Сварочный инвертор устройство и принцип работы подробно

Размеры этого самого трансформатора невелики.

В настоящее время стали очень популярны и доступны по цене сварочные аппараты инверторного типа.

Несмотря на свои положительные качества, они, как и любое другое электронное устройство, временами выходит из строя.

Чтобы отремонтировать инвертор сварочного аппарата нужно хотя бы поверхностно знать его устройство и основные функциональные блоки.

В первых двух частях будет рассказано об устройстве сварочного аппарата модели TELWIN Tecnica 144-164. В третьей части будет рассмотрен пример реального ремонта сварочного инвертора модели TELWIN Force 165. Информация будет полезна всем тем начинающим радиолюбителям, которые хотели бы научиться самостоятельно ремонтировать сварочные аппараты инверторного типа.

Дальше будет много букв – наберитесь терпения .

Сам инверторный сварочный аппарат представляет не что иное, как довольно мощный блок питания. По принципу действия он очень схож с импульсными блоками питания, например, компьютерными блоками питания AT и ATX. Вы спросите: «Чем они похожи? Это ведь абсолютно разные устройства…». Схожесть заключается в принципе преобразования энергии.

Основные этапы преобразования энергии в инверторном сварочном аппарате:

1. Выпрямление переменного напряжения электросети 220V;

2. Преобразование постоянного напряжения в переменное высокой частоты;

3. Понижение высокочастотного напряжения;

4. Выпрямление пониженного высокочастотного напряжения.

Это кратко, так сказать, на пальцах . Такие же преобразования происходят в импульсных блоках питания для ПК.

Спрашивается, а зачем нужны эти пляски с бубном (несколько ступеней преобразования напряжения и тока)? А дело тут вот в чём.

Ранее основным элементом сварочного аппарата являлся мощный силовой трансформатор. Он понижал переменное напряжение электросети и позволял получать от вторичной обмотки огромные токи (десятки – сотни ампер), необходимых для сварки. Как известно, если понизить напряжение на вторичной обмотке трансформатора, то можно во столько же раз увеличить ток, который может отдать нагрузке вторичная обмотка. При этом уменьшается число витков вторичной обмотки, но и растёт диаметр обмоточного провода.

Из-за своей высокой мощности, трансформаторы, которые работают на частоте 50 Гц (такова частота переменного тока электросети), имеют весьма большие размеры и вес.

Чтобы устранить этот недостаток были разработаны инверторные сварочные аппараты. За счёт увеличения рабочей частоты до 60-80 кГц и более, удалось уменьшить габариты, а, следовательно, и вес трансформатора. За счёт увеличения рабочей частоты преобразования в 4 раза удаётся снизить габариты трансформатора в 2 раза. А это приводит к уменьшению веса сварочного аппарата, а также к экономии меди и других материалов на изготовление трансформатора.

Вся эта петрушка с преобразованием привела к тому, что в схемотехнике сварочного аппарата появляется куча всяких дополнительных элементов, служащих для того, чтобы аппарат стабильно работал. Но, хватить теории, перейдём к «мясу», а точнее к реальному железу и тому, как оно устроено.

Устройство сварочного аппарата инверторного типа. Часть 1. Силовой блок.

Разбираться в устройстве сварочного инвертора желательно по схеме конкретного аппарата. К сожалению, схемы на TELWIN Force 165 я не нашёл, поэтому нагло позаимствуем схему из руководства по ремонту другого аппарата – TELWIN Tecnica 144-164. Фотографии аппарата и его начинки будут от TELWIN Force 165, так как именно он оказался в моём распоряжении. Исходя из анализа схемотехники и элементной базы, особых отличий между этими моделями практически нет, если не учитывать мелочи.

Внешний вид платы сварки TELWIN Force 165 с указанием расположения некоторых элементов схемы.

Принципиальная схема сварочного аппарата инверторного типа TELWIN Tecnica 144-164 состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Сначала разберёмся в схемотехнике силовой части. Вот схема. Картинка кликабельна (нажмите для увеличения – откроется в новом окне).

Сетевой выпрямитель.

Как уже говорилось, сначала переменный ток электросети 220V выпрямляется мощным диодным мостом и фильтруется электролитическими конденсаторами. Это нужно для того, чтобы переменный ток электросети частотой 50 герц стал постоянным. Конденсаторы С21, С22 нужны для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения, которые всегда присутствуют после диодного выпрямителя. Выпрямитель реализован по классической схеме диодный мост. Он выполнен на диодной сборке PD1.

На печатной плате сварочного аппарата TELWIN Force 165 элементы сетевого выпрямителя занимают довольно большую площадь (см. фото выше). Выпрямительный диодный мост установлен на охлаждающий радиатор. Через диодную сборку протекают большие токи и диоды, естественно, нагреваются. Для защиты диодного моста на радиаторе установлен термопредохранитель, который размыкается при превышении температуры радиатора выше 90С 0 . Это элемент защиты.

В выпрямителе применяются диодные сборки (диодный мост) типа GBPC3508 или аналогичный. Сборка GBPC3508 рассчитана на прямой ток (I₀) — 35А, обратное напряжение (V_R) — 800V.

После диодного моста установлены два электролитических конденсатора (здоровенькие бочонки) ёмкостью 680 микрофарад каждый и рабочим напряжением 400V. Ёмкость конденсаторов зависит от модели аппарата. В модели TELWIN Tecnica 144 – 470 мкф., а в TELWIN Tecnica 164 – 680 мкф. Постоянное напряжение с выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помеховый фильтр.

Для того чтобы высокочастотные помехи, которые возникают из-за работы мощного инвертора, не попадали в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС – электромагнитной совместимости. На английский манер аббревиатура ЭМС обозначается как EMC (ElectroMagnetic Compatibility). Если взглянуть на схему, то фильтр EMC состоит из элементов С1, C8, C15 и дросселя на кольцевом магнитопроводе T4.

Инвертор.

Снова взглянем на принципиальную схему и найдём на ней элементы инвертора.

Постоянное напряжение коммутируется транзисторами Q5 и Q8 через обмотку импульсного трансформатора T3 с частотой гораздо большей, чем частота электросети. Частота переключений может составлять несколько десятков килогерц! По сути, создаётся переменный ток, как и в электросети, но только он имеет частоту в несколько десятков килогерц и прямоугольную форму.

Для защиты транзисторов от опасных выбросов напряжения используются демпфирующие RC-цепи R46C25, R63C30.

Для понижения напряжения используется высокочастотный трансформатор T3. С помощью транзисторов Q5, Q8 через первичную обмотку трансформатора T3 (обмотка 1-2) коммутируется напряжение, которое поступает от сетевого выпрямителя (DC+, DC-). Это то самое постоянное напряжение в 310 – 350V, которое было получено на первом этапе преобразования.

За счёт коммутирующих транзисторов постоянное напряжение преобразуется в переменное. Как известно, трансформаторы постоянный ток не преобразуют. Со вторичной обмотки трансформатора T3 (обмотка 5-6) снимается уже намного меньшее напряжение (около 60-70 вольт), но максимальный ток может достигать 120 – 130 ампер! В этом и заключается основная роль трансформатора T3. Через первичную обмотку течёт небольшой ток, но большого напряжения. Со вторичной обмотки уже снимается малое напряжение, но большой ток.

Размеры этого самого трансформатора невелики.

Его вторичная обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции. Сечение провода внушительное, да и не мудрено, ток в обмотке может достигать 130 ампер!

Далее со вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты выпрямляется мощными диодными выпрямителями. С выхода выпрямителя (OUT+, OUT-) снимается электрический ток с нужными параметрами. Это и необходимо для проведения сварочных работ.

Выходной выпрямитель.

Выходной выпрямитель собран на базе мощных сдвоенных диодов с общим катодом (D32, D33, D34). Эти диоды обладают высоким быстродействием, т. е. они могут быстро открываться и также быстро закрываться. Время восстановления t_rr of your page —>

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).

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.

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

Через диодный мост протекают большие токи, и он нагревается. Для рассеяния тепла его устанавливают на охлаждающий радиатор. С целью предотвращения перегрева и выхода из строя диодного моста, на радиаторе установлен элемент защиты – термопредохранитель. Он отключает питание при превышении температуры радиатора выше 90 °С. Постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Благодаря снижению цены, в настоящее время стали очень популярны сварочные аппараты инверторного типа. Лёгкие и надёжные, они широко используются и на производстве, и во время дачно-гаражных поделок. Мы на сайте уже знакомили вас (в статье про ремонт инверторов), в общих чертах, с устройством этих сварочников. Здесь подробно объясним принцип работы сварочного инвертора.

«Изюминки» сварочного инвертора

Сварочным инвертором принято называть блок питания сварочного аппарата, оснащённый инвертором. Сам по себе инвертор – это устройство, преобразующее постоянное напряжение в высокочастотное переменное.

В двух словах, происходит следующее:

Схемотехническое решение и применение в инверторе специальных компонентов, позволили сконструировать устройство, не критичное, в широких пределах, к колебаниям напряжения питающей электросети. При понижении его ниже допустимого предела – происходит отключение генератора и загорается жёлтая лампочка «авария».

В этом и заключаются две «изюминки»: малый вес и некритичность в широком диапазоне к колебаниям напряжения источника питания;

• выходной выпрямитель преобразует напряжение (уже имеющее необходимую амплитуду) в постоянное рабочее.

Внедрение указанных выше преобразований привело к тому, что в схемотехнике источника питания появилось большое количество всяких дополнительных элементов, обеспечивающих его стабильную работу.

Теперь рассмотрим принцип работы сварочного инвертора подробно.

Как работает сварочный инвертор

В качестве примера рассмотрим устройство сварочного инвертора бренда «TELWIN» (рисунки к указанному бренду отношения не имеют). Внешний вид платы с указанием расположения элементов схемы приведён на рисунке.

Вариант компоновки деталей сварочного инвертора.

Схема сварочного инвертора состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Силовая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке (рисунки в статье кликабельные: для увеличения и удобства просмотра нажмите на него и он откроется в новом окне).

Силовая часть схемы сварочного инвертора.

Электронный силовой блок состоит из следующих узлов:

• сетевой выпрямитель;
• помехозащитный фильтр;
• инвертор;
• выходной выпрямитель.

Сетевой выпрямитель

Выпрямитель состоит из:

• двухполупериодного диодного моста;
• сглаживающего фильтра из двух параллельных электролитических конденсаторов.

Через диодный мост протекают большие токи, и он нагревается. Для рассеяния тепла его устанавливают на охлаждающий радиатор. С целью предотвращения перегрева и выхода из строя диодного моста, на радиаторе установлен элемент защиты – термопредохранитель. Он отключает питание при превышении температуры радиатора выше 90 °С. Постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помехозащитный фильтр

Мощный инвертор в процессе работы создаёт высокочастотные помехи. Что бы исключить их попадание в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС (электромагнитной совместимости). Фильтр состоит из конденсаторов и дросселя (в приведённой схеме – на тороидальном магнитопроводе).

Помехозащитный фильтр (на тороиде).

Инвертор

Инвертор собран по схеме «косого моста» на двух мощных ключевых полупроводниковых приборах. В качестве последних могут быть транзисторы типов «IGBT» и «MOSFET». Оба ключевых транзистора монтируются на радиаторы для охлаждения.

На первичную обмотку импульсного понижающего трансформатора поступает напряжение со входного выпрямителя, прошедшее преобразование на ключевых транзисторах и ставшее высокочастотным. С одной из вторичных обмоток снимается уже значительно меньшее по амплитуде напряжение (рабочее значение, необходимое для сварки). Эта обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции, что позволяет производить сварку током 120…130 А.

Понижающий импульсный трансформатор (от него отходят шины).

Выходной выпрямитель

С вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты поступает на высокочастотные мощные диодные выпрямители. Они собираются на базе сдвоенных диодов по схеме с общим катодом. Диоды обладают высоким быстродействием (время восстановления trr Предыдущая статья: Покраска кованых изделий надежно и надолго Следующая статья: Табурет ИП Моисеева кованый

Чтобы получать сообщения о новых статьях на сайте подпишитесь на рассылку (без спама).

Владислав, спасибо за уточнение, исправлено

В тексте описания инверторного сварочника написано: “Работа инверторного блока питания основана на инверсии — фазовом сдвиге напряжения (отсюда и название)” Правильно написать: ‘… на инвертировании – преобразовании энергии постоянного тока в энергию переменного тока повышенной частоты”.
А так спасибо за информацию.

Вот основные элементы силового блока устройства инверторного сварочного аппарата. Есть еще блок управления, но он влияет на удобство работы агрегата и на его настойку (ручная или автоматическая).

Принципиальная электрическая схема инверторного аппарата

В сварочных аппаратах инверторного типа все наоборот, небольшие размеры и вес. Но как получить высокочастотное напряжение, если его частота в сети всего лишь 50 Гц? На помощь приходит принципиальная инверторная схема прибора, которая состоит из мощных транзисторов. Именно они могут переключаться с частотой напряжение 60-90 кГц.

Но чтобы транзисторы заработали, необходим постоянный ток. Его получают посредством использования выпрямителя. Этот блок представляет собой соединение двух элементов: диодный мост, который выпрямляет переменное напряжение сети, и фильтрующие конденсаторы, с помощью которых происходит сглаживание. На выходе выпрямителя получается постоянно напряжение величиною более 220 вольт. Это первый этап преобразования напряжения и силы тока.

Полученное напряжение является источником питания для работы всей схемы аппарата. А так как мощные ключевые транзисторы подключены к трансформатору (понижающему), то и переключаться они будут с высокой частотой. Соответственно и сам сварочный агрегат будет работать на такой высокой частоте. Чтобы все это работало (преобразовывалось), необходимо в схему установить большое количество дополнительных элементов.

Чтобы разобраться в принципиальной схеме сварочного инвертора, необходимо рассмотреть любую модель.

Среди недостатков инверторных сварочных агрегатов можно выделить:

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.

Трансформаторы хороши, просты в устройстве, но тяжелые, громоздкие и с ними трудно работать неподготовленному человеку. А вот инверторы намного совершеннее, их подробно и рассмотрим.

Сварочные аппараты бывают 3-х типов, а именно:

Трансформаторы предполагают, что поддержание стабильности дуги при сварке происходит путем изменения индуктивного сопротивления нагрузочной обмотки. Это достигается введением реактивной катушки, а в мощных версиях – специальными магнитными шунтами. В трансформаторе преобразование входного напряжения 220В или 380В в сварочное напряжение 30-90В осуществляется на низкой частоте 50Гц.

В выпрямителе это пониженное напряжение выпрямляется на выходе диодными мостами. Регулировку выходного тока организуют с помощью тиристоров. Лучшими нагрузочными характеристиками обладает трехфазная схема выпрямления.

Сварочный инвертор — это полностью электронная схема на высокочастотных тиристорах или транзисторах, сейчас это, как правило, IGBT транзисторы.

В инверторе – входное переменное напряжение 220В или 380В сначала выпрямляется диодными мостами, а затем преобразуется электронной схемой в высокочастотное напряжение. Преобразование высокого напряжения в низкое осуществляется на частоте 300 – 700 Гц. Отсюда и в разы меньший вес инвертора при той же мощности. Чем выше частота, тем меньшая масса магнитопровода трансформатора требуется для преобразования.

Помимо всего этого в инверторах гораздо проще поймать нужный сварочный ток, так как его можно достаточно точно регулировать в отличии от трансформатора.

В сварочных инверторы, как правило, встраиваются такие замечательные функции, как hot start, anti-stick, arc force, VRD. Эта дополнительная функциональность дает больше комфорта и удобства при сварочных работах. А именно hot start позволяет легко зажечь дугу, даже через слой шлака, anti-stick не даёт залипнуть электроду, arc force позволяет варить на меньших токах и делает дугу более стабильной, VRD снижает напряжение холостого хода, чтобы обезопасить сварщика.

Трансформаторы хороши, просты в устройстве, но тяжелые, громоздкие и с ними трудно работать неподготовленному человеку. А вот инверторы намного совершеннее, их подробно и рассмотрим.

К основным техническим характеристикам можно отнести:

Характеристика холостого хода;

Диапазон тока сварки;

Диаметр поддерживаемых электродов;

Защита от перегрева.

Также дополнительно могут быть и современных сварочниках эти функции, как правило, есть: Anti-Stick, Arc Force, Hot Start, VRD. Это тот набор функций, который позволяет наиболее комфортно и безопасно варить.

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.

Начинка инвертора включает в себя:

Питание силовой части;

Непосредственно силовую часть;

Питание слаботочной части;

Управление, защита, индикация.

Они небольшие и легкие;

Плавная и точная регулировка тока, что сильно влияет на качества шва;

Обладает мозгами. Некоторые инверторы могут запоминать частоиспользуемые режимы сварки;

Широкий спектр нагрузочных характеристик.

К минусам можно отнести цену, так как в силу более сложного устройства она немного выше, но это себя оправдывает сполна.

Адрес офиса в Москве:
ул. Угрешская, д. 2

Режим работы офиса:
Пн.-Пт. с 10-00 до 18-00.

Адрес офиса в Санкт-Петербурге:
ул. Ораниенбаумская, 27, корпус 4, офис 202.

Режим работы офиса:
Пн.-Пт. с 10-00 до 18-00.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Единый Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространение которой в Российской Федерации запрещено.

Доступ ограничен по решению суда или по иным основаниям, установленным законодательством Российской Федерации.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Единый Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространение которой в Российской Федерации запрещено.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов в сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие информацию, распространяемую с нарушением исключительных прав.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Реестр доменных имен, указателей страниц сайтов в сети «Интернет» и сетевых адресов, позволяющих идентифицировать сайты в сети «Интернет», содержащие призывы к массовым беспорядкам, осуществлению экстремистской деятельности, участию в массовых (публичных) мероприятиях, проводимых с нарушением установленного порядка.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Федеральный список экстремистских материалов.

Сетевой адрес, позволяющий идентифицировать сайт в сети «Интернет», включен в Реестр нарушителей прав субъектов персональных данных.

Многопостовые аппараты для механизированной сварки могут обслуживать до 30 рабочих мест сварщиков. Применяются для наплавки и сваривания под флюсом. Взаимное влияние постов друг на друга исключено.

Устройство, назначение и принцип работы сварочного выпрямителя

Производители предлагают несколько конструктивных схем аппаратов, но их главные компоненты одинаковы.

Как устроен сварочный выпрямитель – основные составные части:

• понижающий трансформатор;
• полупроводниковые элементы – диоды;
• охлаждающий блок;
• регуляторы электротока;
• измерительные устройства.

Основные этапы преобразования тока, поступающего в аппарат:

При эксплуатации полупроводниковые элементы (диоды) нагреваются, поэтому для их охлаждения устанавливаются специальные радиаторы и вентилятор. Во время функционирования аппарата диоды постоянно охлаждаются воздушным потоком, что значительно продлевает беспрерывный период функционирования выпрямителя.В современных моделях устанавливаются датчики перегрева, которые дают сигнал на отключение возможности сварки при перегреве аппарата.

Для настройки требуемой силы тока предусмотрено несколько режимов регулировки:

Преимущества и недостатки применения сварочных выпрямителей

Сварочный выпрямительимеет ряд достоинств, по сравнению страдиционным сварочным трансформатором, от которого он отличается наличием выпрямительного блока.

• более стабильная дуга;
• минимальное разбрызгивание металлического расплава;
• качественная поверхность шва;
• возможность качественной сварки легированных сталей, цветных металлов и сплавов на их основе.

• чувствительность к колебаниям напряжения в электрической сети;
• быстрый выход из строя при КЗ в сети;
• чувствительность к условиям окружающей среды – высокой влажности и запыленности.

Для чего служит сварочный выпрямитель?

Преобразователь с блоком-выпрямителем используется как для сварки, так и для резки металлов.

Для каких видов сварки эффективны сварочные выпрямители:

• толщина свариваемыхзаготовок с разделкой кромок – 1-50 мм, конкретная минимальная и максимальная толщина зависит от возможностей аппарата-преобразователя;
• при использовании плавящихся электродов с сечением 2-6 мм;
• при работе неплавящимися электродами – угольными и вольфрамовыми;
• свариваемые металлы – нелегированная и легированная сталь, чугун, цветные металлы и сплавы на их основе.

Виды сварочных выпрямителей по количеству фаз

Трехфазные аппараты, бывающие одно- и многопостовыми,работают от сети напряжением 380 В, имеют среднюю и большую мощность, эффективны для сварки и резки металлов значительной толщины.

Типы сварочных выпрямителей – одно- и многопостовые

В зависимости от модели выпрямительного аппарата, к нему могут подключаться один или несколько сварочных кабелей.

Описание однопостового сварочного выпрямителя

Однопостовые аппараты работают отодно- или трехфазного тока. Для бытовых целей обычно используются однофазные модели.

Характеристики многопостовых сварочных выпрямителей

Многопостовые аппараты востребованы для ручной и механизированной сварки. Модели для ручной сварки серии ВДМ имеют несложную конструкцию. Управление силой тока осуществляется балластными реостатами. Такие выпрямители часто используются при организации систем, питающихся от общецехового магистрального шинопровода. Отличаются стабильной выходной вольтамперной характеристикой.

Многопостовые аппараты для механизированной сварки могут обслуживать до 30 рабочих мест сварщиков. Применяются для наплавки и сваривания под флюсом. Взаимное влияние постов друг на друга исключено.

Подготовка к эксплуатации и эксплуатационные условия для сварочных выпрямителей

Эксплуатацию выпрямительных аппаратов можно начинать только после тщательного изучения сопроводительной документации, в которой изложена информация об устройстве модели, допустимых условиях работы, правилах безопасности. Перед использованием устройство очищается от пыли, заземляется и проверяется в соответствии с инструкцией.

Установку, подключение к электросети и регулировку должен осуществлять электромонтажник с третьей и выше группой электробезопасности. Сварочные работы может вести сварщик, прошедший обучение по использованию аппарата, имеющий удостоверение на право сварки и группу электробезопасности вторую и выше.

Поскольку сварочные выпрямительные устройства чувствительны к качеству питающего тока, в сетях с нестабильным электроснабжением их подключают через источники бесперебойного питания (ИБП) соответствующей мощности. Также следует контролировать уровни запыленности и влажности, максимальный уровень которых указывается в техдокументации.

Обслуживание и ремонт сварочных выпрямителей

Для обеспечения бесперебойной работы выпрямительное устройство нуждается в периодическом техобслуживании и своевременном ремонте. Перед эксплуатацией необходимо проверить надежность заземления. Обязательное условие – наличие защитного кожуха.

Основные этапы технического обслуживания:

• контроль целостности изоляции всех конструктивных элементов, находящихся под напряжением;
• обследование прочности фиксации клемм;
• удаление пыли и загрязнений с внутренних механизмов.

Распространенными неисправностями, требующими незамедлительного ремонта, являются появление гула и перегрев устройства. Вероятные причины этих проблем:

• неправильно подобранная крыльчатка вентилятора;
• заклинивание вала вентилятора;
• замыкание первичной обмотки понижающего трансформатора;
• нарушение изоляции токоведущих частей.

Падение выходного напряжения ниже заданного значения может произойти из-за обрыва вторичной обмотки или замыкания витков. Одной из причин выхода из строя оборудования является поломка выпрямительного диодного моста.

Если напряжение холостого хода и рабочего режима нестабильно, то необходимо проверить:

• ручку регулятора;
• предохранители первичной обмотки;
• устойчивость фиксации клемм пускателя.

Для ремонта выпрямителей требуются определенные знания и навыки, поэтому диагностику и восстановление рабочих характеристик аппаратоврекомендуется доверить работникам специализированногосервис-центра.

Чтобы освоить основы сварочных работ этим аппаратом, достаточно просмотреть уроки в виде видеоматериалов, которые показывают основные методы сваривания распространенных типов металла. Встроенная электроника аппарата Мастер 202 защитит его системы от повреждений при начальном неумелом использовании.

Отечественные инверторы

Электросварки инверторного типа выпускаются многими производителями. Российские предприятия и заводы тоже преуспели в этой сфере. На рынке имеется множество образцов отечественных инверторов, которые имеют хорошие отзывы пользователей, и зарекомендовали себя с лучшей стороны, как в любительской, так и в профессиональной сфере.

Российский инвертор Герой MIG-280

Среди прочих моделей особого внимания заслуживает профессиональная модель российского производства Герой MIG-280. Точечная электросварка этой модели российского производства отличается высокой мощностью, стабильностью и надежностью. Устройство имеет положительные отзывы от профессионалов. Модель отлично подойдет как для домашнего ремонта своими руками, так и для промышленного производства.

Аппарат имеет встроенные системы защиты, автоматического контроля сварочного тока и микропроцессорное управление преобразованием напряжения. Все это позволяет использовать его как профессионалами, так и для обучающих целей.

Краткие эксплуатационные характеристики сварочного аппарата:

• диапазон регулировки сварочного тока – 50-280 А;
• потребляемая мощность – 5 кВт;
• диаметр используемых электродов – 1,6-5 мм;
• габаритные размеры – 440×260×370 мм;
• вес – 16 кг.

Несмотря на большой вес, этот аппарат пользуется большим спросом благодаря высокой мощности и универсальности. С его помощью можно варить самые распространенные типы металлов, использовать разные электроды и методы сваривания.

Сварочная проволока подается с помощью электродвигателя, редуктора и подающих роликов.

Что такое сварка и основные принципы работы сварочного полуавтомата

Для начала, давайте рассмотрим, что собой представляет сам процесс сварки. Сварка – это процесс соединения деталей путем нагрева и деформирования. Твердые материалы нагреваются, начинают деформироваться и, таким образом, соединяются между собой. В зависимости от способа выбирается и оборудование.

Для того чтобы правильно пользоваться сварочным автоматом, необходимо знать основу и принципы его работы. Сам процесс основан на том, что тепловая энергия направляется на оплавление поверхности металла. В результате металл расплавляется, и необходимые части соединяются между собой.

Для осуществления качественной сварки, оборудование должно иметь определенную силу тока и напряжение. А также должна быть определенная скорость процесса и расход инертного газа.

Режимы сварки полуавтоматом предусматривают, что вместо электродов применяется специальная сварочная проволока. Для того чтобы процесс сварки был эффективным и элементы между собой были соединены качественным и прочным швом, необходимо соблюдать последовательность этапов.

Устройство полуавтомата сварочного работает на переменном токе и очень важно установить правильную полярность сварочного тока. Прямая полярность используется для работы с флюсовой проволокой, а обратная при использовании газовой среды. Переставляя клеммы на корпусе, можно менять полярность с «плюса» на «минус» и наоборот.

Технология полуавтоматической сварки предполагает, что, перед началом работы, будет проведена регулировка расхода газа, натяжение проволоки и регулировка сварочного тока. Сварочная проволока вступает в сварочную горелку уже в ходе самого процесса.

Пользоваться сварочным аппаратом можно только соблюдая правила безопасности. Категорически запрещено снимать защитную маску, потому как именно она предотвращает попадание искр в глаза и на лицо.

Защита от перегрева.

Сегодня выполнить какие-то сварочные работы вполне сможет и неподготовленный человек. А поможет ему в этом новое поколение сварочных аппаратов, так называемые инверторы. Как только, по ошибке, их не называют: «сварочный инвектор», «сварочный инжектор», «сварочный конвертор» и даже «сварочный инвептор» но правильное название — сварочный ИНВЕРТОР.

Аппараты эти отличаются. от привычных нам тяжелых трансформаторов. многими показателями. Это и небольшой вес (всего несколько килограммов), и сравнительно небольшой размер, и удобство в работе, и масса других полезных функций и дополнений. На рынке сейчас представлено просто огромное количество моделей, поэтому осуществить правильный выбор довольно сложно. В статье мы расскажем, как выбрать сварочный инвертор для своих нужд.

Для чего обычному человеку, не имеющему опыта работы со сваркой, может потребоваться сварочный аппарат? Он может быть востребован практически везде. Если у вас есть дача или вы живете в частном доме, то часто приходится резать или соединять металлические уголки, арматуру, прочие детали. С помощью инвертора сделать это можно легко и быстро, даже без соответствующего опыта.

Принцип работы сварочного инвертора.

Сварка сварочным инвертором производится легче, чем обычной сваркой, а высокая частота тока позволяет использовать трансформатор небольшого размера. Отсюда и легкость всего устройства. Например, для обеспечения аппарата сварочным током 150-160 ампер достаточно веса трансформатора 250 грамм. Можно сделать небольшое сравнение. Для того чтобы получить такой ток в обычном сварочном аппарате, ему необходим трансформатор весом около 20 кг.

Какой выбрать сварочный инвертор?

Процент нагрузки (ПН).

Одна из важнейших характеристик сварочных инверторов и означает она следующее — какой процент времени, из 5 минутного цикла, сварочный аппарат способен держать дугу при заданном токе. Для России лучше брать за основу именно 5-и минутный цикл. Разберем все это на примере конкретного аппарата.
Фото маркировки с корпуса сварочного инвертора Fubag IN 130.

Цифры подчеркнутые синим это процент нагрузки, зеленым это заданный ток. Для примера возьмем столбик где написано 5% и 130А.
5% — это ПН, ну а 130А — это 130 ампер.
Считаем — цикл 100% = 5 минут = 300 секунд.

Все эти расчеты означают, что при установленном токе 130 ампер (примерно электрод тройка) варить можно всего 15 секунд, а 4 минуты 45 секунд нервно курить, ожидая пока инвертор остынет.

Только так и никак иначе!

А вот при токе 45 ампер (примерно электрод 1.6мм).

Можно варить 3 минуты и 2 минуты уже спокойно подождать пока остынет инвертор.

Вывод — перед покупкой определитесь какими электродами будете варить, если тройкой это 120 ампер, выбирайте аппарат который при токе 120 ампер обеспечит процент нагрузки не ниже 60%.

Регулировка сварочного тока.

Защита от перепадов напряжения в сети.

Защита от влаги и пыли.

Каждый инвертор имеет присвоенный ему класс защиты. Наиболее распространенный класс — IP21. Он обеспечивает защиту от дождя, идущего сверху вниз, а также защищает аппарат от крупных частиц мусора и пыли. Более совершенная защита обеспечивается классом — IP23. Это уже косой дождь и более мелкая пыль.

Совет: никогда не работайте вблизи включенного инвертора болгаркой и тем более не работайте инвертором рядом со шлифовальным станком. Металлическая пыль является злейшим врагом инвертора. Попадание такой пыли на печатную плату устройства может привести к замыканию дорожек и сгоранию инвертора.

Более подробно о классах защиты: IP (степень защиты оболочки)

Защита от перегрева.

Качественные аппараты оснащены защитой, которая отключает аппарат при его перегреве. Если, например, долгое время работать сваркой на максимальном токе, то возможно возникновение подобного перегрева. Особенно летом, при высокой температуре воздуха. Более простые модели такой функции не имеют. Но этот параметр не является критически важным, ведь работать непрерывно практически не получается. Поэтому перегреть инвертор достаточно трудно но можно — не забывайте об этом.

Ремонтопригодность.

Очень важно покупать такой инвертор, который можно будет отремонтировать после окончания срока гарантии. Дешевые китайские модели не обладают такой возможностью. Наиболее дорогая деталь аппарата, блок IGBT, в случае сгорания какой-то небольшой детальки, уже невозможно отремонтировать в таких устройствах.

Функция антизалипания.

Функция «Arc Force» дает возможность увеличивать силу сварного тока при ее максимальном сближении с деталью. Следовательно, электрод не будет прилипать к детали. Если электрод все же прилип (что бывает при малом сварочном токе), то функция «Anti-Stick» автоматически снижает ток, в результате чего электрод охлаждается.

Возможность сваривания других металлов.

Дорогие сварочные инверторы способны варить не только сталь, но и чугун, и нержавеющую сталь. Также они могут работать в среде инертных газов (аргонная сварка). Но и стоимость их будет значительно выше. Как выбрать сварочный инвертор со всеми этими функциями? Достаточно взглянуть в паспорт изделия, где имеются подробные сведения обо всех возможных режимах работы устройства.

Необходимая комплектация инвертора.

Покупая сварочный аппарат, убедитесь в наличии необходимых принадлежностей, без которых работа будет невозможной. Обычно любой агрегат комплектуется следующими компонентами:

• два толстых изолированных провода, которые надежно соединяются с устройством. Один провод имеет держатель для электрода, а второй — зажим для закрепления на свариваемой детали;

• щиток с темным стеклом. Лучше всего, совместно с покупкой аппарата, приобрести маску сварщика. В ней вам будет удобнее работать, нежели удерживать одной рукой щиток, а второй — держатель с электродом. Рекомендуется приобрести современную маску типа «Хамелеон», в которой стекло автоматически затемняется в зависимости от количества света, поступающего на стекло;

• комплект электродов обычно покупается отдельно от сварочного аппарата;

• приобретите также перчатки, в которых будете работать.