Особливості вибору зварювального інвертора

Зварювальні апарати мають чіткий розподіл по тривалості робочого циклу.

Роблячи вибір зварювального інвертора для використання в побуті, перш за все звертають увагу на тривалість робочого циклу: час роботи плюс перерву.

Вибір інвертора залежить від того, якої товщини метал планують зварювати.

При цьому необхідно порівняти характеристики існуючих аналогів і переконатися, що інвертор є саме тим інструментом, що необхідно мати для зварювання в домашніх умовах.

Апарати, які застосовуються для зварювання металів

Електрична або дугове зварювання є основним методом створення нерозємних зєднань. Зварювальні апарати застосовують і для різання металів. Всі ці пристрої можна назвати джерелами струму, регульованого по величині, який є основним елементом вироби.

1. Зварювальні трансформатори. Найпростішим джерелом струму є понижуючий трансформатор, за допомогою якого напруга мережі (220 або 380 В) знижується до необхідного для зварювання значення. Сам по собі трансформатор має велику вагу, але для поліпшення умов зварювання і для зварювання кольорових металів застосовують і інші досить важкі елементи, і вся конструкція виходить громіздкою. У процесі зварювання завжди спостерігається сильне падіння напруги в мережі, "осідання". Працювати з такими масивними конструкціями незручно. Однак трансформатори володіють істотною позитивною якістю: вони порівняно недорогі і, головне, довговічні і надійні в експлуатації.
2. Зварювальні випрямлячі. Це той же понижуючий трансформатор, на виході якого є перетворювач змінної напруги в постійне (випрямний блок), і в ньому є пристосування для регулювання величини зварювального струму. На постійному струмі виходять кращі характеристики електричної дуги і, як наслідок, більш якісний шов, що є їх перевагою перед трансформатором. У цій конструкції, як і у трансформатора, практично нічому ламатися. За вагою та вартістю зварювальні випрямлячі не надто відрізняються від трансформаторів і мають ті ж позитивні якості і ті ж недоліки.
3. Інвертори. Вельми складна модифікація джерела зварювального струму, що недавно зявилася на ринку.

Пристрій зварювального інвертора

До вибору порівняно дорогого апарату доцільно зясувати його характеристики. Тому необхідно ознайомитися з пристроєм інвертора.

Зварювальний інвертор складається з вхідного випрямляча, власне інвертора і вихідного випрямляча. Побутовий інвертор розрахований на роботу від однофазної мережі напругою 220 В. Його вхід не має понижувального трансформатора. Це означає, що вся елементна база вхідного випрямляча розрахована на напругу 220 В.

Інвертор перетворює постійну напругу в змінну, але вже має частоту не 50 Гц, як на вході апарату, а частоту, вимірювану кілогерц. У різних виробників вона може змінюватися від 20 до 65 кГц.

Це частотне перетворення лежить в основі переваг, які дає інвертор. Чим більше частота на виході інвертора, тим ефективніша його робота. В даний час ведуться розробки інвертора, який буде мати частоту до 100 кГц.

Тільки на високій частоті у вихідний частини апарату зявляється понижуючий високочастотний трансформатор. Він знижує напругу до 70-90 В. Струм ж на його виході можна регулювати в широких межах, і він може досягати 200 А. Розміри високочастотного трансформатора набагато менше, ніж звичайного трансформатора або трансформатора-випрямляча. Наприклад, зварювальний інвертор, що забезпечує на виході струм в 160 А, має трансформатор вагою 250 г. Звичайний зварювальний апарат для забезпечення такого струму мав би на вході понижуючий трансформатор вагою 18 кг.

Після зниження напруги знову здійснюється перетворення змінного струму в постійний, який, проходячи через високочастотний фільтр, згладжується, позбавляючись від пульсацій.

Найбільш дорогим елементом зварювального інвертора є блок, що здійснює управління всіма відбуваються в ньому процесами. Далі під терміном "інвертор" будемо розуміти не вузол у складі апарату, а сам апарат.

Відмінні риси інверторів

Переконавшись, що для виконання невеликого обсягу зварювальних робіт в домашніх умовах підійде саме інвертор, слід розібратися, чим окремі моделі цих джерел струму відрізняються між собою.

Існують дві технології їх виробництва: MOSFET і IGBT. В середині минулого століття була розроблена технологія MOSFET. Однак значно економічніше виявилися сучасні моделі, виконані за технологією IGBT. У Європі, де серйозно ставляться до економного витрачання енергоресурсів, у продажу є тільки моделі, виготовлені за цією технологією.

У нашій торговельній мережі поки можна знайти обидва типи цих виробів. Тому є необхідність розповісти про їх відмінностях. Можливо, хтось вважатиме доцільним варіантом придбання менш економічного, але більш дешевого вироби, виконаного за технологією MOSFET. Вони більше підходять для зварювання нескладних зварювальних швів в домашніх умовах і поки ще більш надійні, ніж апарати, виготовлені за технологією IGBT. При невеликому обсязі робіт перевагу, повязану з меншими витратами енергії, практичного значення не мають.

Інвертори IGBT працюють на частоті 60-85 кГц, більшою, ніж має інвертор MOSFET, що дозволило в них ще зменшити вагу всієї конструкції. Технологія IGBT надійніша за температурним характеристикам. Температура аварійного відключення при перегріванні становить 90 ° С, що приблизно на 30 більше, ніж у апаратів технології MOSFET.

Але і тут є над чим подумати. Якщо тривалість власне зварювання невелика, то ця перевага може бути несуттєвим.

Що стосується такого важливого для інверторів питання, як ремонт, то думки тих, хто його виконує, розходяться. Більше деталей, але до них більш вільний доступ у апаратів технології MOSFET, що для ремонту є перевагою. Так вважають одні. Інші вважають, що компактний і має меншу кількість елементів інвертор технології IGBT, рідше виходить з ладу, та й ремонтувати його простіше.

Більш суттєвим є той факт, що інвертор IGBT краще пристосований до зварювання не тільки чорних, але і кольорових металів і чавуну.

На що слід звертати увагу, купуючи апарат

Саме по собі придбання такого зварювального апарату досить дороге задоволення, але і його ремонт може обійтися недешево. Наприклад, заміна основного елемента, званого материнською платою, обійдеться приблизно в половину вартості всього інвертора. Тому, купуючи дорогу річ, не соромтеся турбувати продавця, намагайтеся отримати від нього якомога більше інформації і уважно вивчайте документацію инверторного зварювального апарату.

1. Всі інвертори відповідно до стандартів мають три режими: Anti-Sticking і Arc-Force виключають прилипання електрода в процесі зварювання і зменшують струм після включення, режим Hot-Start - автоматично збільшує струм в момент торкання електродом шва і забезпечує надійне запалювання дуги.
2. Для інверторів, зібраних на елементах, чутливих до накопичується пилу, велике значення має їх вентиляція. Вона повинна бути організована так, щоб якомога менше пилу накопичувалось на платах. Краще, якщо у виробі є два вентилятора.
3. Важливе значення має і діапазон експлуатаційних температур. Навіть якщо планують використання інвертора тільки в приміщенні, що обігрівається, не виключено, що виникне необхідність його застосування в зимових умовах, в мороз.
4. Для роботи в сільській місцевості істотне значення має діапазон напруг, в якому виробник гарантує надійну роботу інвертора. Зазвичай регламентований відхилення напруги ± 10% в сільській місцевості практично ніколи не витримується. Існують моделі, які мають значно більший робочий діапазон.
5. Буде не зайвим поцікавитися, чи є деталі для купується моделі і які терміни їх поставки. Наявність деталей може свідчити або про те, що таку модель часто ремонтують, або про те, що виробник дбає про споживачів своєї продукції.
6. У побуті для зварювання зазвичай досить 3-х мм електродів, проте краще скористатися і наведеної нижче таблиці № 1 (Співвідношення товщини зварювальних деталей, діаметра електрода і необхідного при цьому струму).

Товщина деталей, мм	0,5	1-2	3	4-5
Діаметр електрода, мм	1	1,5-2	3	3-4
Зварювальний струм, А	10-20	30-45	65-100	100-160

Переваги зварювального інвертора

Серед інших достоїнств початківцю зварнику важливо знати, що навіть людині, яка не має достатнього досвіду, ці апарати дозволяють якісно виконувати зварювання. Далі наведемо переваги, які повинні переконати в доцільності придбання саме цього типу апарату.

1. Мала вага. Є інвертори масою 3 кг.
2. Високий ККД. У деяких моделей він досягає 95%. Для порівняння: зварювальний трансформатор в кращому випадку має ККД, рівний 90%.
3. Забезпечує плавне регулювання зварювального струму в широкому діапазоні (див. Таблицю).
4. Великий відсоток часу роботи (ПВ). У деяких моделей він досягає 80%. Цей параметр повинен бути вказаний на самому пристрої. Його визначають щодо 10-хвилинного циклу роботи на максимальній потужності. Наприклад, позначення "80% ПВ-200 А" означає, що безперервно на максимальному струмі, що дорівнює 200 А, можна працювати протягом 8 хв, після чого необхідно зробити 2-хвилинну перерву.
5. Інвертор можна використовувати з електродами для змінного і постійного струму, а також для зварювання під інертним газом.
6. Висока якість зварного шва і мале розбризкування металу в процесі зварювання.
7. При великому постійному струмі завжди є т. Н. електромагнітне дуття, тобто відхилення дуги від прямої лінії. В інверторах це явище зведено до мінімуму.
8. Інвертори дозволяють зварювати метали і сплави, які не піддаються зварюванні на інших апаратах.

Примітка. Реальний цикл зварювання вказано на самому апараті.

В інструкції повинен бути позначений клас захисту вироби. Позначення складається з чотирьох індексів, що розміщуються після літер IP.

Перший індекс визначає захист від попадання всередину предметів:

• захисту немає.

Далі вказана захист від попадання всередину предметів різних діаметрів:

• більше 50 мм;
• більше 12 мм;
• більше 2,5 мм;
• більше 1 мм;
• не захищений від пилу, але вона на роботу апарату не вплине;
• захищений від попадання пилу.

Другий індекс визначає захист від попадання всередину води:

• не захищений;
• захищений від проникнення вертикально падаючих крапель;
• захищений від проникнення крапель, що падають під кутом 15 ;
• захищений від проникнення крапель, що падають під кутом 40 .

Наприклад, позначення IP23 означає, що апарат захищений від попадання предметів діаметром більше 2,5 мм і бризок води, падаючих на апарат під кутом 40 . Тут доцільно проінформувати, що під дощем зварювати заборонено.

Недоліки зварювального інвертора

Основним ворогом елементів електроніки цього зварювального апарату є волога і пил. Під дощем зварювати деталі заборонено. Однак волога може утворитися всередині, якщо після роботи на морозі відразу ж перенести апарат в тепле приміщення.

В цьому випадку перш, ніж варити в теплому приміщенні, необхідно витримати в ньому інвертор певний час. Для видалення пилу необхідно відкривати корпус і продувати деталі стисненим повітрям, роблячи ретельно цю операцію.

Важко звинувачувати ці вироби в тому, що вони чутливі до зміни напруги. Навпаки, вони розраховані на значно більший розкид напруги, ніж більшість побутових приладів. Практично вся елементна база, з якої воно складається, реагує на багато факторів, які на звичайний зварювальний трансформатор або випрямляч не роблять ніякого впливу. Тому в ньому присутні багато елементів захисту, які також можуть виходити з ладу.

Наприклад, елемент, званий варистором, захищає схему від різких кидків напруги. Після захисту цей елемент виходить з ладу і його доводиться замінювати.

При тимчасовій відсутності централізованого електропостачання до електрогенератори можна підключати тільки інвертор, має компенсатор перепадів напруги. Купуючи, перевірте, чи є в ньому цей пристрій. Про це повинно бути сказано в супровідній документації.

Є ще один момент, який повинні враховувати зварювальники, які працювали тільки на інверторах: такого фахівця при переході на звичайний зварювальний апарат доведеться вчитися заново.

Отже, перш ніж приступити до роботи на такому обладнанні, необхідно засвоїти хоча б ази зварювального справи. При цьому слід розуміти, що впливає на якість шва, на якій відстані від шва необхідно тримати електрод і під яким кутом до зварюваної поверхні.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!