет за счет проволоки. Ее подают в область соединения.
  • Аппараты для сварки в среде защитного газа требуют приобретения расходной продукции и допоборудования. С ними стыковка металла осуществляется двумя типами электродов. Можно использовать плавящиеся.

Он распространен в домашней сварке, но аппараты с защитным газом для нее слишком мощны и дороги. Чаще берут неплавящийся электрод из вольфрама. С ним шов формируется из материала свариваемых деталей. Если же электрод плавящийся, он становится соединительной прослойкой меж рабочими поверхностями.

  • Инверторная сварка на аппаратах плазменной резки – миф. Установки группы направлены на разделение металлических деталей, а не их стыковку. Мощность установок группы позволяет резать пласты металла в сантиметры толщиной.

Как видно, по назначению установки инверторной сварки можно разделить на бытовые, профессиональные и узкоспециализированные. Первые, в большинстве, штампуют китайцы. Заявленные на их продукции характеристики часто рознятся с фактическими.

Технические характеристики сварочного оборудования

У европейских, российских и производителей США данные по документам и параметры инверторов совпадают чаще. Цена на аппараты группы минимальна, что обусловлено скромными эксплуатационными характеристиками.

В профессиональных моделях используются электроды разных типов, мощность больше, спектр возможностей тоже. Отсюда пристальное внимание производителей к качеству, ведь продукция изготавливается для крупных потребителей промышленного спектра. За качество и широту возможностей приходится доплачивать. Это касается и узкоспециализированных инверторов.

Применение инверторных сварочных аппаратов

Бытовые установки грешат быстрым перегревом и требовательностью к условиям хранения, пользования. Ремонт инверторных сварочных аппаратов – насущная проблема, в основном, держателей простых моделей. Зато, у бытовых аппаратов большой спектр регулировок, малый веси потребление тока в 220 вольт.

Профессиональные образцы не перегреваются. Появляется возможность продолжительной, беспрерывной сварки. К тому же, аппараты группы защищены от пыли и влаги. Проникая внутрь инверторов, они портят внутренние узлы.

Есть и защита от ударов. «Начинка» профессиональных установок совершенна, а габариты близки к бытовым. Эти показатели удовлетворяют нуждам желищно-коммунального фонда, строительных компаний, автомастерских.

Технические характеристики сварочного оборудования

Узкоспециализированные или промышленные инверторы запитываются с нескольких постов, способны соединять и разъединят толстые слои металла. Однако, установки класса громоздкие.

Это стационарные машины, не предназначенные дл частой транспортировки. Такие устанавливают на крупных металлургических предприятиях, заводах по выпуску машин, самолетов.

Спектр классификации инверторов позволяет им найти применение в разных сферах хозяйства и промышленности. В каждой выбирают аппараты не только в соответствии с функционалом, но и с финансовыми возможностями. Ознакомимся с прейскурантом цен.

Цены на инверторные сварочные аппараты

Рассмотрим инверторные сварочные аппараты «САИ». Это группа моделей от «Ресанты». Это российский производитель инверторов. Продукция фирмы доступна, как в прямом, так и в переносном смыслах. Бытовые модели отечественной компании стоят от 7000 рублей. Цены на профессиональные аппараты начинаются от 15 000. За установки узкоспециализированной промышленной группы просят от 50 000 рублей.

Технические характеристики сварочного оборудования

Продукция европейских производителей стоит примерно на треть дороже. Среди китайских инверторов есть и за 2 000 рублей. Многого от подобных аппаратов не ждут. Модели годятся для сварки миниатюрных деталей. Качество швов оставляет желать лучшего, но для ряда бытовых задач годится.

Иные ценники на инверторы категории б/у. Не новые установки стоят в разы дешевле. Ценник резко падает, если гарантия аппарата истекла. Если же инвертор еще на обслуживании, стоимость снижается лишь на 10-25%. Предложения есть на сайтах типа «люди людям». Достаточно взглянуть на страницы «Авито» и подобных ресурсов.

Ручная дуговая сварка, источником теплоты которой служит электрическая дуга, занимает одно из ведущих мест среди различных видов сварки плавлением. Электрическая дуга, возникающая за счет дугового разряда между электродом и свариваемым металлом, возникает и поддерживается источником постоянного или переменного тока. Под действием теплоты, полученной при помощи электрической дуги, происходит плавление основного и присадочного материалов, в результате чего образуется сварочная ванна. Остывая, металл кристаллизуется, образуя прочное сварное соединение. Все операции по зажиганию дуги, поддержанию ее длины и перемещению вдоль линии шва выполняются сварщиком вручную без применения механизмов. Дуговая сварка выполняется как плавящимся, так и неплавящимся электродом.

Читайте также:  Как сделать лебедя и бумаги

Оборудование для дуговой сварки:

В качестве оборудования, создающего устойчивую сварочную дугу, применяют различные трансформаторы, выпрямители и генераторы. В зависимости от характера и интенсивности сварочных работ и размеров свариваемых деталей промышленность выпускает большой ассортимент оборудования с различными техническими характеристиками. Однако все они должны удовлетворять следующим требованиям:

  • иметь на зажимах источника тока напряжение холостого тока при разомкнутой сварочной цепи, достаточное для возбуждения и устойчивого горения сварочной дуги. При этом напряжение холостого тока должно быть безопасным, то есть не более 80 — 90В;
  • обеспечить ток короткого замыкания, не превышающий установленных значений, выдерживая продолжительные короткие замыкания без перегрева и повреждения возбуждающей обмотки;
  • иметь устройства для плавного регулирования силы сварочного тока;
  • обладать хорошими динамическими свойствами, обеспечивая быстрое восстановление напряжения после коротких замыканий;
  • обладать хорошей внешней характеристикой.

Для бытового потребления современная промышленность выпускает сварочные аппараты, отличающиеся двумя характеристиками. Первая из них — это максимальный сварочный ток, а вторая — время работы, на протяжении которого в 10 минутном рабочем цикле вырабатывается этот максимальный ток. К примеру, аппарат, рассчитанный на 140 амперный ток при 60% рабочем цикле должен обеспечить 140 ампер в течение не более 6 минут из каждых 10 минут работы. Остальные 4 минуты цикла отведены на режим холостого тока, при котором аппарат остывает.

Характеристики сварочного оборудования

Внешняя характеристика сварочного тока выражает зависимость между напряжением на зажимах выходных клемм и током в сварочной цепи (рис.1). Различают четыре вида внешних характеристик (крутопадающая I, пологопадающая 2, жесткая 3 и возрастающая 4) выбор которых зависит от вольт-амперной характеристики сварочной дуги. Под вольт-амперной характеристикой (ВАХ) (рис.2) понимают зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока.

Технические характеристики сварочного оборудованияТехнические характеристики сварочного оборудования
Рис. 1. Внешние характеристики источников питания для дуговой сваркиРис. 2. Вольт-амперная характеристика дуги — А; зависимость напряжения дуги ( Uд ) от длины (Ld ) — Б

Вольт-амперная характеристика сварочного аппарата отличается от вольт-амперной характеристики любого другого источника питания своей нелинейной зависимостью. Это объясняется тем, что количество заряженных частиц в дуговом разряде не является величиной постоянной и зависит от степени ионизации, то есгь от силы тока, и говорит о том, что электрическая дуга в газах не подчиняется закону Ома. Из приведенного рисунка видно, что при малых токах (до 100 А) количество заряженных частиц в дуге интенсивно растет, а ее сопротивление при этом падает (падающая зона ВАХ I). Это объясняется ростом эмиссии катода при его разогреве. При возрастании силы тока дуга начинает сжиматься, рост заряженных частиц прекращается, а объем газа, участвующий в переносе заряженных частиц, сжимается (жесткая зона ВАХ II). Дальнейший рост вольт-амперной характеристики возможен только при увеличении расходуемой внутри дуги энергии (возрастающая зона ВАХ III).

Сварочные аппараты ручной дуговой сварки плавящимися электродами с защитным покрытием обычно эксплуатируются на ниспадающем и жестком участках ВАХ (зоны I и II). Для питания такой дуги применяют источники питания с крутопадающей и пологопадающей внешней характеристикой, так как отклонения тока при изменении дуги у этих аппаратов обычно незначительны. Это особенно важно при сварке в труднодоступных местах, когда сварщику приходится подбирать длину дуги.

Механизация процессов при сварке под флюсом или плавящимся электродом в защитных газах позволяет выполнять саморегулирование дуги при ее случайных отклонениях. Это достигается изменением скорости плавления электрода, то есть при уменьшении дуги автоматически повышается ток, и скорость плавления электрода увеличивается. Для такой сварки предпочтительнее источники питания с возрастающей ВАХ и возрастающей или жесткой внешней характеристикой.

Сварочные трансформаторы предназначены для создания устойчивой электрической дуги, поэтому они должны иметь требуемую внешнюю характеристику. Как правило, это падающая характеристика, так как сварочные трансформаторы используются для ручной дуговой сварки и сварки под флюсом.

Промышленный переменный ток на территории России имеет частоту 50 периодов в секунду (50 Гц). Сварочные трансформаторы служат для преобразования высокого напряжения электрической сети (220 или 380 В) в низкое напряжение вторичной электрической цепи до требуемого для сварки уровня, определяемого условиями для возбуждения и стабильного горения сварочной дуги. Вторичное напряжение сварочного трансформатора при холостом ходе (без нагрузки в сварочной цепи) составляет 60—75 В. При сварке на малых токах (60—100 А) для устойчивого горения дуги желательно иметь напряжение холостого хода 70 — 80 В.

Трансформаторы с нормальным магнитным рассеянием. На рис. 1 приводится принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем. Комплект источников питания состоит из понижающего трансформатора и дросселя (регулятора реактивной катушки).

Технические характеристики сварочного оборудования

Рис. 1. Принципиальная схема трансформатора с отдельным дросселем (сварочный ток регулируется изменением воздушного зазора)

Понижающий трансформатор, основой которого является магнитопровод 3 (сердечник), изготовлен из большого количества тонких пластин (толщиной 0,5 мм) трансформаторной стали, стянутых между собой шпильками. На магнитопроводе 3 имеются первичная 1 и вторичная 2 (понижающая) обмотки из медного или алюминиевого провода.

Дроссель состоит из магнитопровода 4, набранного из листов трансформаторной стали, на котором расположены витки медного или алюминиевого провода 5, рассчитанного на прохождение сварочного тока максимальной величины. На магнитопроводе 4 имеется подвижная часть б, которую можно перемещать с помощью винта, вращаемого рукояткой 7.

Первичная обмотка 1 трансформатора подключается в сеть переменного тока напряжением 220 или 380 В. Переменный ток высокого напряжения, проходя по обмотке 1, создаст действующее вдоль магнитопровода переменное магнитное поле, под действием которого во вторичной обмотке 2 индуктируется переменный ток низкого напряжения. Обмотку дросселя 5 включают в сварочную цепь последовательно со вторичной обмоткой трансформатора.

Величину сварочного тока регулируют путем изменения воздушного зазора а между подвижной и неподвижной частями магнитопровода 4 (рис. 1). При увеличении воздушного зазора а магнитное сопротивление магнитопровода увеличивается, магнитный поток соответственно уменьшается, а следовательно, уменьшается индуктивное сопротивление катушки и увеличивается сварочный ток. При полном отсутствии воздушного зазора а дроссель можно рассматривать как катушку на железном сердечнике; в этом случае величина тока будет минимальной. Следовательно, для получения большей величины тока воздушный зазор нужно увеличить (рукоятку на дросселе вращать по часовой стрелке), а для получения меньшей величины тока — зазор уменьшить (рукоятку вращать против часовой стрелки). Регулирование сварочного тока рассмотренным способом позволяет настраивать режим сварки плавно и с достаточной точностью.

Современные сварочные трансформаторы типа ТД, ТС, ТСК, СТШ и другие выпускаются в однокорпусном исполнении.

Технические характеристики сварочного оборудования

Рис. 2. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформатора типа СТН в однокорпусном исполнении (а) и его магнитная схема (б). 1 — первичная обмотка; 2 — вторичная обмотка; 3 — реактивная обмотка; 4 — подвижной пакет магнитопровода; 5 — винтовой механизм с рукояткой; 6 — магнитопровод регулятора; 7 — магнитопровод трансформатора; 8 — электродержатель; 9 — свариваемое изделие

В 1924 г. академиком В. П. Никитиным была предложена система сварочных трансформаторов типа СТН, состоящих из трансформатора и встроенного дросселя. Принципиальная электрическая и конструктивная схема трансформаторов типа СТН в однокорпусном исполнении, а также магнитная система показаны на рис. 2. Сердечник такого трансформатора, изготовленный из тонколистовой трансформаторной стали, состоит из двух, связанных общим ярмом сердечников,— основного и вспомогательного. Обмотки трансформатора изготовлены в виде двух катушек, каждая из которых состоит из двух слоев первичной обмотки 1, выполненных из изолированного провода, и двух наружных слоев вторичной обмотки 2, выполненных из неизолированной шинной меди. Катушки дросселя пропитаны теплостойким лаком и имеют асбестовые прокладки.

Обмотки трансформаторов типа СТН изготовляют из медного или алюминиевого проводов с выводами, армированными медью. Величину сварочного тока регулируют с по­мощью подвижного пакета магнитопровода 4, путем изменения воздушного зазора а винтовым механизмом с рукояткой 5. Увеличение воздушного зазора при вращении рукоятки 5 по часовой стрелке вызывает, как и в трансформаторах типа СТЭ с отдельным дросселем, уменьшение магнитного потока в магнитопроводе 6 и увеличение сварочного тока. При уменьшении воздушного зазора повышается индуктивное сопротивление реактивной обмотки дросселя, а величина сварочного тока уменьшается.

Читайте также:  Как собрать подъемный механизм

ВНИИЭСО разработаны трансформаторы этой системы СТН-500-П и СТН-700-И с алюминиевыми обмотками. Кроме того, на базе этих трансформаторов разработаны трансфор­маторы ТСОК-500 и ТСОК-700 со встроенными конденсаторами, подключенными к первичной обмотке трансформатора. Конденсаторы компенсируют реактивную мощность и обеспечивают повышение коэффициента мощности сварочного трансформатора до 0,87.

Однокорпусные трансформаторы СТН более компактны, масса их меньше, чем у трансформаторов типа СТЭ с отдельным дросселем, а мощность одинакова.

Трансформаторы с подвижными обмотками с увеличенным магнитным рассеянием. Трансформаторы с подвижными обмотками (к ним относятся сварочные трансформаторы типа ТС, ТСК и ТД) получили в настоящее время широкое применение при ручной дуговой сварке. Они имеют повышенную индуктивность рассеяния и выполняются однофазными, стержневого типа, в однокорпусном исполнении.

Катушки первичной обмотки такого трансформатора неподвижные и закреплены у нижнего ярма, катушки вторичной обмотки подвижные. Величину сварочного тока регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Наибольшая величина сварочного тока достигается при сближении катушек, наименьшая — при удалении. С ходовым винтом 5 связан указатель примерной величины сварочного тока. Точность показаний шкалы составляет 7,5 % от значения максимального тока. Отклонения величины тока зависят от подводимого напряжения и длины сварочной дуги. Для более точного замера сварочного тока должен применяться амперметр.

Технические характеристики сварочного оборудованияТехнические характеристики сварочного оборудования
Рис. 3. Сварочные трансформаторы: а — конструктивная схема трансформатора ТСК-500; б — электрическая схема трансформатора ТСК-500: 1 — сетевые зажимы для проводов; 2 — сердечник (магнитопровод); 3 — рукоятка регулирования тока; 4 — зажимы для подсоединения сварочных проводов; 5 — ходовой винт; 6 — катушка вторичной обмотки; 7 — катушка первичной обмотки; 8 — компенсирующий конденсатор; в — параллельное; г — последовательное соединение обмоток трансформатора ТД-500; ОП — первичная обмотка; ОВ — вторичная обмотка; ПД — переключатель диапазона токов; С — защитный фильтр от радиопомех.Рис.4 Портативный сварочный аппарат

На рис. 3-а,б показаны принципиальная электрическая и конструктивная схемы трансформатора ТСК-500. При повороте рукоятки 3 трансформатора по часовой стрелке катушки обмоток 6 и 7 сближаются, вследствие чего магнитное рассеяние и вызываемое им индуктивное сопротивление обмоток уменьшаются, а величина сварочного тока увеличивается. При повороте рукоятки против часовой стрелки катушки вторичной обмотки удаляются от катушек первичной обмотки, магнитное рассеяние увеличивается и величина сварочного тока уменьшается.

Трансформаторы снабжены емкостными фильтрами, предназначенными для снижения помех радиоприему, создаваемых при сварке. Трансформаторы типа ТСК отличаются от ТС наличием компенсирующих конденсаторов 8, обеспечивающих повышение коэффициента мощности (соs φ). На рис. 3, в показана принципиальная электрическая схема трансформатора ТД-500.

ТД-500 представляет собой понижающий трансформатор с повышенной индуктивностью рассеяния. Сварочный ток регулируют изменением расстояния между первичной и вторичной обмотками. Обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Трансформатор работает на двух диапазонах: попарное параллельное соединение катушек обмоток дает диапазон больших токов, а последовательное — диапазон малых токов.

Последовательное соединение обмоток за счет отключения части витков первичной обмотки позволяет повысить напряжение холостого хода, что благоприятно отражается на горении дуги при сварке на малых токах.

При сближении обмоток уменьшается индуктивность рассеяния, что приводит к увеличению сварочного тока; при . увеличении расстояния между обмотками увеличивается индуктивность рассеяния, а ток соответственно уменьшается. Трансформатор ТД-500 имеет однокорпусное исполнение с естественной вентиляцией, дает падающие внешние характеристики и изготавливается только на одно напряжение сети — 220 или 380 В.

однофазный стержневого типа состоит из следующих основных узлов: магнитопровода — сердечника, обмоток (первичной и вторичной), регулятора тока, переключателя диапазонов токов, токоуказательного механизма и кожуха.

Алюминиевые обмотки имеют по две катушки, расположенные попарно на общих стержнях магнитопровода. Катушки первичной обмотки неподвижно закреплены у нижнего ярма, а вторичной обмотки — подвижные. Переключение диапазонов тока производят переключателем барабанного типа, рукоятка которого выведена на крышку трансформатора. Величину отсчета тока производят по шкале, отградуированной соответственно на два диапазона токов при номинальном напряжении питающей сети.

Емкостной фильтр, состоящий из двух конденсаторов, служит для снижения помех радиоприемным устройствам.

Правила техники безопасности при эксплуатации сварочных трансформаторов. В процессе работы электросварщик постоянно обращается с электрическим током, поэтому все токоведущие части сварочной цепи должны быть надежно изолированы. Ток величиной 0,1 А и выше опасен для жизни и может привести к трагическому исходу. Опасность поражения электрическим током зависит от многих факторов и в первую очередь от сопротивления цепи, состояния организма человека, влажности и температуры окружающей атмосферы, напряжения между точками соприкосновения и от материала пола, на котором стоит человек.

Сварщик должен помнить, что первичная обмотка трансформатора соединена с силовой сетью высокого напряжения, поэтому в случае пробоя изоляции это напряжение может быть и во вторичной цепи трансформатора, т. е. на электрододержателе.

Напряжение считается безопасным: в сухих помещениях до 36 В и в сырых до 12 В.

При сварке в закрытых сосудах, где повышается опасность поражения электрическим током, необходимо применять ограничители холостого хода трансформатора, специальную обувь, резиновые подстилки; сварка в таких случаях ведется под непрерывным контролем специального дежурного. Для снижения напряжения холостого хода существуют различные специальные устройства — ограничители холостого хода.

Сварочные трансформаторы промышленного использования, как правило, подключают к трехфазной сети 380 В, что в бытовых условиях не всегда удобно. Как правило, подключение индивидуального участка к трехфазной сети хлопотно и дорого, и без особой нужды это не делают. Для таких потребителей промышленность выпускает сварочные трансформаторы, рассчитанные на работу от однофазной сети с напряжением 220 — 240 В. Пример такого портативного сварочного аппарата приведен на рис.4. Этот аппарат, обеспечивающий разогрев дуги до 4000°С, уменьшает обычное сетевое напряжение, одновременно повышая сварочный ток. Ток в установленном диапазоне регулируется с помощью ручки, смонтированной на передней панели аппарата. В комплект аппарата входит сетевой кабель и два сварочных провода, один из которых соединен с электрододержателем, а второй — с заземляющим зажимом.

Обычно для домашних работ вполне подходят аппараты, вырабатывающие сварочный ток в 140 ампер при 20-процентном рабочем цикле. При выборе аппарата следует обращать внимание на то, чтобы регулировка сварочного тока была плавной.

Сварка, как известно, является наиболее эффективным способом соединения деталей, изготовленных из металла. Применяя для этого сварочный инвертор, можно создавать надежные и долговечные металлические конструкции не только в производственных, но и в домашних условиях.

Технические характеристики сварочного оборудования

Сварочные инверторы различных модификаций

Использовать для работ в частной мастерской именно инверторные устройства целесообразнее не только из-за их компактных размеров и небольшой массы. Эти аппараты также отличаются широкими функциональными возможностями. Для того чтобы правильно подобрать инверторный сварочный аппарат для оснащения домашней мастерской или производственного цеха, необходимо разбираться в разновидностях и технических характеристиках этого оборудования.

Виды сварочного оборудования

Учитывая тот факт, что любое сварочное оборудование стоит достаточно дорого, важно правильно подходить к его выбору. В первую очередь, необходимо определиться с тем, какие виды работ вы собираетесь выполнять при помощи такого устройства и с какой интенсивностью оно будет эксплуатироваться. Назначение и основное место использования сварочного аппарата определяют не только его предпочтительный тип, но и технические характеристики, которыми он должен обладать.

На современном рынке предлагается сварочное оборудование следующих типов:

  • сварочные аппараты трансформаторного типа;
  • сварочные выпрямители;
  • инверторные сварочные устройства.

Учитывая универсальность оборудования, а также удобство и простоту его использования, потребители чаще всего выбирают инвертор. Компактные размеры, легкий вес, возможность регулирования рабочих режимов в широких пределах – это лишь часть достоинств, которыми обладают сварочные устройства инверторного типа.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор был изобретен относительно недавно – в конце XX века. Широкую популярность такое оборудование стало завоевывать в начале нынешнего столетия. В основу функционирования аппаратов подобного типа положен принцип фазового сдвига напряжения, что позволяет увеличивать силу и частоту сварочного тока по каскадному типу.

Технические характеристики сварочного оборудования

Сварочный инвертор – это достаточно сложное электронное устройство, в котором происходят следующие рабочие процессы.

  • Переменный ток, поступающий на вход инвертора из обычной электрической сети, преобразуется в постоянный посредством выпрямителя, собранного на основе диодного моста.
  • Постоянный ток, получаемый на выходе выпрямителя, поступает на инверторный блок, служащий генератором высокочастотных электрических импульсов. За счет блока силовых транзисторов, открывающихся и закрывающихся с высокой частотой, постоянный ток опять преобразуется в переменный, но обладающий значительно большей частотой, чем поступающий из электрической сети.
  • Высокочастотный переменный ток подается на трансформатор, где понижается его напряжение и, соответственно, увеличивается его сила. За счет того, что на таком трансформаторе регулируют параметры высокочастотного тока, данное устройство имеет небольшие габариты, что оказывает влияние на массу всего инвертора.
  • После трансформатора переменный ток с отрегулированными параметрами подается на выпрямитель, где его опять преобразуют в постоянный, который и используют для осуществления сварочных работ.
Читайте также:  Мини жучки для прослушки жены

По сравнению со сварочными устройствами трансформаторного типа, инвертор потребляет почти в два раза меньше электроэнергии, так как она не расходуется впустую на нагрев большого объема металла. Кроме того, характеристики сварочного тока, который поступает от инвертора, обеспечивают быстрое зажигание электрической дуги и ее стабильное горение в процессе выполнения работ.

Инверторные аппараты для выполнения сварки по различным технологиям

В зависимости от того, по какой технологии осуществляется инверторная сварка, подбирают оборудование определенного типа. Так, это могут быть инверторы для выполнения:

  • сварки в ручном режиме (MMA);
  • полуавтоматической сварки (MIG/MAG);
  • сварки в среде защитного газа (TIG);
  • плазменной резки металлов (CUT).

Технические характеристики сварочного оборудования

Функциональность современного сварочного инвертора средней ценовой категории

Для оснащения домашней мастерской выбирают сварочный инвертор, предназначенный для ручной сварки, выполняемой при помощи покрытых электродов. Устройства данного типа отличаются небольшим весом, компактными размерами, они просты в работе и обслуживании, позволяют получать качественные, надежные и аккуратные сварные соединения. Технических возможностей таких инверторов вполне достаточно для того, чтобы выполнять с их помощью несложные сварочные работы в условиях домашней мастерской и небольшого производственного участка.

Инверторные устройства для осуществления сварки полуавтоматического типа – это более сложное оборудование, отличающееся высокой мощностью и, соответственно, большими габаритами и весом. Такие инверторы применяются только в производственных условиях, так как реализовать данную технологию в домашней мастерской достаточно сложно. Сварка при использовании оборудования данного типа выполняется за счет проволоки, подаваемой в зону формирования соединения при помощи специального устройства.

Технические характеристики сварочного оборудования

Инвертор Prestige-222 в комплекте с набором для сварки TIG

Инверторы для выполнения сварки в среде защитного газа – еще более сложные устройства, которые также используются только в производственных условиях. Приобретать такие аппараты для домашнего использования нецелесообразно, учитывая их высокую стоимость. Кроме того, для реализации этой технологии потребуется дополнительное оборудование и специальные расходные материалы. Выполняться сварка в среде защитного газа может как плавящимся, так и неплавящимся электродом. В качестве последнего используется вольфрамовый стержень.

Несмотря на то, что инверторы для плазменной резки работают по тому же принципу, что и аппараты для сварки, использовать их для проведения сварочных работ нельзя. Оборудование данного типа, применяемое преимущественно в производственных условиях, позволяет с высокой производительностью, точностью и эффективностью выполнять резку металлических заготовок даже очень значительной толщины.

Функциональные типы инверторных устройств

На современном рынке представлено большое разнообразие типов и моделей инверторов, которые в зависимости от своих функций подразделяются на следующие виды.

Оборудование для бытового использования

Это самые недорогие устройства, обладающие достаточно скромными характеристиками, но тем не менее позволяющие успешно выполнять несложные сварочные работы в условиях домашней мастерской. Из бытовых моделей инверторов самыми доступными по стоимости (но и самыми недолговечными) являются устройства китайского производства. Обозначенные на маркировке параметры китайских моделей часто могут не совпадать с реальными показателями. Даже само слово «инвертор» на них может быть написано с ошибкой («инвентор»), что тоже является косвенным показателем их невысокого качества.

Устройства профессионального назначения

Такие модели стоят значительно больше, чем бытовые инверторы, поскольку позволяют выполнять сварочные работы различной степени сложности с использованием электродов различных типов. Отличаются эти аппараты повышенной мощностью, широким диапазоном регулирования сварочного тока, универсальностью и высочайшей надежностью. Естественно, что приобретаются такие инверторы для производственных предприятий.

Эти инверторы также отличаются высокими качественными характеристиками. Предназначены они для выполнения сварочных работ по определенным технологиям.

Основные характеристики сварочных инверторов

Инвертор любого типа характеризуется рядом параметров, по которым можно судить о его функциональных возможностях. Сюда относятся следующие характеристики:

  • тип тока, формируемого на выходе устройства;
  • величина напряжения, используемого для питания аппарата (на современном рынке представлены инверторы, которые могут работать от напряжения 220 или 380 В; для бытового использования, естественно, выбирают аппараты, работающие от стандартной электрической сети с напряжением 220 В);
  • величина стартового тока (от этого параметра зависит диаметр электродов, которые можно использовать при выполнении сварочных работ на инверторе);
  • показатель мощности устройства (по данному параметру можно судить о том, какой силы ток будет подаваться на сварочную дугу);
  • напряжение холостого хода (от величины данного параметра зависит то, насколько легко будет зажигаться сварочная дуга);
  • интервал диаметров электродов, которые можно использовать для выполнения сварочных работ;
    минимальное и максимальное значение силы тока, который позволяет получать оборудование определенной модели (ширина интервала регулирования сварочного тока во многом определяет функциональные возможности инвертора);
  • размеры устройства и его масса (чем меньше размеры инвертора, тем ниже будет сила сварочного тока, который он формирует, поэтому не стоит выбирать небольшое устройство, если вас интересует функциональный сварочный аппарат).

Технические характеристики сварочного оборудования

Одинаковые с первого взгляда модели инверторов могут существенно различаться по ключевым параметрам

Очень важным параметром является наличие у инвертора дополнительных опций, которые значительно облегчают и делают более эффективным процесс выполнения работ и позволяют добиваться стабильного качества формируемого соединения. К таким опциям, которыми наделено большинство моделей современных инверторных устройств, относятся:

  • «Горячий старт» (эта функция предполагает подачу на электрод дополнительного электрического импульса, облегчающего процесс зажигания сварочной дуги);
  • «Форсаж дуги» (данная функция включается в тот момент, когда конец электрода оказывается слишком близко от поверхности соединяемых деталей; чтобы в такой ситуации электрод не прилип к заготовкам, на него автоматически подается ток большой силы);
  • «Антизалипание» (суть данной опции состоит в том, что на электрод автоматически прекращается подача сварочного тока, если прилипание к поверхности деталей все же произошло).

Наличие перечисленных опций, кроме всего прочего, минимизирует влияние невысокой квалификации сварщика на качество формируемого соединения.

Распространенные неисправности инверторов и причины их возникновения

Несмотря на то, что современные инверторы отличаются высокой надежностью в эксплуатации, в их работе не исключены неисправности, которые могут выражаться в следующем:

  • нарушении стабильности горения сварочной дуги;
  • сильном разбрызгивании расплавленного металла;
  • прилипании электрода к поверхности соединяемых деталей;
  • отсутствии сварочной дуги;
  • самопроизвольном отключении питания сварочного аппарата;
  • чрезмерном нагревании инвертора.

Причины, которые приводят к возникновению таких неисправностей, могут заключаться в следующем.

  • Стабильность горения сварочной дуги нарушается в том случае, если диаметр используемого электрода не соответствует силе сварочного тока.
  • Сильное разбрызгивание расплавленного металла происходит в том случае, если для сварки используется сварочный ток слишком большой силы. Чтобы свести к минимуму разбрызгивание металла, достаточно уменьшить величину сварочного тока и использовать для выполнения сварки электроды меньшего диаметра.
  • Электрод к поверхности соединяемых деталей может прилипать, если напряжение в сети слишком мало, если для подключения инвертора используются слишком длинные провода, которые в итоге начинают перегреваться. Чтобы избежать проблем, связанных с проводами, следует выбирать их с сечением, которое составляет не меньше 2,5 мм2.
  • Сварочная дуга отсутствует в том случае, если по кабелю не поступает электрический ток. Причиной такой неисправности может быть обрыв кабеля или некачественный контакт между зажимным устройством и электродом.
  • Самопроизвольное отключение питания сварочного инвертора может возникать в том случае, если вышел из строя сетевой выключатель, который достаточно просто заменить.
  • Перегрев устройства – достаточно распространенная проблема, часто возникающая из-за того, что инвертор длительное время проработал без перерыва. Если же аппарат проработал короткий промежуток времени, но перегрелся, причиной может быть изношенная обмотка, которую необходимо заменить.

Знание принципа работы и основных технических характеристик инверторов позволяет подобрать аппарат в соответствии с теми задачами, для решения которых он приобретается.