Инверторный сварочный аппарат что это такое
Перейти к содержимому

Инверторный сварочный аппарат что это такое

  • автор:

Как это работает. Сварочный инвертор

Как это работает. Сварочный инвертор

Наверняка многие помнят с детства завораживающий эффект от работы сварщика, на которую ни в коем случае нельзя смотреть. Сегодня соединение металлических деталей методом электрической сварки используется повсеместно, даже под водой и в космосе. Одним из самых популярных аппаратов для сварки с применением электрической дуги является сварочный инвертор.

Инверторные источники сварочного тока и другое оборудование для сварки под маркой «Форсаж» более 20 лет разрабатывает и серийно производит Государственный Рязанский приборный завод (ГРПЗ, входит в «Концерн Радиоэлектронные технологии» Госкорпорации Ростех).

О том, как с помощью электричества соединять металлы и как устроен сварочный инвертор, – в нашем материале.

Полезная и вредная электрическая дуга

В наше время существует большое количество способов и технологий сварки металлов, самым доступным из которых является дуговая сварка. Это тип сварочного процесса, при котором электрический разряд в виде дуги создает тепло, достаточное для расплавления и соединения материалов. Дуговая сварка может быть автоматической и ручной. Это наиболее универсальный, высокопроизводительный и сравнительно недорогой метод.

Интересно, что одним из первооткрывателей электрической дуги был русский ученый Василий Петров, обнаруживший и описавший это явление еще в 1802 году. Для возникновения электрической дуги нужен источник электричества и два электрода – проводника тока, между которыми при увеличении напряжения проходит электрический пробой и возникает дуговой разряд, замыкающий электрическую цепь. Электрическая дуга применяется не только для сварки: на ее основе создавались первые источники электрического света, с ее помощью режут металл и выплавляют сталь.

c7b1a73fa98cc9b9e9db10634d0bc85a.jpg

Явление электрической дуги может быть незапланированным и поэтому вредным на производстве. Но дуга может навредить даже тогда, когда по идее должна приносить только пользу. Давайте разберемся, почему же нельзя смотреть на процесс сварки.

Электрическая дуга вырабатывает очень большое тепло − до 7000 °С. По мере роста температуры при сварке возникает сильное свечение, в том числе в невидимом глазу ультрафиолетовом диапазоне. УФ-лучи, попадая в глаза, могут вызвать ожог, который, в свою очередь, приводит к болезненным явлениям, светобоязни и даже катаракте. Причем вредное воздействие зависит не столько от длительности, сколько от интенсивности свечения сварки и близости наблюдателя к ней. Именно поэтому родители совершенно оправданно запрещают детям смотреть на сварку, а все сварщики пользуются специальными очками.

Устройство и работа сварочного аппарата

Если коротко, то инверторный сварочный аппарат – это преобразователь постоянного тока в переменный. Сетевой переменный ток напряжением 220 вольт преобразуется в постоянный, затем подается на выпрямитель, чтобы снова получить переменный ток, но с очень высокой частотой. Снижение напряжения тока значительно увеличивает его силу.

После этого полученный электрический ток высокой частоты, с увеличенной силой и низким напряжением, снова преобразуется в постоянный, с помощью которого и осуществляется сварка.

042.jpg

Расплавление металла при сварке возможно благодаря высокой температуре электрической дуги. Дуга создается между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для этого к ним подсоединяют противоположные полюса. Если электрод подключен к «минусу», а деталь к «плюсу», такое соединение называют прямым, а если наоборот, то обратным. Оба варианта могут применяться при сварке металлов с различной толщиной.

Сварочный электрод состоит из металлического сердечника и обмазки, которая оберегает область сварки от воздействия кислорода. При контакте сердечника электрода и металла возникает электрическая дуга и начинает гореть обмазка, которая частично превращается в газы, окружающие зону сварки и защищающие от кислорода. Расплавившаяся часть обмазки покрывает металл защитным слоем, который, застывая, превращается в шлак.

Как выбрать сварочный инвертор

На российском рынке представлено множество вариаций сварочных инверторов. Применение инверторной технологии позволяет создавать компактные сварочные аппараты, которые легко транспортировать и удобно использовать. Например, инвертор «ФОРСАЖ-161», выпускаемый Государственным Рязанским приборным заводом (ГРПЗ), весит всего 4,3 кг, что дает возможность переносить его на плечевом ремне и даже производить сварку в таком положении.

форсаж.png

Ручная дуговая сварка подходит для соединения различных металлов разной толщины. Применение такой сварки наиболее оправданно там, где нет необходимости делать швы большой длины. Это идеальный вариант для работ дома, на даче или сварки в небольшой мастерской. Впрочем, в линейке аппаратов ГРПЗ есть и профессиональные модели. Например, сварочный аппарат «ФОРСАЖ-200» сочетает в себе мобильность (масса 5,9 кг) с высокой производительностью и стабильным сварочным соединением.

Для работ, близких к промышленным масштабам, требуется оборудование с улучшенными параметрами и более широким набором возможностей. Рязанское предприятие Ростеха производит инвертор «ФОРСАЖ-315М», который адаптирован для применения в нефтегазовой отрасли, в строительно-монтажных организациях и на судостроительных предприятиях. Кроме электродуговой сварки, аппарат можно использовать и для аргонодуговой сварки, которая позволяет делать более прочные соединения. Эта модель уже прошла проверку в жестких условиях на нефтегазовых объектах и включена в реестр сварочного оборудования ПАО «Газпром».

События, связанные с этим

Татарстан: место встречи цивилизаций

Новинки Ростеха на «Иннопроме-2023»

Особенности сварочных инверторов

Прежде всего надо понимать, что такое инвертор, и как это используется в работе сварочного оборудования. Инвертор — это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины частоты и/или напряжения. Обычно представляет собой генератор периодического напряжения, по форме близкой к синусоиде, что позволяет использовать при высоких частотах (более 20000 ГЦ) трансформаторы с меньшими габаритами и массой. Поэтому инверторные источники питания, как правило имеют компактную форму, меньший вес и более гибкую возможность регулировок параметров сварки. Сварочный инвертор устроен намного сложнее своего трансформаторного «предка».

Сетевой ток в нем проходит 5 ступеней преобразования:

  • Выпрямление;
  • Сглаживание фильтром;
  • Преобразование инвертором постоянного тока в высокочастотный переменный (20-50 кГц);
  • Понижение напряжения (70-90 В) с одновременным повышением силы тока до 100-250А;
  • Силовое выпрямление тока.

Для новичков наиболее важными являются три функции аппарата:

  • Горячий старт («Hot start»);
  • Анти залипание («Anti-Stick»);
  • Форсирование сварочной дуги («Ark-Force»).

Все инверторные сварочные аппараты имеют функцию горячего старта, облегчая начало работы. Инвертор в этот момент автоматически повышает силу тока, создавая мощную «пусковую» дугу. Функция анти залипания предусматривает автоматическое повышение рабочего тока в момент прихватывания электрода. После его отрыва инвертор восстанавливает заданные параметры сварки.

Сварочный инвертор — это аппарат в котором реализована отличная от трансформаторных собратьев схема преобразования тока. Не вдаваясь в тонкости электрической схемы, блок схема инверторного выглядят примерно так.

Схема преобразования тога в сварочном инверторе

Такая схема позволяет в значительной степени снизить вес и габариты сварочного источника, снизить энергозатраты на холостом ходу, применить электронное управление при регулировании показателей тока и напряжение на выходе источника.

Сварочный инвертор представляет собой силовой трансформатор для понижения напряжения сети до необходимого напряжения холостого хода источника, блок силовых электрических схем, в основу которых заложены транзисторы и стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Сетевое напряжение переменного тока подается на выпрямитель, после которого силовой модуль преобразует постоянный ток в переменный с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор, имеющий существенно меньшую массу, чем сетевой, напряжение которого после выпрямления подается на сварочную дугу. Дуга на постоянном токе более устойчива.

Инверторные источники применяются для различных видов сварки, это может быть, как полуавтомат сварочный инвертор, так и инвертор для сварки методом TIG.

сварочный аппарат инвертор ESAB

Инверторный сварочный аппарат

Сварочный аппарат-инвертор — это современный и экономически оправданный выбор, который сегодня сможет сделать каждый потребитель по следующим весомым причинам:

  1. Как свидетельствуют, написанные на сварочный инвертор отзывы, потребление электроэнергии данным устройством при том же уровне интенсивности и продолжительности процесса сварки — практически в 2 раза меньше, по сравнению с обычными сварочными трансформаторами или выпрямителями. Во время использования режима холостого хода, можно сократить потребление электроэнергии, как минимум в 10 раз.
  2. Многие инверторные сварочные аппараты имеют вес, который в 5-10 раз меньше, по сравнению с другой аналогичной продукцией. Поэтому данный аппарат можно носить на плече и транспортировать в любую зону выполнения работ, в том числе и при работе на высоте. Применение более длинных сетевых кабелей, а также использование первичной сети, всячески способствует оперативному перемещению по площадке.
  3. Современный сварочный инвертор позволяет существенно экономить электроэнергию и расход электродов.

Ознакомьтесь со сварочными инверторами производства ESAB можно в нашем каталоге.

Как работает сварочный инвертор – Конструкция и особенности

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

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

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

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

Принцип работы сварочного инвертора

Постоянный и переменный ток

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

Зависимо от частоты, ток бывает переменным или постоянным .

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

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

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

Можно выделить 4 основных момента в процессе трансформации тока аппаратом

Схема работы сварочного инвертора

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

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

Транзисторы в сварочном инвертореОтличия в ключевых деталях сварочных инверторов

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

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

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

Пайка обычных выводных элементов

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

Микросхемы сварочного инвертораSMT или поверхностный монтаж

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

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

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

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

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

Что значит инверторный сварочный аппарат?

Все новые модели сварочных аппаратов создаются с применением инверторной технологии. Ее преимущества состоят в том, что установленные в агрегатах силовые транзисторы и тиристоры позволили снизить размер и вес техники, сохранив и увеличив ее мощность, рабочую выносливость и функциональность. Выбирая устройства для сварки или резки металла и конструкций из него, многие пользователи (как новички, так и профессионалы) отдают предпочтение именно инверторным сварочным аппаратам – полуавтоматам или инверторам. Эти современные и компактные агрегаты удобные и простые в работе и управлении и сила тока в них регулируется плавно.

Если вы хотите освоить сварочное дело и получать качественные и прочные соединения, не прикладывая больших усилий, выбирайте инвертор! Купить сварочный инвертор бытового или профессионального класса можно в онлайн-магазине «СварМакс» по выгодным ценам и с высокой гарантией качества техники.

Все характеристики и преимущества сварочных инверторов: виды устройств

Инверторные сварочные аппараты могут применяться для сваривания и резки изделий из любых металлов и их сплавов. Работать с ними можно как в одном, так и нескольких режимах, выбрав многофункциональную модель техники. Практически все современные модели инверторов оборудованы цифровой сенсорной панелью для управления, манометром. Ток сварки в них регулируется плавно, а сам процесс работ по обработке металла удобный, простой и безопасный. К дополнительным преимуществам можно добавить:

  • высокий коэффициент полезного действия;
  • универсальность (с ними можно проводить ручную дуговую, аргонно-дуговую сварку);
  • компактность, легкий вес;
  • качество и прочность соединительных швов;
  • стабильность работы при перепадах напряжения в сети;
  • ценовую доступность.

Все модели инверторов включают в свое устройство несколько систем защит, которые не дают им выходить из строя при перегревании и коротком замыкании (автоматическое выключение) и дополнительных функций, которые обеспечивают им легкий поджиг, стабильность сварочной дуги и не дают электродам залипать к поверхности обрабатываемого металла. При перепадах напряжения или ветреной погоде, параметры дуги в агрегате не сложно удерживать на одном уровне.

Подходит инвертор для сварки для эксплуатации его в самых разных условиях: в помещении и на улице, на высоте. Он может работать в быту и на производстве, строительной площадке и в автосервисе, гараже, на даче и СТО, в кузнице, ремонтных мастерских, при возведении зданий и мостов и т.п. Для того, чтобы получать качественный результат при работе с инвертором, нужно всего лишь правильно выбрать агрегат, исходя из бюджета и целей использования. Характеристики этих аппаратов для сварки можно увидеть и изучить в каталоге интернет-магазина «СварМакс», а также проконсультироваться с менеджером сайта, который поможет выбрать агрегат с максимальной точностью.

Выбираем инвертор: рекомендации специалистов

По классификации модели этой техники делятся на несколько классов: маломощные бытовые, более мощные полупрофессиональные и профессиональные и высокомощные промышленные агрегаты, используемые на производстве.

Бюджетные недорогие модели с силой тока до 200А, самые недорогие и компактные и с ними можно выполнять не сложные мелкие работы, с небольшими нагрузками. Вы собираетесь варить в гараже или на даче? Тогда эти модели именно для вас. Более мощные профессиональные устройства с показателем силы тока до 200 или 300А, используются для выполнения даже самых сложных работ по обработке металла, включая возведение особо ответственных конструкций из металла, ремонт коммуникаций. А промышленные мощные и громоздкие промышленные аппараты с силой тока от 250 до 500А могут использоваться в течении всего рабочего дня и выдерживать большие рабочие нагрузки (на стройке, производстве).

Выбирая для себя инвертор учитывайте его мощность или показатель тока сварки, сетевое напряжение и сферу использования, рабочие задачи, которые с ним придется выполнять. Также нужно учитывать, какой толщины будут заготовки из металла.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *