Устройство сварочного инвертора: характеристики и особенности

Устройство современного сварочного инвертора

 

Прежде всего нужно хорошо понимать, что термин «инвертор» относится не к типу электродуговой сварки. Речь идет об источнике питания, требуемом сварочному аппарату. Этот способ появился в прошлом веке в начале 70-х гг. Его сложно назвать новым, однако за прошедшие 40 лет это устройство много раз подвергалось усовершенствованию.

Резонансный LCL-T-конвертер.

Сегодня в нем преобладает электроника, его стоимость доступна любому покупателю, а качество и надежность выросло во много раз. Устройство сварочного инвертора довольно сложное. Его работа основа на соответствии пары преобразователей напряжения, имеющих весьма высокие электрические показатели. Управляет такими преобразователями специальный электронный микропроцессор.

Некоторые особенности

Работа сварочного инверторного устройства выполняется по принципу инверсии.

Блок – схема сварочного инвертора.

То есть происходит фазовый сдвиг подающего напряжения. Он осуществляется электронной схемой изделия с постепенным увеличением мощности тока, получаемой на выходе. В это время происходит двойное преобразование.

На первом этапе переменный ток, имеющий стационарное напряжение, превращается в постоянный. Попадая на следующий преобразователь, ток вновь возвращается в начальное состояние, то есть обращается в переменный, однако имеет низкое напряжение, другую силу тока, частоту более 50 Гц.

Чтобы понять, как при таких небольших объемах можно работать с токами, превышающими 200 А, необходимо более подробно ознакомиться с устройством таких аппаратов.

Характеристики изделий

Устройство сварочного инвертора.

Любой инвертор сконструирован из шести основных узлов.

Прежде всего, выпрямитель и зарядное устройство, которые необходимы для того, чтобы преобразовывать наличие переменного подающего напряжения в постоянный вариант. При этом присутствующие платы, которые управляют процессами инвертирования, питаются от силового выпрямителя, работает также отдельный выпрямитель и трансформатор.

На втором шаге низкочастотный фильтр сглаживает питание. Оно попадает на транзисторы, созданные в соответствии с технологией IGBT. Тиристоры создают переменное напряжение, имеющее одну фазу высокой частоты. Ключами управляет блок системы управления, в котором учитываются сигналы, идущие от тока и напряжения. При наблюдении за режимом функционирования инвертора происходит формирование выходного сигнала.

Затем в схему встроен сварочный трансформатор, который понижает напряжение до конкретного значения и уровня. Но в связи с тем, что сигнал высокочастотный, масса трансформатора уменьшается в несколько раз, если сравнивать ее со стандартной моделью.

На следующем шаге переменное напряжение вновь выпрямляется и после сглаживания высокочастотным фильтром происходит подача на электрод.

Cварочная горелка для полуавтоматов.

Сварочный агрегат инверторного типа разрабатывался не в качестве альтернативы к работающим устройствам, он должен был стать принципиально новым устройством, производящим сварку самых разных металлов и сплавов. Вот почему инверторный сварочный аппарат имеет много преимуществ. Некоторые из них:

1. Конструкция не имеет силового трансформатора. В результате практически не существует внутренних потерь от перемагничивания металла и нагрева. Электромагнитная индукция не поглощает энергию индукции в целом.
2. Отличная точечная настройка помогает обеспечивать хорошую обратную связь между напряжением и током. Это позволяет иметь горячий старт, отсутствует прилипание электрода.
3. Сварочный аппарат имеет много настроек сварочного тока, что дает возможность выполнять работу электродами маленького диаметра.

Возьмем для примера инвертор большой мощности – примерно на 160 А. Параметры такого сварочного аппарата позволяют работать электродом с диаметром 4 мм.

Дополнительные приемы использования

Схема инверторной сварки.

Если проводить работы от стационарной сети, необходимо замерить напряжение. Если оно будет менее 220 В, начнет происходить залипание электрода. Чтобы этого не происходило, придется работать с другим инвертором, обладающим более высокой мощностью, или пользоваться более тонкими электродами. В случае когда напряжение в сети будет менее 190 В, инверторный сварочный аппарат совсем не будет работать.

С включенным устройством работы выполняются так же, как и при обыкновенной сварке. Отличие лишь в том, что для получения дуги не нужно постоянно следить за величиной зазора между деталью и электродом.

Важным положительным качеством инвертора считается его небольшая масса. Он весит примерно 6 кг. Причем мощность дуги такая же, как у классических сварочных аппаратов.

Огромным достоинством является высокий КПД, достигающий 90%. Инверторное устройство обладает низким потреблением электричества.

В аппарате великолепно сочетаются показатели напряжения, величины силы тока. Это дает возможность без труда настроить сварочный аппарат на разные режимы сварки.

Кроме вышесказанного нужно отметить еще и тот факт, что инверторные аппараты могут работать с абсолютно любым видом сварочного оборудования, причем диапазон напряжения, которым обладает устройство, очень широк, начиная от 180 и заканчивая 230 В.

Важным отличием современных инверторов от стандартных сварочных трансформаторов считается наличие двух каскадов, преобразующих ток, осуществление постоянного контроля над ведущимися работами, электронным микропроцессором. Они, если возникнет необходимость, проведут корректировку электрических характеристик до получения нужных параметров сварки.

http://youtu.be/f78SVlwbuhI

Одним из недостатков является поломка микропроцессора. Однако это в основном связано с неправильной эксплуатацией устройства.

При осуществлении выбора инвертора необходимо всегда помнить, что его стоимость дороже таких же конвенциональных аппаратов. Это устройство требует более аккуратного отношения. Однако начинающему сварщику будет легко на нем работать, так как он нечувствителен к небольшим огрехам.

Часто приходится проводить сварочные работы на больших высотах. Компактность инвертора позволит доставить его на любую высоту.

При точном соблюдении всех правил эксплуатации инвертор будет работать длительное время без поломок. Он всегда будет показывать качественный результат.