Сварочные аппараты инверторного типа

Принцип работы сварочных инверторов

Весь процесс происходит в несколько этапов:

• Выпрямление сетевого напряжения;
• Преобразование его в напряжение высокой частоты;
• Понижение величины напряжения;
• Выпрямление полученного напряжения.

Напряжение сети 220/380 вольт через сетевой фильтр поступает на мост из мощных кремниевых диодов, где выпрямляется. Фильтр препятствует проникновению сетевых импульсных помех на электронную схему сварочного инвертора. Пульсации полученного напряжения сглаживаются конденсаторами большой ёмкости.

Далее постоянное напряжение, порядка 310 вольт, преобразуется в переменное импульсное напряжение высокой частоты. Её величина может находиться в интервале 40-80 кГц. Преобразование (инвертирование) осуществляется мощными IGBT или MOSFET полупроводниковыми элементами. Из-за рассеивания большого количества тепла, транзисторные ключи устанавливаются на мощных радиаторах. Инвертор работает под управлением ШИМ контроллера.

Импульсы с выхода преобразователя поступают на первичную обмотку трансформатора, который предназначен для понижения напряжения до оптимальной величины. Использование высокой частоты позволило добиться очень маленьких габаритов трансформатора. Если обычный сварочный трансформатор на 160А весит около 20 кг, то импульсный сварочный преобразователь весит не более 4 кг.

Последним элементом схемы сварочного инвертора является диодный выпрямитель. Поскольку для такой частоты обычные диоды не годятся, в выпрямителе применяются высокоскоростные диодные сборки. Это могут быть обычные элементы или диоды Шотки. Они монтируются на радиаторах.

Для получения оптимального температурного режима в конструкции сварочного преобразователя предусмотрен вентилятор. Важным элементом схемы инвертора является реле плавного пуска. Оно состоит из мощного резистора и конденсатора и предназначено для того, чтобы мощный электрический импульс, образующийся в момент включения прибора, не «выбил» диоды мостовой схемы.

Сварочный аппарат инвертор: какой лучше для дома и дачи

Оборудование для сварки содержит трансформатор, который вырабатывает ток нужной силы. При этом поддерживается сварочная дуга и проводится необходимая работа. При варианте инверторного механизма ток производится инвертором. Это более сложное устройство

Принцип работы оборудования

В подобных конструкциях ток проходит следующие шаги преобразования:

• сглаживание фильтрующим устройством;
• превращение тока в высокочастотный;
• уменьшение напряжения и повышение силы тока;
• распрямление тока.

Сварочная дуга

Для этого компактный сварочный инвертор оснащен выпрямителями, определенными преобразователями частоты и специальными фильтрами. При этом на выходе создаются повышенные значения тока, которые образуют сильную дугу. Это может расплавить металл.

Дополнительные приспособления к основному оборудованию

Классификация оборудования

Агрегаты классифицируются в зависимости от значений тока. Можно выделить следующие разновидности:

приборы малой мощности 140-160А считаются самыми простыми. Их применяют для обработки металла, который имеет небольшую толщину или для выполнения простых швов;

Приборы небольшой мощности подходят для использования в бытовых нуждах

аппараты со средней мощностью 160-200А могут справляться с значительными объемами работ, а также производят соединения высокого качества;

Аппарат средней мощности

к профессиональным устройствам относятся приборы с высокой мощностью 200-250А. Их используют для поверхностей из металла большой толщины.

Профессиональный вид оборудования

Решая какой сварочный аппарат инвертор лучше для дома и дачи, стоит уделить внимание мощности. Также стоит учитывать другие важные характеристики оборудования

Разновидности инверторов

Модели подобного оборудования делятся разновидностям режимов сварки:

ручная дуга ММА прекрасно подходит для домашнего использования. Такие устройства отличаются небольшим весом и подходят для различных бытовых задач;

Агрегат для ручной сварки

полуавтоматические устройства MAG применяются в условиях производства. Такое оборудование характеризуется более высоким значением мощности и большими размерами. Сварной шов получается при применении проволоки;

Аппарат полуавтомат

сложным процессом считается сварка с аргоном Tig. При этом применяются специальные электроды из вольфрама. Дуга создается под влиянием инертного газа;

Аргоновая сварка считается одной из самых сложных и требует специальных навыков

 оборудование плазменной резки трудно отнести к сварочным, но оно работает наподобие инвертора

Выбираем необходимый класс аппаратов

В зависимости от поставленной задачи и продолжительности выполнения работ вам надо подобрать сварку, которая максимально удовлетворит вашим требованиям. Она должна иметь запас мощности от 15% и выше, работать с нужным вам диаметром электрода, класть ровный сварочный шов. Все инверторы можно разделить условно на 3 класса:

• сварка бытового класса. Предназначается для работы на даче или дома, делает шов, который не отличается особыми характеристиками, но его вполне достаточно для бытового использования. Имеет кратковременный режим работы, преимущественно до 15-20% (то есть 2 минуты работы и 8 холостого хода). Ток устройства такого типа не превышает 200 А, чего вполне достаточно для работы с электродом в 3-4 мм;
• профессиональный инструмент. Используется в основном при монтажных работах, сваривании больших металлоконструкций, для ремонта коммуникаций. Они отлично подходят для изготовления каркасных сооружений больших размеров, где необходимо работать долго и много. Высокое качество шва, повышенная надежность, портативность – это основные преимущества инструмента. Режим работы достигает 70% (7 минут работы и 3 отдыха). Ток до 300 А, что позволяет работать электродом в 4 мм с солидным запасом мощности.
• Промышленные. Аппараты с током от 300 до 600 А, они работают непрерывно на протяжении всего дня, могут использоваться  по сменам. Как правило, это большие инверторы, которые имеют дополнительное охлаждение, иногда жидкостное. Используются для сваривания несущих конструкций из толстого металла, где необходимо получить высокую прочность шва и отличный внешний вид изделия. Режим работы 100% – могут работать без перерыва.

Выбор сварочного инвертора достаточно прост. Промышленный аппарат отпадает, так как он очень дорогой, тяжелый, а вот бытовой и профессиональный инструмент можно рассматривать. Если вы собираетесь выполнять разовые работы по 5-10 раз в месяц, тогда вам должно хватить обычного бытового устройства. Работать им придется с перерывами, поступательно. Они дешевые, легкие, компактные. Все, что необходимо хозяину.

Виды инверторов

1. По типу элементной базы частотного преобразователя, от которой напрямую зависит максимальная частота преобразования входного постоянного тока. Обычно речь идет о трех разновидностях: тиристорные — до 5 кГц; на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT) — до 20 кГц; на полевых МОП-транзисторах (MOSFET) — до 100 и более кГц.
2. По схемотехническому типу инверторного преобразователя (различные виды мостов) и методу регулирования переменного высокочастотного тока (ШИМ, ЧИМ).
3. По виду сварочной технологии. Существуют инверторы для MMA, MIG/MAG, TIG, импульсной инверторной сварки и их разновидностей. Отдельным видом такого оборудования являются плазморезы (CUT), в которых также используются инверторы.
4. По массогабаритным показателям. Здесь выделяют мини-устройства, а также переносные, передвижные и стационарные инверторы.
5. По сфере применения. В этом случае инверторы делят на бытовые, профессиональные, производственные, предназначенные для робототехнических комплексов и специализированные.
6. По уровню механизации и автоматизации. Новинкой в этом виде характеристик инверторов является синергическое управление (Synergic Control). Эта интеллектуальная система позволяет адаптивно чередовать различные режимы и полностью контролирует весь сварочный процесс.

Параметры выбора

Современные сварочные аппараты способны качественно выполнять поставленные задачи, подстраиваясь под вид металла, его толщину и особенности. Для удовлетворения всех потребностей есть много моделей с определенными возможностями. Среди главных можно выделить:

• мощность прибора;
• напряжение холостого хода;
• общее напряжение;
• время работы;
• набор функций;
• режимы работы в режиме максимального тока.

Разберем каждый из пунктов по подробнее.

Напряжение холостого хода

Этот параметр влияет на уровень быстроты розжига электрической дуги в начале процесса. Соответственно, чем мощность будет выше, тем быстрее начнется полноценная работа.

В момент розжига инвертор требует напряжение от 1,5 до 2 раз сильнее от обычного

Когда осуществляется выбор сварочного инвертора, то стоит обратить внимание на напряжение, указанное производителем:

• для переменного тока оптимально — 80В;
• постоянного — 90В;
• если заявлено от 40В до 50В напряжения холостого хода, то такой аппарат является слабым и в момент разжигания, есть вероятность столкнуться с некоторыми сложностями.

Питающее напряжение

Питание сварочного инвертора может осуществляться от сети определенного типа:

• 130-160В – малые мощности, удобно пользователям, не уверенным в условиях, которых придется работать. Хороший инвертор, когда напряжение не стабильно или крайне снижено;
• 220В – стандартная сеть с напряжением, имеющимся в каждой квартире. Такой аппарат отлично справится с бытовыми задачами;
• 380В – следует покупать, если инвертор будет питаться от сети с трехфазным вводом (в основном для промышленных целей);
• комбинированные (220В и 380В) – подойдут сварщикам, которые планируют использовать инвертор и дома и беря с собой на производство.

Процент времени работы

Характеристика, указывающая на то, сколько аппарат будет осуществлять работу, а сколько остывать. Измеряется в процентах.

Если нужно выбрать сварочный инвертор для дома, то подойдет на 60-70%.  В случаях, когда им будут пользоваться регулярно, лучше брать профессиональный на 80-100%.

Функционал

В зависимости от цены, сварочные инверторы оборудуют дополнительными функциями. Из всех популярных можно выделить:

• горячий старт – позволяет обойти процесс распыления электрода и начинать варить сразу после розжига;
• форсаж дуги – включив этот режим получится на немного увеличить напряжение;
• антиприлипание – автоматически убирает напряжение, когда выявляет налипание электрода к детали;
• защита перегрева – самостоятельное снижение температуры.

Режим работы на максимальном токе

Отвечает за толщину металла, который сможет обрабатывать конкретный прибор. Чем выше максимальный ток, чем толще электрод на инверторе можно использовать.

Мощность

Аппарат с сильной мощностью, справится с большим объемом работ.

• 3.5кВт — для домашних целей (тонкие трубы);
• 5-7кВт — более сильный (водопроводные трубы, толстые двери и т.п.);
• 10-20кВт — профессиональные (способны справиться даже со сталью).

Преимущества инверторов

Сравнение сварочных инверторов с аппаратами альтернативных конструкций демонстрирует убедительные преимущества подобного оборудования.

1. Малый вес, не превышающий 10 кг, и компактные размеры большинства моделей облегчают их хранение и транспортировку.
2. Отсутствие тепловых потерь, затрачиваемых на нагрев обмоток, благоприятно отразилось на кпд инвертора, который при прочих равных условиях потребляет примерно в 1,5 раза меньше энергии, чем типичный сварочный трансформатор или выпрямитель..
3. Универсальный инвертор имеет широкий диапазон исходящих характеристик, что позволяет выбирать режимы, в том числе для сварки нержавеющей стали и цветных металлов.
4. Даже модели для дома и дачи не требуют продолжительных перерывов в работе на охлаждение аппарата.
5. Инвертор для сварки оснащен простой системой управления с плавной настройкой всех необходимых параметров, что позволяет добиваться высокого качества шва даже начинающему сварщику.

Есть у инверторов и недостатки, которые заключаются в относительно высокой цене и строгих требованиях к условиям хранения и эксплуатации. Они чувствительны к пыли, избыточной влажности и пониженным температурам.

Покупка сварочного инвертора

Если кому-то в голову может прийти мысль сделать такую аппаратуру самостоятельно, то от этого необходимо сразу отказаться. Это очень опасная затея, причем выйдет она достаточно дорого и с финансовой точки зрения.

На сегодняшний день осуществить покупку можно несколькими способами:

• интернет;
• склад;
• специализированный магазин.

Сварочный инвертор Telwin Technology, несмотря на высокую цену, является самым популярным, так как имеет высокие технические характеристики и доказанную при тестировании надежность.

Специалисты рекомендуют, чтобы не ошибиться с приобретением, еще на месте его протестировать. Очень часто производители слегка завышают свои показатели, а реальность оказывается несколько меньше. Многие привыкли считать, что Китай не способен делать качественную продукцию, если проводить сравнение с другими производителями. Все-таки доля правды в этом есть.

Например, сварочные инверторы таких фирм могут иметь маркировку в 250 А, а на практике они достигают максимума в 160 А. Такая безответственность зачастую приводит к тому, что к аппарату подбирают неправильные комплектующие, а они уже, в свою очередь, просто ломают оборудование. Чтобы избежать такого обмана, можно воспользоваться специальным амперметром, и если продавец оказывает какое-либо сопротивление такому тесту, то можно с твердостью утверждать, что он пытается продать некачественный товар. Но с такой проблемой однозначно сталкиваются тогда, когда решают изделие приобрести через интернет.

Что же касается склада, то в этом случае проверку, конечно, осуществить намного проще. Магазинная покупка самая надежная, так как в этом случае на аппаратуру всегда идет гарантийный талон, который поможет вернуть или обменять неисправную технику.

Сфера применения инверторных сварочников бывает трех типов:

• бытовая;
• полупрофессиональная;
• специализированная.

Сварочный инвертор KEMPPI российского производства прошел тестирование на удовлетворительно и соответствует всем необходимым параметрам.

Средняя цена бытовых инверторов – до 300 у.е. чаще всего это именно китайское производство. Максимальная сила тока – 160 А, а комплектация электродов идет с диаметром в 1,6 см и 2 см. Работая таким агрегатом, получают грубую сварку металла, хотя и показатель дуги достаточно велик. Хорошей альтернативой таким фирмам будут отечественные производители.

Но на современном рынке новую технику встретить достаточно сложно, чаще всего это приборы, уже бывшие в употреблении. Но, несмотря на это, такие инверторы делают более качественно шов, да и стоимость их немного ниже, что позволяет сэкономить средства

Если есть необходимость в приобретении бытовых моделей, то лучше остановить свое внимание на итальянских фирмах. Конечно, средняя их стоимость 300-500 у.е. зато и качество аппаратуры намного выше в сравнении с китайскими аналогами

зато и качество аппаратуры намного выше в сравнении с китайскими аналогами.

Главное их достоинство – соответствие всем заявленным требованиям в техпаспорте. То есть какая маркировка стоит, такое напряжение и будет выдавать инвертор. Если аппарат будет иметь правильную конфигурацию, то он сможет прослужить своему владельцу от 15 (постоянное применение) до 30 лет (периодическое применение).

Для сравнения бытовых и профессиональных сварочных инверторов необходимо отметить, что у последних очень щепетильный контроль силы рабочего тока. К тому же сама мощность тока может достигать отметки в 500 А, что способствует просто ювелирному свариванию стыков. Так как такие модели стоят в районе 1500-3500 у.е, немногие могут позволить себе иметь такую аппаратуру дома, чтобы пользоваться ей от случая к случаю.

Последние материалы из раздела “Товары для дома”

ТОП 10 сварочных аппаратов для сварки алюминия

В силу своих химических и физических свойств, сварка алюминиевых конструкций ведется иначе, чем сварка стали, нержавейки и других …

ТОП 10 сварочных аппаратов для автомобиля

Кузовной ремонт автомобиля – самый распространенный вид работы, при котором нужно использовать сварочное оборудование. Хороший …

Рейтинг пылесосов с циклонным фильтром

Первые пылесосы с циклонным фильтром появились в конце 80-х годов XX века. С тех пор менялись в основном внешние характеристики пылесоса …

ТОП 10 сварочных аппаратов для полипропиленовых труб

Во время ремонтных работ в какой-то момент необходимо прокладывать коммуникации. Современные водопроводные трубы состоят из …

Топ 10 пылесосов с мешком

За всю историю существования пылесосов, кажется что о них уже известно всё, изучены все таинства. Да и какие могут быть таинства у …

Топ 10 профессиональных пистолетов для пены

При монтаже пластиковых окон, дверей, а также герметизации швов и утеплении зданий используется монтажная пена. Она подразделяется на …

Как устроено автономное пусковое устройство для автомобиля

Как выбрать портативное пусковое устройство для автомобиля? Пусковые устройства различаются по типам и, соответственно, от этого зависят и их возможности. В нашем случае, мы исключаем импульстные и трансформаторные пуско-зарядные устройства, работающие от сети 220В, т.к. они ориентированы на «домашнее» или «гаражное» использование, а также предполагают отключение аккумулятора от бортовой сети автомобиля.

Также в нашу подборку не вошли конденсаторные пусковые устройства. Это автономные агрегаты, которые можно поднести к автомобилю на стоянку и быстро подзарядить севший аккумулятор. Запуск двигателя и зарядка аккумулятора производится по достаточно сложной схеме, основная часть которой — мощные конденсаторы. Они заряжаются в домашних условиях от сети 220В, а затем отдают свой заряд для пуска двигателя. Такие аппарата не очень популярны у автолюбителей ввиду их большой стоимости и их негативному влиянию аккумулятор автомобиля.

Самым оптимальным вариантом, в том числе и в качестве мощного автономного источника питания 12В являются т. н. бустеры — пусковые устройства аккумуляторного типа. Они работают по принципу уже знакомого всем пауэрбанка для смартфонов, планшетов и даже ноутбуков. Здесь все работает по такому же принципу: сначала заряжается батарея, а уже от батареи запускается автомобиль, у которого разрядился собственный аккумулятор.

Бустеры бывают двух типов — бытовые и профессиональные. Вторые имеют большую емкость батареи, ее размеры и вес. Бытовые пусковые устройства обладают емкостью ровно такой, какой достаточно для того, что бы осуществить надежный запуск одного автомобиля.

Благодаря чрезвычайно большой емкости (и мощности) таких портативных аккумуляторов они могут быть использованы не только для реанимации аккумулятора автомобиля, но и длительного питания различных приборов, рассчитанных на 12В. Это могут быть различные вентиляторы, воздушные насосы, например, для ПВХ лодок, портативные холодильники, радиостанции и пр. 

Как выбрать подходящий бустер для вашего авто

Выбор портативного пускового устройства можно ускорить, просто ориентируясь на тип и объем двигателя вашего автомобиля. Большинство пуско-зарядных устройств, предназначено для 12В автомобильного аккумулятора. Большинство имеющихся на рынке устройств имеют клеммы с защитой от перегрева, переплюсовки и обратных пусковых токов. Важным является и то, что на корпусе таких портативных аккумуляторов имеются USB выходы на 5В для зарядки телефонов и планшетов.

Нюансы при пересчете мощности и емкости

При выборе портативного пускового устройства многие покупатели ориентируются на указанные производителем энергетические характеристики. Как правило, они даются в ампер-часах или ватт-часах. Чтобы перевести одно в другое нужно умножить ампер-часы на 3,7В. В результате получаются ватт-часы. А значение 3,7В — это напряжение одиночного литиевого аккумулятора, используемого в таких изделиях. В реальных образцах несколько аккумуляторов установлены последовательно.

Параметр, измеренный в ампер-часах для Li-Ion, Li-Pol и даже Li-Fe (специальный тип батареи для длительных нагрузок) аккумуляторов обычно называют емкостью. Но на самом деле произведение тока на время дает вовсе не емкость, а заряд. Это касается и другого заявляемого производителями параметра — мощности, которая измеряется в ваттах. Ведь емкость не является для химического источника тока абсолютным измеряемым значением запасенной энергии. Эти показатели зависят от величины разрядного тока, при котором были проведены замеры.

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.

Как выбрать инвертор?

Зная, какие существуют инверторы и для каких нужд мы будем его использовать можно представить ряд критерий, которые помогут любому подобрать качественный аппарат под его нужды. Чтобы понять, какой сварочный инвертор выбрать, стоит тщательно рассмотреть основные их характеристики. Начнем с главного – цели будущего устройства. Если сварка нужна для профессиональных нужд или промышленных масштабов, то несомненный выбор падет на TIG и MIG/MAG устройства. Учитывая необходимость в хорошем аппарате, ваши знания позволят самостоятельно подобрать сварку, поэтому сделаем акцент именно на выборе ММА сварки, как устройства для новичка или общего применения в быту.

Чувствительность к напряжению в сети. Начнем мы возможно с самого неявного для незнающих людей критерия – допустимых просадках сети. Очень часто в частном секторе, гаражных кооперативах и на дачах от заявленных 220 В остается 200, а в некоторых случаях и 180-170 В. При этом сразу снижается эффективность мощных потребителей электричества – вроде чайников, микроволновок и тд. Тоже будет происходить и с инвертором, поэтому если напряжение в сети проседает, то лучше чтобы подобранный аппарат был нечувствителен к таким перепадам.

Мощность
Снова обращаем внимание на состояние сети, а конкретно проводки и автоматов. Несмотря на то, что современные инверторы имеют низкую нагрузку на сеть, старая электросистема гаражей или дачных участков может не выдержать даже такой загруженности.
С другой стороны мощность инвертора определит для сварщика доступный фронт работ
Чем выше этот показатель, тем больший объем работ можно выполнить и не боятся толстых металлов.

Рабочие температуры. Данный показатель очень важен, ведь мало какой инвертор работает в сухом помещении с 21 градусами по Цельсию, сварку используют и во влажной среде и при минусовых температурах и в жару. Когда вы покупаете аппарат для бытовых нужд, то он должен быть готов к использованию в любой момент. Если диапазон доступных температур будет маленьким, то велика вероятность поломки устройства, это происходит потому, что при перегреве или чрезмерном охлаждении страдают платы и другие электронные компоненты устройства, а в некоторых случаях образуется разрушительная влага. Чтобы этого избежать соблюдайте температурные режимы, указанные производителем или подбирайте инверторы с большими температурными допусками.

Защита. Каждый выбранный вами аппарат должен иметь ряд защитных функций и чем их количество больше, тем выше шанс, что частые ошибки новичков не приведут к выходу из строя оборудования или электросети

Очень важной функцией является контроль перегрева, защита от скачков напряжения сети и замыкания. Также не менее полезной окажется пассивная защита от пыли и влаги.

Рабочий цикл

Данный параметр указывается для каждого аппарата и характеризует длительность рабочего цикла и отдыха. Трансформаторное оборудование инвертора очень сильно нагревается и для защиты от перегрева и выхода из строя механизмов производитель указывает сколько времени приходиться на работу и сколько на остывание. Оптимальный показатель 40 – 50% рабочих, что значит устройство может непрерывно работать 4-5 минут из 10 остальное время должен занимать отдых. Более точные цифры указываются в инструкции по эксплуатации, а в некоторых случаях этот параметр контролируется программно.

Номинальный ток. Если сварка обладает возможностью выдать силу тока более 200А, это позволит качественно проваривать толстые металлы и без труда отрезать листы и прутья средней толщины. Высокие номинальные токи позволяют использовать толстые электроды.
Диаметр электродов. По-большому счету, от размера электрода зависит только скорость работы. Если вам будут доступны электроды толщиной от 4-х мм, то можно без особого труда справится с быстрым завариванием толстых стальных пластин и получением качественного провара, чего будет трудно добиться с меньшими по диаметру электродами.

Стоимость. Последний, но не по значению параметр – цена. Он стоит последним только потому, что отталкиваясь исключительно от цены инвертора подобрать надежный и качественный аппарат не получится. Зная перечисленные выше критерии взвешиваем плюсы и минусы различных сварок и выбираем лучшую в соотношении цена/качество.