Что такое инверторный сварочный аппарат. Инверторный сварочный аппарат: принцип работы, виды и преимущества

Что такое инверторный сварочный аппарат. Как работает инверторная сварка. Какие бывают виды инверторных сварочных аппаратов. В чем преимущества инверторной сварки перед трансформаторной. Как выбрать инверторный сварочный аппарат.

Что такое инверторный сварочный аппарат и как он работает

Инверторный сварочный аппарат — это современное устройство для электродуговой сварки, в котором используется инверторная технология преобразования электрического тока. В отличие от традиционных трансформаторных аппаратов, инверторные сварочные аппараты имеют ряд существенных преимуществ:

• Компактные размеры и малый вес
• Высокая энергоэффективность
• Улучшенное качество сварного шва
• Расширенные возможности управления параметрами сварки

Принцип работы инверторного сварочного аппарата заключается в следующем:

1. Входящий переменный ток с частотой 50 Гц преобразуется в постоянный
2. Постоянный ток преобразуется в переменный высокой частоты (20-100 кГц)
3. Высокочастотный ток подается на компактный трансформатор
4. На выходе трансформатора формируется ток, оптимальный для сварки

Благодаря высокой частоте преобразования тока, в инверторных аппаратах используется трансформатор значительно меньших размеров, чем в традиционных сварочных аппаратах. Это позволяет существенно снизить вес и габариты устройства.

Виды инверторных сварочных аппаратов

Инверторные сварочные аппараты можно классифицировать по нескольким признакам:

По типу сварки:

• Для ручной дуговой сварки (MMA)
• Для аргонодуговой сварки (TIG)
• Для полуавтоматической сварки (MIG/MAG)
• Универсальные (комбинированные)

По мощности:

• Бытовые (до 5 кВт)
• Полупрофессиональные (5-10 кВт)
• Профессиональные (свыше 10 кВт)

По типу охлаждения:

• С воздушным охлаждением
• С жидкостным охлаждением

Выбор конкретного типа инверторного сварочного аппарата зависит от специфики выполняемых работ, требуемой мощности и условий эксплуатации.

Преимущества инверторных сварочных аппаратов перед трансформаторными

Инверторные сварочные аппараты имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными трансформаторными моделями:

• Меньший вес и габариты (в 3-5 раз легче)
• Более высокий КПД (до 90% против 60-70% у трансформаторных)
• Экономия электроэнергии (на 30-50%)
• Улучшенное качество сварного шва
• Возможность точной настройки параметров сварки
• Стабильность дуги при колебаниях напряжения в сети
• Возможность работы от бытовой электросети 220В

Благодаря этим преимуществам инверторные сварочные аппараты постепенно вытесняют традиционные трансформаторные модели как в бытовом, так и в промышленном сегменте.

Как выбрать инверторный сварочный аппарат

При выборе инверторного сварочного аппарата следует учитывать следующие факторы:

1. Тип выполняемых сварочных работ
2. Требуемая мощность и диапазон сварочного тока
3. Продолжительность включения (ПВ)
4. Наличие дополнительных функций (горячий старт, форсаж дуги и т.д.)
5. Качество сборки и надежность
6. Удобство управления
7. Стоимость аппарата и расходных материалов

Для домашнего использования обычно достаточно аппарата мощностью до 5 кВт с диапазоном тока 20-160 А. Для профессионального применения может потребоваться более мощное оборудование с расширенным функционалом.

Особенности эксплуатации инверторных сварочных аппаратов

При работе с инверторным сварочным аппаратом следует соблюдать ряд правил:

• Внимательно изучить инструкцию перед началом эксплуатации
• Обеспечить надежное заземление аппарата
• Не превышать допустимую продолжительность включения
• Защищать аппарат от попадания пыли и влаги
• Регулярно проводить техническое обслуживание
• Использовать качественные расходные материалы

Соблюдение этих правил позволит продлить срок службы инверторного сварочного аппарата и обеспечить высокое качество сварных соединений.

Перспективы развития инверторных сварочных технологий

Инверторные сварочные технологии продолжают активно развиваться. Основные направления совершенствования:

• Повышение энергоэффективности
• Улучшение качества сварного шва
• Расширение функциональных возможностей
• Интеграция с цифровыми системами управления
• Разработка новых алгоритмов управления сварочным процессом

В будущем можно ожидать появления «умных» сварочных аппаратов с элементами искусственного интеллекта, способных автоматически подстраиваться под конкретные условия сварки и материалы.

Сравнение инверторной и традиционной трансформаторной сварки

Хотя инверторные сварочные аппараты имеют множество преимуществ, в некоторых ситуациях трансформаторные модели все еще могут быть предпочтительнее. Рассмотрим основные отличия:

Характеристика	Инверторные аппараты	Трансформаторные аппараты
Вес и габариты	Легкие и компактные	Тяжелые и громоздкие
Энергоэффективность	Высокая (КПД до 90%)	Средняя (КПД 60-70%)
Качество сварного шва	Очень хорошее	Хорошее
Стабильность дуги	Высокая	Средняя
Настройка параметров	Широкие возможности	Ограниченные возможности
Надежность	Высокая при правильной эксплуатации	Очень высокая
Стоимость	Выше	Ниже

Выбор между инверторным и трансформаторным аппаратом зависит от конкретных задач и условий работы. Для большинства современных применений инверторные технологии являются оптимальным решением.

Как это работает. Сварочный инвертор

Наверняка многие помнят с детства завораживающий эффект от работы сварщика, на которую ни в коем случае нельзя смотреть. Сегодня соединение металлических деталей методом электрической сварки используется повсеместно, даже под водой и в космосе. Одним из самых популярных аппаратов для сварки с применением электрической дуги является сварочный инвертор.

Инверторные источники сварочного тока и другое оборудование для сварки под маркой «Форсаж» более 20 лет разрабатывает и серийно производит Государственный Рязанский приборный завод (ГРПЗ, входит в «Концерн Радиоэлектронные технологии» Госкорпорации Ростех).

О том, как с помощью электричества соединять металлы и как устроен сварочный инвертор, – в нашем материале.
  

Полезная и вредная электрическая дуга

В наше время существует большое количество способов и технологий сварки металлов, самым доступным из которых является дуговая сварка. Это тип сварочного процесса, при котором электрический разряд в виде дуги создает тепло, достаточное для расплавления и соединения материалов. Дуговая сварка может быть автоматической и ручной. Это наиболее универсальный, высокопроизводительный и сравнительно недорогой метод.

Интересно, что одним из первооткрывателей электрической дуги был русский ученый Василий Петров, обнаруживший и описавший это явление еще в 1802 году. Для возникновения электрической дуги нужен источник электричества и два электрода – проводника тока, между которыми при увеличении напряжения проходит электрический пробой и возникает дуговой разряд, замыкающий электрическую цепь. Электрическая дуга применяется не только для сварки: на ее основе создавались первые источники электрического света, с ее помощью режут металл и выплавляют сталь.

Явление электрической дуги может быть незапланированным и поэтому вредным на производстве. Но дуга может навредить даже тогда, когда по идее должна приносить только пользу. Давайте разберемся, почему же нельзя смотреть на процесс сварки.

Электрическая дуга вырабатывает очень большое тепло − до 7000 °С. По мере роста температуры при сварке возникает сильное свечение, в том числе в невидимом глазу ультрафиолетовом диапазоне. УФ-лучи, попадая в глаза, могут вызвать ожог, который, в свою очередь, приводит к болезненным явлениям, светобоязни и даже катаракте. Причем вредное воздействие зависит не столько от длительности, сколько от интенсивности свечения сварки и близости наблюдателя к ней. Именно поэтому родители совершенно оправданно запрещают детям смотреть на сварку, а все сварщики пользуются специальными очками.

Устройство и работа сварочного аппарата

Если коротко, то инверторный сварочный аппарат – это преобразователь постоянного тока в переменный. Сетевой переменный ток напряжением 220 вольт преобразуется в постоянный, затем подается на выпрямитель, чтобы снова получить переменный ток, но с очень высокой частотой. Снижение напряжения тока значительно увеличивает его силу.

После этого полученный электрический ток высокой частоты, с увеличенной силой и низким напряжением, снова преобразуется в постоянный, с помощью которого и осуществляется сварка.

Расплавление металла при сварке возможно благодаря высокой температуре электрической дуги. Дуга создается между сварочным электродом и свариваемым металлом. Для этого к ним подсоединяют противоположные полюса. Если электрод подключен к «минусу», а деталь к «плюсу», такое соединение называют прямым, а если наоборот, то обратным. Оба варианта могут применяться при сварке металлов с различной толщиной.

Сварочный электрод состоит из металлического сердечника и обмазки, которая оберегает область сварки от воздействия кислорода. При контакте сердечника электрода и металла возникает электрическая дуга и начинает гореть обмазка, которая частично превращается в газы, окружающие зону сварки и защищающие от кислорода. Расплавившаяся часть обмазки покрывает металл защитным слоем, который, застывая, превращается в шлак. 

Как выбрать сварочный инвертор

На российском рынке представлено множество вариаций сварочных инверторов. Применение инверторной технологии позволяет создавать компактные сварочные аппараты, которые легко транспортировать и удобно использовать. Например, инвертор «ФОРСАЖ-161», выпускаемый Государственным Рязанским приборным заводом (ГРПЗ), весит всего 4,3 кг, что дает возможность переносить его на плечевом ремне и даже производить сварку в таком положении.

Ручная дуговая сварка подходит для соединения различных металлов разной толщины. Применение такой сварки наиболее оправданно там, где нет необходимости делать швы большой длины. Это идеальный вариант для работ дома, на даче или сварки в небольшой мастерской. Впрочем, в линейке аппаратов ГРПЗ есть и профессиональные модели. Например, сварочный аппарат «ФОРСАЖ-200» сочетает в себе мобильность (масса 5,9 кг) с высокой производительностью и стабильным сварочным соединением.

Для работ, близких к промышленным масштабам, требуется оборудование с улучшенными параметрами и более широким набором возможностей. Рязанское предприятие Ростеха производит инвертор «ФОРСАЖ-315М», который адаптирован для применения в нефтегазовой отрасли, в строительно-монтажных организациях и на судостроительных предприятиях. Кроме электродуговой сварки, аппарат можно использовать и для аргонодуговой сварки, которая позволяет делать более прочные соединения. Эта модель уже прошла проверку в жестких условиях на нефтегазовых объектах и включена в реестр сварочного оборудования ПАО «Газпром».

Что такое инверторный сварочный аппарат

Что такое сварочный инвертор и как он работает?

Инверторная сварка — это разновидность сварочных работ, которые выполняются с использованием специального аппарата — сварочного инвертора. Поэтому отвечая на вопрос, «что же это такое — инверторная сварка и сварочный инвертор?», необходимо знать устройство инверторных аппаратов. Каждая модель имеет свои конструктивные особенности, но большинство из них имеют следующие основные узлы:

• выпрямитель низкой частоты;
• трансформаторный узел;
• выпрямитель высокой частоты;
• электронный блок управления;
• рабочий шунт и непосредственно сам инвертор.

Работа со сварочным инвертором требует элементарных знаний принципа его работы

Принцип работы сварочных инверторов основан на преобразовании переменного тока с постоянной частотой 50 Гц в переменный ток низкой частоты (или более высокой в некоторых моделях инверторных аппаратов). При изменении частоты одновременно происходит снижение напряжения и увеличение силы тока до 200 А. Эти преобразования происходят следующим образом: переменный ток поступает на выпрямитель, где он изменяется сначала в постоянный, а затем в переменный ток, но с более высокой частотой. Этот высокочастотный ток подаётся на трансформатор сварочного прибора, приобретая там свойства постоянного тока, который подаётся на сварочную дугу. Благодаря постоянному току сварочная дуга становится стабильной и её можно применять для сварки различных поверхностей. Для того чтобы сплавление поверхностей произошло необходимо использовать специальные электроды.

Виды сварочных инверторных аппаратов

В настоящее время существует огромное количество инверторов, с помощью которых можно проводить соединение мелких и крупных деталей из различных материалов. Однако в большинстве случаев, когда говорят про инверторный сварочный аппарат, то это значит, что имеют в виду один из трёх основных его разновидностей:

1. Однотактный инвертор с импульсным преобразователем. Это наиболее простые и компактные инверторы, которые имеют существенный недостаток — транзисторы переключаются так, что создаётся разрыв цепи электротока, снижая КПД оборудования. Этот тип инвертора отлично подходит для нечастого использования в быту, когда необходимо произвести сварку небольших деталей. Мощность однотактных инверторов обычно не превышает 4 кВт.  
2. Двухтактный или мостовой инвертор. КПД таких аппаратов значительно выше, за счёт низких коммутационных потерь. Мощность оборудования обычно достигает 10кВт, что позволяет использовать инверторы этого типа там, где есть необходимость в частом соединении различных деталей. Качество сварки на высоком уровне, швы ровные, практически незаметные. Качество швов во многом зависит от используемых электродов и мастерства сварщика. 
3. Полумостовой инвертор с резонансным преобразователем. Такие аппараты оснащены устройством, позволяющим создавать стабильную сварную дугу. Этот тип инверторов относят к профессиональным и используют в промышленности, их мощность составляет десятки кВт, они обладают внушительными габаритами и весом.

Инверторные и трансформаторные сварочные аппараты: пояснение различий

Каждый сварщик хоть раз задумывался над этим, инверторные или трансформаторные сварочные аппараты?

Основное отличие заключается в том, что инверторный сварочный аппарат значительно эффективнее и легче. Но трансформаторные сварочные аппараты более надежны в долгосрочной перспективе и лучше подходят для более суровых условий.

Итак, ответ не так прост, как вы думаете. Некоторые сварщики доверяют трансформаторному сварочному аппарату, а другие никогда не откажутся от удобства инверторного сварочного аппарата, несмотря ни на что.

Помимо этого краткого введения существует еще много различий, и в этой статье подробно рассматривается каждая технология, чтобы помочь вам решить, какая из них лучше всего соответствует вашим потребностям.

Inverter vs Transformer Welder: A Quick Overview

	Inverters	Transformers
Weight	Low	High
Size	Compact	Huge
Efficiency	High	Low
Duty Cycle	Longer	Shorter
Generator Support	Worse	Better
Current Output	AC и DC	AC и DC (только с выпрямителем)
Advanced Digital Arc Control	Да	Нет
Multiple Processes In One Welder	Yes	No
Arc Stability	Better	Worse
Cost	$$	$$$$
Технология Возраст	Относительно новый	старый
Срок службы	Шортер	Долго

0012 Сварочные аппараты с трансформаторами

По правде говоря, в каждом сварочном аппарате есть трансформатор, даже в сварочных инверторах. Однако сварщики трансформаторов не используют передовые технологии для уменьшения размера сердечника.

Итак, когда мы говорим «трансформаторный» или «трансформаторный сварочный аппарат», мы имеем в виду старую технологию громоздких, тяжелых машин.

Что такое сварочный аппарат с трансформатором

Традиционный сварочный аппарат с трансформатором представляет собой надежную технологию с ограниченным контролем дуги и значительным весом. Поэтому сегодня трансформаторные сварочные аппараты в основном используются в тяжелой промышленности или в качестве стационарных рабочих лошадок в сварочных цехах.

Благодаря долговечности трансформатора эти машины могут дожить до ваших внуков. Многие сварочные цеха до сих пор используют такое оборудование, которому более 50 лет.

Однако, поскольку их трансформаторный сердечник огромен и тяжел, их трудно перемещать и почти невозможно транспортировать.

Краткая история трансформатора

Первые сварочные аппараты на основе трансформатора появились в начале 1900-х годов, но эти ранние модели были в основном экспериментальными. Прошло много лет, прежде чем инженерам удалось сконструировать машины с относительно стабильной дугой.

Только в 1920-х и 1930-х годах трансформаторные сварщики получили реальное распространение. В то время соединение стали в основном осуществлялось заклепками, газовой сваркой и ковкой.

Дуговая сварка стала широко применяться ближе к концу Второй мировой войны. К 1980-м годам почти все выпускаемые аппараты для дуговой сварки были трансформаторными. Таким образом, сварочные аппараты с трансформаторными сердечниками прошли почти сто лет исследований и разработок, что во многом объясняет их надежность.

Как работает трансформаторный сварочный аппарат?

Сварщики с трансформаторами используют «понижающий трансформатор». Эта простая технология берет высоковольтный ток с малой силой тока и преобразует его в низковольтный ток с большой силой тока.

Итак, вход переменного тока высокого напряжения (110В, 220В, 380В и т.д.) с малой силой тока (30А, 40А, 60А и т. д.) становится 17В-45В при 200А-600А.

Схема понижающего трансформатора

«Сердечник» трансформатора состоит из трех частей: 

• Первичная катушка – Обмотка из медного провода, подключенная к основному входному напряжению от источника питания.
• Вторичная катушка – Обмотка, подключенная к сварочным проводам. Эта катушка имеет меньше провода, чем первичная катушка. Таким образом, когда магнитное поле от первичной катушки индуцирует электричество во вторичной катушке, напряжение и сила тока меняются местами. В этом суть системы с понижающим трансформатором.
• Сердечник – концентрирует магнитное поле, создаваемое в первичной обмотке, во вторичной обмотке.

Мостовой выпрямитель

Сварочные аппараты на основе трансформатора выдают только переменный ток, если они не имеют моста выпрямителей. Добавленные выпрямители блокируют одну из двух полярностей переменного тока, оставляя чистый постоянный ток (DC), предпочтительный для большинства типов сварки.

Связанный чтение : AC VS DC DINGINESS

Преимущества и недостатки сварщиков трансформаторов

PROS

• ТАКАТЕЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИ
• Проще ремонтировать и обслуживать, чем инверторные аппараты

Недостатки

• Тяжелый
• Громоздкий
• Иногда сварочные кабели должны быть очень длинными, поскольку аппарат трудно перемещать, что может привести к падению постоянного тока
• Менее стабильная дуга по сравнению с инверторами
• Низкий рабочий цикл в портативных сварочных аппаратах на основе трансформатора
• Ограниченное количество функций для управления дугой
• Дорогой

Сварочные аппараты с инвертором

Сварочные аппараты с инвертором используют современные технологии для повышения эффективности и резко снизить вес машины.

Кроме того, инверторные сварочные аппараты могут улучшить качество дуги и обеспечить ценные функции, которые были невозможны со старыми трансформаторными сварочными аппаратами.

Что такое инверторный сварочный аппарат

Инверторный сварочный аппарат — это сварочный аппарат, в котором используются полупроводниковые электронные компоненты для повышения эффективности преобразования электрического тока. Инверторные сварочные аппараты легкие, портативные и часто не больше вашей коробки для завтрака.

Кроме того, инверторные сварочные аппараты часто имеют множество цифровых функций для управления дугой. Они используют аппаратное и программное обеспечение для управления стабильностью дуги, частотой, шириной конуса дуги, профилем валика, начальной и конечной силой тока, балансом переменного тока, потоком защитного газа, прогоранием проволоки, индуктивностью и настройками многих других параметров сварки.

Часто сварочные аппараты на инверторной основе включают цифровой дисплей, который помогает вам со всеми настройками, но некоторые современные аппараты на основе трансформатора имеют его. Таким образом, цифровое управление не обязательно означает, что сварщик использует инверторную технологию.

Как работает инверторный сварочный аппарат?

Сварочные инверторы работают за счет увеличения частоты входной мощности с 50 Гц до 20 000–100 000 Гц. Для этого высокочастотного тока требуется значительно меньший сердечник трансформатора, чем у старых трансформаторных сварочных аппаратов. В старой технологии трансформатор был рассчитан на использование стандартной частоты переменного тока 50–60 Гц, доступной в настенной розетке.

Поскольку в инверторных сварочных аппаратах используются электронные переключатели, которые включают и выключают питание до 1 миллиона раз в секунду, эта технология позволяет инвертору значительно увеличить частоту переменного тока.

Таким образом, используя более высокую частоту, инверторные сварочные аппараты «заряжают» сердечник намного быстрее, 100 000 раз в секунду вместо 60 раз в секунду. Это позволяет использовать сердечник меньшего размера без потери выходной мощности, что делает инверторные сварочные аппараты намного более эффективными.

Что такое технология IGBT?

Биполярные транзисторы с изолированным затвором, или IGBT, представляют собой полупроводниковую технологию с тремя выводами, используемую для высокоэффективного переключения электроэнергии. БТИЗ были разработаны для удовлетворения потребности в синтезе сигналов сложной формы и используются не только в сварочных аппаратах.

Вы можете найти системы IGBT в электромобилях, поездах, холодильниках, кондиционерах и т. д. Это второй наиболее широко используемый силовой транзистор в мире.

БТИЗ имеют значительное преимущество перед предыдущими системами MOSFET, особенно в высоковольтных и сильноточных системах сварочных аппаратов. Таким образом, инверторные сварочные аппараты с технологией IGBT более долговечны, чем инверторные сварочные аппараты на основе MOSFET.

Преимущества и недостатки сварщиков инверторов

Pros

• Низкий вес и небольшой размер
• Высокий эффект
• Нижний энергосистема
• требует более низкого уровня. количество цифровых функций для управления дугой
• Более длительный рабочий цикл
• Позволяет машине выполнять сварку в несколько процессов

Минусы

• Меньший ожидаемый срок службы
• Сложность ремонта 
• Менее прочный и легко повреждаемый из-за чувствительной электроники
• Только специализированные инверторные сварщики могут эффективно работать с электродом E6010

Инверторные и трансформаторные сварочные аппараты – что лучше?

Хотя выбор технологии носит субъективный характер, кажется, что все больше сварщиков ежедневно присоединяются к клубу инверторных технологий.

Да, инверторные машины первого поколения были не очень надежными. Но сегодня большинство инверторных сварочных аппаратов используют современные технологии.

Итак, приобретя сварочный аппарат известного бренда, вы сможете воспользоваться преимуществами современной техники без особых недостатков.

Производительность

Сварочные аппараты с трансформатором обеспечивают достаточно приличную дугу, но аппараты с инвертором выдают более стабильную дугу с большей консистенцией. Поскольку трансформаторные машины не могут изменять дугу в режиме реального времени, они подвержены колебаниям напряжения дуги, возникновению дуги и другим проблемам, связанным с дугой.

Внутренний микроконтроллер управляет IGBT в инверторных сварочных аппаратах, позволяя контролировать дугу в реальном времени. Это обеспечивает надежное постоянное напряжение, более стабильную дугу и позволяет использовать значительно больше функций, о которых мы поговорим позже.

Таким образом, инверторные машины обеспечивают более высокую производительность. Профессионалы выигрывают от меньшей очистки после сварки, равномерного провара и стабильного профиля валика. Новичкам выгодна более легкая в управлении дуга.

Надежность и ожидаемый срок службы

Хотя инверторные сварочные аппараты претерпели значительные улучшения за последние 30 лет, трансформаторные аппараты по-прежнему более надежны. В настоящее время нет инверторного сварочного аппарата старше 30 лет, кроме как в музее. Тем не менее, по всей территории США используются тысячи 50-летних трансформаторных блоков, и они до сих пор находятся в хорошем состоянии.

Но это не значит, что инверторные сварочные аппараты ненадежны. На качественные инверторные сварочные аппараты распространяется расширенная гарантия (3 года и более), и большинство из них переживает гарантийный срок. Но сварочные аппараты на основе трансформатора имеют более длительный срок службы.

Затраты

Сварочные инверторы были дорогими, когда они только появились. Но сегодня IGBT-аппараты значительно дешевле, чем трансформаторные сварочные аппараты, если только вы не покупаете бывшее в употреблении оборудование.

Инверторы сделали сварочное оборудование доступным для всех. То, что раньше стоило несколько тысяч долларов, теперь стоит всего несколько сотен долларов или даже меньше. Конечно, стоимость зависит от множества факторов, таких как марка машины и качество сборки. Но нельзя отрицать влияние инверторов на рынок. Таким образом, производители постепенно отказываются от сварочных аппаратов на основе трансформаторов, и многие бренды больше не поставляют их на коммерческий рынок.

Сварочные среды

Аппараты на основе трансформаторов лучше справляются с пыльными и влажными средами, чем сварочные аппараты на основе инверторов. Они заслужили свою надежную репутацию. Тем не менее, вы должны соблюдать рейтинг безопасности вашего устройства и руководство по эксплуатации. Многие инверторные сварочные аппараты лучше подходят для сомнительных условий, чем трансформаторные.

Кроме того, многие старые аппараты на основе трансформаторов не имеют устройства снижения напряжения («VRD»), в то время как качественные инверторные сварочные аппараты MMA имеют его. VRD является важным элементом безопасности при сварке электродом. Он снижает напряжение холостого хода («OCV») до безопасного уровня, чтобы предотвратить случайное поражение оператора электрическим током. Таким образом, вы можете выполнять сварку в неблагоприятных условиях, таких как тесные пространства, высокая влажность и влажные помещения, без риска поражения электрическим током. К сожалению, многие сварщики были ранены или погибли при использовании оборудования, отличного от VRD, а старые трансформаторные системы обычно не поддерживают эту меру безопасности.

Энергия

Сварочные инверторные аппараты намного эффективнее старых трансформаторных агрегатов. Они могут выдавать такое же количество энергии, но требуют на 50% меньше входной мощности. Вот почему многие инверторные машины поддерживают стандартную домашнюю розетку 110 В.

Например, трансформаторный сварочный аппарат Hobart Ironman 240 требует входа 50 А и 240 В для выхода 200 А. Напротив, для инверторного устройства Eastwood MIG 250 требуется вход 46 А и 240 В для выхода 250 А. Но тот же блок Eastwood выдает 140 А при подключении к розетке 120 В с цепью 20 А. Итак, инверторы намного превосходят по энергоэффективности, обеспечивая большую мощность и часто позволяя использовать 110/115/120В.

Портативность и вес

Благодаря своему огромному весу трансформаторные сварочные аппараты лучше всего использовать в качестве стационарных в сварочных цехах и на производственных предприятиях. Нецелесообразно использовать тяжелые, громоздкие машины для работы, требующей мобильности.

Машины на базе инвертора мобильны, легки и портативны. Кроме того, портативность инверторов позволяет быстро перемещаться на новое рабочее место. Вы можете сваривать в своем гараже или загрузить машину в кузов грузовика, чтобы работать в другом месте.

Рабочий цикл

Обычные сварочные трансформаторы имеют массивный сердечник, который аккумулирует тепло из-за электрического сопротивления. Небольшие трансформаторы в инверторных машинах также нагреваются от сопротивления, но они могут быстро рассеивать это тепло благодаря значительно меньшей массе. Вот почему инверторные сварочные аппараты часто имеют более длительный рабочий цикл, чем старые трансформаторные блоки.

Кроме того, небольшие электрические компоненты, такие как печатные платы в сварочных аппаратах на основе инвертора, имеют тенденцию быстро нагреваться, но их легко охладить. Итак, вы часто увидите инверторные машины с системами вентиляторов и решетками для потока воздуха. Их механические части легко охлаждаются благодаря малой массе. Итак, если вам нужен длительный рабочий цикл, инверторная технология — хороший выбор. Тем не менее, это сильно различается между конкретными моделями. Существуют трансформаторные сварочные аппараты с лучшими рабочими циклами, чем у некоторых инверторов.

На генераторе

Некоторые генераторы имеют тенденцию выдавать «грязную» мощность, что является причудливым способом сказать, что их выходное напряжение может колебаться. Иногда выходное напряжение генератора может быть достаточно высоким, чтобы повредить чувствительные детали инверторных сварочных аппаратов.

Однако вам не о чем беспокоиться, если вы используете качественный генератор. Ищите генератор с суммарным коэффициентом гармонических искажений («THD») ниже 6%. Чем ниже THD, тем меньше возникновение непредсказуемых скачков напряжения от генератора.

Таким образом, трансформаторные сварочные аппараты более неприхотливы и не выдерживают никаких повреждений на большинстве современных генераторов. Но многие инверторные сварочные аппараты имеют системы защиты, обеспечивающие их безопасность.

Например, коррекция коэффициента мощности («PFC») автоматически компенсирует скачки напряжения и обеспечивает необходимое напряжение для инвертора. Кроме того, многие производители используют высоковольтные конденсаторы для предотвращения повреждений и позиционируют эти инверторы как безопасные для генераторов.

Характеристики

Модели на основе трансформатора не могут сравниться с многочисленными функциями, доступными на инверторных сварочных аппаратах. Таким образом, хотя у старых трансформаторных сварочных аппаратов есть свои способы обеспечения основных полезных функций с помощью механических методов, они не могут сравниться с универсальностью инверторов с цифровым управлением.

Например, инверторные аппараты для сварки TIG на переменном токе могут выводить сигналы различной формы, такие как прямоугольные, треугольные и мягкие волны. Сварщики трансформаторов ограничены простой синусоидой. Одно только это изменение может значительно улучшить вашу работу. Кроме того, инверторы представили возможность выполнять импульсную TIG, что значительно улучшило результаты при сварке тонкого металла.

Но MIG, FCAW и дуговая сварка также не лишены улучшений. Инверторная технология позволяет выполнять импульсную сварку MIG, что снижает тепловложение и разбрызгивание, обеспечивая при этом высокую скорость наплавки и визуально ошеломляющие сварные швы. Многие инверторные сварочные аппараты имеют «синергический» или «автоматический» режим, который автоматически обновляет скорость подачи проволоки и напряжение в режиме реального времени, что упрощает работу для начинающих.

Инверторная технология также позволила объединить несколько сварочных процессов в одной машине. Таким образом, вы можете носить с собой сварочный аппарат размером с чемодан, не вспотев, и иметь возможность сварки TIG, MIG, сварки с флюсовой проволокой и MMA на переменном/постоянном токе с двумя входами напряжения. Кроме того, каждый процесс имеет множество функций для точной настройки, таких как частота и ширина импульса дуги, баланс переменного тока, амплитуда EN/EP, сила дуги, горячий старт, индуктивность, контроль обратного прожига и другие.

Прекрасным примером этого является аппарат для сварки и плазменной резки Yeswelder MP200 5-в-1.

Известные проблемы

Не все сварочные аппараты с инвертором могут работать со штучным электродом E6010. Этот целлюлозный электрод используется для сварки труб, сварки в нерабочем положении и соединения ржавой стали. Сварщики трансформаторов не испытывают затруднений с электродом E6010, потому что он имеет высокое OCV, обеспечивая достаточное напряжение для поддержания дуги.

Однако большинство инверторных сварочных аппаратов не имеют достаточно высокого OCV или необходимых алгоритмов для эффективного управления дугой с помощью электрода E6010. Итак, если вам нужно использовать этот электрод, ищите инверторные сварочные аппараты, где производитель специально указывает, что сварочный аппарат поддерживает его. Эта информация обычно включается в рекламную брошюру или лист спецификаций.

Сварочные аппараты на основе трансформатора также имеют одну менее известную оговорку. Так как это в первую очередь стационарные машины, для маневрирования на работе необходимо использовать очень длинные тросы. Это не проблема, если вы используете выход переменного тока. Но поскольку в большинстве сварочных процессов используется выходная мощность постоянного тока (за исключением TIG переменного тока), напряжение будет падать в длинных проводах и ухудшать результаты сварки.

Wrapping It

Сварочные аппараты на основе инвертора гораздо проще сваривать благодаря многочисленным полезным функциям. Кроме того, они легкие и портативные. Благодаря низкой стоимости и лучшей стабильности дуги домашние мастера и сварщики-любители получают наибольшую выгоду от инверторных аппаратов. Но профессионалы также получают большую выгоду от более дорогих, высококачественных инверторных машин.

Итак, инверторные сварочные аппараты имеют значительное преимущество перед старыми трансформаторными агрегатами. Но старая трансформаторная технология заслужила репутацию долговечности. Машины на основе трансформаторов могут работать десятилетиями, поскольку они имеют простую и надежную конструкцию без каких-либо цифровых элементов.

Только вы можете решить, что лучше для вас, исходя из ваших потребностей. Надеемся, что информация в этой статье предоставила вам полезную информацию, которая поможет вам с выбором. Спасибо за прочтение!

Ссылки

https://edisontechcenter.org/Transformers.html
https://www.allaboutcircuits.com/textbook/alternating-current/chpt-9/step-up-and-step-down-transformers/
Сварка: Принципы и приложения, 8-е изд., Ларри Джеффус.
https://www.e-education.psu.edu/eme812/node/711

Сварочный аппарат с трансформатором и инвертором: что вам больше подходит?

Электросварочные аппараты используются уже более века. Как и любая другая технология, эти машины усовершенствованы по сравнению с предыдущим десятилетием. Если вы хотите начать гражданскую войну в сварке, просто задайте вопрос группе специалистов по сварке, что лучше, инвертор или трансформатор. Короткий ответ здесь может быть «в зависимости от обстоятельств», но длинным ответом здесь будет оживленная дискуссия о плюсах и минусах, а также конкретных функциях и областях применения оборудования.

Перед многими профессионалами в области сварки стоит очевидный выбор между инверторным и трансформаторным сварочным аппаратом . Тем не менее, выбор сварочных аппаратов должен зависеть от подходящей для данного аппарата ручной работы.

Мы собираем здесь данные и важную информацию о сварочных аппаратах, чтобы вы могли лучше понять, как работают эти машины, и выбрать то, которое лучше всего соответствует вашим потребностям. Теперь поговорим о трансформаторе и инверторном сварочном аппарате : какой из них лучше и почему.

Инверторный сварочный аппарат Краткий обзор

Как работает инверторный сварочный аппарат?

Здесь принцип заключается в преобразовании переменного тока в более низкое полезное выходное напряжение. Мы можем преобразовать питание 240 В переменного тока в выходное напряжение 20 В постоянного тока, используя пару электронных компонентов для преобразования мощности переменного тока в более низкий полезный постоянный ток.

Традиционный трансформатор в основном зависит от большого трансформатора для управления требуемым напряжением, в то время как инверторный сварочный аппарат может работать, увеличивая частоту источника питания с 50 Гц до 20 000–100 000 Гц.

Это возможно с помощью электронных кнопок для быстрого выключения и включения питания до одной миллионной доли секунды. Таким образом, мы можем контролировать источник питания до того, как он попадет в трансформатор, и размер трансформатора может быть значительно уменьшен.

Замечательные характеристики

1. Превосходная эффективность

Инверторный сварочный аппарат можно настроить так, чтобы профиль и толщина сварного шва соответствовали вашим потребностям. Внешний вид сварного шва значительно улучшается вместе с лучшим качеством сварки. Механизм инверторного сварочного аппарата очень эффективен и остается холодным даже при длительной работе. В этой технологии используется минимум наполнителя. Этот механизм обеспечивает лучшую производительность и также снижает тепловложение.

2. Эффективный и энергосберегающий сварочный аппарат

Эти инверторные сварочные аппараты не только энергоэффективны, но также не нагружают спину и обеспечивают наименьшую стоимость соединения. Они являются идеальной заменой традиционному трансформатору, когда мы рассматриваем выработку тепла и потребление энергии.

Инверторный сварочный аппарат имеет выходную мощность 93% по сравнению с трансформаторными сварочными аппаратами. Уровень производства трансформаторными сварочными аппаратами составляет 60%. Инверторная технология уменьшает размер трансформатора и пропорциональный вес сварочного аппарата.

С ним значительно снижаются потери мощности из-за магнитного сердечника.

3. Система охлаждения

Эти сложные инверторные сварочные аппараты оснащены внутренним охлаждающим вентилятором. Это помогает уменьшить рабочее тепло и предотвратить дополнительное тепловыделение. Охлаждение вентилятора не только снижает выделение дополнительного тепла, но и увеличивает срок службы машин.

4. Стабильность, надежность и выходное напряжение

Традиционные трансформаторные сварочные аппараты используют переменный ток, а приборы не имеют постоянного тока и выходной мощности. В этой ситуации этим типам оборудования требуется несколько перезапусков примерно по 100-120 раз в секунду. В отличие от трансформаторных сварочных аппаратов, инверторный сварочный аппарат может не занимать больше времени для выработки тепла.

Эти сварочные аппараты поддерживают постоянный низкий ток во время работы. Он устраняет нестабильность температуры и напряжения, поскольку они обладают защитой от помех. Эти помехи помогают машине выдерживать более низкие изменения температуры и колебания напряжения.

Поскольку сварочный аппарат с трансформатором использует переменный ток, дуга не является постоянной и горит постоянно. Это приводит к увеличению времени нагрева, что приводит к снижению прочности сварного шва.

5. Технология IGBT

Этот тип инверторного сварочного аппарата очень быстро набирает мощность благодаря технологии биполярных транзисторов с изолированным затвором. Этот инверторный сварочный аппарат работает в очень быстром темпе и потребляет очень мало энергии в конечной операции.

6. Легкая и компактная модель

Благодаря простой конструкции инверторный сварочный аппарат используется практически везде. Эти сварочные аппараты компактны по сравнению с оборудованием трансформаторного типа. Они могут очень легко храниться в меньшем пространстве и зарекомендовали себя как компактное оборудование.

Компактная конструкция и меньший вес трансформатора делают его удобным. Частота здесь намного выше, чем нужно для рабочей частоты.

Значительное увеличение размеров, масса реактора и минимизация рабочей частоты.

Преимущества инверторного сварочного аппарата

➢ Экономичный при низком энергопотреблении

➢ Наилучший контроль над электрической дугой

➢ Охлаждающий вентилятор защищает его детали от нагрева

➢ Удобный и портативный

➢ Компактный и космический спасение

Недостатки сварщика инвертора

➢ Менее прочные по сравнению с трансформаторами

➢ Стоимость ремонта и обслуживание

СВЕЙДЕР 333 3 3

3 3 3

2 33 3

. этот трансформатор работает?

Эти традиционные сварочные аппараты являются рабочими лошадками с высокой производительностью и требуют питания от сети. Они обычно используются для промышленных стержней и доступны в диапазоне от 250 до 600 А при 415 В.

Сварочный аппарат трансформатора позволяет сварщику выбирать выходной ток, перемещая сердечник обмотки дальше или ближе от вторичной обмотки. Он также может перемещать магнитный шунт внутри и снаружи сердечника трансформатора, используя реактор насыщения последовательно с изменяемым подход с вторичным токовым выходом. Это может позволить сварщику выбрать выходное напряжение, постукивая по вторичной обмотке трансформатора.

Приборы трансформаторного типа обычно экономичны.

Отличительные признаки

В трансформаторных сварочных аппаратах применяется переменный ток, что в свою очередь приводит к конверсии и увеличению разбрызгивания металла, что сказывается на качестве шва.

Эффективность трансформатора составляет примерно 80% энергии, используемой здесь для нагрева утюга прибора. Трансформаторные устройства делятся на бытовые при токе выработки 200 ампер, профессиональные и 1/2 профессиональные до 300 ампер и профессиональные выходят за пределы 300 ампер.

Когда прибор используется в бытовых целях, используется однофазный электрический ток напряжением 220 вольт. Профессиональные, промышленные и экспертные устройства используют 380 вольт в трехфазном токе.

1. Надежность 

Надежность и безотказность — наиболее спорный аспект сварочного аппарата. В течение почти 9-10 десятилетий трансформаторные сварщики проводят всесторонние исследования, исследования и разработки для создания надежных, надежных и прочных сварочных аппаратов, в то время как инверторные сварщики привлекают внимание в течение последних 3 десятилетий.

Трансформаторы более надежны и надежны по сравнению с лучшими инверторными сварочными аппаратами. Хотя этот разрыв быстро сокращается в последние несколько лет. Первоначальный кошмар с инверторными сварочными аппаратами 1990 года теперь ушел.

2. Возможные ограничения

Поскольку мы следуем тенденции и находим трансформаторные сварочные аппараты более простыми, но надежными, в то время как инверторные сварочные аппараты со встроенными многочисленными функциями менее надежны.

Трансформация может длиться дольше, если они должным образом сохраняются в течение более длительного периода времени. Они громоздки и имеют менее продвинутые функции по сравнению с инверторными сварочными аппаратами.

Теперь вам решать в соответствии с вашими потребностями, нужен ли вам надежный трансформаторный сварочный аппарат или расширенные функции, добавленные к инверторному сварочному аппарату. Вы можете оставить инверторный сварочный аппарат в качестве резервного вместе с надежным трансформаторным сварочным аппаратом.

3. Остановка или простой

Многие ситуации в окружающей среде могут привести к преждевременному выходу из строя инверторных сварочных аппаратов, например, высокие концентрации загрязняющих веществ в воздухе и высокая влажность. Производители пытаются разработать инверторные сварочные аппараты, где эти экологические бедствия больше не влияют на инверторный сварочный аппарат.

Они более подвержены сбоям, и если ваша машина не отремонтирована, ваши ежедневные операции будут приостановлены до тех пор, пока она не будет отремонтирована. Это может задержать ваш проект и напрямую помешать вашему доходу. На любителя это также влияет напрямую.

Ваш сварочный аппарат имеет решающее значение для бесперебойной работы вашего бизнеса, вам необходимо оценить время простоя сварочного аппарата, который у вас будет. Если преобладает ситуация с воздействием окружающей среды на ваш сварочный аппарат, то лучше выбрать надежный и безотказный выбор, чем универсальный аппарат с множеством функций. В этих условиях лучше всего подходят трансформаторные сварочные аппараты, поскольку они долговечны, надежны и не часто выходят из строя.

4. Область применения и ассортимент

Трансформаторные сварочные аппараты используются почти во всех сферах жизни, где требуется сварка ферритных металлов.

➢ Используется при прокладке и ремонте трубопроводов

➢ Сантехнические работы и сварка трубопроводов

➢ Крепление металлоконструкций на строительной площадке

➢ Может соединять или накладывать друг на друга два и более листовых материала

➢ Низкая начальная стоимость

➢ Низкое или минимальное техническое обслуживание

➢ Низкие расходы на бег

➢ Высоко надежные и надежные

➢ Хорошо для ремонта фермы

Диспасины сварщика трансформатора

➢ Зажигание дуги.

Что вам подходит?

Мы обсуждали, что инверторные сварочные аппараты имеют преимущества перед трансформаторными сварочными аппаратами, но эти преимущества могут вам не помочь. Окончательный вердикт о выборе сварочных аппаратов зависит от предпочтений пользователя.

Мы обсудили все мельчайшие детали, чтобы помочь вам учесть ваши требования и определить, что вам больше подходит.

Теперь мы составили список отличий трансформаторных и инверторных сварочных аппаратов с учетом долговечности, веса, стоимости и многих других факторов.

Здесь следует обратить внимание на следующие моменты.

1. Надежность и долговечность

Благодаря тому, что трансформатор имеет более высокие рабочие циклы, они могут выполнять тяжелые задачи, чем инверторные сварочные аппараты. Поскольку инверторные сварочные аппараты являются новой новинкой в ​​сварочном арсенале, судить о долговечности невозможно.

В настоящее время мы знаем о долговечности сварочных аппаратов трансформаторного типа только потому, что они используются в промышленности в течение достаточно долгого времени для повышения производительности. Одна из особенностей инверторной технологии заключается в том, что она выглядит захватывающей, объединяя множество функций в компактном и легком оборудовании.

2. Цена оборудования

Эта цена между инвертором и трансформатором остается спорным вопросом. Мы находим, что многие трансформаторные сварщики на начальном этапе являются экономичными.

При более длительном использовании инверторных сварочных аппаратов вы можете сэкономить много денег. Эта стоимость снижается в течение определенного периода времени. Мы обнаружили, что инверторные сварочные аппараты потребляют меньше энергии примерно на 10% от вашего счета за электроэнергию.

Повышенная стабильность дуги приводит к меньшему количеству расходных материалов и сварочных газов. Можно с уверенностью сказать, что наши инверторные сварочные аппараты себя окупят.

3. Вес аппарата

Инверторные сварочные аппараты легче по весу по сравнению с трансформаторными сварочными аппаратами. Они вообще вдвое тяжелее многих трансформаторных сварщиков. Предположим, вам нужно выполнить свою задачу на большей площади и неподвижной задаче, вы можете сделать выбор сварочного трансформатора.

Если вы собираетесь перемещать сварочный аппарат или работать в ограниченном пространстве, инверторный сварочный аппарат является автоматическим выбором.

4. Прочность и эффективность

Мы заметили, что за последние шесть-семь десятилетий трансформаторные сварочные аппараты прошли большой путь. Премиальное качество сварочных аппаратов имеет привлекательный коэффициент эффективности при сохранении достаточно стабильной дуги.

Большинство инверторных сварочных аппаратов, как правило, в два раза эффективнее трансформаторных сварочных аппаратов. Инверторный сварочный аппарат потребляет вдвое меньше ампер по сравнению со сварочным аппаратом с трансформатором, чтобы получить такое же напряжение.

Большинство инверторных сварочных аппаратов могут работать от обычных домашних розеток, и нет необходимости покупать генератор или более крупную розетку на 220 В.

Сварочный инвертор уже довольно давно работает на постоянном токе. У них была гораздо более стабильная дуга, чем у обычных сварочных аппаратов с трансформатором постоянного тока, и был доступен единственный вариант сварочного аппарата переменного тока.

В последнее время инверторные сварочные аппараты могут более эффективно использовать как переменный, так и постоянный ток. и может создать более стабильную дугу. Этих причин достаточно, чтобы назвать инверторные сварочные аппараты лучшими за их прочность, стабильность и эффективность.

5. Качество сварного изделия

Поскольку мы обсуждаем типы сварочных аппаратов, которые не будут укомплектованы без знания качества дуги и сварных швов. Если вы сварщик, который обычно работает со спокойной сталью, то трансформаторный сварочный аппарат — ваш автоматический выбор.

В мире совершенства сварки, в котором мы живем, нам нужна защита в любом положении и на каждом металле. Инверторные сварочные аппараты — это сияющий камень в этом требовательном мире. Сварочные инверторы можно запрограммировать на выполнение любых задач. Мы видим усиленную работу инверторных сварочных аппаратов MIG и TIG.

Когда-то программное обеспечение было дополнено электроникой, чтобы улучшить возможности сварочного аппарата. Средний сварщик может работать с лучшими результатами.

Когда важны инновации и качество сварки, инверторный сварочный аппарат выиграл гонку. Трансформатор по-прежнему остается отличным выбором для сварки стали.

6. Рабочий цикл сварщика

Инверторный сварочный аппарат обычно имеет более высокий рабочий цикл из-за размера трансформатора. Небольшие части инверторного сварочного аппарата быстро нагреваются, но их гораздо быстрее и легче охлаждать встроенным вентилятором.

В отличие от традиционных сварочных аппаратов с трансформатором, детали крупнее и крупнее, поэтому дольше сохраняют тепло и медленно остывают.

7. Мощность генератора для сварочных аппаратов

Инверторные сварочные аппараты можно легко использовать с небольшими переносными сварочными генераторами. Благодаря этой функции инверторный сварочный аппарат становится более эффективным, поскольку трансформаторная сварочная машина практически не может работать от генераторов.

Опасность сварочных аппаратов при работе на генераторах отдельная тема, но держал в курсе.

8. Удобство использования и производительность

Производительность и удобство использования инверторного сварочного аппарата значительно выше. Лучше всего это можно проиллюстрировать на примере дуговой сварки, где оператору легко работать и получать наилучшие результаты без борьбы с непрерывной стабильной дугой.

Более высокое напряжение холостого хода и такие функции, как сила дуги, защита от прилипания и горячий старт, делают инверторный сварочный аппарат более приемлемым. Это можно сравнить с традиционным сварочным аппаратом, если при сварке тонких материалов инверторный тип может легко справиться с этой работой.

Инверторный сварочный аппарат со стабильной дугой и неограниченной регулировкой силы тока позволяет значительно снизить мощность. Лист 1,6 листового металла или секций трубы можно легко и контролируемо сваривать.

Как определить IGBT?

IGBT расшифровывается как «Биполярные транзисторы с изолированным затвором». IGBT — это быстродействующее коммутационное устройство, используемое во всех сварочных аппаратах для бессварочной сварки, которое упрощает регулирование напряжения.

Технология MOSFET-транзисторов до сих пор используется в некоторых инверторных сварочных аппаратах. Хотя технология IGBT имеет огромное превосходство над MOSFET.