Сварочный инвертор мощность: Сколько киловатт потребляет инверторный сварочный аппарат

Содержание

Сколько киловатт потребляет инверторный сварочный аппарат

Выбирая перед покупкой сварочный инвертор, одним из первых параметров, на который обращают внимание покупатели, является сила тока аппарата. Так уж сложилось, что украинский потребитель отдает предпочтение инструментам по-мощнее. И сегодня этим активно пользуется большинство производителей.

В этой статье мы хотим разобраться с указанной и реальной силой тока сварочных инверторов, рассказать, какие маркетинговые ходы используют производители, что бы вы отдали предпочтение именно их товару, а так же мы попробуем подсказать, какая реальная сила тока в сварочном инверторе потребуется, в зависимости от поставленных задач и условий работы сварочного аппарата.

На инверторе написано 250 Ампер, а по факту 180.

Здесь уместным будет вспомнить стихотворение рубаи с глубоким смыслом от Омара Хайяма:

Все, что видим мы – видимость только одна.

Далеко от поверхности моря до дна.

Полагай несущественным явное в мире,

Ибо тайная сущность вещей не видна.

Как правило, указанную на корпусе сварочного инвертора информацию, например ММА-200 или ММА-250, большинство расценивает как пресловутую силу тока, а ведь зачастую – это далеко не так. Особенно, если речь заходит про инверторы произведенные в Китае. На самом же деле, на практике – это маркетинговый ход производителей. Большинство таких аппаратов имеют реальную рабочую силу тока от 140 до 180 Ампер. А порой, встречаются инверторы с током и в 120 Ампер, на корпусе которых гордо указана цифра – 250. Более того, как правило, шкала регулировки тока, тоже подвергается модификации, получая градацию значений до 250 Ампер (которых по сути в инверторе нет), а это уже добавляет сложности пользователю в регулировке сварочного тока при работе с различными типами электродов, либо при регулировании уровня провара металла.

Поэтому первое что стоит запомнить при выборе сварочного инвертора, не ориентируйтесь на то что написано на панеле аппарата.

Как же понять – какая сила тока в том или ином инверторе?

Если этот показатель вам необходимо знать совершенно точно, тогда полезно будет раздобыть токоизмерительные клещи с датчиком Холла, тогда вы сможете проверить выдаваемый сварочным аппаратом ток прямо во время покупки, включив инвертор, установив на его регуляторе максимальное значение и померив ток, который может генерировать инструмент.

Более того, одного замера тока недостаточно, ведь аппарат может выдать ток в 200 или 250 Ампер, но рабочим этот ток едва ли можно назвать. Здесь потребуется замер сварочного напряжения, и если при номинальном токе в 200 Ампер, напряжение окажется ниже требуемого, тогда рабочими 200 Ампер в сварочном инверторе назвать нельзя.

Стоит понимать что рабочее сварочное напряжение для различной силы тока будет отличаться, но посчитать необходимое не составит труда. Для этого нужно применить следующую формулу:

Рабочее сварочное напряжение=20+0,04*Сила тока аппарата

Так легко вычислить, что для аппарата в 160 Ампер напряжение должно составлять 26,4 Вольта; для 200А – 28В, а для 250А – 30В

Но как быть, если приборов нет, либо вы выбираете инвертор в интернет магазине?

Тогда нужно просто немного внимательней изучить другие характеристики. Правильно их сопоставив, вы сможете определить приблизительную к реальной силу тока сварочного выпрямителя.

1. Мощность, которую потребляет инвертор (ее указывают в киловаттах, – кВт)

Нужно понимать, что чем большую силу тока способен генерировать сварочный инвертор, тем больше ему для этого необходимо потребить электроэнергии. И если вы сравниваете похожие по конструкции сварочные устройства (например инверторные сварочные выпрямители на IGBT транзисторах), с одинаковым КПД (80-90%), тогда можно руководствоваться следующими соотношениями:

  • Сварочные инверторы, которые генерируют на выходе 160 Ампер, имеют максимальное потребление (мощность) – 5-5,5 кВт.
  • Если аппарат способен выдать около 200 Ампер, он максимально будет потреблять 6,5 – 7 кВт
  • При 250 Амперах – максимальная мощность потребления инвертором составит 8,5 – 9 кВт.

Другими словами, если в характеристиках указана сила тока 250 Ампер, и в то же время мощность не превышает 5,5 кВт, тогда, скорее всего, реальная производительность подобного сварочного инвертора составляет не более 160 Ампер.

2. Цена на сварочный инвертор

Конечно, наценка может различаться в зависимости от многих факторов: степени популярности и разрекламированности торговой марки, качества самих комплектующих, уровня наценки розничного магазина и прочих моментов, но все-же, исходя из цены на сварочный инвертор, можно сделать некоторые предположения о его производительности.

Как правило если цена инвертора составляет менее 2000 грн, тогда вряд ли стоит ожидать, что аппарат выдаст более 160 Ампер. Транзисторные сварочные аппараты с силой тока от 200 Ампер, находятся в ценовом диапазоне от 2500 до 3000 грн. А цена на инверторы, которые способны реально выдать 250 Ампер уверенно перескакивает 3000 грн.

Какая же сила тока нужна сварочному инвертору?

Здесь в первую очередь мы советуем оттолкнутся от тех задач, которые вы поставите перед аппаратом.

Начните с вопроса: А нужно ли вам 250 Ампер?

Для справки: тока 160 ампер вполне достаточно для качественного провара металла толщиной 4 мм, ели вы будете использовать электрод диаметром 4 мм. Что уже говорить о электродах с меньшим диаметром.

Для того, чтобы более точно подобрать производительность инвертора в зависимости от толщины используемого электрода, предлагаем ознакомится со следующей таблицей.

«Какой генератор подойдет для сварки» – такой вопрос часто возникает у людей, которые решили всерьез заняться сваркой самостоятельно и при этом у них нет возможности подключить сварочный аппарат к сети. Легко растеряться особенно после того, как на странице интернет-магазина перед нами возникает огромный перечень доступных моделей.

Казалось бы, разобраться в этом многообразии очень сложно, особенно если за плечами у тебя — гуманитарное образование. На самом деле, грамотно подобрать генератор для сварочного инвертора может любой из нас, для этого нужно всего лишь знать несколько небольших, но весьма важных нюансов. О них и пойдет речь в данной статье.

Какие моменты нужно обязательно учитывать при выборе генератора

Как и подобает серьезному агрегату, каждый генератор для сварки инвертором обладает огромным количеством различных технических характеристик, среди которых очень просто запутаться новичку. Но для правильного выбора наиболее важны лишь пять из них:

  • потребляемая мощность;
  • сила тока сварки;
  • диаметр используемых электродов;
  • совместимость генератора с инверторным оборудованием;
  • генератор должен быть синхронным или с технологией Duplex, производителя генераторов Endress (или аналог).

Именно на эти параметры стоит обратить особое внимание, чтобы пользоваться генератором долго и безопасно.

Генераторы по типам различаются на синхронные, инверторные и асинхронные, а также симбиоз асинхронных и синхронных серия Duplex (производителя Endress), для сварки подойдут только синхронные или генераторы серии Duplex. Инверторные, как правило, имеют недостаточную мощность, и не рассчитаны на высокие пусковые нагрузки. Более подробно о типах генераторах вы можете узнать в отдельной статье по ссылке.

Мощность генератора для сварки – для чего нужен запас

В большинстве случаев, мощность сварочного инвертора и генератора указывается производителем в техническом паспорте. Поэтому найти эти значения и сравнить их с легкостью сможет даже ребенок. Главное — не путать единицы измерения показателя мощности кВА и кВт, а также заявленную номинальную и максимальную мощность генератора.

Следует помнить, что покупая генератор, нужно выбирать модель, обладающую мощностью на 25-50% больше, чем у имеющегося у вас в наличии инвертора. Объясняется это довольно просто — постоянная эксплуатация генератора на пределе возможностей очень быстро выведет его из строя и не даст возможность задействовать полный потенциал сварочного аппарата.

В случае, если у вас по каким-либо причинам отсутствует информация о мощности вашего сварочного инвертора, ее можно рассчитать самостоятельно, используя простую формулу:

Максимальная сила тока*напряжение дуги/КПД сварочного инвертора — максимальная мощность.

При этом, вам нужно знать только значение максимальной силы тока, так как две остальных составляющих практически всегда являются постоянными (напряжение дуги равняется 25В, а КПД инвертора – 0,85).

К примеру, если у вашего сварочного аппарата максимальная сила тока равняется 180 Ампер, то примерно его мощность равна:

180А*25В/0,85=5294 Вт, а значит, в данном случае, для генератора оптимальным значением будет мощность 5294 Вт + 25% запаса = 6617,5 Вт или если перевести в кВт – 6,6 кВт. В этом случае модель бензинового генератора Huter DY8000LX будет одним из оптимальных вариантов.

Сила тока сварки – с ней нужно считаться

Еще одна приятная новость состоит в том, что вы вполне можете использовать генератор для инверторной сварки, мощность которого меньше, чем у вашего инвертора. Однако, в этом случае, вам придется использовать его с некоторыми ограничениями, а именно — уменьшить силу тока до допустимого значения.

Возьмем, к примеру, случай, если вы решили приобрести модель генератора мощностью в 4 кВт.

Используем ту же формулу, что и при определении мощности, но в обратном порядке:

Мощность*КПД/напряжение дуги = Сила тока или 4000*0,85/25 = 136 А

Таким образом на генераторе мощностью в 4 кВт вы сможете сваривать на своем сварочном инверторе без ощутимой потери качества с силой тока до 130А.

Диаметр электродов – табличка, которую легко запомнить

Еще один из важных нюансов, который стоит учитывать — это соответствие диаметра электрода минимальной мощности генератора. Эти данные являются примерными и умещаются в простенькой таблице:

Диаметр электрода (мм) Минимальная мощность генератора (кВт)
2 2,5
3 3,5
4 4,5

То есть, если вы планируете проводить сварочные работы электродом 4 мм, то минимальная мощность генератора для сварки должна составлять минимум 4,5 кВт и выше.

Какие генераторы подойдут для работы с конкретным сварочным аппаратом

Главные правила выбора генератора для сварки вы прочитали в предыдущих разделах. Используя их, вы уже можете смело приступать к покупке электростанции. Но для того, чтобы вам было проще сориентироваться в ассортименте, давайте поближе рассмотрим наиболее популярные инверторы для бытовых задач и определим какие из генераторов к ним наиболее подходят.

Для инверторов Сварог

Неприхотливые и недорогие инверторы Сварог выделяются среди других брендов длительной пятилетней гарантией. Покупатели также часто отдают им предпочтение из-за низкой цены, поэтому вполне разумным решением представляется покупка бюджетных вариантов генераторов Huter и Fubag.

Сварочный инвертор Сварог REAL ARC 200 (Z238N) прекрасно будет работать в паре с генератором Huter DY6500L. Этот качественный и полезный агрегат может успешно функционировать на природном газе, что значительно повышает экономичность генератора.

Для инверторов Ресанта

Популярный производитель инверторов Ресанта также выпускает продукцию, предназначенную для массового покупателя. Отличительная особенность этого бренда – компактные размеры и малый вес сварочных аппаратов.

Для бытового сварочного инвертора Ресанта САИ-190 можно использовать бензиновый генератор BRIMA LT 8000 B, который, помимо этой цели, при необходимости послужит вам в качестве резервного источника питания на даче или в загородном доме.

Для инверторов Kemppi

Финские инверторы Kemppi достойно зарекомендовали себя при работе в суровых природных условиях и на производстве. Они по праву являются лидером по продажам среди импортных премиальных моделей. Их покупают люди, умеющие ценить настоящее качество и надежность.

К популярной модели сварочного инвертора Kemppi Minarc 150 вы смело можете приобрести генератор Fubag BS 5500, отличающийся очень низким расходом топлива, прочной рамой и надежной защитой от перегрузок.

Для инверторов EWM

Продукция известного немецкого бренда EWM появилась на нашем рынке еще во времена СССР. С тех пор и поныне, инверторы EWM приносят настоящее удовольствие людям, которые на них работают. Такой аппарат нуждается в превосходном генераторе.

Поэтому для сварочного инвертора EWM Pico 160 достойным партнером видится генератор Fubag BS 7500 A ES, который оснащен мощным двигателем, блоком AVR и комплектуются вместительным топливным баком для длительной работы без дозаправки.

Полезные советы по выбору генератора

Существует еще несколько полезных советов, основанных на рекомендациях профессионалов сварочного дела, которые вам пригодятся при покупке генератора для инверторного сварочного аппарата.

  1. Генераторы мощностью до 10 кВт выгоднее покупать на бензиновой основе. В этом сегменте они представлены наиболее широко. А более мощные электростанции работают на дизельном топливе.
  2. Запас мощности бензинового генератора, хотя бы в 15-25%, значительно облегчает поджиг дуги. Для электростанций, работающих на дизельном топливе, желательно иметь больший запас – до 50%.
  3. Наиболее функциональными являются электростанции, оснащенные чугунными гильзами. Минимальный ресурс их работы составляет 1500 моточасов. Алюминиевые блоки выдерживают значительно меньшую нагрузку — до 500 моточасов.
  4. Инверторы с аббревиатурой PFC в наименовании имеют в схематехнике встроенный корректор коэффициента мощности, поэтому они могут работать при пониженном напряжении и отлично подходят для работы от генератора, например модель Сварог ARC 160 PFC.

Приведенная в статье информация предназначена для обычных сварочных инверторов, которые часто используются в бытовых условиях.

Для профессионального оборудования (сварочных полуавтоматов и инверторов, предназначенных для аргонодуговой сварки) могут возникнуть определенные проблемы при работе от генератора. Многие производители прямо указывают об этом в руководстве по использованию. Поэтому крайне желательно проконсультироваться со специалистами перед покупкой, во избежание серьезных последствий.

Подобрать генератор для сварочного инвертора вполне можно самостоятельно, используя здравый смысл и наши советы. А для полной уверенности — обращайтесь к консультантам и менеджерам нашего сварочного гипермаркета, которые подскажут вам, какой генератор подойдет для сварки в каждом конкретном случае. Наши специалисты имеют правильные ответы на самые каверзные и сложные вопросы покупателей!

Или наоборот, сварочный инвертор под электростанцию?

При выборе электростанции (электрического генератора) для сварочного инвертора многие задаются следующими вопросами:

– как рассчитать потребляемую мощность сварочного инвертора при подключении к электростанции?

– какую выбрать мощность электростанции для полноценной работы сварочного инвертора?

– что именно необходимо учитывать при подключении сварочного инвертора к электростанции?

В данной статье мы постараемся полностью ответить на данные вопросы и рассмотрим каждый пункт по-отдельности.

Чтобы приступить к расчетам мощности, необходимо сперва взглянуть на технические характеристики, которые указаны на странице о товаре или в техническом паспорте сварочного инвертора.

К примеру, возьмем обычный аппарат, у которого максимальный ток сварки: 160А

У каждого инверторного аппарата есть своя регулировка тока сварки, например: от 10 до 160 ампер. Это значит, что сварщик может использовать как средний, так и максимальный ток сварки (редко кто использует минимальный). Но производители частенько пишут просто «мощность» или «потребляемая мощность», забывая упомянуть (иногда специально) о «максимальной потребляемой мощности». Не следует сразу же паниковать, необходимо во всем разобраться по порядку.

Чтобы рассчитать максимальную потребляемую мощность, необходимо умножить максимальный сварочный ток (у нас 160А) на напряжение дуги (как правило, 25В), и затем разделить полученное значение на КПД сварочного инвертора (обычно 0,85). У всех инверторов на 160А примерно одинаковые показатели КПД, а вот напряжение на дуге может отличаться. Чтобы сверить показатели, необходимо взять в руки (или скачать с сайта) паспорт на оборудование.

Теперь получаем формулу: 160А*25В/0,85=4705 Вт

Результат 4705Вт и будет являться максимальной мощностью сварочного инвертора. Теперь следует рассчитать среднюю мощность. Что же такое эта средняя мощность сварочного инвертора? Это максимальная мощность с поправкой на «Продолжительность Включения» или просто «ПВ». Ни один сварочный инвертор не сможет работать на максимальном токе сварки постоянно, поскольку сварщик не может «жарить» электроды без перерыва. К примеру, у нашего аппарата ПВ составляет 40%. Следовательно, средняя мощность сварочного инвертора равна:

Как видите, это совсем не сложно. Так как мы разобрались с мощностью инвертора, теперь можно перейти и к выбору генератора. Подбирать электростанцию следует по максимальной потребляемой мощности, прибавив примерно 20%-30% к запасу энергии, чтобы не «насиловать» генератор и не эксплуатировать его на пределе своих возможностей.

Обязательно следует отметить, что потребляемая мощность сварочного инвертора обозначается всегда в «кВт», а вырабатываемая мощность генератора может быть в «кВА» вместо «кВт». Это просто необходимо учесть при расчете. Из-за того, что большинство поставщиков завозит продукцию из Китая (там самые дешевые электростанции), перевод на российские значения происходит не всегда. Также иногда «особо жадные» продавцы в России пишут на генераторах максимальную мощность не в кВА, а в кВт. Поскольку практически все генераторы из-за рубежа вырабатывают мощность в кВА (кило Вольт Ампер), то следует уточнять эту информацию у продавца, например, запросив паспорт.

Если у выбранного вами генератора значение мощности все-таки в «кВА», то произвести расчет можно по следующей формуле: 1кВт=1кВА*КМ («Коэффициент Мощности»). кВт – потребляемая мощность инвертора, кВА – мощность генератора. Необходимо отметить, что некоторые зарубежные производители умудряются писать «кос. фи» вместо «КМ». Косинус фи – совсем другая величина, которая к сварочным инверторам не имеет никакого отношения. Коэффициент Мощности сварочных инверторов всегда варьируется от 0,6 до 0,7. Необходимо это запомнить.

Теперь представим, что наш генератор на 5кВА, а сварочный инвертор с КМ равен 0,6 (если уверены в качестве инвертора, то берите КМ – 0,7). Следуя нашей формуле, 5кВА*0,6=3кВт – это значение сварочного инвертора, которое максимум «потянет» наша электростанция. Если применим эти вычисления для нашего инвертора на 160А с максимальной потребляемой мощностью равной 4705Вт, то получим: 4705Вт/0,6=7841кВА. Добавьте сюда запас в 20% для генератора и получите такую цену на генератор, что желание такого подключения может сразу отпасть.

Но здесь есть и хорошие новости. Если потребляемая мощность инвертора превышает максимально допустимую мощность генератора, их все равно можно подключать вместе, соблюдая при этом некоторые правила. Не следует «накручивать» сварочный ток сварочного инвертора больше допустимого предела по мощности. Тогда можно работать таким образом сколько угодно. Чтобы узнать максимальный предел допустимой «накрутки» сварочного тока, необходимо произвести следующее вычисление.

Возьмем максимально допустимую потребляемую мощность инвертора в 3 кВт, умножим её на КПД инвертора и поделим на напряжение дуги. Чтобы получить максимальный сварочный ток при работе от электростанции, которая составляет 5кВА, необходимо:

Это и есть максимальный сварочный ток, которым можно работать в данных условиях от электростанции, мощностью 5кВА. Не густо конечно, но работать электродом 2-3мм можно вполне спокойно.

Теперь вы знаете, какой генератор выбрать к сварочному инвертору. Мы постарались в максимально простой форме объяснить вам эти нюансы. Думаю, примеры помогут гораздо легче их освоить. Если мы помогли Вам этой статьей, значит, наши специалисты трудились над ней не напрасно.

Вычисление потребляемой мощности сварочного инвертора

Потребляемая мощность сварочного инвертора довольно просто вычислить по нехитрой формуле. Для понимания всех нюансов, связанных с работой сварочника, и аспектов вычисления его мощности нужно прояснить несколько моментов, которые необходимо знать всем, кто занимается сваркой. И неважно где вы проводите сварочные работы, у себя дома, в гараже, на даче или в профессиональном коллективе большого цеха или завода.

Устройство сварочного инвертора.

Типы сварочных инверторов

Аппараты инверторного типа делятся на три категории. Бытовые инверторы рассчитаны на небольшую продолжительность включения и работу от однофазной сети переменного тока 220 В. Это означает, что работать таким аппаратом на предельных мощностях можно лишь непродолжительное время – минут 20-30, давая ему отдых, равный этому времени либо превышающий его на порядок. Полупрофессиональные аппараты позволяют увеличивать время работы от 5 до 8 часов без перерыва. Для полупрофессиональных инверторов время отдыха снижено благодаря особенностям конструкции. Профессиональные инверторы рассчитаны на потребление тока 220/380 В зачастую от трехфазной сети электрического тока.

Современные типы сварочных аппаратов.

Бытовые, полупрофессиональные и некоторые профессиональные сварочные агрегаты бывают рассчитаны на работу от сети 220 В. Однако следует помнить, что для бытовых электросетей ток максимальной нагрузки не может превышать 160 А. Потребляемая мощность всей фурнитуры, такой как розетки, штепсельные вилки и силовые автоматы не рассчитана на превышение этого порога.

Поэтому подключение инверторного сварочного аппарата с более высокими показателями либо спровоцирует срабатывание автоматов, либо вызовет выгорание контакта на стыке вилка-розетка, либо что самое опасное, приведет к выгоранию электрической проводки. Это противоречит всем правилам техники безопасности. Так что запитывая профессиональный агрегат от бытовой электросети для работы со сварочным током более 160 А, будьте готовы к проблемам. Но лучше этого не допускать.

Вернуться к оглавлению

Устройство инвертора

Устройство сварочного инвертора таково, что вначале переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц преобразуется в постоянное, а после того в переменное высокочастотное напряжение с рабочим показателем частоты колебания до 200 Гц. После этого напряжение вновь преобразуется в постоянное и подается на сварочную дугу. Контроль качества дуги происходит автоматически, с помощью микропроцессорной начинки блока управления инвертора. Залипания электрода, такие частые при сварке посредством трансформатора, практически сходят на нет.

Схема внутреннего устройства инвертора.

При коротких замыканиях длительностью менее 0,5 секунды управляющий блок генерирует последовательность коротких по времени, но очень мощных импульсов тока. Это приводит к разрушению возникающих перемычек из жидкого металла. При замыкании длительностью 0,5 секунды инвертор попросту отключается, не примораживая электрод и не перегревая цепи агрегата. Это устройство является базовым для всех типов инверторов и отличает их от трансформаторов и выпрямителей на базе диодного моста.

Самое главное свойство сварочного инвертора – это потребление энергии. Неважно, какова потребляемая мощность аппарата инверторного типа, она практически полностью расходуется на сварку. Отсюда можно сделать вывод, что коэффициент полезного действия инверторного агрегата очень высок. От 85 до 95%.

Вернуться к оглавлению

Что нужно знать?

Перед тем как начать подсчет потребляемой мощности инверторного сварочного аппарата, нужно узнать следующее:

  1. Диапазон входного напряжения.
  2. Диапазон сварочного тока.
  3. Напряжение сварочной дуги.
  4. Коэффициент полезного действия конкретной модели сварочного аппарата.
  5. Продолжительность включения.
  6. Коэффициент мощности конкретной модели.

Характеристики инвертора

Диапазон сварочного тока нужен для того, чтобы узнать при каких характеристиках сети электрического тока нам придется работать. Наверняка ни для кого не является тайной, что часто в наших электросетях не наблюдается номинального напряжения 220 В. Часто оно едва дотягивает до 200 В. Следует запомнить: просадка напряжения при подключении сварочного инвертора бытового типа составляет 5-10% от общего номинала сети. Потому лучшие показатели мощности будут у таких инверторов, которые рассчитаны на напряжение питания от 150-170 В и до 220-250 В.

Диапазон сварочного тока дает нам значения максимального и минимального уровня, мощность аппарата напрямую зависит от этих параметров. Для бытовых инверторов эти показатели в нижней границе разнятся от 10 до 50 А, а в верхней 100-160 А. Напряжение выходного тока, оно же может называться напряжением сварочной дуги, колеблется для недорогих бытовых моделей от 20 до 30 В. Коэффициент полезного действия у инверторов с максимальным показателем выходного тока160 А, как правило, редко превышает 0,85%. Высокий КПД сварочного агрегата напрямую зависит от продолжительности включения.

Вернуться к оглавлению

Вычисление мощности

Продолжительность включения – это характеристика, которая показывает, насколько качественный аппарат вы собираетесь использовать. Обычно это процентный показатель времени непрерывной работы инвертора относительно общего времени его использования. Показатель на уровне 50% скажет о том, что при работе 2,5 минуты аппарат должен отдыхать 2,5 минуты. Чем ниже показатель, тем дольше должны отдыхать цепи и тем быстрее сработает автоматическое реле отключения при перегреве.

Напротив, высокий процент покажет, что аппарат можно использовать достаточно долго, прерываясь лишь на замену электродов и проверку сварочного шва.

Схема работы сварочного инвертора.

Процент мощности вычисляется путем деления времени непрерывной работы на сумму времени непрерывной работы и времени паузы до следующего включения аппарата. Результат умножается на 100. Например, аппарат исправно работал 3 минуты, пока не сработала защита от перегрева, затем он находился в покое 2 минуты, после чего вновь был готов к работе:

3 мин / (2 мин + 3 мин) х 100 = 60

Коэффициент мощности для бытовых или полупрофессиональных сварочных аппаратов инверторного типа редко превышает порог 0,6-0,7. Это необходимо просто запомнить.

Все нужные для вычисления значения легко можно найти в технической документации для данного устройства, на сайте производителя либо на кожухе самого сварочного аппарата.

Представим, что для примера мы имеем сварочный аппарат, питающийся от сети переменного тока 160-220 В, имеющий максимальное значение тока 160 А при максимальном напряжении сварочной дуги в 23 В. КПД этой модели инвертора 0,89, а показатель ПВ, продолжительность включения, составляет 60%.

Теперь вычисляем максимальную потребляемую мощность инвертора с приведенными выше параметрами. Для этого сначала умножаем максимальное значение выходной силы тока на максимальное выходное напряжение. Получившийся результат разделим на значение КПД аппарата.

160 А х 23 В / 0,89 = 4135 Ватт

4,1 кВт – это мощность, которую аппарат потребляет непосредственно при сварке. Средняя мощность вычисляется путем умножения значения максимальной мощности на показатель продолжительности включения:

4135 Ватт х 0,6 = 2481

Средняя мощность инвертора является наиболее актуальным показателем, потому что сварка обычно не происходит непрерывно на протяжении многих часов или дней. Случаются паузы, когда сварщику требуется сменить электрод или подготовить детали к последующей обработке. Нередко сварочные работы можно провести на более низком показателе силы тока, в этом случае снизится и общая мощность, потребляемая инвертором. Подставляем в первую формулу значения, которые можно выставить на консоли сварочного агрегата и находим нужные параметры мощности.

Вернуться к оглавлению

Подбираем электроды

Таблица разновидностей электродов.

У начинающих сварщиков нередко возникает вопрос, электроды каких диаметров использовать при определенных параметрах выходной силы тока и толщине металла?

  1. При толщине металла 1-4 мм используют электроды диаметром до 2 мм. Сила тока, выставляемого на выходе, должна подбираться оптимально в диапазоне от 20 до 90 А.
  2. При толщине металла 5-7 мм используют электроды 3 мм в диаметре. Сила тока выставляется в диапазоне 90-130 А.
  3. Если металл имеет толщину 8-12 мм, используют электроды 4 мм. Сила тока в диапазоне 140-180 А.
  4. Металл толщиной 12-16 мм сваривается электродами 5 мм в диаметре при силе тока 180-220 А.
  5. Металл толщиной свыше 15 мм должен подвергаться воздействию электродов, начиная от 6 мм при силе тока от 220 А на выходе инвертора.

Металл толщиной более 15 мм лучше подвергать сварке с помощью газового сварочного аппарата.

Использование электросварки может оказаться в данном случае нерентабельной и высокозатратной.

Вычисление мощности сварочного инвертора | Electric-Blogger.ru

2017-06-20 Статьи  

Сварочные инверторы сегодня приобрели большую популярность, постепенно вытеснив трансформаторы и выпрямители. Благодаря небольшим габаритам и приемлемой цене они стали доступны для использования и в загородном хозяйстве и в гараже и в домашних условиях.

При выборе инвертора у непрофессиональных сварщиков может возникнуть вопрос — а на какую же максимальную мощность выбрать сварочный аппарат? В магазинах можно найти большое количество сварочных инверторов с заявленным максимальным током 160А, 190А, 200А, 250А и т. д. Конечно есть соблазн взять сварочник помощнее, с запасом. И тут при выборе надо помнить, где он будет применяться и с какой целью. Например обычная бытовая однофазная сеть 220В рассчитана на ток нагрузки до 16А. На такой ток рассчитаны розетки, вилки, провода, автоматы. То есть максимальная мощность сварочного инвертора при работе в такой сети будет ограничена.

Также важно помнить, что далеко не все наши сети имеют стабильное напряжение 220V. Если в городской черте перепады напряжения обычно незначительны — до ± 15%, что не является проблемой для сварочных инверторов, рассчитанных на отклонения напряжения до 20%, то в садоводствах, деревнях, гаражах просадка может достигать и 25-30% от номинального напряжения. В таком случае большинство инверторов будет работать нестабильно, дугу будет просто не поджечь.

Так как же нам рассчитать потребляемую мощность инвертора?

Для этого необходимо знать несколько характеристик, а именно коэффициент полезного действия (КПД) инвертора, напряжение сварочной дуги, продолжительность включения, коэффициент мощности, значение максимального тока.

КПД сварочных инверторов в среднем составляет 85%.

Продолжительность включения (ПВ) — это характеристика времени непрерывной работы инвертора относительно общего времени его использования. Она обычно рассчитывается в процентах, за 100 % принят цикл 10 мин. В хороших профессиональных инверторах ПВ считается 60 % и выше.

Коэффициент мощности для недорогих моделей имеет показатель 0,6-0,7. Для дорогих профессиональных моделей этот показатель может иметь значение 0,8-0,85.

Теперь рассчитаем потребляемую мощность инвертора.

Например, наш сварочный инвертор имеет такие характеристики: максимальный потребляемый ток 160А, выходное напряжение 30V, КПД составляет 0,85, продолжительность включения 60 %.

Умножаем максимальный потребляемый ток на выходное напряжение и коэффициент мощности P= I * U * cosφ = 160 * 30 * 0.7 = 3360 W. Теперь полученный результат разделим на 0,85. 3360/0.85 = 3953 W. Мы получили максимальную мощность инвертора, потребляемую при сварке. Высчитаем среднюю мощность инвертора, умножив максимальную мощность на ПВ — 3953 * 0,6 = 2372 W. Этот показатель и является тем значением, на который надо ориентироваться.

В заключении хотел бы привести таблицу выбора диаметра электродов в зависимости от толщины металла и сварочного тока.

Толщина металла, мм Мощность сварочного тока, А Диаметр электрода, мм
1,5 30–50 2,0
2,0 45–80 2,5
3,0 90–130 3,0
4,0 120–160 3,0
5,0 130–180 4,0
8,0 140–200 4,0
10 150–220 4,0–5,0
15 и более 160–320 4,0–6,0

Главные характеристики сварочных инверторов

выбор сварочного инвертора профессионально


Тема источника питания для сварочного оборудования незаслуженно упускается из виду. Между тем, это одно из ключевых условий, определяющих возможности аппарата и, соответственно, его выбор.

 
Рабочий диапазон входного напряжения
Отечественный стандарт однофазного напряжения с 2002 года составляет 230 вольт при частоте 50 герц. По привычке с советских времен мы говорим «220 вольт». Именно таков был стандарт в СССР. С точки зрения того же ГОСТ, допускающего долговременное (читай – постоянное) отклонение уровня напряжения в 5%, 220 вольт – в пределах нормы.
 
Частота питающего сигнала для сварочного инвертора значения не имеет. 50 или 60 Гц – все равно на входе аппарата переменное напряжение сначала преобразуется в постоянное. А вот уровень напряжения значение имеет, причем очень серьезное.
 
Во-первых, любой сварочный инвертор имеет диапазон напряжения питания, в пределах которого он работает. При выходе уровня напряжения питания за эти границы аппарат перестает функционировать.
 
Рабочий диапазон напряжения питания определяется конструктивными особенностями самого аппарата. Например, аппарат серии «Хозяин» Best Rus может функционировать в диапазоне напряжения питания от 185 до 265В. Если напряжение ниже 185В или выше 265В, он сообщит об ошибке и не будет выдавать никакого сварочного тока. Аппарат серии Best Mini сможет функционировать при пониженном напряжении вплоть до 140 вольт и повышенном до тех же 265В. Если напряжение выйдет за указанные рамки в процессе работы, аппарат остановит процесс сварки.
 
Характерно, что напряжение в ограниченных по мощности источниках может существенно проседать с поджигом дуги. Померили напряжение в розетке – 230В. Подключили аппарат, стали варить – «не тянет». Отключили, опять замерили напряжение – 230В. Включили, стали варить – опять не тянет. А оказывается, сварочный аппарат для местного участка цепи – явная перегрузка. Типичное следствие перегрузки – снижение уровня напряжения. Поэтому полезной функцией является вольтметр входящего напряжения.
 
А вот трансформаторные аппараты ММА такого недостатка как ограниченный диапазон рабочего входного напряжения не имеют: у них нет нижней границы рабочего диапазона напряжения питания. Каким бы низким ни было напряжение питания, трансформаторный аппарат ММА будет выдавать сварочный ток. Правда, возможно, он будет бесполезно малым. Но об этом подробнее несколько позже.
 
 
Блок PFC
Для снижения нижней границы рабочего диапазона существует 2 принципиальных конструкционных решения:

  1. Комбинирование характеристик штатных узлов аппарата. Например, изменение соотношения числа витков в первичной и вторичной обмотках трансформатора.
  2. Добавление дополнительных узлов, обеспечивающих изменение электрических параметров.

 
Ко второй категории относится добавление т.н. блока PFC – блока корректировки коэффициента мощности (Power Factor Correction). Это дополнительный электронный узел, обеспечивающий повышение эффективности использования поступающей энергии.
 
В числовом исчислении возможности блока PFC в части повышения эффективности используемой энергии небезграничны – в пределах 15%. Но применение данного блока также позволяет снизить нижнюю границу рабочего диапазона напряжения до 90В и даже ниже. В то время как добиться границы ниже 140 вольт при сохранении всех основных параметров просто варьированием характеристик штатных узлов затруднительно.
 
Остается добавить, что сам по себе блок PFC – решение весьма затратное. Поэтому его реализуют только на мощных и сравнительно дорогих аппаратах.
 
 
Расчет потребляемой мощности аппарата ММА
И вот самый интересный и практичный момент статьи: какую же мощность потребляет сварочный аппарат ММА?
 
Мощность на выходе, т.е. на сварочных проводах, у любого аппарата ММА, если только он выдает заявленные характеристики, т.е. обеспечивает для сварочного тока требуемое по ГОСТ напряжение дуги, одинакова:
 
Рвых = Iсвар*(20 + 0,04*Iсвар)
 
Где Iсвар – сила используемого сварочного тока, а (20+0,04*Iсвар) — требуемое по стандарту напряжение сварочной дуги.
 
Но в процессе прохождения электротока по компонентам аппарата часть энергии преобразуется в тепло (нагрев компонентов) и улетучивается с воздухом, нагнетаемым вентиляторами охлаждения. КПД (Коэффициент Полезного Действия) отражает процент эффективно преобразованной энергии.  В зависимости от режима эксплуатации и условий окружающей среды его значение будет варьироваться. Но усреднено можно взять 85%, или 0,85.
 
Однако и это еще не все. Сварочный инверторный аппарат также имеет реактивную нагрузку. Т.е. из полученной от источника энергии часть возвращается в сеть не преобразованной. Долю преобразованной энергии от общей потребленной указывает показатель коэффициента мощности. В отечественной классификации он же называется «косинус фи». В разных инверторах он может существенно разниться. А в пределах одного и того же аппарата он будет не одинаков для различных токов. Усреднено можно взять тоже 0,85. (В России запрещена эксплуатация электрических приборов, подключаемых к бытовым сетям, если их «косинус фи» ниже 0,7).
 
И вот теперь можно записать формулу полной мощности, потребляемой аппаратом ММА от сети 230В:    
 
Рпотр = Iсвар*(20 + 0,04*Iсвар)/0,85/0,85
 
У аппаратов, оборудованных блоком PFC, коэффициент мощности выше – 0,95-0,98. Поэтому формула для них будет выглядеть так:  
 
Рпотр = Iсвар*(20 + 0,04*Iсвар)/0,85/0,98
 
Обратите внимание, что полная мощность указывается в Вольт-Амперах, а не Ваттах!
 
Простые расчеты по приведенной формуле показывают, что аппарат без блока PFC на сварочном токе 160А будет потреблять около 5,9кВА (ток 25А при напряжении 230В), а при токе 200А – 7,6кВА (ток 34А при напряжении 230В).
 
У таких же аппаратов с блоком PFC эти цифры составят 5,1кВА (22А при 230В) и 6,7кВА (29А при 230В), соответственно.
 
А теперь вопрос: на какой максимальный ток рассчитана обычная бытовая розетка? Напомню: 16А (3,68кВА) . При более высоком токе выбивает пробки.
 
Если у Вас есть ребенок-старшеклассник или Вы сами обожаете решать квадратные уравнения, попрактикуйтесь. Для остальных сообщу, что 3,68кВА обычной розетки позволят варить током не более 105А. (При наличии блока PFC – чуть больше 120А). Так что какой бы ни был у Вас номинал сварочного аппарата ММА, от розетки варить электродом толще 3,2 мм не получится.
 
На практике при разрыве сварочной дуги потребляемая мощность несколько повышается. Причем процент увеличения потребляемой при разрыве дуги мощности может существенно разниться. Однако в наше время, когда ценовая конкуренция не позволяет раскошеливаться на компоненты «с запасом», эта цифра чаще всего существенно ниже 20%, а по времени занимает долю секунды. Потому в расчетах обычно не учитывается.
 
При использовании трехфазных аппаратов, подключаемых к источнику 380В (400В), расчет потребляемой мощности производится аналогичным путем, но результат нужно разделить на «корень из 3», что составляет приблизительно 1,73.
 
 
Работа от пониженного напряжения
Работа от пониженного напряжения имеет свою специфику. Она заключается в том, что при пониженном уровне напряжения аппарат выдает меньший сварочный ток, чем заявлено для нормального напряжения. Чем ниже напряжения питания, тем ниже максимальный сварочный ток. Ведь с понижением уровня напряжения снижается уровень отбираемой аппаратом мощности.  При этом дисплей будет показывать расчетное значение, а не фактическое. К сожалению, лишь единицы производителей указывают реальный максимальный ток для различных уровней напряжения питания.
 
Например, аппарат Best Mini 160 при напряжении 220 вольт обеспечивает сварочный ток 160А при напряжении дуги 26,4В. Этого с лихвой хватает, чтобы варить электродом 4,0 мм. При 140В входного напряжения Best Mini 160 работать будет, но током не выше 100А при 24В напряжения дуги. Этого хватит, чтобы варить электродом 3,2 мм, но не 4,0 мм.
 
Таблица изменения рабочего диапазона сварочного тока Best Mini 160 в зависимости от уровня входного напряжения выглядит следующим образом:

Уровень вход.напряжения Диапазон рабочего тока Диаметр электрода
220В 10-160А 1,6-4,0мм
200В 10-160А 1,6-4,0мм
180В 10-160А 1,6-4,0мм
160В 10-120А 1,6-3,2мм
140В 10-100А 1,6-3,2мм

 
Хотя при 140В напряжения питания на дисплее Best Mini 160 и будет красоваться 160А, реально будет выдаваться только 100. То же и у любого другого аппарата ММА. Если бы сварочный ток действительно замерялся, цифры на дисплее непрерывно скакали бы.
 
Получается, что брать аппарат с «запасом» по току имеет смысл, когда известны:

  • точный уровень пониженного напряжения питания;
  • каков диапазон рабочего тока у аппарата при таком уровне напряжения.

 
Пониженный уровень напряжения питания сказывается не только на количественном показателе  сварочного тока, снижая верхнюю границу его диапазона, но и на качестве тока. Аппараты, которые при нормальном напряжении легко варят электродами УОНИ, с понижением уровня напряжения питания утрачивают эту способность.
 
С понижением уровня напряжения также снижается уровень напряжения холостого хода (оно же напряжение без нагрузки). Поджиг электродов усложняется пропорционально снижению уровня напряжения.
 
 
Работа от генератора
В заключение буквально пару замечаний о работе сварочных инверторов ММА от генератора:

  1. Никогда не подключайте сварочный инвертор к инверторному генератору. Даже если инверторный генератор имеет достаточную мощность. Оба прибора используют конденсаторные блоки. Чтобы исключить повреждение инверторного генератора, нужно знать характеристики конденсаторных блоков обоих приборов и уметь их сравнивать.
  2. Подключать инверторный сварочный аппарат ММА к обычному генератору можно, если рабочая (она же номинальная) мощность генератора превышает расчетную мощность потребления аппарата на данном сварочном токе. А в случае сварочного тока свыше 105А при наличии на генераторе силовой розетки или силовых выводов-клемм.
 
 
Ю.Шкляревский, ООО «БэстВелд»

Сварочный инвертор и силовая сеть

При выборе сварочного инвертора возникает вопрос, на какой максимальный сварочный ток его следует выбирать. Неопытный сварщик часто хочет получить инвертор с максимально возможным током в 200-250А, но при этом не учитывает особенностей эксплуатации таких приборов.

Выбор инвертора конечно в основном определяется областью его применения, но важным также является вопрос, где и к какой силовой сети будет подключен инвертор.

Рассмотрим подробнее режим ручной сварки ММА с питанием инвертора от стандартной однофазной сети 220 вольт. Бытовая сеть 220 вольт рассчитана на ток нагрузки до 16 ампер. На этот максимальный ток рассчитаны подводящие провода, вилки, розетки и автоматы защиты сети.

Если мы планируем подключить инвертор к такой сети, то максимальную мощность, которую инвертор от нее получит, будет Pmax= 220V * 16A = 3520 ватт. Учитывая КПД инвертора (в среднем 85%) можно посчитать мощность, которую инвертор отдаст в сварочную дугу Pдуги= 3520 ватт * 0,85 = 2992 ватт.

Для устойчивого горения дуги напряжение на ней инвертор поддерживает около 30 вольт. Отсюда и получается, что максимальный ток в дуге будет не более Imax = 2992W / 30 V = 99,7 ампер.

При таком токе сваривать можно электродами диаметром не более 3 мм. Если же мы хотим получить больший сварочный ток и работать с электродами диаметром 4 и 5 мм. то стандартная бытовая сеть может не выдержать такой нагрузки.

Посмотрим, каким требованиям должна отвечать сеть, чтобы обеспечить ток в дуге 160 ампер, необходимый для 4 мм. электрода.

Мощность в дуге для тока 160 ампер составит Pдуги= 30V * 160A = 4800 ватт. От сети, с учетом КПД, инвертор должен получить Pmax= 4800W / 0,85 = 5647 ватт. При этом он будет потреблять Imax= 5647W / 220V = 25,67 ампер.

При таких нагрузках вся проводка в сети должна быть выполнена проводом не менее 4 кв.мм, сетевые розетки и вилки должны быть рассчитаны на ток не менее 25 ампер, автомат защиты сети на ток 32 ампера.

Для обеспечения безотказной работы инвертора сварщик должен убедиться, что во всех точках, где планируется подключить инвертор и работать с током до 160 ампер, выполняются эти требования к сети.

При необходимости работать со сварочными токами более 160 ампер и электродами диаметром более 4 мм. необходимо выбирать сварочные инверторы с питанием от 3-х фазной сети, которая допускает значительно большие нагрузки.

Так для сварочного тока 200 ампер мощность, потребляемая инвертором, составит 7059 ватт, а линейный ток в трехфазной сети 220/380 вольт составит всего 10,7 ампер. Однако при этом придется прокладывать 3-х фазную сеть на все рабочие места, где планируется выполнять сварочные работы.

Выбор инвертора и максимального тока сварки должен быть согласован с типом сварки. Неоправданно высокие требования к величине тока сварки и желание обеспечить большой запас по току приводят только к лишним затратам.

Стоимость мощного инвертора большая, он будет потреблять больше электроэнергии даже при равных токах с менее мощным. Для мощного инвертора может потребоваться заново проложить силовую сеть.

Мощный инвертор более тяжел при переноске, а также дорог в ремонте и обслуживании.

Часто возникает необходимость убедиться в работоспособности нового инвертора, или инвертора полученного из ремонта. Лучше всего это сделать, моделируя режим сварки подключением к инвертору балластной нагрузки. Для этой цели хорошо подходит сварочный балластный реостат, например РБ-302. Подключив реостат к инвертору устанавливаем значения сварочного тока на инверторе и реостате равными. Замеряем напряжение на клеммах реостата вольтметром. Вольтметр должен показывать напряжение 28-30 вольт во всем диапазоне сварочных токов инвертора. Если на максимальных токах напряжение недостаточно или появляется подозрительный звук высокого тона, то значит, инвертор не обеспечивает ожидаемых величин сварочного тока.

При проведении таких испытаний для подключения к силовой сети должен использоваться штатный сетевой кабель инвертора, без каких либо сетевых удлинителей. При больших токах на удлинителе может падать значительное напряжение и испытания дадут неверный результат.

ВНИМАНИЕ! Статья охраняется авторским правом. Копирование, размножение, распространение, перепечатка (целиком или частично), или иное использование материала без письменного разрешения автора не допускается. Любое нарушение прав автора будет преследоваться на основе российского и международного законодательства. Установка гиперссылок на статью не рассматривается как нарушение авторских прав.   © ZetMaster, 29-10-2010 [email protected] ru www.z-master.ru  

Доступно о характеристиках сварочных аппаратов

Содержание:

  1. 1. Сила тока
  2. 2. Продолжительность включения (ПВ)
  3. 3. Дополнительные показатели

Выбираете сварочный аппарат и не знаете, что значат все его описанные характеристики, и каково их влияние на показатели работы той или иной модели? В этой статье мы постараемся в доступной форме объяснить смысл различных параметров, и чем они могут быть для вас полезны.

Существуют технические характеристики, которые при выборе модели следует учитывать в первую очередь. Это сила тока и продолжительность включения.

Сила тока

Показатель, характеризующий мощность аппарата. Измеряется в амперах. Чем она больше, тем большим диаметром электродов можно будет варить. А чем больше диаметр используемого электрода, тем выше производительность. Это показывает прямую зависимость между величиной силы тока и работоспособностью аппарата.

Для бытовых нужд, когда предполагаются небольшие объемы периодических сварочных работ вполне достаточно аппарата с силой тока 130-200 Ампер, но приобретая модель для стационарного поста в цеху или мастерской, следите, чтоб этот показатель был не менее 200 Ампер.

Можно примерно рассчитать нужную силу тока, исходя из предполагаемого диаметра электрода, которым вы будете пользоваться. Учитывая тот факт, что на 1 мм сечения электрода необходима сила тока примерно в 40 Ампер, то для сварки 4 мм электродом необходим аппарат с мощностью 160 Ампер.

Не рекомендуется применять электроды максимально возможных диаметров, так как это уменьшает глубину провара шва и снижает его качество. Например, с аппаратом мощностью 160 Ампер, можно работать электродом диаметром до 4 мм, но при этом мощность дуги падает и возрастает вероятность непровара шва. В свою очередь, модель в 260 Ампер, может использовать электроды диаметром до 6,5 мм и потому с таким аппаратом с легкостью применяются 4-миллиметровые электроды без угрозы неполного формирования шва.

Кроме того, сварка разного металла электродом одного диаметра требует различной силы тока. Например, использование электрода диаметром 4 мм для сварки малоуглеродистой стали требует силы тока в 150 Ампер, а для соединения деталей из «нержавейки» — 170 Ампер.

Так же рекомендуется выбирать аппарат с запасом силы тока на 1/3 от предполагаемой величины использования для исключения его работы на максимальной мощности и продления срока амортизации.

Продолжительность включения (ПВ)

Данный показатель характеризует отрезок времени непрерывной работы в 10-минутном периоде при определенной силе тока и температуре внешней среды. Например, показатель ПВ при t=20 С — 80 (45%). Это значит, что данный аппарат, при t=20 С и силе тока в 80 Ампер, способен непрерывно работать без перегрева в течении 4,5 минут и должен иметь перерыв в работе 6,5 минут. Рабочий период необязательно должен быть непрерывным, а может набираться по совокупности в течение 10-минутного интервала.

Практика показывает, что в сварочном процессе 80% рабочего времени занято подготовкой (передвижение детали, смена электродов, зачистка, откол шлака, перемещение самого сварщика относительно детали и т.д.) и только 20% приходится непосредственно на сварку.

Кроме основных характеристик существуют дополнительные показатели, которые помогут сделать выбор между моделями, на первый взгляд, схожими.

Дополнительные показатели

  • Напряжение питания – некоторые модели могут работать как от бытовой сети в 220 Вольт, так и от промышленной, с напряжением тока 380 Вольт. Соответственно, все сварочные аппараты разделяются по данной характеристике на однофазные (220В) и трехфазные (220/380В). Модели, работающие на 380 Вольтах, выдают сильный сварочный ток, но имеют более значительный вес. Возможность работать с бытовой и промышленной сетью делает такие сварочные аппараты универсальными.
  • Напряжение холостого хода – это величина, характеризующая минимальную силу тока на зажимах сварки без присутствия дуги. Чем выше этот показатель, тем легче проводить инициацию электрической дуги. Нормативными документами установлен верхний безопасный для здоровья порог в 100В при постоянном и 80В при переменном токе.
  • Номинальное рабочее напряжение – обычно в 2-2,5 раза меньше напряжения холостого хода. Это показатель минимального напряжения, присутствующего в дуге. Низкое его значение полезно при сварке тонких металлических деталей.
  • Вес и габариты – крайне не маловажные характеристики, если для работы нужна легкость и мобильность. Лидерами в этих показателях являются сварочные инверторы. В них компактность достигается за счет применения в их конструкции не силового, а высокочастотного генератора тока, который имеет небольшие размеры и малый вес.
  • Диаметр электрода – указывает диапазон диаметров поперечного сечения электродов, доступных к использованию с данной моделью. Возможный диаметр зависит от силы тока сварочного аппарата.
  • Коэффициент полезного действия (КПД) – характеризуется отношением полезной мощности сварочного аппарата к общей, им потребленной. Общая потребленная мощность источника является мощностью тока при номинальном напряжении и полезной мощности с учетом потерь на преодоление внутреннего сопротивления и трения в самом аппарате. Умножение номинального напряжения и тока дает величину полезной мощности. Наименьшими потерями мощности отличаются модели инверторов, имеющие КПД до 90% и более, в отличие от трансформаторов, где КПД может составлять всего около 30% .
  • AC/DC – эта аббревиатура характеризует возможность аппарата работать на постоянном и переменном токе. Существуют сварочные трансформаторы, работающие только на переменном токе и аппараты, использующие только постоянный ток, но наиболее часто представлено сочетание возможности применения и того, и другого.
    Так же возможна смена полярностей. При положительном заряде клеммы на свариваемом металле будет полярность прямая, а при положительном заряде на электроде – обратная. Прямая полярность увеличивает температуру детали, обратная — электрода. Изменение полярности необходимо для сварки постоянным током различных видов металла в зависимости от его свойств.
  • IP (Ingress Protection Rating) – аббревиатурное название квалификационной системы, характеризующей степень защиты электроаппаратов от проникновения твердых частиц (первая цифра от 0 до 6) и влаги (вторая цифра от 0 до 8). Чем выше данное значение, тем надежнее защита. Например, если у оборудования степень защиты IP 31, значит, исключается попадание внутрь корпуса твердых частиц диаметром до 2,5 мм и вертикально падающих капель воды.

 

Как угробить сварочный аппарат.

Как угробить сварочный аппарат.

Как бы ни была прочна техника, и как бы долго инженеры не ломали головы в лабораториях НИОКР, над тем как продлить срок службы источников, у сварщика всегда есть возможность для неверной эксплуатации аппарата, при которой все усилия разработчиков сводятся к нулю.

В данной статье речь пойдет о причинах выхода из строя инверторных сварочных аппаратов. В первой части вы ознакомитесь с конкретными условиями возникновения поломок, во второй части коснёмся устройства инверторов и влияния неблагоприятных условий на их работоспособность.

Для инверторной сварочной техники ахиллесовой пятой являются нештатные параметры питающей сети – которые могут угробить любой инвертор в очень сжатые сроки.

На практике поломки могут возникать в следующих случаях:
  • Дефицит мощности;
  • Неверный подбор генератора;
  • Недостаточное сечение удлинителей.

Недостаточная мощность источника питания сварочного аппарата. Скачки напряжения в сети. Если на Ваш гаражный бокс приходит 3 кВт электрической мощности, а инвертор требует 5 или 6 кВт, — аппарат рано или поздно выйдет из строя. Допустим, что в вашем гаражном кооперативе из 20 боксов — установлен трансформатор на 25 кВА или 20 кВт. Это значит, что на каждый из гаражей приходится по 1 кВт выделенной мощности. Даже если представить, что половина гаражей необитаема, а владельцы второй половины редко появляются в гаражах одновременно, — 20 кВт это очень немного. Представим, что киловатт энергии уходит на освещение, ещё 6 киловатт пара соседей тратит на обогрев с помощью ТЭНов, трое автовладельцев используют болгарки (6кВт) и один решил достать с антресолей сварочный трансформатор (4 кВт (TELWIN NORDIKA 3250)), чтобы подготовить заборные столбы к установке на любимой даче. Получается, что 6 гаражей потребляют 17 кВт энергии, и если Вам необходимо запитать сварочный инвертор мощностью 5-6 кВт, то мощности ему будет явно не хватать.


Неверный подбор генератора так же может быть причиной поломки сварочного инвертора. При использовании источников автономного энергоснабжения следует уточнить у производителя сварочного источника электростанция какой мощности необходима для работы. Приобретать генератор с меньшей мощностью в сравнении с рекомендованной, в надежде на работу на малых токах — не стоит. Переходные режимы при поджиге дуги и даже включении аппарата в сеть могут привести как к поломке сварочного источника, так и защитному отключению слабенького генератора.


Использование удлинителей недостаточного сечения. При работе на большом удалении от розетки, не избежать применения удлинителей. 


Увеличение протяжённости питающего кабеля и неверный подбор сечения – приводят к падению мощности и снижению напряжения на удлинителе. Чем длиннее Вы используете переноску, тем толще должны быть жилы кабеля. Для того, чтобы работа аппарата была стабильной, необходимо, чтобы сечение кабеля питания и удлинителя до 10 мсовпадали. Если переноска длиннее 10м – сечение кабеля должно быть большим чем питающий кабель аппарата. В интернете есть множество ресурсов, которые позволяют рассчитать сечение кабеля по длине и нагрузке, рекомендуем использовать данные ресурсы до момента подключения аппарата. 

Ни в коем случае нельзя использовать кабели сечением 0.75мм2, а так же пользоваться переносками на смотанных катушках. Оба эти варианта могут вывести аппарат из строя.


Нужно разделять понятия стабильно пониженного значения напряжения питающей сети, — тесты на которое всё оборудование проходит при тестировании, от нестабильной сети, напряжение которой «гуляет» в широком диапазоне. Если с пониженными параметрами инверторы научились справляться, то со скачками и провалами напряжения дело обстоит печально.

Для того, чтобы понять, как скачки и провалы связанные с мощностью первичного источника – питающей сети или генератора, уничтожают инвертор — разберёмся как работает сварочный аппарат.


Одним из основных узлов инверторного ММА-аппарата является силовая часть или блок инвертора в состав которого входят несколько силовых транзисторов. Транзисторы управляются опорным генератором который, по определённому алгоритму, с частотой в несколько десятков килогерц открывает и закрывает транзисторные «ключи». 


Частота работы инвертора в штатном режиме обычно не меняется (за исключением работы в режиме VRD), изменяется лишь длительность открытого состояния транзисторов, — именно на данном эффекте построен способ управления который называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).


Современный сварочный инвертор стремится поддерживать мощность источника на заданном уровне, (P = U x I) соответственно для стабильной работы аппарату необходимо постоянно отслеживать пропорции токов и напряжений с помощью так называемых «обратных связей». Под воздействием внешних дестабилизирующих факторов: например, при изменении длины дуги – транзисторы меняют значения тока, для того, чтобы поддержать стабильность сварочного процесса. Питающее напряжение, а точнее его скачки или провалы – так же является важным дестабилизирующим фактором. Для того, чтобы поддержать требуемое значение мощности инвертору, при падении или скачке питающего напряжения приходится резко увеличивать или сбрасывать ток.

Для того, чтобы мощность аппарата оставалась стабильной опорному генератору приходится многократно перезапускать транзисторы. Основной опасностью для инверторного блока сварочного аппарата являются не сами нештатные параметры питающей сети, а процесс многократного перезапуска транзисторов, который возникает в переходные периоды, например, при попытке поджига дуги. Инвертор включенный в нестабильную сеть, в момент касания электрода детали (КЗ) — начинает потреблять мощность, обеспечить которую питающая сеть просто не в силах. Цепи обратной связи сварочного аппарата дают команду на аварийную остановку транзисторов. Как только транзисторы отключаются, – напряжение в сети возрастает и цепи обратной связи пытаются запустить инвертор по новой: инверторный блок начинает потреблять мощность, обеспечить которую сеть не может, что приводит к аварийному отключению. Аппарат попадает в замкнутый круг перезапусков которые происходят очень быстро и сопровождаются выделением тепла. Это тепло приводит к разогреву транзисторов и, со временем, провоцирует выгорание силовых компонентов.


Ещё один момент. Поскольку работа транзисторов инвертора идёт на очень большой частоте (60 кГц) – сварщик может не замечать проблем с процессом работы. Постоянные перезапуски силовой электроники не очень заметны сварщику. У владельца инвертора, который работает в условиях нестабильной сети, может создаваться ощущение, что процесс идёт штатно: дуга горит, ванна достаточно жидкая и процесс в целом – вполне управляем. Однако, это не значит, что аппарат работает штатно и транзисторы в процессе перезапусков не перегреваются.

Процесс разогрева протекает достаточно быстро. Бывает, что после двух-трёх дней работы в условиях плохой сети, аппарат выходит из строя. Впрочем, бывали примеры, когда инвертор сгорал уже на втором электроде. Транзисторы нагреваются настолько быстро, что термозащита, установленная на радиаторах аппарата не успевает сработать.

В общем, при включении сварочного аппарата в розетку, следует убедиться, что мощности источника питания будет достаточно для стабильной работы аппарата, а сечение проводки и удлинителей соответствует нагрузке. Тогда, инвертору гарантирована долгая и счастливая жизнь. Перед включением аппарата в розетку проверьте вводной кабель вашего щитка. Чем он толще, тем больше шансов у Вашего инвертора служить Вам верой и правдой долгие годы.

Бережное и внимательное отношение к инверторам, значительно продлевает срок их службы.


Смотрите данную статью в видео-ролике: