1. 1 Принцип функціонування инверторного обладнання
2. 2 Технічні характеристики і основні функції інверторів
3. 3 Як вибрати електроди і генератор для инверторного обладнання?

Зварювальні апарати інверторного типу в наші дні визнаються найбільш сучасними пристроями для здійснення високоякісного зварювання. Вони впевнено тіснять традиційні зварювальні випрямлячі і трансформатори в рейтингу користувальницьких симпатій.

1 Принцип функціонування инверторного обладнання

В інверторах необхідна за величиною сила струму забезпечується за допомогою перетворення струмів високої частоти. Це відрізняє їх від класичних трансформаторів для зварювання, в яких в котушці індукції відбувається перетворення електрорушійної сили, необхідної для виконання процесу.

За рахунок того, що електроструму перетворюються перед зварювальної операцією, інвертор характеризується об'єктивно малими геометричними розмірами.

Так, якщо на звичайному трансформаторі потрібно отримати 160-приміщення повинна бути захищена струм, його маса повинна дорівнювати 18 кілограмам. А ось інвертор, що забезпечує такий же показник струму, може важити близько чверті кілограма. Як то кажуть, будь-які коментарі тут зайві.

пропонуємо Вам ознайомитися

У побутовій електромережі застосовується змінний струм стандартної частоти 50 Гц напругою 220 В. Такі його характеристики не годяться для проведення зварювання. Інверторне обладнання для того і створюється, щоб надати струму і напрузі величини, які підходять для розпалювання зварювальної дуги і підтримки її в палаючому стані. Що важливо, інверторний агрегат дає можливість перетворювати ці показники в широких межах.

У инверторе є первинний випрямляч. На нього приходить напруга в той момент, коли апарат підключається до побутової електричної мережі. Випрямляч змінює змінний струм в постійний (напруга при цьому залишається тим самим). А потім передає його в спеціальний інверторний блок, у якому підкреслюється зворотне перетворення струму (в змінний).

Після всіх цих перетворень частота струму складає кілька десятків тисяч герц, а не стандартні 50 (подібні характеристики забезпечуються набором тиристорів і транзисторів, що входять в конструкцію инверторного обладнання). Напруга з високою частотою йде на понижуючий трансформатор, який збільшує силу струму, зменшуючи при цьому його напруга.

Малі габарити, які має сучасний інвертор для дачі або професійний агрегат, як раз і пояснюється наявністю трансформатора високочастотного типу. У стандартних зварювальних агрегатах використовується низькочастотний. Трансформатор в инвертор був би важким і великим за розмірами, якби в апараті не було передбачено инверторного модуля.

Тут також варто відзначити той факт, що в трансформаторі високочастотного виду втрати струму є мінімальними. Завдяки цьому всі професійні інвертори гарантують високий ККД (близько 85-90 відсотків) і відрізняються по-справжньому стабільним функціонуванням в рекомендованих виробником умовах.

Пристрій зварювального інвертора передбачає наявність ще одного випрямляча (вторинного). У ньому необхідний за показником напруги змінний струм знову стає постійним. Саме цей струм і йде на електроди, використовувані для зварювання.

Також в конструкції інверторного агрегату є численні модулі управління, побудовані на базі мініатюрних процесорів. Вони постійно стежать за величинами напруги і струму, коригуючи ці технічні характеристики в тих випадках, коли вони відхиляються від оптимальних. По суті, мікропроцесори та забезпечують роботу агрегату без збоїв. Крім того, вони обумовлюють можливість вибору характеристик зварювального процесу в широкому інтервалі.

2 Технічні характеристики і основні функції інверторів

В даний час випускається досить багато різноманітного инверторного обладнання. Його виробляють і зарубіжні компанії, і вітчизняні підприємства. Принцип дії інверторів, описаний нами вище, залишається незмінним, а ось конкретні технічні характеристики можуть бути різними. Вони коливаються в наступних межах:

• Зварювальний струм - від 5 до 200 ампер. Професійні агрегати здатні видавати максимальний струм в великому інтервалі, апарати ж для дачі, як правило, розраховані на менший діапазон регулювання даної величини.
• Тривалість включення - від 20 до 100 відсотків. Це дуже важливий показник ефективності використання установки, так як він визначає можливість виконання зварювання на тому чи іншому струмі без перерви. Інвертори для дачі та побутового застосування не можуть тривалий час працювати без зупинки. А ось апарати, використовувані на промислових об'єктах, наприклад, російський Сварог ARC 205 або інвертор SSVA 160-2 , Здатні видавати показник тривалості включення до 100 відсотків на порівняно високих величинах зварювального струму (до 180 ампер).
• Холостий хід - від 40 до 80 ват.
• Напруга електричної мережі - від 140 до 260 вольт.

Величина споживаної потужності зварювального інвертора дуже висока. Для промислових агрегатів вона може перевищувати показник в 20 кіловат. Зрозуміло, що такі установки не можна використовувати в побуті, так як домашні електричні мережі просто-напросто не розраховані на такі могутні агрегати. Тут відразу зауважимо - вартість інвертора підвищується зі збільшенням його потужності (також на ціну обладнання впливають і інші його технічні характеристики).

Практично всі інвертори, які реалізуються зараз в спеціалізованих магазинах, здатні виконувати далі зазначені типи види зварювання:

• напівавтоматичне зварювання, звана в світовій практиці MIG / MAG (проводиться в захисних газах за допомогою зварювального дроту);
• ручна дугова зварка ММА (використовуються електроди, процес ведеться на постійному струмі);
• аргонодуговой процес TIG (застосовується інертний аргон і не плавляться електроди).

Для підвищення ефективності роботи в режимі TIG-операції інвертори можуть оснащуватися рядом функцій. Серед них можна виділити такі: плавне зменшення сили струму на фінальній стадії зварювального процесу, безконтактний розпал зварювальної дуги, зварювання в імпульсному режимі, регулювання тривалості обдування поверхні газом, баланс полярності (підвищення чистоти шва за допомогою зниження глибини провару вироби).

Ручній процес (його найчастіше використовують для дачі і будинки) стає зручнішим завдяки наявності в інверторах зварювальних функцій форсажу дуги, розпалювання її легким дотиком об поверхню деталей, що зварюються, антіпріліпанія (електроди ніколи не приварюються до заготівлі), а також зниження в авторежимі при просте агрегату величини напруги, гарячого старту (зниження ризику отримання бракованого шва, бризок при зварюванні). Інвертори можуть мати і інші функції. Але, як ви розумієте, з ростом "навороченності" апарату збільшується і його ціна.

Відзначимо і додаткові функції для інверторів, за допомогою яких може виконуватися MIG-зварювання. До їх поширених видів відносять:

• "М'який фініш": після того, як подача дроту призупиняється, вона автоматично дожигается;
• "Синергетика": технічні характеристики обладнання самостійно "підлаштовуються" під запрограмовані зварювальником показники безпосередньо під час зварювання;
• "2/4 такту": дріт подається або автоматично, або на вимогу користувача;
• "М'який старт": при розпалювання електродуги апарат підвищує струм;
• "Индуктивность" ця функція (їй оснащуються дорогі установки), що забезпечує зниження рівня розбризкування металу, контроль ширини зварювального з'єднання та максимальну стабільність дуги.

3 Як вибрати електроди і генератор для инверторного обладнання?

Інвертори дають можливість застосовувати різні електроди для здійснення зварювальної операції. При цьому слід знати, що для конкретних видів зварювальних поверхонь необхідно використовувати певні стрижні. Професійні зварювальники зазвичай експлуатують електроди марок ОЗС, МР, АНО, УОНИ, які і коштують відносно недорого, і якість процесу забезпечують високу (навіть тоді, коли зварювання виконує недосвідчена людина).

Для з'єднання деталей з вуглецевих сталей (вони, мабуть, найбільш поширені) рекомендується застосовувати електроди УОНИ 13/45, МР-3, ОЗС-4, АНО-21, ЦЛ-11. Чавунні заготовки краще зварювати стрижнями ОЗЧ-2, маловуглецеві сплави - виробами АНО-6 і АНО-4, високолеговані - стрижнями ЦЛ-11. Останні електроди марки ЦЛ також годяться для зварювання нержавіючих сталей . Можна працювати і з іншими зварювальними стрижнями, які випускаються зарубіжними виробниками. Але вони, як правило, істотно дорожче за російські аналоги.

Правильно вибрати електроди для з'єднання металевих конструкцій - це півсправи. Потрібно, крім того, подбати про те, щоб грамотно підібрати генератор для зварювального інвертора. Такий вибір здійснюється з урахуванням наступних характеристик інверторного обладнання:

• перетин застосовуваних стрижнів для зварювання;
• споживана потужність агрегату;
• сумісність інвертора і генератора;
• сила зварювального струму.

Якщо ви плануєте працювати з електродами діаметром 4 мм, найменша потужність генератора повинна складати 4,5 кВт. Для стрижнів перерізом 3 мм достатньо потужності 3,5 кВт, а для виробів діаметром 2 мм - 2,5 кВт.

У паспорті зварювального інверторного агрегату і інструкції до генератора завжди є відомості про їх потужності. В принципі, будь-яка людина може порівняти їх і зупинити свій вибір на відповідному джерелі струму. Але тут фахівці радять купувати генератор з потужністю на 25-30 відсотків більшою, ніж потужність, рекомендована для інвертора.

Подібна обережність не буде зайвою, оскільки апарат для зварювання досить швидко зламається, якщо експлуатувати його на "критичних" потужних показниках. Якщо ж ви плануєте експлуатувати інвертор дуже активно, та ще й на великому зварювальному струмі, потрібно ще більше перестрахуватися і купити генераторну установку з потужністю в два рази вища за ту, яка вказана в інструкції до інверторному обладнання.

Зверніть увагу - початківці зварювальники нерідко плутають максимальну і номінальну потужності апаратів, а також не бачать особливої ​​різниці між одиницями їх вимірювання - кіловольт (кВт) і кіловаттамперамі (кВА). Це їх і підводить. Завжди пам'ятайте, що під кВА розуміють активну потужність агрегату (ту, яка витрачається на здійснення корисних робочих дій), а під кВт - споживану (повну).

Іноді люди стають власниками зварювальних інверторів без паспортів, що не дозволяє їм чітко дізнатися рекомендовані характеристики для вибору генератора. Як в такому випадку визначитися з необхідною потужністю джерела живлення? Зовсім нескладно. Існує схема досить точного розрахунку цього показника.

Берете показник найбільшої сили струму інвертора, примножуєте її на напругу електричної дуги (на більшості сучасних агрегатів для побутового використання вона становить 25 В), а потім ділите отримане твір на коефіцієнт корисної дії інвертора. ККД, як правило, приймається 0,85 одиниць. Отримана в результаті цих нехитрих арифметичних дії величина і стане вашою рекомендацією в питанні вибору потужності генератора (не забудьте додати до неї "запасні" 25-50%).

Відзначимо, що багато виробників зварювальних інверторів спочатку радять споживачам ті чи інші генераторні установки, які оптимально підходять для їх апаратів. Загальні ж рекомендації при виборі генератора такі:

• якщо купується генератор потужністю понад 10 кіловат, бажано, щоб він функціонував на дизпаливі;
• при потужності станції менше 10 кіловат краще купити бензиновий агрегат;
• генератори з алюмінієвими блоками вважаються менш функціональними і надійними, ніж апарати з гільзами, зробленими з чавуну.