Типы сварочных аппаратов, принцип работы устройства

Принцип работы и устройство сварочного инвертора

Чтобы правильно выбрать оборудование для выполнения сварочных работ, необходимо знать устройство конструкции и принцип работы сварочного инвертора. Если хорошо разбираться в таких вопросах, можно не только эффективно использовать, но и самостоятельно ремонтировать инверторные устройства.

Инверторные сварочные аппараты производства Италии

Как работает инверторный сварочный аппарат

Принцип действия инверторного аппарата во многом схож с работой импульсного блока питания. И в инверторе, и в импульсном блоке питания энергия трансформируется похожим образом.

Процесс преобразования электрической энергии в сварочном аппарате инверторного типа можно описать так.

  • Переменный ток с напряжением 220 Вольт, протекающий в обычной электрической сети, преобразуется в постоянный.
  • Полученный постоянный ток при помощи специального блока электрической схемы инвертора опять преобразуется в переменный, но обладающий очень высокой частотой.
  • Понижается напряжение высокочастотного переменного тока, что значительно увеличивает его силу.
  • Сформированный электрический ток, обладающий высокой частотой, значительной силой и низким напряжением, преобразуется в постоянный, на котором и выполняется сварка.

Принцип работы сварочного инвертора

Основным типом сварочных аппаратов, которые использовались ранее, были трансформаторные устройства, повышавшие сварочный ток за счет уменьшения значения напряжения.

Самыми серьезными недостатками такого оборудования, которое активно используется и сегодня, являются низкий КПД (так как в них большое количество потребляемой электрической энергии тратится на нагрев железа), большие габариты и вес.

Изобретение инверторов, в которых сила сварочного тока регулируется совершенно по иному принципу, позволило значительно уменьшить размеры сварочных аппаратов, а также снизить их вес. Эффективно регулировать сварочный ток в таких аппаратах становится возможным благодаря его высокой частоте. Чем выше частота тока, который формирует инвертор, тем меньшими могут быть габариты оборудования.

Одна из основных задач, которую решает любой инвертор, – это увеличение частоты стандартного электрического тока. Возможно это благодаря использованию транзисторов, которые переключаются с частотой 60–80 Гц.

Однако, как известно, на транзисторы можно подавать только постоянный ток, в то время как в обычной электрической сети он переменный и имеет частоту 50 Гц.

Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, в инверторных аппаратах устанавливают выпрямитель, собранный на основе диодного моста.

После транзисторного блока, в котором формируется переменный ток с высокой частотой, в сварочных инверторах расположен трансформатор, который понижает напряжение и, соответственно, увеличивает силу тока. Для регулировки напряжения и тока, имеющих высокую частоту, требуются менее габаритные трансформаторы (при этом по своей мощности они не уступают более крупным аналогам).

Сварочный инвертор без защитного кожуха

Элементы электрической схемы инверторных устройств

Устройство сварочного инвертора составляют следующие базовые элементы:

  • выпрямитель переменного тока, поступающего из обычной электрической сети;
  • инверторный блок, собранный на основе высокочастотных транзисторов (такой блок и является генератором высокочастотных импульсов);
  • трансформатор, который понижает высокочастотное напряжение и увеличивает высокочастотный ток;
  • выпрямитель переменного высокочастотного тока;
  • рабочий шунт;
  • электронный блок, отвечающий за управление инвертором.

Пример принципиальной схемы инвертора (нажмите для увеличения)

Выпрямительный и инверторный блоки оборудования в процессе своей работы сильно нагреваются, поэтому их устанавливают на радиаторы, активно отводящие тепло. Кроме того, для защиты выпрямительного блока от перегрева используется специальный термодатчик, отключающий его электропитание при достижении им температуры 90 градусов.

Инверторный блок, являющийся, по сути, генератором высокочастотных импульсов большой мощности, собирается на основе транзисторов, соединяемых по типу «косого моста». Высокочастотные электрические импульсы, формирующиеся в таком генераторе, поступают на трансформатор, необходимый для того, чтобы понизить значение их напряжения.

Наиболее распространенными трансформаторами, используемыми для оснащения сварочных инверторов, являются устройства со следующими характеристиками: первичная обмотка – 100 витков провода марки ПЭВ (толщина 0,3 мм); 1-я вторичная обмотка – 15 витков из медной проволоки диаметром 1 мм; 2-я и 3-я вторичные обмотки – 20 витков медного провода диаметром 0,35 мм. Все обмотки тщательно изолируются друг от друга, а места их выхода защищаются и запаиваются.

Внутреннее устройство сварочного инвертора

На выходной выпрямитель сварочного инвертора поступает ток, обладающий высокой частотой. С преобразованием такого тока в постоянный простые диоды не справятся. Именно поэтому основу выпрямителя составляют мощные диоды, обладающие большой скоростью открывания и закрывания. Чтобы предотвратить перегревание диодного блока, его размещают на специальном радиаторе.

Обязательным элементом любого сварочного инвертора является резистор высокой мощности, обеспечивающий устройству мягкий пуск.

Необходимость использования такого резистора объясняется тем, что при включении питания на оборудование подается мощный электрический импульс, который может стать причиной выхода из строя диодов выпрямительного блока.

Чтобы этого не произошло, ток подается через резистор на электролитические конденсаторы, которые начинают заряжаться. При достижении конденсаторами полного заряда и перехода устройства в штатный режим работы замыкаются контакты электромагнитного реле и ток начинает поступать на диоды выпрямителя, уже минуя резистор.

Выходные дроссели на плате сварочного инвертора

Работой всех элементов такого сварочного аппарата, отличающегося компактными габаритами, небольшим весом и высокой мощностью, управляет специальный ШИМ-контроллер.

Электрические сигналы поступают на контроллер от операционного усилителя, питающегося выходным током самого инвертора.

На основе характеристик этих сигналов котроллер формирует корректирующие выходные сигналы, которые могут подаваться на диоды выпрямителя и транзисторы инверторного блока – генератора высокочастотных электрических импульсов.

Кроме основных, современные сварочные инверторы обладают еще целым перечнем полезных дополнительных опций.

К таким характеристикам, которые значительно облегчают работу с устройством и дают возможность получать качественные, надежные и красивые сварные соединения, следует отнести форсирование сварочной дуги (быстрый розжиг), антизалипание электрода, плавную регулировку сварочного тока, наличие системы защиты от возникающих перегрузок.

Монтажная плата с основными элементами инвертора

Целесообразность использования инверторов и их основные недостатки

Широкое применение сварочных инверторов объясняется целым рядом весомых преимуществ, которыми они обладают.

  • Устройства данного типа отличаются высокой мощностью и производительностью.
  • Сварной шов, формируемый с использованием инверторов, характеризуется высоким качеством и надежностью.
  • Наряду с высокой мощностью, устройства данного типа отличаются компактными размерами и небольшим весом, что дает возможность легко переносить их в то место, где будут выполняться сварочные работы.
  • Сварочные инверторы обладают большим КПД (порядка 90%), потребляемая электрическая энергия используется в них эффективнее, чем в трансформаторах.
  • Благодаря высокому КПД такие аппараты отличаются экономичным расходованием потребляемой электроэнергии.
  • В процессе выполнения сварочных работ с помощью инвертора расплавленный металл разбрызгивается незначительно, что отражается на более рациональном потреблении расходных материалов.
  • Инверторы обеспечивают возможность плавной регулировки сварочного тока.
  • Благодаря наличию в таких устройствах дополнительных опций уровень квалификации сварщика почти не влияет на качество выполнения работ.
  • Широкая универсальность инверторов упраздняет вопрос о том, какой аппарат выбрать для выполнения сварки по различным технологиям.

Инверторные устройства выбирают в том случае, когда нужен аппарат, характеристики которого обеспечивают высокую стабильность горения сварочной дуги в любой ситуации. При использовании инверторов не возникает вопрос и о том, какой электрод выбрать для выполнения сварочных работ, так как с помощью этого оборудования можно варить металл электродами любого типа.

Конечно, недостатки у инверторов тоже есть, но их не так много. Сюда следует отнести достаточно высокую стоимость таких устройств, по сравнению с обычными сварочными трансформаторами. Дороги такие устройства и в ремонте, который чаще всего связан с необходимостью замены мощных транзисторов (их стоимость может составлять до 60% цены всего аппарата).

Источник: http://met-all.org/oborudovanie/svarochnye/printsip-raboty-ustrojstvo-svarochnogo-invertora.html

Принцип работы сварочного аппарата

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику. Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

  • Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
  • В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
  • После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный. Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

  • Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
  • Устройство подачи сварочной проволоки
  • Сварочная горелка
  • Система управления
  • Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Читайте также:  Ленточный шлифовальный гриндер: сборка своими руками

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

Источник: http://semidelov.ru/mar/printsip-raboty-svarochnogo-apparata/

Сварочный аппарат

Трудно недооценить необходимость сварочных аппаратов в домашнем или дачном хозяйстве. Простота конструкции устройства позволяет производить их сборку самостоятельно.

Однако качество выполняемых работ зависит не только от умений, но и внутреннего устройства изделия. Данная статья посвящена устройству и принципам работы этих аппаратов.

Назначение

Сварочный аппарат относится к классу электрических устройств, предназначенных для формирования напряжения питания сварочной дуги. Принцип работы сварочного аппарата основан на преобразовании напряжения сети в сварочную дугу.

Поскольку в дуге присутствуют большие токи (до 250 А), то чтобы их получить используют подход понижения напряжения питания дуги.

Основная задача конструкции обеспечить устойчивую дугу, температура горения которой может доходить до нескольких тысяч градусов.

Типы сварочных аппаратов

Существует большое количество классификационных признаков, но в конструктивном плане электрические сварочные аппараты подразделяются на:

  • трансформаторные;
  • выпрямительные;
  • инверторные.

Устройство и принцип работы инверторной сварки

Устройство и принцип работы сварочного аппарата трансформаторного типа предполагают, что поддержание стабильности дуги при сварке происходит путём изменения индуктивного сопротивления вторичной (нагрузочной) обмотки. Это достигается введением реактивной катушки, а в мощных версиях – специальными магнитными шунтами.

Популярное решение состоит в раздвижении катушек, что приводит к изменению магнитного потока, в, свою очередь, к регулированию тока. Выпрямительная схема – самая простая. Регулировку выходного тока организуют с помощью тиристоров. Лучшими нагрузочными характеристиками обладает трёхфазная схема выпрямления.

В сварочном аппарате инверторного типа используется принцип двукратного преобразования переменного в постоянное напряжение. Сложность конструкции оправдывается достижимыми техническими характеристиками, влияющими на конечные характеристики сварочной дуги.

Характеристики

К основным техническим показателям агрегата относятся:

  • мощность;
  • напряжение питания;
  • характеристика холостого хода;
  • диапазон тока сварки;
  • диаметр поддерживаемых электродов;
  • защита от перегрева.

Преимущества сварки постоянным током

Сварочные конструкции, работающие на постоянном токе, более предпочтительны по сравнению с их “переменнотоковыми собратьями”. К ним относятся:

  • мягкость поджига дуги;
  • возможность работы с тонкостенными предметами;
  • меньшее разбрызгивание металла;
  • создание аккуратно проваренного шва;
  • отсутствие неприятного, раздражающего треска.

Эти преимущества достигаются исключением прерывистости при горении дуги, которая объясняется синусоидальным характером выходного тока: дуга пропадает при прохождении нулевого уровня.

Сварочный аппарат инверторного типа  – эффективное решение

Принцип работы сварочного аппарата инверторного типа использует преобразование сетевого напряжения в постоянное. Далее происходит преобразование выпрямленного напряжения в высокочастотное.

Именно эту операцию реализует инвертор. Используя широтно-импульсное модулирование (ШИМ) происходит регулирование выходного тока. Этот принцип регулирования основан на изменении длительности выходных импульсов.

Этот агрегат вмещает:

  • питание силовой части;
  • непосредственно силовую часть;
  • ШИМ-регулятор;
  • питание слаботочной части;
  • управление, защита, индикация.

Достоинства

Инверторный тип сварки обладает рядом преимуществ, благодаря которым он заслужил доверие пользователей и популярность. Вот они:

  • малые габариты и масса конечного изделия за счёт отсутствия силового трансформатора;
  • плавность регулировки выходного тока, реализованная на основе ШИМ-контроллера, позволяет делать ровный шов;
  • возможность запоминания часто используемых режимов из-за наличия устройств памяти;
  • широкий спектр нагрузочных характеристик вплоть до плазменной резки.

Недостатками изделия считаютсясложность и стоимость конструкции.

Таким образом, учитывая все достоинства и недостатки сварочника выполнение “тонких” сварочных работ следует доверить аппаратам инверторного типа. Но, как всегда, главный выбор за пользователем.

Видео:

(1

Источник: http://rmnt.net/princip-raboty-svarochnogo-apparata/28881

Принцип работы сварочного аппарата

Главная » Статьи » Принцип работы сварочного аппарата

Типы сварочный аппаратов

При выборе достойного агрегата обращаем внимание на характеристики исходя из целей, которые он должен выполнять. Ассортимент современных сварочных машинок достаточно широкий. Они разные по техническим характеристикам, цене, имеют свои позитивные и негативные стороны. Попробуем разобраться как выбрать сварочный аппарат для дома или производства.

Как работает сварочный аппарат

Технология сваривания металлов сегодня применима повсеместно, поскольку позволяет жестко соединять различные материалы. Сварочный шов достаточно прочный и не уступает по своим свойствам прочности соединяемых металлов. Причина этого явления – молекулярное сцепление между материалами.

Логично предположить, что такие сцепления можно получить и механическим методом – то есть под воздействием большого давления атомы одного металла проникают в кристаллическую решетку другого, но на практики это возможно проделать только с теми металлами, которые достаточно пластичные, мягкие (алюминий, свинец, никель). При сцепке более твердых материалов используют исключительно разогревание до предельной температуры.

Принцип работы сварочного аппарата

Основной элемент накаливания в сварочном агрегате — это электрическая дуга, которая способна нагреваться до предельно высоких температур, произведя сцепку стали и других более тугоплавких металлов.

Разновидности сварочных аппаратов

Принцип работы дуговых сварок состоит в том, что, принимая энергию от источника, они значительно понижают напряжения и увеличивают силу тока, в зависимости от марки, до 100-200 ампер.

Также способны изменять частоту тока, превращая его в постоянный. По иному принципу работают сварки, которые питаются от генератора двигателя внутреннего сгорания или аккумулятора.

Рассмотрим подробнее основные типы агрегатов и разберемся как выбрать инверторный сварочный аппарат.

Инверторы

Это аппараты с небольшой историей, их серийное производство началось в конце 80-х. Несмотря на это они завоевывают все большую популярность из-за своей мобильности и надежности. Задаваясь вопросом — как выбрать сварочный инвертор, нужно для начала разобраться в том, как работает и для чего предназначен данный прибор.

Преобразование тока в инверторе

Агрегат представляет собой выпрямитель с установленным транзисторным инвертором. В таком выпрямителе электрический ток проходит ряд преобразований:

  • Полупроводник выпрямляет ток;
  • Сглаживается при помощи специальных фильтров;
  • На следующем этапе ток постоянного типа с частотой около 50Гц, конвертируется снова в переменный с увеличенной в несколько раз частотой;
  • После такого частотного инвертирования ток направляется на трансформатор, где понижается напряжение и максимальное увеличение силы тока;
  • С помощью выпрямителя и высокочастотного фильтра для формирования дуг на электроды подается уже ток постоянного типа.

Устройство инвертора

Большим преимуществом таких аппаратов является высокий КПД и небольшие размеры, что позволяет аппарат инвертор легко транспортировать. Также к плюсам относиться:

  • Малый процент потери энергии, что делает инвертор сравнительно экономичным;
  • Значительное время беспрерывной работы;
  • Большой диапазон регулирования силы проходящего тока, что дает возможность использовать даже самые тонки электроды;
  • Дуга работает стабильно и хорошо разжигается;
  • Установленные микросхемы четко регулируют режим работы;
  • В результате сварочных работ получается шов высокого качества и горячий металл практически не разбрызгивается.

Наряду с большими плюсами имеются и некоторые недостатки. Инвертор по карману не каждому, в сравнении с обычными трансформаторными источниками стоит намного дороже.

Сложные схемы очень чувствительны к загрязнению, пыли, отрицательным температурам и повышенному уровню влажности. Избыток влаги может конденсируется на внутренних стенках прибора и вызвать короткое замыкание во время сварочных работ. Агрегат для сварки данного типа лучше хранить в сухом и теплом помещении.

Сварочные трансформаторы

Наиболее распространенные и недорогие сварочные машины, хорошо зарекомендовавшие себя благодаря долговечности, простоте в использовании и надежности. Свое название аппарат получил в связи с тем, что электрическая энергия преобразуется в трансформаторе, который питается от стандартной сети (частота 50 Гц).

Устройство сварочного трансформатора

Трансформирование энергии возможно благодаря наличию сердечника, который имеет первичную и вторичную обмотки.

При включении ток поступает на первичною обмотку, вследствие чего, намагничивается сердечник и на вторичной обмотке образуется ток переменного типа низкого напряжения.

Частота напряжения напрямую зависит от количества проволоки на вторичной обмотке. Чем ее меньше, тем меньше и напряжение.

Можно регулировать силу тока для использования электродов меньшей толщины, но сделать это можно только механически, прокручивая ручку тумблера можно перемещать вторичную обмотку по отношению к сердечнику.

Сварочный трансформатор

Явными преимуществами сварочного трансформатора являются:

  1. Небольшая стоимость;
  2. В случае поломки легко поддается ремонту;
  3. Надежность.

К сожалению, недостатков больше:

  1. Из-за большого веса, неудобен при перемещении или выездных работах;
  2. Работа на переменном токе, образуется шов не лучшего качества;
  3. Потребляет много электроэнергии, небольшой КПД;
  4. При недостаточном опыте трудно удержать дугу;

Выбирая между инверторным и трансформаторным сварочным аппаратом, нужно определиться что важнее: качество или цена. Для тонких сварочных работ нужно брать исключительно инверторный агрегат. Это лучший сварочный аппарат при ориентации на цену.

Сварочные выпрямители

По принципу действия очень схож со сварочным трансформатором. Электрический ток также проходит без изменения частоты, а напряжение понижается на внутренних обмотках трансформаторов. Отличие заключается в том, что для дальнейшего преобразования тока используют выпрямитель из селена или кремния.

Они пропускают электрический ток только в одну сторону, таким образом на электроды поступает именно ток постоянного типа. Как результат – устойчивая электрическая дуга без видимых скачков и прерываний. В конструкционном плане выпрямитель также сложнее своего предшественника.

Устройство сварочного выпрямителя

Он имеет специальные охладительные вентиляторы, а для сглаживания и выравнивания могут устанавливаться специальные дросселя. В таких аппаратах важным факторами является токовая стабильность и температура, для поддерживания этих характеристик дополнительно монтируются плавкие предохранители и автоматы.

В сварочных выпрямителях можно отметить следующие плюсы:

  1. Высококачественный шов, что достигается большой глубиной плавления;
  2. Можно сваривать цветные и черные металлы;
  3. Небольшой вес и компактные размеры.

Сварочный выпрямитель

Существенных недостатков нет кроме, как цены. Также нужно контролировать процесс охлаждения.

Сварочные полуавтоматы

Сваривание происходит при помощи, специальной проволоки, которая в среде заполненной инертным газом, вытесняющих воздух, плавится и подается в место сварки для создания аккуратного шва.

Устройство сварочного полуавтомата

Такая сварочная установка состоит из:

  • Механизма подачи проволоки;
  • Емкостей с инертным газом и система подачи газа в месте сваривания;
  • Рукава с горелкой;

Такое оборудование использует постоянный ток по типу инвертора или выпрямителя. Регулирование процесса сварки можно производить за счет того, что можно легко изменить значения скорости подачи проволоки и показатель силы тока, выбрав другой газ. Такие машины хорошо подходят для сваривая тонкого листа металла.

Сварочный полуавтомат

Сварочный шов выходит качественным, можно сваривать большое разнообразие металлов. К недостаткам можно отнести высокую стоимость и большие габариты (нужно присоединять газовые баллоны).

Как определить подходящую модель

При выборе сварочного аппарата надо обращать внимания на его характеристики исходя из целей, что на него будут возлагаться. Надо знать где будет использоваться, какие материалы нужно сваривать,

Напряжение сети

Большинство современных сварочных машин могу стабильно работать как при однофазном, так и при трехфазном напряжении подключения. Но они очень чувствительны к перепадам в электрический сетях, такие изменения негативно сказываются на работе агрегата и могут привести его в негодность.

Домашние сварочные аппараты имеют 10 – 15% зазору в любую сторону, то есть могут работать при напряжении 160 – 280 В. Для каждой модели этот показатель индивидуален, он обязательно указывается в техническом паспорте прибора.

Читайте также:  Особенности эксплуатации пивного оборудования для разлива пива

Мощность

В технической документации к сварочному аппарату можно найти два показателя: кВт – это активная мощность и кВА – полная мощность, она имеет больший показатель. Ссылаясь на показатели мощности можно контролировать правильность подключения.

Новые модели сварочных машин могут спокойно работать при низких показателях напряжения в электрической сети, но это сказывается на их производительности, только исходя из этого нужно выбирать какой сварочный аппарат лучше. Он должен иметь запас мощности не менее 25%.

На практике мощность можно определить по указанной силе тока, которую сварочный агрегат может индуцировать и диаметру применяемых электродов. Чем толще используется электрод, тем мощнее сварка. Профессиональные машины могут продуцировать ток силой 300 Ампер и больше, для домашних условий можно брать аппарат 180 – 250 А. При такой силе тока можно смело использовать электрод с номер четыре.

Напряжение холостого хода

Для того что бы узнать насколько аппарат способен создавать и поддерживать электрическую дугу важно знать такой показатель, как напряжение холостого хода. Что бы дуга сформировалась напряжение используется в два, а то и три раза выше чем для ее стабильной работы.

По государственным стандартам эти показатели составляют:

  1. 80 В – для постоянного тока;
  2. 90 В – для переменного тока.

Опираясь на опыт сварочников, которые утверждают, что для некоторых моделей хватает и 30 – 40 В чтобы разжечь электрическую дугу. Производители пытаются уменьшить напряжение холостого хода, поскольку это делает агрегат более экономным и увеличивает его КПД.

Продолжительность непрерывной работы

Этот показатель указывает на цикл работы сварочной машины. Для импортных моделей он составляет 10 минут. То есть 3 минуты беспрерывной работы и минимум семь минут отдыха. У отечественных производителей на показатель на порядок ниже.

На практике редко приходится выполнять такие большие швы, к тому же за такой период времени может полностью сгорать электрод. Какой сварочный аппарат не возьми, все ни имеют достаточную продолжительность работы.

Сварка различный металлов

При выборе сварочного агрегата нужно обращать внимания на маркировку. Символика ММА – означает, что машина предназначена только для дуговой сварки она идеально подходит для спайки железа, чугуна или стали. Если указано TIG – это указывает, что можно применять аргоно–дуговой метод для сварки цветных металлов.

Сварка различный металлов

Таким образом выбирая «рабочую лошадку» для дома следует обратить внимание на такие вещи:

  1. Функциональность (какие типы сварочных работ можно выполнять);
  2. Защита от перезагрузок;
  3. Возможность регулирования параметров аппарата;
  4. Электробезопасность и эргономика;
  5. Возможность выполнения мелкого ремонта.

Выбор сварочного аппарата и конкретной модели задача не из легких, нужно хорошо изучить технические характеристики исходя из предполагаемых работ.

Источник: http://www.samsvar.ru/stati/princip-raboty-svarochnogo-apparata.html

Инверторы: принцип работы устройств и преимущества

Впервые источник питания для сварочного аппарата на основе инверторной технологии появился в 70-х годах прошлого века, и за прошедшее время он был значительно усовершенствован: появился электронный блок, значительно снизилась цена и существенно увеличилась надежность.

На сегодняшний день инверторный сварочный аппарат является самым совершенным среди сварочных «собратьев». В чем же заключается особенность этого источника питания? Рассмотрим подробнее далее.

Устройство и принцип работы инверторов

Вся суть инверторной технологии заключается в выпрямлении сетевого переменного тока в постоянный сварочный ток с промежуточным изменением его частоты. Как же происходит весь процесс преобразования? Рассмотрим поэтапно, в какой узел попадает ток и куда следует далее:

  • Выпрямитель — его роль играет обычный диод. Именно в этот блок сначала поступает переменный ток с промышленной частотой 50 Гц.
  • Фильтр — состоит из дросселя и конденсатора. Выпрямленный ток попадает в фильтр и сглаживается. В результате образуется постоянный ток, который инвертором преобразуется в переменный с частотой 20-50 кГц. На сегодняшний день существуют технологии, с помощью которых можно получить ток частотой 100 кГц.
  • Силовой трансформатор снижает высокочастотное переменное напряжение до 25-40В и повышает значение тока до необходимого для сварки. Получается, что требуемой силы сварочный ток достигает благодаря преобразованию высокочастотных токов. Такое многоступенчатое преобразование тока и позволяет использовать трансформатор малых размеров. Приведем пример для сравнения: чтобы получить ток 160 А, в обычном сварочном аппарате нужно установить медный трансформатор, который весит почти 18 кг. В инвертор же нужно поставить трансформатор весом всего 250 грамм. Разница просто колоссальная!
  • Высокочастотный выпрямитель выравнивает переменный ток, который далее проходит высокочастотный фильтр, и в итоге мы получаем постоянный сварочный ток.

Все эти процессы преобразования энергии тока контролирует микропроцессорный блок управления, который и является самой дорогой частью инверторного сварочного аппарата.

IGBT или MOSFET?

Сегодня инверторные сварочные аппараты производятся по двум разным полупроводниковым технологиями:

Основное различие между ними — в транзисторах, отличающихся током коммутации. Транзисторы MOSFET, по сравнению с IGBT, имеют большие вес и габариты и стоят дешевле, однако их необходимо, соответственно, и большее количество.

Для наглядного сравнения рассмотрим устройство инвертора с силой тока в 200 А. В том случае, если он будет изготовлен по технологии MOSFET, то он будет содержать около 24 транзисторов MOSFET, а элементов IGBT потребуется в несколько раз меньше — около 10.

Другим немаловажным преимуществом технологии IGBT является возможность работы на более высоких частотах (60-85 кГц), что уменьшает вес инвертора.

Значение температуры, при которой включается термозащита, у IGBT также намного выше (она составляет около 90 °С против 60 °С у MOSFET), а это напрямую влияет на продолжительность непрерывной работы аппарата.

Рассмотрим два инвертора, выполненные по этим разным технологиям, со стороны ремонтопригодности. Оба имеют преимущества: IGBT-инвертор имеет меньшее количество элементов и транзисторов, которые в случае выхода из строя нужно будет менять, а транзисторы в MOSFET-инверторе имеют большие габариты и более простое расположение, что также облегчает их замену.

Три полезные функции

При сварке одна из самых непростых задач — это необходимость держать электрод на расстоянии нескольких миллиметров от поверхности.

Если Вы все же коснетесь им металла, то электрод сразу прилипнет к детали и во вторичной обмотке произойдет короткое замыкание.

Если его с силой не оторвать, то обычный трансформатор перегреется и сразу включится тепловая защита (а если ее нет, то сгорит обмотка).

Такие процессы часто происходят в обычных сварочных аппаратах, однако инвертор упрощает работу: благодаря функции antistick при малейшем касании поверхности детали моментально снижается сила тока, что исключает прилипание электрода к металлу. И любой пользователь без проблем оторвет его от детали.

С зажиганием дуги тоже не возникнет никаких проблем — в момент инициации автоматически повышается значение сварочного тока (функция HOT START).

В случае, если Вы слишком близко поднесли электрод к заготовке, то с помощью функции arc force повышается значение силы тока. В результате деталь и электрод подплавляются, что позволяет восстановить расстояние между ними, исключая прилипание.

Достоинства инверторов

  • Низкий вес, малые габариты – применение в инверторных сварочных аппаратах малогабаритных высокочастотных трансформаторов позволило существенно снизить габариты и вес инверторных моделей.
  • Защита от перепадов напряжения – такие аппараты практически не зависят от перепадов сетевого напряжения. Они снабжаются системами защиты от перегрузок, резкого падения напряжения. 
  • Легкость использования – большинство инверторов обеспечиваются дополнительными функциями antistick, hot arc и arc force. Это делает возможным их эксплуатацию даже новичками, без специальной подготовки.
  • Сварка короткой и длиной дугой – обеспечивает качественный шов на всех видах металлов.

Среди недостатков инверторных сварочных агрегатов можно выделить:

  • Высокую цену по сравнению с другими сварочными аппаратами. Однако, она с каждым годом снижается, ведь производством инверторов занимаются все мировые компании по выпуску сварочного оборудования.
  • Уязвимость микропроцессорной платы управления, которая очень чувствительна к высокому содержанию пыли в воздухе. Но решение этой проблемы найдено довольно простое — нужно периодически продувать аппарат сжатым воздухом от компрессора.

Применение инверторной технологии при производстве сварочных аппаратов стало настоящим прорывом, позволив значительно расширить функциональные возможности «сварочников».

На нашем сайте вы найдете широкий ассортимент инверторных сварочных аппаратов, а также расходных материалов и комплектующих деталей.

Для получения более подробной информации о конкретных моделях устройств или по оформлению покупки, пожалуйста, звоните по бесплатному номеру телефона 8-800-333-83-28.

Вам также может быть интересна статья:

  • Инверторные технологии на службе людямБолее подробно узнать о принципе работы инверторного сварочного аппарата, а также о его преимуществах перед другими устройствами для сварки Вы сможете из этой статьи.

Источник: https://www.vseinstrumenti.ru/silovaya_tehnika/svarochnoe_oborudovanie/ruchnaya_dugovaya_svarka_elektrodami_mma/svarochnyj_apparat_invertor/articles/1260/

Сварочные аппараты: основные виды сварочников, принцип работы, преимущества и недостатки различных моделей, критерии выбора

Сварка — один из самых распространённых методов, позволяющий получить прочное неразъемное соединение материалов.

Она обеспечивает необходимое качество и прочность, выполняется быстро и не требует наличия сложного громоздкого оборудования.

Технология вполне отработана, она достаточно проста и доступна практически любому желающему ей овладеть. Для выполнения работы требуется только сварочный аппарат и наличие навыков.

Что такое сварка?

Сварка — это технология соединения материалов путём локального нагрева, приводящего к расплаву и смешиванию жидких участков между собой. С помощью этой методики соединяются металлические детали или конструкции, но существуют и технологии сварки полимерных материалов, пластмасс.

Истоки этой методики относятся ко времени начала пользования металлом. Первые виды сварки были отработаны во время кузнечных работ, практически единственного в те времена способа обработки металлов. Электродуговая сварка, использующаяся и по сей день, была изобретена в 1881–1882 гг. русскими учёными Бенардосом и Славяновым.

С того времени процесс активно изучался и совершенствовался, постепенно достигнув сегодняшнего уровня.

Существуют разные классы и виды сварки, определяемые соответственно формой и видом энергии, затраченной на проведение процесса.

Большинство видов сварки выполняются с помощью специализированного оборудования и используются в ограниченных технологических процессах

Основное распространение получила электродуговая сварка, наиболее простая, применимая практически ко всем металлам, сплавам и соединениям.

Принцип действия несложен — между соединяемыми деталями образуется дуга электрического разряда, температура которой настолько высока, что материал плавится.

Металл в нагретых участках становится жидким и перемешивается, вследствие чего образуется монолитное соединение на молекулярном уровне. Имеется множество технологических вариантов проведения сварочных работ, но общий принцип не меняется. Достоинства сварных соединений:

  • простота, высокая скорость выполнения соединений;
  • отсутствие увеличения массы объединяемых конструкций;
  • независимость от формы или конфигурации деталей;
  • возможность создания герметичного шва;
  • процесс происходит почти бесшумно;
  • существует возможность механизации и автоматизации процесса;
  • стоимость сварки ниже, чем у других способов соединения.

К недостаткам принято относить:

  • сварной шов и материал, окружающий его, приобретают значительные остаточные напряжения.
  • детали под действием высоких температур изменяют форму и линейные размеры, нарушается плоскость.
  • при вибрации или значительных механических (ударных) нагрузках надёжность швов часто оказывается недостаточной.
  • качество шва при ручной сварке в значительной степени зависит от уровня квалификации работника.
Читайте также:  Лазерный станок для резки древесины и фанеры

Альтернативой сварке являются болтовые или заклёпочные соединения, имеющие большую трудоёмкость выполнения и требующие определённой конфигурации деталей. Высокая популярность сварки основана на отсутствии этих недостатков.

Правильно выполненный шов имеет ровную и равномерную форму без лишних брызг и выпуклостей

Качество шва определяется по его форме, отсутствии пропусков, аккуратности.

Шов с пропусками, дефектами и выпуклостями делает поверхность детали неаккуратной и зачастую непригодной к дальнейшему использованию

Основные типы сварочных аппаратов

Существует несколько типов сварочных аппаратов, разработанных в разное время и обладающих определёнными возможностями.

Сварочные трансформаторы

Одна из самых старых и простых конструкций. Представляет собой понижающий трансформатор, изменяющий сетевое напряжение до значений, подходящих для сварочных работ. Регулировка силы тока производится путём изменения расстояния между первичной и вторичной обмотками.

На выходе сварочного трансформатора имеется переменный ток, из-за чего качество швов довольно низкое, появляется большое количество брызг.

Для сварки цветных металлов и улучшения качества дуги требуются значительные конструктивные изменения, увеличивающие размеры и вес аппарата, который и так довольно массивен.

Сварочные трансформаторы самые дешёвые и надёжные, поэтому до сих пор активно используются для соединения низколегированных марок стали

Для выполнения работы нужны специальные электроды для переменного тока. Чтобы получить приличный шов необходимо иметь немалый опыт и навыки. Кроме того, работа сварочного трансформатора существенно отражается на сетевом напряжении — оно заметно «садится», что отрицательно влияет на состояние бытовой техники. КПД трансформаторов достигает 90%, но часть энергии расходуется на нагрев.

Сварочные выпрямители

Выпрямители появились позже, чем трансформаторы и позволили решить множество проблем, имеющихся у них.

Конструкция этих аппаратов включает в себя блок выпрямителя, который преобразует переменный ток, поступающий с трансформатора, в постоянный.

В результате появляется возможность выполнять более ответственные работы, варить герметичные ёмкости, делать более аккуратные и прочные швы.

Выпрямители дают возможность соединять цветные металлы, используя обратнополярный режим сварки

Намного меньше разбрызгивание при сварке, что позволяет работать с лицевыми частями конструкций или с деталями, нуждающимися в сохранении ровной поверхности, прилегающей к шву. Важным достоинством сварочных выпрямителей является возможность работать с любым видом электродов.

Сварочные полуавтоматы

Этот вид аппаратов не использует отдельные электроды. Работа ведётся с помощью механизированной подачи сварочной проволоки. Существуют аппараты, выполняющие разные виды работ:

  • сварка в облаке инертных газов;
  • соединение деталей под флюсом;
  • работа с порошковой проволокой;
  • универсальные устройства.

Универсальные аппараты имеют набор горелок, предназначенных для нейтральных газов, флюсов и т.д

Отличие этих аппаратов состоит в конструкции горелки, обеспечивающей подвод проволоки параллельно с подачей присадочного материала. Подача проволоки производится специальным устройством, обеспечивающим равномерное поступление по сигналу с горелки. Существуют разные варианты механизма подачи:

  • толкающего типа. Расположены перед шлангом горелки и подают проволоку в канал;
  • тянущие. Устанавливаются на горелку и направляют проволоку в канал. Их недостаток состоит в увеличении веса горелки, которую сварщику приходится держать в руке;
  • тянуще — толкающего типа. Используются при сварке на большом удалении от аппарата, когда подачу проволоки приходится производить на большое расстояние.

Инверторы

Инвертор — самый новый тип сварочных аппаратов. Они используют токи высокой частоты, что позволяет выполнять швы высокого качества, способны делать ответственные, герметичные и аккуратные соединения. Практически все инверторы защищены от перепадов напряжения в сети, от перегрева и прочих изменений штатного режима работы.

Аппараты инверторного типа имеют малый вес и небольшие размеры

Возможности прибора гораздо шире, чем у более старых разновидностей сварочных аппаратов. Инверторы могут использоваться даже новичками, качество шва будет вполне приличным. Существует две технологичных конструкции инверторов — MOSFET и IGBT.

Первый вид более старый, на сегодняшний день встречается только в России. В Европе используется технологический протокол IGBT, обеспечивающий соблюдение всех технических норм и требований, соответствующий параметрам сертифицирования продукции.

Критерии выбора устройства

При выборе того или иного оборудования основными критериями являются цена и качество. Если с ценой все более или менее ясно, то категория «качество» для неопытного человека, не имеющего профессиональной подготовки или опыта, представляет некоторые затруднения. Рассмотрим наиболее важные критерии качества сварочных аппаратов.

Напряжение сети питания

Существуют аппараты, рассчитанные на разное рабочее напряжение:

  • однофазное. Используются обычные 220 В, что подходит для выполнения домашних работ, но для промышленного пользования не всегда удобно;
  • трёхфазное. Напряжение питания — 380 В, имеющееся на любом производстве, но в частном доме его может и не быть;
  • универсальное. Такие приборы имеют возможность работы с одно- и трехфазными источниками питания, что позволяет использовать их в любых условиях.

Выбирая аппарат, следует учитывать имеющийся источник питания

Мощность

В паспортах приборов встречаются разные значения мощности. Существуют два вида:

  • активная мощность. Она указывается в кВт;
  • полная мощность, измеряемая в кВА.

Необходимо знать, что активная мощность тратится на выполнение полезной работы, тогда как полная мощность — величина, обозначающая потребление оборудования.

Чем выше полная мощность, тем сильнее аппарат будет нагружать сеть.
Эти два значения помогают получить представление о нагрузке на сеть и степени эффективности аппарата.

Существует также реальная мощность, обозначающая эксплуатационные возможности аппарата.

Напряжение холостого хода

Величина напряжения холостого хода не должна быть ниже 60 В (в идеале — как можно выше). Низкие значения означают заметные трудности при розжиге дуги, особенно на ржавом металле или при первоначальном розжиге на холодном металле. Выбирая аппарат, надо обращать на это значение самое пристальное внимание, поскольку от него во многом зависит эффективность устройства.

Класс защиты аппарата

Класс защиты аппарата указан в паспорте. Он обозначается буквами IP. В среднем, сварочные аппараты имеют класс защиты от IP21 до IP23. Первая цифра означает ограничение размера предметов, которые могут проникнуть в корпус до 12 мм, в этом случае есть возможность проникновения пыли, мелких частиц.

Вторая цифра означает уровень влагозащиты — 1 гарантирует защиту от вертикальных капель дождя, а 3 означает, что в корпус не проникнут капли под углом до 60°. Степень защиты имеет важное значение, хотя варить под дождём не разрешается.

Тем не менее, если аппарат остался под открытым небом и пошёл дождь, можно иметь представление о его возможностях.

Инверторы часто перестают работать при отрицательной температуре

Производительность (продолжительность времени работы)

Важное значение, указывающее на продолжительность рабочего времени аппарата. Точнее, определяющее соотношение длительности работы и простоя. Указывается в процентах, которые надо понимать следующим образом: предположим, величина ПВР, указанная в паспорте, составляет 30%.

Это значит, что через 3 минуты работы аппарат отключится на 7 минут, хотя на практике такое случается крайне редко, поскольку надо счищать шлак, контролировать качество шва, перемещаться с места на место.

Величина ПВР для европейских устройств измеряется при температуре +40°, а у китайских приборов — около +20°, поэтому степень работоспособности выше у «европейцев».

Ограничения по температуре

Согласно ГОСТ, сварочные работы можно выполнять при температурах от -40°, до +40°. На практике ситуация сложнее, так как при сильной жаре работать невозможно, а при минусовых температурах многие аппараты отказываются работать, включая сигнал перегрузки.

Возможность работы от генератора

Наличие этой функции означает, что аппарат способен работать от генератора и это значительно расширяет его возможности. Нередко возникает необходимость производить сварку в поле, где нет сетевого подключения, а питание от генератора подойдёт не каждому аппарату.

Наличие дополнительных функций

К дополнительным функциям можно отнести:

  • горячий старт. Выполняется кратковременное повышение силы тока для создания наилучших условий возникновения дуги;
  • форсаж дуги. При возникновении прерывания или неустойчивости дуги производится повышение тока, обеспечивающее устойчивость и сохранение оптимальных параметров сварных работ;
  • антизалипание электрода. Производится сброс тока и напряжения, при котором электрод свободно отходит от шва. Как только это происходит, параметры тока возвращаются на определённые позиции.

Производитель

Сварочные аппараты широко востребованы и имеют высокий спрос. Они производятся практически во всех странах. Рассматривая страну-производителя, надо иметь в виду определённые особенности. Российские аппараты имеют вполне удачное сочетание цены и качества, способны выполнять все необходимые работы, но уступают по качеству европейским образцам.

Технические нормативы, действующие в Европе, требуют от производителей обеспечивать максимальное качество продукции. Китайские аппараты могут иметь как очень высокое, так и совсем низкое качество, приобретение такого оборудования всегда несколько рискованное мероприятие.

Устройства родом из США имеют отличное соотношение качества и цены, хотя отыскать американские образцы в продаже не всегда возможно.

Устройства с максимальным набором опций и возможностей предназначены для продолжительной и объёмной работы

Нюансы подбора сварочного аппарата

Выбирая сварочный аппарат, следует учитывать характер выполняемых работ и какие для этого имеются условия. Тип металлов, напряжение в сети, состояние проводки, объёмы и продолжительность работы — все эти факторы влияют на выбор определённого типа и марки аппарата. Основной критерий выбора — место использования.

Для работ на даче или в частном доме надо выбирать устройство, способное выдерживать перепады напряжения, работающее от 220 В (однофазный или универсальный аппарат). Объёмы работ небольшие, поэтому стремиться к высокой ПВР незачем.

Сварочный аппарат, который приобретается для производственных целей, должен быть предназначен для питания от трехфазного источника (или универсал), важным показателем станет большое значение ПВР и мощности.

Правила безопасности при работе

Правила безопасности, относящиеся к особенностям и конструкции конкретной модели сварочного аппарата, подробно изложены в инструкции. Однако, имеются и общие требования безопасности, действительные для всех подобных случаев:

  • при выполнении сварочных работ следует одевать закрытую плотную одежду (оптимально — спецкостюм сварщика), не имеющую накладных карманов;
  • во время работы обязательно надо пользоваться маской;
  • запрещается работать в дождь или сырую погоду;
  • следует избегать прикосновений к токонесущим частям;
  • нельзя работать, находясь внутри ёмкостей, содержащих пары или остатки легковоспламеняемых жидкостей;
  • периодически следует проверять состояние кабеля, а также сопротивление изоляции между корпусом аппарата и обмотками.

Полный перечень правил безопасности широк, но выполнение всех требований обязательно. От этого зависит здоровье и даже жизнь сварщика, а также окружающих его людей.

Рейтинг лучших моделей

Чтобы сделать выбор устройства более простым, рекомендуется ознакомиться с наиболее популярными у пользователей моделями сварочных аппаратов.

Опытные сварщики предпочитают устройства от проверенных производителей

Таблица показывает, что есть дорогие варианты и вполне доступные, основными факторами становятся назначение прибора и предстоящие объёмы работ.

Выбор сварочного аппарата производится по различным критериям, охватывающим все стороны эксплуатации устройства, зависит от объёмов работы и прочих условий.

Для неподготовленного человека бывает сложно учесть все важные факторы и качества устройства.

В случае возникновения затруднений можно обратиться к продавцу-консультанту, а лучше всего — пригласить с собой в магазин опытного сварщика, который поможет определиться с выбором наиболее подходящей модели сварочного аппарата.

Источник: https://aqua-rmnt.com/uchebnik/oborudovanie/svarochnyiy-apparat.html

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector