Сварочный инвертор принцип работы схема: Схема сварочного инвертора – принципиальная схема инверторной сварки

это преобразователь напряжения, схема, как работает инверторный сварочный аппарат

Что такое инвертор: это преобразователь напряжения, схема, как работает инверторный сварочный аппарат

!–www.miralinks.ru –>

Перейти к содержанию

Search for:

На чтение 8 мин Просмотров 542 Опубликовано 29.09.2022

Решение современных технологических задач не может быть произведено без устройств, питающихся от электросети. Различие в постоянном и переменном токе, а также сферах и возможностях их применения привело к созданию преобразователь.

Инвертор постоянного или переменного тока задействуется в сварке, мощных нагревателях, стабилизаторах. История создания и особенности работы устройств разного принципа построения – в обзоре.

Содержание

1. Что такое инвертор
2. Принцип работы устройства
3. Устройство и основные характеристики инверторов
4. Виды преобразователей
5. Импульсные устройства
6. Бытовые приборы
7. Бестрансформаторные устройства
8. Схема инвертора напряжения
9. Режим работы схемы
10. Работа схемы
11. Классификация сварочных инверторов
12. Плюсы и минусы инверторной сварки
13. Достоинства
14. Недостатки
15. Сравнение: инверторы — трансформаторы
16. Сравнение: инверторы — выпрямители
17. Функции сварочных инверторов
18. Как выбрать инвертор
19. Для бытового использования
20. Профессиональный
21. История появления преобразователя

Что такое инвертор

В электротехнике инвертор это группа компонентов, собранных в устройство для преобразования тока из переменного в постоянный.

Усовершенствованные схемы позволяют регулировать частоту, что позволяет применять устройства для управления асинхронными двигателями и аналогичными электрическими машинами.

В быту чаще всего инвертор — это электродуговая сварка, стабилизаторы напряжения, частотные преобразователи.

Принцип работы устройства

Для электротехники и электроники действия немного отличаются. В первой сфере принцип работы компонентов инвертора заключается в преобразовании входного напряжения.

Если рассмотреть классическую однофазную сеть, то при подаче на устройство 220 В частотой сети 50 Гц на выходе формируется увеличенная частота тока в 5-8 кГц и более. При помощи дополнительных компонентов, из которых собрана схема, происходит формирование необходимых показателей напряжения для конечного потребителя.

Частотники для управления асинхронными двигателями выдают квазисинусоиду с возможностью регулировки частотой.

В электронике инвертор сигнала служит для преобразования управляющего сигнала или изменения его характеристик с целью создания в схеме нескольких вариантов работы. Различают аналоговые и цифровые конструкции инверторов.

Устройство и основные характеристики инверторов

В устройство простейшего инвертора входят силовой и управляющий блоки. В конструкции первого размещены сетевой выпрямитель, фильтрующая помехи схема, инвертор на основе транзисторов, выпрямитель выходного сигнала, схема пуска.

В управляющем сегменте установлена микросхема на основе ШИМ-контроллера. С ее помощью происходит синхронизация работы всех компонентов и управление инвертора напряжения.

К основным характеристикам данного типа оборудования относят:

1. Мощность. Номинал рассчитывается исходя из максимального количества подключаемых на выход потребителей. Пиковый показатель отражает максимальное стартовое значение мощности.
2. Вид волны переменного тока на выходе. Чистый синус позволяет сделать функционирование потребителей оптимальным.
3. Количество фаз на входе и выходе.
4. Наличие температурного датчика и системы охлаждения.

Виды преобразователей

Устройства подразделяются на два класса – в зависимости от того, какое оборудование планируется к ним подключать.

1 группа — потребители с пусковой мощностью, кратно превышающей номинал. Электродвигатели – требуют включения в конструкцию трансформаторов развязывающего типа.

2 группа — устройства, у которых номинальный и стартовый показатель мощности имеют примерно равное значение.

Сюда относятся бытовая электроника, часть двигателей коллекторной конструкции. Инвертор в телевизоре может иметь максимальную мощность, едва превышающую по сумме всех потребителей схемы. Рассмотрим подробнее отдельные группы и для чего нужная каждая из них.

Импульсные устройства

Если требуется создать один уровень напряжения из другого, нужен преобразователь импульсной конструкции. В основе лежат индуктивные или конденсаторные элементы, аккумулирующие энергию. Главный плюс — высокий КПД.

Принцип работы подобного преобразователя напряжения основан на следующих комплектующих:

• коммутационный сегмент;
• индуктивный или емкостной элемент;
• диод для блокировки;
• запаралеленнная к линии нагрузки емкость.

Сигнал, формируемый на выходе, представлены в виде прямоугольной формы. За счет включения в схему диодов работа устройства становится управляемой, напряжение можно делать более высоким или низким.

Для стабилизации могут использоваться ШИМ, частотные модуляторы или комбинированные схемы.

Бытовые приборы

В быту преобразователь напряжения задействуется для решения нескольких задач:

• бесперебойное питание, совмещенное с зарядом АКБ;
• электродуговая сварка — простейший сварочный инвертор;
• стабилизаторы напряжения.

Бытовые устройства относятся ко второй группе, с невысокой пусковой и номинальной мощностью. В то же время для дорогой бытовой электроники синусоида на выходе преобразователя должна стремиться к идеальной. Поэтому для продления срока службы оборудования рекомендуется приобретать качественные и более дорогие преобразователи.

Бесперебойники на основе из аккумулятора и инвентора предпочтительнее для эксплуатации в быту потому, что:

• батареи работают в мягком режиме;
• широкий спектр аккумуляторов для применения с одним классом преобразователей.

Такие системы зачастую применяются в схеме альтернативных источников питания: геотермальных насосов, солнечных батарей, ветрогенераторов.

Бестрансформаторные устройства

Как работает бестрансформаторный инвертор: исключается использование трансформаторов, вся схема строится на полупроводниковых элементах. Несмотря на снижение цены и оптимизацию при производстве, подобные устройства имеют минус. Выход из строя полупроводника приведет к попаданию неуправляемого потока энергии на ввод потребителя, что может его сжечь.

Схема инвертора напряжения

Классическим примером является инверторный сварочный аппарат – в нем происходит преобразование переменного напряжения в постоянное. Схемы работы могут делиться в зависимости от работы устройства. Трансформация бывает:

1. Из постоянного в постоянное.
   
2. Из переменки в постоянку.
   
3. Из постоянки в переменку.

Режим работы схемы

Режим функционирования — модифицированный синусоидальный или прямоугольный импульсный сигнал на выходе преобразователя. Контроллер в составе схемы позволяет четко настраивать напряжение на выходе для потребителя.

В инверторах по типу частотных преобразователей опция программирования позволяет настроить гибкий режим, меняя ключевые показатели при настройке технологических процессов.

Работа схемы

Общими словами как работает преобразователь – на примере выпрямителя и схем его реализации:

1. Тиристорная схема. Включает в конструкцию трансформатор, мост, управляющее мостом звено, компонент сглаживания пульсаций — катушка или конденсатор.
2. Транзисторная схема. Сглаживание пульсаций производится на входе и выходе, добавляется высокочастотный преобразователь и трансформатор, контроллер.

Приведенные схемы удобном рассмотреть на сварочном инверторе. Они классифицируются по группам.

Классификация сварочных инверторов

Современная промышленность предлагает следующий виды инверторов:

• ММА — дуговая сварка в ручном режиме. Наиболее популярный тип для быта и мелкосерийного производства.
• Полуавтомат MIG/MAG. Сварка в газовой среде с проволокой. Шов идет с меньшим объемом шлака, рабочий процесс ускоряется. Требуется баллон с углекислотой.
• TIG или сварка аргоном. Подойдет для цветных металлов и тонких материалов. Высокое качество шва.
• Точечная сварка. Популярна в автосервисах, позволяет соединить тонкие материалы, исключает деформацию.
• Газоплазменная резка. Возникновение дуги происходит в зазоре между анодом и катодом в сопле. За счет подачи газовой смеси через зону горения формируется поток плазмы. Назначение — раскрой и сварка металлов различного типа и толщины.

Каждый инверторное оборудование предназначено для определенного вида сварки и обладает рядом преимуществ и недостатков.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Популярность аппаратов для сварки инверторного типа основана на простоте обучения, доступной цене и легком ремонте устройств. Высокий коэффициент полезного действия позволяет работать с максимальной эффективностью в быту и на производстве.

Полезная статья: Вес газового баллона

Достоинства

К плюсам относятся:

• нечувствительность к перепадам напряжения;
• контроль рабочего тока;
• широкий спектр электродов;
• антизалипание электрода и быстрый поджиг;
• функциональность при малых размерах устройства.

Недостатки

К минуса относят:

• стоимость качественных инверторов;
• аккуратность при работе и хранении.

Список достоинств существенно выше, именно это делает инверторы востребованными.

Полезная статья: Объем кислородного баллона м3

Сравнение: инверторы — трансформаторы

В отличие от трансформатора, главное преимущество инвертора в низкой массе и размерах. За счет увеличения частоты в 800-900 раз массогабаритные показатели трансформатора уменьшаются в 8-9 раз.

Это уменьшает энергопотребление. Подключить производительный инвертор для сварки можно даже в условиях маломощной розетки – в отличие от трансформаторной версии, требующей большого энергопотребления.

Сравнение: инверторы — выпрямители

Выпрямители, как и инверторы способны показать себя в работе с лучшей стороны. Качественный шов и минимум брызг. Устройство со схемой на выпрямителе более чувствительно к скачкам напряжения. Наличие в схеме трансформатора с диодно-тиристорной схемой усложняет конструкцию. При необходимости ремонта потребуется наличие профессионального сервисного центра поблизости.

Функции сварочных инверторов

Для упрощения работы с аппаратом на стадии обучения производители внедрили ряд функций:

1. Горячий старт. Помогает быстрому поджигу за счет однократного быстрого увеличения силы тока.
2. Форсаж дуги. Стабилизирует дугу при неравномерном ведении сопла или электрода за счет импульсной поддержки током.
3. Антизалипание. Позволяет легче отделять электрод от заготовки за счет снижения тока до нулевых значений.

Эти принципы позволяют успешно работать с инверторами даже начинающим сварщикам.

Как выбрать инвертор

При подборе устройства следует ориентироваться на объемы работы, типы свариваемого металла, бюджет и наличие первоначальных умений. Нужный агрегат выбирается по мощности и возможности питающей сети.

Для бытового использования

В домашних условиях наиболее популярными аппаратами являются типы сварки MMA и MIG/MAG. Они доступны по цене, легки для освоения и при должном уходе служат гораздо дольше заявленного срока. Не стоит брать устройства из низшей ценовой категории. Качественная начинка электронных схем лежит в среднем ценовом диапазоне.

Для домашнего и промышленного применения обязательно иметь защитную маску с комплектом сменных стекол. Сварочные очки не спасут лицо от брызг – а в данных типах сварочных методов их достаточно.

Полезная статья: Сварка видео инструкция

Профессиональный

Чаще всего это аппараты аргонодуговой сварки, точечной, плазменной резки. Ключевой момент – производительность, чем больший объем работы за день может выполнить оборудование без перерыва, тем лучше.

Подбирая профессиональный инвертор необходимо ориентироваться на карту сервисных центров. Постоянно работающий агрегат будет периодически требовать обслуживание или ремонт. Сервис в городе покупки будет отличным решением.

История появления преобразователя

Перевод inverter на русский изменять, переворачивать, преобразовывать. Первые наработки принадлежат Эдисону и относят к концу 19 века.

Свой вклад в появление преобразователей внес и Никола Тесла, работавший с Томасом в одно время. Несмотря на сравнение Эдисоном постоянного и переменного тока с точки зрения, что DC – лучший вариант для передачи, производились разработки и тесты устройств, трансформирующих один формат в другой.

Именно благодаря исследованию и первым устройствам того века на текущий момент промышленность достигла огромных успехов в разработке современных инверторов.

Возможность преобразования DC в AC и назад позволяет решать сложные производственные и бытовые задачи. Модифицированная энергия служит на благо людям во всех отраслях жизнедеятельности.

Оцените автора

( Пока оценок нет )

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. 6 — 5.0

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

Быстрый просмотр

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.

Принцип преобразования с использованием инвертора сегодня получает все большее распространение. Подобным образом устроены импульсные блоки питания, автомобильные преобразователи 12/220 вольт и многие другие устройства. Отличаются они лишь некоторыми характеристиками.

Простое понимание инверторного сварочного аппарата с блок-схемой

Эй, в этой статье мы собираемся узнать, как работает инверторный сварочный аппарат. Он также известен как сварочный аппарат SMPS. Мы поймем принцип работы этого сварочного аппарата с помощью блок-схемы, поэтому его будет очень легко понять быстро. Аппарат инверторной дуговой сварки эффективнее и легче электросварочного аппарата трансформаторного типа. Он построен на твердотельных силовых электронных устройствах, таких как MOSFET или IGBT. Его принцип работы зависит от высокоскоростного процесса инвертирования мощности переключения, поэтому появился термин инверторный сварочный аппарат или сварочный аппарат SMPS.

Блок-схема инверторной сварочной машины с поддержкой SMPS

Здесь вы можете увидеть блок-схему инверторной дуговой сварочной машины, которая поможет вам очень быстро понять принцип ее работы.

См. также:  

Основные внутренние детали

Основные важные внутренние детали: acitor

Управляемый инвертор

Понижающий трансформатор

Низковольтный выпрямитель

Цепь управления или блок обработки данных

Источник питания

Цепь датчиков

Ручной ввод и индикация

Описание внутреннего соединения

подключен к автоматическому выключателю, такому как МКБ.

Выход автоматического выключателя подключен к цепи мостового выпрямителя. Если машина питается от однофазной сети, то используется схема однофазного мостового выпрямителя. Если машина питается от трехфазного источника питания, то в ней используется трехфазная схема мостового выпрямителя. Схема выпрямителя построена с использованием PN-диодов.

Выход выпрямителя подключен к конденсаторам фильтра высокого напряжения и большой емкости. Как правило, два или более конденсатора соединены параллельно.

От выпрямителя подведены две клеммы и подключены к конденсаторам, положительному и отрицательному. Отрицательная клемма напрямую подключена к конденсатору, а положительная клемма проходит через резистор NTC и замыкает контакт реле. Резистор NTC серии используется для ограничения высокого пускового тока в начале заряда конденсатора. И контакт реле используется для обхода резистора NTC, когда требуется большой ток.

После конденсатор фильтра высокого напряжения постоянного тока (обычно 310 В постоянного тока) подключается к управляемой цепи инвертора и блоку питания SMPS.

Перед схемой инвертора подключен трансформатор тока, который может измерять входной ток и отправлять сигнал на модуль драйвера.

SMPS обеспечивает подачу постоянного тока низкого напряжения на различные узлы сварочного аппарата, такие как охлаждающие вентиляторы, микросхема управления инвертором, схема драйвера или контроллера, блок дисплея и т. д. Реле, которое используется для обхода резистора NTC, также получает питание (обычно 24-25 В постоянного тока) от блока SMPS.

Выход схемы управляющего инвертора подключен к понижающему трансформатору. Эта схема инвертора также подключена к схеме драйвера генерации импульсов или управления рабочим циклом или микросхеме ИС.

Выход понижающего трансформатора подключается к цепи низковольтного выпрямителя, и выход этой цепи выпрямителя используется для сварки или генерирования дуги.

Модуль драйвера также подключен к выходу аппарата через шунтирующий резистор, поэтому он может измерять ток, протекающий на выходе во время сварки.

Управляющие устройства, такие как установка тока (в основном потенциометр), также подключены к модулю драйвера или ИС управления инвертором.

Другие устройства вывода или индикации, такие как светодиод перегрузки по току, светодиод перегрева и дисплей, показывающий ток, подключены к модулю драйвера.

См. также:  

Принцип работы

Прежде всего, питание переменного тока высокого напряжения подается в машину и преобразуется в постоянное напряжение высокого напряжения мостовым выпрямителем, а затем фильтруется конденсаторами фильтра.

Теперь к цепи инвертора подается чистая мощность постоянного тока высокого напряжения. И схема инвертора преобразует этот высоковольтный постоянный ток в высоковольтный высокочастотный переменный ток.

Этот высоковольтный высокочастотный переменный ток преобразуется в низковольтный высокочастотный переменный ток с помощью понижающего трансформатора. Поскольку напряжение уменьшилось, он способен проводить большой ток.

Теперь этот низковольтный высокочастотный источник переменного тока преобразуется в низковольтный постоянный ток с помощью цепи выпрямителя низкого напряжения. И этот низковольтный сильноточный источник постоянного тока используется для сварки.

Как известно, микросхема измеряет выходной ток путем измерения напряжения на шунтирующем резисторе. Таким образом, когда мы устанавливаем ток, вращая ручку потенциометра, на микросхему управления инвертором подается определенное напряжение. ИС управления сравнивает два напряжения (одно от потенциометра и другое от выходного шунтирующего резистора) и генерирует импульсный сигнал (с определенным рабочим циклом) для управления схемой инвертора. Когда схема инвертора управляется микросхемой или схемой драйвера, выходной ток также контролируется.

По сути, мы подавали разные напряжения на управляющую ИС с помощью потенциометра, чтобы получить разные выходные токи. Например, при подаче 1 В на микросхему выходной ток будет 100 А, при подаче 2 В ток будет 150 А, при подаче 3 В ток будет 200 А и т.  д. посещение веб-сайта. продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений.

Схема сварочного инвертора. Принципиальная схема сварочного инвертора

В статье будет рассмотрена классическая схема сварочного инвертора. На сегодняшний день они очень популярны, цена вполне доступная. Они имеют массу положительных качеств, в частности, простоту работы и малый вес. Но, как и другие электронные устройства, сварочный аппарат может выйти из строя. А чтобы провести качественный ремонт, необходимо хотя бы в общих чертах иметь представление о его устройстве, из каких элементов состоит схема инвертора. Без этого нельзя ремонтировать сварочные аппараты, в схеме которых используются инверторные преобразователи. Поэтому, чтобы узнать об этом устройстве, нужно много теории.

Основная информация об инверторных блоках

По сути, это блок питания, принцип его работы аналогичен тому, что используется в персональных компьютерах. Преобразование электрической энергии происходит по одним и тем же принципам, несмотря на то, что размеры и функции этих устройств различны. В сварочном инверторе можно выделить несколько стадий. Первым делом необходимо преобразовать переменное напряжение, которое поступает из сети 220 В, в постоянное. О том, как это происходит, будет рассказано чуть ниже, как и электрическая схема сварочного инвертора.

Затем это напряжение преобразуется в переменное, но с более высокой частотой. Вы знаете, что частота тока в электрической сети равна 50 Гц. У инверторных сварочных аппаратов есть повышение до 80 тыс. Гц. Затем необходимо уменьшить значение напряжения с высокой частотой. На последнем этапе это низкое напряжение преобразуется с частотой около 80 000 Гц. Это краткое описание, на самом деле все этапы можно разбить на более мелкие части. Но для понимания принципа функционирования этого достаточно.

За счет чего уменьшается вес сварочного аппарата

А теперь о том, почему были выбраны схемы инверторного типа. Посмотрите на сварочные аппараты, которые использовались раньше, в том числе и самодельные. Основное их назначение – снижение переменного напряжения, поступающего от бытовой электросети, до безопасного значения, но с большим вторичным током. По этой причине первичная обмотка намотана более тонким проводом, чем вторичная обмотка. Толщина провода определяет, какой ток вы получите в обмотке. Ниже представлена ​​принципиальная схема сварочного инвертора в статье. Внимательно изучите его, чтобы иметь представление о том, какие элементы в него входят. Для сварки иногда необходимо несколько сотен ампер. В связи с тем, что мощность таких трансформаторов очень велика, и работают они только на частоте 50 Гц, кроме того, они имеют очень большие габариты. Как вы понимаете, частота входящего и исходящего тока одинакова. Другими словами, если подать на первичную обмотку 50 Гц, то со вторичной обмотки снять электрический ток с такими же параметрами.

Рабочая частота инвертора

Но благодаря инверторным сварочным аппаратам, у которых рабочая частота увеличивается примерно на восемьдесят тысяч герц, а в некоторых аппаратах и ​​более, можно во много раз уменьшить размеры трансформаторов, которые используются в преобразовании электрического тока. Если увеличить рабочую частоту, можно уменьшить трансформатор как минимум в четыре раза. Следовательно, общий вес всего сварочного аппарата будет очень мал. Стоимость этого устройства также снижается, так как происходит экономия меди и стали, которые используются при изготовлении трансформаторов. Но чтобы получить такое значение частоты, необходимо использовать инверторные схемы. Они состоят из мощных полевых транзисторов, работающих в ключевом режиме. С их помощью коммутируется ток с необходимой для работы частотой. Обратите внимание, что полевой транзистор может работать только при постоянном напряжении. Стоит отметить, что схема сварочного инвертора «Ресанта» во многом аналогична той, что используется в других аппаратах.

Принцип действия выпрямителя

Поэтому, прежде чем подавать на них питание, необходимо выпрямить поступающий ток. Для этого используется выпрямитель, в котором стоят мощные диоды. Они соединены мостовой схемой. После этого переменная составляющая отсекается электролитическими конденсаторами. Это происходит на первом этапе трансформации. Полевые транзисторы подключены к трансформатору. С его помощью можно снизить напряжение. Как было сказано выше, эти транзисторы производят коммутацию тока с частотой иногда даже свыше 80 тыс. Гц. Понятно, что трансформатор тоже должен быть рассчитан на работу с такими параметрами. Размеры этого аппарата очень малы, его нельзя сравнить с теми, что используются в обычных трансформаторных сварочных аппаратах. Но сила у него такая же. Понятно, что элементов, необходимых для стабильной работы сварочного аппарата, гораздо больше. А теперь подробнее о том, как работает каждый блок обычного сварочного инвертора. Он имеет две основные части – силовую и управляющую цепи.

Выпрямительный каскад

В этом блоке происходит преобразование переменного тока, поступающего от сети 220 вольт. Он имеет несколько полупроводниковых диодов большой мощности, а также электролитические конденсаторы и дроссель. Это означает, что переменный ток с рабочей частотой 50 Гц становится постоянным. Конденсаторы необходимы для отсекания переменной составляющей, которая еще остается в выпрямленном напряжении. Отметим, что существует несколько вариантов схем выпрямления напряжения. Если подключение будет производиться к трехфазной сети, схема полупроводниковых диодов будет несколько иной. Поэтому нужно определиться, для чего вам нужна схема сварочного инвертора. Своими руками такое устройство можно собрать достаточно просто.

Фильтры

Отметим также, что почти в полтора раза возрастает напряжение после попадания на фильтр, собранный на электролитических конденсаторах. Другими словами, если питание подается от сети 220 вольт, то на выводы конденсатора будет подаваться 310 В, если мерить. Для сглаживания пульсаций тока, во избежание высокочастотных помех, и во избежание попадания в электрическую сеть необходимо установить специальный фильтр. Обычно он собран на дросселе, который намотан на кольцевом сердечнике, а также в схему включено несколько конденсаторов.

Каскад инвертора

Обычно для реализации инвертора используются два мощных транзистора, которые работают в ключевом режиме. Стоит отметить, что они обязательно крепятся на алюминиевый радиатор. Также есть дополнительное принудительное охлаждение с вентилятором. За счет этих транзисторов происходит коммутация постоянного напряжения, которое затем подается на импульсный трансформатор. Причем переключение происходит на частоте около 80 кГц. Но есть отличие от переменного тока, который течет в бытовой электросети. Во-первых, само значение частоты во много раз превышает ее. Во-вторых, форма импульса этого переменного напряжения, вырабатываемого полевыми транзисторами, прямоугольная, а не синусоида. Для защиты транзисторов от чрезмерного перенапряжения необходимо использовать схему, состоящую из сопротивлений и конденсаторов. Стоит отметить, что базовая электрическая схема сварочного инвертора не обходится без этих элементов.

Трансформатор ВЧ

Высокочастотный трансформатор, на который подается напряжение от транзисторов, работающих в ключевом режиме, позволяет снизить его значение в среднем до 65 вольт. Но при этом ток может быть около 130 А. Можно даже провести аналогию с катушкой зажигания, которая используется в автомобилях. В сварочных инверторах на первичную обмотку подается высокое напряжение, но ток очень мал. Со вторичной обмотки снимается напряжение с меньшим значением, но увеличивается ток. Обратите внимание, что автомобильная катушка зажигания работает обратным образом. То есть на первичную обмотку подается низкое напряжение с большим током. А со вторички снимается высокое напряжение, но с меньшим значением тока.

Выходной выпрямитель

Но стоит взглянуть на то, какие компоненты компонентов еще эл. Схема сварочного инвертора. На выходе также установлен выпрямитель, который собран из мощных полупроводниковых диодов. У них очень высокая скорость, они открываются и закрываются за время, которое намного меньше 50 наносекунд. Учтите, что при проектировании сварочных инверторов необходимо подобрать эти полупроводниковые элементы таким образом, чтобы их параметры удовлетворяли режиму работы.