Сварочный инвертор устройство и принцип работы: Инверторный сварочный аппарат — принцип работы, характеристики – uprom.info

Принцип работы сварочного инвертора

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. С развитием полупроводникового оборудования и появлением таких элементов, как тиристоры, были созданы устройства, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше.

• Устройство и основные характеристики инверторов
• Принцип работы инвертора
• Технические параметры устройств
• Плюсы и минусы инверторной сварки
• Преимущества инверторного агрегата
• Недостатки
• Сфера применения инверторного аппарата
• Качество и удобство
• Электрическая дуга
• Сваривание металлов

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока.

Устройство инвертора содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах.

К ним относят следующие параметры:

1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как работает сварочный инвертор

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

Силовая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

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).

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.

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 < 50 ns). С выхода этого выпрямителя снимается электрический ток с нужными для сварки параметрами.

Управляющая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

Электронный управляющий блок состоит из следующих узлов:

• ШИМ-контроллер;
• цепи регулировки и контроля:
• блоки контроля напряжения сети и выходного напряжения.

ШИМ-контроллер

«Мозгом» сварочного инвертора является микросхема ШИМ-контроллера (здесь и далее – обозначения по схеме: U1). Она, управляя работой мощных ключевых транзисторов, задаёт «ритм» работы всего преобразователя. Микросхема ШИМ-контроллера, посредством полевого N-канального MOSFET транзистора (Q4), передаёт на первичную обмотку разделительного трансформатора (T1) прямоугольные импульсы с высокой частотой — до 50 КГц. С вторичной его обмотки снимаются сигналы для управления работой ключевых транзисторов.

Защиту от возможного, в процессе управления, превышения допустимого напряжения между затвором и эмиттером ключевых транзисторов осуществляют стабилитроны (D16, D17, D29, D30).

Цепи регулировки и контроля

К цепям регулировки и контроля относятся:

• трансформатор тока (Т2). Этот узел является основой анализатора-ограничителя тока. Снимаемое с него напряжение, после выпрямления и ограничения, участвует в работе схемы, формирующей сварочный ток, и генератора импульсов на ШИМ-контроллере;
• узел контроля напряжения сети. Он состоит из элементов операционного усилителя, собранного на двух микросхемах (U2A и U2B). На резисторных делителях, установленных в цепях входного выпрямителя, выделяется напряжение электросети (завышенное или заниженное) и поступает на сумматор операционного усилителя. Последний вырабатывает результирующий сигнал и выдаёт его на задающий генератор импульсов – ШИМ-контроллер. При обнаружении напряжения ниже допустимого, он блокирует генератор, а, следовательно, и всю схему;
• схема контроля выходного напряжения.
  Последнее снимается с выходов «OUT+», «OUT-» и через оптрон (ISO1), поступает в схему контроля (U2A и U2B). Таким образом, выполняется отслеживание параметров выходного напряжения.

Одновременно с отключением инвертора включается жёлтый светодиод (D12), который указывает на то, что в схеме неисправность или есть проблемы с сетевым питанием (отсутствует или ниже нижнего предела).

Преимущества инверторного агрегата

• Инверторы имеют небольшой вес и габариты, что очень важно при выполнении сварочных работ, вес аппарата всего 4-4,5 кг.
• Высокий КПД и электробезопасность, которая обеспечивается большим количеством схем защиты – перегрев, перегрузка или электрическое перенапряжение.
• Низкий уровень электропотребления, инверторы потребляют в 1,5-3 раза меньше, чем привычные сварочные аппараты. Такая особенность позволяет использовать агрегат даже при напряжении в сети в 180В. При включении он создает минимальные электромагнитные помехи в сети.
• Плавное и легкое управление силой тока.
• В итоге получаются качественные сварные швы, такой высокий результат достигается благодаря легкому зажиганию электрической дуги с ее устойчивым горением. В процессе работы не наблюдается большого разбрызгивания сварного металла.
• Можно использовать различные электроды.
• Есть система быстрого зажигания электродов – Hot Start.

Недостатки

• Может произойти неисправность, которая проявляется в выходе из эксплуатации микропроцессора, это обусловлено нарушением условий хранений или применения. Если устройство находится или применяется в запыленном месте, то его необходимо чаще продувать и чистить.
• Высокую стоимость агрегата можно отнести к минусам, его нельзя использовать при очень низких температурах, так -15оС является крайней отметкой в работе.
• Длина используемого кабеля не должна превышать 2,5 метра.

Сфера применения инверторного аппарата

Высокие технические возможности агрегата позволили найти ему широкое применение.

• Их можно использовать в качестве обычных электрических трансформаторов для дуговой сварки с постоянным током.
• Также инвертор применим для аргонодуговой сварки с неплавкими электродами.
• В полуавтоматической сварке инверторы используются с присадочной проволокой.
• Агрегаты нашли применение в работах плазменной резки.

Качество и удобство

Дуговая сварка является очень ответственной работой и чтобы ее удачно выполнить сварщик должен иметь определенные знания и опыт. С помощью инвертора можно выполнить сварку более просто, не имея больших навыков в работе.

Поджигание дуги можно назвать одним из главных преимуществ, поскольку в старых агрегатах невозможно было из-за перепадов напряжения в сети поджечь дугу, электроды сразу залипают. Когда ток добавляется, то происходит обратный процесс – начинается пережигаться металл. Принцип работы инверторов позволяет не зависеть от напряжения в сети. В данных устройствах сварочный ток держится на входе неизменным от напряжения в сети.

Работая обычным сварочным аппаратом можно “пережечь” или “недожечь” металл, отчего шов получится некачественным, он будет ослаблен, из-за чего образуются отверстия. У нового типа агрегатов остается ток неизменным, он устанавливается потенциометром на шкале сварочного тока.

Сварочные инверторы могут поддерживать выбранный ток в заданных пределах, и он будет все это время постоянным. Это позволяет не брать во внимание длину дуги, что только облегчает работу специалисту. Здесь даже новичок сможет овладеть “прихватками”, благодаря устройству нового типа.

Те, кто уже не первый день работает сварочным инвертором, уже смогли оценить его возможности. Они значительно облегчают поджигание, контролируют дугу, устраняют залипание электродов. Такие агрегаты очень выгодны для применения в частном и профессиональном строительстве.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода. Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги. Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла.

С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

• Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
• Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Понравилась статья? Расскажите друзьям:

Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

устройство аппарата, из чего состоит и как работает?

Сварка относится к самым эффективным методам, позволяющим надежно соединять металлические детали. Достигнуть наиболее качественных результатов в создании разнообразных конструкций из металла можно с помощью инвертора.

Данный инструмент широко применяется не только в производственных целях, но и в бытовых условиях. Поэтому важно понимать принцип работы .

Содержание

1. Устройство и основные характеристики инверторов
2. Принцип работы устройства
3. Технические параметры
4. Плюсы и минусы инверторной сварки
5. Технологические достоинства
6. Недостатки
7. Итог

Устройство и основные характеристики инверторов

Еще совсем недавно подобные агрегаты были достаточно простыми по схеме работы. Со временем аппарат был существенно модернизирован и дополнен электроникой.

В результате такие характеристики инверторных аппаратов, как его эффективность и функциональность существенно повысились. А самое главное, в процессе подобных модификаций, устройство не стало стоить дороже.

Как показывают современные тенденции, цена на аппарат, наоборот, снизилась, что не может не радовать сварщиков.

Устройство сварочного инвертора очень схоже с блоками питания, используемыми в компьютерах.

Вольт амперная характеристика инвертора для сварки.

Их схожесть заключается в принципе преобразования энергии, которое осуществляется в соответствии со следующими основными этапами:

• выпрямление переменного напряжения электросети 220 В;
• преобразование напряжения в переменное высокой частоты;
• снижение высокочастотного U;
• выпрямление пониженного напряжения.

Выше лишь кратко перечислены основные действия данного прибора. Как видно, импульсные блоки питания персональных компьютеров выполняют такие же операции, что известно даже чайникам.

Раньше главным узлом являлся мощный трансформатор. Он также позволял понижать входное напряжение и снимать со вторичной обмотки большие токи, величина которых могла достигать сотен ампер. Данных параметров было вполне достаточно, чтобы осуществлять сварку.

Недостатком такого агрегата является слишком большой вес, делающий мобильность инструмента минимальной. С целью уменьшения габаритов и веса были разработаны инверторы.

Из чего состоит данный узел? Главными элементами тут являются транзисторы, подключенные к понижающему трансформатору. Они переключаются со значительно большей частотой вплоть до 80 кГц. Это позволяет уменьшить размеры трансформатора до минимума. В то же время их мощность остается такой же высокой, как и у больших собратьев.

Однако напряжение в сварочном инверторе должно быть постоянным. В этих целях используется выпрямитель, представленный диодным мостом и конденсаторами, работающими на сглаживание выходного напряжения.

Принцип работы устройства

Принцип работы сварочного аппарата с инвертором основан на преобразовании токов высокой частоты до необходимой величины. Это и есть основное отличие от традиционного трансформаторного устройства.

В следствие того, что токи преобразуются непосредственно перед процедурой сварки, подобные устройства отличаются относительно малыми габаритами и весом.

Всем известно, в бытовой электросети величина напряжения составляет 220 вольт, а частота переменного тока – 50 Гц. Такие значения не подходят для проведения сварочных работ.

Аппарат инверторного типа позволяет обеспечить необходимые значения, подходящие для розжига дуги и поддержания ее горения.

Важным моментом является возможность инверторной обеспечивать указанные величины питания в широком диапазоне значений, что позволяет сваривать металлы в различных условиях.

Принцип работы инвертора для сварки.

Внутреннее устройство прибора предполагает наличие выпрямителя. Он запитывается от обычной бытовой электросети. Его главная задача: преобразование переменного тока в постоянный. Во время данного процесса напряжение не изменяется. Далее блок устройства выполняет обратное преобразование.

В результате указанных операций, частота тока значительно увеличивается. Вместо стандартного значения в 50, оно повышается до нескольких десятков тысяч герц. Такие большие величины достигаются благодаря использованию тиристоров и транзисторов.

В результате, на трансформатор поступает напряжение с высокой частотой. Далее происходит увеличение силы тока за счет снижения напряжения. Трансформаторы, позволяющие осуществить такой переход, отличаются незначительным весом и размерами.

В результате сварочные аппараты стали более мобильными. Такие устройства проще использовать в бытовых целях, например, в маленькой мастерской, на даче или даже дома.

Стоит отметить, что современные устройства отличаются высоким коэффициентом полезного действия, вплоть до 90 процентов.

Раньше данные приборы имели более простое устройство, очень близкое к описанному выше. Однако современные конструкции предусматривают наличие дополнительной электроники, повышающей функциональность инструмента.

Достаточно часто используются различные электронные узлы, на основе микропроцессоров. В результате осуществляется контроль напряжения и тока. Если их значения отклоняются от оптимальных, тогда они корректируются.

Таким образом, оборудование может функционировать без сбоев, а также повышается диапазон выбора параметров сварки.

https://youtu.be/DqRvaDfc7xE

Технические параметры

Итак, как работает инверторный сварочный аппарат – понятно. Данный принцип остается неизменным для всех типов таких устройств. Тем не менее на рынке доступно большое количество различных моделей, представленных как отечественным производителем, так и зарубежными компаниями.

Хотя принцип действия инверторных сварочных аппаратов остается неизменным, некоторые характеристики все же отличаются, а именно:

• величина сварочного тока может варьироваться в широком диапазоне значений: профессиональным устройствам свойственны широкие интервалы, а вот бытовым вариантам более узкие;
• продолжительность включения, показывающая длительность работы на выбранном токе без перерывов.
• холостой ход;
• напряжение электросети.

Таким образом, характеристики будут зависеть от параметров выходного выпрямителя, а также преобразователя частоты тока.

Еще к немаловажным критериям относится мощность прибора. В промышленных агрегатах она может быть очень высокой и достигать двадцати киловатт. Конечно же, использовать подобное оборудование в бытовых целях невозможно. Простая электросеть попросту не рассчитана на подобные нагрузки.

Характеристики сварочного инвертора.

Стоит понимать: стоимость инструмента будет зависеть от мощности. Чем она выше, тем больше придется заплатить.

Практически все современные типы подобных устройств способны осуществлять следующие :

• полуавтоматическая в среде инертных или активных газов, так называемая MIG/MAG;
• ручная дуговая с применением электродов;
• аргонодуговая в среде защитного газа.

В случае использования устройств в последнем типе сварки, инверторы могут комплектоваться дополнительными функциями. К таким относится возможность постепенного снижения силы тока, бесконтактное зажигание дуги, сварка в импульсном режиме, регулировка длительности обдува поверхности газом и т.д.

Процесс сварки в ручном режиме становится более простым и комфортным из-за наличия функции форсажа дуги – ее розжига простым касанием поверхности соединяемых металлических частей конструкции.

В инверторах могут быть реализованы и другие функции. Все они призваны сделать процесс сварки более простым. Тут важно понимать: количество «наворотов» устройства неукоснительно ведет к увеличению его стоимости.

Работа в среде инертных газов также может быть облегчена некоторыми дополнительными возможностями агрегата.

Среди них:

• «мягкий финиш» — автоматическое дожигание проволоки после окончания ее подачи;
• «синергетика» – автоматическое «подстраивание» параметров сварки под значения, заранее заданные мастером;
• «2/ такта» – возможность переключения подачи проволоки с автоматического режима на ручной и обратно;
• «индуктивность» – позволяет понизить количество разбрызгиваемого металла, а также контролировать ширину шва и стабильность дуги.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Устройство инверторного обладает рядом несомненных преимуществ. Благодаря им данный тип оборудования получил широкое распространение как в промышленности, так и в домашнем использовании.

Как известно, все, что необходимо от сварщика – это плавное перемещение электрода над линией соединения без соприкосновения с поверхностью детали. Электрод должен находиться на расстоянии в несколько миллиметров от изделия.

На первый взгляд кажется, что подобная операция достаточно легка. На деле же этот простой процесс превращается в невероятно тяжелую процедуру. Это связано с особенностями работы в маске, в которую постоянно летят искры, не дающий контролировать процесс соединения с высокой точностью.

Применения простого трансформатора сопровождено некоторыми рисками, описанными ниже.

Таблица силы тока для сварки инвертором.

Так, например, касание электрода поверхности изделия приведет к короткому замыканию. Если подобное произойдет, то оторвать его будет достаточно тяжело. Придется приложить приличные усилия, в противном случае сработает теплозащита или, что еще хуже, загорится обмотка трансформатора.

В инверторе такой недостаток попросту отсутствует. Случайное прикосновение электрода к поверхности не повлечет за собой катастрофических последствий. Микропроцессор практически мгновенно отреагирует на падение напряжения и подплавит электрод. В результате оторвать его от детали не составит труда.

Если же соприкосновения не происходит, но электрод находится достаточно близка к поверхности конструкции, процессор распознает такой сценарий действий и прекратит поступление выходного напряжения. Это позволит избежать перегрева трансформатора.

Технологические достоинства

Устройство и принцип работы сварочного инвертора обладает рядом преимуществ по сравнению со своими традиционными аналогами, работающими по трансформаторной схеме, а именно:

• достаточно большая , соизмеримая с низкочастотными трансформаторами;
• маленький вес и габариты, позволяющие без труда перемещать оборудование по цеху, мастерской или дому;
• широкие возможности по настройке параметров сварки;
• низкий расход электродов;
• высокая эффективность;
• возможность осуществления сварочного процесс в различных пространственных положениях;
• совместимость с разными типами электродов.

Выше перечислены лишь основные плюсы. На деле, каждый откроет для себя еще больше положительных сторон использования подобного инструмента.

В любом случае повышенный комфорт сварки и возможность выполнения более качественной работы по достоинству оценит любой сварщик.

https://youtu.be/5RmnsgUOL14

Недостатки

Как показано выше, обладает множеством положительных моментов. В таком случае возникает вопрос: почему же многие сварщики до сих пор используют традиционные трансформаторные приборы?

Параметры сварочных инверторов.

Главной причиной такого положения вещей является высокая стоимость оборудования. Инверторы минимум в два раза дороже. Данный факт относится к ключевым при ответе не поставленный вопрос.

Еще одним недостатком сварочного инвертора является высокий процент выхода устройств из строя. Достаточно лишь загрязниться электронике – и аппарат может сломаться.

В связи с отмеченной проблемой возникает необходимость в постоянной чистке «внутренностей» с применением сжатого воздуха.

Маленькие размеры инструмента также не относятся только к плюсам. Есть и обратная сторона медали. Наличие большого количества электронных систем ограничивает возможность работы с устройством на открытой местности во время дождя или при повышенной влажности.

Плохая погода может попросту поломать прибор, а ряд дешевых устройств и вовсе не будет функционировать при отрицательных температурах. Работа в пыльных условиях также сопряжена с риском поломки.

Со сваркой тоже не все так гладко, как может показаться на первый взгляд. В первую очередь это относится к резке толстого металла. Если напряжение на выходе сварочного аппарата будет нестабильным, что связано с перепадами в сети, характерными для сельской местности, то преобразующий узел выйдет из строя.

Один из самых больших минусов – это дорогой ремонт. В основе работы прибора заложен транзисторный блок, стоимость которого может достигать четверти стоимости самого инструмента. Таким образом, окончание срока гарантийного обслуживания сопряженно со значительными тратами в случае поломки.

Подобные агрегаты сильно востребованы в сельской местности, где постоянно появляются задачи, связанные с соединением тех или иных металлических изделий.

Высокая мобильность позволяет без труда использовать их во дворе, перенося устройство с одного места на другое. Однако отсутствие сервисных центров станет большой проблемой в случае выхода аппарата из строя.

Итог

Принцип работы сварки с использованием инвертора вместо трансформатора обладает рядом достоинств. Благодаря им подобное оборудование широко применяется и в промышленности и бытовых условиях.

В данной статье достаточно детально рассмотрено устройство такого аппарата. Эта информация позволит не только разобраться с основами работы инвертора, но и поможет при выборе и покупке инверторной сварки.

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. Он имеет сопло, через которое подается аргон. В отличие от традиционных сварочных полуавтоматов, подача газа в сварочную горелку TIG начинается до зажигания дуги. Это позволяет избежать выгорания металлов.

Заключение

Доступная стоимость такого оборудования позволяет всерьез задуматься о приобретении такого агрегата для домашнего хозяйства. Если научиться уверенно пользоваться таким устройством, можно даже заработать. Сегодня аргонная сварка пользуется большим спросом. Вы можете купить недорого отечественный сварочный инвертор ТИГ-180 с. Принцип работы данного аппарата позволяет использовать его в ручном режиме сварки. Это универсальное решение. Стоимость его от 13 до 15 тысяч рублей. Самые дешевые китайские модели можно приобрести по цене от 6 тысяч рублей. Профессиональные устройства стоят около 50 тысяч рублей.

Инвертор для дуговой сварки: все, что вам нужно знать

Обзор инвертора для дуговой сварки

Определение инвертора для дуговой сварки :

Преобразование постоянного тока (DC) в переменный ток (AC) называется инверсией. Устройство, осуществляющее это преобразование, называется инвертором. Инвертор, который обеспечивает электрическую энергию для сварочных дуг и имеет необходимые электрические характеристики для процессов дуговой сварки, называется инвертором для дуговой сварки.

Особый характер инвертора для дуговой сварки:

Объектом питания для сварки является особая дуговая нагрузка, особенно для дуговой сварки с переходом короткого замыкания, что требует от инвертора выдерживания интенсивной динамической нагрузки, которая постоянно меняется . Условия работы очень сложные.

Основные компоненты и их функции инверторов для дуговой сварки

Основные компоненты включают систему электропитания, электронную систему питания, электронную систему управления, цепь обратной связи, заданную цепь и сварочную дугу.

Рисунок 1: Блок-схема основных компонентов и основных принципов инвертора для дуговой сварки

Из схемы видно, что основные компоненты и их функции инвертора для дуговой сварки следующие:

Основная цепь инвертора: Состоит из системы электропитания, электронной системы питания и сварочной дуги, отвечает за передачу и преобразование электрической энергии.

Электронная система управления: Обеспечивает достаточное количество импульсных сигналов переключения для электронной системы питания (главная цепь инвертора) в соответствии с законом изменения, требуемым дугой, управляющей работой главной цепи инвертора.

Обратная связь и заданная система: Состоит из цепи обнаружения (M), заданной цепи (G), схемы сравнения и усиления (N) и т. д. Вместе с электронной системой управления реализует замкнутый контур управления инвертор дуговой сварки, и позволяет получить требуемые внешние и динамические характеристики.

Основные принципы работы инверторов для дуговой сварки

Основные принципы работы инверторов для дуговой сварки можно обобщить на блок-схеме, показанной на рис. 1.

В системе электроснабжения однофазный (или трехфазный) переменный ток частотой 50Гц или 60Гц напряжением 220В (или трехфазный 380В) выпрямляется и фильтруется входным выпрямителем (UR1) и фильтром (LC1), получая плавное постоянное напряжение около 310В (или около 520В для трехфазного выпрямления), которое требуется основной цепи инвертора.

Затем постоянное напряжение преобразуется в высокочастотное переменное напряжение в диапазоне от нескольких килогерц до двухсот килогерц за счет переменного коммутационного действия мощных переключающих электронных устройств (таких как тиристоры, транзисторы, полевые транзисторы или IGBT) в Основная цепь инвертора Q электронной системы питания.

После этого напряжение понижается до десятков вольт, пригодных для сварки, через трансформатор высокой (средней) частоты (Т), а затем через схему управления и возбуждения получают внешние и динамические характеристики, необходимые для процесса дуговой сварки. обратная связь и заданный контур (М, Г, Н и т. д.) электронной системы управления, а также импеданс сварочного контура.

Если для сварки требуется постоянный ток, переменный ток высокой (средней) частоты преобразуется в выходной постоянный ток выходным выпрямителем U и фильтром индуктивности L2 и конденсатором C2.

Процесс выпрямления инверторов для дуговой сварки можно просто описать следующим образом: вход переменного тока → выпрямление в постоянный ток → преобразование переменного тока высокой/средней частоты → снижение напряжения → выход переменного тока → снова выпрямление в постоянный.

Существует три типа структур инверторов, которые можно использовать в инверторах для дуговой сварки:

• AC-DC-AC
• AC-DC-AC-DC
• AC-DC-AC-DC-AC ).

Выходные электрические характеристики инверторов для дуговой сварки

Чтобы соответствовать требованиям процесса дуговой сварки, электрические выходные характеристики (производительность) инверторов для дуговой сварки должны иметь соответствующую адаптивность. Электрические выходные характеристики в основном включают внешние характеристики, характеристики регулирования и динамические характеристики.

1. Внешние характеристики инверторов для дуговой сварки

В инверторах для дуговой сварки используются электронные системы управления и обратная связь по току и напряжению для выполнения замкнутого цикла управления электронной системой питания (инвертором) для получения различных форм кривых внешних характеристик.

Основываясь на базовой принципиальной блок-схеме инвертора для дуговой сварки (рис. 1), замкнутую систему управления инвертором для дуговой сварки можно описать с помощью блок-схем и уравнений, как показано на рис. 2. Рис. 2: Схематическая диаграмма замкнутой системы управления инвертором дуговой сварки

Соотношение баланса замкнутой системы управления установлено следующим образом: напряжение дуги (U _f ) подается отрицательной обратной связью на диаграмме, а выходное напряжение дискретизируется (обычно с помощью делителя напряжения) для получения величины обратной связи (мU _ф ) пропорционально ему. Ток дуги (I _f ) также возвращается отрицательно, а выходной ток измеряется (обычно с помощью шунта или элемента Холла) для получения величины обратной связи (nI _f ), пропорциональной ему. Величины обратной связи mU _f и nI _f затем сравниваются и усиливаются с заданным значением напряжения дуги (U _gu ) и заданным значением тока дуги (U _gi ) соответственно, в результате чего получается K1(U _gu -mU _f ) и K2(U _gi -n) выходы. Наконец, управляющее напряжение (U _k ) получается путем синтеза и усиления, а затем вводится в схему управления для управления работой электронной системы питания (инвертора). Рисунок 3: Внешние характеристики инвертора для дуговой сварки.

Получение характеристик постоянного напряжения, постоянного тока и плавного сброса:

1 – Характеристика постоянного напряжения
2 – Характеристика постоянного тока
3 – Характеристика плавного сброса
4 – Постоянный ток с внешней характеристикой сопротивления

2. Регулирующие характеристики инвертора для дуговой сварки

Рисунок 4: Схематическая диаграмма стандартного регулирования инверторов для дуговой сварки
по внешней характеристике инвертора дуговой сварки можно сделать вывод, что для заданного значения напряжения характеристики постоянного напряжения определяется величина выходного напряжения дуги. Другими словами, если заданное напряжение высокое, напряжение дуги также высокое, и наоборот. Например, если Ugu1 < Ugu2, кривая внешней характеристики перемещается от кривой 1 к кривой 2, как показано на рис. 4а, а устойчивая рабочая точка перемещается от A1 к A2.

Для характеристики постоянного тока размер значения напряжения для данного тока определяет величину выходного сварочного тока. Другими словами, если Ugi велико, выходной сварочный ток также велик, и наоборот. Например, если Ugi1 < Ugi2, кривая внешней характеристики перемещается от кривой 1 к кривой 2, как показано на рис. 6-4b, а устойчивая рабочая точка перемещается от AI к A2.

Как правило, различные типы инверторов для дуговой сварки используют разные системы регулирования для достижения контроля внешних характеристик и регулировки параметров процесса для удовлетворения различных требований процесса сварки. Мы представим принципы работы различных типов инверторов для дуговой сварки один за другим.

3. Динамические характеристики инверторов для дуговой сварки

Когда инверторы для дуговой сварки используются для процессов дуговой сварки с переходами короткого замыкания с участием расплавленных капель, к их динамическим характеристикам должны предъявляться строгие требования. Основным параметром, влияющим на переход к короткому замыканию при сварке MAG/CO2, является скорость нарастания тока короткого замыкания (di _sd /dt), которая напрямую связана с постоянной времени T (T=L’/R _f , где L’ — эквивалентная индуктивность сварочной цепи, а Rf — сопротивление дуги). р _f изменяется в зависимости от сварочного тока и не может быть изменен произвольно, в то время как L’ можно изменить, добавив катушки индуктивности в сварочную цепь. Кроме того, di _sd /dt можно изменить, отрегулировав постоянную времени системы с обратной связью.

Как правило, существует два способа улучшить и контролировать динамические характеристики инверторов для дуговой сварки:

• Добавление катушек индуктивности в сварочный контур. Катушки индуктивности обычно добавляют не только для улучшения динамических характеристик, но и в целях фильтрации.
• Разработка электронных индукторных инверторов для дуговой сварки, в которых используются электронные схемы вместо индукторов с железным сердечником для управления di _sd /dt, что демонстрирует их превосходные характеристики управления.

4. Внешние характеристики, регулировочные характеристики и режим управления выходными импульсами

Обычно инверторы для дуговой сварки используют три режима управления регулировкой для управления внешними характеристиками, регулировочными характеристиками (регулировка параметров процесса) и формированием форм выходных импульсов:

• Частотная модуляция с фиксированной шириной импульса: ширина импульса напряжения остается неизменной, а форма внешней характеристики, характеристики настройки (регулировка параметров процесса) и форма выходного импульса формируются путем изменения частоты переключения инвертора.
• Широтно-импульсная модуляция с фиксированной частотой: частота импульсного напряжения остается неизменной, а форма внешней характеристики, характеристики настройки (регулировка параметров процесса) и форма выходного импульса формируются путем изменения коэффициента заполнения (коэффициента длительности импульса) импульс переключения инвертора.
• Гибридная регулировка: для регулировки используется комбинация частотной модуляции с фиксированной шириной импульса и широтно-импульсной модуляции с фиксированной частотой.

Основная форма главной цепи инвертора для дуговой сварки

Несколько часто используемых основных форм главных цепей инвертора показаны на рисунке 6. Рисунок 6 Обычно используемые основные формы главных цепей инвертора

b) Полумостовой тип
c) Полумостовой тип
d) Параллельный тип.

Основная цепь одностороннего прямого инвертора:

Как показано на рисунке 6a, силовые переключающие транзисторы (обозначенные символами электронного переключателя) V1 и V2 периодически включаются и выключаются на промежуточной частоте, тем самым инвертируя входное напряжение постоянного тока. в прерывистое напряжение промежуточной частоты. Затем напряжение понижается трансформатором промежуточной частоты Т, выпрямляется быстрым диодом VD1, фильтруется катушкой индуктивности и подается на дугу в виде постоянного напряжения. Два переключающих транзистора одновременно несут входное напряжение, требуя относительно низкого сопротивления по напряжению, что делает его подходящим для инверторов средней и малой мощности.

Основная цепь полумостового инвертора:

Как показано на рисунке 6b, входное постоянное напряжение делится поровну между двумя наборами электролитических конденсаторов. Два силовых переключающих транзистора V1 и V2 попеременно включаются и выключаются, формируя переменное напряжение прямоугольной формы.

После понижения T двухполупериодное выпрямление с помощью VD1 и VD2 обеспечивает выход постоянного тока. VD1 и VD2 должны быть быстродействующими диодами, способными выдерживать удвоенную амплитуду выходного напряжения. V1 и V2 выдерживают только 1Ud/2 и имеют относительно низкие требования к сопротивлению напряжению.

Основная цепь мостового инвертора:

Как показано на рисунке 6c, две пары силовых переключающих транзисторов V1, V4 и V2, V3 на противоположных плечах моста периодически включаются и выключаются на промежуточной частоте. В остальном операция аналогична полумосту. Мощные переключающие транзисторы также выдерживают только определенное напряжение, что делает их пригодными для сварки на средних и высоких мощностях.

Параллельная главная цепь инвертора:

Как показано на рис. 6d, этот тип главной цепи также известен как двухтактная главная цепь инвертора. Силовые переключающие транзисторы V1 и V2 периодически включаются и выключаются на промежуточной частоте.

После понижения T, VD1 и VD2 выполняют двухполупериодное выпрямление для получения выходного постоянного напряжения. Переключающие транзисторы выдерживают более чем в два раза большее напряжение, что требует высокого сопротивления. Как правило, он используется только в инверторах тиристорного типа.

Электронная система управления инвертором для дуговой сварки и схема управления

Электронная система управления инвертором для дуговой сварки фактически включает в себя как электронные схемы управления, так и схемы управления. Они являются еще одним важным компонентом для достижения электрических характеристик инвертора для дуговой сварки. Следовательно, необходимо иметь глубокое представление о функциональных требованиях к этим схемам и о том, как лучше выполнить эти требования.

1.

Основные функциональные требования к электронным схемам управления

Роль электронных схем управления заключается в обеспечении пары прямоугольных последовательностей импульсов (за исключением тиристорных инверторов) с крутыми передними и задними фронтами, разностью фаз 180°, симметрией , и переменная ширина или фазовый сдвиг в цепи привода инвертора дуговой сварки.

Для некоторых инверторов, таких как полумостовые и полномостовые инверторы, последовательности импульсов должны быть изолированы друг от друга. Для однотактного инвертора требуется только один набор импульсов.

Цель расчета достигается за счет связи между наличием или отсутствием парных импульсных напряжений, узких и широких импульсов, величиной изменения ширины импульса или изменения частоты или фазы импульса, а также связи между базовой шириной импульса , минимальная ширина импульса и скорость, с которой ширина импульса увеличивается от минимальной до номинальной ширины, а также соотношение между минимальной и номинальной частотой импульсов.

В частности, схема управления должна иметь следующие основные функции:

• Схема возбуждения обеспечивает последовательность импульсов с крутыми передним и задним фронтами, разностью фаз 180° и симметрией. В зависимости от типа инвертора и системы регулировки ширина импульса может быть переменной или частота может регулироваться.
• Схема должна иметь достаточный коэффициент усиления, чтобы выходное напряжение и ток инвертора дуговой сварки достигали заданной точности в пределах допустимого диапазона изменений входного напряжения сети и тока нагрузки.
• Получите указанный диапазон регулирования выходного напряжения и тока.
• Реализовать плавный пуск для входного и выходного напряжения.
• Он должен выводить электрические характеристики (внешние характеристики, характеристики регулировки, динамические характеристики и форму сигнала), необходимые для процесса дуговой сварки.
• Когда мощность нагрузки (включая напряжение дуги и ток) превышает номинальное значение, выходная мощность должна быть автоматически ограничена или питание главной цепи должно быть отключено.
• Цепь управления должна обеспечивать гальваническую развязку и изоляцию между выходом и входом обратной связи в общих случаях.
• Включение и выключение питания главных цепей и питания цепей управления в заданной последовательности.
• При роботизированной, полуавтоматической и автоматической сварке оператор должен управлять инвертором через пульт дистанционного управления, соблюдая безопасное расстояние от инвертора для дуговой сварки.
• Должны быть сильные и слабые электрические интерфейсы, которые подключаются к периферийным устройствам.

Другие функции:

• Для мостовых или двухтактных главных цепей инвертора схема управления должна иметь возможность автоматической балансировки при наличии асимметрии в двух полупериодах.
• Контроль температуры (контроль температуры ключевых компонентов, таких как мощные переключающие лампы и высокочастотные трансформаторы).
• Предупреждения и индикация состояний ограничения тока, перегрузки и обрыва фазы также следует учитывать при необходимости.

2. Основные функциональные требования к схемам управления

Импульсные управляющие сигналы, обеспечиваемые схемой управления, должны иметь достаточную мощность. Однако из-за различных типов, моделей и мощностей переключающих ламп требования к мощности импульсных сигналов возбуждения также различаются.

Различные типы главных цепей инвертора также имеют разные требования к изоляции импульсных сигналов привода.

Например, в полномостовых и полумостовых силовых схемах инвертора переключающие трубки, расположенные под высоким и низким потенциалами, требуют надежной развязки сигналов импульсов возбуждения.

Схемы управления тиристорными и транзисторными инверторами имеют разные характеристики и требования.

Требования к схеме управления тиристорными инверторами:

• Сигнал запускающего импульса должен иметь достаточную мощность (напряжение и ток).
• Сигнал запускающего импульса должен иметь достаточную ширину для обеспечения надежной проводимости тиристора.
• Форма запускающего импульса должна обеспечивать проводимость тиристора. В параллельной цепи сильноточных тиристоров параллельные компоненты должны работать одновременно, что позволяет переключающей трубке работать в допустимом диапазоне.
• Необходимо обеспечить надежное отключение тиристора при необходимости.

Требования к схеме привода транзисторных инверторов:

Роль схемы привода транзисторных инверторов заключается в усилении выходного импульса схемы управления до уровня, достаточного для возбуждения высоковольтных переключающих ламп. . Амплитуда и форма сигнала управляющего импульса связаны с рабочими характеристиками транзистора, такими как падение напряжения насыщения, время хранения, скорость нарастания и спада напряжения и тока коллектора или эмиттера в момент открытия и закрытия, что непосредственно влияют на его потери и тепловыделение.

Схема привода является одним из основных факторов, определяющих производительность инверторов PWM.

Характеристики, классификация и применение инверторов для дуговой сварки

Характеристики инверторов для дуговой сварки:

По сравнению с традиционными источниками питания для дуговой сварки, которые используют частоту 50 Гц или 60 Гц для передачи энергии и изменения электрических параметров, инверторы для дуговой сварки увеличивают частоты до нескольких тысяч-двухсот тысяч Гц для передачи и преобразования энергии.

Это увеличение частоты обеспечивает инверторы для дуговой сварки выдающимися характеристиками с точки зрения конструкции и производительности, включая высокую эффективность и энергосбережение, легкую и экономичную конструкцию, быстрый динамический отклик и отличные электрические и сварочные характеристики.

В частности, по сравнению с традиционными источниками питания для дуговой сварки, такими как трансформаторы для дуговой сварки, генераторы для дуговой сварки постоянным током, кремниевые выпрямители для дуговой сварки и тиристорные выпрямители для дуговой сварки, инверторы для дуговой сварки имеют следующие важные характеристики и преимущества:

• Высокая эффективность и энергосбережение: с коэффициентом полезного действия от 80% до 92% инверторы для дуговой сварки могут экономить от 20% до 35% энергии (в зависимости от размера нагрузки) и имеют минимальное энергопотребление на холостом ходу, обычно от нескольких десятков до нескольких сотен ватт, что составляет лишь небольшую часть традиционных источников питания для дуговой сварки.
• Легкая и компактная конструкция: вес среднечастотного трансформатора составляет лишь небольшую долю веса традиционного источника питания для дуговой сварки, обычно от 1/10 до 1/3, а его объем составляет всего от 1/5 до 1/3. 3, что делает его очень удобным для перемещения.
• Отличные электрические характеристики.
• Отличные характеристики сварочного процесса.

Классификация инверторов для дуговой сварки:

Инверторы для дуговой сварки можно классифицировать по различным признакам:

1. В зависимости от используемых мощных коммутационных устройств, общие типы включают:

• Тиристорная дуговая сварка (SCR) инверторы
• Транзисторные (GTR) инверторы для дуговой сварки
• Полевые транзисторы (MOSFET) инверторы для дуговой сварки
• Инверторы для дуговой сварки на биполярных транзисторах с изолированным затвором (IGBT)
• Другие типы, такие как инверторы для дуговой сварки IGH, GTO, SITH, MCT и MGT, появившиеся с появлением новых устройств переключения мощности.

2. В зависимости от типа выходного тока они могут быть классифицированы как:

• Инверторы для дуговой сварки постоянным током
• Инверторы для импульсной дуговой сварки
  • Инверторы для низкочастотной импульсной дуговой сварки
    0-900 сварочные инверторы
  • Инверторы для высокочастотной импульсной дуговой сварки
• Инверторы для дуговой сварки переменным током с прямоугольной волной

3. На основании различных форм выходных характеристик их можно классифицировать как:

Инверторы для дуговой сварки с постоянным напряжением

• Инверторы для дуговой сварки с медленным спадом (включая постоянный ток и внешнее сопротивление)
• Инверторы для дуговой сварки с несколькими характеристиками.

Связанное чтение: Типы инверторов для дуговой сварки

Применение инверторов для дуговой сварки:

Благодаря отличным электрическим характеристикам, хорошим характеристикам управления, способности получать различные формы выходных характеристик, различные типы напряжения и тока дуги формы волны (постоянный, импульсный, прямоугольный переменный ток) и отличные динамические характеристики, инверторы для дуговой сварки могут выдавать сварочный ток до 1000 А и более.