Сварочные аппараты инверторного типа

Одним из самых прочных и герметичных способов соединения металлических деталей является электродуговая сварка. Этот метод активно применяется уже более ста лет. Он заключается в расплавлении кромок свариваемых элементов и заполнении пустот между ними жидким металлом сварочного электрода под действием электрического тока. Изначально для этого применялись громоздкие силовые трансформаторы, понижавшие сетевое напряжение до необходимых 50-60 вольт. Сейчас повсеместно используется инверторный сварочный аппарат, имеющий современное устройство и широкие технические возможности.

Принцип работы сварочного инвертора

Основным отличием сварочного аппарата инверторного типа является более сложная цепочка преобразований, которым подвергается стандартный переменный электрический ток с периодичностью колебаний 50 Гц и напряжением 220 вольт до подачи его на электрод. Сначала он выпрямляется и сглаживается при прохождении специального фильтра. Затем быстро открывающиеся и закрывающиеся транзисторы инвертируют его в переменный ток с частотой колебаний, достигающих десятков кГц. Только после этой стадии ток трансформируется до требующихся для сварки 100-200А с напряжением 50-60В. На выходе работает высокочастотный выпрямитель, добиваясь прохождения постоянного тока, необходимого для наиболее качественных видов сварки.

Контроль и настройка исходящих значений параметров работы сварочного инвертора осуществляется транзисторным блоком управления. Он формирует оптимальные характеристики поступающего на электрод тока, необходимые для любых видов и режимов сварки.

Главное отличие сварочного трансформатора от инвертора заключается в преобразовании силовым трансформатором низкочастотных токов, что реализуется только на крупногабаритных устройствах, при этом высокочастотное оборудование инвертора характеризуется компактностью и низкой материалоемкостью.

Преимущества инверторов

Сравнение сварочных инверторов с аппаратами альтернативных конструкций демонстрирует убедительные преимущества подобного оборудования.

1. Малый вес, не превышающий 10 кг, и компактные размеры большинства моделей облегчают их хранение и транспортировку.
2. Отсутствие тепловых потерь, затрачиваемых на нагрев обмоток, благоприятно отразилось на кпд инвертора, который при прочих равных условиях потребляет примерно в 1,5 раза меньше энергии, чем типичный сварочный трансформатор или выпрямитель..
3. Универсальный инвертор имеет широкий диапазон исходящих характеристик, что позволяет выбирать режимы, в том числе для сварки нержавеющей стали и цветных металлов.
4. Даже модели для дома и дачи не требуют продолжительных перерывов в работе на охлаждение аппарата.
5. Инвертор для сварки оснащен простой системой управления с плавной настройкой всех необходимых параметров, что позволяет добиваться высокого качества шва даже начинающему сварщику.

Есть у инверторов и недостатки, которые заключаются в относительно высокой цене и строгих требованиях к условиям хранения и эксплуатации. Они чувствительны к пыли, избыточной влажности и пониженным температурам.

Классификация

В производственных целях применяются различные типы инверторов, отличающиеся своими функциональными особенностями:

• для ручной электродуговой сварки (MMA);
• для аргонной сварки вольфрамовым электродом;
• для полуавтоматической сварки в атмосфере инертных или активных газов (MIG/MAG);
• полуавтоматы для использования в режимах MMA и MIG/MAG;
• универсальные для работы в разных режимах;
• агрегаты воздушно-плазменной резки.

По уровню исполнения и техническим характеристикам инверторы для работы с плавящимися электродами условно делятся на три большие категории.

1. Бытовые мини-модели, предназначенные для дома и дачи, которые имеют простейшее оснащение, недорого стоят и хорошо послужат при периодическом режиме использования.
   
   

   Инвертор сварочный WESTER MINI200

2. Профессиональные, способные варить по нескольку часов в день, которые лучше купить для производственных целей, поскольку стоят они по 300-400 долларов за штуку и в домашних условиях себя не окупят.
   
   

   Сварочный инвертор Wester Wz7 400 профессиональный

3. Полупрофессиональные аппараты, занимающие промежуточное положение между двумя первыми группами, которые при разумной эксплуатации подойдут и для дома, и для небольшой мастерской.

На что обращают внимание при покупке инвертора

Выбор сварочного инвертора основывается на условиях сварки и тех режимах, которым он должен соответствовать. В первую очередь определяются с входным напряжением. Подавляющее большинство аппаратов рассчитано на питание 220 В, но есть и модели, подключаемые к сети 380 В. В паспорте прибора его обозначают в виде допустимого диапазона: 220В + 15% — 30% или 160-240В. В сельской местности с частыми посадками напряжения это может иметь большое значение.

Важнейшей характеристикой режима сварки служит сварочный ток: он напрямую зависит от толщины свариваемых деталей и диаметра используемых электродов. В бытовых условиях редко приходится варить изделия толще 10 мм. В этом случае лучше выбрать инвертор, способный выдавать ток в 160-180 А. При сварке листов из углеродистой стали толщиной до 20 мм надо рассчитывать на 200 А. Более мощные агрегаты целесообразно приобретать лишь для специализированных мастерских. Важен и сам способ настройки. Возможность плавного регулирования в отличие от дискретного всегда предпочтительней для достижения качественного шва.

Легкость зажигания сварочной дуги связана с напряжением холостого хода. У большинства моделей оно находится в диапазоне от 40 до 90 вольт. Чем выше этот показатель, тем легче будет варить.

При интенсивной эксплуатации большое влияние на производительность агрегата оказывает процент времени работы на максимальном токе, обозначаемый ПВ. Хороший аппарат должен иметь такой показатель на уровне не ниже 70%. Это значит, что при производственном цикле 10 минут 7 из них можно варить с полной нагрузкой, а 3 минуты следует потратить на замену электрода, очистку шва и охлаждение прибора.

Дополнительные функции, реализованные на сварочных инверторах

Применение микропроцессорного управления инверторным оборудованием с эффективной обратной связью позволяет реализовать дополнительные опции, облегчающие процесс сварки. К ним следует причислить:

• горячий старт, обеспечивающий кратковременное увеличение напряжения в начальный период сварки, что облегчает поджог дуги;
• антизалипание, резко снижающее нагрузку при случайном касании электродом свариваемых кромок, что позволяет избежать приварки электрода, являющейся распространенной проблемой начинающих мастеров;
• форсаж дуги, исключающее прилипание электрода при отделении от него крупной капли расплавленного металла за счет кратковременного повышения силы тока.

Все перечисленные свойства инверторных сварочных аппаратов благоприятно отражаются на удобстве работы с ними и качестве получаемых швов.