Инвертор это – принцип работы, разновидности и области применения

alexxlab | 21.04.2019 | 0 | Вопросы и ответы

Содержание

Сварочный инвертор — устройство, принцип работы, как пользоваться новичку?

Невозможно себе представить автомобилиста, который хоть раз в жизни не сталкивался с проблемой прогоревшей трубы глушителя. Или же любого владельца гаража, которому не нужна была бы сварка в том или ином месте. То же самое можно сказать и о домовладельцах — ведь во дворе всегда найдется подобная работа.

А ведь еще сравнительно недавно пришлось бы искать мастерскую или вызывать сварщика, который привезет громоздкий и тяжелый сварочный аппарат. Но с появлением т.н. инверторов подобные проблемы ушли в прошлое. Сейчас сравнительно недорого можно самому приобрести подобную технику — благо на прилавках магазинов электротоваров ассортимент весьма широк.

Сварочные инверторы действительно очень быстро завоевали рынок, и причин тому множество. Это и доступность, и маленькие размеры, и легкий вес — можно перечислять долго, но обо всем по порядку.

Для начала стоит сказать о том, что многие считают, что правильно название подобного оборудования пишется и читается как «инвентор», что в корне неверно. Но, даже разыскивая в интернете материал на эту тему и напечатав в поисковой строке «инвентор», система будет отправлять пользователей именно на странички со статьи про инвертор сварочный, а потому, наверное, лучше произносить это слово правильно.

Сейчас необходимо понять, что такое сварочный инвертор, действительно ли настолько хорош подобный аппарат? В чем его преимущества, а может и недостатки, как он устроен и из чего состоит и как работает? Вопросов много, пора искать ответы.

Внешний вид. Передняя панель инвертора «Бисмарк 170»

Принцип работы

Начать, конечно же, следует с принципа действия подобных агрегатов, рассмотреть поверхностно устройство сварочного инвертора. Если сравнивать с обычными трансформаторными сварочными аппаратами, то здесь воплощен совершенно иной способ работы. Ведь что такое инверторный? Это означает, что в его схеме должен присутствовать электронный блок, который преобразует прямой ток в переменный. Тогда, опять же, как это может помочь в сварке или изготовлении подобного устройства? Попробуем ответить на эти вопросы.

Все дело в том, что переменный ток сети сначала проходит через выпрямитель, который преобразует его в те же 220 В, но далее, на инвертор, поступает постоянный ток. Сам инверторный блок снова преобразует ток в постоянный, но при этом его частота повышается до 30–50 кГц. А после высокочастотный ток уже поступает на трансформатор, который понижает напряжение, тем самым увеличивая силу тока, но уже более высокой частоты, чем это было в трансформаторных аппаратах. И напоследок переменный ток высокой частоты и силы подается на вторичный выпрямитель, который и делает его пригодным для дуговой сварки.

Преимущества подобного преобразования очевидны — это уменьшение габаритов трансформатора за счет повышения коэффициента полезного действия, который в сварочном инверторе достигает 92%. Но это лишь общий принцип работы сварочного инвертора, ведь в преобразователе высокочастотного тока много сложных схем, понять которые несведущему в электронике человеку практически не под силу.

Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200»

Общие характеристики

Что же интересует обычного потребителя? Конечно же, возможность выбора подобных агрегатов и технические характеристики, на которые следует обратить внимание, приобретая инверторный аппарат. Основными из них являются:

  • Потребляемая мощность. Этот параметр очень важен. Ведь современные инверторные сварочные аппараты бывают как профессиональные, так и бытовые, рассчитанные на включение в обычную сеть 220 В. Но, в любом случае, максимальная выходная сила тока не должна быть меньше 160 А, т.к. запас еще никому не мешал.
  • Напряжение холостого хода. Здесь следует выбирать инвертор с диапазоном от 40 до 90 В. Это обеспечит нормальную работу и последующее легкое зажигание дуги.
  • Время включения инвертора. Дело в том, что аппарат во время работы может отключаться, т.к. постоянная работа на высоких токах может негативно сказаться на элементах его электроники. После этого ему необходимо некоторое время. Этот параметр указывается в процентах. К примеру, если указано 40%, значит, на высоких токах аппарат способен работать 4 минуты из 10.

Также важно обратить внимание и на дополнительные функции, которые могут присутствовать. «Форсирование розжига», «Антизалипание» и «Горячий старт» на сегодняшний день присутствуют во всех агрегатах. Но бывает, что инверторы оснащаются и возможностью плазменной сварки, автоматом и т.п. В любом случае, выбор дополнительных функций всегда зависит от потребителя.

Упрощенная схема работы сварочного инвертора

Преимущества и недостатки

Естественно, как и любое другое устройство, подобный инверторный сварочный аппарат имеет как достоинства, так и недостатки. И для начала стоит рассмотреть именно его минусы, т.к. их меньше. Из наиболее заметных недостатков можно отметить:

  • Стоимость. Конечно, если сравнивать трансформаторные аппараты с  устройствами профессиональной инверторной сварки, то можно отметить некоторую дороговизну. Но в наше время приобрести инвертор для бытовых нужд можно даже дешевле, а потому это не столь большой недостаток.
  • Дорогое обслуживание в случае поломки. Действительно, ремонт таких устройств недешев. Ведь что такое инверторная сварка? Это в основном электронная аппаратура, в отличие от трансформаторной, в которой кроме медных катушек ничего нет.
  • Устройства требуют аккуратного обращения, очень боятся сырости и пыли. Да, электронная начинка, а именно сам инвертор очень плохо переносит агрессивные среды, такие как пыль, влажность и т.п.
  • Длина проводов, идущих в комплекте, не превышает длины в 2,5 м. Конечно, это ограничивает возможности применения, но не становится, опять же, критичным, т.к. инверторный аппарат легок и имеет небольшой размер. Это позволяет переносить его на плече в любое место. Тогда что это такое — недостаток или преимущество? Скорее его можно отнести к преимуществам, если посмотреть на это с другой стороны. Провода не будут путаться, и этот факт добавит мобильности агрегату.

Получается, что недостатки, пусть даже они и есть, незначительны. А что же с достоинствами?

Зависимость сварочного тока и электродов от толщины металла

Достоинств у инверторов достаточно. Разберем основные:

  • Мощность и диапазон регулировок. По этим параметрам подобные устройства сильно опережают обычные трансформаторные сварочные аппараты. Регулировать ток на выходе очень удобно, на табло высвечивается показатель, который можно выставить в нужном значении с точностью до вольта. По этой причине пропадает риск перегрева металла и возрастает качество сварки, повышается прочность шва.
  • Вес и размер. Если сравнивать с обычными агрегатами, то инвертор вообще уникален. Очень маленькие габариты и легкий вес позволяют носить его на плече, не снимая целый день без особой усталости.
  • Высокий коэффициент полезного действия этих устройств и, как следствие, низкий расход электроэнергии.
  • При работе с инверторным аппаратом сварочный шов получается аккуратнее за счет меньшего разбрызгивания металла. Достигается это вследствие высокой частоты тока.
  • Данные аппараты универсальны. Имеется возможность применения одного устройства в различных видах сварки (плазма, автомат и т.п.).

Конечно, есть и другие плюсы у подобных сварочников, но на одном преимуществе стоит остановиться отдельно.

Некоторые модели инверторов и их характеристики

Использование инвертора новичком

Если неопытный мастер начинает варить при помощи трансформаторного сварочного аппарата, вполне естественно, что у него периодически «залипает» электрод, при его отрыве отлетает обмазка. В итоге имеем неаккуратный шов, непровар и высокий расход электродов. К тому же, новичку сложно настроить выходной ток, что чревато прожиганием железа.

Инвертор в этом смысле незаменим. Мало того, что ток отстраивается очень удобно, о чем уже говорилось. В нем имеется защита от залипания. Подавая более высокую частоту в момент соприкосновения, инвертор моментально разжигает дугу, после чего нормализует ток. В итоге подобной проблемы не возникает.

Так же, автоматически регулируя частоту, подобный аппарат помогает более качественно и не пережигая проварить металл так, как это нужно, что неопытному мастеру очень поможет.

Ну и плюс ко всему — аккуратность шва и экономия расходников в виде электродов.

Подводя итог данной статьи, можно с уверенностью сказать, что инверторные сварочные аппараты сделали несомненный прорыв в своей области. И независимо от того, для какой цели приобретен подобный агрегат, он, несомненно, будет хорошим помощником мастеру. Главное — правильно выбрать инвертор при покупке и следить за его состоянием в процессе эксплуатации.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Что такое инвертор, и для чего он нужен в кондиционере

Прежде чем рассказывать о том, что такое инверторный кондиционер, выясним, что такое инвертор, и для чего он предназначен. Инвертор – это прибор, система или схема, которая постоянное напряжение преобразует в переменное. И теоретически, и на практике доказано, что переменный ток более эффективен, чем постоянный. Инвертор необходим в тех случаях, когда нет возможности воспользоваться переменным током, например, если питанием служит аккумулятор, который не может накапливать переменный ток, являясь источником постоянного тока.

Инвертор также применяют, если необходимо использовать переменный ток, но с нестандартными характеристиками. С помощью инвертора на выходе теоретически можно получить ток с любыми нужными параметрами, причем не зависящий от входящего. Важно и то, что инверторы позволяют регулировать параметры тока на выходе от нуля до максимального значения, до любой заданной частоты и любого напряжения.

Если расширить определение, что такое инвертор, то следует назвать его комплексным источником бесперебойного питания. Но, строго говоря, непосредственный источник питания - не инвертор, а аккумуляторные специально предназначенные батареи.

Представление о том, что такое инвертор поможет лучше понять, для чего его применяют в кондиционерах. Инверторный кондиционер позиционируется как сплит-система, соответственно с инверторным управлением. Чем же такое устройство отличается от обычного кондиционера?

Вспомним, как работает кондиционер без инвертора. Как только выставлена необходимая температура, прибор включается, и доводит этот показатель климата в помещении до желаемой величины, а затем температурный датчик прекращает работу компрессора. Далее он находится в режиме ожидания до тех пор, пока показатель температуры в помещении не изменится на некоторую фиксированную в микропроцессоре защитную величину (обычно 1-2 градуса) и затем включается вновь. Как известно, чем чаще включается и выключается оборудование, тем быстрее оно изнашивается. Дело в том, что при работе компрессор смазывается маслом, растворенным во фреоне. Когда компрессор не работает, масло оседает в картере, и при запуске первый момент тот работает без всякой смазки. Естественно, что это значительно снижает его ресурс.

Но вернемся к вопросу, что такое инвертор для кондиционера и как он влияет на его работу. Инвертор – это электронный прибор, плавно регулирующий мощность компрессора. Инверторный компрессор не отключается после того, как в помещении достигнута заданная процессором температура, а продолжает постоянно работать на низких оборотах, достаточных для длительного поддержания оптимального температурного режима. При необходимости быстро изменить температуру в помещении, компрессор повышает обороты, а затем возвращается в прежний режим.

Инверторные кондиционеры способны точно выдерживать заданную для помещения температуру и не допускают ее перепадов. В помещениях, оборудованных кондиционерами подобного типа, значительно снижен риск простудных заболеваний, так как они не пересушивают воздух и меньше его переохлаждают.

Благодаря повышенной производительности компрессора и теплообменника, точно выверенному микропроцессорному управлению и прочим инновационным функциям обеспечивается оптимальная энергоемкость кондиционера. Более высокая скорость и гибкость работы такого оборудования позволяет расходовать меньше электроэнергии, чем прочие модели. В итоге инвертор тока не только продлевает жизнь кондиционеру, но и позволяет экономить до 40% электроэнергии.

Еще одно преимущество, которое невозможно не оценить, это практически бесшумная работа наружного блока и заметно меньший шум при работе внутреннего.

Стоимость инверторных кондиционеров выше традиционных, но они более экономичны и долговечны и обеспечивают повышенные комфортные условия.

fb.ru

Что такое инвертор сварочный и по какому принципу он работает

Инвертор сварочный — это современный электронный аппарат, которому присущи как обычные характеристики сварочного оборудования, так и дополнительные свойства, делающие данный аппарат более модифицированным. Узнав, что такое сварочный инвертор, в дальнейшем можно изучить все тонкости этого мастерства. Инверторный тип сварочных приборов отличается по своим техническим характеристикам от простых аппаратов. Это позволяет применять инверторы для создания совершенно разных видов сварочных швов.

Преимуществами инверторного сварочного аппарата являются: легкая транспортировка и выполнение работ на сложных участках и в ограниченном пространстве.

Что такое инвертор и по какому принципу он работает

Многофункциональный инвертор способствует осуществлению сварки с разного типа электродами, при поддержке ими постоянного или переменного тока. Используют инверторы не только в условиях промышленной сварки, но и в быту. Огромное количество различных предприятий пользуются обычными видами трансформаторной техники, поскольку достаточно большой вес сварочного оборудования позволяет производить стационарную сварку.

Сварочный инвертор необходим для сваривания металлических деталей.

Другим решением проблем является мобильность прибора. Особенность сварочных инверторов заключается в их мобильности, их легко перемещать, поднимая на требуемую высоту. Если понадобится техника для сварки мобильной бригаде для проведения сварочной работы на высоте, то сварочный инвертор здесь оказывается незаменимым.

Механизм работы прибора сводится к подзарядке сварочной дуги энергией, что происходит без нарушений и перебоев в электрической сети. Основным различием источников энергии является длительность нагрузки по времени и объем тока, источником которого является инвертор. Сварочный ток, получаемый инвертором, объединяет его с электродом, то есть его поперечником.

Функции сварочного инвертора

Конструкция сварочного инвертора.

Напряжение в сети будет зависеть от размера поперечника электрода. При снижении силы тока до определенного значения сделать шов за счет сварочного инвертора не получается. Регулировать силу тока, вырабатываемого прибором, возможно в достаточно широком спектре. В инверторе предусмотрен ряд специальных функций, которые можно удачно использовать, поскольку аппарат:

  1. Предотвращает залипание (Arc Force).
  2. Понижает силу сварочного тока в продолжение короткого замыкания для значений низкого уровня (Anti-Sticking).
  3. Создает розжиг для используемых электродов при сварке (Hot start).

Если необходимо осуществить сварку за счет электродов, размер поперечника которых равен 3 мм, уровень силы тока будет составлять 70 А, а сам сварочный шов сделан не будет, тогда и время потрачено зря. Если аппарат включить на уровень силы тока при сварке в 110 А, можно будет сделать сварочный шов только за счет повышенного напряжения в сети.

Единственным неудобством является ускоренное сгорание электродов. Недостатки, которые возможно выделить:

Способы подключения сварочного инвертора.

  1. Длину кабеля предусматривают не более 2,5 метров, что представляется максимальным размером длины.
  2. Температурный режим определяется видом инвертора.
  3. Наличие «внутренней» схемы инвертора, нуждающейся в постоянной чистке от пыли.
  4. Повышенная стоимость аппарата, стоящего дороже трансформатора в два раза.

Определенные модели инверторов невозможно эксплуатировать в условиях зимних температур, как и всякую электронику. Контраргументом, противостоящим недостаткам, представляется многофункциональность аппарата и его удобство при эксплуатации. Зачастую квартиры оснащаются предохранителем в 16 А, используемым в бытовых электрических сетях, а этого достаточно для 3,5 кВт.

Если потребуется проводить сварку с учетом силы тока в 140 А, то есть в 3,5 кВт, то сделать шов невозможно, поскольку электричество будет перекрыто предохранителем автоматически. По этой причине использование электрода поперечником, равным 4 мм, не является подходящим для бытовых сетей.

Таким образом, можно сделать вывод, который заключается в том, что если начинающий сварщик будет использовать электрод поперечником 3,2 мм, то это будет являться пределом. Напряжения для 120 А будет достаточно для сварки уголка размером 50,6х50,6 мм. Вместе с тем данного напряжения не будет достаточно, чтобы приварить петли на дверях ворот или на решетку окна.

Мощность — определяющий показатель работы инвертора

Таблица требуемых технических характеристик для сварочного инвертора.

Мощность является определяемым показателем, присущим всем моделям инверторов. За счет данного показателя определяются значения других, то есть их изменений, в рамках которых должно происходить регулирование силы сварочного тока. Наибольшим значением тока представляется показатель, превосходящий 300 А.

Если значение определяет недостаток мощности, то техническая регулировка аппарата осуществляется в спектре 10-130 А. Сильный ток может не только лишь оказывать воздействие на скорость сварки, но и способствовать применению сварочных электродов с разным размером поперечника. Поскольку регулировать скорость сварки на основе датчика нельзя, то данный процесс расценивается как механический.

Требуется разобраться с поперечником электрода, выбрав его с учетом особенностей того материала, который необходим в процессе работы, а это влияет на определяемый уровень силы тока при сварке. Если сила сварочного тока инвертора составляет 140-150 А, этот параметр соответствует бытовым потребностям при использовании электрической сети.

Для устройства характерны принципиальные черты, помогающие резать металл воздушно-дуговым способом при ручной сварке. При этом следует настроить ток, подобрав соответствующую полярность. Для расчета потребуется получасовой интервал времени, необходимый для постоянного горения дуги.

Определение полярности источника тока

Производители сварочных инверторов должны указывать в документах продолжительность включения аппарата.

Инвертор для сварки имеет как минус, так и плюс в параметрах полярности источника тока. Вид полярности, позволяющий правильно подсоединить электрод, будет определен на основе используемых видов электродов. Если они идентично и одновременно идеально работают при любой полярности, то необходимо выяснить движение отрицательно заряженных частиц от минуса к плюсу, то есть электронов, которое и представляет собой сварочную электрическую дугу.

При подсоединении источника тока его плюсом к материалу будет происходить накаливание металла, через который постоянно проходит луч электронов. При подсоединении источника к электродам, будет возникать их нагревание и сгорание. На входе аппарата ток выпрямляется, а потом проходит через фильтр к транзисторной сборке, где начинается его преобразование. Поэтому вырабатываемый высокочастотный ток имеет свойства, определяемые типом инвертора.

Наибольшим значением тока в/ч представляется 50 кГц. Данный вывод связан со спецификой, сводимой к скачкообразному возрастанию силы тока. По данной причине в приборах для сварки применяют трансформаторы, имеющие небольшой вес и размеры.

Как правильно эксплуатировать инвертор

Уровень напряжения и частоты электрической сети должен быть определяем теми значениями, которые являются допустимыми для РФ.

Для сварочного инвертора характерно допустимое значение предела уровня падения напряжения, составляющего 180 В.

Требуемый уровень силы сварочного тока поддерживается за счет плавной настройки прибора либо встроенным стабилизатором.

Способность прибора к постоянным условиям работы сводится к 15-минутной сварочной операции, по окончании которой начинается следующая. Среди дополнительных функций выделяется процесс выпрямления тока, когда при нагревании металла получается шов высокого качества.

Аппарат следует периодически очищать от пыли и загрязнений, поэтому нужно уделить повышенное внимание данному моменту, выяснив у продавцов особенности по уходу за инвертором, а также его специфику ремонта. Инверторы используют не только в промышленности, но и в бытовых условиях, так как для аппарата предусматриваются разные типы сварки.

Основной задачей является правильный подбор электродов для материала, с которым предстоит работать. В процессе сварки следует помнить о силе напряжения в проводке и следить за плавностью создаваемого шва. Может быть, прибор будет использоваться редко, поэтому платить лишние денежные средства за сварочный инвертор, имеющий многофункциональный потенциал, который не будет применяться на практике, смысла нет.


moyasvarka.ru

Инверторная сварка: основы работы для новичков

Для произведения сварочных соединений существует три вида аппаратов: выпрямители, трансформаторы и инверторы. Каждый из них имеет свои преимущества и актуальность применения при определенных обстоятельствах. Сейчас подробно рассмотрим, что такое инверторная сварка, как и чем она производится, что для этого нужно и по какой технологии стоит работать.

Содержание статьи

Сварочный инвертор: что это

Инвертор представляет собой устройство, используемое для преобразования электрической энергии стандартной сети с напряжением 220В в переменный ток, но уже с более высокой частотой. Суть его работы можно подробнее рассмотреть на рисунке:

Переменный ток  с частотой 50 Гц от сети попадает в аппарат на сетевой выпрямитель №1 и преобразуется в постоянный. Затем он сглаживается через сетевой фильтр №2 и перетрансформируется опять в переменный ток в модуле №3 (это и есть инвертор – преобразователь частоты), но уже с частотами до 100 кГц. После этого, напряжение понижается в трансформаторе №4 до 50-60В, а ток увеличивается до показателя, который необходим для сварки (60-200А). Далее №5 модуль выпрямляет переменный ток. Все эти процессы перехода тока контролируются специальным блоком управления №6.

Устройство имеет огромное преимущество в сравнении с другими сварочными аппаратами, так как он единственный может преобразовать  энергию. Кроме этого, он обладает рядом других преимуществ:

  • экономичность — сам аппарат стоит не дорого и за счет высокого коэффициента полезного действия энергию «мотает» умеренно;
  • доступность — данный аппарат можно приобрести в любом магазине бытовой техники;
  • мобильность — агрегат весит не более 10 килограмм, в зависимости от модели. Его легко транспортировать;
  • универсальность – при разных настройках данным аппаратом можно сварить любой металл;
  • невысокие требования – достаточно напряжения в 170В в сети, чтобы варить электродом 3мм;
  • простота в использовании и легкость в обучении – он не требует ученой степени достаточно разобраться в базовых понятиях и элементарных настройках.

Инверторный аппарат может работать при напряжении в 220В или 380В. Но в отличие от других, он не садит сеть и никаким образом не влияет на напряжение. Говоря простым языком – пробки не выбьет и у соседей свет «мигать» не будет. На скачки в электросети аппарат не реагирует, а это еще один важный плюс, так как дуга не пропадает. Для обучения новичкам лучше всего использовать инвертор сварочный, так как на нем проще всего удержать дугу, благодаря чему и шов получится ровным и красивым.

Как выбрать аппарат

Что такое инверторный сварочный аппарат – разобрались, теперь нужно ознакомиться с основными критериями его выбора. Ведущие производители выпускают множество моделей с различными функциями и параметрами. Покупая такое оборудование, надо отнестись ответственно и обратить внимание на следующие показатели:

  • Питание сети. Устройства бывают однофазные, работающие от стандартной розетки в 220В. Они отлично подойдут для домашнего использование, но силу тока больше, чем 200А не выдадут. Трехфазные, которым требуется напряжение 380В относятся к классу профессионального оборудования, они более мощные, но и дорогие, соответственно;
  • Величина сварочного тока – это показатель, в зависимости от которого выбирается толщина электрода для спайки деталей. Диапазон тока в разных моделях колеблется от 5А до 350А и для них подходят электроды от 1,6 мм до 5мм. Для домашнего использования подойдут аппараты с силой до 200А, на которых свободно можно применять «троечку»;
  • ПН (продолжительность нагрузки) – это параметр, означающий время работы одного цикла до выключения. В документах к технике указывается ПН, но следует учесть, что на практике он «тянет» 60%. То есть, если в паспорте написано 10 минут, то он выдержит 6, что вполне достаточно для промышленного и бытового использования.
  • Дополнительные функции, которые присутствуют во многих моделях. Например, Arc-Force стабилизирует дугу, то есть, при случайном прерывании автоматом увеличивается сила тока для ее удержания. Tig позволяет подключить аргон (эта опция превращает инвертор в универсальный аппарат для сварки разных видов металлов). HOT- START облегчает контактный поджог дуги (достаточно просто коснуться кончиком проводника поверхности и дуга возбуждается автоматически). Anti Stick препятствует прилипанию электрода к свариваемым поверхностям. Наличие небольшого экрана, на котором видно текущие настройки для работы – упрощают обучение новичкам.

Подготовка к работе

Разобравшись, что такое сварочный инвертор и как он работает, можно приступать к делу. Изначально нужно подготовить все необходимое:

  • Защита — это все те средства, которые применяются в целях безопасности. Перчатки из плотного тканевого материала (резиновые – под запретом) защитят кожу в случае попадания искры. Очки или маска (лучше использовать «Хамелеон»), которые защитят глаза от «зайчиков». Роба – это форма одежды, которая стойкая к горению. Она защищает все тело и основную одежду, если разбрызгивается плавящийся металл.

  • Рабочее место – одно из главный условий безопасности. Стол для сварки должен быть железным, без покрытия лакокрасочными изделиями. Мастер во время работы должен стоять на деревянной подложке. Важно проводить работы в помещении, где нет легковоспламеняющихся предметов и материалов.
  • Выбор электрода зависит от толщины и типа металла. Проводники в продаже обозначены специальной маркировкой для определенного типа изделий. Например, электродом для чугуна нельзя варить сталь. Электроды для инверторной варки указаны в таблице ниже:

  • Подготовка металла заключается в его очищении от грязи и различных покрытий, которые могут помешать свариванию. По возможности их нужно закрепить, чтобы они не двигались под воздействием высокой температуры.
  • Настройка силы тока в зависимости от типа и толщины изделия:

Технология инверторной сварки

Когда все готово к работе , это означает, что можно начинать. Первым делом необходимо поджечь дугу. Это может производиться тремя способами – чирканьем, постукиванием или касанием ( в случае, если в аппарате есть функция автоматического поджога). Как только она образовалась нужно начинать расплавлять металл, чтобы образовалась сварочная ванна, где потом, когда металл кристаллизуется, останется качественный шов. На этом этапе очень важно положение электрода по отношению к поверхности. Вести можно прямо под углом 90 градусов или наискось, под углом 30-60 градусов. Прямо вести электрод нельзя. Его нужно перемещать «петельками», «зигзагом», «треугольниками». Выбор узора, по которому будет реализоваться шов, для начинающих – по желанию. Потом с опытом, мастер сам поймет, в каких положениях ему удобнее вести проводник тем или иным способом. И, наконец, немаловажным моментом является удержание дуги. Для этого необходимо четко соблюдать равномерное расстояние между металлом и электродом. В идеале это 2-3 мм. При подымании проводника дуга теряется и от этого страдает шов. Есть агрегаты с функцией автоматического удержания дуги, если не получается вручную, лучше воспользоваться такой опцией. Если и так все получается, значит мастеру не потребуется дополнительная возможность техники.

Советы для начинающих

Что такое инверторная сварка – мы рассмотрели, но для начала качественной работы, рекомендуется следовать советам опытных сварщиков:

  • не стоит игнорировать правила безопасности и пренебрегать защитными масками, так как один взгляд на искры может вызвать ультрафиолетовый ожог роговицы;
  • прежде чем перейти к полноценной варке изделий, нужно «набить» руку на черновых заготовках и перепробовать все виды швов;
  • сразу после кристаллизации шва нужно оббить шлак, иначе он станет причиной коррозии металла;
  • перед использованием аппарата требуется изучить инструкцию и выставлять режимы, которые соответствуют текущему виду детали;
  • если прилипает электрод, нужно уменьшить силу тока;
  • нельзя использовать отсыревшие электроды (их лучше предварительно просушить в духовке).

Видео, подробно объясняющее, что такое инверторная сварка:

[Всего голосов: 1    Средний: 1/5]

svarkaed.ru

схема, назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. Например, агрегат марки ВД 306 весит порядка 150 кг.
С развитием полупроводникового оборудования и появление таких элементов, как тиристоры привело к созданию устройств, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше, всего несколько килограмм, например, Ресанта САИ 250 весит всего 5 кг, — сварочного инвертора или инверторного сварочного аппарата.

Электродуговая сварка

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

Как уже отмечалось, инверторы вошли в практику сварных работ не так давно, на исходе ХХ столетия. В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока. Надо отметить, что устройство инвертора, применяемого для работ – содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

Инверторные сварочные аппараты

  1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
  2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
  3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
  4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах. К ним относят следующие параметры:

Конструкция сварочного инвертора

  1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
  2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
  3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

  1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
  2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
  3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
  4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Вольфрамовые электроды для аргонодуговой сварки
Электроды для контактной сварки

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как выбрать сварочный аппарат для дома и дачи на 220 В

При подборе сварочного оборудования потребитель должен определиться для решения, каких задач он будет необходим.

Если он будет использоваться для ремонта кузовных деталей, то у него должны быть одни параметры, а если для работы по изготовлению металлоконструкций то другими. Но в любом случае, устройства должны отвечать ряду требований, в частности, в домашнем аппарате должны быть реализованы такие функции, как горячий старт, антизалипание и некоторые другие. Именно этим инверторы отличаются от традиционных аппаратов.

В конструкции аппарата этого типа должен быть установлен вентилятор. Кроме того, схема должны быть защищена от скачков напряжения в питающей сети. В принципе устройство, обладающее такими параметрами, могут работать и в условиях домашней мастерской, и в условиях промышленного производства.

Какой сварочный аппарат лучше

Выбор аппарата – это по большей части дело сугубо индивидуальное. И каждый выбирает аппарат по своим потребностям, но, можно сказать, что устройства с диапазоном сварочного тока в пределах 200 – 250 А, позволяет выполнять самые сложны работы и обрабатывать детали разной толщины.

Классификация инверторов

Сварочные инверторы можно классифицировать по размеру сварочного тока. Производители выпускают три типа устройств:

  • 100-160 А – маломощные;
  • 160-200 А — средние;
  • 200-250 А — мощные.

Существует зависимость, между размером силы тока и габаритами аппарата. При выборе аппарата для использования в домашних условиях следует руководствоваться теми задачами, которые предстоит им решать.

Самые слабые аппараты можно отнести к устройствам самого низкого уровня, многие их используют для получения навыков работы. Аппараты, которые относят к среднему классу относят к самым популярным и позволяют выполнять самые разнообразные работы начиная от сборки забора и изготовления довольно сложных металлоконструкций. Самые мощные аппараты по большей части применяют в производственных целях. Их применяют для работы с металлопрокатом большой толщины.

Электроды для ручной дуговой сварки

Большая часть инверторов предназначена для работы с электродами, покрытыми обмазкой. Но их можно использовать и для работы со сварочной проволокой. Для этого, на устройство устанавливают приспособление которое подает проволоку в сварочную зону. Проволока подается через сварочный пистолет, через него же подается и газовая смесь, защищающая рабочую зону от воздействия атмосферного воздуха.

Дополнительные функции в инверторах

В современных инверторных устройствах реализованы некоторые опции, которые заметно облегчают работу сварщика:

  1. Горячий старт – зачастую у начинающих сварщиков, да и не только у них, возникают сложности с розжигом и поддержанием дуги в рабочем состоянии. В момент розжига, ток вырастает до необходимого уровня и сразу после розжига возвращается к рабочим параметрам. Процесс изменения тока происходит полностью автоматически, без участия сварщика.
  2. Еще одна проблема, которая преследует новичков – залипание электрода. Причин тому несколько, но решение у нее одно – снижение уровня сварочного тока. Эта операция так же выполняется автоматически.

  1. Форсаж дуги позволяет выполнять швы в разных пространственных положениях.
  2. Снижение напряжения холостого хода до безопасного для рабочего и его окружающих людей уровня.

Определяемся с характеристиками

Как и любое техническое оборудование, сварочные инверторы обладают рядом технических параметров, которые определяют их возможности.

Сварочный ток

Инверторные сварочные аппараты обеспечивают генерацию сварочного тока в диапазонах от 100 до 250 А.

Напряжение холостого хода

После преобразования тока, подаваемого из электрической сети в 220 В, на выходе из аппарата получается ток с напряжением в 50 – 90 В и рабочей частотой в 20 – 50 кГц. Для розжига дуги необходимо использовать максимальное напряжение, но оно создает угрозу безопасности сварщика и окружающих людей. Поэтому после окончания работы, напряжение падает до безопасного уровня.

Режим работы на максимальном токе

Важный показатель работы любого сварочного аппарата это показатель длительности работы. Его могут называть ПН или ПВ. Этот показатель говорит о том, какое количество времени будет работать аппарат при десятиминутном сварочном цикле, до отключения.

Другими словами, если ПВ составляет 50% — это значит что время эффективной работы, составит 5 минут, если показатель составляет 70%, то время составит 7 минут. Этот показатель должен быть отражен в технической документации, входящей в состав поставки сварочного аппарата.

Рекомендации по эксплуатации бытовых инверторов

Инвертор, предназначенный для сварки – это сложное инженерное устройство, которое оснащено множеством уровней защиты.

Аппаратура этого класса показывает стабильность в работе и между тем требует к себе бережного отношения и своевременного обслуживания.

Перед приобретением аппарата целесообразно тщательно изучить руководство по эксплуатации.

Инструкция сварочного инвертора

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

  1. Все токопроводящие рукава не должны иметь повреждений, клеммы для подключения должны надежно фиксироваться в аппарате.
  2. Если в конструкции аппарата предусмотрен вентилятор и во время включения он не вращается, эксплуатация такого устройства недопустима.
  3. При работе с аппаратом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

stankiexpert.ru

Сварочный инвертор Википедия

Инверторные сварочные аппараты

Инверторный источник сварочного тока, ИИСТ, сварочный инвертор — это один из видов источника питания сварочной дуги.

Основное назначение всех сварочных источников — обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и её легкий поджиг. Одним из самых важных параметров сварочного процесса является его устойчивость к колебаниям и помехам. Существует несколько видов источников питания сварочной дуги — трансформаторы, дизельные или бензиновые электрогенераторы, выпрямители и инверторы. Инверторный источник сварочного тока появился в XX веке, а в начале XXI века стал одним из самых популярных сварочных аппаратов для всех видов дуговой сварки.

Типы инверторных источников сварочного тока

Инверторные источники сварочного тока для всех видов сварки устроены одинаково. Отличие состоит лишь в формируемой вольт-амперной характеристике. Поэтому возможен выпуск универсальных ИИСТ, пригодных для различных видов сварки (MMA, TIG, MIG/MAG).

Принцип действия

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 MOSFET или IGBT и стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Принцип действия инверторного источника сварочной дуги следующий: 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.

Преимущества

Преимуществом инверторного источника питания сварочной дуги является уменьшение размеров силового трансформатора и улучшение динамической характеристики дуги. Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров.

Недостатки

  • До конца 2000-х годов инверторные источники были намного дороже трансформаторных и менее надежны. По состоянию на 2010-е годы цена на инверторные аппараты значительно снизилась и приблизилась к трансформаторным. Надежность ИИСТ тоже существенно возросла, особенно с началом массового применения IGBT-модулей.
  • Ограниченность по коэффициенту загрузки, что связано со значительным нагревом элементов схемы.
  • Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату, выпадающему внутри корпуса.
  • Высокий (а зачастую — опасный) уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех. Эта проблема частично решается применением так называемой улучшенной широтно-импульсной модуляции и синхронными выпрямителями во вторичных цепях. Однако эти решения существенно удорожают и утяжеляют устройство поэтому нашли применение лишь в профессиональных стационарных моделях. В ряде стран, например, в Канаде, Бельгии и Нидерландах, есть ограничения на применение импульсных источников питания с «жестким» переключением транзисторов. Наиболее ранние типы сварочных инверторов (построенные на биполярных транзисторах) использовали резонансный принцип и переключение выходных транзисторов при нулевой фазе тока, что существенно сужает спектр электромагнитных помех и уменьшает их спектральную мощность. По состоянию на 2015 год сварочные инверторы резонансного типа все ещё выпускаются в России и некоторыми производителями в Китае.

Схемотехника

Инверторные источники сварочного тока могут строиться по самым различным схемам, но на практике преобладают три:

  1. Однотактный прямоходный импульсный преобразователь с ШИМ-регулированием и рекупераций энергии. Такие инверторы наиболее просты, легки и компактны, но силовые транзисторы переключаются с разрывом тока при ненулевом напряжении, что приводит к значительным коммутационным потерям и большому уровню электромагнитных помех. Схема может быть реализована только на особо быстродействующих мощных MOSFET или IGBT транзисторах, поэтому получила распространение только в начале 2010-х годов. Также для работы схемы требуются мощные диоды с предельно малым временем обратного восстановления. Работоспособность схемы в значительной степени зависит от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы, что требует тщательности проектирования и высокой точности изготовления. Схема применяется в переносных сварочных аппаратах, рассчитанных на небольшую мощность (до 4 кВт). Несмотря на малое число компонентов такие инверторы достаточно дорогие, причем 60-70% стоимости составляют специальные транзисторы и диоды. Схема распространена у европейских и японских производителей.
  2. Полумостовой или мостовой двухтактный преобразователь с ШИМ-регулированием. Коммутационные потери и уровень электромагнитных помех в них меньше, чем у предыдущего типа, но все таки достаточно высок. Схема обладает большей сложностью и требует большего числа компонентов, но развиваемая преобразователем мощность существенно выше, чем в однотактных схемах (до 10 кВт). Также требуются быстродействующие MOSFET или IGBT с высокой допустимой импульсной мощностью рассеивания, хотя и меньшей, чем в однотактной схеме. Требования к диодам также существенно ниже, чем в однотактной схеме. Работоспособность схемы зависит, но в меньшей степени чем у однотактных, от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы. Гибкость, скорость и точность ШИМ-регулирования позволяет управлять током дуги по сложным законам, что повышает качество сварки. Схема популярна у американских и корейских производителей.
  3. Полумостовой или мостовой резонансный преобразователь с частотным или фазовым управлением. Наличие специально введенной резонансной цепи позволяет формировать оптимальную траекторию переключения транзисторов при нулевом напряжении или нулевом токе, а также нивелировать влияние паразитных емкостей и индуктивностей. Особых требований к скорости переключения и мощности транзисторов нет, так как коммутационные процессы происходят пассивно. Это позволяет строить такие инверторы с использованием недорогих транзисторов и диодов. Пригодны даже биполярные транзисторы. Мощность резонансных инверторов может достигать десятков киловатт. Однако резонансная цепь должна обладать значительной энергоемкостью и, соответственно, большими размерами. Поэтому такие аппараты получаются достаточно габаритными и тяжелыми. В виду нетребовательности резонансных преобразователей к характеристикам транзисторов цена таких изделий может быть сравнительно низкой. По этой причине большая часть сварочных инверторов производства России и Китая делаются именно с использованием резонансной схемотехники. Доступны резонансные преобразователи и для кустарного изготовления. Резонансный преобразователь имеет сравнительно узкий диапазон и невысокую скорость регулирования, поэтому реализовать на нем можно только сравнительно простые законы управления током дуги.

Ссылки

wikiredia.ru

Понятие «Инвертор» (в сфере электротехника)

 

Инвертор в широком смысле – это прибор, который преобразует одну форму энергии в другую форму. В электротехнике инвертором принято считать такое устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный. Как правило при преобразовании изменяется величина напряжения. Также в электротехнике есть устоявшийся термин – преобразователь напряжения – по сути это одно и то же устройство и обычно инвертор представляет из себя генератор периодического напряжения очень приближённого к синусоиде, или дискретного сигнала.

Инвертор напряжения принято считать главным образующим устройством в источниках бесперебойного питания.

 

ИБП бывают двух типов – однонаправленного преобразования напряжения, т.е. из постоянного тока в переменный – их еще называют офф-лайн ИБП. Вторым типов ИБП с применением инвертора – называют ИБП двойного преобразования (double conversion), т.е. логично предположить, что такой ИБП построен с использованием двух инверторов: первый преобразует входное сетевое напряжение переменного тока в постоянный ток, а второй инвертор преобразует постоянный ток в переменный и подает его на выход ИБП.   В таком ИБП при пропадании входного напряжения переключение нагрузки на питание от аккумуляторов не требуется, поскольку аккумуляторы включены в цепь постоянно.

 

Кроме использования инверторов напряжения в системах бесперебойного электропитания, принцип преобразования переменного тока в постоянный и наоборот – применяется повсеместно, например есть инверторные генераторы электричества (бензиновые генераторы как правило), инверторные сварочные аппараты, выпрямительный инвертор (преобразователь).

Также наиболее востребованным применением инверторов (еще их называют - бесперебойник) является сфера возобновляемой энергетики: получение  электроэнергии от  солнечных батарей, ветрогенераторов, гидроэлектростанций и других источников зелёной энергии в общую электрическую сеть. также очень часто инверторы применяют как бесперебоник для котла (для газовых и твердотопливных).

 

Принципиальная схема работы инвертора:

Работа инвертора напряжения основана на переключении источника напряжения постоянного тока с целью периодического изменения полярности напряжения на зажимах нагрузки. Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми схемой управления, построенной как правило на базе контроллера. Современные контроллеры управления (например ATmega128) может решать и дополнительные задачи:

- регулирование напряжения;

- синхронизация частоты переключения ключей;

- защитой их от перегрузок,

- управление настройками и органами отображения целостного изделия

 

В основу построения инвертора  заложен принцип широтно-импульсной модуляции, который заключается в том, что напряжение постоянного тока с помощью, как правило, мостового инвертора преобразуется в переменное напряжение по форме, близкое к синусоидальному, за счет применении соответствующих принципов управления транзисторами этого мостового инвертора (принципы так называемой «многократной широтно-импульсной модуляции»). Идея этой «многократной» широтно-импульсной модуляции (ШИМ) заключается в том, что на интервале каждого полупериода выходного напряжения инвертора соответствующая пара транзисторов мостового инвертора коммутируется на высокой частоте (многократно) при широтно-импульсном управлении. Причём длительность этих высокочастотных импульсов коммутации изменяется по синусоидальному закону . Затем с помощью высокочастотного фильтра нижних частот выделяется синусоидальная составляющая выходного напряжения инвертора. Это и есть полученная синусоида напряжения переменного тока, а амплитуда определяет величину.

electrokaprizam.net

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *