Сварочный инвертор: схема, назначение, принцип работы, плюсы и минусы

Трансформаторный сварочный аппарат

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

• Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
• Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
• Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Трансформаторный сварочный аппарат

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Инверторный сварочный аппарат

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Отличия процесса сварки инвертора от трансформатора

Давай те рассмотрим сам процесс сварки и отличие в этом вопросе инвертора от трансформатора. И здесь, главный недостаток привычных трансформаторов это недостаточная устойчивость дуги вместе с низкой стабильностью режима, которая полностью зависит от колебаний электро-сети. У сварочных инверторов здесь неоспоримое преимущество, так как инверторные источники обеспечивают стабилизированный постоянный сварочный ток, который не зависит от колебаний входного напряжения и обеспечивает, таким образом, более устойчивую дугу и минимальное разбрызгивание металла при сварке. Более технологически подкованный инвертор, отличает от трансформатора, как минимум наличие плавной регулировки сварочного тока, не говоря уже о наличии специальных функций, присутствующих в арсенале даже у бюджетной модели, таких как Hot-Start, Anti-Sticking, Arc-Force и др.

Помимо всего выше перечисленного, сварочный инвертор потребляет гораздо меньше электроэнергии и может работать от автономных источников питания- бензиновых и дизельных электрогенераторов (на нашем сайте Вы можете ознакомиться с актуальными моделями генераторов ). Для примера, электропотребление инвертора при работе электродом диаметром в 3мм равносильно потреблению двух электрочайников, что вполне укладывается в бытовые нормы. Исходя из всего перечисленного, сваривать инвертором гораздо более выгодно, приятней, а главное проще, чем трансформатором.

Технология инверторной сварки

Что такое инверторная сварка можно понять при рассмотрении ее технологии.

Весь процесс производится поэтапно:

• на начальном этапе разжигается дуга. Это может выполняться несколькими способами – чирканьем, постукиванием или касанием;
• затем приступаем к расплавлению металла, должна образоваться сварочная ванна;
• проведение электродом может осуществляться под прямым углом в 900 или наискось под углом в 30-600;
• при проведении сварочного процесса обязательно нужно удерживать сварную дугу. Во время этого процесса требуется соблюдать равномерное расстояние между металлом и электродом. Наиболее подходящий уровень должен составлять 2-3 мм.

Стоит отметить! Некоторые модели инверторов имеют функцию автоматического удерживания дуги. Если не выходит выполнить это вручную, то желательно воспользоваться данной опцией.

Если рассмотреть подробную инструкцию можно понять что значит инверторная сварка. Это уникальный процесс, который позволяет выполнять соединение разных металлических заготовок. Удобные сварочные аппараты обеспечивают максимальное удобство при работе в тяжелых условиях производства, которые часто требуют выполнять сварку на высоте.

Как работает сварочный аппарат инверторного типа

Инвертор благодаря своим техническим характеристикам может применяться для выполнения сварки электродами различных типов. Отличают такой аппарат компактные размеры, а также легкий вес, что делает его очень мобильным, в отличие от тяжелых и крупногабаритных трансформаторов. Удобно и то, что такой сварочник может вырабатывать как постоянный, так и переменный ток.

Для того чтобы понять, какими преимуществами обладает инвертор, необходимо разобраться в том, как он работает. В основу работы этого аппарата, который начал приобретать массовую популярность только в начале XXI века, заложен совершенно иной принцип в сравнении с функционированием обычного сварочного трансформатора.

Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200» (нажмите для увеличения)

Переменный ток, подаваемый на инвертор из обычной электрической сети, сначала выпрямляется, проходя через диодный мост, которым оснащена электрическая схема устройства.

После выпрямления уже постоянный ток поступает на силовые транзисторы, которые преобразуют его обратно в переменный, но обладающий повышенной частотой.

Чтобы снизить величину напряжения высокочастотного переменного тока и получить сварочный ток требуемой силы, в электрической схеме инвертора используется трансформатор.

Поскольку понижение напряжения высокочастотного тока осуществляется не по такому принципу, как в обычном сварочном аппарате, для этого нет необходимости использовать габаритные трансформаторы, вполне достаточно компактного устройства. После понижения напряжения и увеличения силы тока до требуемой величины его подают на выходной выпрямитель, в котором он преобразуется в постоянный.

Органы управления инвертором на примере аппарата «Форсаж» (нажмите для увеличения)

Использование высокочастотного тока, вырабатываемого инвертором, не только позволяет значительно уменьшить габариты устройства, но и положительно сказывается на процессе горения сварочной дуги, которая отличается высокой стабильностью. Такой сварочный аппарат отличается высоким КПД, так как в нем энергия не расходуется впустую на нагрев трансформаторного железа.

Упрощенная схема работы сварочного инвертора

Таким образом, любое инверторное устройство состоит из таких конструктивных элементов, как:

• выпрямитель, собранный на основе диодного моста (данный блок электрической схемы отвечает за выпрямление переменного тока, поступающего из электрической сети);
• сам инвертор, являющийся генератором высокочастотных электрических импульсов (основу данного блока составляют транзисторы, открывающиеся и закрывающиеся с высокой частотой);
• понижающий трансформатор, который решает задачу понижения высокочастотного напряжения и, соответственно, увеличения силы сварочного тока;
• выпрямитель выходного тока, обладающего высокой частотой (такой выпрямитель, как и входной блок, собран на основе диодного моста);
• специальный электронный блок, предусмотренный для управления режимами работы инверторного аппарата.

Принцип работы

Начать, конечно же, следует с принципа действия подобных агрегатов, рассмотреть поверхностно устройство сварочного инвертора. Если сравнивать с обычными трансформаторными сварочными аппаратами, то здесь воплощен совершенно иной способ работы. Ведь что такое инверторный? Это означает, что в его схеме должен присутствовать электронный блок, который преобразует прямой ток в переменный. Тогда, опять же, как это может помочь в сварке или изготовлении подобного устройства? Попробуем ответить на эти вопросы.

Все дело в том, что переменный ток сети сначала проходит через выпрямитель, который преобразует его в те же 220 В, но далее, на инвертор, поступает постоянный ток. Сам инверторный блок снова преобразует ток в постоянный, но при этом его частота повышается до 30–50 кГц. А после высокочастотный ток уже поступает на трансформатор, который понижает напряжение, тем самым увеличивая силу тока, но уже более высокой частоты, чем это было в трансформаторных аппаратах. И напоследок переменный ток высокой частоты и силы подается на вторичный выпрямитель, который и делает его пригодным для дуговой сварки.

Преимущества подобного преобразования очевидны — это уменьшение габаритов трансформатора за счет повышения коэффициента полезного действия, который в сварочном инверторе достигает 92%. Но это лишь общий принцип работы сварочного инвертора, ведь в преобразователе высокочастотного тока много сложных схем, понять которые несведущему в электронике человеку практически не под силу.

Принципиальная схема сварочного инвертора «Дуга-200»

Материал

В большинстве случаев основная часть корпуса сварочного инвертора представляет собой алюминиевую П-образную крышку и алюминиевое днище.

Передняя и задняя стороны изготавливаются из ударопрочного пластика.

Переключатели и регуляторы также могут быть пластиковыми или металлическими, а панель управления изготавливается из тонкого металла.

Прямые широкие ножки оснащаются резиновыми накладками для повышения устойчивости аппарата.

Питание на сварочный инвертор подается от источника переменного тока напряжением 220 В (380 В включительно для профессиональных моделей).

Для этого в большинстве случаев используется подключение к розетке бытовой сети.

Если работы требуется выполнить вдали от источника электроэнергии, используется обыкновенный генератор, например, бензиновый, соответствующий аппарату по выдаваемой мощности.

Главное преимущество сварочного инвертора перед сварочным трансформатором, если брать в расчет только технические характеристики – КПД, имеющий значительно большее значение (85 – 95%), а также потребляемая мощность.

Так если трансформатору потребуется до 8 кВт электрической мощности при работе 3-миллиметровым электродом, то для инвертора будет достаточно около 3 кВт, если даже используется электрод на 4 мм.

Инверторы, к тому же, легко настраиваются под определенные режимы работы благодаря широкому диапазону регулировок сварочного тока.

Как правило, это 30 – 200 А.

ПРИМЕР:

Сварочного тока в 160 А в большинстве случаев достаточно для работы 4-миллиметровым электродом, при этом даже остается небольшой запас по мощности.

Размеры и вес

Малый вес и размеры сварочных инверторов – одна из основных его особенностей, которая позволяет эксплуатировать аппараты с максимальным удобством.

Так наиболее компактные модели, средние габариты которых 300х130х300 мм весят от 3,5 кг.

При этом в действительности размеры могут составлять 250 – 450 х 110 – 610 х 160 – 350 мм.

Средний вес бытовых вариантов 5 – 7 кг, а у профессиональных этот показатель может достигать 13 кг.

Комплектующие

Вместе с инверторным источником сварочного тока в комплекте поставляются различные комплектующие, которые после подключения образуют полноценный сварочный аппарат, готовый к работе.

Сюда относятся:

• Провода. Именно они выступают в роли соединительных звеньев между держателем электродов, клеммой на массу и центральным сварочным блоком. Это одножильные толстые кабели с надежной изоляцией, которые способны без труда выдержать высокий сварочный ток. Как правило, эти кабели съемные, то есть присоединяются к инверторному блоку посредством специальных вставок.
• Электродержатель – собственно, держатель электродов, которым и орудует сварщик.
• Зажим на массу. В большинстве случаев это прищепка типа “крокодил”, которую фиксируют на одной из свариваемых деталей. Также называется клеммой заземления. Существуют также магнитные зажимы и модели, выполненные в виде струбцины.
• Щиток или маска для защиты глаз.
• Металлическая щетка для зачистки швов и др.

Если аппаратом подразумевается выполнение TIG-сварки, вместо классического держателя электродов используют специальную горелку с цанговым зажимом для неплавящегося электрода (вольфрамового) и полный набор сопутствующего оборудования и материалов, вроде еврорукава, баллона с газом и шланга для его подачи.

Для удобства транспортировки многие производители включают в комплект поставки сварочного аппарата кейс, который выполняется из пластика или металла.

Общие характеристики

Что же интересует обычного потребителя? Конечно же, возможность выбора подобных агрегатов и технические характеристики, на которые следует обратить внимание, приобретая инверторный аппарат. Основными из них являются:

• Потребляемая мощность. Этот параметр очень важен. Ведь современные инверторные сварочные аппараты бывают как профессиональные, так и бытовые, рассчитанные на включение в обычную сеть 220 В. Но, в любом случае, максимальная выходная сила тока не должна быть меньше 160 А, т.к. запас еще никому не мешал.
• Напряжение холостого хода. Здесь следует выбирать инвертор с диапазоном от 40 до 90 В. Это обеспечит нормальную работу и последующее легкое зажигание дуги.
• Время включения инвертора. Дело в том, что аппарат во время работы может отключаться, т.к. постоянная работа на высоких токах может негативно сказаться на элементах его электроники. После этого ему необходимо некоторое время. Этот параметр указывается в процентах. К примеру, если указано 40%, значит, на высоких токах аппарат способен работать 4 минуты из 10.

Также важно обратить внимание и на дополнительные функции, которые могут присутствовать. «Форсирование розжига», «Антизалипание» и «Горячий старт» на сегодняшний день присутствуют во всех агрегатах. Но бывает, что инверторы оснащаются и возможностью плазменной сварки, автоматом и т.п. В любом случае, выбор дополнительных функций всегда зависит от потребителя.

Упрощенная схема работы сварочного инвертора

ГОСТ, сертификация и маркировка

Для полупроводниковых инверторов технические условия в полной мере содержатся в ГОСТ 24376-91, а за их соблюдение отвечает нормативно-технический документ ТУ 34-38-11274-88.

Кроме того, часть производимых аппаратов, особенно промышленных, проходят аттестацию НАКС.

Делается это для проверки соответствия заданным технологическим характеристикам различных способов сварки, которые применяются на опасных объектах.

Процесс аттестации проводится путем сопоставления параметров, указанных в документации к оборудованию с фактическими показателями.

Разница между аттестованными и неаттестованными моделями, полностью идентичными конструктивно, заключается исключительно в наличии документа о проведении дополнительных приемо-сдаточных испытаний, коим является соответствующее свидетельство Национального Агентства Контроля Сварки (НАКС).

Что касается маркировки, то инверторы обозначаются аббревиатурой способа сварки, который они поддерживают.

В дополнение следует отметить, что существует маркировка CUT, которая указывает, что данная модель выполняет резку материала плазменным методом.

Функции сварочного инвертора

От размера поперечника электрода будет зависеть напряжение в сети. Если сила тока снижается до определенного показателя, тогда сварочный шов инвертором сделать не получится. Однако регулирование силы тока прибором, которую он вырабатывает, возможно и в достаточно широком диапазоне. Аппарат оснащен рядом специальных функций, которые можно с успехом использовать, ведь инвертор способен:

Предотвращать залипание.

• Понижать силу сварочного тока в продолжение короткого замыкания для величин низкого уровня.
• Создавать розжиг для электродов, которые используются при сварке.

Если производить сварку за счет электродов, которые в поперечнике имеют 3 мм, то значение силы тока будет равно 70 А, при этом сварочный шов не получится. При выборе уровня силы тока сварки в 110 А — сварочный шов возможен при помощи повышенного напряжения в сети.

Неудобством является быстрое сгорание электродов. Выделяются следующие недостатки:

1. Максимальная длина кабеля не более 2,5 метра.
2. Температурный режим находится в зависимости от типа инвертора.
3. В инверторе есть «внутренняя» схема, которая требует постоянной чистки от пыли.
4. Высокая стоимость прибора, которая превышает цену трансформатора в два раза.

Как и другая электроника, некоторые модели инверторов не допускают использование в условиях низких температур. Однако аргументом, выступающим в пользу аппарата, является многофункциональность прибора и его удобство при работе. Как правило, квартиры оборудуются предохранителем в 16 А, который используется в бытовых электросетях, что бывает достаточным для 3,5 кВт.

Однако, сделать шов не представится возможным, если потребуется производить сварку с силой тока в 140 А, а это 3,5 кВт, так как электропитание перекроется предохранителем в автоматическом режиме. Именно по этой причине для бытовых сетей не применяется электрод поперечником, который равен 4 мм.

Таким образом, вывод можно сформулировать так. Для начинающего сварщика является приделом использование электрода поперечником 3,2 мм. Для сварки уголка, который имеет размеры 50,6 на 50,6 мм, напряжения в 120 А будет достаточно. Однако такого напряжения не хватит для приваривания петель на дверях ворот или на решетки окна.

Преимущества инверторов

Почему инверторы получили такую широкую популярность? Рассмотрим их достоинства.

• Cтабильный сварочный ток даже при скачках напряжения в сети, значит, шов всегда будет получаться ровным.
• Минимальное разбрызгивание — слой шлака, образующийся во время сварки, значительно тоньше, чем при работе трансформаторами или выпрямителями. Значит, вам придется приложить меньше усилий для его удаления и полировки прилегающих поверхностей.
• Плавное регулирование силы тока позволяет выбрать оптимальное значение для работы с конкретным материалом.
• Универсальность инвертора способствует работе с любыми материалами: алюминием, нержавеющей сталью и др.
• Системы защиты исключают перегрев аппарата, перегрузки по току, долгую работу в одном режиме и пр.
• Благодаря малому весу инвертор можно долгое время держать в руках.
• Низкое потребление электроэнергии — в 2 раза меньше, чем у выпрямителей и трансформаторов.

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.

Классификация

В производственных целях применяются различные типы инверторов, отличающиеся своими функциональными особенностями:

• для ручной электродуговой сварки (MMA);
• для аргонной сварки вольфрамовым электродом;
• для полуавтоматической сварки в атмосфере инертных или активных газов (MIG/MAG);
• полуавтоматы для использования в режимах MMA и MIG/MAG;
• универсальные для работы в разных режимах;
• агрегаты воздушно-плазменной резки.

По уровню исполнения и техническим характеристикам инверторы для работы с плавящимися электродами условно делятся на три большие категории.

1. Бытовые мини-модели, предназначенные для дома и дачи, которые имеют простейшее оснащение, недорого стоят и хорошо послужат при периодическом режиме использования.
   Инвертор сварочный WESTER MINI200
2. Профессиональные, способные варить по нескольку часов в день, которые лучше купить для производственных целей, поскольку стоят они по 300-400 долларов за штуку и в домашних условиях себя не окупят.
   Сварочный инвертор Wester Wz7 400 профессиональный
3. Полупрофессиональные аппараты, занимающие промежуточное положение между двумя первыми группами, которые при разумной эксплуатации подойдут и для дома, и для небольшой мастерской.

Бытовые

Это такие же сварочники, как и профессиональные, однако с менее надежными элементами. Их конструкция просто не выдержит длительного использования, так как будет постоянно перегреваться. Используемые в них электротехнические детали не рассчитаны на интенсивную работу. Эти электроприборы применяются для несложных, кратковременных электросварочных работ. Основным поставщиком данной сварочной продукции является Китай.

Полупрофессиональные

Если вы уже интересовались тем, что такое инверторный полупрофессиональный преобразователь, то об этом может быть известно. Если же нет, то разъясним. К этому виду относится электроприбор, занимающий промежуточное положение между бытовыми и профессиональными аппаратами. Их характеристики, как и стоимость выше, чем у любительских экземпляров, однако не соответствуют высокопрофессиональной технике. Данные инверторные преобразователи подходят для любителей заниматься домашними ремонтами, а также ценящими хорошую аппаратуру.

Разделение электросварочных изделий инверторного типа весьма условно, так как не отражает полностью их спектр параметров. В каждом магазине продавцы сразу предложат несколько вариантов по каждому классу преобразователей, проведут их краткий обзор и расскажут принцип работы.

Профессиональные

Данная сварочная техника рассчитана на многочасовую работу при ежедневном пользовании. Она имеет усиленную электрическую изоляцию и компоненты, выдерживающие повышенные нагрузки. Все элементы конструкции спроектированы на активную эксплуатацию. Они используются сварщиками на производстве, частными предпринимателями в небольших цехах, при строительстве домов, а также в автомастерских. Инверторный аппарат данного вида имеет высокую стоимость, однако она вполне соответствует его техническим возможностям.

К профессиональной сварочной технике относятся комбинированные приборы. Они способны работать в нескольких режимах, включая стандартную дуговую электросварку. Некоторые экземпляры имеют функцию сварки в среде инертных газов, а также резака. Это предоставляет возможность проводить сварку стали нержавеющего типа, а также тонкого металла. Особенно ценятся эти электросварочные изделия у специалистов, занимающихся ремонтом автомобилей.

Какие бывают инверторы по способу сварки

При выборе аппарата для сварки обратите внимание на то, что модели отличаются по типу сварки.

MMA

Эти устройства предназначены для ручной дуговой сварки. Для работы устройства потребуются штучные электроды, имеющие специальное покрытие. Принцип работы аппарата MMA прост: он зажигает дугу между материалом, который требуется обработать, и электродом, расплавляемым во время работы.

Чтобы перекрыть шов, можно использовать как материал свариваемых изделий, так и сам электрод. Во время сварки из электрода образуются газы и шлак. Эти вещества защищают шов от воздействия внешней среды. Удалить остатки шлака можно сразу после завершения работы при помощи специальной щетки.

Это компактные устройства. Для работы с ними не требуется специальная подготовка. Они пригодятся в домашней мастерской или в небольшом производственном цеху.

MIG/MAG

Это сварочный инвертор полуавтомат. Он используется для соединения изделий из металлов и различных сплавов путем подачи проволоки к месту сварки и ее последующего плавления под воздействием высокой температуры.

У таких устройств высокая производительность, она позволяет сэкономить время на выполнении сварочных работ.

Вот главные преимущества:

• отсутствие дыма при сварке изделий из нержавеющей стали и сплавов, содержащих алюминий;
• нулевое содержание шлака;
• доступная цена;
• высокое качество сварочного шва.

Инверторы формата MIG/MAG разделяются на следующие подкатегории в зависимости от особенностей конструкции и назначения:

1. аппараты с самозащитной порошковой проволокой;
2. устройства, применяющие во время сварки электродную проволоку.

Все аппараты данного типа используются как в быту (при выполнении большого объема строительных или ремонтных работ), так и на промышленных объектах.

TIG

Если для соединения изделий из стали подойдут предыдущие две модели, то для сварки пластов из цветных металлов нужны устройства, поддерживающие тиг-сварку. Эта технология направлена на соединение деталей из мягких металлов, причем в среде, пропитанной аргоном.

Устранять газ полностью не рекомендуется, поскольку тогда снизится качество сварочного шва. Без него на поверхности шва не будет пленки, которая образуется из-за контакта разогретого алюминия с окисью. Именно пленка защищает шов от воздействия внешних факторов.

Технические характеристики и возможности

Предлагающиеся электросварочные аппараты отличаются не только своей стоимостью, качеством, но и характеристиками. Различные виды инверторов имеют отличающиеся технические параметры. От них напрямую зависит возможность выполнения разнообразных работ. К наиболее важным показателям относится сила сварного тока, которую способны выдавать инверторы. Помимо этого, имеет значение потребление электроэнергии. Это означает, что на выбор устройства влияют несколько ключевых параметров. От этого будет зависеть, какой толщины металл и оборудование могут сваривать устройства. Если планируется периодическая работа с деталями небольшой толщины из черного металл, нет нужды приобретать дорогой инверторный сварочный аппарат.

Кроме высшего значения силы тока, имеет значение и его минимальная величина. Это необходимо для сваривания тонколистовых металлических изделий. Особо привлекателен сварочный инвертор, имеющий принцип работы с плавной регулировкой параметров. Она, в отличие от ступенчатой, предоставляет возможность более точной настройки необходимых характеристик.

Величина напряжения холостого хода влияет на зажигание сварочной дуги. При высоком значении данного параметра повышается легкость поджига. Кроме того, следует внимательно изучить величину питающего напряжения, так как инверторы предлагаются на бытовые 220 В или же промышленные 380 В.

Возможности данной техники весьма обширны для тех, кто знает, что такое инверторная сварка. Аппарат способен стабильно поддерживать дугу при различных режимах работы. Помимо основной функции, инверторы снабжены дополнительными возможностями, делающими их применения еще более комфортным. «Горячий старт» позволяет ускорить процесс поджига дуги подавая на электрод дополнительный электрический импульс. Для исключения залипания используется «форсаж дуги», при котором сила подаваемого тока зависит от расстояния к свариваемой поверхности. Инверторы с «антизалипанием» имеют функцию остановки подачи электротока при прилипании электрода к детали. Представленный на фото инвертор имеет все характерные черты для этого класса техники.

Входное напряжение

Сварочные инверторы запитываются однофазным или трехфазным напряжением 220 и 380 В. Как правило, в качестве источника выступает электрическая сеть, но также существуют мобильные устройства с питанием от бензогенератора. При выборе аппарата для использования в бытовых условиях или в небольших мастерских один из ключевых критериев — это максимальный потребляемый ток, который должен соответствовать возможностям электросети квартиры, дачи, гаража или производственного помещения.

Но приобретение сварочного инвертора, потребляемый ток которого соответствует нормативам электросети, вовсе не гарантирует того, что при его работе не возникнет проблем с питающим напряжением. Мощности источников таких объектов, как гаражные и дачные кооперативы, ограничены возможностями их подстанций, поэтому при коллективном включении высокой нагрузки напряжение может «проседать» до 150÷180 В. В этом случае необходимо выбирать аппарат с возможностью работы на пониженном напряжении.

Напряжение холостого хода

При повышении напряжения холостого хода значительно облегчается процесс поджига дуги, а сама она становится эластичнее и стабильнее. Однако при этом растут габариты оборудования и понижается коэффициент мощности. Еще одно негативное последствие такого варианта — возрастание риска поражения электрическим током.

С уменьшением сварочного тока дуга становится нестабильной, поэтому в современных инверторах предусмотрено автоматическое повышение напряжения холостого хода на малых токах и понижение его при приближении к максимальным значениям. Оптимальным для сварки MMA является значение 60÷85 В (в зависимости от величины максимального тока).

Сварочный ток

Производители указывают величину максимального и номинального сварочного тока исходя из предельно допустимой температуры нагрева электронных компонентов инвертора. Но реальный температурный режим отличается от нормативного, т. к. во многом зависит от условий эксплуатации: температуры воздуха, влажности, запыленности. Поэтому лучше выбирать рабочий ток с запасом: как минимум на 15÷20% выше потребного.

Для исключения перегрева сварку тонкого листового проката, а также ряда металлов и сплавов требуется выполнять на небольших токах. Поэтому, если предполагаются работы с такими материалами, необходимо обратить внимание на величину минимального сварочного тока. Еще один важный показатель технологических качеств инвертора — это кратность регулирования тока сварки (соотношение значений max/min). Для режима MMA этот параметр обычно лежит в интервале 3÷5. Чем выше его значение, тем шире возможности при выполнении сварки.

Режим работы на максимальном токе

В паспортах всех инверторов в качестве одной из основных характеристик всегда указывается режим эксплуатации, который выражен в виде нормативного отношения времени выполнения сварки к общей длительности технологической операции. При этом производители используют разные названия этого параметра: продолжительность нагружения (ПН) и продолжительность включения (ПВ). Отличие ПВ от ПН в том, что в первом случае подразумевается полное отключение инвертора от сети во время паузы между операциями сварки, а во втором — что инвертор продолжает выдавать напряжение холостого хода.

Чаще всего все-таки приводится ПВ, которое равно отношению времени работы на номинальном токе к общей продолжительности сварочного цикла. По международным стандартам, циклом считается интервал в 10 минут, т. е. если ПВ=40%, то через каждые 4 минуты сварки инвертор должен 6 минут находиться на холостом ходу. Некоторые производители в паспортах оборудования указывают ПВ для нескольких значений нагрузки. Вот один из таких примеров для инвертора с максимальным током 160 А: 40% — 160 А, 60% — 135 А, 100% — 105 А. На первый взгляд может показаться, что 40% — это очень маленькое значение. Но на самом деле технологический процесс, кроме самой сварки, включает в себя ряд подготовительно-заключительных и вспомогательных операций, которые как раз и занимают большую часть времени сварочного цикла.

Полезные дополнительные функции

Большинство современных сварочных инверторов оснащено дополнительными рабочими функциями, многие из которых уже стали стандартными для этого вида оборудования. Среди них самые распространенные:

1. Ограничение напряжения холостого хода. Этот режим направлен на повышение безопасности труда и обязателен при работе в условиях повышенной влажности, атмосферных осадков и внутри металлических емкостей. До начала сварки напряжение холостого хода составляет не более 12 В, а при касании электродом металла мгновенно возрастает до номинального значения. По окончании сварки напряжение снова снижается до 12 В.
2. Горячий пуск (Hot start). Для облегчения зажигания дуги при начале сварки инвертор на короткий период (0.5÷3 с) выдает импульс тока, превышающий установленное на аппарате значение в полтора-два раза. Эта функция также способствует улучшению качества начальной части сварочного шва.
3. Защита от прилипания (Anti stick). При возникновении короткого замыкания через 0,5÷1 секунду на непродолжительный период снижается, а затем снова восстанавливается ток дуги.
4. Форсаж дуги (Arc Force). С помощью данной функции происходит восстановление режима капельного переноса металла электрода в сварочную ванну. Сплошной поток металла разрушается последовательностью коротких импульсов повышенной мощности.

Вершиной функционального развития инверторных технологий является система синергического управления, которая способна самостоятельно выбирать нужную программу по заданным параметрам и адаптивно управлять сварочным процессом в течение всего производственного цикла.

Какого производителя выбрать

Большинство современных сварочных инверторов бытового назначения выпускаются Китаем по лицензии европейских, американских, российских производителей. Поэтому в документации указывают страну бренда и изготовителя.

Сварог

Кажется, что бренд отечественный, однако вся продукция производится китайской организацией «Shenzhen Jasic Technology».

Сварочные инверторы Сварог лучше приспособлены к российским условиям: они могут устоять, если перепад напряжения не превысит пятнадцати процентов при начальном входном напряжении в 220 В.

Сварочный инвертор Сварог REAL ARC 200 (Z238N) находится в десятке самых покупаемых моделей. Этот аппарат для ручной сварки ММА имеет следующие характеристики: напряжение 160-270 В, диаметр электрода 1,50-4 мм, ПВ 60%. Помимо всего прочего производители добавили систему Antistick. В комплектации также можно обнаружить  кабель с держателем электрода и кабель с клеммой заземления. При габаритах ДхШхВ: 299х137х262 мм имеет вес 4 кг. Цена на эту модель около 8 000 рублей.

Kemppi

Техника для сварки марки Kemppi — яркий пример надежной и высококлассной техники. По праву считается, что эта финская компания выпускает наиболее современные виды сварочного оборудования.

Товары, изготовленные торговой маркой  Kemppi, не просто так получили массовое распространение. Их выделяют из общей массы отличные эксплуатационные свойства и высокое качество.

Данные инверторы оборудованы полным электронным контролем над процессом сварки.

Функция встроенного интеллекта позволяет аппаратуре самостоятельно перенастраиваться в зависимости от режима работы.

Одной из самых востребованных моделей этой фирмы является инвертор KEMPPI Minarc EVO 180. Для инициирования работы необходима сеть с напряжением 230 В (погрешность пятнадцать процентов), диаметр электрода 1,5-4 мм, мощность 5,7 кВт. Цена: около 64 000 рублей.

Кедр

Важная черта сварочного инвертора Кедр – проведение сварки при низком входном напряжении электросети.

У аппаратов Кедр отмечают высокую степень надежности и эргономичное оформление всего опционала в корпусе. Сварочные инверторы этой марки имеют систему, умеющую контролировать сварочный ток, основываясь на показаниях встроенного потенциометра. Пользователи отмечают компактность агрегатов, малошумность и почти отсутствие перегрева. К примеру, сварочный инвертор КЕДР MMA-220F может работать от сети 220 В, диаметр электрода 1,5-4 мм, мощность 5,9 кВт. Цена около 10 000 рублей.

ESAB

Эту фирму совершенно точно можно назвать одним из лидеров по изготовлению сварочного оборудования. Офисы располагаются в большинстве стран мира. У компании имеются сертификаты в области системы менеджмента качества.

Если обратить внимание на сварочный инвертор ESAB Buddy ARC 200, который оснащен такими полезными функциями, как возможность отрегулировать давление сварочной дуги и система тепловой защиты. Мощность этого аппарата составляет 5,5 кВт, а электрод подбирается диаметром в диапазоне от 1,6 до 5 мм. При весе всего 7,5  кг имеет достаточно небольшие габариты ДхШхВ: 445х610х256 мм. С подобным функционалом ESAB не составляет никакого труда проводить работы в непростых внешних условиях. Комплектом идет удлиненный сетевой кабель. Цена: около 29 000 рублей.

Особенности хранения и обслуживания

Чтобы понять, как правильно хранить и обслуживать инвертор сварочный постоянного тока, нужно знать, из чего он сконструирован. Выше мы уже говорили, что основа всех современных инверторов — это компактные производительные транзисторы типа IGBT или MOSFET. Именно благодаря им удалось существенно уменьшить габариты сварочного аппарата и добавить больший функционал. Также в основе инвертора есть множество микросхем и система охлаждения.

Техническое оснащение инвертора куда превосходнее оснащения классического трансформатора. Это значит, что с большим функционалом придется мириться и с особенностями хранения, обслуживания и эксплуатации такого аппарата.

Чаще всего поломки возникают из-за пыли, осевшей на компонентах инвертора. Пыль и грязь попадают внутрь корпуса через вентиляционные отверстия. Добавьте к этому повышенную влажность и аппарат точно долго не проживет.

А ремонт инвертора — это всегда непросто. Здесь не получится «на коленке» быстро починить все своими руками, как в случае с трансформатором. Придется нести аппарат в сервисный центр. А это недешево из-за дороговизны деталей.

Что делать, чтобы избежать всего этого? Правильно хранить аппарат и вовремя обслуживать его.

Хранение

Если вы часто пользуетесь инвертором и не хотите заморачиваться с его хранением, то просто кладите его в картонную коробку, в которой он поставляется. Саму коробку храните в сухом теплом помещении. Не оставляйте инвертор под открытым небом, вытирайте грязь, пыль и влагу с поверхности корпуса.

Если используете аппарат редко, то заверните инвертор в полиэтиленовую пленку, сделайте в ней отверстия и поместите аппарат в коробку. Не оставляйте инвертор на даче или в неотапливаемом гараже. Если у вас есть возможность, заберите аппарат в квартиру и храните в шкафу.

Обслуживание

Теперь про обслуживание. Конечно, лучше всего проводить его в сервисном центре. Если у вас аппарат от известного производителя и вы живете в крупном городе, то найдите официальный сервисный центр и за небольшую плату отдайте аппарат на техническое обслуживание. Специалист не только проверит работоспособность вашего инвертора, но и проведет профессиональную чистку сжатым воздухом. В том числе, изнутри.

Если у вас нет возможности отдать аппарат в сервисный центр, то обслуживание можно произвести самому. Регулярно чистите аппарат тряпкой, проверяйте надежность всех разъемов. Если есть необходимость что-то подкрутить — подкрутите. Обращайте внимание на скорость работы и на плавность регулировок.

Распространенные неисправности инверторов и причины их возникновения

Несмотря на то, что современные инверторы отличаются высокой надежностью в эксплуатации, в их работе не исключены неисправности, которые могут выражаться в следующем:

• нарушении стабильности горения сварочной дуги;
• сильном разбрызгивании расплавленного металла;
• прилипании электрода к поверхности соединяемых деталей;
• отсутствии сварочной дуги;
• самопроизвольном отключении питания сварочного аппарата;
• чрезмерном нагревании инвертора.

Причины, которые приводят к возникновению таких неисправностей, могут заключаться в следующем.

• Стабильность горения сварочной дуги нарушается в том случае, если диаметр используемого электрода не соответствует силе сварочного тока.
• Сильное разбрызгивание расплавленного металла происходит в том случае, если для сварки используется сварочный ток слишком большой силы. Чтобы свести к минимуму разбрызгивание металла, достаточно уменьшить величину сварочного тока и использовать для выполнения сварки электроды меньшего диаметра.
• Электрод к поверхности соединяемых деталей может прилипать, если напряжение в сети слишком мало, если для подключения инвертора используются слишком длинные провода, которые в итоге начинают перегреваться. Чтобы избежать проблем, связанных с проводами, следует выбирать их с сечением, которое составляет не меньше 2,5 мм2.
• Сварочная дуга отсутствует в том случае, если по кабелю не поступает электрический ток. Причиной такой неисправности может быть обрыв кабеля или некачественный контакт между зажимным устройством и электродом.
• Самопроизвольное отключение питания сварочного инвертора может возникать в том случае, если вышел из строя сетевой выключатель, который достаточно просто заменить.
• Перегрев устройства – достаточно распространенная проблема, часто возникающая из-за того, что инвертор длительное время проработал без перерыва. Если же аппарат проработал короткий промежуток времени, но перегрелся, причиной может быть изношенная обмотка, которую необходимо заменить.

Знание принципа работы и основных технических характеристик инверторов позволяет подобрать аппарат в соответствии с теми задачами, для решения которых он приобретается.

Рекомендации по эксплуатации бытовых инверторов

Инвертор, предназначенный для сварки – это сложное инженерное устройство, которое оснащено множеством уровней защиты.

Аппаратура этого класса показывает стабильность в работе и между тем требует к себе бережного отношения и своевременного обслуживания.

Перед приобретением аппарата целесообразно тщательно изучить руководство по эксплуатации.

Инструкция сварочного инвертора

При работе с инвертором необходимо соблюдать несколько простых правил безопасности:

1. Все токопроводящие рукава не должны иметь повреждений, клеммы для подключения должны надежно фиксироваться в аппарате.
2. Если в конструкции аппарата предусмотрен вентилятор и во время включения он не вращается, эксплуатация такого устройства недопустима.
3. При работе с аппаратом необходимо использовать средства индивидуальной защиты.

Заключение

Сварочные инверторы – важное приобретение для частного дома, где планируется проведение сварочных работ. Также эти устройства приобретают для промышленных объектов, заводов.

Чтобы подобрать сварочный инвертор, нужно определить оптимальную модель по ряду критериев:

• тип: бытовой, профессиональный, специализированный;
• вид сварки: MMA (ручная сварка), MIG|MAG (полуавтоматическая), TIG (сварка деталей, изготовленных из цветных металлов);
• технические характеристики: параметры, мощность, сила тока, диапазон рабочей температуры, наличие вентилятора, интервал между диаметрами электродов, наличие защитного механизма от скачков напряжения в сети и другие показатели;
• дополнительные опции: горячий старт, форсаж дуги, антизалипание, которые ускоряют процесс работы и повышают его качество;
• производитель устройства, его принципы работы с потребителями и качество гарантийного обслуживания.

Подобрать устройства для сварки можно на нашем сайте, оценив их технические характеристики, дополнительные опции, правила эксплуатации.