Сварочный инвертор принцип работы: Принцип работы сварочного инвертора — Моссом.ру в Москве

Содержание

Принцип работы сварочного аппарата

Дачнику, собственнику частного дома или гаража, вполне доступно выполнять сварочные работы самостоятельно. Выбор типа бытового сварочного аппарата зависит от того, что и как требуется надежно соединить.

Консультации и советы продавцов, конечно, помогут сориентироваться в многообразии коммерческих предложений. Однако личная осведомленность покупателя и самые элементарные знания помогут задать правильные вопросы и понять ответы на них.

В этой статье вы найдете для себя базовую информацию о том, что такое сварка и на чем основан принцип работы сварочного аппарата.

Что такое сварка?

Процесс неразъемного соединения нескольких деталей в единое целое посредством нагрева, деформирования и применения присадочных материалов (электродов) называется сваркой.

Материалы твердых соединяемых компонентов нагреваются до состояния, когда возникают межмолекулярные или межатомные связи в месте сварки. Аналогичного эффекта можно достичь, оказывая давление на поверхности в месте желаемого соединения.

Сочетание давления и нагрева позволяет оптимизировать и регулировать процесс сварки. Причем чем выше температура, тем меньшее требуется давление. При достижении температур плавления материалов соединяемых деталей потребность в давлении на них и вовсе исчезает.

Способ сварки, будучи зависимым от ряда факторов, влияет на выбор сварочного оборудования.

В этой статье мы говорим не о промышленных, а о бытовых сварочных аппаратах, которые можно купить в магазинах. Поэтому ограничимся описанием оборудования, в котором реализуется принцип электродуговой сварки, и сварочных полуавтоматов, для сварки которыми необходима газовая среда.

Принцип работы сварочного трансформатора

Сварочные аппараты этого типа работают на переменном токе, сила которого регулируется путем изменения напряжения с помощью понижающего трансформатора. В итоге обеспечивается надежное питание сварочной дуги, температура которой может составлять несколько тысяч градусов по Цельсию.

В большинстве конструкций понижение напряжения до требуемого для поддержки стабильности сварочной дуги уровня достигается за счет перемещения одной из обмоток по магнитопроводу-сердечнику.

Полученное рабочее напряжение, как правило, не превышает 80В при исходных уровнях 220-380В. Индуктивное сопротивление обмоток изменяется и таким образом регулируется величина сварочного тока.

Кроме этой применяются также конструкции с подвижным магнитным шунтом или тиристорами.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор преобразует напряжение и обычный переменный ток (частота 50 Гц, напряжение сети 220В) до значений, необходимых для возникновения и поддержания сварочной электродуги.

Схематично это происходит так:

  • Сначала переменный ток трансформируется в постоянный с помощью первичного выпрямителя. Для понижения напряжения с 220В до необходимого уровня служит инверторный блок, в котором постоянный ток становится снова переменным, но высокочастотным, как и напряжение.
  • В трансформаторе полученное высокочастотное напряжение понижается до оптимального значения. В результате этих преобразований сила тока значительно повышается.
  • После оптимизации напряжения высокочастотный переменный ток во второй раз преобразуется в постоянный.
    Далее его сила регулируется до требуемых величин.

Таким образом, в сварочном инверторе ток и напряжение четко контролируются. Это позволяет плавно регулировать их уровни и выполнять широкий диапазон сварочных работ для соединения деталей даже из самых тугоплавких металлов и сплавов.

Принцип работы сварочного полуавтомата

Электроды тут не нужны. Потому что в сварочном полуавтомате применяется специальная сварочная проволка, которая плавится в газовой среде.

Для облегчения понимания, что такое сварочный полуавтомат, достаточно знать, что это – установка, в которую входят:

  • Источник питания, которым может быть сварочный инвертор или сварочный выпрямитель
  • Устройство подачи сварочной проволоки
  • Сварочная горелка
  • Система управления
  • Соединительные кабели и шланги

Сварочная проволка через специальное устройство плавно и корректно поступает в сварочную горелку. В место сварки также подается чистый углекислый газ или его смесь с аргоном.

Так что к вышеперечисленным компонентам установки логично добавить и специальные газосодержащие емкости, а также катушки с намотанной сварочной проволокой.

Информация о том, на чем основан принцип работы сварочного аппарата, в зависимости от его типа, надеемся, поможет лучше разобраться в потребительских характеристиках этого необходимого в быту оборудования и сделать оптимальный выбор.

их принцип работы, основные преимущества и недостатки

Большинство строительных или ремонтных работ невозможно выполнить без применения сварочного аппарата, поскольку с ними обычно имеют дело на производстве и в быту. На сегодняшний день традиционные сварочные агрегаты стали вытеснять устройства нового типа — сварочные инверторы.

Принцип работы таких устройств на порядок выше, а это позволяет более качественно и быстро осуществить сварочный процесс. В чем заключается принцип работы нового оборудования, его основные преимущества и недостатки и как его правильно применять?

Принцип работы сварочных инверторов

Современные виды многофункциональных сварочных инверторных устройств могут применяться, как и традиционные агрегаты, в производственных условиях и на бытовом уровне.
Чтобы суметь выполнить с помощью современного устройства сварочные работы, необходимо знать его принцип работы, и как он устроен. Знания помогут овладеть профессионально данным устройством и в дальнейшем оградить прибор от поломок и ремонтов.

В инверторах преобразование параметров энергии осуществляется совмещенным способом. Используется силовая полупроводниковая электроника и маломощный трансформатор. Преобразование напряжения происходит в несколько этапов.

Два основных преобразователя напряжения осуществляют работу при очень высоких электрических характеристиках. Их работа управляется с помощью электронного микропроцессора.

Электронное устройство агрегата дает своевременную команду для преобразования энергии постоянного тока в энергию переменного повышенной частоты. От этого аппарат и получил свое название. Преобразование осуществляется два раза, вначале переменный ток преобразуется в постоянный с напряжением 220В и частотой 50 Гц. В процессе такого преобразования он становится переменным, но с более низким напряжением, высокой частотой и большей силой тока.

Как работает сварочный инвертор можно рассмотреть на примере мощного устройства на 160 ампер. Он отлично подходит для работы с электродами «четверка». Перед тем как включить прибор обязательно нужно проверить напряжение, поскольку в дачных домах или в гаражах часто случаются перепады напряжения. Если так происходит, тогда необходимо использовать инвертор мощней или взять более тонкие электроды для работы, чтобы они не «залипали». Все сварочные работы ведутся так же, как и традиционным аппаратом, только для образования дуги не нужно удерживать четкий зазор между свариваемой поверхностью и электродом.

Преимущества инверторного агрегата

Новые сварочные аппараты имеют свои преимущества и отличительные особенности.

  • Инверторы имеют небольшой вес и габариты, что очень важно при выполнении сварочных работ, вес аппарата всего 4-4,5 кг.
  • Высокий КПД и электробезопасность, которая обеспечивается большим количеством схем защиты — перегрев, перегрузка или электрическое перенапряжение.
  • Низкий уровень электропотребления, инверторы потребляют в 1,5-3 раза меньше, чем привычные сварочные аппараты. Такая особенность позволяет использовать агрегат даже при напряжении в сети в 180В. При включении он создает минимальные электромагнитные помехи в сети.
  • Плавное и легкое управление силой тока.
  • В итоге получаются качественные сварные швы, такой высокий результат достигается благодаря легкому зажиганию электрической дуги с ее устойчивым горением. В процессе работы не наблюдается большого разбрызгивания сварного металла.
  • Можно использовать различные электроды.
  • Есть система быстрого зажигания электродов — Hot Start.

Есть и недостатки, о которых стоит знать:

  • Может произойти неисправность, которая проявляется в выходе из эксплуатации микропроцессора, это обусловлено нарушением условий хранений или применения. Если устройство находится или применяется в запыленном месте, то его необходимо чаще продувать и чистить.
  • Высокую стоимость агрегата можно отнести к минусам, его нельзя использовать при очень низких температурах, так -15оС является крайней отметкой в работе.
  • Длина используемого кабеля не должна превышать 2,5 метра.

Сфера применения инверторного аппарата

Высокие технические возможности агрегата позволили найти ему широкое применение.

  • Их можно использовать в качестве обычных электрических трансформаторов для дуговой сварки с постоянным током.
  • Также инвертор применим для аргонодуговой сварки с неплавкими электродами.
  • В полуавтоматической сварке инверторы используются с присадочной проволокой.
  • Агрегаты нашли применение в работах плазменной резки.

Качество и удобство

Дуговая сварка является очень ответственной работой и чтобы ее удачно выполнить сварщик должен иметь определенные знания и опыт. С помощью инвертора можно выполнить сварку более просто, не имея больших навыков в работе.

Поджигание дуги можно назвать одним из главных преимуществ, поскольку в старых агрегатах невозможно было из-за перепадов напряжения в сети поджечь дугу, электроды сразу залипают. Когда ток добавляется, то происходит обратный процесс — начинается пережигаться металл. Принцип работы инверторов позволяет не зависеть от напряжения в сети. В данных устройствах сварочный ток держится на входе неизменным от напряжения в сети.

Работая обычным сварочным аппаратом можно «пережечь» или «недожечь» металл, отчего шов получится некачественным, он будет ослаблен, из-за чего образуются отверстия. У нового типа агрегатов остается ток неизменным, он устанавливается потенциометром на шкале сварочного тока.

Сварочные инверторы могут поддерживать выбранный ток в заданных пределах, и он будет все это время постоянным. Это позволяет не брать во внимание длину дуги, что только облегчает работу специалисту. Здесь даже новичок сможет овладеть «прихватками», благодаря устройству нового типа.

Те, кто уже не первый день работает сварочным инвертором, уже смогли оценить его возможности. Они значительно облегчают поджигание, контролируют дугу, устраняют залипание электродов. Такие агрегаты очень выгодны для применения в частном и профессиональном строительстве.

Заключение

Сварочные инверторы могут быть профессиональными или бытовыми, поэтому при покупке следует учитывать, с какой целью он будет использоваться. Агрегаты профессиональные рассчитаны на 8-часовое использование, а бытовые приборы смогут работать без перерыва всего 20-30 минут, после чего они нуждаются в отдыхе в течение 30-60 минут. Существуют еще промышленные инверторы, предназначенные для продолжительного периода использования в тяжелых условиях.

Учитывая все преимущества данных агрегатов можно точно сказать, что с их помощью всегда достигается качественный результат, если соблюдать все правила их эксплуатации и правильно подбирать агрегат.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Принцип работы инверторного сварочного аппарата

Сварочные аппараты, обладающие громоздкой конструкцией, постепенно уходят в прошлое. Сегодня вместо огромных трансформаторных устройств, которые к тому же значительно понижали напряжение в электрической сети, можно приобрести сварочный инвертор небольших размеров для работы от генератора. Им будет весьма удобно пользоваться там, где нет свободного доступа к обычной электросети.

Использовать данное оборудование будет легко даже начинающим сварщикам. Однако для того, чтобы полностью разобраться в подобной конструкции, следует тщательно изучить принцип работы сварочного аппарата.

Основные сведения, касающиеся устройства изделия

Прежде всего необходимо учитывать, что в инверторном сварочном аппарате электрический ток преобразуется несколько иначе по сравнению с трансформаторной конструкцией. Если в последней все напряжение подается сразу на трансформатор довольно крупных размеров, то здесь ток меняется в ходе нескольких основных этапов.

В роли ключевого преобразователя все равно выступает трансформатор, однако его габариты значительно меньше – по величине он не больше сигаретной пачки.

Еще одним существенным отличием является система управления электронного типа. Благодаря ее использованию удается сделать сам сварочный процесс значительно легче, а швы получаются ровными и аккуратными. За счет этих двух ключевых характеристик инвертор получает положительные отзывы.

Основы функционирования инверторного аппарата для сварки

Принцип работы сварочного инвертора заключается в следующем: входное электрическое напряжение 220 В с частотой порядка 25 Гц поступает в устройство и проходит через выпрямитель, становясь из переменного постоянным. Амплитуда тока одновременно с этим сглаживается за счет установки специального фильтра.

В некоторых случаях его не устанавливают, а вместо него пользуются стандартной схемой на базе конденсаторов из электролитов. Когда электрический ток прошел через это, он подается на манипулятор полупроводникового типа, где вновь становится переменным, однако с более высокой частотой.

Каждая модель имеет собственный показатель работы этого элемента, однако он никогда не будет превышать 100 кГц. Затем напряжение вновь проходит через выпрямитель, доходя до того, чтобы можно было сваривать металлические элементы.

Работа сварочного инвертора базируется на преобразователях высокочастотного типа. Сварочным аппаратом, имеющим подобные устройства в своей конструкции, можно получить ток, сила которого будет достигать 160 А, причем для этого понадобится трансформатор, максимальная масса которого будет составлять всего лишь 250 г. Для сравнения: классический сварочный аппарат для кузовных работ трансформаторного типа весил бы порядка 18 кг, а это не слишком удобно, если от него будет требоваться определенная мобильность.

Основы работы ключевой электронной схемы устройства

Работа с помощью инверторного аппарата для проведения сварных работ подразумевает установку нескольких диодных мостов. С их помощью осуществляется сглаживание импульсов переменного тока, как правило, этого удается добиться благодаря использованию специальных конденсаторов электролитического типа. Напряжение, проходящее через диодный мост в процессе работы устройства, вызывает довольно сильный нагрев этого элемента, потому он располагается на специальных охлаждающих конденсаторах.

Инверторный сварочный аппарат имеет также специальный термопредохранитель, который включается в работу только в том случае, когда диодные мосты разогреваются до температуры минимум 90 градусов.

В непосредственной близости от выпрямительного моста устанавливаются электролитические конденсаторы, чья емкость может находиться в пределах от 140 до 800 мкФ. Еще одним немаловажным элементом является фильтр, отсекающий разного рода радиопомехи.

В большинстве случаев сварочный инвертор для работы от генератора или же от обыкновенной электрической сети предусматривает наличие двух довольно мощных транзисторов. Они позволяют сформировать переменный ток большой частоты, которая может составлять порядка нескольких десятков кГц.

Чтобы не допустить выбросов напряжения, в инверторе располагают защитные цепи, в которых находятся резисторы и сварочные конденсаторы. Подготовка сварочного аппарата к работе подразумевает подключение его к электросети и проверку наличия напряжения на выходе.

Стоит отметить, что конструкция потребляет много электрического тока, поэтому следует предварительно позаботиться, чтобы во время работы она была подключена к источнику питания, снабженного заземлением, – это необходимо для соблюдения техники безопасности.

Возможности инверторного сварочного аппарата

Главным положительным качеством является то, что сварщику не придется прилагать много усилий, чтобы переместить инвертор с одного места на другое. Однако на этом положительные характеристики аппарата не заканчиваются. При необходимости в работе с ними можно пользоваться электродами, разработанными и для постоянного, и для переменного тока.

Этот момент является очень важным, когда возникает необходимость соединить между собой чугунные, стальные заготовки и конструкции, выполненные из цветных металлов. Почти все модели оснащены дополнительными опциями, которые позволяют сделать работу гораздо более удобной и простой. В частности, они помогут освоиться со сваркой человеку, который только начинает постигать ее азы.

  • Горячий старт предназначен для того, чтобы для формирования дуги получить наиболее качественные параметры.
  • Антизалипание подразумевает, что в случае возникновения короткого замыкания или вследствие каких-либо иных причин свариваемый ток, подающийся на электрод, резко снижается до минимального значения, что позволяет не допустить прилипания электрода к заготовке.
  • Система, дающая оптимальную силу тока и напряжение в момент, когда металл уходит от электрода, то есть происходит погашение сварочной дуги. Это позволяет не допустить возникновения слишком сильного разбрызгивания металла.

Дуга в сварочном аппарате инверторного типа зажигается гораздо лучше по сравнению с другими аналогичными устройствами во многом за счет того, что выходное напряжение почти не зависит от входного, как это наблюдается в традиционных аппаратах.

При использовании трансформаторной конструкции слишком слабый ток приведет к тому, что электрод будет постоянно прилипать. Настройка на сильный ток в этом случае способна вызвать пережиг заготовок. Работая с инвертором, подобных дефектов аппарата вы наблюдать не будете, однако сварные соединения получатся довольно прочными. В них не будет трещин, раковин, шлаковых скоплений и так далее.

Немаловажной особенностью аппарата инверторного типа является необязательность соблюдения единой длины дуги на протяжении формирования всего сварного шва. В традиционном трансформаторном оборудовании расстояние от электрода до соединения должно быть приблизительно одинаковым – около двух диаметров электрода, в противном случае это приведет к изменению силы тока, что в конечном счете станет причиной получения шва более низкого качества.

В инверторных аппаратах напряжение и сила тока всегда находятся в строго определенных рамках. Еще одним положительным качеством является то, что у инверторов ток постоянный. Длина дуги здесь играет не слишком серьезную роль, что очень важно при проведении работ, особенно если этим занимается сварщик, который только открывает для себя все премудрости сварки.

На сегодняшний день инверторы довольно активно используются как в промышленном производстве, так и в бытовых условиях. Их небольшие размеры и способность работы от генератора позволяют получить качественные соединения даже в довольно труднодоступных местах, где может полностью отсутствовать электроснабжение.

Принцип работы сварочного инвертора

Работа сварочного инвертора заключается в преобразовании переменного тока 220 или 380В с частотой 50Гц в постоянный ток сварки с соответствующими параметрами


по напряжению холостого хода, силе тока и падающей вольтамперной характеристики. Но принцип работы сварочного инвертора существенно отличается от сварочных выпрямителей, основанных на диодномостовой схеме выпрямления. Если на обычных выпрямителях происходит однократное выпрямление переменного тока после понижающего силового трансформатора, то у инвертора используется многократное преобразование по частоте, напряжению и выпрямлению. Естественно, что качественные характеристики выпрямленного тока получаются выше, особенно в части пульсации.

Принцип работы сварочного инвертора можно разобрать на основе работы последовательно инвертора. Структурная схема изображена на схеме.

В представленной схеме нагрузочные сопротивления и коммутационные элементы (индукционные и емкостные) включены в последовательную цепь. Управляющий модуль построен на работе двух тиристоров. Первичный сетевой выпрямитель преобразует переменный ток и подает на фильтр постоянный ток, не меняя напряжения. Постоянный ток сглаживается сетевым фильтром, для уменьшения пульсации, и подается на частотный преобразователь для преобразования его в переменный ток высокой частоты. Частота тока достигает значений 50-100кГц. Ток высокой частоты подается на импульсный сварочный трансформатор. Сварочный трансформатор понижает ток высокой частоты до напряжения холостого тока сварки. Выпрямление тока высокой частоты происходит на выходе устройства во вторичном выпрямляющем блоке сварки. Силовой выпрямительный блок содержит сглаживающие емкостные фильтры для улучшения качества выпрямленного тока. Управляющий модуль осуществляет контроль и изменение параметров работы инвертора.

Работа любого инвертора, включая сварочный преобразователь, лежит в области использования импульсного резонанса. Это новое направление в развитии электротехники позволило уменьшить габариты многих громоздких устройств основанных на классической электротехнике. Следует заметить, что сварочные устройства на инверторном принципе преобразования тока остаются намного дороже испытанных выпрямителей и трансформаторов силового плана. Сложные схемы преобразования и управления снижают их надежность, но все остальные плюсы работы инверторов перевешивают во многих отраслях связанных со сварочными работами. На промышленном уровне использования, им нет равноценной замены для автоматической и полуавтоматической сварки.

Читайте также


  • Сварка сварочным инвертором

    В чем достоинства и недостатки сварки с помощью инвертора, а так-же основные типы работ данный устройством, вы узнаете из данной статьи. ...


  • Самодельный сварочный инвертор

    Описание простейшего самодельного сварочного инвертора, который займет достойное место в небольшой домашней мастерской, вы найдете в данной статье. ...


  • Ремонт сварочных инверторов своими руками

    В данной статье вы найдете всю необходимую информацию для того, чтобы понять тип неисправности сварочного инвертора, и возможно осуществить ремонт ...


Принцип работы сварочного инвертора

Принцип работы сварочного инвертора

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка.

В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа.

Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики.

С развитием полупроводникового оборудования и появлением таких элементов, как тиристоры, были созданы устройства, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше.

Электродуговая сварка

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока.

Устройство инвертора содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

  1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
  2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
  3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
  4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах.

К ним относят следующие параметры:

  1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
  2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
  3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

  1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
  2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
  3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
  4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как работает сварочный инвертор

Схема сварочного инвертора состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Силовая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

Электронный силовой блок состоит из следующих узлов:

  • сетевой выпрямитель;
  • помехозащитный фильтр;
  • инвертор;
  • выходной выпрямитель.

Сетевой выпрямитель

Выпрямитель состоит из:

  • двухполупериодного диодного моста;
  • сглаживающего фильтра из двух параллельных электролитических конденсаторов.

Через диодный мост протекают большие токи, и он нагревается. Для рассеяния тепла его устанавливают на охлаждающий радиатор. С целью предотвращения перегрева и выхода из строя диодного моста, на радиаторе установлен элемент защиты — термопредохранитель. Он отключает питание при превышении температуры радиатора выше 90 °С. Постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помехозащитный фильтр

Мощный инвертор в процессе работы создаёт высокочастотные помехи. Что бы исключить их попадание в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС (электромагнитной совместимости). Фильтр состоит из конденсаторов и дросселя (в приведённой схеме — на тороидальном магнитопроводе).

Инвертор

Инвертор собран по схеме «косого моста» на двух мощных ключевых полупроводниковых приборах. В качестве последних могут быть транзисторы типов «IGBT» и «MOSFET». Оба ключевых транзистора монтируются на радиаторы для охлаждения.

На первичную обмотку импульсного понижающего трансформатора поступает напряжение со входного выпрямителя, прошедшее преобразование на ключевых транзисторах и ставшее высокочастотным. С одной из вторичных обмоток снимается уже значительно меньшее по амплитуде напряжение (рабочее значение, необходимое для сварки). Эта обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции, что позволяет производить сварку током 120…130 А.

Выходной выпрямитель

С вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты поступает на высокочастотные мощные диодные выпрямители. Они собираются на базе сдвоенных диодов по схеме с общим катодом. Диоды обладают высоким быстродействием (время восстановления trr < 50 ns). С выхода этого выпрямителя снимается электрический ток с нужными для сварки параметрами.

Управляющая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

Электронный управляющий блок состоит из следующих узлов:

  • ШИМ-контроллер;
  • цепи регулировки и контроля:
  • блоки контроля напряжения сети и выходного напряжения.

ШИМ-контроллер

«Мозгом» сварочного инвертора является микросхема ШИМ-контроллера (здесь и далее – обозначения по схеме: U1). Она, управляя работой мощных ключевых транзисторов, задаёт «ритм» работы всего преобразователя. Микросхема ШИМ-контроллера, посредством полевого N-канального MOSFET транзистора (Q4), передаёт на первичную обмотку разделительного трансформатора (T1) прямоугольные импульсы с высокой частотой — до 50 КГц. С вторичной его обмотки снимаются сигналы для управления работой ключевых транзисторов.

Защиту от возможного, в процессе управления, превышения допустимого напряжения между затвором и эмиттером ключевых транзисторов осуществляют стабилитроны (D16, D17, D29, D30).

Цепи регулировки и контроля

К цепям регулировки и контроля относятся:

  • трансформатор тока (Т2). Этот узел является основой анализатора-ограничителя тока. Снимаемое с него напряжение, после выпрямления и ограничения, участвует в работе схемы, формирующей сварочный ток, и генератора импульсов на ШИМ-контроллере;
  • узел контроля напряжения сети. Он состоит из элементов операционного усилителя, собранного на двух микросхемах (U2A и U2B). На резисторных делителях, установленных в цепях входного выпрямителя, выделяется напряжение электросети (завышенное или заниженное) и поступает на сумматор операционного усилителя. Последний вырабатывает результирующий сигнал и выдаёт его на задающий генератор импульсов – ШИМ-контроллер. При обнаружении напряжения ниже допустимого, он блокирует генератор, а, следовательно, и всю схему;
  • схема контроля выходного напряжения. Последнее снимается с выходов «OUT+», «OUT-» и через оптрон (ISO1), поступает в схему контроля (U2A и U2B). Таким образом, выполняется отслеживание параметров выходного напряжения.

Одновременно с отключением инвертора включается жёлтый светодиод (D12), который указывает на то, что в схеме неисправность или есть проблемы с сетевым питанием (отсутствует или ниже нижнего предела).

Преимущества инверторного агрегата

  • Инверторы имеют небольшой вес и габариты, что очень важно при выполнении сварочных работ, вес аппарата всего 4-4,5 кг.
  • Высокий КПД и электробезопасность, которая обеспечивается большим количеством схем защиты - перегрев, перегрузка или электрическое перенапряжение.
  • Низкий уровень электропотребления, инверторы потребляют в 1,5-3 раза меньше, чем привычные сварочные аппараты. Такая особенность позволяет использовать агрегат даже при напряжении в сети в 180В. При включении он создает минимальные электромагнитные помехи в сети.
  • Плавное и легкое управление силой тока.
  • В итоге получаются качественные сварные швы, такой высокий результат достигается благодаря легкому зажиганию электрической дуги с ее устойчивым горением. В процессе работы не наблюдается большого разбрызгивания сварного металла.
  • Можно использовать различные электроды.
  • Есть система быстрого зажигания электродов - Hot Start.

Недостатки

  • Может произойти неисправность, которая проявляется в выходе из эксплуатации микропроцессора, это обусловлено нарушением условий хранений или применения. Если устройство находится или применяется в запыленном месте, то его необходимо чаще продувать и чистить.
  • Высокую стоимость агрегата можно отнести к минусам, его нельзя использовать при очень низких температурах, так -15оС является крайней отметкой в работе.
  • Длина используемого кабеля не должна превышать 2,5 метра.

Сфера применения инверторного аппарата

Высокие технические возможности агрегата позволили найти ему широкое применение.

  • Их можно использовать в качестве обычных электрических трансформаторов для дуговой сварки с постоянным током.
  • Также инвертор применим для аргонодуговой сварки с неплавкими электродами.
  • В полуавтоматической сварке инверторы используются с присадочной проволокой.
  • Агрегаты нашли применение в работах плазменной резки.

Качество и удобство

Дуговая сварка является очень ответственной работой и чтобы ее удачно выполнить сварщик должен иметь определенные знания и опыт. С помощью инвертора можно выполнить сварку более просто, не имея больших навыков в работе.

Поджигание дуги можно назвать одним из главных преимуществ, поскольку в старых агрегатах невозможно было из-за перепадов напряжения в сети поджечь дугу, электроды сразу залипают. Когда ток добавляется, то происходит обратный процесс - начинается пережигаться металл. Принцип работы инверторов позволяет не зависеть от напряжения в сети. В данных устройствах сварочный ток держится на входе неизменным от напряжения в сети.

Работая обычным сварочным аппаратом можно "пережечь" или "недожечь" металл, отчего шов получится некачественным, он будет ослаблен, из-за чего образуются отверстия. У нового типа агрегатов остается ток неизменным, он устанавливается потенциометром на шкале сварочного тока.

Сварочные инверторы могут поддерживать выбранный ток в заданных пределах, и он будет все это время постоянным. Это позволяет не брать во внимание длину дуги, что только облегчает работу специалисту. Здесь даже новичок сможет овладеть "прихватками", благодаря устройству нового типа.

Те, кто уже не первый день работает сварочным инвертором, уже смогли оценить его возможности. Они значительно облегчают поджигание, контролируют дугу, устраняют залипание электродов. Такие агрегаты очень выгодны для применения в частном и профессиональном строительстве.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода. Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги. Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла.

С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Что такое сварочный инвертор - принцип действия

Сварочный инвертор (инверторный источник сварочного тока – ИИСТ) – это один из видов источника питания сварочной дуги. Инверторные источники сварочного тока для всех видов сварки устроены одинаково. Отличие состоит лишь в формируемой вольт-амперной характеристике. Поэтому возможен выпуск универсальных ИИСТ, пригодных для различных видов сварки (MMA, TIG, MIG/MAG).

Принцип действия инверторного источника сварочной дуги

  • Работает от сети переменного тока напряжением 220 или 380 вольт и частотой тока 50 Гц.
  • Поступивший в инвертор сварочный ток проходит через диодный мост, где он сглаживается и становится постоянным.
  • Полученная электрическая энергия проходит через блок транзисторов (с большой частотой коммутации), в результате получается опять переменный ток только с большей частотой – 20-50 кГц.
  • Далее, напряжение тока преобразуется, оно на выходе инвертора снижается до 70-90 вольт. По закону Ома снижение напряжение дает повышение силы тока. На выходе (на конце электрода) будет сила тока, равная 100-200 ампер. Это и есть сила тока сварки.

Инверторный источник сварочного тока состоит из таких частей:

  • выпрямитель,
  • инвертор, собранный из транзисторов,
  • трансформатор, который понижает напряжение,
  • установленный на выходе выпрямитель.

Преимущества инверторного источника питания сварочной дуги:
 - Главным достоинством инвертора является минимальный вес (из-за малых размеров трансформатора).
 - Имеет широкий диапазон регулировки сварочного тока.
 - Легко варит достаточно толстые металлические детали (благодаря высокому току и низкому напряжению).
 - Электрод не прилипает к поверхности металла (функция «Arc Force»).
 - Процесс поджига электрода упрощен за счет подачи на его конец в начале работы тока большой силы (функция Hot Start).
 - При коротком замыкании сварочный ток снижается до минимума, что не позволяет электроду залипать при соприкосновении с деталью (функция «Anti-Sticking»). Это оберегает аппарат от выхода из строя.

Недостатки ИИСТ:
 - Ограниченность по коэффициенту загрузки, что связано со значительным нагревом элементов схемы.
 - Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату, выпадающему внутри корпуса.
 - Высокий (а зачастую – опасный) уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех. Эта проблема частично решается применением, так называемой, улучшенной широтно-импульсной модуляции и синхронными выпрямителями во вторичных цепях.

Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров.

Сварочные инверторы – это самые современные сварочные аппараты, которые в настоящее время почти полностью вытесняют на второй план классические сварочные трансформаторы, выпрямители и генераторы.

Дизельные сварочные генераторы Shindaiwa гарантируют стабильность напряжения на выходе генератора, вследствие чего отлично справляются с электропитанием сварочных аппаратов инверторного типа (DG45MK, DG25MK).

устройство аппарата, из чего состоит и как работает?

На чтение 10 мин Просмотров 2.9к. Опубликовано

Сварка относится к самым эффективным методам, позволяющим надежно соединять металлические детали. Достигнуть наиболее качественных результатов в создании разнообразных конструкций из металла можно с помощью инвертора.

Данный инструмент широко применяется не только в производственных целях, но и в бытовых условиях. Поэтому важно понимать принцип работы .

Устройство и основные характеристики инверторов

Еще совсем недавно подобные агрегаты были достаточно простыми по схеме работы. Со временем аппарат был существенно модернизирован и дополнен электроникой.

В результате такие характеристики инверторных аппаратов, как его эффективность и функциональность существенно повысились. А самое главное, в процессе подобных модификаций, устройство не стало стоить дороже.

Как показывают современные тенденции, цена на аппарат, наоборот, снизилась, что не может не радовать сварщиков.

Устройство сварочного инвертора очень схоже с блоками питания, используемыми в компьютерах.

Вольт амперная характеристика инвертора для сварки.

Их схожесть заключается в принципе преобразования энергии, которое осуществляется в соответствии со следующими основными этапами:

  • выпрямление переменного напряжения электросети 220 В;
  • преобразование напряжения в переменное высокой частоты;
  • снижение высокочастотного U;
  • выпрямление пониженного напряжения.

Выше лишь кратко перечислены основные действия данного прибора. Как видно, импульсные блоки питания персональных компьютеров выполняют такие же операции, что известно даже чайникам.

Раньше главным узлом являлся мощный трансформатор. Он также позволял понижать входное напряжение и снимать со вторичной обмотки большие токи, величина которых могла достигать сотен ампер. Данных параметров было вполне достаточно, чтобы осуществлять сварку.

Недостатком такого агрегата является слишком большой вес, делающий мобильность инструмента минимальной. С целью уменьшения габаритов и веса были разработаны инверторы.

Из чего состоит данный узел? Главными элементами тут являются транзисторы, подключенные к понижающему трансформатору. Они переключаются со значительно большей частотой вплоть до 80 кГц. Это позволяет уменьшить размеры трансформатора до минимума. В то же время их мощность остается такой же высокой, как и у больших собратьев.

Однако напряжение в сварочном инверторе должно быть постоянным. В этих целях используется выпрямитель, представленный диодным мостом и конденсаторами, работающими на сглаживание выходного напряжения.

Принцип работы устройства

Принцип работы сварочного аппарата с инвертором основан на преобразовании токов высокой частоты до необходимой величины. Это и есть основное отличие от традиционного трансформаторного устройства.

В следствие того, что токи преобразуются непосредственно перед процедурой сварки, подобные устройства отличаются относительно малыми габаритами и весом.

Всем известно, в бытовой электросети величина напряжения составляет 220 вольт, а частота переменного тока – 50 Гц. Такие значения не подходят для проведения сварочных работ.

Аппарат инверторного типа позволяет обеспечить необходимые значения, подходящие для розжига дуги и поддержания ее горения.

Важным моментом является возможность инверторной обеспечивать указанные величины питания в широком диапазоне значений, что позволяет сваривать металлы в различных условиях.

Принцип работы инвертора для сварки.

Внутреннее устройство прибора предполагает наличие выпрямителя. Он запитывается от обычной бытовой электросети. Его главная задача: преобразование переменного тока в постоянный. Во время данного процесса напряжение не изменяется. Далее блок устройства выполняет обратное преобразование.

В результате указанных операций, частота тока значительно увеличивается. Вместо стандартного значения в 50, оно повышается до нескольких десятков тысяч герц. Такие большие величины достигаются благодаря использованию тиристоров и транзисторов.

В результате, на трансформатор поступает напряжение с высокой частотой. Далее происходит увеличение силы тока за счет снижения напряжения. Трансформаторы, позволяющие осуществить такой переход, отличаются незначительным весом и размерами.

В результате сварочные аппараты стали более мобильными. Такие устройства проще использовать в бытовых целях, например, в маленькой мастерской, на даче или даже дома.

Стоит отметить, что современные устройства отличаются высоким коэффициентом полезного действия, вплоть до 90 процентов.

Раньше данные приборы имели более простое устройство, очень близкое к описанному выше. Однако современные конструкции предусматривают наличие дополнительной электроники, повышающей функциональность инструмента.

Достаточно часто используются различные электронные узлы, на основе микропроцессоров. В результате осуществляется контроль напряжения и тока. Если их значения отклоняются от оптимальных, тогда они корректируются.

Таким образом, оборудование может функционировать без сбоев, а также повышается диапазон выбора параметров сварки.

https://youtu.be/DqRvaDfc7xE

Технические параметры

Итак, как работает инверторный сварочный аппарат – понятно. Данный принцип остается неизменным для всех типов таких устройств. Тем не менее на рынке доступно большое количество различных моделей, представленных как отечественным производителем, так и зарубежными компаниями.

Хотя принцип действия инверторных сварочных аппаратов остается неизменным, некоторые характеристики все же отличаются, а именно:

  • величина сварочного тока может варьироваться в широком диапазоне значений: профессиональным устройствам свойственны широкие интервалы, а вот бытовым вариантам более узкие;
  • продолжительность включения, показывающая длительность работы на выбранном токе без перерывов.
  • холостой ход;
  • напряжение электросети.

Таким образом, характеристики будут зависеть от параметров выходного выпрямителя, а также преобразователя частоты тока.

Еще к немаловажным критериям относится мощность прибора. В промышленных агрегатах она может быть очень высокой и достигать двадцати киловатт. Конечно же, использовать подобное оборудование в бытовых целях невозможно. Простая электросеть попросту не рассчитана на подобные нагрузки.

Характеристики сварочного инвертора.

Стоит понимать: стоимость инструмента будет зависеть от мощности. Чем она выше, тем больше придется заплатить.

Практически все современные типы подобных устройств способны осуществлять следующие :

  • полуавтоматическая в среде инертных или активных газов, так называемая MIG/MAG;
  • ручная дуговая с применением электродов;
  • аргонодуговая в среде защитного газа.

В случае использования устройств в последнем типе сварки, инверторы могут комплектоваться дополнительными функциями. К таким относится возможность постепенного снижения силы тока, бесконтактное зажигание дуги, сварка в импульсном режиме, регулировка длительности обдува поверхности газом и т.д.

Процесс сварки в ручном режиме становится более простым и комфортным из-за наличия функции форсажа дуги – ее розжига простым касанием поверхности соединяемых металлических частей конструкции.

В инверторах могут быть реализованы и другие функции. Все они призваны сделать процесс сварки более простым. Тут важно понимать: количество «наворотов» устройства неукоснительно ведет к увеличению его стоимости.

Работа в среде инертных газов также может быть облегчена некоторыми дополнительными возможностями агрегата.

Среди них:

  • «мягкий финиш» – автоматическое дожигание проволоки после окончания ее подачи;
  • «синергетика» – автоматическое «подстраивание» параметров сварки под значения, заранее заданные мастером;
  • «2/ такта» – возможность переключения подачи проволоки с автоматического режима на ручной и обратно;
  • «индуктивность» – позволяет понизить количество разбрызгиваемого металла, а также контролировать ширину шва и стабильность дуги.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Устройство инверторного обладает рядом несомненных преимуществ. Благодаря им данный тип оборудования получил широкое распространение как в промышленности, так и в домашнем использовании.

Как известно, все, что необходимо от сварщика – это плавное перемещение электрода над линией соединения без соприкосновения с поверхностью детали. Электрод должен находиться на расстоянии в несколько миллиметров от изделия.

На первый взгляд кажется, что подобная операция достаточно легка. На деле же этот простой процесс превращается в невероятно тяжелую процедуру. Это связано с особенностями работы в маске, в которую постоянно летят искры, не дающий контролировать процесс соединения с высокой точностью.

Применения простого трансформатора сопровождено некоторыми рисками, описанными ниже.

Таблица силы тока для сварки инвертором.

Так, например, касание электрода поверхности изделия приведет к короткому замыканию. Если подобное произойдет, то оторвать его будет достаточно тяжело. Придется приложить приличные усилия, в противном случае сработает теплозащита или, что еще хуже, загорится обмотка трансформатора.

В инверторе такой недостаток попросту отсутствует. Случайное прикосновение электрода к поверхности не повлечет за собой катастрофических последствий. Микропроцессор практически мгновенно отреагирует на падение напряжения и подплавит электрод. В результате оторвать его от детали не составит труда.

Если же соприкосновения не происходит, но электрод находится достаточно близка к поверхности конструкции, процессор распознает такой сценарий действий и прекратит поступление выходного напряжения. Это позволит избежать перегрева трансформатора.

Технологические достоинства

Устройство и принцип работы сварочного инвертора обладает рядом преимуществ по сравнению со своими традиционными аналогами, работающими по трансформаторной схеме, а именно:

  • достаточно большая , соизмеримая с низкочастотными трансформаторами;
  • маленький вес и габариты, позволяющие без труда перемещать оборудование по цеху, мастерской или дому;
  • широкие возможности по настройке параметров сварки;
  • низкий расход электродов;
  • высокая эффективность;
  • возможность осуществления сварочного процесс в различных пространственных положениях;
  • совместимость с разными типами электродов.

Выше перечислены лишь основные плюсы. На деле, каждый откроет для себя еще больше положительных сторон использования подобного инструмента.

В любом случае повышенный комфорт сварки и возможность выполнения более качественной работы по достоинству оценит любой сварщик.

https://youtu.be/5RmnsgUOL14

Недостатки

Как показано выше, обладает множеством положительных моментов. В таком случае возникает вопрос: почему же многие сварщики до сих пор используют традиционные трансформаторные приборы?

Параметры сварочных инверторов.

Главной причиной такого положения вещей является высокая стоимость оборудования. Инверторы минимум в два раза дороже. Данный факт относится к ключевым при ответе не поставленный вопрос.

Еще одним недостатком сварочного инвертора является высокий процент выхода устройств из строя. Достаточно лишь загрязниться электронике – и аппарат может сломаться.

В связи с отмеченной проблемой возникает необходимость в постоянной чистке «внутренностей» с применением сжатого воздуха.

Маленькие размеры инструмента также не относятся только к плюсам. Есть и обратная сторона медали. Наличие большого количества электронных систем ограничивает возможность работы с устройством на открытой местности во время дождя или при повышенной влажности.

Плохая погода может попросту поломать прибор, а ряд дешевых устройств и вовсе не будет функционировать при отрицательных температурах. Работа в пыльных условиях также сопряжена с риском поломки.

Со сваркой тоже не все так гладко, как может показаться на первый взгляд. В первую очередь это относится к резке толстого металла. Если напряжение на выходе сварочного аппарата будет нестабильным, что связано с перепадами в сети, характерными для сельской местности, то преобразующий узел выйдет из строя.

Один из самых больших минусов – это дорогой ремонт. В основе работы прибора заложен транзисторный блок, стоимость которого может достигать четверти стоимости самого инструмента. Таким образом, окончание срока гарантийного обслуживания сопряженно со значительными тратами в случае поломки.

Подобные агрегаты сильно востребованы в сельской местности, где постоянно появляются задачи, связанные с соединением тех или иных металлических изделий.

Высокая мобильность позволяет без труда использовать их во дворе, перенося устройство с одного места на другое. Однако отсутствие сервисных центров станет большой проблемой в случае выхода аппарата из строя.

Итог

Принцип работы сварки с использованием инвертора вместо трансформатора обладает рядом достоинств. Благодаря им подобное оборудование широко применяется и в промышленности и бытовых условиях.

В данной статье достаточно детально рассмотрено устройство такого аппарата. Эта информация позволит не только разобраться с основами работы инвертора, но и поможет при выборе и покупке инверторной сварки.

Принцип работы сварочного аппарата. Принцип работы сварочного инвертора.

Инверторные преобразователи напряжения

на широкий диапазон мощностей, от единиц ватт до десятков киловатт, скрыты. Принцип работы позволяет разобраться в его устройстве и других важных моментах, в связи с чем мы считаем необходимым подробно рассмотреть это устройство.

Ближе к точке

Особенность сварочного инвертора заключается в возможности его работы от статической нагрузки.За последние несколько десятилетий инверторные преобразователи тока стали применяться в конструкции электросварочных аппаратов, конструкция которых имеет нагрузку в виде электрической дуги. Но обо всем по порядку.

Принцип работы (рис.1)

Принцип работы любого сварочного аппарата основан на преобразовании переменного тока напряжением 220 В или 380 В частотой 50 Гц в постоянный рабочий параметр с соответствующими характеристиками по напряжению холостого хода, рабочему параметру, а также вольт-амперная характеристика питания.

Однако принцип работы рассматриваемого сварочного инвертора отличается от сварочных выпрямителей, в основе которых лежат диодные мостовые схемы сварочных выпрямителей. В том случае, если однократное выпрямление переменного рабочего параметра после понижающего трансформатора выполняется на обычных выпрямителях, то в случае использования сварочного инвертора применяется многократное преобразование по напряжению, частоте, а также выпрямление. Само собой разумеется, что качественные технические параметры выпрямленного тока получаются выше.

Принцип работы рассматриваемого сварочного аппарата в разобранном виде основан на работе последовательного инвертора. На рисунке представлена ​​блок-схема. Глядя на изображение схемы, можно понять, что сопротивления нагрузки, а также коммутирующие элементы (емкостные, индуктивные) включены в последовательную цепь. Модуль управления основан на работе 2-х тиристоров.

Выпрямитель первичной сети выполняет преобразование тока, после чего D.C. переходит на фильтр, при этом индикатор напряжения остается неизменным. Постоянный рабочий параметр сглаживается сетевым фильтром, после чего подается на преобразователь частоты для последующего преобразования в переменный высокочастотный параметр.

Частота сварочного тока может достигать 50-100 кГц. Параметр высокой частоты подается на импульсный трансформатор, после чего сварочный трансформатор снижает рабочий параметр высокой частоты до предела напряжения сварочного тока холостого хода.Исправление рабочего параметра высокочастотной сварки осуществляется на выходе рассматриваемого устройства в блоке вторичного выпрямления.

Блок силового выпрямителя имеет сглаживающие емкостные фильтры для последующего улучшения качественных показателей выпрямителей тока. В свою очередь, модуль управления контролирует, а также изменяет характеристики работы рассматриваемого инверторного аппарата.

Принцип работы практически любого сварочного инвертора, в том числе и преобразователя, заключается в области применения импульсного резонанса.Это новое направление в области электротехники, с появлением которого стало возможным уменьшить габариты громоздких сварочных аппаратов, принцип работы которых основан на классической электротехнике.

Следует отметить, что любое оборудование на основе фундаментальных инверторных преобразований рабочего параметра остается на порядок дороже выпрямителей, а также силовых трансформаторов. Сложные схемы управления и преобразования снижают их надежность, а все другие преимущества могут конкурировать с работой по объединению во многих отраслях промышленности.

Структурная схема

Чертеж состоит из трех основных блоков:

  1. На входе схемы стоит выпрямитель с конденсатором, включенным параллельно. Что касается роли конденсаторов схемы, то они служат запоминающими устройствами, с помощью которых становится возможным поднять напряжение постоянного тока до 300 В;
  2. Модуль рассматриваемого аппарата, с помощью которого постоянный ток преобразуется в высокочастотный переменный ток;
  3. Блок выходного выпрямителя, который преобразует переменный ток после устройства в постоянный рабочий параметр.

Различные решения модульного блока, в которых есть принципиальные схемы инвертора, становятся понятными при просмотре представленных схем.

Модуль двухконтактный (мостовая схема - рис.2)


Биполярные импульсы в мостовом типе образуются за счет парной работы ключевых транзисторов (VT1-VT3; VT2-VT4), через которые проходит половина тока от моста. Конечно, индикатор напряжения будет вдвое меньше емкости «С».

Модуль двухконтактный (полумостовая схема - рис.3)


В данном случае полумостовой модуль снабжен емкостным делителем на транзисторах, причем в первичной обмотке он будет составлять 0,5 от значения на входе устройства. В результате при питании от выпрямителя на входе установки напряжение составит 150В. На рисунке этой схемы со значительными рабочими токами используются мощные транзисторы. Потребление рабочих параметров сети увеличено по сравнению с полным мостом.

Инверторный модуль (полумост наклонный - 4 шт.)

На изображении этой схемы ключевые транзисторы VT1-VT2 работают одновременно на отпирание и запирание. Показатель напряжения в транзисторах не достигает 0,5 напряжения на входе. Когда транзисторы закрыты, энергия поглощается конденсатором «С», расположенным на входе через диоды VD1-VD2. Однако среди недостатков «наклонного полумоста» стоит особо выделить намагничивание стержня трансформатора за счет использования на выходе составляющей постоянной рабочего параметра.Принципиальные схемы устройства и работы устройства инверторного типа позволяют максимально качественно понять, как функционируют эти полезные установки.

  • Преимущества и недостатки сварочных инверторов

Для удачной покупки инверторной продукции необходимо знать устройство сварочного инвертора и принципы его работы, чтобы в случае поломки его можно было отремонтировать, так как сегодня сварочные аппараты инверторного типа находятся в отличном состоянии. востребованы и доступны по стоимости.Вы можете купить их в магазине или сделать самостоятельно.

Принцип работы сварочного инвертора

Сварочный инвертор сам по себе является своего рода блоком питания с большой мощностью. Принцип работы аналогичен импульсным источникам питания. Сходство заключается в особенностях преобразования энергии, а именно в следующих этапах.

Этапы преобразования энергии в сварочном аппарате:

  • выпрямление переменного тока 220 вольт;
  • преобразование постоянного тока в высокочастотный переменный ток;
  • понижение высокочастотного напряжения;
  • Выход выпрямления по минимальному току.

Раньше в основе сварочного аппарата был трансформатор большой мощности. За счет уменьшения переменного тока в сети это позволило получить высокие токи, необходимые для сварки, благодаря вторичной обмотке. Трансформаторы, работающие при стандартной частоте сети переменного тока 50 Гц, очень громоздки и весят.

Поэтому, чтобы избавиться от этого недостатка, был изобретен сварочный инвертор. Его размер был уменьшен за счет увеличения частоты его работы до 80 и более кГц.Чем выше рабочая частота, тем меньше габариты устройства. Масса соответственно тоже меньше. А это экономия на материалах для его изготовления.

Где взять эти частоты при 50 Гц в сети? Для этих целей была изобретена схема инвертора, состоящая из мощных транзисторов, переключаемых с частотой от 60 до 80 кГц. Но для того, чтобы они функционировали, их нужно запитать постоянным током. Его можно получить с помощью выпрямителя, состоящего из диодного моста и сглаживающих фильтров.Конечный результат - постоянный ток 220 вольт. Транзисторы инвертора подключены к понижающему трансформатору.

Поскольку переключение транзисторов происходит на высокой частоте, то и трансформатор работает на той же частоте. Для работы на токах высокой частоты нужны трансформаторы меньшей емкости. Оказывается, габариты инвертора небольшие, а рабочая мощность не меньше, чем у его громоздкого предшественника, работающего на частоте 50 Гц.

В связи с необходимостью трансформации устройства появился ряд дополнительных деталей для его бесперебойной работы.Давайте узнаем их получше.

Вернуться к содержанию

Особенности устройства сварочного инвертора

Для уменьшения габаритов и веса сварочные аппараты собираются по инверторной схеме.

Базовая монтажная схема:

  • выпрямитель низкой частоты;
  • Инвертор
  • ;
  • Трансформатор
  • ;
  • Выпрямитель высокой частоты
  • ;
  • рабочий шунт;
  • электронный блок управления.

Каждая модель инвертора имеет свои особенности, но все они основаны на использовании высокочастотных импульсных преобразователей.Как упоминалось ранее, переменный ток 220 В выпрямляется и сглаживается конденсаторами с помощью мощного диодного моста.

На фильтрующих конденсаторах ток будет в 1,41 раза больше, чем на выходе из выпрямительных диодов. То есть при напряжении 220 вольт на диодном мосту на конденсаторах получаем 310 вольт постоянного тока. В сети сила тока может варьироваться, поэтому конденсаторы рассчитаны на рабочую зону с запасом (400 вольт). Обычно используются диоды Д161 или В200.Диодная сборка GBPC3508 работает при прямом токе 35 А. Высокое напряжение проходит через диоды и они нагреваются. Поэтому для охлаждения они устанавливаются на радиатор. В качестве защитного элемента к радиатору прикреплен температурный предохранитель. Открывается при повышении температуры до + 90 ° C.

Конденсаторы устанавливаются разного размера, в зависимости от модификации устройства. Их емкость может достигать 680 мкФ.

На инвертор подается постоянный ток от выпрямителя и фильтра.Он собран по схеме «косой мост» и состоит из двух ключевых мощных транзисторов. В сварочном аппарате основными транзисторами могут быть IGBT или полевые МОП-транзисторы высокого напряжения. Эти компоненты прикреплены к радиатору для отвода избыточного тепла.

Сварочный аппарат также должен иметь качественный высокочастотный трансформатор, который является источником понижения напряжения. В инверторе он весит в несколько раз меньше, чем силовой трансформатор в сварочном аппарате. Первичная обмотка состоит из 100 витков ПЭВ толщиной 0.3 мм. Вторичные обмотки: 15 витков медного провода 1 мм, 2 обмотки по 20 витков сечением 0,35 мм. Обмотки первичной и вторичной обмоток должны совпадать. Все обмотки следует изолировать лаковой тканью или фторопластовой лентой для улучшения проводимости. Выходы всех обмоток защищены и загерметизированы в месте соединения.

Помимо основных компонентов инвертора, есть еще режим налипания электрода, плавная регулировка сварочного тока и система защиты от перегрузки.

Специалист легко настроит необходимый сварочный ток и откорректирует его во время сварки. Диапазон тока достаточно широк - 30-200 А.

Выходной выпрямитель состоит из мощных сдвоенных диодов и одного общего катода. Их особенность - высокая скорость действий. Поскольку их задача - выпрямлять высокочастотный переменный ток, простые диоды с этим не справятся. Их скорость закрытия и открытия слишком низкая, что может привести к перегреву и быстрому выходу из строя.В случае пробоя выходных диодов их необходимо заменить на быстродействующие. Они, как и обычные, монтируются на радиатор.

При включении сварочного инвертора заряжаются электролитические конденсаторы. Сила этого тока поначалу очень велика и может спровоцировать перегрев и выход из строя диодов выпрямителя. Чтобы этого не произошло, используется схема «плавного пуска». Его основной компонент - резистор на 8 Вт. Именно он является ограничителем тока при запуске устройства.

После окончания заряда конденсатора и начала нормальной работы прибора контакты электромагнитного поля замыкаются. Далее резистор в работе не участвует, ток проходит через реле.

Трудно недооценить потребность в сварочных аппаратах в домашнем хозяйстве или на дачном участке. Простота конструкции устройства позволяет собрать их самостоятельно.

Однако качество выполняемой работы зависит не только от навыков, но и от внутренней структуры продукта.Эта статья посвящена устройству и принципам работы этих устройств.

Запись

Сварочный аппарат относится к классу электрических устройств, предназначенных для формирования напряжения питания сварочной дуги. Принцип работы сварочного аппарата основан на преобразовании сетевого напряжения в сварочную дугу. Поскольку в дуге есть большие токи (до 250 А), для их получения используется подход понижения напряжения питания дуги. Основная задача конструкции - обеспечить стабильную дугу, температура горения которой может достигать нескольких тысяч градусов.

Типы сварочных аппаратов

Существует большое количество классификационных признаков, но конструктивно электросварочные аппараты делятся на:

Трансформатор
  • ;
  • выпрямительный;
  • Инвертор
  • .

Устройство и принцип работы инверторной сварки

Устройство и принцип работы сварочного аппарата трансформаторного типа предполагают, что поддержание стабильности дуги при сварке происходит за счет изменения индуктивного сопротивления вторичной (нагрузочной) обмотки.Это достигается за счет введения реактивной катушки, а в мощных версиях - специальных магнитных шунтов.

Популярным решением является расширение катушек, что, в свою очередь, изменяет магнитный поток, регулируя ток. Схема выпрямителя самая простая. Регулирование выходного тока организовано с помощью тиристоров. Наилучшими нагрузочными характеристиками обладает трехфазная выпрямительная схема.

Это именно та операция, которую выполняет инвертор. С помощью широтно-импульсной модуляции (ШИМ) выходной ток регулируется.Этот принцип регулирования основан на изменении длительности выходных импульсов.

  • Работа платы управления
  • Особенности инверторов

Традиционный сварочный аппарат с обязательным громоздким трансформатором в последнее время активно заменяется инверторами. Чтобы понять, как работает сварочный инвертор, необходимо разобраться в его конструкции, принципе работы, особенностях эксплуатации, что определяет достоинства и выявляет недостатки этого устройства.

Инверторный сварочный аппарат предназначен для сварки различных металлических деталей.

Общие принципы работы инвертора

В отличие от более привычных сварочных трансформаторов, в этом устройстве преобразование электрического напряжения в сварочный ток происходит в несколько этапов: с помощью маломощного трансформатора, по размеру почти соизмеримого с пачкой сигарет, и электронной схемы. Также в инверторном устройстве есть система управления (блок), которая значительно облегчает процесс сварки и позволяет формировать качественный шов.Как работает инверторный сварочный аппарат?

Сначала входной ток 220 В частотой 50 А проходит через выпрямитель сварочного аппарата, преобразуется в постоянный и попутно сглаживается фильтрами (обычно в виде электролитических конденсаторов). Результирующее постоянное напряжение снова преобразуется в переменное с помощью модулятора, смонтированного на полупроводниках, но с более высокой частотой (до 100 кГц). Далее напряжение выпрямляется, и напряжение снижается до значения, необходимого для сварки металла.

Применение высокочастотного преобразователя позволило использовать относительно небольшой трансформатор, в результате чего размеры и вес инверторного аппарата были значительно уменьшены. Например, чтобы получить в инверторе сварочный ток 160 ампер, вам понадобится трансформатор весом около 0,25 кг: для достижения такого же результата на традиционном сварочном аппарате вам придется использовать трансформатор весом не менее 18 кг. При работе инверторного сварочного аппарата важную роль играет электроника: она реализует обратную связь с электрической дугой, что позволяет жестко регулировать и поддерживать на нужном уровне ее параметры.Малейшее их отклонение немедленно «подавляется» микропроцессорами. Все эти «дополнения» гарантируют стабильную дугу, что гарантирует высокое качество работы при использовании сварочного аппарата инверторного типа.

Вернуться к содержанию

Как работает основная электронная схема?

В сетевом выпрямителе электрический ток (220 В) выпрямляется с помощью мощного диодного моста (обычно диодной сборки), пульсации переменного тока сглаживаются электролитическими конденсаторами.Поскольку диодный мост во время работы сильно нагревается, то его устанавливают на радиаторы охлаждения. Плюс есть термопредохранитель, который срабатывает при нагреве диодов выше + 90 ° C и защищает дорогостоящую диодную сборку. Рядом с выпрямительным мостом выделяются своими размерами электролитические конденсаторы (круглые «бочки»), емкость которых колеблется в пределах 140-800 мкФ. Дополнительно в сварочном аппарате установлен фильтр, предотвращающий радиопомехи.

В схему самого инвертора входят 2 мощных транзистора (обычно MOSFET или IGBT), также установленных на радиаторах.Эти полупроводники переключают ток, проходящий через импульсный трансформатор: частота переключения достигает десятков кГц. В результате образуется переменный ток высокой частоты. Для защиты дорогих транзисторов от скачков напряжения используются схемы защиты, включающие резисторы и малогабаритные конденсаторы. После того, как транзисторы «отработали», с вторичной обмотки понижающего трансформатора снимается более низкое напряжение (до 70 В), но ток может быть равен 130–140 и более ампер.

Для получения постоянного напряжения на выходе используется надежный выходной выпрямитель. Обычно это устройство собирается на основе сдвоенных диодов с общим катодом. Эти устройства отличаются максимальной производительностью, т.е. быстро открываются и закрываются, а время восстановления составляет менее 50 наносекунд. Последнее качество очень важно, потому что эти диоды выпрямляют ток очень высокой частоты: обычные полупроводники с такой задачей не справились бы, не успели бы переключиться.Поэтому при ремонте важно заменить эти диоды на такие же высокочастотные (наиболее распространены приборы типа VS 60CPH03, STTH6003CW, FFh40US30DN), которые должны быть рассчитаны на обратное напряжение 300 В и ток 30 А.

Вернуться к содержанию

Работа платы управления

Для питания элементов платы используется стабилизатор напряжения 15 В, установленный на радиаторе. Напряжение питания поступает от главного выпрямителя.Одна из функций стабилизатора питания - подача напряжения на реле, что обеспечивает «мягкий запуск» устройства. При подаче напряжения конденсаторы начинают заряжаться: это увеличивает напряжение, и для защиты диодной сборки применяется схема ограничения, которая включает в себя мощный (8 Вт) резистор. Как только конденсаторы зарядятся, инвертор заработает, реле замкнет свои контакты, а резистор в дальнейшей работе участвовать не будет.

Помимо регулятора напряжения, в электронной схеме инвертора есть много других систем, обеспечивающих высокую производительность устройства.Основными из этих электронных блоков являются:

  1. Система управления и драйверы: здесь основным элементом является микросхема ШИМ-контроллера, которая «занимается» работой мощных транзисторов;
  2. Цепи регулирования и управления: основным элементом является трансформатор тока, задачей которого является регулирование силы тока выходного трансформатора;
  3. Система контроля напряжения питания и выходного тока: состоит из операционного усилителя (операционного усилителя), собранного на микросхеме (например, LM324).Назначение системы - включить аварийную защиту, при необходимости контролировать работу и исправность основных элементов электронного блока.

Технологии постоянно развиваются, и сварочное оборудование не исключение. В последнее время на рынке появляется все больше аппаратов инверторного типа, которые практически заменили сварочные трансформаторы во всех сегментах. Конкуренция все еще может сохраняться только на простейшем уровне, который необходим для использования ручной дуговой сварки, поскольку более сложные технические процедуры, требующие специальных функций, теперь выполняются в основном инверторами.Многие специалисты уже смогли на практике оценить все преимущества этих продуктов, не говоря уже о том, что в частном секторе они стали практически незаменимыми. Это простые в использовании и многофункциональные устройства. Устройство и принцип работы сварочного инвертора обеспечивает надежное горение дуги, а также формирование качественных и надежных швов.

В последние годы появляется все больше и больше различных моделей, от довольно миниатюрных аппаратов, которые можно использовать для переносной сварки и питаться от автономных источников, до больших многофункциональных устройств, используемых в частном секторе.Большое количество производителей также способствует увеличению количества моделей. Компоновка сварочного полуавтомата, простого аппарата и других разновидностей может отличаться в зависимости от конкретной модели, но основные принципы остаются прежними, изменения сильно влияют на дополнительные функции, так как для них создаются отдельные блоки. Все это в совокупности предоставляет прекрасные возможности для удобного выполнения сложных операций, благодаря чему оборудование заслужило высокую популярность среди современных специалистов.Но здесь есть не только постоянные достоинства, но и недостатки.

Преимущества сварочного инвертора

  • Устройство сварочного полуавтомата инверторного типа, как и обычного аппарата, позволяет уменьшить габариты корпуса оборудования, так как все компоненты более компактны;
  • За счет уменьшения габаритов корпуса уменьшается и общий вес, который в современных моделях может достигать всего 3-4 кг;
  • Оборудование не очень чувствительно к скачкам напряжения, так как встроенная электроника помогает поддерживать стабильность горения дуги и адаптироваться к скачкам напряжения в сети;
  • Устойчивое горение дуги не позволяет металлу слишком сильно разбрызгиваться;
  • Устройство сварочного инвертора позволяет дополнить технику дополнительными функциями, которых не было и которые помогают улучшить качество сварки;
  • Оборудование может работать от обычной бытовой сети, поэтому нет необходимости подключаться к трехфазной сети;
  • Расход электроэнергии на работу инвертора намного меньше, чем при работе с трансформатором.

Недостатки сварочного инвертора

  • Стоимость оборудования заметно выше, чем у предыдущего поколения, особенно это становится заметно при увеличении мощности и количества функций;
  • Устройство инверторного сварочного аппарата оказывается очень чувствительным к перегреву, поэтому не рекомендуется использовать его для длительной и непрерывной работы;
  • Устройство может создавать вокруг себя высокий уровень электромагнитных помех, которые могут повлиять на другое оборудование поблизости;
  • Также имеется большая чувствительность к вибрациям, ударам и так далее, поскольку внутри находится электроника, которая может выйти из строя.

Принцип работы сварочного инвертора

Основная функция этой техники - преобразование тока из сети в те параметры, которые необходимы для сварки металла. Для этого ток проходит через сложную систему преобразований. Эта диаграмма выглядит так:

  • В первую очередь все идет на инверторный выпрямитель. Переменный ток из обычной розетки поступает в выпрямитель и становится постоянным на выходе.
  • Потом происходит падение напряжения. В сети он поставляется с параметрами 220 В, а специальный инверторный блок понижает его до требуемого значения, заданного настройками. Здесь постоянный ток снова переходит в переменный, но на этот раз специальный блок увеличивает его частоту.
  • После этого все идет к трансформатору. Здесь напряжение снова снижается до необходимого значения. Из-за уменьшения силы высокочастотного напряжения сила высокочастотного тока начинает увеличиваться.
  • На последней стадии преобразованный высокочастотный ток течет во вторичный выпрямитель, где снова становится постоянным. Здесь происходит окончательная настройка его параметров, которые будут соответствовать заявленным на датчиках характеристикам.


Таким образом, принцип работы сварочного инвертора позволяет точно контролировать его параметры и увеличивать частоту тока и напряжения. Это улучшает возможность работы с тугоплавкими и трудносвариваемыми металлами.Сюда входят алюминий и другие разновидности.

Инверторная схема


Устройство

Устройство каждой модели может иметь ряд особенностей, но в целом многие технические единицы повторяются. В основном плата оборудования состоит из следующих частей:

  • Радиатор выходного выпрямителя - одна из самых объемных деталей, которая служит для вторичного выпрямителя сварочного тока;
  • Транзисторные радиаторы - несколько радиаторов, которые в своем объеме занимают около четверти платы;
  • Охладитель - это охлаждающее устройство, обязательное для инверторов, так как имеет большую чувствительность к перегреву;
  • Сетевой выпрямитель - первичное устройство для выпрямления тока, подаваемого из сети, перед его последующим преобразованием;
  • Датчик тока - датчик, показывающий параметры принимаемого тока;
  • Реле плавного пуска - устройство, обеспечивающее легкий пуск в процессе сварки;
  • Интегральный стабилизатор - дополнительный блок, помогающий стабилизировать параметры электричества даже при скачках напряжения в сети;
  • Интерференционный фильтр;
  • Конденсаторы шумового фильтра.


Режимы

Принцип работы инверторного сварочного аппарата позволяет ввести несколько дополнительных функций, чтобы облегчить работу.

  • Горячий старт. Эта функция помогает увеличить сварочный ток в момент, когда электрод касается заготовки. После этого сила тока возвращается к тем параметрам, которые указаны на датчике. Количество добавленных ампер зависит от исходной силы тока, поскольку она отображается в относительном соотношении от 5 до 100%.Некоторые модели имеют только фиксированное количество присадки. Эта функция облегчает зажигание неисправных электродов.
  • Arc форсаж. Эта функция становится незаменимой при сварке тонких листов металла во время формирования и продвижения сварочной ванны, она защищает электрод от прилипания и горения. Здесь количество тока постоянно добавляется и уменьшается, чтобы дуга горела стабильно. Принцип работы очень похож на «Горячий старт», но при этом идет корректировка.Также может быть фиксированное значение или регулируемое значение.
  • Антипригарное покрытие. Эта функция не обеспечивает постоянной дуги, как это было в предыдущих случаях. Это одно из самых ранних и простых нововведений, реализованных в инверторах. В момент прилипания электрода образуется короткое замыкание, нагревая устройство и влияя на него другими отрицательными свойствами. Чтобы этого избежать, при включенной функции защиты от прилипания технический специалист просто отключит питание. Таким образом, вреда ему не нанесут и можно смело продолжать сварку.При желании его можно отключить или отрегулировать.

Урок 1 - Основы дуговой сварки

Урок 1 - Основы дуговой сварки © АВТОРСКИЕ ПРАВА 1999 УРОК ГРУППЫ ЭСАБ, ИНК. I, ЧАСТЬ B 1.9.3.1.1 Трансформатор типа производят только переменный ток.Они обычно называется «Сварочные трансформаторы». Все типы переменного тока используют однофазное первичное питание и имеют тип постоянного тока. 1.9.3.1.2 Выпрямитель типы обычно называются «Сварочные выпрямители» и производят DC или, AC и Сварочный ток постоянного тока. Они могут использовать как однофазные, так и трехфазные входная мощность. Они содержат трансформатор, но исправляют переменный или постоянный ток с помощью селена выпрямители, кремниевые диоды или кремний управляемые выпрямители.Доступен либо в константе ток или постоянное напряжение, некоторые производители предлагают устройства, которые представляют собой комбинацию оба и могут использоваться для сварки покрытым электродом, сварки неплавящимся электродом и для сварки твердым телом или флюсом порошковая проволока. 1.9.3.2 Вращающийся Типы - Источники питания вращающегося типа можно разделить на две классификации: 1. Мотор-генераторы 2. Двигатель Управляемый 1.9.3.2.1 Мотор-генератор типы состоят из электродвигателя, соединенного с генератором или генератор, который производит желаемый мощность сварки.Эти машины давали отличные сварные швы, но из-за движущихся частей требовал значительного обслуживания. Мало, если любые, сейчас построен сегодня. 1.9.3.2.2 Двигатель приводные типы состоят из бензинового или дизельного двигателя, соединенного с генератором или генератор, который производит желаемый мощность сварки. Они широко используются в других сферах. коммерческие линии электропередач, а также мобильные ремонтные предприятия. Оба вращающихся типа может доставить либо Сварочная мощность на переменном или постоянном токе или их комбинация.Доступны оба типа как постоянный ток или постоянное напряжение модели. 1.9.4 Мощность Управление источниками - источники сварочного тока различаются также в методе контроля выходной ток или напряжение. Производительностью можно управлять механически как в машинах, имеющих реактор с отводом, подвижный шунт или дивертер, или подвижная катушка. Элект- три типа управления, например, магнитное усилители или насыщаемые реакторы, также используются и самые современные типы, содержащие выпрямители с кремниевым управлением, дают точные электронное управление.1.9.4.1 А подробное обсуждение многих типов источников сварочного тока на рынке сегодня слишком длинная тема для этого курса, хотя дополнительная информация о типе Источники питания для различных сварочных процессов будут рассмотрены в Уроке II. 1.9.4.2 Отлично литературу можно получить у производителей источников питания, и следует проконсультироваться для получения дополнительной информации.

Инверторный сварочный аппарат | Цифровая платформа IMTS

В отличие от традиционных сварочных аппаратов, к которым привыкло большинство из нас, инверторный сварочный аппарат - это сравнительно новый и творческий вид сварщика, который имеет множество преимуществ.По сравнению с тяжелыми медными или алюминиевыми трансформаторами и выпрямителями, используемыми в обычных сварочных аппаратах, в инверторных паяльниках используется передовая технология на основе кремния. Нет сомнений в том, что они породили немало проблем с прорезыванием зубов, когда впервые были запущены инверторные сварочные аппараты, как и любое современное изобретение. Однако с тех пор инверторная технология оказалась очень эффективной, рентабельной и, по сути, имеет целый ряд преимуществ. Давайте подробнее рассмотрим, как работает инверторный сварочный аппарат и почему вы можете получить от него пользу!


Принцип работы инверторного сварочного аппарата

Инверторный сварочный аппарат - это устройство контроля электрического напряжения.Он преобразует источник питания переменного тока в более низкое функциональное выходное напряжение в случае инверторного сварочного аппарата - например, с выхода 240 В переменного тока до 20 В постоянного тока. В отличие от традиционных устройств на основе трансформаторов, которые в основном полагаются на один большой трансформатор для управления напряжением, устройства на основе инверторов используют набор электронных компонентов для преобразования электроэнергии. Инверторный сварочный аппарат работает за счет повышения частоты первичного источника питания с 50 Гц до 20 000–100 000 Гц. Это достигается за счет использования электрических элементов управления, которые невероятно быстро включают и выключают питание.Размер трансформатора можно очень резко уменьшить, регулируя подачу питания таким образом, пока она не достигнет трансформатора.


Преимущества инверторного сварочного аппарата

Самым большим преимуществом инверторного сварочного аппарата является то, что он имеет относительно тонкую портативную конструкцию и его можно носить с собой, как легкий портфель. Инверторы более гладкие, легкие, легкие и гибкие по весу, в них используются трансформаторы еще меньшего размера. Это очень похоже на обычный сварочный аппарат, который, как известно, имеет большие габариты и не работает в узких помещениях.По сравнению с ними они потребляют меньше электроэнергии и могут работать от стандартной бытовой электросети. Более низкое энергопотребление означает, что инверторный сварочный аппарат можно установить в любую обычную розетку на 110 В с бытовым током, а не с током высокого напряжения. Это очень похоже на обычный сварочный аппарат, который, как известно, имеет большие габариты и не работает в узких помещениях.

Высокий КПД
Качественные инверторные сварочные аппараты будут иметь уровень производительности около 80-90 процентов, тогда как традиционные сварочные аппараты имеют немного более низкий КПД - около 50 процентов.Это связано с тем, что в традиционных устройствах трансформаторы большего размера имеют более высокое сопротивление и, следовательно, теряют большое количество энергии из-за рассеивания тепла.

Более высокие рабочие циклы
Инверторные сварочные аппараты, опять же из-за разницы в мощности трансформатора, обычно достигают значительно более высоких интервалов включения. В инверторном блоке мелкие детали легко нагреваются, но их можно охлаждать гораздо эффективнее и быстрее. Однако в стандартных сварочных аппаратах с «трансформатором» детали намного крупнее и, следовательно, имеют тенденцию накапливать тепло и дольше остывать.

Гибкость с выходом переменного или постоянного тока
Большинство типичных трансформаторных аппаратов для ручной дуговой сварки металла имеют только выход переменного тока, что означает, что типы электродов, которыми они могут сваривать, ограничены. Однако в инверторном сварочном аппарате ток гораздо легче преобразовать в постоянный ток, что означает, что они могут сваривать широкий спектр различных сварочных электродов. Это также говорит о том, что такие ручные инверторы металлической дуги также подходят для сварки TIG на постоянном токе, что невозможно с обычными аппаратами переменного тока.

Использование энергии более жизнеспособно
Такая популярность означает, что использование энергии генератора намного практичнее с инверторными сварочными аппаратами, которые могут работать на небольших портативных генераторных установках - что по-прежнему невозможно с традиционными трансформаторными машинами. Следует напомнить, что существуют риски, связанные с использованием энергии генератора - для получения дополнительной информации прочтите наш отчет об использовании генераторов с инверторными сварочными аппаратами.

При всем вышесказанном, инверторный сварочный аппарат, конечно, не самый лучший и идеальная система для всех видов сварочных работ.Компоненты высокотехнологичной электроники объясняют, что инверторный сварочный аппарат будет работать с током более низкого напряжения. Верный аргумент, что инверторные сварочные аппараты сравнительно слабые и поэтому уязвимы для более частых поломок, и, следовательно, их использование приведет к более высоким затратам на ампер.

Нужна помощь в поиске следующего инверторного сварочного аппарата?

Выставка IMTS объединяет производителей со всего мира.Отправьте нам сообщение с вашими требованиями, и наши эксперты IMTS с радостью ответят на ваши вопросы.

Принцип работы, типы и применение

Первый метод дуговой сварки был разработан в 19 веке, и он стал коммерчески значимым в судостроении во время Второй мировой войны. В настоящее время это остается важным процессом как для автомобилей, так и для изготовления стальных конструкций. Это один из самых известных методов сварки, которые используются для соединения металлов в промышленности.В этом типе сварки соединение может быть образовано путем плавления металла с помощью электричества. По этой причине она называется электрической дугой. Основное преимущество этой сварки заключается в том, что для сварки можно легко добиться высокой температуры. Диапазон температур дуговой сварки составляет от 6 до 7 градусов по Цельсию. В этой статье обсуждается обзор электродуговой сварки.


Что такое электродуговая сварка?

Определение дуговой сварки - это процесс сварки, который используется для сварки металлов с помощью электричества для выработки тепла, достаточного для размягчения металла, а также, когда размягченный металл охлаждается, тогда металлы будут свариваться.Этот вид сварки использует источник питания для создания дуги между металлическим стержнем и основным материалом для смягчения металлов в конце контакта.

Electric ARC Welding

Эти сварочные аппараты могут использовать либо постоянный ток, либо переменный ток, а также электроды, такие как расходные материалы, в противном случае не расходные материалы. Как правило, место сварки можно защитить каким-либо защитным газом, шлаком или паром. Этот процесс сварки может быть ручным, полностью или полуавтоматическим.

Принципиальная схема

В процессе дуговой сварки тепло может генерироваться электрической дугой, возникающей между электродом, а также заготовкой.Электрическая дуга - это светящийся электрический разряд между двумя электродами с использованием ионизированного газа.
Любой тип техники дуговой сварки зависит от электрической цепи, которая в основном включает в себя различные части, такие как источник питания, деталь, сварочный электрод и электрические кабели для подключения электрода, а также заготовки к источнику питания.

Цепь дуговой сварки

Цепь обмотки электрической дуги может быть образована электрической дугой между электродом, а также заготовкой. Температура дуги может достигать 5500 ° C (10000 ° F), чего достаточно, чтобы соединить края заготовки.

Если требуется длинное соединение, дугу можно перемещать по линии соединения. Сварочная ванна на передней кромке растворяет свариваемую поверхность, когда задняя кромка ванны затвердевает, образуя соединение.
Если для улучшения сцепления необходим присадочный металл, проволоку можно использовать вне материала, который подается в область дуги, которая растворяет и нагружает сварочную ванну. Химический состав присадочного металла зависит от химического состава заготовки.

Расплавленный металл в сварочной ванне может проявлять химическую активность и реагировать через окружающую атмосферу.Следовательно, сварной шов может быть инфицирован оксидом, а также включением нитрида, что ослабит его механические свойства. Таким образом, сварочную ванну можно защитить с помощью нейтральных защитных газов, таких как гелий, аргон, и защитных флюсов от загрязнения. Экраны поставляются для зоны сварного шва в виде флюсового покрытия для электрода, в противном случае - в других формах.


Принцип работы

Принцип работы дуговой обмотки заключается в том, что в процессе сварки тепло может генерироваться за счет зажигания электрической дуги между заготовкой, а также электродом.Это светящийся электрический разряд между двумя электродами в ионизированном газе.

Оборудование для дуговой сварки в основном включает в себя машину переменного тока, в противном случае - машину постоянного тока, электрод, держатель для электрода, кабели, разъемы для кабеля, зажимы заземления, отбойный молоток, шлем, проволочную щетку, перчатки, защитные очки, рукава, фартуки, пр.

Виды дуговой сварки

Дуговая сварка подразделяется на различные типы, в том числе следующие.

  • Плазменно-дуговая сварка
  • Дуговая сварка металла
  • Углеродная дуговая сварка
  • Газовая вольфрамовая дуговая сварка
  • Газовая дуговая сварка металла
  • Сварка под флюсом
  • SMAW - Дуговая сварка экранированного металла
  • FCAW (порошковая сварка)
  • ESW (Электрошлаковая сварка)
  • Дуговая сварка шпилек
Плазменно-дуговая сварка

Плазменно-дуговая сварка (PAW) аналогична GTAW или газовой сварке вольфрамом.В этом виде сварочного процесса дуга будет возникать между рабочей частью, а также вольфрамовым электродом. Основное различие между плазменно-дуговой сваркой и газовой сваркой вольфрамом состоит в том, что электрод расположен внутри горелки для плазменно-дуговой сварки. Он может нагревать газ до температуры 30000oF и превращать его в плазму для воздействия на область сварки.

Дуговая сварка металла

В процессе дуговой сварки металлическим электродом (MAW) в основном используется металлический электрод.Этот металлический электрод может быть либо расходным, либо неплавящимся в зависимости от требований. Большинство используемых расходуемых электродов можно покрыть флюсом, и главное преимущество этого типа сварочного процесса заключается в том, что он требует более низкой температуры по сравнению с другими.

Углеродная дуговая сварка

В процессе дуговой сварки углеродом (CAW) в основном используется углеродный стержень в качестве электрода для сварки металлического соединения. Этот вид дуговой сварки является старейшим процессом дуговой сварки и требует высокого тока и низкого напряжения для образования дуги.В некоторых случаях дуга может возникать между двумя угольными электродами, которые называются двойной угольной дугой.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка

Дуговая сварка вольфрамовым электродом (GTAW) также называется сваркой вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIGW). В этом типе процесса сварки для сварки материала можно использовать неплавящийся вольфрамовый электрод. Электрод, который используется при этой сварке, может быть окружен газами, такими как аргон, гелий и т. Д. Эти газы будут защищать область сварного шва от окисления.Этот вид сварки можно использовать для сварки тонких листов.

Газовая дуговая сварка металла

Газовая дуговая сварка металлическим электродом (GMAW) также называется сваркой металла в инертном газе (MIGW). В нем используется свежий металлический электрод, защищенный газом, таким как гелий, аргон и т. Д. Эти газы защищают зону соединения от окисления и создают несколько слоев сварочного материала. В этом типе процесса дуговой сварки можно постоянно подавать присадочную проволоку с использованием неплавящегося металлического электрода для сварки металла.

Сварка под флюсом

Дуговая сварка под флюсом (SAW) может широко использоваться в автоматических методах сварки. В этом виде процесса сварки электрод полностью погружен в гранулированное покрытие из флюса, и этот флюс может быть электрическим проводником, который не будет препятствовать подаче электроэнергии. Твердое покрытие из флюса защищает расплавленный металл от ультравысокого излучения и атмосферы.

SMAW - Дуговая сварка защищенного металла

Термин SMAW означает «дуговая сварка защищенного металла», которую также называют сваркой штучной сваркой; Дуговая сварка под защитным флюсом или ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA / MMAW).Этот вид сварки используется, когда дуга возникает между заготовкой, а также металлическим стержнем. Таким образом, поверхность обоих из них может раствориться, образуя сварочную ванну.

Когда флюсовое покрытие сразу плавится на стержне, образуется шлак и газ, защищающие сварочную ванну от окружающей среды. Это гибкий метод, который подходит для соединения таких материалов, как черные и цветные, через толстый материал во всех местах.

FCAW (порошковая сварка)

Этот вид сварки является альтернативой дуговой сварке защитным металлом.Эта дуговая сварка порошковой проволокой работает как с электродом, так и со стабильным источником питания, что обеспечивает стабильную длину дуги. Этот метод работает с использованием защитного газа или газа, который образуется через флюс, чтобы обеспечить защиту от заражения.

ESW (Электрошлаковая сварка)

При этом виде сварки тепло вырабатывается током и проходит между присадочным металлом, а также заготовкой с использованием расплавленного шлака к поверхности сварного шва. Здесь сварочный флюс используется для заполнения промежутка между двумя деталями.Этот вид сварки может быть начат через дугу между электродом или заготовкой.

Дуга генерирует тепло для плавления флюсового порошка и образования расплавленного шлака. Здесь шлак имеет меньшую электропроводность, которая может поддерживаться в жидком состоянии из-за тепла, выделяемого электрическим током. Шлак нагревается до 3500 ° F, и этого достаточно для плавления краев заготовки и расходуемого электрода. Капли металла будут падать в сторону сварочной ванны и соединять детали.Этот вид сварки применяется в основном к стали.

Дуговая сварка шпилек

Этот вид сварки чрезвычайно надежен и используется в самых разных областях. Этот метод используется для сварки металла любого размера с деталью с максимальной глубиной проплавления.

Этот тип сварки позволяет создавать жесткие односторонние сварные швы на основных металлах толщиной 0,048 дюйма. Эта дуга может быть сформирована при использовании источника постоянного тока; металлические застежки; наконечники и пистолет для приварки шпилек.В этой сварке используются три распространенных метода, например, дуговая сварка, приварка шпилек короткой дугой и сварка шпилек газовой дугой.

Метод протянутой дуги работает с флюсом, закрепленным внутри шпильки, для очистки поверхности металла на протяжении всей сварки. Во время дуги флюс может испаряться и реагировать через загрязняющие элементы в окружающей среде, поддерживая чистоту области сварного шва.

Метод короткой дуги похож на метод вытянутой дуги, за исключением того, что в нем не используется магнитная нагрузка, в противном случае - наконечник.Таким образом, этот метод обеспечивает самое короткое время сварки по сравнению с методами дуговой приварки шпилек. Метод газовой дуги работает через статический защитный газ без наконечника или флюса, что упрощает автоматизацию.

Другие виды дуговой сварки

Нам известно, что в большинстве отраслей используется конструкция из металла, и выше описаны наиболее часто используемые виды сварки. Но несколько других методов также позволяют сваривать два или более металлов вместе, как показано ниже.

Электронно-лучевая сварка

EBM или электронно-лучевая сварка используется для соединения металлов везде, где с высокой скоростью возникают электронные волны для сварки одной поверхности металла с другой.Как только электронная волна ударяет в цель, пораженное пятно расплавляется ровно настолько, чтобы соединить прилегающую часть на месте.

Этот вид сварки очень популярен в промышленной сфере. Этот метод особенно полезен для производителей аэрокосмической и автомобильной промышленности, которые используют эту сварку для соединения нескольких металлических деталей в грузовиках, автомобилях, самолетах и ​​космических кораблях. Из-за природы электронно-лучевой сварки, основанной на вакууме, этот метод безопасен для работы в кризисных условиях в пустующих домах и зданиях.

Сварка на атомарном водороде

AHW или сварка атомарным водородом - это старый метод соединения металлов, который часто выпадает из кромки, для более эффективных методов, таких как дуговая сварка металлическим газом. Одна из областей, где автоматическая водородная сварка все еще известна, - это сварка вольфрама. Поскольку вольфрам очень чувствителен к нагреву, эта сварка безопасна для этого метода.

Электрошлаковая сварка

Это быстрая сварка, изобретенная в 1950-х годах.Этот вид сварки соединяет тяжелые металлы для использования в оборудовании и машинах в промышленности. Как следует из названия, он взят из медных держателей воды, заключенных в инструменте, который используется для электрошлаковой сварки. Вода препятствует просачиванию жидкого шлака в другие области на протяжении всего сеанса сварки.

Углеродная дуговая сварка

Дуговая сварка CAW или угольная сварка - это метод соединения металлов, применяемый для соединения металлов при температурах выше 300 градусов Цельсия. При этом типе сварки дуга может образовываться между электродами, а также на поверхностях металла.Когда-то этот метод был популярен, но теперь он стал устаревшим: сварка сдвоенной угольной дугой.

Газокислородная сварка

Этот вид сварки - это метод, при котором для плавления металла в форму используется кислород и жидкое топливо. Французские инженеры Шарль Пикар и Эдмон Фуше изобрели в 20 веке. В этом процессе температура, генерируемая кислородом, используется на участках поверхности металла. Эта сварка происходит в помещении.

Контактная точечная сварка

Контактная точечная сварка используется там, где тепло соединяет поверхности металла.Тепло может вырабатываться за счет сопротивления электрических токов. Этот вид сварки относится к группе методов сварки, называемых контактной сваркой сопротивлением.

Контактная сварка швов

Сварка контактным швом - это технология, при которой происходит нагревание соприкасающихся металлических поверхностей за счет связанных свойств. Этот вид сварки начинается с одной стороны соединения и работает в своем режиме с другой стороны. Таким образом, этот метод в основном зависит от двойных электродов, которые обычно изготавливаются из медного материала.

Проекционная сварка

Рельефная сварка - это метод ограничения нагрева в определенной области для размещения. Этот метод очень распространен в проектах, в которых используются шпильки, гайки и другие металлические крепежные детали с резьбой, проволока и перекрещенные стержни.

Холодная сварка

Альтернативное название этой сварки - контактная сварка. Этот вид сварки используется для соединения поверхностей металлов без плавления под действием тепла.

Преимущества дуговой сварки

Преимущества дуговой сварки в основном заключаются в следующем.

  • Дуговая сварка имеет высокую скорость, а также эффективность сварки
  • Включает простой сварочный аппарат.
  • Легко перемещается.
  • Дуговая сварка создает физически прочную связь между свариваемыми металлами.
  • Обеспечивает надежное качество сварки
  • Дуговая сварка обеспечивает превосходную сварочную атмосферу.
  • Источник питания для этой сварки не требует больших затрат.
  • Эта сварка - быстрый и последовательный процесс.
  • Сварщик может использовать обычный бытовой ток.

Недостатки дуговой сварки

К недостаткам дуговой сварки можно отнести следующее.

  • Для выполнения дуговой сварки необходим высококвалифицированный оператор.
  • Скорость осаждения может быть неполной, так как покрытие электрода имеет тенденцию гореть и уменьшаться.
  • Длина электрода составляет 35 мм, и его необходимо заменять на протяжении всей производительности.
  • Они не чисты для химически активных металлов, таких как титан и алюминий

Приложения

Области применения дуговой сварки:

  • Используется при сварке листового металла
  • Для сварки тонких, черных и цветных металлов
  • Используется для проектирования сосудов под давлением
  • Развитие трубопроводов в промышленности
  • Используется в автомобильной и домашней отделке
  • Отрасли судостроения
  • Используется производителем самолетов и космонавтики
  • Реставрация кузова авто
  • Железные дороги
  • Отрасли, такие как строительство, автомобилестроение, механика и т. Д.
  • Газовая дуговая сварка вольфрамом используется в аэрокосмической промышленности для соединения многих областей, например, листового металла.
  • Эти сварочные работы используются для ремонта штампов, инструментов и в основном на металлах, изготовленных из магния и алюминия.
  • Большинство обрабатывающих производств используют GTAW для сварки тонких деталей, особенно цветных металлов.
  • Сварка GTAW
  • используется там, где требуется высокая стойкость к коррозии, а также к растрескиванию в течение длительного периода времени.
  • Используется в производстве космических аппаратов
  • Используется для сварки деталей малого диаметра и тонкостенных труб, что делает его применимым в велосипедной промышленности.

Таким образом, речь идет об электродуговой сварке и гибком методе сварки.Электродуговая сварка используется в обрабатывающей промышленности для создания прочных соединений по всему миру благодаря таким характеристикам, как простота и превосходная эффективность сварки. Он наиболее широко используется в различных отраслях промышленности для защиты других ремонтных работ, таких как автомобилестроение, строительство, судостроение и авиакосмическая промышленность. Вот вам вопрос, в каком диапазоне температур дуговой сварки?

Типы и принципы дуговой сварки | Дуговая сварка | Основы автоматизированной сварки

На этой странице описаны различные типы дуговой сварки, грубо разделенные на типы неплавящегося электрода и плавящегося электрода, а также принципы генерации дуги и сварки.

Обязательно к прочтению всем, кто занимается сваркой! Это руководство включает в себя базовые знания по сварке, такие как типы и механизмы сварки, а также подробные знания, касающиеся автоматизации сварки и устранения неисправностей. Скачать

Дуговая сварка - это разновидность сварки плавлением, которая широко используется в различных областях промышленности.
Существует множество разновидностей дуговой сварки, которые выбираются в зависимости от характеристик материала, механизма оборудования и используемого газа.Дуговая сварка в среде защитного газа, в которой используется защитный газ для защиты сварного шва от воздействия атмосферы, такая как сварка TIG, сварка MIG и сварка MAG, широко используется благодаря простоте автоматизации.

Дуговая сварка, включая дуговую сварку в среде защитных газов, в общих чертах делится на два типа: тип плавящегося (плавкого) электрода и тип неплавкого (неплавкого) электрода в зависимости от того, плавится ли сварочный пруток / проволока в процессе или нет.

Дуговая сварка
Расход электродов Метод сварки
Неплавкий (неплавкий) электрод типа
  • Сварка TIG
  • Плазменная сварка
Плавкий электрод типа
  • Дуговая сварка в экранированном металле
  • Сварка МАГ
  • Сварка МИГ
  • Электрогазовая дуговая сварка (EGW)

Приведенные выше классификации являются лишь примером.Существуют различные способы классификации типов, и некоторые из них могут отличаться от приведенной выше таблицы.

В дуговой сварке используется электрическое явление, называемое дуговым разрядом. Дуговый разряд - это явление электрического разряда газа и относится к току, выделяющемуся в воздухе. Когда напряжение, прикладываемое к двум пространственно разнесенным электродам, постепенно увеличивается, воздушная изоляция в конце концов разрывается, и между электродами течет ток, излучая одновременно яркий свет и высокую температуру. Генерируемый дугообразный свет называется электрической дугой или дугой.Дуговая сварка - это сварка с использованием тепла дуги в качестве источника тепла.
При дуговой сварке на электрод (сварочный стержень / проволоку) подается положительное напряжение, а на основной материал - отрицательное напряжение. Это приводит к возникновению дуги от основного материала к электроду.
Выходной ток дуги составляет примерно от 5 до 1000 А, а выходное напряжение составляет примерно от 8 до 40 В. Температура дуги составляет примерно от 5000 до 20 000 ° C. Температура плавления железа около 1500 ° C. Следовательно, основной материал и электрод нагреваются до высокой температуры и сплавляются вместе.

Дом

(PDF) Разработка и исследование мощности инвертора GMAW на основе DSCCS

Procedure Engineering 15 (2011) 1098 - 1102

1877-7058 © 2011 Опубликовано Elsevier Ltd.

doi: 10.1016 / j.proeng.2011.08. 203

Доступно в Интернете по адресу www.sciencedirect.com

Доступно в Интернете по адресу www.sciencedirect.com

Разработка процедур 00 (2011) 000–000

Процедуры

Инжиниринг

www.еще a

, Yi Luo

a,

a *

a

Колледж материаловедения и инженерии, Технологический университет Чунцина,

№ 69 HongGuang Road, район Ба'нань, Чунцин, и, 400054, П.R. China

Реферат

Основываясь на эффективной и динамической адаптируемости процесса сварки GMAW (газовая дуговая сварка), основная цепь питания GMAW

подключена к инвертору промежуточной частоты и полному мосту IGBT. единиц,

удачно разработан в статье, и для использования методов управления PCF (параллельная и составная обратная связь),

методы сумматора для исчисления и отношения, а также теория преобразования Лапласа, модель соответствующей математической

функция между динамическими сигналами построена точно.При дальнейшем размышлении, DSCCS (система управления замкнутым циклом цифрового сигнала

) обнаруживается на основе блока DSP и PCF. С помощью корреляционного сварочного испытания

проанализировали теорию управления и механизм формы волны сварочного тока от DSCCS. Объективно оценена технологичность сварочной техники

.

Ключевые слова: инвертирование мощности для GMAW, PCF, DSCCS, управляющий механизм

1. Предисловие

Качество сварного соединения зависит от соотношения теплоты сварочной дуги Ea и теплоты сопротивления Es, соотношение

велико, стабильная ванна с жидкостью, плавная, равномерная передача капель, равномерность и усиление сварного шва

небольшое, проплавление большое, соединение плоской формы, гладкое и красивое.В противном случае усиление сварного шва

большое, а проплавление небольшое, формовка идет вверх и вниз. На этапе короткого замыкания

теплота сопротивления зависит в основном от тока короткого замыкания, времени короткого замыкания и удлинения

настоящей проволоки, тепловая энергия дуги небольшая, в основном из-за момента затухания дуги. ; на стадии горения дуги

теплота сопротивления зависит в основном от тока и времени горения дуги, а на удлинении

настоящей проволоки теплота дуги зависит в основном от плотности тока и времени горения дуги

и т. д.Таким образом, регулирование и управление формой волны сварочного тока для GMAW в разное время, чтобы

найти оптимальное соотношение Ea и Es, может заставить сварочную мощность адаптироваться к динамическим и циклическим характеристикам

«короткой дуги».

[1] [2]

С этой целью успешно спроектирована система DSCCS на основе PCF для мощности GMAW инвертора,

, включая общую конструкцию схемы управления мощностью, конструкция дискретизации сигнала ФКВ

* Корреспондент.Тел .: +8602362563718; факс: +8602362563719

Электронный адрес: [email protected]

Открытый доступ по лицензии CC BY-NC-ND.

© 2011 Издано Elsevier Ltd.

Выбор и / или экспертная оценка под ответственностью [CEIS 2011]

Открытый доступ по лицензии CC BY-NC-ND.

Принцип работы сварочного аппарата TIG

В механике, металлообработке сварочные аппараты довольно часто используются для ремонта, соединения металлических частей между собой.Существуют различные методы сварки, такие как сварочный стержень, Tig, Mig, плазменный. Сварка TIG - это широко применяемый метод благодаря ее высокой эффективности сварки, хорошему качеству сварки и хорошему качеству.

TIG означает вольфрам, инертный газ - это процесс дуговой сварки в защитной среде - газ инертный газ Вольфрам. Чтобы избежать проникновения наружного воздуха, сварной шов защищен инертным газом. Тепло, выделяемое дугой между электродом и припоем, способствует плавлению металла.Во время сварки TIG можно использовать инертный газ или смесь инертных газов.

Классификация сварки TIG

Методы сварки TIG можно классифицировать по режиму сварки, сварочному току или модели.

Классификация в зависимости от режима сварки: существует два типа: обычная сварка и импульсная сварка.

- Обычная сварка: ток регулируется по трапеции, с точками нарастания, поддержанием и уменьшением до 0.

Импульсная сварка: Управляющий ток модулируется с определенной частотой. Ширина и цикл также могут быть изменены в соответствии с материалом.

Сортировка по сварочному аппарату: Всего 3 типа.

- В аппарате используется диодный выпрямитель

- В аппарате используется тиристорный выпрямитель.

- ивертер.

Сортировать по сварочному току:

- Сварочный аппарат постоянного тока:

+ Thysistor: AC »» »» DC: сварка.

DC: Сварка.

- Сварочный аппарат переменного тока: AC »» »DC» »» AC: Сварка.

Характеристики:

Способ сварки электродом не плавящийся.

Не оставляйте шлаков в процессе сварки без припоя.

Легко контролировать во время дуговой сварки, легко наблюдать поток легких.

Высокотемпературный концентрированный источник тепла.

Преимущества методов сварки TIG

- Сваривать по всей толщине из-за большой амплитуды (от 5 до 600 А, напряжение 10-35 В).

- Применяется ко всем металлам и сплавам.

- Для высококачественных сварных швов.

- Сварные швы не забрызгиваются, чистые и красивые.

- Легко контролировать форму сварного и сварного шва.

Недостатки:

- Производительность невысокая.

- Требования к мастерству сварщика.

- Тратить много денег на оборудование и материалы.

Заявление:

Хорошо подходит для сварки твердых металлов и сплавов, таких как титан и медь.

Для сварки слоев в процессе сварки напорных труб.

Очень эффективен для сварки алюминия, никеля и нержавеющей стали.

Производство аппаратов для сварки TIG:

Каждый производитель разрабатывает припой разных типов, но базовый аппарат для сварки TIG имеет следующую структуру:

1. Бензобак и напорный клапан:

Используемый в качестве защитного газа при сварке TIG, обычно существует пять типов газов и газов:

- Аргон кристально чистый

- чистый вертолет

- чистый СО2.

- Смесь аргон + гелий

Аргон + CO2

2. переменная строка.

3. Сварка и зажим Масса

4. Прочие части: Охлаждающие части, проводники, органы управления.

Принцип работы:

Коррекция сварочного тока:

Согласно экспериментальному исследованию скорости сварки, наилучшая скорость сварки составляет около 1 А для 0.0001, т.е. около 40 А / мм, соответственно 250 мм / мин.

Эту скорость очень трудно применить для ручной сварки, поэтому мы должны уменьшить соответствующий ток (толщина 16 А / мм при скорости сварки 100 мм / мин.

Регулировка скорости сварки:

Типичная скорость сварки составляет около 100 - 250 мм / мин.

Коррекция тока дуги:

Длина дуги - это расстояние от электрода до поверхности области потока.

Длина дуги обычно составляет от 0,5 до 3 мм и обычно зависит от сварочного материала.

Например, для оловянной оболочки толщиной менее 1 мм установите ток дуги на 0,6 мм и не используйте стержни.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *