Сварка металла — процесс соединения металлических поверхностей применения большого давления или нагревания. Место соединения называют сварочный шов, который можно получить посредством электрической дуги, газопламенной горелки, лазерного луча, ультразвука и других воздействий.
При электродуговой сварке нагревание поверхностей происходит за счет электрической дуги. В зависимости от применяемого тока аппараты можно разделить на два типа: постоянного тока и переменного. Каждый имеет свои преимущества.
Принцип работы.
Сварочный инвертор появился на рынке сравнительно недавно. Первые аппараты были дорогие и не очень надежные. С развитием этого направления потребитель получил широкий выбор сварочных аппаратов такого типа.
Блок-схема данного устройства включает в себя следующие элементы:
1. входной фильтр
2. входной выпрямитель
3. инвертор
4. трансформатор
5. выпрямитель на выходе
6. дроссель
7. держатель электрода, электрод
Принцип работы сварочный инвертора состоит в следующем: преобразование электрической энергии из существующих (220 В, 380 В) в нужные для сварки деталей.
Назначение блоков схемы.
Входное напряжение сети проходит через фильтр, предназначенный для исключения попадания электрических помех в сеть, а так же для сглаживания пульсаций при зажигании дуги.
Следующий элемент – выпрямитель. Из переменного напряжения получают постоянное.
Далее используется инвертор. Постоянное напряжение на его входе преобразуется в переменное.
Может возникнуть вопрос, а для чего переменное выпрямлять, а постоянное опять преобразовывать в переменное? Ответ прост – при помощи инвертора на выходе получают переменное напряжение высокой частоты. Разные производители используют разную частоту преобразования от 10 до 100 кГц.
В формуле расчета габаритов трансформатора есть параметр – «рабочая частота». При увеличении частоты пропорционально уменьшается размер сердечника этого элемента и его габариты. Этим отличается принцип работы инверторной сварки от традиционной.
Далее идет трансформатор. Он служит для развязки первичной и вторичной электрических цепей, что необходимо для безопасности при выполнении сварки деталей, а так же для понижения выходного напряжения, которое требуется для зажигания дуги.
Выпрямитель выходного напряжения – служит для преобразования переменного 10 — 100 кГц в постоянное. Этот элемент схемы должен выдерживать необходимую величину, которая достигает 250 А и выпрямлять его на высоких частотах.
Дроссель на выходе выполняет функцию сглаживания бросков напряжения при зажигании и затухании дуги.
Использование инвертора.
Самым сложным элементом данного аппарата является инвертор. Описание работы сварочного инвертора: постоянное напряжение подается на вход устройства, где производится преобразование в переменный электрический ток высокой частоты. Кроме процесса преобразования этот элемент схемы выполняет функцию регулирования силы дуги посредством обратной связи. Это служит для исключения таких нежелательных эффектов, как залипание электрода, увеличение мощности в момент зажигания дуги, так как для запуска процесса нужено больше энергии, а в процессе сваривания он должен уменьшаться – все эти функции выполняет инвертор. Вопрос, как работает сварочный инвертор, уже не будет выглядеть таким сложным, как раньше.
Достоинства и недостатки.
Самым главным достоинством этого устройства отмечают малые габариты и вес конструкции, по сравнению с традиционными аппаратами. Функция автоматического регулирования количества энергии, которая необходима для неопытных сварщиков. Снижение помех в процессе эксплуатации. Высокий КПД, достигающий 90% и более. Надежность устройства при использовании электродов разного диаметра от 1,6 до 4 мм.
Недостатком изделия отмечают сложность изготовленных систем управления, которые можно использовать в узком диапазоне температур. В случае отказа оборудования, ремонт обходится дорого.
Как выбрать модель.
Для начинающих сварщиков подойдет модель, которая служит для электродуговой сварки ручного типа. Перед сварки требуется ознакомиться с принципами сваривания деталей. Встроенная автоматика поможет приобрести навыки соединения компонентов без ущерба для качества шва. Выбирая модель нужно внимательно изучить параметры оборудования и выбрать подходяще по мощности, силе тока вторичной цепи, диаметром электрода, которым можно пользоваться в данном аппарате. Немаловажную роль играют и указанные выше функции.
Рассмотренный пример: как работает инверторная сварка, поможет в приобретении и эксплуатации аппарата для домашнего использования.
Перед началом необходимо приобрести сопутствующее оснащение сварщика во избежание травмирования глаз, органов дыхания, получения ожогов. В каждом купленном в магазине комплекте оборудования есть инструкция по правилам техники безопасности при выполнении сварки. Их надо изучить и придерживаться. Во избежание выхода из строя электропроводки проверить соответствие существующих параметров тем, которые рекомендует производитель.