Сварочные инверторы

Содержание:

1. Устройство инвертора
2. Принцип действия
3. Характеристики
4. Функции
5. Особенности инверторной сварки
6. Классификация
7. ГОСТ, сертификация и маркировка
8. Преимущества и недостатки
9. Неисправности. Причины возникновения. Способы устранения
10. Критерии выбора
11. Топ лучших моделей

Сварочные инверторы предназначены для ручной дуговой сварки электродами с покрытием.

От классических трансформаторов и выпрямителей они отличаются большим функционалом, компактными размерами, легким весом и высокой производительностью.

Инверторы более экономичные, потребляют меньше электроэнергии, превосходят аналоги по качеству сварных швов. Устройства просты и удобны, не требуют особой квалификации сварщика.

Внешний вид сварочного инвертора.

Устройство инвертора

Инвертор представляет собой компактный аппарат, подключаемый к сети с помощью электрического шнура.

На корпусе расположены разъемы с маркировкой «плюс» и «минус», куда вставляются соответствующие сварочные кабели.

На фронтальной части прибора имеется панель управления с дисплеем, регуляторы значения силы тока, кнопка включения, индикатор перегрева.

Для переноски имеется прочный ремень. Устойчивость обеспечивают широкие ножки.

Внутри находятся силовой и управляющий блоки.

1. Силовой блок

Состоит из следующих деталей:

• силового выпрямителя, включающего электролитические конденсаторы и мощный диодный мост;
• охлаждающего радиатора, предотвращающего перегрев;
• помехового фильтра с дросселем на магнитной катушке, служащего для подавления помех, воздействующих на электрическую сеть;
• инверторного блока, состоящего из группы силовых транзисторов, преобразующих постоянные токи в переменные;
• выходного выпрямителя, созданного из быстродействующих диодов;
• пусковой схемы, включающей в себя резисторы питания компонентов силового блока и реле плавного пуска, ограничивающее пусковые токи при включении сварочного аппарата.

Диодный мост и быстродействующие диоды крепятся на охлаждающем радиаторе для предотвращения перегрева при протекании больших токов. При достижении критических температур срабатывает расположенный на радиаторе предохранитель.

2. Управляющий блок

Работу всех систем, в том числе розжига, стабилизации дуги, транзисторов координирует цифровой блок управления, ШИМ-контроллер.

Ручная регулировка силы сварочного тока осуществляется ручкой резистора, выведенной на панель управления инвертора.

Инверторные устройства комплектуются съемными проводами, электрододержателями, зажимами, металлическими щетками.

Упрощенная схема устройства инвертора.

Принцип действия

Как работает сварочный инвертор:

1. Переменный ток напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц поступает в сетевой выпрямитель из обычной электрической сети.
2. Проходя через выпрямитель, ток сглаживается и преобразуется в постоянный.
3. Далее постоянный ток поступает на инверторный блок. Силовые транзисторы инвертора постоянный ток преобразуют в переменный частотой до 50 кГц.
4. В силовом трансформаторе высокочастотное переменное напряжение снижается до 25-40 В, сила тока повышается до оптимальных показателей.
5. После трансформатора переменный ток подается на высокочастотный выпрямитель, где выравнивается и опять преобразуется в постоянный, который используется при сварочных работах.

Сварочный ток, поступающий от инвертора, обеспечивает быстрое зажигание электрической дуги и стабильное горение.

Сварочный инвертор с комплектующими.

Характеристики

О функциональных возможностях сварочных инверторов можно судить по ряду параметров:

• показателю мощности прибора;
• типу тока, формируемого на выходе из устройства;
• величине напряжения, используемого для питания аппарата;
• силе стартового тока;
• напряжению холостого хода.

В зависимости от модели, инверторы работают от однофазной или трехфазной сети. Дорогие профессиональные устройства могут иметь встроенный автоматический трансформатор, позволяющий проводить сварку при любом напряжении.

От мощности аппарата зависит сила сварочной дуги.

Бытовые и полупрофессиональные приборы подключаются к стандартной сети напряжением 220 В. Профессиональные, промышленные модели рассчитаны на сеть 380 В.

Сила тока влияет на диаметр электрода, используемого при выполнении сварки. Напряжение при холостой работе показывает, как быстро будет образовываться дуга.

Функции

Дополнительные опции сварочных инверторов — важный фактор, на основании которого покупатель делает свой выбор.

К самым распространенным функциям инверторных аппаратов относятся:

• HOT START — горячий старт. Повышение силы начального тока для лучшего поджига дуги. Если сварочная дуга не зажигается, с помощью этой функции сила тока увеличивается, а после поджига дуги — возвращается до исходного значения.
• ARC FORCE — форсаж дуги. Кратковременное увеличение силы тока для повышения скорости плавления, предотвращения залипания электродов.
• ANTI-STICK — антизалипание электрода. Защита срабатывает при продолжительном коротком замыкании. Предотвращает прилипание электрода к свариваемой конструкции. Предохраняет электрод от перегрева и осыпания покрытия.
• VRD — функция, ограничивающая напряжение холостого хода до безопасного для человека уровня.
• PWS — смена полярности сварки в любой момент времени одним нажатием кнопки на приборе или пульте управления.

Полезные дополнения позволяют повысить удобство и эффективность сварочных работ, качество сварных соединений. 

Особенности инверторной сварки

Высокочастотные токи в инверторе преобразуются в токи нужной величины.

Вне зависимости от сетевого напряжения сварочные инверторы строго поддерживают величину силы тока, контролируя дугу, предотвращая залипание электродов.

При выполнении потолочных и вертикальных швов расплавленные капли металла могут падать вниз, подвергая опасности сварщика. Чтобы этого не произошло, сварку следует выполнять прихватками, выжидая, когда расплавленный металл внутри предыдущей прихватки слегка остынет.

Классификация

Сварочные инверторы классифицируются по типу сварки, назначению и прочим параметрам.

По типу сварки

• Сварка в ручном режиме (ММА)

Наиболее распространенный ручной тип сварки. Выполняется электродами с покрытием.

Суть метода заключается в плавлении сердечника и переносе его в сварочную ванну. Поддержание дуги и защиту сварочной ванны от кислорода обеспечивает обмазка электрода.

Ручная дуговая сварка ММА используется на производстве, в строительной отрасли, частных мастерских, гаражах и на дачах для сварки и резки стальных труб, профилей, арматуры и пр. Оптимальна для сваривания толстого металла.

• Сварка в среде защитного газа (TIG)

Аргонодуговая сварка выполняется вольфрамовыми неплавящимися электродами в среде защитных газов с использованием присадочной проволоки.

Принцип технологии заключается в создании стабильной мягкой дуги, обеспечивающей образование компактной сварочной ванны и эстетичного высококачественного сварного шва.

TIG позволяет сваривать практически любые металлы, включая латунь, нержавейку, медь. Подходит для тонколистовых металлов толщиной до 0,3 мм.

• Полуавтоматическая сварка (MIG-MAG)

Дуговая сварка в среде активных (MAG) или инертных (MIG) газов в полуавтоматическом режиме. Обеспечивает высокое качество шва.

Выполняется с помощью присадочной проволоки, смотанной в барабан.

Принцип технологии заключается в создании разогретой дуги между металлом и проволокой, на которую подается напряжение. Дуга плавит металл и формирует сварочную ванну.

Защиту сварочной ванны от кислорода обеспечивает газ, направленный через сопло горелки.

Полуавтоматическая сварка в среде защитных газов применяется в авиа- и машиностроении, прочих сферах, где требуется высокое качество сварных швов.

Технология TIG и MIG-MAG больше подходит для стационарных условий, так как для сварки необходимы баллоны с газом и редуктором, горелка, расходные материалы.

Существуют модели, способные выполнять все три вида сварки путем переключения режима работы.

По назначению

• Промышленные

Сварочные аппараты используются на металлообрабатывающих предприятиях, в производственных цехах. Они предназначены для интенсивной работы длительное время в тяжелых условиях. Работают от сети 380 вольт.

• Профессиональные

Инверторы применяются на строительных площадках, в сельском и коммунальном хозяйстве. Рассчитаны на работу в течение 8 часов в день. Могут работать от однофазной или трехфазной сети 220 и 380 вольт.

• Бытовые

Приборы могут использоваться непрофессионалами в домашних мастерских, в гаражах, на дачах. Подключаются к сети напряжением 220 вольт. Бытовые приборы требуют получасового перерыва через каждые 20-30 минут.

ГОСТ, сертификация и маркировка

Качество сварочных инверторов регламентируется техническими условиями ГОСТ 24376-91 «Инверторы полупроводниковые» и требованиями ТУ 34-38-11274-88.

Промышленные аппараты проходят аттестацию Национального агентства контроля сварки (НАКС).

На корпусе сварочных инверторов отображается модель, тип устройства, вариант питания, наличие дополнительных функций.

Например, маркировка СВИ 180 АФ означает:

• СВИ – сварочный инвертор,
• 180 – максимальный сварочный ток в амперах;
• А – питание от сети 220В;
• Ф – функция «Форсаж дуги».

Кроме обозначений на корпусе вся важная информация об устройстве отображается в сопроводительной документации.

Преимущества и недостатки

Инверторы значительно расширили возможность сварочных аппаратов. Они позволяют использовать любые электроды во всех пространственных положениях.

К достоинствам сварочных инверторов относятся:

• легкий вес, небольшой размер;
• стабильность дуги, минимальное разбрызгивание;
• сварка любого металла длинной и короткой дугой;
• надежная защита от перегрузок и перепадов напряжения;
• большой рабочий ресурс, безопасность использования;
• возможность регулировки рабочих режимов в широком диапазоне.

С помощью инверторов сварку выполнять удобнее, проще и быстрее, а швы получаются качественнее.

Среди недостатков можно выделить:

• высокую стоимость, в 2-3 раза превышающую стоимость трансформаторов;
• повышенную чувствительность микропроцессорной системы управления к пыли и влаге в воздухе, конденсату внутри корпуса.

Как и любая электроника, инверторы не любят низких температур. В основном модели могут эксплуатироваться при температуре не ниже -15 °С.

Неисправности. Причины возникновения. Способы устранения

Несмотря на высокую надежность сварочных инверторов, в процессе эксплуатации возможны различные поломки.

Часто неисправности связаны с выбором неправильного режима,  нарушением правил хранения или эксплуатации.

Вывести прибор из строя может пыль, грязь, влага, попавшая внутрь корпуса.

Характер, причины поломок и способы их устранения — в сводной таблице

Описание типичных неисправностей и методов их устранения обычно имеется в комплекте сопроводительной документации к сварочному инвертору.

Перед проведением самостоятельного ремонта следует выполнить диагностику прибора.

Алгоритм действий при возникновении неисправности:

1. Немедленно отключить аппарат от электропитания и дать ему остыть.
2. Открыть металлический корпус, выполнить осмотр электротехнических деталей устройства. При обнаружении поврежденных элементов следует их заменить.
3. Если при осмотре неисправности выявить не удалось, следует перейти к проверке параметров транзисторов, диодных мостов, платы, печатных проводников, пультов управления при помощи вольтметра, мультиметра, высокоразрешающего осциллографа.
4. При обнаружении поврежденных или оторванных дорожек на плате следует выполнить пайку перемычек или восстановить дорожки с помощью медной проволоки нужного сечения.

Если после проведения самостоятельной диагностики неисправность выявить не удалось, обращайтесь в сервисный центр или специализированную мастерскую.

Критерии выбора

Основные критерии, на которые стоит обращать внимание при покупке инвертора:

1. Напряжение

Для бытового и полупрофессионального использования подойдут модели, рассчитанные на 220 В. Профессиональные устройства в основном подключаются к трехфазной сети 380 В.

Если планируется работа в местах, где отсутствуют точки подключения к электросети, выбирайте модели с возможностью питания от генератора.

2. Режим работы

Универсальные устройства могут иметь несколько режимов:

• ММА — ручная дуговая сварка черных металлов электродами с покрытием.
• TIG — аргонодуговая сварка нержавейки и цветных металлов.
• MIG/MAG — полуавтоматическая сварка с использованием специальной проволоки, намотанной на катушку.

Аппараты TIG и MIG/MAG больше подходят для работы в стационарных условиях.

3. Сварочный ток

От показателя зависит толщина свариваемого металла и диаметр используемых электродов. Минимальное значение должно составлять 10-30 А, максимальное — 200-250 А.

4. Потребляемая мощность

При выборе мощности устройства следует исходить из возможности сети. Например, на даче или в гараже сеть не рассчитана на высокую нагрузку.

5. Стоимость

Низкая цена может говорить о некачественном товаре или об отсутствии дополнительных функций. Дорогие устройства нецелесообразно использовать в быту.

6. Уровень защиты

Показатель защиты прибора от влаги и пыли обозначается буквами IP и цифровыми значениями.

Первая цифра говорит о степени защиты от пыли, вторая — от влаги.

Чем выше показатель, тем надежнее защита.

При выборе инвертора следует отдавать предпочтение моделям известных производителей.

Обозначение степени защиты

Топ лучших моделей

В выборе устройства поможет рейтинг сварочных аппаратов по соотношению цены и качества, основанный на мнении профессиональных сварщиков.

1. Fubag IRMIG 180 SYN

Универсальный инвертор с микропроцессорным управлением для сварки в режимах TIG, MIG/MAG, ММА. Возможно использование обычной или флюсовой проволоки. Имеются функции «антиприлипание», «горячий старт», «форсаж дуги».

Достоинства:

• качественная сборка;
• микропроцессорное управление;
• доступная цена;
• высокое качество сборки;
• плавная регулировка сварочного тока.

Недостатки:

• короткий провод для подключения к сети.

2. Сварог REAL ARC 220 (Z243N)

Модель для ручной дуговой сварки на прямой и обратной полярности.

Силовые входы имеют увеличенный разъем ОКС 3,5-5 см, в процессе сварки они не перегреваются.

Достоинства:

• простое управление;
• стабильный ток;
• функции «форсаж дуги», «горячий запуск», «антизалипание»;
• усиленный прочный корпус;
• имеется режим Synergy;
• стабильная дуга, отсутствие брызг;
• использование SMT-технологии.

Недостатки:

• отсутствие в комплекте ремня для транспортировки.

3. Aurora INTER TIG 200 AC/DC Pulse

Профессиональный сварочный аппарат конвекторного типа для ручной дуговой и аргонодуговой сварки на постоянном и переменном токе.

Возможна работа со сверхтонким металлом и заготовками толщиной до 10 мм.

Прибор не подходит для любителей, так как имеет множество настроек, требующих высокого уровня квалификации сварщика.

Достоинства:

• высокое качество;
• широкий диапазон тока;
• большое количество настроек;
• имеются все дополнительные функции;
• возможность работы при температуре от -20°С до +50°С.

Недостатки:

• большой вес (20 кг);
• высокая стоимость.

4. Wert MIG 160

Прибор для ручной и полуавтоматической сварки ММА и MIG/MAG. Имеет малые габариты и низкое энергопотребление.

Благодаря интегрированным в корпус вентиляторам осуществляется эффективное охлаждение, исключается перегрев аппарата. Может функционировать до 6 часов в день.

Достоинства:

• небольшой размер;
• высокий КПД;
• плавные регулировки;
• высококачественный шов.

Недостатки:

• короткий сетевой шнур.

5. Ресанта САИ-190К

Лучший аппарат для ручной дуговой сварки китайской сборки. Легкий и компактный прибор с функцией горячего старта и форсажа дуги подойдет для любителей. Отличается низким электропотреблением. Работает от сети 220 В.

Устройством можно пользоваться, не снимая с плеча. В комплекте идет удобный ремень.

Достоинства:

• малый вес, компактность;
• «горячий старт» и «антиприлипание»;
• работает в широком диапазоне температур;
• подходит для новичков;
• отлично держит дугу.

Недостатки:

• короткий питающий кабель.

6. Real MIG 200 (N24002N) BLACK

Универсальный профессиональный аппарат для ручной дуговой (ММА) и полуавтоматической сварки (MIG/MAG).

Отличается устойчивостью к перепадам напряжения и надежной защитой от перегрева. Эффективная вентиляция обеспечивает долгое время непрерывной работы.

Удобство эксплуатации обеспечивает функция синергетического управления, удобные, интуитивно понятные переключатели.

Достоинства:

• высокое качество шва;
• стабильность работы при низком напряжении в сети;
• возможность смены полярности и регулировки индуктивности;
• наличие функции холостого прогона и дожигания проволоки;
• эффективная система охлаждения;
• высокий КПД (85%).

К недостаткам относят достаточно большой вес.

7. FoxWeld InverMig 185

Профессиональный сварочный аппарат для MIG/MAG, ММА и TIG сварки постоянным током.

Подходит для работы в местах с перепадами напряжения.

Несмотря на большой вес (20 кг), аппарат удобно транспортировать благодаря прочной пластиковой ручке.

Достоинства:

• легкая настройка;
• качественная сборка, надежность;
• бесперебойная работа в условиях нестабильного напряжения.

Недостатки:

• отсутствие в комплекте силовых кабелей.

8. Зубр Мастер ММА СА-220К

Компактная легкая модель для ручной дуговой сварки любительского класса.  Укомплектована плечевым ремнем. Позволяет работать с электродами от 1,6 до 5 мм. Выдерживает перепады напряжения в пределах 160-230 В.

Достоинства:

• небольшой вес;
• надежность и неприхотливость;
• плавная регулировка;
• широкий диапазон сварочного тока;
• полный комплект дополнительных функций.

Недостатки:

• плохая защита от пыли и мусора.

9. Solaris MULTIMIG-227

Многофункциональный аппарат для аргонодуговой сварки TIG, полуавтоматической сварки MIG/MAG, ручной дуговой сварки MMA. Имеет евроразъем. Возможна смена полярности, позволяющей выполнять сварку без газа.

Имеет 2 дисплея, отображающих показатели настроек, функции горячего старта и защиты от залипания.

Достоинства:

• удобные настройки;
• надежная защита от влаги и пыли;
• возможность работы при нестабильном напряжении.

Недостатки:

• в комплекте короткий, достаточно жесткий кабель.

10. СТАВР САУ-200М

Универсальная модель профессионального использования для MIG/MAG и ММА сварки.

Отличается надежностью, качеством сборки, широкими функциональными возможностями.

Для сварки подходят электроды 1,6–5 мм и проволока 0,8–1 мм.

Достоинства:

• качество сборки;
• универсальность и надежность;
• наличие всех дополнительных функций;
• высокий класс защиты;
• простая настройка.

К недостаткам аппарата относят высокую стоимость.