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.
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.
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.
Инвертор сварочный. Принцип работы. | «СМС». Строительное оборудование по ценам производителей.
Инвертор сварочный получает все большее распространение. Это связано в первую очередь с их высокими характеристиками, малой массой и габаритами, по сравнению с классическими сварочными трансформаторами. При этом принцип действия таких аппаратов для многих специалистов остается загадкой.
Купить инвертор сварочный
На самом деле работа сварочного инвертора не сильно отличается от классического сварочного аппарата на основе трансформатора и выпрямителя. Для получения больших значений тока в обоих приборах применяется понижающий трансформатор, преобразующий высокое значение входного напряжения в напряжение сварочного электрода.
Отличие заключается в том, что на трансформатор инвертора подается не сетевое напряжение с промышленной частотой 50Гц, а более высокочастотное. Обычно частота преобразования находится в районе 400Гц. Использование переменного напряжения такой частоты позволяет уменьшить размеры и массу применяемого трансформатора. Это сказывается и на габаритах всего аппарата. Для получения необходимых характеристик напряжения используется электронная схема, состоящая из двух частей – выпрямителя и инвертора. Первый выполняет функции получения постоянного напряжения. Второй преобразует это напряжение в переменное с нужной частотой. Такой процесс носит название инвертирования. Для его реализации используются мощные транзисторы, являющиеся последними достижениями электронной техники. Обладая множеством достоинств, такое решение не избежало недостатков. Главным из них является нагрев силовых электронных приборов, который снижает продолжительность непрерывной работы аппарата.
Инвертор Торус-200
Питающая сеть: 165-253 В, 50 Гц
Диапазон регулирования сварочного тока, А: 20-220
Мощность макс, кВт: 7,2
Диаметр электрода, мм: 2-5
Процент времени работы при 200 А, ПВ: 100%
Напряжение холостого хода, В: 65
Сварка TIG: да
Индикатор сварочного тока: Нет
Габаритные размеры, мм: 300х186х125
Масса, кг: 5,1
Быстрый просмотр
Инвертор Торус-165
Питающая сеть: 165.
..242 В, 50 Гц
Максимальная потребляемая мощность, кВт 4,8: 4,8
Характер сварочного тока: постоянный
Регуляция сварочного тока: плавная
Диапазон сварочного тока, А: 30–165
Процент времени работы при токе до 140 А, ПВ: 100%
Напряжение холостого хода, В: 65
Вес, кг: 4,6
Размеры, мм: 125х190х270
Быстрый просмотр
Сварочный аппарат инверторный САИ 220
Диаметр электрода, мм: 1.6-5.0
Пределы регул. свар. тока, А: 10-220
Напряжение, В: 220
Вес, кг: 5
Напряжение холостого хода, В: 80
Быстрый просмотр
Сварочный аппарат инверторный САИ 190
Диаметр электрода, мм: 1.6-5.0
Пределы регул. свар. тока, А: 10-190
Напряжение, В: 220
Вес, кг: 4.7
Напряжение холостого хода, В: 80
Быстрый просмотр
Сварочный аппарат инверторный САИ 160
Напряжение сети, В: 220±10%
Максимальный потребляемый ток, А: 22
Напряжение холостого хода, В: 80
Напряжение дуги, В: 26
Диапазон регулирования сварочного тока, А: 10–160
Продолжительность нагружения, %: 40% 160А
Максимальный диаметр электрода, мм: 3,2–4
Класс защиты: IP21
Масса, кг: 4,5
Быстрый просмотр
Master ММА-250
Диаметр электрода, мм: 1.
Пределы регул. свар. тока, А: 20-250
Напряжение, В: 380
Мощность, кВт: 9.4
Вес, кг: 19
Сила тока, А:
Напряжение холостого хода, В: 70
Габаритные размеры, мм: 480х204х303
Напряжение, В: 380
Быстрый просмотр
Master 252
Диаметр электрода, мм: 1.6-5.0
Пределы регул. свар. тока, А: 20-250
Напряжение, В: 220
Мощность, кВт: 9.4
Вес, кг: 17.5
Напряжение холостого хода, В: 69
Габаритные размеры, мм: 480х200х300
Быстрый просмотр
Master 202 с комплектом
Диаметр электрода, мм: 1.6-5.0
Пределы регул. свар. тока, А: 30-200
Напряжение, В: 220
Мощность, кВт: 7
Вес, кг: 8
Master 162 с комплектом без кейса
Напряжение питающей сети, В: 220В ± 15%
Первичный ток, А: 33
Номинальный сварочный ток, А: ПВ % t=25°C
Напряжение холостого хода, В: 62
Плавная регулировка тока, А: 30-160
Степень защиты: IP21
Класс изоляции: Н
Встроенная термозащита: есть
Габариты, мм: 290 x 132 х 203
Масса источника, кг: 5,5
Быстрый просмотр
Master 162 с комплектом
Напряжение питания: 180-240 V50 Hz
Напряжение холостого хода, В: 62
Диапазон сварочного тока, А: 20-160
Номинальное сварочное напряжение: 26,4
Продолжительность нагрузки (ПН, %): 60
Вес, кг: 5,5
Быстрый просмотр
IN 160-230V-160A D=4,0mm в пластиковом кейсе
Диаметр электрода, мм: 1.
6-4.0
Пределы регул. свар. тока, А: 10-160
Напряжение, В: 75
Мощность, кВт: 5
Вес, кг: 4.2
Габаритные размеры, мм: 420х170х370
Напряжение, В: 220
Быстрый просмотр
GYSMI 161
Диаметр электрода, мм: 1.6-4.0
Пределы регул. свар. тока, А: 10-160
Напряжение, В: 75
Мощность, кВт: 3.5
Вес, кг: 4.1
Быстрый просмотр
GYSMI 131 DC
Диаметр электрода, мм: 1.6-3.2
Пределы регул. свар. тока, А: 10-130
Напряжение, В: 80
Мощность, кВт: 5
Вес, кг: 3
Габаритные размеры, мм: 125х240х170
Напряжение, В: 220
Быстрый просмотр
Последним функциональным устройством инвертора является выходной выпрямитель. Его использование обусловлено невозможностью применения высокочастотного напряжения для процессов сварки.
Именно по этому инвертор сварочный относится к классу аппаратов, работающих на постоянном токе. Применение электронной схемы из выпрямителя и инвертора, поначалу кажется усложнением конструкции. Тем не менее, эта связка, кроме выполнения главной задачи – преобразования напряжения, позволяет получить и некоторые дополнительные функциональные возможности. Например, она обеспечивает плавное регулирование сварочного тока, позволяет реализовывать процесс зажигания дуги на малых значениях тока и многое другое. В итоге некоторое усложнение схемы оборачивается уменьшением массы и габаритов и придает новые свойства оборудованию.
Инверторный сварочный аппарат | Цифровая платформа IMTS
Руководство по инверторному сварочному аппарату
Инверторная сварка – очень полезный производственный процесс.
По сравнению с традиционными трансформаторами с медной обмоткой инверторные сварочные аппараты имеют много различных преимуществ. Наиболее существенными преимуществами являются размер и вес. Инвертор меньше по размеру и весит в несколько раз меньше машины на базе трансформатора, поэтому он легче и портативнее. По сравнению со старыми машинами трансформаторного типа, инверторы используют меньшую входную мощность для получения той же выходной мощности, поэтому они потребляют гораздо меньше электроэнергии и, следовательно, работают более экологично.Объяснение принципа инверторной сварки
Короче говоря, инверторный сварочный аппарат представляет собой электронную систему для регулирования напряжения. Для инверторных сварочных аппаратов он преобразует мощность переменного тока в более низкое полезное выходное напряжение, например, из 240 В переменного тока в выходное 20 В постоянного тока.
В отличие от традиционного трансформаторного оборудования, которое в основном использует один большой трансформатор для регулирования напряжения, инверторный сварочный аппарат использует ряд электронных компонентов для преобразования энергии.
Поскольку выходная мощность инвертора контролируется электронным способом, можно регулировать неограниченную мощность.
В большинстве случаев используйте поворотную ручку управления для регулировки выходной мощности этих модулей, что позволяет регулировать кончиками пальцев от 0 до 100 %. Это позволяет пользователю точно и точно контролировать мощность сварки в соответствии с любым приложением. Часто оказывается, что традиционные сварочные аппараты имеют множество ступенчатых настроек. Эти настройки имеют ограничения. Два из них могут быть недостаточно мощными, но три слишком много. Используя инверторный сварочный аппарат, выходная мощность сварки может быть точно установлена в желаемом положении.
Преимущества инверторного сварочного аппарата
Вес и размер
Это наиболее важное и впечатляющее преимущество инверторной сварки по сравнению с традиционными сварочными аппаратами. Например, инверторный сварочный аппарат, который весит менее 5 кг, меньше чемодана и может удобно висеть на плече, может иметь выходную мощность, эквивалентную 50-килограммовому трансформаторному аппарату.
Эффективность
Высококачественные инверторные сварочные аппараты будут иметь рейтинг эффективности около 80-90%, тогда как КПД обычных сварочных аппаратов сильно снизится, примерно на 50%. Это связано с тем, что большой трансформатор в обычной машине имеет большое сопротивление и поэтому теряет много мощности (или энергии) за счет рассеивания тепла.
Использование мощности генератора
Высокая эффективность означает, что инверторный сварочный аппарат гораздо более целесообразен для использования энергии генератора с инверторными сварочными аппаратами, которые могут работать на небольших переносных генераторных установках, что обычно невозможно на традиционных трансформаторных машинах. Следует отметить, что существуют риски, связанные с использованием мощности генератора — для получения дополнительной информации, пожалуйста, прочитайте наши другие статьи, связанные со сваркой.
Рабочий цикл
Аналогичным образом, из-за разницы в размерах трансформатора использование двигателей на основе инвертора обычно позволяет достичь более высокого рабочего цикла.
Хотя мелкие компоненты инверторного сварочного аппарата быстро нагреваются, их можно легко и быстро охладить. Однако в традиционных «трансформаторных» сварочных аппаратах компоненты намного крупнее, поэтому они склонны накапливать тепло и требуют более длительного времени охлаждения.
Выход постоянного тока
Многие традиционные «трансформаторные» сварочные аппараты MMA (стержневого типа) имеют только выход переменного тока, что означает, что они ограничены в типах электродов, которые можно сваривать. Однако при инверторной сварке ток легче преобразовать в постоянный, а это означает, что они могут сваривать различные сварочные электроды. Это также означает, что некоторые инверторы MMA (стержневого типа) также подходят для сварки TIG на постоянном токе, что невозможно при использовании обычных аппаратов переменного тока.
Производительность
Производительность высококачественных инверторных сварочных аппаратов значительно выше, чем у традиционных сварочных аппаратов.
Это особенно заметно при сварке ММА (прутков), потому что оператору гораздо проще выполнять сварку без необходимости «играть» дугой. Это в основном связано с тем, что инверторная машина имеет более высокое напряжение холостого хода и имеет такие функции, как горячий старт, защита от прилипания и форсирование дуги.
Типичным примером является инверторная сварка тонких материалов: очень сложно, если вообще возможно, использовать традиционный стержневой сварочный аппарат, но если инверторный аппарат имеет неограниченную регулировку силы тока и очень стабильную дугу, он может уменьшить мощность до очень низкий уровень, вот и все. Сварка металлических листов или секций труб толщиной 1,6 мм относительно проста и контролируема.
Характеристики
Выставка IMTS объединяет производителей со всего мира.
Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью помогут вам с вашими вопросами.
Принцип работы сварочного инвертора: описание, схема и устройство
Традиционные сварочные аппараты с постоянными трансформаторами огромных размеров постепенно уходят в прошлое. Вместо этого теперь у них есть компактные сварочные инверторы. Они просты в использовании, даже новички могут их использовать. Для того чтобы узнать, что это за устройство, необходимо рассмотреть устройство и работу сварочного инвертора.
О конструкции
Устройство отличается от традиционных и более привычных каждому сварщику трансформаторов. В инверторе процессы преобразования рабочего тока происходят иначе. Эти процессы протекают поэтапно с помощью небольшого трансформатора, размер которого чуть больше пачки сигарет. Еще одно отличие – электронная система управления. Это облегчает сварку. Благодаря электронной системе формируются качественные швы. Вот как работает инверторный сварочный аппарат.
Отзывы об этом оборудовании в основном положительные. Многие используют его из-за компактности и качества шва.
Общий принцип работы
Первоначально входные токи напряжением 220 вольт с переменной частотой протекают через выпрямитель и затем преобразуются в постоянные. Кроме того, ток сглаживается с помощью фильтра. Часто используется как традиционная схема на основе электролитических конденсаторов. Далее постоянные напряжение и ток проходят через полупроводниковый модулятор, где снова становятся переменными, но с более высокими частотами. В разных моделях этот показатель отличается, но не превышает 100 кГц. Затем ток снова выпрямляется, а напряжение снижается до значения, необходимого для сварки металлов. Принцип работы сварочного инвертора основан на высокочастотных преобразователях. Наличие этих узлов позволяет использовать небольшие трансформаторы, за счет чего в значительной степени уменьшилась масса агрегата. Например, чтобы сделать инверторный сварочный аппарат способным отдавать ток силой 160 ампер, трансформатор должен весить не более 250 грамм.
Чтобы добиться того же результата с помощью традиционного аппарата, трансформатор должен иметь минимальную массу 18 кг. Это очень неудобно.
Блок управления – главное достоинство инверторных сварочных аппаратов
Электроника играет очень важную роль в работе этого оборудования. Благодаря ему обеспечивается обратная связь. Это помогает полностью контролировать электрическую дугу, при необходимости регулировать или поддерживать ее параметры на нужном уровне. Малейшее отклонение характеристик дуги мгновенно считывается микропроцессором. Такой принцип работы инвертора сварочного аппарата и наличие электронного блока управления гарантируют получение электрической дуги с максимально стабильными характеристиками. Это в итоге повышает качество сварочных работ.
Схема принципиальная
В выпрямителе переменный ток частотой 50 Гц и напряжением 220 вольт проходит через мощный диодный мост. Пульсации тока с переменной частотой сглаживаются наличием в цепи электролитических конденсаторов.
В процессе эксплуатации диодный мост подвержен перегреву, поэтому на диоды устанавливаются радиаторы. Кроме того, инвертор оснащен тепловым предохранителем. Работает, если диоды нагреты до 90 градусов. Термопредохранитель надежно защищает диоды. Возле диодного моста можно увидеть достаточно большие конденсаторы. Их емкость может составлять от 140 до 800 мкФ. Также в схеме обязательно присутствуют фильтры, не допускающие никаких помех при работе. Мы рассмотрели принцип сварки сварочного инвертора. Схема подразумевает и другие элементы. Рассмотрим их ниже.
Инвертор: что это такое
Непосредственно сам инвертор построен на двух швабрах. Это мощные транзисторы. Они имеют свойство сильно нагреваться, поэтому оснащены радиатором. Такие полупроводниковые элементы решают проблему коммутации токов, проходящих через импульсный трансформатор. Рабочие частоты здесь могут превышать несколько тысяч кГц. В результате генерируется ток высокой переменной частоты. Транзисторы должны быть устойчивы к перепадам напряжения.
Производители оснащают устройства специальными защитными схемами. Часто их собирают по схеме на резисторах и конденсаторах. Далее в корпус идет вторичная обмотка на понижающем трансформаторе. Имеет небольшие напряжения – до 70 вольт. А вот ток может быть 130-140 Ампер.
Выходной выпрямитель
Для обеспечения постоянного тока и напряжения на выходе используются надежные выходные выпрямители. Эта схема собрана на основе двойных диодов, которые имеют общий катод. Эти элементы отличаются высокой скоростью работы, они моментально открываются и быстро закрываются. Время реакции таких диодов составляет около 50 наносекунд. Эта скорость очень важна. Диодам приходится работать с токами высокой частоты, обычные полупроводниковые элементы с такой задачей не справляются. Им просто не хватало скорости при переключении. В случае ремонта, даже зная устройство сварочного инвертора, принцип работы, эти диоды рекомендуется менять на элементы с такими же характеристиками.
Устройство и работа электронной системы
Питается от стабилизаторов напряжения на 15 вольт.
Эти элементы устанавливаются на радиаторы. Напряжение питания для платы поступает от основного выпрямителя. При подаче напряжения сначала заряжаются конденсаторы. Напряжение в этот момент нарастает. Для защиты диодной сборки используется ограничительная цепь с мощным резистором. Когда конденсаторы полностью зарядятся, сварочный аппарат начнет свою работу. Контакты реле замыкаются, и резистор уже не будет участвовать в процессе.
Дополнительные узлы и системы
Устройство и принцип работы сварочного инвертора предполагает наличие других систем и узлов, обеспечивающих столь высокую производительность устройства. Итак, можно выделить систему управления, а также драйвера. Основным элементом здесь является микросхема ШИМ-контроллера. Он обеспечивает управление действием мощных транзисторов. Также в устройстве имеются различные схемы управления, а также регулировочные цепи. При этом основным элементом является трансформатор. Он нужен для контроля мощности и других характеристик тока после выходного трансформатора.
Принцип работы сварочного инвертора также подразумевает наличие системы контроля напряжения и характеристик токов на выходе в питающей сети. Этот блок состоит из операционного усилителя на базе микросхемы. Основное назначение системы – запуск режима аварийной защиты в случае острой необходимости. Он также предназначен для контроля за работой и исправностью электронного блока.
СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ ДЛЯ ВИГ СВАРКИ
Сварка металлов в среде инертных газов на сегодняшний день является одним из самых популярных способов ручной сварки. Работа с применением аргона обеспечивает высокое качество швов за счет полной изоляции ванны. При этом можно работать с любыми металлами, даже с алюминием, магнием, титаном и их сплавами. Принцип работы сварочного инвертора с аргоном ничем не отличается от обычного инвертора. Основное отличие состоит в том, что в процессе используется не только источник сварочного тока, но и специальная горелка. Сварка TIG предполагает постоянный нагрев рабочей зоны с помощью электрической дуги, которая создается с помощью тугоплавкого вольфрамового электрода.
Многим интересно узнать, как работает инверторный сварочный аппарат такого типа. Давай выясним.
Конструкция аппарата для сварки ВИГ
Устройство для аргонно-дуговой сварки представляет собой источник тока и специальную горелку. Первый нужен для генерации электрической дуги, а также для поддержания ее величины в нормальных параметрах. Огромное количество металлов и сплавов, с которыми можно работать таким образом, подразумевает множество корректировок. Сегодня для этой цели используются полупроводниковые инверторные блоки. Это сварочный инвертор TIG. Принцип работы не отличается от обычного инвертора, но выход у такого устройства комбинированный. Постоянный ток применяют для работы с нержавеющими сталями, медными сплавами. Переменная также подходит для магния, алюминия и других подобных сплавов. Режим работы, когда применяются прерывистые токи, применяется для сварки тонких деталей. Также в конструкции присутствует горелка. Что это такое? Это специальное устройство, в которое вмонтирован вольфрамовый электрод.
