Сварочный инвертор. Назначение, виды, характеристики и выбор

Сварочный инвертор. Назначение, виды, характеристики и выбор

Содержание

Сварочный инвертор. Назначение, виды, характеристики и выбор

Сварочный инвертор

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.

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:

  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.

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:

  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.
  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.

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.

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.

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.

Читайте также:  Малярный скотч. Назначение, характеристики, виды и выбор

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.

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

Выбираем сварочный аппарат

Что такое электросварка и зачем нужен сварочный аппарат – сегодня понимает каждый школьник. А вот какие процессы скрываются за сиянием электрической дуги – известно не каждому. Стоит остановиться на этом вопросе подробнее, потому что именно тонкостями сварочного процесса отличаются различные виды электросварки и, соответственно, виды сварочных аппаратов.

Основными участниками процесса являются:

  1. Сварочная ванна – участок расплавленного металла, при остывании которого образуется сварочный шов. При сваривании деталей необходимо, чтобы сварочная ванна находилась в непосредственном контакте с обеими деталями. Сварочную ванну необходимо обеспечить источником металла – как правило, металла свариваемых деталей для образования качественного шва недостаточно. Чаще всего источником металла служит плавящийся электрод, но в некоторых случаях используется дополнительный металл, например, обрезки проволоки, вносящиеся в область действия электрической дуги.
  2. Слой защитного газа. Расплавленный металл мгновенно вступает в реакцию с кислородом атмосферы, образуя пленку окислов. Наличие такой пленки многократно снижает качество шва, а то и вообще делает процесс сварки невозможным. Поэтому сварочную ванну необходимо защитить слоем инертного (не вступающего в реакцию с металлом) газа. Есть два метода формирования защитного слоя. В первом случае газ подается к точке сварки по шлангу из баллона, во втором случае – газ образуется при сгорании покрытия электрода.
  3. Электрическая дуга – участок ионизированного воздуха между катодом и анодом. Для образования качественного шва необходима стабильная дуга с определенной, соответствующей применяемому электроду, силой тока в ней. Если сила тока будет выше, металл электрода начнет гореть, если ниже – дуга погаснет.
  4. Катод и анод – положительный и отрицательный полюса, между которыми и возникает электрическая дуга. Чаще всего одним из полюсов является электрод сварочного аппарата, вторым – одна или обе свариваемые детали, ток на которые подается от сварочного аппарата с помощью зажима.

Все многообразие представленных на рынке сварочных аппаратов делится на несколько видов по способу сварки и по способу преобразования электроэнергии. По способу сварки разделяют MMA, MIG/MAG и TIG. По способу преобразования – сварочные трансформаторы, выпрямители и инверторы. Рассмотрим все эти виды подробнее.

Способ преобразования электроэнергии.

Сварочный трансформатор представляет собой простой силовой трансформатор, понижающий напряжение питающей сети с 220 (или с 380 – для трехфазного тока) до пригодных для сварки 50-90 вольт. Простота конструкции является залогом невысокой цены и надежности этого инструмента: он крайне неприхотлив, долговечен и надежен. Только сильная перегрузка (работа в режиме короткого замыкания) может вывести инструмент из строя. Но даже в этом случае (если в нем есть хотя бы минимальная защита от перегрева) его можно будет быстро отремонтировать своими силами.

Минусов у сварочного трансформатора тоже хватает: низкочастотный силовой трансформатор должен обладать солидным сердечником и иметь внушительное сечение проводов вторичной обмотки. И чем на больший ток рассчитан такой трансформатор, тем больше будут упомянутые величины, и, соответственно, вес трансформатора. Самые легкие модели будут весить от 20кг, при этом выдаваемый ими ток не позволит использовать электроды толщиной больше 4мм и сваривать крупные детали.

Регулировка выходного тока производится механически, перемещением по сердечнику вторичной обмотки (чем ближе вторичная обмотка к первичной, тем выше ток). Точность такой регулировки невысока, но большей для этого вида сварочных аппаратов и не требуется, поскольку на качество шва здесь точность установки тока влияет слабо. Главным минусом сварочных трансформаторов является переменный выходной ток: катод и анод меняются местами с частотой 50Гц, поэтому дуга «мерцает», скачет по свариваемому материалу и в целом нестабильна. Это сильно усложняет сварку, делает практически невозможным создание тонких аккуратных сварных швов и требует от сварщика большого опыта и хорошей реакции. Впрочем, в одном-единственном случае этот минус обращается в плюс: варить алюминиевые сплавы рекомендуется именно переменным током.

Кроме вышеперечисленного, трансформатор создает большую нагрузку на питающую сеть. Если вы подключаете трансформатор к промышленной трехфазной сети 380В, об этом можно не беспокоиться. А вот включить трансформатор в розетку в многоквартирном доме, возможно, просто не получится — выбьет вводной автомат, поскольку многие такие сети рассчитаны на единовременное подключение нагрузки не более 5кВА. Даже сеть на такие нагрузки и рассчитана – соседи будут смотреть на вас косо, поскольку с началом сварки во всем доме начнет выключаться бытовая техника, и «заморгают» лампочки. Владельцы дачных участков и хозяева частных домов наверняка тоже знакомы с этим явлением: замерцали лампочки и защелкали реле стабилизаторов – значит, сосед занялся сваркой.

Еще один минус: выходной ток и напряжение сварочного трансформатора сильно зависят от характеристик входного напряжения. Если оно ниже стандарта, ток на выходе также будет ниже ожидаемого. А если входное напряжение «скачет» (например, сосед как раз в это время тоже решил что-то приварить) – варить не получится вообще.

Сварочные выпрямители, фактически, являются теми же трансформаторами, но с дополнительным выпрямителем на силовых полупроводниковых элементах. В результате на выходе выпрямителя получается постоянный ток, обеспечивающий высокое качество шва и удобство сварки. На случай если вдруг потребуется варить переменным током, выпрямитель обычно имеет и такой выход. Сохранив надежность и неприхотливость сварочных трансформаторов, выпрямители обладают все теми же минусами: большой вес, большая нагрузка на сеть, зависимость от входного напряжения. Кроме того, выпрямители заметно дороже трансформаторов.

Сварочные инверторы. В этих аппаратах сначала производится частотное преобразование: частота входного напряжения повышается до десятков килогерц, затем, компактным высокочастотным трансформатором, производится снижение напряжения до 50-90 Вольт. Далее напряжение стабилизируется и выпрямляется. В результате на электроды поступает стабильный постоянный ток, напряжение и сила которого практически не зависят от характеристик входного напряжения (впрочем, до определенных пределов – при сильном падении входного напряжения электроника инвертора просто откажется работать). КПД инверторов очень высок и не зависит от используемой силы тока. Поэтому, если не применять толстые (5-6мм) электроды, можно спокойно, не опасаясь гнева соседей и выбивания автоматов, варить, запитав инвертор от любой розетки.

Инверторы компактны, вес их невелик и неудивительно, что в сравнении с ними выпрямители и, тем более, трансформаторы выглядят довольно непривлекательно.

Раньше основным недостатком инверторов была высокая цена, но большой спрос на этот вид сварочных аппаратов сделал свое дело и сегодня простой инвертор китайского производства стоит даже дешевле среднего трансформатора. Впрочем, в этом случае, гнаться за дешевизной не стоит: электронная начинка инверторов сложна, боится пыли и влаги, а при выходе из строя зачастую неремонтопригодна. Покупка дешевого инвертора от малоизвестного производителя связана с высоким риском скорого его выброса на свалку. Тем более что дорогие модели могут обладать некоторыми дополнительными – и совсем небесполезными – опциями. Поскольку весь процесс преобразования в инверторах управляется электроникой, возможности по контролю сварочных процессов в этих аппаратах значительно возрастают.

Способ сварки.

MMA. Ручная сварка плавящимся штучным электродом, покрытым обмазкой. Обмазка при сгорании образует шлако-газовую защиту шва, затрудняя доступ кислорода к сварочной ванне. Плюсами этого метода является его простота и возможность использования электродов любой толщины. Минус: шлак хрупок и подвержен окислению и после остывания сварочной ванны необходимо счистить. Если шов делается в несколько проходов, шлак необходимо счищать после каждого прохода, иначе прочность шва упадет в разы. Различают MMADC и MMAAC виды сварок – постоянным и переменным током соответственно. При выборе электродов на это следует обратить внимание: варить «неправильными» электродами может оказаться сложно или даже вообще невозможно. Также пристальное внимание на выбор электрода надо обратить при сварке металлов, отличных от железа – может потребоваться специальный электрод.

MIG/MAG. Сварка плавящимся электродом в среде инертного (MIG) или активного (MAG) защитного газа. Возможна сварка как черных, так и цветных металлов. Как правило, подача электрода (проволоки) осуществляется автоматически из мотка, находящегося в сварочном аппарате, поэтому варить такими аппаратами очень удобно. Минус: толщина электрода невысока и для сваривания толстостенных деталей такой способ неприменим. Зато для тонкостенных деталей этот метод не имеет равных по качеству шва. Для сварки же листов тоньше 1 мм это единственный применимый метод.

Читайте также:  Как снять патрон с шуруповерта? Пошаговые инструкции

TIG. Сварка тугоплавким электродом в среде инертного газа. Применяется для сварки цветных металлов. Поскольку сам электрод не плавится, источником металла для шва обычно являются куски проволоки, вносимые в зону плавки. Плюс – возможность использования электродов разной толщины, что позволяет сваривать крупногабаритные детали.

Общие характеристики сварочных аппаратов.

Число фаз. Аппарат, рассчитанный на работу в промышленной трехфазной сети, будет невозможно использовать в домашних условиях. Исключение составляют некоторые модели сварочных трансформаторов, которые можно использовать в любой сети – просто нужно повернуть соответствующий переключатель.

Максимальный сварочный ток. Одна из важнейших характеристик аппарата – чем выше ток может дать аппарат, тем больший диаметр электрода можно в нем использовать и тем более толстый металл можно варить.

Ориентировочная таблица соответствий токов сварки.

Диаметр электрода Толщина металла Сварочный ток
1,6 1-2 25-50
2 2-3 40-80
3 3-4 80-160
4 4-6 120-200
5 6-8 180-250
6 10-24 220-320

Продолжительность включения (продолжительность непрерывного включения, рабочий цикл). Начинка сварочных аппаратов подвержена перегреву, которым вентиляция аппарата зачастую не справляется. Поэтому зачастую непрерывная сварка невозможна. Обычно указывается в процентах от 10 минут для максимального рабочего тока. Так, ПВ 30% означает, что данный аппарат может работать на максимальном токе непрерывно 3 минуты, после чего ему требуется отдых в 7 минут. Впрочем, константой данный показатель не является – он может значительно меняться в зависимости от окружающей температуры.

Напряжение холостого хода – еще один немаловажная характеристика, показывающая, насколько легко будет этим аппаратом разжигать и поддерживать дугу. Для розжига дуги требуется повышенное (от 1,5 до 2раз) напряжение. Стандартами регламентировано максимальное напряжение сварки в 80В для переменного и 90В для постоянного тока, что в большинстве случаев является даже излишним. Но если у выбранной модели напряжение холостого хода ниже 40-50В, розжиг дуги может оказаться сопряжен с некоторыми трудностями.

Варианты выбора.

Если вам нужен неприхотливый аппарат, который можно долгое время использовать в любых климатических условиях, вы имеете возможность подключиться к мощной электросети и при этом вам неважна чистота шва или вы собираетесь варить только алюминиевые сплавы – выбирайте сварочный трансформатор. Он обойдется вам в 5000-17500 рублей.

Если, при сохранении требований к неприхотливости и надежности, вы желаете приобрести аппарат, которым без большого опыта и особых усилий можно делать чистые и ровные швы, обратите внимание на сварочные выпрямители. Такие представлены в ценовом диапазоне от 13000 до 19000 рублей.

Если вы желаете приобрести легкий и компактный сварочный аппарат, который можно использовать как в квартире, так и на даче, ваш выбор – инвертор. Следует только определиться с бюджетом: если вы планируете использовать аппарат «от случая к случаю» для разнообразных работ по дому – вам подойдет базовая модель с ценой в диапазоне от 5000 до 9000 рублей. Если же аппарат планируется использовать часто и подолгу, лучше обратить внимание на более «продвинутые» модели ценой от 9000 до 13000 рублей.

Если вы профессионально занимаетесь кузовными работами или изготовлением металлоконструкций из тонкого цветного металла, вам пригодится полуавтомат, работающий по типу MIG/MAG. Они стоят от 12000 до 33000 рублей.

И наконец, если вы свариваете массивные конструкции из цветного металла или вам нужен универсальный аппарат, который может как варить тонкий алюминий, так и толстую сталь, обратите внимание на аппараты с типом сварки TIG. Кстати, большинство из них может работать и в режиме простой ручной сварки MMA. Цены на такие аппараты начинаются от 5000 рублей.

Сварочный инвертор. Назначение, виды, характеристики и выбор

Сварка, пожалуй, наиболее эффективный способ соединения металлических деталей.

Для ее выполнения используют сварочные аппараты различных видов, среди которых в последнее время широкое распространение получили устройства инверторного типа.

Причины кроются в его компактных размерах, малом весе, а также достаточно высоком качестве сварного шва, что привело к его массовому использованию домашними мастерами.

Работа сварщика

По сути, сварочный инвертор – это модифицированный аппарат для сварки металлов, с момента своего появления практически полностью вытеснивший привычные всем громоздкие устройства трансформаторного и выпрямительного типа.

Назначение и принцип действия

Существует несколько методов сварки, для каждого из которых требуется свой инвертор:

  • Manual Metal Arc (MMA) – ручной режим электродной сварки с использованием покрытых электродов. Речь идет о моделях для ручной дуговой сварки металлов, обладающих малым весом и размерами. Они позволяют выполнять аккуратные качественные сварочные соединения, а их возможностей (с технической точки зрения) с лихвой хватает для сварки в условиях малого производственного участка или же мастерской. Аппарат для сварки методом MMAМетод ММА простейший из перечисленных, обеспечивает наименьшее качество сварки, если сравнивать с описанными ниже вариантами. Но это утверждение не означает, что он плохой, а указывает, что следующие лучше. Инвертор для сварки этим методом дает возможность работать с различными видами стали, включая чугун.
  • Tungsten Inert Gas (TIG) – в большинстве случаев работа выполняется неплавящимся электродом, изготовленным из вольфрама. Этот метод также называется аргонно-дуговой сваркой, а область его применения – соединение заготовок со стенками толщиной до 6 мм. При работе в зону сварки подается присадочный материал автоматическим или ручным способом. Аппарат для сварки методом TIGСама же дуга предназначена для плавки металла. Метод ТИГ подходит для сварки низкоуглеродистых и нержавеющих сталей, титановых и магниевых сплавов, а также цветных металлов. Среди преимуществ отмечается отсутствие брызг и шлаков в процессе работы, крайне высокое качество шва. Наряду с ними присутствует и минус, который заключается в невысокой скорости формирования шва.
  • Metal Inert / Active Gas (MIG-MAG) – сварка в среде защитных газов (MIG – инертных, MAG – активных), причем в полуавтоматическом режиме. Проволока (одновременно электрод и присадка) подается в рабочую зону без человеческого вмешательства, а плавится теплом дуги. Качество последней определяется грамотностью настроек инвертора, то есть скоростью подачи проволоки, током, расходом и выбором самого газа. Применение – сваривание деталей с тонкими стенками. Ярким примером выступает автомобильный кузов.

Аппарат для сварки методом MIG-MAG

Существую универсальные варианты аппаратов, которые подразумевают использование одной из приведенных выше технологий путем изменения режима работы посредством переключателя.

Универсальный сварочный инвертор

То есть одна модель способна выполнять все эти виды сварки.

Устройство, характеристики и свойства

Современный инверторный аппарат средней ценовой категории состоит из корпуса, имеющего опорные ножки для устойчивости, внутри которого смонтированы все его основные узлы, а на передней стенке расположена панель с различными индикаторами (неисправности, готовности к работе), переключателем технологии (вида) сварки и ручкой настройки сварочного тока.

Также спереди расположены разъемы для подключения электродержателя и зажима массы, а сзади выходит сетевой кабель со штекером для включения в сеть.

Устройство сварочных аппаратов

На задней стенке расположена решетка (вентиляционные прорези) обеспечивающая в паре с вентилятором качественное охлаждение “начинки” инвертора, основу которой составляют следующие элементы:

  • Выпрямитель поступающего от питающей сети тока.
  • Сам блок инвертора, генерирующий импульсы высокой частоты.
  • Трансформатор, отвечающий за повышение тока вместе с понижением напряжения.
  • Еще один выпрямитель.
  • Рабочий шунт.
  • Элементы управления, заключенные в индивидуальный блок с вынесенной наружу индикацией, переключателями и регуляторами.

Внешне сварочный инвертор выглядит, как относительно небольшой металлический коробок с ручкой или ремнем для переноса.

Принцип действия сварочного инвертора

Электрический ток от источника питания подается на выпрямитель, где переменный ток преобразуется в постоянный, после чего инвертором снова преобразуется в переменный, но имеющий очень высокую частоту.

Принцип действия сварочного инвертора

Следом трансформатор понижает напряжение, в следствии чего сила тока значительно возрастает.

На финальном этапе в работу вступает еще один выпрямитель, преобразующий высокочастотный переменный ток с большой силой и малым напряжением снова в постоянный, на котором уже и выполняются сварочные работы.

Материал

В большинстве случаев основная часть корпуса сварочного инвертора представляет собой алюминиевую П-образную крышку и алюминиевое днище.

Передняя и задняя стороны изготавливаются из ударопрочного пластика.

Переключатели и регуляторы также могут быть пластиковыми или металлическими, а панель управления изготавливается из тонкого металла.

Прямые широкие ножки оснащаются резиновыми накладками для повышения устойчивости аппарата.

Питание, мощность и ток сварочного инвертора

Питание на сварочный инвертор подается от источника переменного тока напряжением 220 В (380 В включительно для профессиональных моделей).

Для этого в большинстве случаев используется подключение к розетке бытовой сети.

Если работы требуется выполнить вдали от источника электроэнергии, используется обыкновенный генератор, например, бензиновый, соответствующий аппарату по выдаваемой мощности.

Аппарат с вилкой для розетки 220 вольт

Главное преимущество сварочного инвертора перед сварочным трансформатором, если брать в расчет только технические характеристики – КПД, имеющий значительно большее значение (85 – 95%), а также потребляемая мощность.

Так если трансформатору потребуется до 8 кВт электрической мощности при работе 3-миллиметровым электродом, то для инвертора будет достаточно около 3 кВт, если даже используется электрод на 4 мм.

Инверторы, к тому же, легко настраиваются под определенные режимы работы благодаря широкому диапазону регулировок сварочного тока.

Как правило, это 30 – 200 А.

ПРИМЕР:

Сварочного тока в 160 А в большинстве случаев достаточно для работы 4-миллиметровым электродом, при этом даже остается небольшой запас по мощности.

Размеры и вес

Малый вес и размеры сварочных инверторов – одна из основных его особенностей, которая позволяет эксплуатировать аппараты с максимальным удобством.

Читайте также:  Шпильковерт. Назначение, виды, характеристики и выбор

Так наиболее компактные модели, средние габариты которых 300х130х300 мм весят от 3,5 кг.

При этом в действительности размеры могут составлять 250 – 450 х 110 – 610 х 160 – 350 мм.

Средний вес бытовых вариантов 5 – 7 кг, а у профессиональных этот показатель может достигать 13 кг.

Комплектующие

Вместе с инверторным источником сварочного тока в комплекте поставляются различные комплектующие, которые после подключения образуют полноценный сварочный аппарат, готовый к работе.

Сварочный инвертор с комплектующими

  • Провода. Именно они выступают в роли соединительных звеньев между держателем электродов, клеммой на массу и центральным сварочным блоком. Это одножильные толстые кабели с надежной изоляцией, которые способны без труда выдержать высокий сварочный ток. Как правило, эти кабели съемные, то есть присоединяются к инверторному блоку посредством специальных вставок.
  • Электродержатель – собственно, держатель электродов, которым и орудует сварщик.
  • Зажим на массу. В большинстве случаев это прищепка типа “крокодил”, которую фиксируют на одной из свариваемых деталей. Также называется клеммой заземления. Существуют также магнитные зажимы и модели, выполненные в виде струбцины.
  • Щиток или маска для защиты глаз.
  • Металлическая щетка для зачистки швов и др.

Прибор с зажимами

Если аппаратом подразумевается выполнение TIG-сварки, вместо классического держателя электродов используют специальную горелку с цанговым зажимом для неплавящегося электрода (вольфрамового) и полный набор сопутствующего оборудования и материалов, вроде еврорукава, баллона с газом и шланга для его подачи.

Инверторный прибор с кейсом

Для удобства транспортировки многие производители включают в комплект поставки сварочного аппарата кейс, который выполняется из пластика или металла.

ГОСТ, сертификация и маркировка

Для полупроводниковых инверторов технические условия в полной мере содержатся в ГОСТ 24376-91, а за их соблюдение отвечает нормативно-технический документ ТУ 34-38-11274-88.

Кроме того, часть производимых аппаратов, особенно промышленных, проходят аттестацию НАКС.

Инверторный аппарат в коробке

Делается это для проверки соответствия заданным технологическим характеристикам различных способов сварки, которые применяются на опасных объектах.

Процесс аттестации проводится путем сопоставления параметров, указанных в документации к оборудованию с фактическими показателями.

Разница между аттестованными и неаттестованными моделями, полностью идентичными конструктивно, заключается исключительно в наличии документа о проведении дополнительных приемо-сдаточных испытаний, коим является соответствующее свидетельство Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС).

Сварочный инвертор, имеющий сертификат НАКС

Что касается маркировки, то инверторы обозначаются аббревиатурой способа сварки, который они поддерживают.

В дополнение следует отметить, что существует маркировка CUT, которая указывает, что данная модель выполняет резку материала плазменным методом.

Виды сварочных инверторов и их цена

Условно сварочные инверторы, согласно длительности беспрерывной работы, делятся на несколько видов:

Инверторный аппарат полуавтомат

  • Бытовые аппараты – непрерывная работа в течении 5 – 10 минут с последующим длительным перерывом. Сварочный ток подобных моделей составляет не более 120 – 200 А. Назначение – небольшой объем сварочных работ.
  • Полупрофессиональные – нечто средне между предыдущим и следующим вариантом, то есть продолжительность работы примерно 15 – 30 минут, но с перерывом между циклами около 1 часа.
  • Профессиональные – эксплуатация с 8-часовым циклом и сварочным током 200 – 300 А. Применяются при изготовлении металлоконструкций и каркасов, различных ремонтных работах. Сюда включаются уже и полуавтоматы, работающие в режимах MIG/MAG, TIG и MMA.
  • Промышленные – способны работать на протяжении суток на промышленных объектах (в 3 смены) с малыми технологическими перерывами. Сварочный ток составляет порядка 200 – 500 А.

Следует отметить, что все остальные характеристики у перечисленных выше видов аппаратов практически ничем не отличаются.

Существуют также модели с пуско-зарядной функцией, то есть, сварочный аппарат имеет ручную регулировку силы пускового тока и напряжения, например, 12, 24 и 36 В, что позволяет подобрать требуемую для запуска какого-либо оборудования (двигатели внутреннего сгорания, к примеру) пусковую мощность.

ДОПОЛНЕНИЕ:

Полупроводниковые сварочные аппараты подходят для заряжания свинцовых аккумуляторных батарей, использующихся на транспорте.

Какой сварочный инвертор выбрать?

Выбор сварочного инвертора начинается с определения задач, которые он должен решать.

Ключевым фактором тут выступает время непрерывной работы.

Для дома, где планируется нечастая кратковременная работа, подойдет бюджетный аппарат, способный выдержать сварку на протяжении хотя бы 10 минут.

При этом новичку достаточно будет устройства типа ММА.

Профессиональный сварочный инвертор

Профессионалу же, для которого сварка – часть повседневных задач, потребуется модель, способная работать также в режимах TIG и MIG-MAG, особенно, если предполагается сварка цветных металлов.

Ну а теперь немного об особенностях устройств.

Особенности сварочных инверторов

  • Сварочный ток и диаметр электродов. Последний подбирается в зависимости от толщины свариваемого металла и для каждой модели аппарата описывается отдельно. Так, например, работа с металлом толщиной до 2 мм требует 1,6 – 2-миллиметровых электродов, а для деталей толщиной 15 мм нужен уже 5- миллиметровый электрод. Правильно подобранный диаметр позволит выполнять точный и чистый шов. Для разной толщины электродов и в зависимости от особенностей задачи требуется разный номинальный сварочный ток. Таблица диаметра электродовВ большинстве случаев достаточно, чтобы на аппарате был установлен плавный регулятор, позволяющий выставить значение тока в 150 — 200 А.
  • Удобство работы. Этот пункт в первую очередь включает габариты и размеры аппарата, так как его придется как-то доставлять до места проведения работ. Значительную роль играет длина сетевого шнура, который обязан выдерживать вместе с вилкой повышенные нагрузки в процессе сварки. Следует помнить, что подключение инвертора через удлинители, даже специализированные, приведет к потере его мощности соразмерно общему сопротивлению этих самых удлинителей. К тому же, придется постоянно следить за надежностью контактов “гирлянды” штепсельных вилок и розеток. В реальности бывают случаи, когда даже максимального тока недостаточно для нормального формирования дуги при подключении через удлинители. В дополнение важно понимать, что бытовые приборы запитываются от сети 220 В, в то время как некоторые профессиональные, а также все промышленные варианты требуют наличия трехфазного источника с напряжением 380 В.Профессиональный аппарат с описанием основных функций
  • Гарантия. Какой бы сварочный аппарат, по заверению производителя или самих пользователей, ни был надежный, с ним обязательно должен идти гарантийный талон от производителя. Даже у именитых брендов встречается брак. В этом случае единственным спасением становится сервисный центр. Следует заранее убедится в наличии такового поблизости, чтобы внезапно вышедший из строя инвертор не пришлось везти в другую область на гарантийное обслуживание или ремонт.
    Хороший сварочный инвертор позволяет выполнять качественную сварку как начинающим мастерам, так и профессионалам, для чего оснащается необязательным дополнительным функционалом.

Дополнительные функции

Наличие следующих функций повысит скорость сварки инвертором, качество и безопасность работы:

  • Горячий старт (Hot-Start). Суть заключается в кратковременной подаче наибольшего значения тока на начальном этапе работы, что приводит к моментальному воспламенению электрода в тот момент, когда им выполняется первое касание. Фактически система обеспечивает эффективный розжиг электрода.
  • Антизалипание (Anti-Stick) – функция, обеспечивающая, прежде всего, безопасность оператора. Предназначена для исключения “прилипания” электрода, сокращая дугу в моменты, когда последний приближается к металлу. Так если удалить электрод от поверхности заготовки, наблюдается понижение силы тока, а при резком приближении происходит обнуление его показаний, за счет чего электрод без труда отделяется от металла.
  • Форсаж дуги (Arc-Force) – служит для обеспечения на коротком ходе дуги повышенной стабильности. Автоматическая система, если требуется, самостоятельно повышает ток, максимальное значение которого устанавливается мастером. Функция позволяет исключить “залипание”, перегрев устройства при коротком замыкании, а также обеспечивает правильную глубину сварки.
  • Световая индикация – необходима для оповещения мастера о неисправностях сварочного аппарата. Так, например, одна из лампочек загорается при подключении его к сети, а другая – при перегреве.
  • Дисплей индикации параметров – еще один способ контроля работы аппарата. На дисплее отображаются текущие показатели силы тока и его напряжение. Все это позволяет выбрать подходящий режим работы.
  • Автоматическое отключение при перегреве – пожалуй, одно из важнейших функциональных дополнений, которое должно присутствовать в инверторах. Дело в том, что во время сварки можно пропустить срабатывание светового индикатора, что приведет к поломке устройства, если на нем не установлена функция отключения в автоматическом режиме.

Для удобства переноса аппарата он снабжается, как правило, пластиковой ручкой. Актуальна она в том случае, если блок весит действительно немного.

Инверторные аппараты с переносными ручками

Для тех моделей, вес которых достигает 7 кг и более, имеет смысл обратить внимание на наличие ремня.

Он позволит переносить сварочный аппарат, перекинув этот ремень через плечо, что намного легче.

Что нужно знать о сварочных инверторах?

Сварочный инвертор крайне чувствителен к пыли и влаге.

Причина тому – наличие нескольких печатных плат, элементы которых со временем окисляются, и забиваются мелким мусором, что приводит к короткому замыканию дорожек.

Хранить устройства можно и в гараже, упаковав его в коробку, однако, следует избегать резких температурных перепадов.

Инверторный аппарат в разборе

Еще один нюанс касательно инверторов заключается в количестве плат, на которых распаяны радиодетали.

Чем их больше – тем лучше.

Причина крайне проста: при выходе из строя одной из них достаточно попросту произвести ее замену, но в случае конструкции с одной платой, на которой, предположим, возникло КЗ, в негодность придет все устройство.

Производители сварочных инверторов

Сварочные инверторы выпускаются действительно множеством производителей, большинство из которых знакомы по другой инструментальной продукции:

Ссылка на основную публикацию