При выборе сварочных аппаратов и ознакомлении с их характеристиками приходится сталкиваться со специальными терминами, значение которых желательно знать, чтобы не ошибиться в выборе. Вот некоторые из них.

AC (англ. alternating current) - переменный ток.
DC (англ. direct current) - постоянный ток.
MMA (англ. Manual Metal Arc) - ручная дуговая сварка штучными электродами. Известна у нас под названием РДС.
TIG (англ. Tungsten Inert Gas) - ручная сварка вольфрамовыми неплавящимися электродами в среде защитного газа (аргона).
MIG/MAG (англ. Metal Inert/Active Gas) - полуавтоматическая дуговая сварка плавящейся электродной проволокой в среде инертного (MIG) или активного (MAG) газа с автоматической подачей проволоки.
ПВ (ПР, ПН, ПВР) - продолжительность включения - время, которое аппарат способен работать при определенном токе (ток указывается вместе с ПВ) до автоматического отключения из-за перегрева. Значение ПВ указывается в процентах по отношению к стандартному циклу, принимаемому равным 10 или 5 минутам. Если ПВ равно 50%, это означает, что при цикле 10 минут, после 5 минут непрерывной работы требуется 5 минут простоя для охлаждения аппарата. Этот параметр может быть равен и 10%, поэтому на него нужно обязательно обращать внимание. В понятия: продолжительность включения (ПВ), продолжительность работы (ПР), продолжительность нагрузки (ПН) вкладывают разный смысл, но суть одна - непрерывность сварки.

Сварочный трансформатор - это устройство, преобразующее переменное напряжение входной сети в переменное напряжение для электросварки. Основным его узлом является силовой трансформатор, с помощью которого сетевое напряжение снижается до напряжения холостого хода (вторичное напряжение), составляющего обычно 50-60В.

Простая для понимания схема сварочного трансформатора имеет следующий вид:

Простая схема сварочного трансформатора: 1 - трансформатор; 2 - реактор с переменной индуктивностью; 3 - электрод; 4 - свариваемая деталь.

Для ограничения тока короткого замыкания и устойчивого горения дуги трансформатор должен иметь круто падающую внешнюю вольт-амперную характеристику (. Для этого либо используют трансформаторы с увеличенным рассеянием, вследствие чего сопротивление при коротком замыкании оказывается у них в несколько раз больше, чем у обычных силовых трансформаторов. Либо в цепь с трансформатором с нормальным рассеянием включают реактивную катушку с большим индуктивным сопротивлением - дроссель (дроссель может быть включен не в цепь вторичной обмотки, а в цепь первичной, где меньше ток). Если у дросселя можно изменять индуктивность, регулируя её, изменяют форму внешней вольт-амперной характеристики трансформатора и ток дуги I 21 или I 22 , соответствующий напряжению дуги Uд.

Регулирование сварочного тока . Сила тока в сварочных трансформаторах может регулироваться изменением индуктивного сопротивления цепи (амплитудное регулирование с нормальным или увеличенным магнитным рассеянием) или с помощью тиристоров (фазное регулирование).

В трансформаторах амплитудного регулирования, необходимые параметры сварочного тока обеспечиваются перемещением подвижных катушек, магнитных шунтов или с помощью отдельной реактивной катушки как на рисунке выше. При этом синусоидальная форма переменного тока не изменяется.

Схема сварочного трансформатора с подвижными обмотками: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - винтовой привод.

Схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - подвижный магнитный шунт, 5 - винтовой привод.

Может быть простое переключение количества используемых витков обмотки трансформатора, для уменьшения напряжения холостого хода и следовательно тока сварки.

Трансформаторы с тиристорным (фазовым) регулированием состоят из силового трансформатора и тиристорного фазорегулятора с двумя встречно-параллельными тиристорами и системой управления. Принцип фазового регулирования состоит в преобразовании синусоидальной формы тока в знакопеременные импульсы, амплитуда и длительность которых определяются углом (фазой) включения тиристоров.

Схема сварочного трансформатора с тиристорным управлением. БЗ - блок задания, БФУ - блок фазового управления.

Применение тиристорного фазорегулятора позволяет получить сварочный аппарат, характеристики которого выгодно отличаются от характеристик трансформатора с амплитудным регулированием. В более сложных схемах управления, чем на рисунке выше, формируется переменный ток прямоугольной формы. А при этом, например, достигается повышенная скорость перехода импульса через нулевое значение, вследствие чего уменьшается время безтоковых пауз и повышается устойчивость горения дуги и качество сварного шва. Что нельзя сказать про осциллограмму изображенную выше, на ней безтоквые промежутки больше чем у трансформаторов с амплитудным регулированием и качество сварки хуже.

Другое достоинство тиристорных аппаратов заключается в простоте и надежности силового трансформатора. Отсутствие стальных шунтов, подвижных частей и связанных с ними повышенных вибраций делает трансформатор простым в изготовлении и долговечным в работе.

По типу питающей сети сварочные трансформаторы бывают однофазными и трехфазными. Последние, как правило, могут подключаться и к однофазной сети. На рисунке ниже представлены однофазный и трехфазный трансформаторы с регулированием тока магнитным шунтом.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов . К достоинствам сварочных трансформаторов относятся сравнительно высокий КПД (70-90%), простота эксплуатации и ремонта, надежность и дешевизна.

Список недостатков более обширен. Прежде всего, это низкая стабильность горения дуги, обусловленная свойствами самого переменного тока (наличие безтоковых пауз при переходе электрического сигнала через ноль). Для качественной сварки необходимо использовать специальные электроды, предназначенные для работы при переменном токе. Отрицательно сказываются на стабильности горения дуги и колебания входного напряжения.

Сварочным трансформатором нельзя варить нержавеющую сталь, которая требует постоянного тока, и цветные металлы.

Если мощность сварочного аппарата переменного тока достаточно велика, его вес может доставлять определенные трудности при переносе трансформатора с места на место.

И, тем не менее, недорогой, надежный и неприхотливый сварочный трансформатор - не такой уж плохой выбор для дома. Особенно в том случае, если варить приходится редко, а средств на покупку более функциональной модели не хватает.

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители - это аппараты, преобразующие переменное напряжение сети в постоянное напряжение электросварки. Существует множество схем построения сварочных выпрямителей с различными механизмами формирования выходных параметров тока и напряжения. Используются различные способы регулирования тока и формирования внешней вольт-амперной характеристики выпрямителей (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) : изменение параметров самого трансформатора (подвижные катушки и секционированные обмотки, магнитные шунты), использование дросселя, фазное регулирование с помощью тиристоров и транзисторов. В наиболее простых аппаратах регулирование тока осуществляется трансформатором, а для его выпрямления используются диоды. Силовая часть таких аппаратов состоит из трансформатора, выпрямительного блока на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима. К более современным и совершенным устройствам относятся тиристорные выпрямители, в которых регулирование режима обеспечивается тиристорным выпрямительным блоком, осуществляющим фазовое управление моментом включения тиристоров. Формирование необходимых внешних характеристик производится введением обратных связей по сварочному току и выходному напряжению.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VS - тиристорный выпрямительный блок, L - сглаживающий дроссель.

Иногда тиристорный регулятор устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора, тогда выпрямительный блок может быть собран из неуправляемых вентилей - диодов.

Блок-схема сварочного выпрямителя: VS - тиристорный выпрямительный блок, T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Полупроводниковые элементы выпрямителей нуждаются в принудительном охлаждении. Для этого на них помещают радиаторы, обдуваемые вентилятором.

На рисунке ниже приведена схема сварочного выпрямителя, в котором изменение сопротивления трансформатора и регулирование тока обеспечивается с помощью магнитного шунта - его смыканием или размыканием с помощью ручки на передней панели аппарата.

Принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя с магнитным шунтом: А - автоматический выключатель, Т - трансформатор, Др - магнитный шунт, Л - светосигнальная арматура, М - электровентилятор, VD - диодный выпрямительный блок, RS - шунт, PA - амперметр.

Однофазные схемы выпрямления переменного напряжения используются в цепях с небольшой потребляемой мощностью. По сравнению с однофазными, трехфазные схемы обеспечивают существенно меньшую пульсацию выпрямленного напряжения. Работа трехфазной мостовой схемы выпрямления Ларионова с использованием диодов, применяемая во многих сварочных выпрямителях, показана на рисунке ниже.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей . Основное преимущество выпрямителей, по сравнению с трансформаторами, заключается в использовании в них для сварки постоянного тока, обеспечивающего надежность зажигания и устойчивость горения сварочной дуги и, как следствие, более качественный шов. Имеется возможность варить не только углеродистую и низколегированную, но и нержавеющую сталь, и цветные металлы. Немаловажно и то, что сварка выпрямителем дает меньшее количество брызг. В сущности, этих преимуществ вполне достаточно для однозначного ответа на вопрос, какой сварочный аппарат выбрать - трансформатор или выпрямитель. Если, разумеется, не принимать во внимание цен.

К недостаткам следует отнести относительно большой вес аппаратов, потерю части мощности, сильную "просадку" напряжения в сети при сварке. Последнее относится и к сварочным трансформаторам.

Сварочные инверторы

Слово "инвертор" в своем исходном значении означает устройство для преобразования постоянного тока в переменный. На рисунке ниже приведена упрощенная схема сварочного аппарата инверторного типа.

Блок-схема сварочного инвертора: 1 - сетевой выпрямитель, 2 - сетевой фильтр, 3 - преобразователь частоты (инвертор), 4 - трансформатор, 5 - высокочастотный выпрямитель, 6 - блок управления.

Работа сварочного инвертора происходит следующим образом. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на сетевой выпрямитель 1. Выпрямленный ток сглаживается фильтром 2 и преобразуется (инвертируется) модулем 3 в переменный ток с частотой в несколько десятков кГц. В настоящее время достигаются частоты в 100 кГц. Именно этот этап является самым важным в работе сварочного инвертора, позволяющим добиться огромных преимуществ по сравнению с другими типами сварочных аппаратов. Далее с помощью трансформатора 4 высокочастотное переменное напряжение понижается до значений холостого хода (50-60В), а токи повышаются до величин, необходимых для осуществления сварки (100-200А). Высокочастотный выпрямитель 5 выпрямляет переменный ток, который совершает свою полезную работу в сварочной дуге. Воздействуя на параметры преобразователя частоты, регулируют режим и формируют внешние характеристики источника.

Процессы перехода тока из одного состояния в другое контролируются блоком управления 6. В современных аппаратах эта работа выполняется транзисторными модулями IGBT, являющимися самыми дорогими элементами сварочного инвертора.

Система управления с помощью обратных связей формирует идеальные выходные характеристики для любого способа электросварки (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) . Благодаря высокой частоте, вес и размеры трансформатора снижаются в разы.

По своей функциональности выпускаются инверторы следующих типов:

• для ручной дуговой сварки (ММА);
• для аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом (TIG);
• для полуавтоматической сварки в среде защитных газов (MIG/MAG);
• универсальные аппараты для работы в режимах ММА и TIG;
• полуавтоматы для работы в режимах ММА и MIG/MAG;
• аппараты для воздушно-плазменной резки.

Как видно, значительную часть объема занимают радиаторы системы охлаждения.

Достоинства инверторов . Достоинства сварочных инверторов велики и многочисленны. Прежде всего, впечатляет их малый вес (4-10 кг) и небольшие размеры, позволяющие легко перемещать аппарат от одного места сварки к другому. Это достоинство обусловлено меньшим размером трансформатора благодаря большой частоте преобразуемого им напряжения.

Исключение из схемы силового трансформатора позволило также избавиться от потерь на нагрев обмоток и перемагничивание железа сердечника и добиться высокого КПД (85-95%) и идеального коэффициента мощности (0,99). При сварке электродом диаметром 3 мм потребляемая из сети мощность для сварочного аппарата инверторного типа не превышает 4 кВт, а для сварочного трансформатора или выпрямителя эта цифра равна 6-7 кВт.

Инвертор способен воспроизводить практически все виды внешних вольт-амперных характеристик. Это означает, что с его помощью можно выполнять все основные виды сварок - MMA, TIG, MIG/MAG. Аппарат обеспечивает сварку легированных и нержавеющих сталей и цветных металлов (в режиме MIG/MAG).

Аппарат не требует частых и длительных охлаждений при интенсивной работе, как этого требуют другие бытовые типы сварочных аппаратов. Его ПВ достигает 80%.

Инвертор обладает плавной регулировкой сварочных режимов в широком диапазоне токов и напряжений. Он имеет значительно более широкий, чем у обычных аппаратов, интервал регулировки сварочного тока - от нескольких ампер до сотен и даже тысяч. Для бытового пользования особенно важны малые токи, позволяющие производить сварку тонкими (1,6-2 мм) электродами. Инверторы обеспечивают качественное формирование шва в любых пространственных положениях и минимальное разбрызгивание при сварке.

Микропроцессорное управление устройством обеспечивает устойчивую обратную связь по току и напряжению. Это позволяет обеспечить полезнейшие и удобнейшие функции Arc Force, Anti Stick и Hot Start. Суть всех их состоит в качественно новом управлении сварочным током, позволяющим сделать сварку максимально комфортной для сварщика.

• Функция Hot Start (горячий старт) обеспечивает автоматическое увеличение тока в начале сварки, облегчающее поджог дуги.
• Функция Anti Stick (анти-залипание) является своего рода антиподом функции Hot Start. При соприкосновении электрода с металлом и возникновении угрозы его прилипания, сварочный ток автоматически снижается до тех значений, которые не вызывают расплавления электрода и его приваривания к металлу.
• Функция Arc Force (форсирование дуги) реализуется тогда, когда происходит отделение большой капли металла от электрода, сокращающей длину дуги и грозящей залипанием. Автоматическое увеличение сварочного тока на очень короткое время препятствует этому.

Эти удобные функции позволяют сварщикам невысокой квалификации успешно справляться со сваркой самых сложных металлоконструкций. Для тех, кто хоть раз поработал со сварочным инвертором, вопроса - какой сварочный аппарат лучше - не существует. После трансформатора или выпрямителя работа с инвертором превращается в удовольствие. Больше не нужно "долбить" электродом, чтобы зажечь не желающую зажигаться дугу, или судорожно отрывать его, если он намертво приварился. Можно просто поставить электрод на металл и, отрывая его, спокойно зажечь дугу - не беспокоясь о том, что электрод может привариться.

Инверторные сварочные аппараты можно применять при больших падениях напряжения сети. Большинство из них обеспечивают сварку в диапазоне сетевого напряжения 160-250В.

Недостатки сварочных инверторов . Трудно говорить о недостатках такого совершенного устройства, каким является сварочный инвертор и, тем не менее, они есть. Прежде всего, это относительно высокая цена аппарата и дороговизна его ремонта. При выходе из строя модуля IGBT придется заплатить сумму, равную 1/3 - 1/2 стоимости нового аппарата.

Инвертор предъявляет повышенные требования, по сравнению с другими сварочными аппаратами, к условиям хранения и эксплуатации, обусловленные его электронной начинкой. Аппарат плохо реагирует на пыль, поскольку она ухудшает условия охлаждения транзисторов, которые сильно греются в процессе работы. Их охлаждают с помощью алюминиевых радиаторов, осаждение пыли на которые ухудшает отдачу тепла.

Не любит электроника и низких температур. Любая минусовая температура нежелательна из-за появления конденсата на платах, а минус 15°С могут стать критическими. Хранение и работа инвертора в неотапливаемых гаражах и мастерских в зимнее время нежелательны.

Сварочные полуавтоматы

Говоря о сварочном оборудовании, нельзя обойти вниманием полуавтоматы - аппараты для сварки в среде защитных газов с механизированной подачей сварочной проволоки.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• источника тока;
• блока управления;
• механизма подачи сварочной проволоки;
• пистолета (горелки) с рукавом-электропроводом, по которому осуществляется подача защитного газа, проволоки и электрического сигнала;
• системы подачи газа, состоящей из баллона с газом, электромагнитного газового клапана, газового редуктора и шланга.

В качестве источника тока используются сварочные выпрямители или инверторы. Использование последних повышает качество сварки и увеличивает количество свариваемых материалов.

По конструктивному исполнению сварочные полуавтоматы бывают двухкорпусными и однокорпусными. У последних источник питания, блок управления и механизм подачи проволоки размещены в одном корпусе. У двухкорпусных моделей механизм подачи проволоки вынесен в отдельный блок. Обычно это профессиональные модели, поддерживающие длительную эксплуатацию на повышенном токе. Иногда они оснащаются системой водяного охлаждения пистолета.

Сварка полуавтоматом в режиме ММА ничем не отличается от работы с обычным сварочным аппаратом. При использовании режима MIG/MAG электрическая дуга горит между непрерывно подаваемой плавящейся сварочной проволокой и материалом. Углекислый газ (или его смесь с аргоном), подаваемый через пистолет, защищает зону сварки от вредного воздействия кислорода и азота, содержащихся в воздухе. С использованием сварочных полуавтоматов варят высоколегированные и нержавеющие стали, алюминий, медь, латунь, титан.

Полуавтоматическая сварка являются одной из самых современных технологий дуговой сварки, идеально подходящей не только для производства, но и для дома. Полуавтоматы получили широкое распространение в промышленности и быту. Есть информация, что в настоящее время в России до 70% всех сварочных работ производятся именно сварочными полуавтоматами. Этому способствует широкая функциональность оборудования, высокое качество сварки и простота эксплуатации. Сварочный полуавтомат очень удобен для сварки тонкого металла, в частности, автомобильных кузовов. Ни одно предприятие автосервиса не обходится без этого удобнейшего оборудования.

Выбор сварочного аппарата

Выбор сварочного аппарата должен производиться под определенные потребности. Прежде чем отправляться в магазин, необходимо знать ответы на следующие вопросы.

• Какой металл - по марке и толщине - предстоит варить?
• В каких условиях будет производиться работа?
• В каком объеме?
• Каковы требования к качеству работ и квалификации сварщика?
• И, наконец, какая сумма может быть потрачена на приобретение сварочного аппарата?

В зависимости от ответов на эти вопросы и должны быть сформированы требования к приобретаемому оборудованию.

Если варить придется не только углеродистую и низколегированную сталь, но и высоколегированную и нержавеющую, то выбор нужно делать между сварочным выпрямителем и инвертором. Если предстоит сваривать металлы требующие защиты от кислорода или азота воздуха, например алюминий, то потребуется сварка в среде защитных газов, которую может обеспечить полуавтомат с режимом MIG/MAG.

Вообще, если говорить об универсальности оборудования, то лучшим выбором, пожалуй, будет полуавтомат с режимами MMA и MIG/MAG. Его наличие позволит выполнять практически любую работу по сварке металлов, с которой только приходится сталкиваться в обыденной жизни.

Если приходится иметь дело с тонким (тоньше 1,5 мм) металлом, предпочтение следует отдать опять же полуавтомату.

Работа при минусовой температуре, особенно при значениях ниже 10-15 °C, нежелательна для инверторов. Плохо сказывается на них также сильная запыленность. Вывод таков. Если работать предстоит при очень низких температурах в условиях большой запыленности, возможно, не останется иного варианта, как выбрать сварочный аппарат без суперсовременной электроники - сварочный трансформатор, выпрямитель на диодах или полуавтомат на базе последнего.

Высокие требования к качеству сварки и низкая квалификация сварщика однозначно склоняют к выбору сварочного инвертора с его удобством в работе и функциями Arc Force, Anti Stick, Hot Start.

Большой объем работ требует от сварочного аппарата высокой ПВ (продолжительности включения), иначе слишком много времени уйдет на простои во время его охлаждений. ПВ - одна из характеристик, которые отличают бытовые сварочные аппараты от профессиональных. У последних она достаточно велика или достигает даже 100%, что означает, что аппарат может работать без перерыва как угодно долго. Если говорить о бытовых моделях, то ПВ инверторов значительно превосходит ПВ сварочных трансформаторов и выпрямителей. В качестве минимального значения ПВ лучше принять 30%.

Выбирая сварочный аппарат, нужно подумать и о соседях. Если варить придется много, а напряжение в сети низкое и неустойчивое, для дома следует выбрать сварочный аппарат с учетом потребляемой им мощности. Постоянное мигание лампочек, происходящее при работе мощных сварочных трансформаторов и выпрямителей, возбуждает всеобщую ненависть к соседям-сварщикам. Инвертор с его экономным потреблением энергии и функцией противозалипания электрода не повредит добрососедским отношениям. При контакте электрода со свариваемым металлом сварочный трансформатор просаживает питающую сеть, инвертор же просто уменьшает сварочный ток (напряжение на клеммах), плюс инвертор более работоспособен при низком напряжении сети.

Основные требования к источникам тока для сварки

Чтобы отвечать своему предназначению, источники тока должны удовлетворять определенным требованиям, к основным из которых относятся следующие:

• напряжение холостого хода должно обеспечивать зажигание дуги, но не быть выше значений, которые являются безопасными для сварщика;
• источники питания должны иметь устройства, регулирующие сварочный ток в необходимых пределах;
• сварочные аппараты должны иметь заданную внешнюю вольт-амперную характеристику, согласующуюся со статической вольт-амперной характеристикой сварочной дуги.

Дуга может возникать либо в случае пробоя газа (воздуха), либо в результате соприкосновения электродов с последующим их отведением на расстояние нескольких миллиметров. Первый способ (пробой воздуха) возможен только при больших напряжениях, например, при напряжении 1000В и зазоре между электродами в 1 мм. Такой способ возбуждения дуги обычно не применяется из-за опасности высокого напряжения. При питании дуги током высокого напряжения (более 3000В) и высокой частоты (150-250 кГц) можно получить пробой воздуха при зазоре между электродом и деталью до 10 мм. Такой способ зажигания дуги менее опасен для сварщика и его нередко используют.

Второй способ зажигания дуги требует разности потенциалов между электродом и изделием 40-60В, поэтому применяется чаще всего. Когда электрод соприкасается с изделием, создается замкнутая сварочная цепь. В момент, когда электрод отводится от изделия, электроны, которые находятся на нагретом от короткого замыкания катодном пятне, отрываются от атомов и электростатическим притяжением двигаются к аноду, образуя электрическую дугу. Дуга быстро стабилизируется (в течение микросекунды). Электроны, которые выходят из катодного пятна, ионизируют газовый промежуток и в нем появляется ток.

Скорость зажигания дуги зависит от характеристик источника питания, от силы тока в момент соприкосновения электрода с изделием, от времени их соприкосновения, от состава газового промежутка. На скорость возбуждения дуги влияет, в первую очередь, величина сварочного тока. Чем больше величина тока (при одном и том же диаметре электрода), тем большим становится величина сечения катодного пятна и тем большим будет ток в начале зажигания дуги. Большой электронный ток вызовет быструю ионизацию и переход к устойчивому дуговому разряду.

При уменьшении диаметра электрода (т.е. при увеличении плотности тока) время перехода к устойчивому дуговому разряду еще больше сокращается.

На скорость зажигания дуги влияют также полярность и род тока. При постоянном токе и обратной полярности (т.е. плюс источника тока подключается к электроду) скорость возбуждения дуги выше, чем при переменном токе. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55В, для постоянного тока - не менее 30-35В. Для трансформаторов, которые рассчитаны на сварочный ток 2000А, напряжение холостого хода не должно превышать 80В.

Повторные зажигания сварочной дуги после ее угасания из-за коротких замыканий каплями электродного металла будут возникать самопроизвольно, если температура торца электрода будет достаточно высокой.

Внешняя вольт-амперная характеристика источника представляет собой зависимость напряжения на клеммах и тока.

На схеме источник имеет постоянную электродвижущую силу (Еи) и внутреннее сопротивление (Zи), состоящее из активной (Rи) и индуктивной (Xи) составляющих. На внешних зажимах источника имеем напряжение (Uи). В цепи "источник-дуга" идет сварочный ток (Iд), одинаковый для дуги и источника. Нагрузкой источника является дуга с активным сопротивлением (Rд), падение напряжения на ней Uд=I Rд.

Уравнение для напряжения на внешних зажимах источника получается следующее: Uи = Eи - Iд Zи.

Источник может работать в одном из трех режимов: холостой ход, нагрузка, короткое замыкание. При холостом ходе дуга не горит, ток отсутствует (Iд=0). В этом случае напряжение источника, называемое напряжением холостого хода, имеет максимальное значение: Uи = Eи.

При нагрузке по дуге и источнику идет ток (Iд), а напряжение (Uи) ниже, чем при холостом ходе, на величину падения напряжения внутри источника (Iд Zи).

При коротком замыкании Uд=0, поэтому и напряжение на клеммах источника Uи=0. Ток короткого замыкания Iк=Eи/Zи.

Экспериментально внешняя характеристика источника снимается измерением напряжения (Uи) и тока (Iд) при плавном изменении сопротивления нагрузки (Rд), при этом дуга имитируется линейным активным сопротивлением - балластным реостатом.

Графическое представление полученной зависимости и есть внешняя статическая вольт-амперная характеристика источника. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается ток и снижается напряжение источника. Таким образом, в общем случае внешняя статическая характеристика источника - падающая.

Бывают сварочные аппараты с крутопадающими, пологопадающими, жесткими и даже возрастающими вольт-амперными характеристиками. Есть и универсальные сварочные аппараты, характеристики которых могут быть крутопадающими и жесткими.

Внешние вольт-амперные характеристики сварочных аппаратов: 1 - крутопадающая, 2 - пологопадающая, 3 - жесткая, 4 - возрастающая.

Например, обычный трансформатор (с нормальным рассеянием) имеет жесткую характеристику, а возрастающая характеристика достигается путем обратной связи, когда с ростом тока электроника увеличивает напряжение источника.

При ручной дуговой сварке применяются сварочные аппараты с крутопадающей характеристикой.

Сварочная дуга тоже имеет вольт-амперную характеристику.

Сперва с увеличением тока напряжение резко падает, так как увеличивается площадь сечения столба дуги и его электропроводность. Затем с увеличением тока напряжение почти не изменяется, так как площадь сечения столба дуги увеличивается пропорционально току. Потом с увеличением тока напряжение возрастает, так как площадь катодного пятна не увеличивается из-за ограниченного сечения электрода.

При увеличении длины дуги вольт-амперная характеристика смещается вверх. Изменение диаметра электрода отражается на положении границы между жестким и возрастающим участками характеристики. Чем больше диаметр, тем при большем токе произойдет заполнение торца электрода катодным пятном, при этом возрастающий участок сместится вправо (на рисунке ниже показано пунктирной линией).

Стабильное горение дуги возможно при условии, если напряжение дуги равно напряжению на внешних зажимах источника питания. Графически это выражается в том, что характеристика сварочной дуги пересекается с характеристикой источника питания. На рисунке ниже показаны три характеристики дуги различной длины - L 1 , L 2 , L 3 (L 2 >L 1 >L 3) и крутопадающая характеристика источника питания.

Пересечение вольт-амперных характеристик источника и дуги (L 2 >L 1 >L 3).

Точки (A), (B), (C) выражают зоны устойчивого горения дуги при разной её длине. Видно, что чем больше будет наклон характеристики источника, тем меньше будет изменение сварочного тока при колебании длины дуги. А ведь длина дуги поддерживается в процессе горения вручную, потому не может быть стабильной. Вот почему только при крутопадающей характеристике трансформатора колебания кончика электрода в руках сварщика будут не сильно сказываться на стабильности горения дуги и качестве сварки.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Среди начинающих сварщиков, которые знакомятся с видами соединения металлов электрической дугой, возникает вопрос: что лучше, трансформатор или инвертор? Чтобы правильно выбрать аппарат для себя, стоит разобраться в их устройстве и отличиях, а также преимуществах и недостатках. Большую роль играет и будущее использование оборудования (наиболее частые конкретные виды работ и время их исполнения). Ниже, в деталях ответы по каждому пункту.

Самым доступным средством для электродуговой сварки является трансформатор. Хороший аппарат способен соединять металлические элементы толщиной от 1,5 до 30 мм. Его можно использовать и для резки стали, когда температуры от пропан-кислородного пламени не хватает.

Сварочный трансформатор имеет простое строение, включающее в себя две обмотки. На первую поступает переменное напряжение из розетки или щитка. Аппараты могут быть предназначены как для однофазной, так и для трехфазной сети. По этой причине они бывают большие и малые. Благодаря электромагнитной индукции сила тока (А) значительно увеличивается, а напряжение (V ) понижается. На вторичной обмотке образовывается ток от 80 до 500 А. Существуют и более мощные модели. Максимальным для трансформатора считается 48 V на холостом ходу. Это делает безопасным его использование в случае, когда сварщик соприкасается с изделием, на котором ведутся работы.

Это позволяет сваривать углеродистую сталь, алюминий, чугун. Регулировка силы тока в крупных моделях производится путем удаления или приближения обмоток. В маленьких аппаратах используется ступенчатое переключение, отсекающее часть обмотки и уменьшающее путь напряжению.

Плюсы оборудования

Среди достоинств трансформаторов выделяются следующие:

• простое устройство и возможность самостоятельно произвести ремонт;
• дешевая стоимость комплектующих;
• переменный ток хорошо удерживает дугу во влажной среде, поэтому при сварке труб с подтекающей водой, шов вести легче;
• возможность работать трансформатором с электродами диаметром 1,6 до 7 мм (крупные аппараты);
• высокая сила тока (в переносных моделях до 300 А, а в стационарных более 500 А), позволяющая сваривать толстый металл;
• относительно дешевая стоимость магазинных версий.

Минусы оборудования

Из недостатков этого оборудования для сварки можно выделить:

• Ступенчатую регулировку в маленьких моделях. Это не позволяет точно настроить аппарат под конкретную толщину металла. Например, в режиме «4» силы тока не хватает для полноценного проплавления, а на режиме «5» уже появляются прожоги. Для выхода из ситуации сварщики используют пружину, располагаемую между изделием и кабелем массы, которая создает дополнительное сопротивление и уменьшает ток.
• Сварка трансформатором отличается более сильным гулом. Этот шум в течение дня может надоедать сварщику. Чтобы уменьшить его воздействие, аппарат необходимо ставить подальше от места выполнения работ, но это требует более длинных кабелей.
• Разбрызгивание расплавленного металла происходит в значительной мере, что влечет перерасход электродов.
• Большинство аппаратов способны опускать силу тока лишь до определенного значения, обычно, в районе 80 А. Это создает трудности при сварке тонколистового железа. В таких ситуациях приходится использовать дополнительное сопротивление.

Особенности инверторов

Сварочный инвертор относится к более «продвинутому» устройству, которое набрало популярность в последнее время. Оно значительно повышает частоту входящего напряжения и преобразует его в постоянный ток. Это достигается за счет работы трансформатора в сочетании с конденсаторами, ключевыми транзисторами и диодами. Благодаря современным технологиям удалось достичь минимальных размеров аппарата, позволяющих вешать их на плечо и работать продолжительное время.

Плюсы оборудования

Инверторы отличаются следующими достоинствами:

• благодаря постоянному току происходит меньшее разбрызгивание металла, что экономит расходные материалы;
• поверхность шва получается более гладкой с мелкой чешуей;
• горение дуги спокойное и устойчивое;
• инвертором можно сваривать не только углеродистую сталь, но и нержавейку и алюминий;
• аппарат поддерживает работу с электродами диаметром от 1,6 до 5 мм;
• компактные модели, умещающиеся в небольшой чемоданчик;
• настройки по току происходят плавно, что позволяет установить любую требуемую величину;
• благодаря минимальному значению силы тока в 20 А возможна работа с тонкими частями без дополнительного сопротивления;
• экономия электроэнергии (все инверторы функционируют от 220V, и потребляемая мощность составляет 6-9 кВт);
• некоторые аппараты снабжаются дополнительными функциями, облегчающими розжиг электрода и предупреждающими его прилипание к поверхности.

Минусы инверторов

Недостатков у этого оборудования немного. Один из них - более высокая стоимость относительно трансформатора. Но эти деньги аппарат полностью оправдывает. В случае поломки, ремонт более дорогой из-за многочисленных комплектующих. Сложная электрическая схема затрудняет самостоятельное устранение неисправности.

Полуавтоматы на базе трансформаторов и инверторов

В создании полуавтоматов задействуют трансформатор или инвертор, как главный источник сварочного тока, который плавит подающуюся проволоку в среде защитного газа. Их применение отличается следующими возможностями:

• Трансформаторный полуавтомат больше походит для сваривания углеродистой стали. Чаще всего их используют в ремонтных работах кузовов автомобилей. Это дешевый и надежный способ заварить трещины в тонком металле. Крупные размеры оборудования позволяют эксплуатировать его на территории цеха или мастерской. Перемещение производится на небольшой тележке, куда ставится и баллон с газом.
• Инверторный полуавтомат имеет маленькие габариты, и его можно переносить в руках, при условии длинной газовой шланги. Постоянное напряжение дает сваривать углеродистую сталь, нержавейку и алюминий (при установке проволоки соответствующего состава). Хотя разбрызгивание на легированных металлах высокое, швы получаются качественными.

Как выбрать аппарат

Стоимость трансформаторов и инверторов отличается. Но при выборе необходимо отталкиваться главным образом не от цены оборудования, а от будущего использования. Трансформатор отлично подойдет для личного применения на даче или в частном доме. Им можно отремонтировать забор, соорудить весной теплицу, приварить отпавший на воротах навес. Полуавтоматы на базе трансформаторов подойдут для ремонтных работ на кузовах автомобилей в собственном гараже.

Инвертор стоит покупать если планируются частые сварочные работы. Это могут быть:

• сварка отопления;
• водопровода;
• изготовление емкостей из нержавейки;
• создание новых дверей и ворот.

Швы на таких изделиях будут более качественные и красивые. Уменьшается и последующая обработка поверхности.

Полуавтомат на базе инвертора можно купить для регулярных работ по изготовления баков (для воды, горючего, химической среды), фильтров, сварке нержавеющих металлов, или для крупного СТО.

Выбрать сварочное оборудование легко, когда понимаешь его особенности и плюсы для будущей работы. Хорошо, если перед покупкой будет возможности поварить обоими аппаратами, и сравнить качество результата и собственные ощущения по удобству использования.

Сварочные инверторы применяются для выполнения сварки при помощи электрической дуги ручным способом. Основное отличие инвертора от сварочного аппарата заключается в удобстве использования, простоте обслуживания и компактных размерах. Кроме того, они не вызывают максимальных сетевых нагрузок и устойчиво работают при перепадах напряжения.

Также отличие инверторов от сварочных аппаратов заключается в разном принципе их работы. В состав их конструкции входит выпрямитель напряжений, частотный преобразователь сигнала, трансформатор и выпрямитель на выходе. Более того, аппараты инверторного типа снабжены электрической схемой, которая выполняет контроль за процессом всей работы.

Размеры такого сварочника зависят от частоты подаваемого напряжения. Т.е. чем выше напряжение в рабочей сети, тем меньшего размера будет устройство. Благодаря этой особенности инверторные агрегаты заняли лидирующую позицию на рынке ремонтного оборудования.

Но имеются и другие особенности. В их числе можно отметить довольно малое потребление электричества и уменьшение зоны разбрызгивания искр. Также существует возможность по регулировке и контролю силы сварочного тока, что позволяет выполнить качественные соединительные швы.

Но при наличии стольких преимуществ существуют и недостатки. В основном они связаны с процессом его хранения и эксплуатации. Поскольку инверторы снабжены электронными деталями, это повышает количество причин, вызывающих его поломку.

Чтобы добиться качественного и длительного срока эксплуатации инверторного агрегата, необходимо выполнять несколько простых правил. Во время хранения и эксплуатации оборудования нельзя допускать попадания пыли на его платы и механизмы. Во время процесса хранения оборудование нужно закрыть чехлом. Если работа ведется на улице, нужно устанавливать его на деревянную подставку.

В процессе выполнения шва нельзя допускать долгих нагрузок на сварочник. Процесс работы без остановки не должен превышать 10-15 минут. По истечении этого времени работу надо прекратить и дождаться остывания трансформатора и других комплектующих. После этого можно снова работать.

По завершении всех работ нужно дождаться остановки охлаждающего вентилятора. Затем подождать еще 15 минут и только после этого надеть на корпус чехол и убрать инвертор.

moyakovka.ru

Основные отличия инверторного сварочного аппарата от обычного трансформаторного

Сварочные аппараты становятся незаменимыми не только в промышленном производстве, но и в быту. Подтверждением тому служит огромный выбор техники бытового и полупрофессионального назначения. При этом среди других типов оборудования все большую популярность приобретают инверторные устройства. В чем же состоит отличие инверторного сварочного аппарата от обычного?

Принцип работы трансформаторного сварочного аппарата

Современные трансформаторные сварочные аппараты отличаются надежностью и неприхотливостью. Работают они на частоте 50 Гц. Электрический ток преобразовывается с помощью трансформатора. Происходит это следующим образом. Сначала ток напряжением 220В подается на первичную обмотку трансформатора. Он намагничивает составной сердечник, который создает переменное магнитное поле. В результате возникает переменный ток во вторичной обмотке, но его параметры уже другие: напряжение – 50-90В, сила тока – 100-200А. Последняя величина напрямую зависит от количества витков во вторичной обмотке трансформатора. Регулируется она механическим путем. Пример такого устройства – WESTER ARC 130.

Так выглядят сварочные трансформаторы

Впервые электросварку на практике использовал русский изобретатель Н.Н. Бенардос в 1881 году.

Преимущества трансформаторов

Сварочные трансформаторы имеют ряд преимуществ:

• Они недорогие. При равнозначных характеристиках сварочный трансформатор стоит в два раза меньше инвертора.
• Устройства имеют простую и надежную конструкцию.
• Отремонтировать их можно даже в бытовых условиях.
• Они могут работать при отрицательных температурах.

Недостатки трансформаторов

• Трансформаторы отличаются солидными габаритами и большим весом. Они мало приспособлены для частых перемещений.
• Работая на переменном токе, сложно обеспечить высокое качество швов.
• КПД устройств не более 80 %.
• Аппараты потребляют большое количество электроэнергии.
• Их нельзя подключать к внутридомовой сети.

Принцип работы сварочного инвертора

Серийное изготовление сварочных инверторов было налажено около 30 лет назад. Более точное их название – выпрямители с транзисторным инвертором. Главное отличие сварочных аппаратов этого типа – в последовательности преобразований электрического тока. В этих приборах ему приходится менять свои характеристики несколько раз. Сначала ток выпрямляется и становится постоянным, проходя через полупроводник. На следующем этапе его пропускают через фильтр для дополнительного сглаживания. Затем ток поступает в инвертор и преобразуется в переменный частотой порядка 100 кГц. После этого он попадает в трансформатор, в котором напряжение понижается, а сила тока увеличивается. Далее он поступает в высокочастотный фильтр и затем в выпрямитель. На выходе получается постоянный ток требуемых параметров.

За счет таких сложных преобразований удалось уменьшить габариты сварочного аппарата. Пример такого устройства – ELITECH АИС 200 ПНС.

Так выглядит сварочный инвертор

Преимущества инверторного аппарата

• КПД устройств достигает 95 %. Потери энергии минимальны.
• Аппараты отличаются повышенной электробезопасностью.
• Их можно без последствий подключать к обычной бытовой сети.
• Устройства имеют очень широкий диапазон регулирования силы тока. Благодаря этому возможно использовать разные типы электродов и подбирать требуемый режим сварки для металлов.
• Вся работа приборов регулируется управляющими схемами и микропроцессорами. Это обеспечивает легкий поджиг и стабильное удержание дуги.
• Напряжение и сила тока в инверторных аппаратах регулируются плавно.
• Аппараты комплектуются защитой от перепадов сетевого напряжения.
• Сварку можно вести в любых пространственных положениях.

Недостатки инверторного аппарата

• Их стоимость значительно превышает аналогичный показатель сварочных трансформаторов.
• Устройства чувствительны к пыли. Она может быть причиной выхода из строя.
• Инверторные сварочные аппараты плохо переносят повышенную влажность и низкие температуры. Хранить их нужно только при положительной температуре.
• При нарушении правил эксплуатации выходит из строя блок с силовыми транзисторами. Его замена может обойтись в половину стоимости аппарата. Ремонт устройства – очень дорогая процедура.

В итоге отличие инвертора от сварочного аппарата трансформаторного типа с точки зрения пользователя заключается в следующем: он мобильный, обеспечивает отличное качество швов, с ним удобно работать. Эти функциональные преимущества обеспечиваются электроникой и автоматизацией процессов. По этой же причине такие устройства дороже стоят. Сварочные трансформаторы – это своеобразные «рабочие лошадки». Их следует использовать тогда, когда не предполагается перемещение устройства и не требуется высокое качество сварки.

www.toool.ru

Чем отличаются сварочные инверторы | Электросварка

Сварочный инвертор, правильно подобранный под условия эксплуатации, обеспечит быстрое и надежное сваривание заготовок. Кроме того важно, чтобы он соответствовал вашим потребностям, задачам и специфике использования. Чтобы приобрести подходящий сварочный аппарат инверторного типа имеет смысл узнать, чем отличаются сварочные инверторы и на какие характеристики следует обращать внимание.

Основные отличия инверторов от трансформаторных сварочных аппаратов

Инверторы имеют небольшие габариты и вес, обладают дополнительными функциями и могут работать от электросети с пониженным напряжением. Обычно все инверторы выдают постоянный сварочный ток, но некоторые модели (обычно профессиональные) также могут выдавать и переменный.

Сварочные инверторы делят на устройства бытового и профессионального назначения. Профессиональные аппараты отличаются более высокими качеством и надёжностью, а также обладают лучшими характеристиками. Но для бытовых сварочных работ обычно бывает достаточно бытового инвертора.

Сварочные инверторы отличаются технологией сварки

Для начала разберёмся, чем отличаются инверторы по видам сварки. Обычно это сварка в режимах:

Если вам нужно сваривать обыкновенную (чёрную углеродистую) сталь, то вам нужен аппарат с режимом MMA (Manual Metall Arc), он же называется РДС (ручная дуговая сварка). Это обыкновенная сварка штучными электродами, самая распространённая в быту. Такие аппараты наиболее просты из всех видов сварочных инверторов и по устройству, и в эксплуатации. А штучные электроды - это наиболее простой и дешевый присадочный материал.

Если вам нужно сваривать цветные металлы и их сплавы, а также выполнять сварку с небольших и/или тонких деталей, то лучше использовать TIG-сварку. Вообще, сварка в режиме TIG позволяет выполнять швы более высокого качества, но она сложнее и дороже. Дело в том, что в режиме TIG используются неплавящиеся электроды, и для защиты дуги подаётся инертный газ (аргон или гелий, изредка азот). Соответственно, этот газ нужно покупать, подключать и подавать к месту сварки. Стоимость такого инвертора относительно высокая, поэтому, приобретать его рационально, как правило, для профессионального выполнения сварочных работ.

Инверторы с режимами MIG-MAG - это сварочные полуавтоматы. В отличие от TIG-сварки, в сварке полуавтоматом вместо электродов используется сварочная проволока. Проволока может сама содержать защитный порошок, или же сварочная ванна защищается защитным газом, которые подаётся к ней из баллона. Такой инвертор подходит для сваривания цветных металлов, сталей и сплавов, а также позволяет выполнять сварные швы высокого качества на тонких деталях. Стоимость таких аппаратов ещё выше, поэтому, покупать такой аппарат имеет смысл, когда нужно регулярное выполнение высококачественных сварных швов.

Аппараты CUT - это плазменные резаки. Их можно отнести к узкоспециализированным аппаратам инверторного типа, которые используют на предприятиях для резки металлов.

Важно отметить, что существует большое количество инверторов, которые позволяют вести сварку только в одном режиме. При этом, также многие инверторы могут работать в нескольких режимах - то есть, один аппарат может позволять вести сварку плавящимися штучными электродами (MMA) и в среде защитных газов (TIG). Также возможны другие комбинации допустимых режимов сварки.

Чем отличаются сварочные инверторы по характеристикам и функциям

Если вы хотите разобраться в этом вопросе, посмотрите видеокурс: https://svarka-elektrodom.ru/invertor/ . Ведь отличий довольно много, и я их перечислю по пунктам.

Характеристики инверторов:

1. диапазон регулировки сварочного тока (подробнее по ссылке: https://svarka-elektrodom.ru/tok/),
2. продолжительность включения - очень важный параметр, говорит о качестве инвертора и от него зависит производительность процесса сварки;
3. минимальное напряжение сети электропитания - важно в условиях недостаточной мощности питающей сети),
4. потребляемая мощность - зависит от сварочного тока,
5. напряжение холостого хода - влияет на лёгкость возбуждения дуги,
6. уровень защиты от влаги и загрязнений - важно в условиях повышенной загрязнённости и влажности воздуха.

Наличие дополнительных функций:

1. HotStart (облегчает возбуждение дуги)
2. AntiStick (помогает избегать прилипания электрода)
3. ArcForce (также помогает избегать прилипания электрода и повышает стабильность горения дуги)
4. Память режимов сварки (облегчает настройку аппарата)

Подробнее: https://svarka-elektrodom.ru/invertor/

Комплектация:

1. наплечный ремень для удобства переноса (бывает у некоторых моделей),
2. кейс для хранения и ранспортировки (бывает у некоторых моделей),
3. сварочные провода (у разных моделей разной длины)
4. другие приспособления.

Гарантия, габариты и другие особенности

Гарантийной срок обычно составляет 0,5-3 лет. Естественно, чем больше, тем лучше.

Габариты обычно зависят от максимального сварочного тока, который может выдавать аппарат, и дополнительных функций, реализация которых требует пространства внутри корпуса устройства.

Для этого вам придётся разобраться во всех особенностях сварочных аппаратов инверторного типа, и проще всего это сделать по моему видеокурсу: https://svarka-elektrodom.ru/invertor/.

Всего в видеокурсе 5 уроков, и для примера посмотрите первый урок:

Если же говорить коротко, то выбрать сварочный инвертор можно по нескольким основным параметрам. Например, для сварки бытовых конструкций из обыкновенной стали подойдет аппарат, позволяющий работать в режиме MMA с диапазоном сварочного тока от 60 до 180 А (лучше до 200А). Этот показатель определяет толщину металла, которую вы сможете сваривать. Показатель продолжительности нагружения влияет на продолжительность безостановочной работы. Чем выше значение, тем дольше устройство сможет функционировать без перегрева.

Также имеет смысл обратить внимание на минимальное напряжение сети электропитания, гарантийный срок и близость местонахождения сервисного центра (на случай поломки). Остальные параметры и особенности определяют удобство использования, надёжность и универсальность.

Видеокурсы:

Как варить электросваркой

Как установить сварочный ток правильно

Как выбрать маску «хамелеон»

Как настроить маску «хамелеон» правильно

Как выбрать сварочный инвертор

www.elektrosvarka-blog.ru

Чем отличается сварочный инвертор от сварочного автомата и полуавтомата? Сравнительный обзор.

Чем отличается сварочный инвертор от сварочного автомата и полуавтомата? Этот вопрос интересует многих пользователей нашего сайта, да и, в принципе, большинство новичков не могут внятно объяснить, в чем состоит отличие.

В этой статье мы постараемся разобраться в этом вопросе и расставить уже, наконец, все точки нал «i».

СВАРОЧНЫЕ ИНВЕРТОРЫ

Сварочный аппарат инверторного типа – компактный и удобный инструмент для сварки. Такое оборудование широко используется как высококвалифицированными мастерами, так и начинающими сварщиками.

Для начала предлагаем понять, как устроен сварочный инвертор.

Очень важная деталь аппарата – это горелка. Эту рабочую деталь сварщик держит в руках во время проведения работ. Бытовые сварочники имеют неразъемное соединение горелки, профессиональные – разъемное.

Специалисты считают, что лучший сварочный аппарат тот, который работает на постоянном токе, поддерживает работу с различными типами электродов и имеет функцию горячего старта*, систему «антизалипания электрода»**, а также форсирования дуги**.

Даже при падении напряжения сварная дуга должна иметь высокую устойчивость. Такой аппарат не боится ни перепадов, ни скачков в напряжении.

*Функция «горячий старт»обеспечивает дополнительный импульс электрического тока в момент касания электродом заготовки. Наличие данной функции очень полезно при работе с ржавым металлом в условиях плохого напряжения в сети и др.

**«Антизалипание электрода». В ситуации «прикипания» электрода к металлу, сварочный ток, проходящий через него, становится гораздо выше номинального, в результате чего электрод раскаляется, и его практически невозможно оторвать от поверхности. А с функцией «антизалипания электрода» сварочный ток и напряжение падает до «0». В таком случае не возникает проблем с «прикипанием» и работать можно без замены электрода на новый.

***«Форсирование дуги» служит для предотвращения прилипания электрода к поверхности. Благодаря этой функции происходит кратковременное увеличение сварочного тока при уменьшении дугового промежутка, что позволяет одновременно расплавить металл электрода и изделия, увеличив промежуток и, тем самым, стабилизировать процесс сварки. Для удобства транспортировки и хранения инвертор INTERTOOL DT-4125 поставляется в пластиковом кейсе, а также комплектуется набором сварочных кабелей, защитной маской сварщика и щеткой-молотком.

Сварочные аппараты инверторного типа созданы для проведения таких работ, как ручная электродуговая сварка.

Давайте немного окунемся в теорию. Принцип работы сварочного инвертора происходит по одному из законов электротехники. Его суть состоит в следующем: Чем больше частота напряжения, тем меньше должны быть габаритные размеры и масса трансформатора для передачи того же количества энергии. Так, при повышении частоты электрического тока в 1000 раз, размеры уменьшаться в 10 раз.

А теперь немного истории. Активные разработки с области инверторной сварки начались в начале 20-века, а узнаваемый облик они получили, начиная с 90-х годов прошлого века, когда начали активно внедряться специальные силовые транзисторы. С их помощью удалось поднять частоту тока до больших высот, при этом уменьшая размеры аппаратов. Сварочные инверторы завоевали лидерские позиции на рынке сварочного оборудования, благодаря своим отличным техническим характеристикам, удобству транспортировки и надежности при эксплуатации.

Главными преимуществами такого типа инструмента, как сварочные инверторы выступают следующие:

• Небольшой вес самого оборудования;
• Низкие показатели потребления электроэнергии (в сравнении с трансформаторными сварочными аппаратами);
• Уменьшенная зона разбрызгивания искр в процессе сварки;
• Возможность регулировки сварочного тока;
• Работа с момента включения;
• Высокое качество сварного шва;
• Безопасность в работе;
• Простота эксплуатации.

СВАРОЧНЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ

Теперь давайте немного поговорим о сварочных аппаратах трансформаторного типа. Простота конструкции данных аппаратов является решающим фактором при определении цены на них, но и обуславливает их немалый вес и габаритные размеры.

Такие аппараты используют в основном для сварки черных металлов, применяя плавящиеся электроды со специальным покрытием, которое защищает место сварки от попадания воздуха. Простота устройства сварочных трансформаторов обеспечивает их надежность и долговечность.

Сварочные трансформаторы производят сварку переменным током, но на рынке присутствуют модели, в которых питание дуги производится постоянным током. Это позволяет получать качественный сварной шов. Сварочные трансформаторы постоянного тока при оснащении их специальным оборудованием позволяют сваривать чугун и цветные металлы.

СВАРОЧНЫЕ ПОЛУАВТОМАТЫ

По устройству, весу и габаритным размерам данный тип инструмента, как правило, идентичен сварочным трансформаторам. Но есть одно отличие. Оно состоит в том, что сварка производится не электродом, а проволокой, которая автоматически подается из катушек. Одновременно с проволокой из горелки полуавтомата подается газ (аргон, гелий, углекислый газ) в место сварки. Тип газа выбирается в зависимости от типа материала, который нужно сварить. То есть сварка происходит в газовой среде (MIG/MAG – сварка). В результате сварной шов получается более ровным и устойчивым к коррозии.

Сварочными полуавтоматами в основном работают с такими материалами, как цветные металлы, нержавеющая сталь, а также можно проводить ювелирную сварку тонких металлических листов.

Как и их собратья, сварочные трансформаторы, сварочные полуавтоматы характеризуются высокой надежностью, простотой конструкции, а также большими габаритными размерами и весом.

В работе с таким инструментом вам понадобятся дополнительные катушки и баллоны с газом. Однако при сварке черных металлов и низкоуглеродистой стали полуавтоматы могут работать с проволокой с покрытием (флюсом) ― газ при такой сварке не нужен.

После вышеизложенной информации, мы, наконец, можем ответить на главный вопрос: Чем отличается сварочный инвертор от сварочного автомата и полуавтомата?

1. Сварочный инвертор имеет отличную конструкцию, меньшие габариты и вес;
2. Сварочный инвертор способен создавать большую частоту и напряжение тока;
3. Сварочный инвертор преобразует поступающий ток и изменяет его параметры так, что при всех равных с трансформаторами и полуавтоматами условиях, инверторный сварочник оказывается более производительным;
4. Сварочный инвертор несколько раз преобразует напряжение используемого тока;
5. Сварочный инвертор использует входящую электроэнергию напряжением 220 В;
6. Сварочный инвертор преобразует переменный ток в постоянный, а на следующем этапе функционирования создает из постоянного тока переменный ток высокой частоты (до величин, измеряемых в кГц). Сварочные трансформаторы и полуавтоматы выпрямляют ток при помощи специальных диодов.

В ассортименте INTERTOOL представлено такое сварочное оборудование как сварочные трансформаторы, полуавтоматы сварочные, а также сварочные инверторы. Весь инструмент отличается высоким качеством сборки, материалов изготовления, а также долговечностью и многофункциональностью.

Напоследок хотим немного рассказать про основные виды электродуговой сварки.

MMA (Manual Metal Arc) – ручная сварка покрытым электродом сварка осуществляется на переменном (сварочные трансформаторы) или постоянном (сварочные выпрямители) токе. Сварочные выпрямители обеспечивают более стабильное горение дуги и используются для сварки деталей как из обычных низколегированных, так и из нержавеющих сталей.

MIG/MAG-сварка осуществляется сварочными полуавтоматами, которые работают на постоянном или импульсном токе в газовой среде. Ее особенности - высокое качество сварного шва, отсутствие брызг при сварке, высокая производительность. Но для нее необходимы баллоны с газом и специальные катушки с проволокой. Вместо газа может использоваться специальная флюсовая проволока. MIG/MAG-сварка наиболее широко применяется в автосервисах, так как в отличие от газовой сварки не снижает прочность и коррозионную стойкость сварки тонких листов металла (при кузовных работах), а полученный сварной шов не нуждается в очистке от флюса и окалины.

MAG (Metal Active Gas) ― сварка в среде активного газа (углекислый газ).

TIG-DC/AC (Tungsten Inert Gas Direct Current/Alternating Current) ― сварка вольфрамовым электродом на постоянном/переменном токе варка вольфрамовым неплавящимся электродом в среде инертного газа часто называется аргонодуговой сваркой, потому что в качестве защитного газа используется, как правило, аргон (изредка - гелий). В этом случае обычно (но не обязательно) используется присадочная проволока.

MIG (Metal Inert Gas) ― сварка в среде инертного газа (аргон, гелий).

TIG/WIG (Tungsten Inert Gas/ Wolfram Inert Gas) ― сварка вольфрамовым электродом в среде инертных газов.

Сварка является популярным видом соединения компонентов из металла. Данный метод стал массово распространенным чуть больше ста лет назад. Но в наши дни применяется во многих отраслях народного хозяйства, от производства современной электроники до возведения крупногабаритных конструкций. Так как состав металлов может быть разным, для получения качественных сварочных швов придумали и реализовали разные типы сварочных агрегатов. Давайте ознакомимся с тем, какие бывают сварочные аппараты, проанализируем достоинства и минусы каждого из них.

Несомненный плюс электросварки - возможность быстрого и надежного соединения компонентов с незначительными затратами. Некоторые виды сварочных аппаратов дают возможность разрезать металл, даже в труднодоступных местах, к которым невозможно подобраться, используя обычные инструменты. В последние десятилетия в производстве все чаще используется электроника, что позволило существенно уменьшить массу и размеры , способствуя расширению их применения в быту.

Трансформаторы

Устройства, принадлежащие к трансформаторным, считаются наиболее традиционными. Кроме того, их отличает простота конструкции. Главный конструктивный элемент таких сварочников - понижающий трансформатор для преобразования напряжения электросети до значений, необходимых для работы. Сила тока может меняться различными способами, но самый известный - смещение одного уровня обмотки относительно второго. По мере изменений промежутков между обмотками и будет меняться ток.

Особенность аппаратов этого типа - переменный ток около выхода, что приводит к разбрызгиванию металлов и снижению качества швов. Для проведения сваривания цветных металлов, повышения качества горения дуги, к структуре необходимо будет добавить ряд массивных и громоздких компонентов. Сам трансформатор занимает много места, имеет значительный вес. Для проведения работ понадобятся специальные электроды, а сам сварщик должен обладать немалым опытом.

Коэффициент полезного действия около 90%, но значительная часть энергии уходит на нагрев. Охлаждается агрегат посредством нескольких вентиляторов с неодинаковой мощностью, так как необходимо уменьшить температуру аппарата весом в несколько десятков либо сотен килограмм.

Устройства такого типа в наше время используются не настолько часто, как раньше, но определенный спрос имеется, чему способствуют низкая стоимость, надежность и долговечность. Трансформаторы идеально подходят для работы с низколегированными типами стали.

Выпрямители

Переменный ток не только меняет уровень напряжения, но и будет преобразован в постоянный. Дуга получится ровной и устойчивой, что приведет к снижению разбрызгивания металла и улучшению качества швов. Работать можно, используя электроды любого типа.

Сфера их применения значительно шире: посредством выпрямителей соединяются не только низколегированные стали, но и цветные металлы, чугун, нержавейка (с применением соответствующих электродов). При подключении электродов не стоит забывать о параметре полярности постоянного тока. Некоторые работы следует выполнять на обратной полярности (к примеру, соединение алюминия).

Большинство производителей сократили изготовление агрегатов подобного вида. Но среди профессионалов сварочного дела они пользуются достаточно активно. К недостаткам можно отнести значительный вес, необходимость опыта работы, заметная «просадка» напряжения при проведении работ. Плюсы - небольшая цена, долговечность, хорошее качество швов.

Полуавтоматы

Сварочные аппараты полуавтоматического типа работают в среде инертных либо активных газов. Устроены более сложно, но на удобности пользования этот факт не отражается. Чаще всего их применяют для ремонта кузовов автомобилей, достаточно широко используются и для бытовых нужд, а также в частных хозяйствах.

В состав конструкции входят:

• Трансформатор.
• Выпрямитель.
• Привод, подающий проволоку.
• Газовый баллон.
• Рукав с горелкой.

Элементы свариваются благодаря проволоке, которая плавится в электродуге и располагается в среде защитных газов. Ток регулируется ступенчато, может регулироваться и скорость подачи самой проволоки. Соотношение данных параметров определяет рабочий режим.

В зависимости от модификации полуавтоматы могут работать:

• Исключительно с газом.
• Как с газом, так и без него (можно переключать).
• Без газа.

Если сварка будет происходить без использования газа, следует приобрести специальную проволоку (флюсовую). Ее отличие от обычной в том, что в составе содержится не только металл, но и флюс. Когда горят составляющие флюса, формируется облако из защитного газа, предотвращающее дальнейшее окисление. Кроме того, флюсовые компоненты способствуют приданию металлу необходимых параметров , дуга обретает повышенную стабильность. Здесь не нужно газовых баллонов, но проволока стоит недешево.

При работе с разными металлами применяют разные газы - углекислый при сваривании железа, аргон с углекислотой - при сварке стали, аргон - для алюминия.

Подобные агрегаты отличает хорошая производительность, на выходе получаются качественные швы при соединении разных металлов. К недостаткам можно отнести разбрызгивание металлических частиц и значительный расход материалов.

Инверторы

Аппараты этого типа еще называют импульсными. На сегодняшний день инверторы для сварки стали самыми распространенными ввиду своего небольшого веса, размеров и доступности. Если десять лет назад подобные устройства отличались дороговизной и ненадежностью, то сейчас производителями устранены эти недостатки.

Использование такой технологии позволило уменьшить размеры трансформатора, повысить качественные свойства дуги , оптимизировать КПД, свести к минимуму разбрызгивание металла.

В состав входят:

• Силовой трансформатор.
• Блок электросхем.
• Дроссель-стабилизатор.

Аппараты для аргонодуговой сварки

Для работы используют специальные вольфрамовые электроды, в качестве защитного газа выступает гелий либо аргон . Устройство составлено из:

Данные агрегаты используют для соединения цветных металлов.

Знание того, каким бывает сварочный аппарат, виды и типы, можно осуществить правильный выбор. Когда в автомастерских или на больших производствах потребуются профессиональные аппараты, то для домашнего мастера вполне хватит небольшого и недорогого устройства.

Это инструмент, который в хозяйстве пригодится буквально каждому. При работе с металлом практически невозможно избежать такого процесса, как сварка, а значит и без сварочного аппарата тоже не обойтись. В некоторых случаях, при необходимости профессиональной сварки, лучше нанять специалиста. Однако, большинство задач (при работе в гараже или на даче) можно выполнить самостоятельно, при этом сэкономив средства.

Самыми популярными моделями сварочных аппаратов являются трансформаторные и инверторные сварочные аппараты. Рассмотрим их основные характеристики и сравним - какой же аппарат все-таки лучше выбрать для собственных бытовых нужд.

Инверторные сварочные аппараты, в свою очередь, являются более простыми в применении. Эти модели более современные и усовершенствованные, именно поэтому они могут похвастаться компактностью и небольшим весом. Технологии, применяемые для создания инверторов, позволили снизить массу основного трансформатора, а вместе с тем сделали его более эффективным.

Несмотря на то, что трансформаторные сварочные аппараты присутствуют на рынке гораздо дольше, инверторы могут посоперничать с ними в плане качества выполняемых работ. Трансформаторные модели - это надежность и простота использования, отрегулировать силу тока в них можно благодаря специальной ручки, которая поворачивает сердечник. С одной стороны, это хорошо - все надежно, никакой электроники, которая может Вас легко подвести, только механика. Простота конструкции предупреждает сложные ремонтные работы. С другой стороны, вращать ручку регулировки приходится достаточно долго, а шкала с показателями на трансформаторе дает не совсем точную информацию - значение силы тока без отклонений настроить вряд ли получится.

Инвертор, в свою очередь, оснащен электронной начинкой, которая во многом делает проще работу со сварочным аппаратом. Передняя панель оснащена регулятором силы тока. Для того чтобы переключить значение, регулятор просто необходимо повернуть к нужной цифре. К тому же, большинство моделей инверторных сварочных аппаратов можно подключать к стандартной бытовой сети.

Кроме того, учиться варить на сварочном трансформаторе намного дольше и кропотливей, чем на инверторном аппарате для сварки, который является более лояльным к сварщикам с минимальным опытом. Сварка переменным током - дело сложное, а с инвертором, работающим на постоянном токе, качественный шов прекрасно выйдет даже у новичка. К тому же, многие инверторы способны функционировать в режиме аргонно-дуговой сварки. Но стоит отметить, что аппараты данного типа имеют большую стоимость и являются не слишком устойчивыми к загрязнениям и влажности, а также плохо переносят скачки напряжения. Это объясняется их электронной начинкой, с которой необходимо обращаться очень аккуратно. Но не стоит из-за этого отказываться от данного сварочного аппарата - при правильном уходе такая модель прослужит достаточно долго.

Для применения сварочного аппарата в быту достаточно тока 160-200 А, во многих случаях они работают даже с меньшим значением. При выборе сварочного аппарата нужно, в первую очередь, учитывать технические характеристики модели. Например, необходимо обладать информацией о продолжительности непрерывного включения (ПНВ), которая измеряется в процентах. К примеру, если ПНВ составляет 30%, то продолжительность варки при указанной силе тока будет составлять три минуты. Большинство инверторных аппаратов без проблем работают от бытовых моделей генераторов, мощность которых составляет 5 кВ и выше.

Сам процесс варки у моделей также отличается. При сварке трансформаторным аппаратом проявляется несколько недостатков. К ним можно отнести недостаточную устойчивость дуги и низкую стабильность режима, зависящую от перепадов в электрической сети. Инверторные аппараты показывают себя с этой стороны гораздо лучше - инверторы обеспечивают стабильный постоянный ток, независящий от перепадов напряжения. Вследствие этого, при сварке образуется более устойчивая дуга, а металл подвержен меньшему разбрызгиванию. В инверторе сварочный ток регулируется более плавно, кроме того многие аппараты оснащены дополнительными полезными функциями.

Вопрос потребления энергии также встает очень остро при выборе сварочного аппарата. Более экономичными являются инверторы, некоторые из них потребляют электроэнергию на уровне бытовых приборов. Меньшее потребление энергии гарантирует меньшие расходы, а значит инверторные аппараты выгоднее в этом вопросе.

Что касается стоимости, то здесь выигрывают трансформаторы. Инверторные модели, как правило, в два или даже более раза дороже трансформаторных. Ремонтные работы также являются более дешевыми у трансформаторов. Однако, не стоит торопиться с выводами. Если рассчитывать стоимость сварочного аппарата, учитывая несколько категорий расходов, то все становится не таким уж однозначным. Обычно рассматриваются следующие категории:

• оплата труда;
• стоимость дополнительных рабочих материалов;
• стоимость электрической энергии;
• стоимость оборудования и дополнительных аксессуаров.

Если представить все эти аспекты в процентном соотношении, то непосредственно стоимость аппарата будет занимать меньше пяти процентов от общих расходов. Это значит, что более современные аппараты будут более выгодными - даже при переплате во время покупки, сварочный инвертор окупает себя гораздо быстрее трансформатора, хотя бы за счет экономии электроэнергии.

Обобщая, хочется сказать, что при покупке инвертора в первую очередь стоит правильно оценить свои знания в сфере сварочных аппаратов. При отсутствии достаточного опыта, есть шанс, что Вы просто-напросто выберите не ту модель, которая Вам действительно необходима. В такой ситуации стоит положиться на мнение специалистов и обратиться к ним за помощью.

В целом, инверторный сварочный аппарат - это более современное оборудование, которое отличается своей практичностью и экономичностью. Вследствие этого их можно считать более выгодной покупкой для бытовых нужд. Сварочные трансформаторы чаще применяются на производстве, где стационарные установки являются более удобными. С таким видом оборудования справится не каждый. Многие профессиональные сварщики оттачивают свои навыки годами, чтобы добиться действительно первоклассных результатов при сварке аппаратом трансформаторного типа.

Внимание! Изображения товара, приведенные на сайте сайт, включая цвет, размер, могут отличаться от реального внешнего вида товара. Возможны изменения конструкций, технических характеристик, внешнего вида, комплектации товара, не ухудшающие его потребительских качеств, без предварительного уведомления потребителя. В случае любых сомнений перед покупкой уточняйте технические характеристики и комплектацию на официальном сайте производителя, а также у менеджеров отдела продаж. Внешний вид, наличие необходимых характеристик и комплектации проверяйте в момент получения товара.
Окончательная цена может отличаться от цен, указанных на сайте.