Основные характеристики сварочного инвертора | Блог компании Кувалда.ру

Максимальный диаметр электрода

По своей сути – та же характеристика диапазона рабочего тока. Иногда по неграмотности или злонамеренно указывается диаметр электрода, которым заявленным максимальным током варить не получится. Иногда наоборот: указан максимальный диаметр электрода, явно не дотягивающий до значения заявленного сварочного тока.

Последний вариант изредка является проблеском совести поставщиков-обманщиков. В качестве максимального тока они указывают ток короткого замыкания. А максимальный рабочий диаметр электрода указывают все-таки честно.

Тип сварочного тока: постоянный (DC) или переменный (AC)

Варить постоянным (иначе прямым, по-английски – DC) током проще: легче удерживать дугу. Поэтому 99,9% современных инверторных аппаратов ММА выдают постоянный сварочный ток.

А вот среди трансформаторов раньше большинство составляли как раз аппараты переменного тока.

Переменный ток (по-английски – AC) используется для сварки цветных металлов. Но не аппаратами ММА, а аппаратами TIG. Поэтому сварочный инвертор ММА, выдающий переменный ток, — большая редкость.

Напряжение без нагрузки

После включения аппарата, до момента поджига дуги напряжение на кончике электрода существенно выше, чем во время работы. И чем оно выше, тем легче поджечь дугу. Но стандарты запрещают уровень напряжения холостого хода на аппаратах, выдающих прямой ток, свыше 100В.

Для еще большего сокращения рисков используют т.н. блоки VRD. Аппарат, снабженный VRD, имеет на кончике электрода до начала поджига дуги всего несколько вольт. И лишь при прикосновении к металлу напряжение холостого хода восстанавливается до уровня, необходимого для поджига дуги.

На всех электродах всегда указывается полярность подключения, тип сварочного тока (постоянный или переменный) и минимально требуемый для поджига уровень напряжения холостого хода. Для абсолютного большинства широко распространенных электродов он не превышает 60В.

Напряжение холостого хода, также как и сварочный ток, зависит от уровня входного напряжения. Чем ниже напряжение в источнике питания, тем ниже напряжение холостого хода. Поэтому по мере снижения напряжения питания поджиг электрода становится все сложнее.

Рабочий цикл, он же ПВ (период включения), он же ПН (полезная нагрузка)

ПВ указывается двумя цифрами. Первая – сила тока. Вторая – процент времени. Например, «130А-50%» означает, что данный аппарат током 130А может варить половину времени. А столько же будет простаивать в ожидании охлаждения до рабочей температуры. Если измерения проводятся на максимальном токе аппарата, первую цифру опускают, оставляя только показатель в процентах. Например, если аппарат с номиналом 160А имеет напротив «ПВ» запись «30%», это означает, что током 160 ампер он может работать 30% времени, а 70% будет остывать.

Все верно. Остается только добавить, что отечественный ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004 не устанавливает единой обязательной методики измерения показателя ПН для аппаратов ММА.

«Стандарт не распространяется на источники питания для ручной дуговой сварки с ограниченным режимом эксплуатации, которые проектируются преимущественно для эксплуатации непрофессионалами»

.

Европейская методика, изложенная в стандарте EN60974-1, предлагает измерение на нагрузочном стенде при температуре окружающей среды 40С только до первого отключения ввиду перегрева. Полученный результат относят к 10-минутному промежутку. Получается, сработала термозащита через 3 минуты, цикл аппарата на данном токе – 30%.

Методика концерна TELWIN. К настоящему времени ее используют большинство китайских производителей (тех, которые вообще проводят такие испытания своих машин). Сам итальянский концерн при замерах ПВ своих аппаратов по собственной методике после показателя скромно указывает «TELWIN». Абсолютное большинство китайских производителей этого не делает.

Наконец, существует российская, она же советская, методика. По своей сути она ближе к методике TELWIN: суммируются все промежутки за контрольный период, когда аппарат работал. Но отрезок берется не 10, а 5 минут. И – самое главное – аппарат сначала вводится в режим срабатывания защиты от перегрева, после чего начинаются измерения.

В итоге один и тот же аппарат по всем 3 методикам выдает совершенно различный процент! Естественно, самые скромные «циферки» получаются по европейской методике, а самые впечатляющие – до 2 раз и более – по методике Telwin.

Исполнение: класс защиты IP

Класс защиты IP указывает на исполнение электротехнических приборов в отношении твердых объектов (первая цифра) и жидкостей (вторая цифра).

Определить степень защиты аппарата можно визуально. Если у аппарата с IP21 все вентиляционные щели полностью открыты, то у IP22 они уже прикрыты сверху выступающими козырьками. А у аппарата с IP23 эти козырьки почти полностью закрывают щели.

Степень защиты IP24 и выше технически затруднена и не имеет смысла.

Исполнение: класс изоляции (по нагревостойкости)

Многие материалы при нагреве выше определенной температуры утрачивают свои рабочие свойства. Для стандартизации материалов по данному признаку введена классификация изоляции по нагревостойкости. Почти все сварочные инверторы на транзисторах IGBT имеют класс изоляции H, что соответствует предельной температуре нагрева 180С. Предыдущая «ступенька» — класс F – означает предел нагрева 155С. Выше класса F – только класс С, указывающий на возможную температуру нагрева свыше 180С.

Температура эксплуатации

Как и внутренний нагрев, внешний нагрев и особенно охлаждение накладывают на эксплуатацию определенные ограничения. Большинство инверторных сварочных аппаратов пригодны для работы в диапазоне от 0С до +40С. Если аппарат пригоден для эксплуатации на морозе, обязательно указывается его предельное значение: минус 20С или минус 40С.

Автор текста: Ю.Шкляревский.

Какими электродами лучше варить инвертором

Большинство новичков в сваривании, считают, что для сваривания инверторами нужно использовать какие-то другие виды электродов, которые должны отличаться от электродов, предназначенных для сваривания трансформаторными сварочными аппаратами.

Для того чтобы понять, какие электроды лучше всего подбирать для сваривания тем или иным сварочным аппаратом, Вам нужно знать некоторые особенности каждого из них, поэтому мы их разберем в данной статье.

Сварочный ток регулируется в обоих видах сварочных аппаратов, несмотря на то, что существуют разные диапазону регулировок, они в среднем одинаковы и допускают регулировку в довольно больших пределах. А теперь перейдем к роду сварочного тока. В основном трансформаторные сварочные аппараты могут давать, как постоянный, так и переменный ток.

Конечно, в случае если трансформаторный сварочный аппарат оборудован выпрямителем, то только в этом случае

Вы можете получать постоянный и переменный сварочный ток с одного сварочного инвертора. У инверторов в этом отношении есть небольшое отличие: они дают только постоянный сварочный ток.

Узнав такую особенность сварочных аппаратов, Вы можете задаться вопросом, означает ли это, что существуют какие-то особенные виды сварочных электродов, которые подходят для того или иного сварочного аппарата. На пачке сварочных электродов должно быть указано, для какого сварочного тока предназначен данный вид электродов.

Поэтому если у Вас есть инверторный сварочный аппарат, который выдает переменный ток, то Вы можете использовать любые электроды, предназначенные для сваривания переменным током, независимо от их марки или производителя.

А теперь переходим к полярности сварочного тока. Если Вы производите сваривание переменным, то такого параметра при сваривании током данного тока вообще не существует, поэтому Вам нужно обращать внимание на полярность только в случае использования постоянного тока.

Чаще всего полярность сварочного тока устанавливается с помощью подключения проводов к нужным разъемам, поэтому Вы сами можете установить нужную полярность сварочного тока. Узнать требуемую полярность для сваривания определенными электродами Вы можете на пачке, в которой упакованы Ваши электроды.

Получается так, что разницы между инверторными и трансформаторными сварочными аппаратами практически не существует. Однако нередко бывает так, что сварщики при использовании разных сварочных аппаратов замечали разницу при сваривании и говорили, что сваривание тем или другим сварочным аппаратом лучше или хуже. Такая неразбериха обусловлена тем, что у сварочных аппаратов может быть разная комплектация, поэтому разная сила тока или другие свойства при сваривании могут отличаться.

На самом деле большее влияние на качество сварочного шва имеет тип и марка сварочного электрода. Поэтому очень важно правильно подбирать сварочные электроды в зависимости от того какой металл Вы будете сваривать или что Вы ожидаете от сварочного шва.

Выбор тока для сварки электродами

Многим людям кажется, что подобрать качественные электроды, хороший сварочный инвертор и больше ничего не нужно для успешного сваривания. Однако эти люди в чем-то правы, а в чем-то и нет. Для успешного сваривания также необходимо подобрать нужный ток. От чего он зависит? Он зависит от толщины металла, диаметра электрода и материала, из которого изготовлен электрод. Как узнать такие параметры? – это не является тайной, и Вы можете без проблем это прочитать далее в статье.

Для начала Вам нужно определить, какой сварочный ток использовать: постоянный или переменный. При сварке постоянным током прямой полярности глубина приваривания снижается на 40 – 50%, а при сваривании переменным током, провар уменьшается на 15 – 20%.

После того как Вы определитесь с полярностью тока, Вам нужно подобрать ток для используемого диаметра электрода. Для каждого диаметра электродов есть и свой ток. Вот все основные диаметры электродов и ток, который нужен для должного сваривания:

• 1,6 миллиметра – 35 – 60 Ампер;
• 2,0 миллиметра – 30 – 80 Ампер;
• 2,5 миллиметра – 50 – 110 Ампер;
• 3,0 миллиметра – 70 – 130 Ампер;
• 3,2 миллиметра – 80 – 140 Ампер;
• 4,0 миллиметра – 110 – 170 Ампер;
• 5,0 миллиметра – 150 – 220 Ампер;

Исключением являются случаи, когда необходимо нужно сваривать тонкий металл. При сваривании тонкого металла (до 3 миллиметров) нужно использовать электроды толщиной 2 -2,5 при этом используя ток 30 – 70 Ампер. Также для каждого диаметра электродов есть и своя толщина свариваемого металла:

• 2 – 3 миллиметра толщина металла: 1,6; 2,0 – толщина электрода;
• 3 – 5 миллиметра толщина металла: 2,0; 2,5; 3,0; 3,2; 4,0 – толщина электрода;
• 5 – 8 миллиметров толщина металла: 3,0; 3,2; 4,0; 5,0 – толщина электрода;

Теперь, Вы, зная ток, толщину электрода и толщину металла можете приступать к свариванию. Однако для хорошего и качественного сваривания Вам необходимо иметь надежный и недорогой сварочный инвертор. Безусловно, лидерами продаж являются сварочные инверторы «Темп», но среди них не нужно выбирать для себя самый дешевый. Лучше всего покупать инвертор «Темп ИСА 200» или «Темп ИСА 180». Чем они отличаются от других сварочных аппаратов? Они отличаются тем, что имеют все, что нужно для качественного сварочного аппарата: долговечность, приемлемая цена, тянет электроды диаметром от 1,6 до 5,0.

Эти качества должны побудить Вас сделать правильный выбор. Теперь у нас остался один вопрос: где все это недорого купить? Сделать удачную покупку Вы можете у наших заводов-изготовителей, которые держат качество продукции на высоте уже долгое время. Наши заводы занимаются продажей только качественных сварочных материалов, поэтому для того чтобы начинать сварочные работы Вам нужно всего лишь сделать заказ всего, что Вам нужно и начинать сварочные работы.

Несмотря на кризис или другие неполадки, наши заводы стараются держать цены как можно ниже, чтобы любой желающий человек мог купить качественный сварочный материал по доступной цене. Помните: покупая только качественные товары у нас, Вы сможете без проблем провести все необходимые сварочные работы по низким ценам!

особенности, техобслуживание, эксплуатация и хранение

Сварочный ток — очень важный параметр, от которого во много зависит качество готового сварного соединения. Начинающим сварщикам порой трудно разобраться в разнообразии настроек, предлагаемых ГОСТами. Ведь чтобы правильно выставить силу сварочного тока учитывается всё, и даже такие неочевидные для новичка особенности, как толщина металла.

В этой статье мы расскажем, как подобрать параметр сварочного тока исходя из диаметра электрода. При написании этого материала мы руководствовались собственным опытом и нормативным документами. Раньше начинающие сварщики были вынуждены сами высчитывать все настройки с помощью формул. Сейчас можно воспользоваться готовыми рекомендуемыми настройками.

Отдельно хотим отметить, что в этой статье мы будем рассказывать про настройку тока для дуговой сварки с применением инвертора, как самого распространенного и простого типа сварочного оборудования.

Выбор аппарата для бытовой сварки

Видов сварки сегодня очень много. Но большинство из них предназначены для специальных работ или рассчитаны на промышленные масштабы. Для бытовых нужд вряд ли потребуется овладевать лазерной установкой или электронно-лучевой пушкой. Да и газовая сварка для начинающих – не самый лучший вариант.

Самый простой способ расплавить металл для соединения деталей – точечно воздействовать на него высокой температурой электрической дуги, возникающей между элементами с разными зарядами.

Электрическая дуга

Именно этот процесс обеспечивают аппараты для электродуговой сварки, работающие от постоянного или переменного тока:

• Сварочный трансформатор варит переменным током. Для новичка такой аппарат вряд ли подойдет, так как работать с ним сложнее из-за «скачущей» дуги, для управления которой нужен немалый опыт. К другим минусам трансформаторов можно отнести негативное влияние на сеть (вызывает скачки напряжения, которые могут привести к поломке бытовой техники), сильный шум при работе, внушительные габариты прибора и большой вес.

Сварочный трансформатор

• Инвертор имеет множество преимуществ перед трансформатором. Он вызывает электродугу постоянным током, она не «скачет», поэтому процесс сварки проходит более спокойно и контролируемо для сварщика и без последствий для домашней техники. Кроме того, инверторы компактны, легки и практически бесшумны.

Поэтому если перед вами стоит задача, как научиться варить электросваркой, то лучше всего приобрести инверторный аппарат.

Сварочный инвертор

Особенности функционирования

Простота эксплуатации отличает инверторную сварку от трансформаторной. Чтобы начать сварочные работы нужно лишь запитать инвертор от обычной розетки домашней электросети.

Для сглаживания поступающего переменного тока в аппарат встроен фильтр выпрямителя. За преобразование постоянного тока в переменный высокой частоты — отвечают транзисторы. Теперь частота равняется 20-50 кГц.

Это лишь первый этап. Следующая фаза состоит в понижении высокочастотного переменного тока. Показатель величины силы сварочного тока будет составлять порядка 100-200 Ампер.

Что ещё необходимо иметь

Сварочный аппарат без электродов – совершенно бесполезный агрегат. Электроды – это расходный материал, они тоже бывают разными: плавящимися и неплавящимися, металлическими (из стали, меди и других металлов) и неметаллическими, в виде проволоки или жесткого стержня, с разным защитным покрытием и т. д.

Тем, кто задался вопросом, как правильно варить сваркой электродами, начинать лучше всего со стальных универсальных стержней толщиной 3 мм или 4 мм. Диаметр указан на упаковке, выбрать нужные будет несложно. Освоив работу с ними, можно будет переходить на другие виды, но вряд ли они будут востребованы в быту.

Электроды для инвертора

Помимо расходных материалов для сварки обязательно потребуется маска сварщика. Работать без неё категорически нельзя, иначе можно быстро получить ожог роговицы глаз и много других проблем со зрением. Лучшими считаются маски со стеклом-хамелеоном. Вернее, с автоматическим светофильтром, реагирующим на изменения освещенности и защищающим глаза от вредного излучения.

Также желательно обзавестись подходящей одеждой, обувью и перчатками, которые не прожигаются искрами и в случае чего смогут защитить от удара током.

Из инструментов понадобится молоток для сбивания окалины со шва, а также всевозможные тиски, зажимы и магнитные уголки, с помощью которых можно фиксировать свариваемые детали в нужном положении.

Минимальный набор для начинающего сварщика

Условия использования

Схема сварочного инвертора довольно простая, она повторно-прерывистая, при краткосрочном воздействии достигается максимальный результат. Конструкция оборудования обеспечивает необходимый уровень безопасности, устройство отлично работает при подключении к обычной электрической сети, но применять надо только вилки «евростандарт», имеющие заземление.

Схема устройства сварочного инвертора.

Длительность нагрузки при работе равна 5 минутам, но чаще всего используется так называемый 3-минутный цикл, равный 60% нагрузки на оборудование. Такой режим лучше всего не нарушать, так как может нагреться корпус, а это приведет к выходу из строя всего оборудования.

Перед тем как начинать сварочные работы, необходимо приготовить не только оборудование, но и средства защиты. Для сварщика понадобятся:

1. Специальная маска сварщика, включающая шлем и защитное стекло для глаз.
2. Перчатки из плотной ткани, которая не возгорается при попадании искр и капель металла.
3. Роба, выполненная из той же ткани, что и перчатки.

Проводить работы следует на поверхности, выполненной из невозгорающихся материалов, например, на металлической столешнице.

Азы сварочных работ

Чтобы вызвать образование электрической дуги, нужно, чтобы соприкоснулись два разнозаряженных токопроводящих элемента. Одним из них, отрицательным, выступает электрод, а другим свариваемая поверхность, к которой подсоединяется металлический зажим, кабель от которого подключен положительному выходу инвертора.

Сварка электродом обусловлена расплавлением металла теплом, выделяемым дугой. Чтобы шов получился ровным, она не должна прерываться. Итак, для начала работы необходимо установить электрод, настроить инвертор, зажечь дугу и научиться её контролировать.

Установка электрода

Инверторный аппарат снабжен двумя кабелями. На конце одного из них закреплен зажим-прищепка, которым он цепляется за металлическую деталь. А второй кабель оснащен держателем для электрода, который может быть винтовым или пружинным.

Сварочные кабели

На нашем сайте Вы можете ознакомиться с самыми популярными проектами домов, для отделки которых использовался искусственный камень – от строительных компаний, представленных на выставке домов «Малоэтажная Страна».

У винтового держателя нужно открутить головку на ручке, а после установки электрода в гнездо снова закрутить её. С пружинным проще: достаточно нажать на клавишу, чтобы открыть гнездо.

Подключение сварочного аппарата

Сварочные кабели подключаются к инвертору через специальные выходы на корпусе прибора с разной полярностью. К какому из них присоединить зажим, а к какому электрод, зависит прежде всего от свариваемых материалов. С этим моментом нужно разобраться, чтобы понять, как правильно варить сваркой, и не путаться:

• Стандартное подключение для сварки стальных деталей – минус на кабель массы с электродом, а плюс на кабель с зажимом. Оно носит название прямой полярности и подходит для большинства соединений, требующихся в быту. Прямая полярность обеспечивает классическое движение электронов от минуса к плюсу, при котором они передают металлу значительную часть энергии и лучше нагревают его.
• Если выполнить подключение зажима на минус, а электрода на плюс, получим обратную полярность с меньшей степенью нагрева. Что бывает необходимо при сварке изделий из нержавеющей стали и в некоторых других случаях.

Стрелочками на схеме указано направление движения электронов

Совет! Овладевать азами сварки лучше всего на деталях из «черного» металла, используя подключение с прямой полярностью.

Теперь можно включать аппарат в сеть и приступать к работе.

Зажигание электрической дуги

Перед тем как научиться варить сваркой, нужно вызвать появление дуги, для чего осуществляют кратковременный контакт электрода с металлической деталью. Сделать это можно двумя способами: впритык и чирканьем:

• Розжиг впритык заключается в постукивании по металлу кончиком подключенного электрода.
• Зажигание дуги чирканьем выполняется аналогично тому, как зажигается спичка о коробок.

Преимуществ ни у одного из этих способов нет – каждый делает так, как ему больше нравится и удобно.

Резка металла электродом

Иногда возникает необходимость разрезать массивную металлическую деталь – толстый двутавр или швеллер, металлический пруток. Отрезным диском «болгарки» не везде можно подобраться, да и мощность ее для резки толстого металла должна быть солидной.

В этом случае сварочный аппарат способен выручить, если, конечно, эстетические качества реза не являются важными. Возьмите достаточно толстый электрод и установите ток прямой полярности, примерно в два раза превышающий нужный для сварки этим электродом. Для любительского инвертора он, скорее всего, будет превышать максимальный, поэтому просто поверните регулятор до упора, не забывая о том, что выше было написано о значении коэффициента ПВ.

Главное в начале резки электродом – это прожечь деталь насквозь, чтобы затем, ведя электрод в направлении резки, давать стекать расплавленному металлу в отверстие. Не забывайте, что брызги расплавленного металла будут разлетаться активно и очень далеко.

Видео описание

Наглядно способы розжига электродов показаны в видео:
Главное, чтобы движения были достаточно быстрыми, а контакт кратковременным, иначе электрод «прилипнет» к металлу. Особенно часто это случается с новыми, ещё не побывавшими в работе электродами.

В то же время частично израсходованный электрод может не зажечься сразу из-за образовавшегося на его кончике наплыва от расплавленного защитного покрытия. Его проще отбить методом постукивания.

Непосредственно к тому, как правильно варить электросваркой, можно переходить после уверенного овладения навыком возбуждения дуги. Но для начала стоит разобраться, что происходит или должно происходить в процессе. Без этого двигаться дальше не получится.

На нашем сайте Вы можете найти контакты строительных компаний, которые предлагают услуги по работам с электросетями и соответствующее оборудование. Напрямую пообщаться с представителями можно посетив выставку домов «Малоэтажная Страна».

Анализ сварочного процесса

В месте возникновения сварочной дуги температура сильно повышается, в результате чего начинает плавиться металл и свариваемых деталей, и самого стержня электрода. Жидкий расплавленный металл заполняет собой выжженное углубление, которое на профессиональном языке зовется сварной ванной.

Схематичное изображение процесса электродуговой сварки

Одновременно разрушается и защитное покрытие электрода, выполняя свою функцию: часть покрытия плавится, превращаясь в шлак, который закрывает собой свежий стык и препятствует контакту металла с кислородом, а также сохраняет под собой высокую температуру. А другая часть переходит в газообразное состояние, создавая вокруг сварной ванны защитную атмосферу, и тоже не пропуская к ней кислород воздуха.

Типы поломок

В ходе работ у вашего сварочного аппарата могут возникнуть неисправности. Они возникают по самым разным причинам: начиная от банального износа деталей, заканчивая неправильными условиями эксплуатации или браком при производстве аппарата. Ниже вы можете видеть список типичных неисправностей инвертора и методов их устранения.

Видео описание

Все это хорошо видно на замедленной съемке:
Шлаковую корку со сварного шва отбивают постукиванием молотка после того, как он остынет.

Важные нюансы

Основной секрет, как правильно сварить две детали и получить ровный шов, заключается в том, чтобы при перемещении электрода шлак успевал покрывать всю поверхность расплавленного металла. А это зависит от скорости перемещения, угла наклона электрода и траектории его движения. Немалое значение имеет и сила тока.

Универсальный рабочий угол наклона составляет 30-60 градусов относительно вертикали. При этом:

• двигая электрод углом вперед (от себя), удобно делать любые вертикальные, горизонтальные и круговые швы;
• углом назад (к себе) – сваривать угловые соединения;
• вертикальное положение электрода допускается только при сварке в труднодоступных местах;
• угол больше 60 градусов сильно растягивает сварную ванну, а металл свариваемых деталей при этом прогревается хуже. Его обычно используют, когда нужно обрезать излишки или подправить грубый шов.

Влияние угла наклона электрода на форму сварной ванны
Скорость сварки определяется экспериментально: нужно следить, чтобы форма и размеры сварной ванны оставались стабильными, не вытягивались и не расплывались. Очень важно при этом удерживать электрод на одинаковом расстоянии от поверхности – в 3-5 мм от неё. Причем по мере выжигания и углубления ванны его необходимо чуть опускать, а при переходе на следующий участок снова приподнимать, стараясь не выходить из указанных пределов.

Чтобы соединить кромки двух деталей, нужно добиться проникновения их частиц друг в друга. Для этого электрод должен двигаться не по прямой линии, а по определенной траектории, совершая колебания из стороны в сторону. Эта траектория может напоминать елочку, лесенку, восьмерки, связанные треугольники и т.п.

Варианты движений кончика электрода во время сварки

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте всё про показания счётчика за электроэнергию.

Результатом должен стать ровный валик из наплавленного металла с одинаковой по всей длине высотой и шириной. Чтобы добиться этого, нужно немало тренироваться, отрабатывая движения и регулируя силу тока. Потому что есть разница, как варить сваркой тонкие листы, толстостенные трубы или другие изделия.

Изначально она подбирается по таблице и зависит от того, какую толщину имеют свариваемые детали.

Толщина деталей, мм	Сила тока, А
1-2	25-50
3	100-140
4-5	160-200
6-12	220-280

Это приблизительные значения, и даны они для сварки, когда электрод направлен вниз. При выполнении вертикальных или потолочных швов силу тока уменьшают на 10-20%.

Обратите внимание! Чем тоньше свариваемая кромка, тем меньшего диаметра берут электроды, и наоборот. «Тройка» подходит для материалов самой ходовой толщины от 2 до 5 мм.

Но при скачках напряжения в сети установленной силы тока может не хватать для нормального течения процесса в отработанном режиме. Тогда приходится снижать скорость перемещения электрода или использовать другую траекторию движения, чтобы проходить по одному месту не один раз.

Все это довольно трудно описать словами – нужно пробовать и добиваться удовлетворительных результатов.

Как контролировать дуговой промежуток?

Схема контроля дугового промежутка.

В процессе использования сварочного инвертора вам придется столкнуться с таким явлением, как дуговой промежуток.

Под ним нужно понимать зазор, образующийся в процессе сварки между металлической поверхностью и электродом сварочного инвертора. Важно поддерживать данный промежуток на одном значении.

Если зазор будет небольшим, то вы получите выпуклый шов с участками несплавления по бокам. К такому явлению приводит то, что металл не успевает достаточно прогреться. Если же зазор будет слишком большим, дуга начнет скакать. Это вызовет неровность укладки наплавляемого металла.

Поддерживая зазор на постоянной и подходящей величине, вы сформируете нормальный шов с качественным проваром. Обеспечивать высокое качество сварки можно, лишь научившись контролировать длину дуги.

Сварка элементов

Уверенно освоив азы сварочного процесса, можно переходить к соединению элементов в единую конструкцию. И здесь тоже есть свои тонкости, связанные с реакцией металла на такое воздействие.

В первую очередь нужно правильно оценивать длину шва и добиваться того, чтобы он не тянул соединяемые детали на стыках. Для этого их обязательно фиксируют в заданном положении с помощью струбцин или другими способами. А чтобы закрепить фиксацию, прихватывают поперечными швами в нескольких местах. И лишь потом обваривают.

Порядок сварки зависит от длины стыка. В одном направлении и в один заход можно варить лишь короткие швы длиной до 300 мм. Если это расстояние больше, необходимо компенсировать возникающие напряжения, накладывая швы небольшими отрезками.

Схемы выполнения швов в зависимости от длины

Не слишком красивые швы по окончании работы можно аккуратно срезать и отшлифовать болгаркой.

Это может быть интересно! В статье по следующей ссылке читайте про электрический котёл для отопления частного дома 150 м².

Общая информация

Так зачем вообще необходимо изучение инструкции по эксплуатации? Инструкция по эксплуатации может стать вашим пособием по работе с аппаратом, если вы новичок. Прочитав ее один раз вы уже получите много полезной информации и сможете выполнить вашу первую сварку.

А если вы сварщик на производстве, то изучение инструкции просто обязательно. Дело в том, что инструкция по эксплуатации аппарата позволяет быстро и просто прочитать производственные инструкции на любые типы сварочных работ. Производственная инструкция включает в себя техническое задание, типы используемого оборудования и расходников, а также непосредственно инструкцию по эксплуатации сварочного аппарата.

Техника безопасности

Электросварка популярна. Небольшой по габаритам аппарат способен герметично соединить детали в любых пространственных положениях, сварка идет быстро и управляемо. При работе следует помнить о рисках для здоровья:

• Травма глаз. Сварочная дуга излучает световую энергию, которая может обжечь роговицу глаза, отпечататься на сетчатке. Ощущение песка под веками, сложно моргнуть, припухлости — эти симптомы проходят довольно долго. Защитить глаза поможет маска со специальным стеклом, перед зажжением дуги предупреждайте окружающих возгласом: «Глаза!»
• Поражение электрическим током. Электрическая дуга — пропуск электрического тока через зазор между электродом и металлом. Чем больше сила тока, тем ярче дуга. Но если этот ток пройдет через тело человека, он умрет. Чтобы избежать поражения электрическим током, нужно: Следить за целостностью оплетки кабелей, изоляцией держака.
• Использовать качественные изолированные держаки, не хватать голыми руками держак за оголенные части.
• При постоянной работе обувать спецобувь с прорезиненной подошвой.

Ожоги кожи. Ультрафиолет дуги и летящая во все стороны окалина травмируют кожу. Чтобы избежать проблем, используйте защитные перчатки — краги. Одеваться стоит только в хлопчатобумажную или специально пропитанную одежду — сварочную робу, джинсы. Для защиты рук применяются хлопчатобумажные рукавицы или сварочные краги. При сварке оголенных участков кожи быть не должно.

Отравление газами. Все работы должны проводиться в проветриваемом помещении, под вытяжкой или на свежем воздухе. Полезным будет применение фильтрующих полумасок или респираторов.

Инвертор сварочный постоянного тока

Широкое применение сварки в промышленности выразилось в бурном развитии конструирования сварочных аппаратов на новых принципах работы. А ведь еще в недалеком

прошлом основным видом соединения листового и профильного металла являлась клепка. Сварка как процесс существовала в виде кузнечной сварки давлением. Подобный способ сварки применялся еще в Петровские времена на флоте при ковке якорей. Лапы якоря с веретеном сваривались с помощью ручного кузнечного молота. В настоящее время многие желающие имеют в своей домашней или гаражной мастерской современное сварочное устройство.

Инвертор сварочный постоянного тока в частном доме снимает массу мелких проблем. С появлением «чуда» сварочного оборудования, преобразователя инверторного типа, научиться варить конструкционные стали, и низколегированные сплавы стало доступным широкому кругу желающих.

Инверторное устройство для сварки постоянным током представляет собой идеальный компактный сварочный аппарат. Высокое качество горения дуги и ее устойчивость обеспечиваются высочайшими показателями качества сварочного тока на выходе инвертора. Многократное преобразование тока в инверторе (переменный ток в постоянны и снова в переменный, плюс изменение частоты) выдает на выходе ток с минимальными пульсирующими характеристиками. Удобное управление, автоматическое отключение при залипании электрода создают большие удобства в работе, особенно для начинающих сварщиков. Хотя и профессионалы отдают предпочтение именно этому типу сварочных аппаратов.

Инвертор сварочный постоянного тока, созданный на принципе преобразования токов высокой частоты, не является сугубо бытовым прибором. На основе мощных устройств конструируются промышленные агрегаты для механизированных способов сварки. Инверторные полуавтоматы для сварки в среде защитных газов способны варить по технологии плавящимся и неплавящимся электродом. Сварка неплавящимся электродом (вольфрамовый наконечник) в среде аргона широко используется для соединения деталей и конструкций из алюминия и высоколегированных сталей (нержавейка).

Сварочные преобразователи инверторного типа можно назвать устройствами нового поколения. Используя в основе работы инверторный принцип многократного преобразования тока, и импульсно резонансный принцип работы с токами высокой частоты, они на несколько шагов опередили устройства, основанные на обычном, силовом преобразовании и диодном выпрямлении переменного тока.

Начав прогресс от кузнечного молота и горнового нагревания детали, устройства для соединения металлических деталей превратились в элегантные электронные сварочные аппараты.

Читайте также

---

Виды сварочных аппаратов.

Соединять друг с другом различные металлические детали можно различными способами – при помощи болтов, заклепок, специального клея, методом ковки и др. Но для высококачественного соединения необходимо использовать сварку – газовую или электрическую. Наиболее распространены доступные по цене простые электрические сварочные аппараты, позволяющие быстро получить надежный, долговечный и герметичный шов. Электросварка – это процесс, при котором образование сварной ванны и соединение заготовок осуществляется при помощи электродуги. Она зажигается на конце электрода или специальной электродной проволоки. Температура электрической дуги может достигать 5000 градусов по Цельсию. Это намного выше температуры плавления, которую имеют все известные к настоящему моменту металлы.

Сварочный агрегат обязательно есть в наличии у любого мастера, работающего с металлом. Бытовые модели сварочников станут отличным подспорьем для владельцев гаражей, частных домов и т.д. Для того чтобы заварить треснувшую лопату, отремонтировать железные ворота и т.п., особых навыков не нужно – достаточно варить на уровне третьего разряда. Сварочное оборудование различного назначения представлено на современном рынке в очень широком ассортименте. Об основных его видах мы и поговорим в данной статье.

Сварочные трансформаторы

Это самые «древние» аппараты, отличающиеся простотой конструкции, надежностью и невысокой ценой. В обслуживании такие сварочники неприхотливы. Они до сих пор применяются для сваривания черных металлов посредством переменного тока – как встык, так и внахлест. Когда-то варили только с их помощью, и добивались хорошего качества сварного соединения даже в самых ответственных конструкциях. Любой трансформатор предполагает наличие стального сердечника (выполняет функцию магнитопровода) и двух изолированных катушек. Первичная катушка подсоединяется непосредственно к источнику тока, а вторичная подает ток на минусовой кабель, идущий к держаку с электродом. Для проведения настройки характеристик тока сварки используется специальная рукоятка, которая находится на верхней крышке трансформаторного сварочного блока. При параллельном соединении катушек диапазон регулировки рабочих параметров – 65/460 А, при последовательном соединении – 40/180 А.

В настоящее время сварочники трансформаторного типа целесообразно использовать тогда, когда особых требований к качеству шва нет. Основная сфера применения трансформаторов – ручная дуговая сварка черных металлов (главным образом – низколегированных сталей). Такого оборудования вполне достаточно для проведения сваривания железных заборов, ворот, решеток и др. В общем – любых металлоконструкций, не несущих больших нагрузок.

Как уже говорилось, трансформаторы стоят недорого, отличаются длительным сроком службы и хорошей ремонтопригодностью. Но имеют они и существенные минусы. Это значительный вес и габаритные размеры, а также — сравнительно невысокое качество шва, улучшить которое можно только с помощью использования дорогостоящих стабилизирующих дугу электродов. Коэффициент полезного действия таких агрегатов в среднем составляет около 73%. Это достаточно низкий показатель.

Учиться варить с помощью трансформатора довольно сложно. Основные трудности создает нестабильная дуга, которую новичкам тяжело зажигать и поддерживать. Но в такой «учебе» есть и свои плюсы. Если освоить сварочный трансформатор, то сварка с использованием выпрямителей или инверторов не вызовет никаких затруднений. Все зависит от опыта. Некоторые сварщики «старой школы» настолько привыкли к трансформаторам, что никакие «новинки» им не нужны. Высококлассные специалисты могут идеально проварить при помощи самого «древнего» аппарата любые высокоответственные швы, например, соединить водопроводные трубы высокого давления или трубы подачи газа.

Сварочные выпрямители

Второе поколение сварочных аппаратов – это так называемые выпрямители. Они преобразуют переменный ток электрической сети в постоянный. Данный вид сварочников состоит из трансформаторного силового блока, модуля-выпрямителя, пускорегулирующих и защитных электроузлов. Все выпрямители работают по следующему принципу: переменный сетевой ток проходит через цепь вторичной обмотки к выпрямителю, где и происходит его преобразование в постоянный сварочный ток. Для улучшения рабочих характеристик современные агрегаты обязательно оснащаются дросселем. Такое оборудование «выдает» не просто непрерывную электрическую дугу. Она отличается еще и высоким уровнем стабильности. Это дает возможность очень широко применять выпрямители в различных отраслях промышленности, производства и строительного сектора. Сварное соединение, полученное при помощи постоянного тока, на порядок выше по качеству, чем при использовании трансформаторов, работающих исключительно на «переменке».

Сварочные выпрямители подходят для сваривания не только черных, но и цветных металлов. «Справятся» такие агрегаты и с «нержавейкой», и с различными видами чугуна. Потребуется только приобрети соответствующие электроды. Стабильная, ровная и легкозажигаемая дуга позволяет качественно варить посредством выпрямителя даже новичкам. Стоят сварочные аппараты данного вида подороже трансформаторов. Есть у них и определенные недостатки. Это значительная потеря мощности (ее очень много «идет» на выпрямление переменного тока) и неустойчивость к перегреву. Требуется регулярно проверять исправность вентиляторов, так как при недостаточном охлаждении аппарат вполне может «сгореть». Весят выпрямители тоже прилично, хотя и поменьше, чем трансформаторы.

Сварочные инверторы

Сварочные инверторы работают по следующему принципу: переменный ток сети поступает на выпрямитель, затем он проходит через инверторный модуль, где вновь преобразуется в переменный – только уже с высокой частотой; после ток подается в еще один выпрямитель. Таким образом, на выходе мы имеем постоянный ток с очень высокими показателями мощности.

Поэтому инверторы можно применять на «проблемных» объектах: когда провода слишком длинные, либо в качестве источника тока используется жидкотопливный генератор. Сварочные агрегаты инверторного типа отлично подходят для сваривания любых металлов любыми видами электродов. Высокое качество соединения достигается даже при сильных колебаниях сетевого напряжения. Такие аппараты идеальны как для профессионалов, так и для тех, кто хочет научиться варить. Недостатков у инверторов нет. Первые модели были неустойчивы к повышенной влажности и пыли, но теперь производители решили эту проблему.

Сварочные полуавтоматы

Полуавтоматические сварочные аппараты представляют собой комплект из источника тока (это и есть сам сварочник) и блока подачи сплошной электродной проволоки. Он может быть как интегрированным в сварочную установку, так и отдельным. Агрегаты называются полуавтоматическими потому, что подача проволоки является автоматизированной. Таким оборудованием осуществляют сваривание в среде защитных газов – активных либо инертных. При сгорании флюсовой проволоки в области ванны расплава образуется защитное газовое облако. В этом случае дополнительно использовать газовые баллоны не требуется. Они нужны при сварке с применением металлической проволоки без обмазки. Для работы с черными металлами и их сплавами необходим углекислый газ. Алюминиевые детали сваривают при помощи аргона и т.д.

Полуавтоматы позволяют добиться отличного качества шовного соединения. Во-первых, швы получаются непрерывными, так как менять никакие штучные электроды не требуется. Во-вторых, защитные газы обеспечивают хороший провар, прочность и герметичность шва. В-третьих, разбрызгивание металла практически отсутствует. С помощью различных газов/флюсов и их смесей можно соответствующим образом изменять свойства ванны расплава – придавая соединению повышенную антикоррозийную стойкость, пластичность и др.

Преимуществами полуавтоматов являются также высокая производительность и возможность качественно проваривать тонкостенный металл. К недостаткам сварочников полуавтоматического типа можно отнести высокую стоимость, необходимость заправки газовых баллонов (при использовании «голой» проволоки) и приобретение дополнительных расходных материалов для работы в газовой среде (сопла, диффузоры и др. ). Данные сварочные установки широко применяются в промышленности и производстве. В частности – в сфере автомобилестроения и авторемонта. Для новичков можно порекомендовать сварку флюсовой проволокой.

Оборудование для аргонодуговой сварки

Процесс аргонодуговой сварки требует достаточно большого практического опыта и наличия теоретических знаний. Сваривание происходит при помощи неплавящихся электродов – вольфрамовых, циркониевых, графитовых или гафниевых. В качестве защитного газа «идет» гелий либо аргон – в зависимости от типа электрода. Аргонодуговая сварка позволяет получать швы высочайшего качества. Варить можно различные виды «черной» стали – конструкционную, низколегированную, высоколегированную, оцинкованную, углеродистую, гальванизированную и др. А также цветные металлы: медь, титан, алюминий, латунь, магниевые сплавы и др.

Оборудование для аргонодуговой сварки является профессиональным и стоит довольно дорого. Неплавящиеся электроды – самые дорогостоящие из всех. Рабочий процесс гораздо сложнее, чем при других видах сварки, поэтому качество конечного результата зависит в первую очередь от квалификации сварщика.

Сварочные агрегаты

Для проведения сварочных работ в полевых условиях и на объектах, где отсутствует электричество, понадобится сварочный агрегат. Такие установки совмещают в себе сварочник и автономную жидкотопливную электростанцию. Это достаточно громоздкое оборудование. Инверторные модификации отличаются меньшими размерами и весом. В быту данный вид сварочных агрегатов используется очень редко. Основная сфера его применения – это строительство и монтаж трубопровода. Сварочный аппарат можно «запитать» и от отдельного генератора. Обычный бытовой генератор использовать нежелательно. В продаже есть специальные генераторы, рабочие характеристики «заточены» именно под сварку.

Сварочные аппараты стационарные постоянного тока. Сварочный аппарат постоянного тока

В разделе Добро пожаловать на вопрос сварочные аппараты переменного и постоянного тока, в чем разница? заданный автором Евгений Савчук лучший ответ это разная дуга — разные электроды. . .Устройство сварочных трансформаторов: под корпусом находится сердечник — замкнутый магнитопровод, первичная и вторичная обмотка. Проходя через первичную обмотку, ток намагничивает сердечник. Магнитный поток на вторичной обмотке индуцирует переменный ток. Напряжение полученного переменного тока зависит от количества витков на вторичной обмотке. Чем больше вторичная обмотка, тем выше напряжение. Результат работы — переменный сварочный ток; сварочный трансформатор постоянного тока включает в свою конструкцию выпрямитель.Сварка на постоянном токе обеспечивает получение сварного соединения более высокого качества по сравнению со сваркой на переменном токе. Из-за отсутствия нулевых значений тока повышается стабильность горения дуги, увеличивается глубина проплавления, снижается разбрызгивание, улучшается защита дуги, повышаются прочностные характеристики металла сварного шва, снижается количество дефектов шва, а пониженное разбрызгивание улучшает использование присадочного материала и упрощает операции зачистки сварного соединения от шлака и застывших брызг металла. Всё это привело к тому, что для сварки качественных швов ответственных соединений больше применяют сварку на постоянном токе.

2oa.ru

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

1. Трансформаторные.
2. Инверторные.
3. Выпрямители.
4. Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

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.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

• Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
• Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
• Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
• У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

1. Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
2. Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
3. Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
4. Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
6. Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
7. Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
8. Широкий диапазон изменения тока сварки.
9. Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
10. Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

vchemraznica.ru

Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки

В двадцатом веке сварочный аппарат переменного тока был самым распространенным устройством сварки металлов в строительстве и промышленности. Это объясняется простотой конструкцией аппарата. Если говорить кратко, он представляет собой силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов. В зависимости от того какой метал нужно варить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.

Виды устройств

Сварочные аппараты, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются на следующие виды:

• оборудование для ручной электродуговой сварки с помощью отдельных электродов покрытых флюсом;
• оборудование для ручной аргоновой электросварки с помощью неплавящихся электродов из вольфрама;
• полуавтоматическое оборудование, осуществляющее сварку в среде защитного и инертного газа с помощью электродной проволоки;
• оборудование контактной сварки.

В международной классификации электродуговая сварка получила обозначение ММА-АС или ММА-DC, в случае ручной электросварки одиночными электродами, а аргоновая сварка с неплавящимися электродами – TIG.

Конструкция на трансформаторах

Обычный аппарат для сварки по размерам и форме выглядел как стиральная бытовая машинка на колесах, только еще тяжелее. Замкнутый магнитопровод располагался вертикально. Внизу находилась первичная обмотка трансформатора.

Вторичная обмотка была подвижной. Она прикреплялась к гайке вертикального винта с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагался рым-болт с ручкой. При вращении ручки гайка с вторичной обмоткой перемещалась по винту, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки. Таким образом, осуществлялась регулировка сварочного электротока. Для перемещения аппарата на крышке имелась ручка, для присоединения проводов сварочной цепочки на боковой стенке располагался зажим. Все стенки имели щелевые отверстия для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, имеется в виду, что сейчас в большинстве своем используют сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочным оборудованием на основе силового трансформатора практически не пользуются.

Чтобы сварочный шов получался качественным, требуется круто падающая вольтамперная характеристика трансформатора. Это достигается двумя способами. Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем) регулировку сварочного процесса осуществляют за счет изменения зазора в сердечнике дросселя. Второй вариант: регулировка осуществляется за счет изменения зазора между первичной и вторичной катушками. При этом изменение электротока в широком диапазоне не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Оборудование для контактной сварки

У аппаратов контактной сварки в момент сварочного процесса у маломощных устройств сварочный ток достигает 5000-10000 А, в мощных устройствах доходит до 500 кА. Поэтому к трансформаторам предъявляются высокие требования.

Они являются понижающими трансформаторами с рядом конструктивных особенностей:

• чтобы получить максимальный электроток вторичная обмотка выполняется из одного витка;
• первичная обмотка выполняется на дисковом сердечнике в виде отдельных секций. Разбивка катушек на секции необходима для регулировки электротока, а диск для равномерного охлаждения;
• вторичная обмотка выполнена в виде параллельно соединенных медных дисков. Для защиты от влаги они залиты эпоксидной смолой;
• предусматривается воздушное или водяное охлаждение.

Аппараты контактной сварки в большинстве своем однофазные с сердечниками броневого типа. Так как качество сварки сильно зависит от длительности сварочного импульса, то коммутационное оборудование достаточно сложное – плата за точность. Аппараты испытывают большие механические нагрузки, до 400 пусков минуту, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по прочности конструкции.

Маломощные аппараты контактной сварки имеют сварочной ток до 5000 А, весят около 20 кг и сваривают металл толщиной до 2,5 мм. Широко применяются в домашних условиях и мелких мастерских.

Конструкция инвертора

Инверторы иногда называют сварочными аппаратами постоянного тока, поскольку при их работе на первом этапе происходит преобразование переменного напряжения в постоянное.

Инверторы активно вытесняют аппараты на трансформаторах благодаря небольшому весу, компактным размерам и высокой производительности.

Сварочный инвертор состоит из высоковольтного выпрямительного диодного моста и фильтра низких частот, генератора частоты в пределах 30-70 кГц, силовых высоковольтных ключей, разделительного конденсатора и понижающего трансформатора. Он выполняет функцию преобразователя низкочастотного переменного тока в высокочастотный.

Напряжение 220 В 50 Гц подается на выпрямительный мост, где происходит его выпрямление, фильтр снижает пульсации и поступает на электронные ключи выполненные на биполярных транзисторах с изолированным затвором или полевых транзисторах. На выходе ключей, благодаря блоку управления на основе генератора частоты, получается сигнал частотой 30-70 кГц. Проходя через разделительный конденсатор, электроток избавляется от постоянной составляющей и поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора. На выходе вторичной обмотки получается высокочастотный переменный ток, который используется для сварки. По сути, сварочные инверторы переменного тока выполняются, как импульсные источники питания без выпрямительного блока на выходе.

Из-за быстрого перехода через ноль сварочные инверторные аппараты переменного тока имеют устойчивую, равномерную дугу, что положительно сказывается на качестве шва. Использование инвертора позволяет получить малогабаритный аппарат большой мощности. Недостатком инвертора можно считать высокую чувствительность к скачкам напряжения.

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка переменным током работает на основе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию. Она может работать практически в любых условиях и длительное время без перерывов. К недостаткам нужно отнести невысокую производительность сварочных работ, необходимость постоянного удаления шлака. Сварочный шов получается хуже, чем дает сварка постоянным током.

Аргоновая сварка с использованием аппарата переменного тока с неплавящимися электродами дает сварной шов высочайшего качества, позволяет варить металл большого сечения, отсутствуют брызги. К недостаткам нужно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность работ.

Электроды и особенности работ

Для сварки переменным электротоком электроды разработаны давно и имеют большое разнообразие. При использовании инверторов пришлось создавать новые электроды из-за специфики высокочастотного переменного тока.

Наиболее широко применяются электроды марок АНО, ОЗС, МР. Они используются для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Обеспечивают легкое разжигание электрической дуги и равномерность ее поддержания, легкое удаление шлака. Могут применяться для сварочных аппаратов переменного и постоянного тока.

Главная особенность сварки переменным током заключается в изменении полярности протекающего через электрическую дугу тока. Из-за того, что на частоте 50 Гц время перехода через ноль довольно большое, дуга почти гаснет, получается неравномерной. Это приводит часто к пористости шва, снижению его качества. При использовании высокочастотного переменного электротока этот недостаток практически преодолевается. Использование постоянного позволяет получать сварочные швы более высокого качества за счет равномерного выделения теплоты в сварочной ванне. На постоянном токе электрическая дуга зажигается при меньшем напряжении, и ее легче поддерживать сварщику.

svaring.com

В чем разница переменного тока и постоянного?

Лишь немногие способны реально осознать, что переменный и постоянный ток чем-то отличаются. Не говоря уже о том, чтобы назвать конкретные различия. Цель данной статьи – объяснить основные характеристики этих физических величин в терминах, понятных людям без багажа технических знаний, а также предоставить некоторые базовые понятия, касающиеся данного вопроса.

Сложности визуализации

Большинству людей не составляет труда разобраться с такими понятиями, как «давление», «количество» и «поток», поскольку в своей повседневной жизни они постоянно сталкиваются с ними. Например, легко понять, что увеличение потока при поливе цветов увеличит количество воды, выходящей из поливочного шланга, в то время как увеличение давления воды заставит ее двигаться быстрее и с большей силой.

Электрические термины, такие как «напряжение» и «ток», обычно трудно понять, поскольку нельзя увидеть или почувствовать электричество, движущееся по кабелям и электрическим контурам. Даже начинающему электрику чрезвычайно сложно визуализировать происходящее на молекулярном уровне или даже четко понять, что собой представляет, например, электрон. Эта частица находятся вне пределов сенсорных возможностей человека, ее невозможно увидеть и к ней нельзя прикоснуться, за исключением случаев, когда определенное количество их не пройдет через тело человека. Только тогда пострадавший определенно ощутит их и испытывает то, что обычно называют электрическим шоком.

Тем не менее, открытые кабели и провода большинству людей кажутся совершенно безвредными только потому, что они не могут увидеть электронов, только и ждущих того, чтобы пойти по пути наименьшего сопротивления, которым обычно является земля.

Аналогия

Понятно, почему большинство людей не могут визуализировать то, что происходит внутри обычных проводников и кабелей. Попытка объяснить, что что-то движется через металл, идет вразрез со здравым смыслом. На самом базовом уровне электричество не так сильно отличается от воды, поэтому его основные понятия довольно легко освоить, если сравнить электрическую цепь с водопроводной системой. Основное различие между водой и электричеством заключается в том, что первая заполняет что-либо, если ей удастся вырваться из трубы, в то время как второе для передвижения электронов нуждается в проводнике. Визуализируя систему труб, большинству легче понять специальную терминологию.

Напряжение как давление

Напряжение очень похоже на давление электронов и указывает, как быстро и с какой силой они движутся через проводник. Эти физические величины эквивалентны во многих отношениях, включая их отношение к прочности трубопровода-кабеля. Подобно тому, как слишком большое давление разрывает трубу, слишком высокое напряжение разрушает экранирование проводника или пробивает его.

Ток как поток

Ток представляет собой расход электронов, указывающий на то, какое их количество движется по кабелю. Чем он выше, тем больше электронов проходит через проводник. Подобно тому, как большое количество воды требует более толстых труб, большие токи требуют более толстых кабелей.

Использование модели водяного контура позволяет объяснить и множество других терминов. Например, силовые генераторы можно представить как водяные насосы, а электрическую нагрузку – как водяную мельницу, для вращения которой требуется поток и давление воды. Даже электронные диоды можно рассматривать как водяные клапаны, которые позволяют воде течь только в одну сторону.

Постоянный ток

Какая разница между постоянным и переменным током, становится ясно уже из названия. Первый представляет собой движение электронов в одном направлении. Очень просто визуализировать его с использованием модели водяного контура. Достаточно представить, что вода течет по трубе в одном направлении. Обычными устройствами, создающими постоянный ток, являются солнечные элементы, батареи и динамо-машины. Практически любое устройство можно спроектировать так, чтобы оно питалось от такого источника. Это почти исключительная прерогатива низковольтной и портативной электроники.

Постоянный ток довольно прост, и подчиняется закону Ома: U = I × R. Мощность нагрузки измеряется в ваттах и ​​равна: P = U × I.

Из-за простых уравнений и поведения постоянный ток относительно легко осмыслить. Первые системы передачи электроэнергии, разработанные Томасом Эдисоном еще в XIX веке, использовали только его. Однако вскоре разница в переменном токе и постоянном стала очевидной. Передача последнего на значительные расстояния сопровождалась большими потерями, поэтому через несколько десятилетий он был заменен более выгодной (тогда) системой, разработанной Николой Теслой.

Несмотря на то что коммерческие силовые сети всей планеты в настоящее время используют переменный ток, ирония заключается в том, что развитие технологии сделало передачу постоянного тока высокого напряжения на очень больших расстояниях и при экстремальных нагрузках более эффективной. Что, например, используется при соединении отдельных систем, таких как целые страны или даже континенты. В этом заключается еще одна разница в переменном токе и постоянном. Однако первый по-прежнему используется в низковольтных коммерческих сетях.

Постоянный и переменный ток: разница в производстве и использовании

Если переменный ток намного проще производить с помощью генератора, используя кинетическую энергию, то батареи могут создавать только постоянный. Поэтому последний доминирует в схемах питания низковольтных устройств и электроники. Аккумуляторы могут заряжаться только от постоянного тока, поэтому переменный ток сети выпрямляется, когда аккумулятор является основной частью системы.

Широко распространенным примером может служить любое транспортное средство – мотоцикл, автомобиль и грузовик. Генератор, устанавливаемый на них, создает переменный ток, который мгновенно преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя, поскольку в системе электроснабжения присутствует аккумулятор, и большинству электроники для работы требуется постоянное напряжение. Солнечные элементы и топливные ячейки также производят только постоянный ток, который затем при необходимости можно преобразовать в переменный с помощью устройства, называемого инвертором.

Направление движения

Это еще один пример разницы постоянного тока и переменного тока. Как следует из названия, последний представляет собой поток электронов, который постоянно меняет свое направление. С конца XIX века почти во всех бытовых и промышленных электрических всего мира используется синусоидальный переменный ток, поскольку его легче получить и гораздо дешевле распределять, за исключением очень немногих случаев передачи на большие расстояния, когда потери мощности вынуждают использовать новейшие высоковольтные системы постоянного тока.

У переменного тока есть еще одно большое преимущество: он позволяет возвращать энергию из точки потребления обратно в сеть. Это очень выгодно в зданиях и сооружениях, которые производят больше энергии, чем потребляют, что вполне возможно при использовании альтернативных источников, таких как солнечные батареи и ветряные турбины. Тот факт, что переменный ток позволяет обеспечить двунаправленный поток энергии, является основной причиной популярности и доступности альтернативных источников питания.

Частота

Когда дело доходит до технического уровня, к сожалению, объяснить, как работает переменный ток, становится сложно, поскольку модель водяного контура к нему не совсем подходит. Однако можно визуализировать систему, в которой вода быстро меняет направление потока, хотя не понятно, как она при этом будет делать что-то полезное. Переменный ток и напряжение постоянно меняют свое направление. Скорость изменения зависит от частоты (измеряемой в герцах) и для бытовых электрических сетей обычно составляет 50 Гц. Это означает, что напряжение и ток меняют свое направление 50 раз в секунду. Вычислить активную составляющую в синусоидальных системах довольно просто. Достаточно разделить их пиковое значение на √2.

Когда переменный ток меняет направление 50 раз в секунду, это означает, что лампы накаливания включаются и выключаются 50 раз в секунду. Человеческий глаз не может это заметить, и мозг просто верит, что освещение работает постоянно. В этом заключается еще одна разница в переменном токе и постоянном.

Векторная математика

Ток и напряжение не только постоянно меняются – их фазы не совпадают (они несинхронизированные). Подавляющее большинство силовых нагрузок переменного тока вызывает разность фаз. Это означает, что даже для самых простых вычислений нужно применять векторную математику. При работе с векторами невозможно просто складывать, вычитать или выполнять любые другие операции скалярной математики. При постоянном токе, если по одному кабелю в некоторую точку поступает 5A, а по другому – 2A, то результат равен 7A. В случае переменного это не так, потому что итог будет зависеть от направления векторов.

Коэффициент мощности

Активная мощность нагрузки с питанием от сети переменного тока может быть рассчитана с помощью простой формулы P = U × I × cos (φ), где φ – угол между напряжением и током, cos (φ) также называется коэффициентом мощности. Это то, чем отличаются постоянный и переменный ток: у первого cos (φ) всегда равен 1. Активная мощность необходима (и оплачивается) бытовыми и промышленными потребителями, но она не равна комплексной, проходящей через проводники (кабели) к нагрузке, которая может быть рассчитана по формуле S = U × I и измеряется в вольт-амперах (ВА).

Разница между постоянным и переменным током в расчетах очевидна – они становятся более сложными. Даже для выполнения самых простых вычислений требуется, по крайней мере, посредственное знание векторной математики.

Сварочные аппараты

Разница между постоянным и переменным током проявляется и при сварке. Полярность дуги оказывает большое влияние на ее качество. Электрод-позитивная сварка проникает глубже, чем электрод-негативная, но последняя ускоряет наплавление металла. При постоянном токе полярность всегда постоянная. При переменном она меняется 100 раз в секунду (при 50 Гц). Сварка при постоянном предпочтительнее, так как она производится более ровно. Разница в сварке переменным и постоянным током заключается в том, что в первом случае движение электронов на долю секунды прерывается, что приводит к пульсации, неустойчивости и пропаданию дуги. Этот вид сварки используется редко, например, для устранения блуждания дуги в случае электродов большого диаметра.

При выборе сварки у покупателей возникает вопрос: купить инверторный сварочный аппарат постоянного тока или переменного? Оба типа инверторов имеют свои достоинства и недостатки, однако стоит отметить, что сегодня сварки переменного тока уходят в прошлое, их заменяют более совершенные сварочные аппараты токовыпрямительного или постоянного тока.

Какой аппарат выбрать?

Что выбрать — выпрямитель или трансформатор?

Сварочные аппараты переменного тока, имеют следующие преимущества:

• простая конструкция;
• минимум поломок, большой рабочий ресурс;
• возможность регуляции силы сварного тока.

Недостатки таких аппаратов достаточно существенны:

• низкий КПД;
• разбрызгивание металла при сварке;
• большие габариты.

— современные сварочные инверторы, преобразующие ток в постоянный. Достоинства выпрямителей:

• высокое качество сварных швов;
• высокий КПД;
• наличие возможности регулировать силу тока, защитный блок;
• сварка любых металлов, в т.ч. низколегированных и пр.

Инверторы постоянного тока практически не имеют недостатков, а по стоимости доступны для каждой группы потребителей.

Как измерить силу тока сварочного инвертора?

Основная характеристика сварочных инверторов — сила тока, чем она выше, тем производительней будет аппарата. Стоимость сварки тоже напрямую зависит от этого показателя.

Для бытового использования достаточно инвертора с параметрами до 160 А, подключаемого к электросети 220 В. Если же в электросети присутствуют скачки напряжения, то рекомендуется приобретать полупрофессиональный аппарат с токовыми характеристиками 200 А. Измерить силу тока аппарата — несложно. Обычно данный показатель исправного инвертора соответствует заявленной производителем, но если есть сомнения в исправности аппарата, то показания можно измерить, используя цифровой милливольтметр или стрелочный микроамперметр. Однако учтите, что показания приборов зависят от длины сварочной дуги, диаметра электрода, правильности измерения.

Также немаловажным показателем является мощность сварочного аппарата. Как правило, она не указывается в паспорте, но зная максимально выдаваемую сваркой силу тока и другие параметры можно вычислить количество потребляемых кВт.

Многочисленные подделки низкого качества вынуждают людей делать своими руками сварочные инверторы переменного и постоянного тока, которые более надёжны и проще ремонтируются. Как изготовить такой агрегат своими руками и сделать его долговечным и работоспособным в условиях нестабильного напряжения на даче и в сельской местности? На этот вопрос мы ответим в данной публикации и поэтапно соберём надёжный и практичный сварочный инвертор для соединения разных деталей. Наша задача — обеспечить малые габариты оборудования и небольшой вес конечного устройства для удобства работы с ним.

Для надёжного соединения металлов в любом строительстве используются сварочные аппараты, основой которых является силовой трансформатор, служащий преобразователем напряжения и потребляемого тока. По принципу действия агрегаты для сварки делятся на следующие типы:

До недавнего времени самым популярным был сварочный аппарат постоянного тока, основным недостатком которого был значительный вес. Вместе с тем несложная конструкция такого изделия позволяла в домашних условиях изготовить самоделку, не уступающую промышленным образцам. Кроме силового трансформатора, в конструкцию входят выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор большой ёмкости, а также дроссели и сопротивления. Таким образом, сварочный аппарат собрать своими руками не так уж и сложно.

Ещё проще выглядит сварочный аппарат переменного тока, представляющий собой силовой трансформатор, во вторичной обмотке которого делают несколько выводов с разным количеством витков. Это делают для регулировки сварочного тока в зависимости от толщины соединяемого материала. Такие сварочные аппараты переменного тока просты в изготовлении, но имеют низкую комфортность при работе, хотя шов получается более равномерным и прочным.

Трёхфазные агрегаты изготавливают из трёх трансформаторов, соединённых в звезду с шестью диодами, подсоединёнными по трёхфазной мостовой схеме. Такое подключение позволяет потребить небольшой ток и распределить равномерно по фазам нагрузку.

Далее рассмотрим сварочные инверторы с переменным током высокой частоты, которые отличаются небольшим весом и габаритами. Суть их работы состоит в том, что переменное сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц выпрямляется, а затем преобразуется в высокочастотное переменное напряжение 20-50 кГц. Такой подход позволяет уменьшить потребление тока и понизить вес агрегата, не ухудшая его технических характеристик.

Важно помнить, что самодельные сварочные аппараты с постоянным током используются только с соответствующими электродами.

Преимущества самодельного инвертора

Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой аппарат для сварки, но его цена в розничных сетях зачастую оказывается слишком высокой. Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который снизит стоимость конечного изделия, но без определённых затрат всё же обойтись не удастся. В частности, затраты на высокочастотные транзисторы, а также тиристорный регулятор тока для сварочного аппарата и выпрямительные диоды станут необходимыми.

Инвертор обладает следующими преимуществами:

• малый вес, около 10 кг, в зависимости от мощности;
• коэффициент полезного действия — более 90 %;
• малое потребление электроэнергии;
• широкие пределы работы схем регуляторов тока, что позволяет работать по разным технологиям сварки элементов из разных металлов;
• высокая стабильность напряжения на электроде позволяет сделать ровный и качественный шов;
• можно использовать электроды разного типа;
• современные схемы и элементная база дают возможность устранить залипание электродов и обеспечивают ускоренный розжиг дуги.

Необходимые комплектующие и инструменты

Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:

• мощный паяльник с припоем и флюсом;
• набор отвёрток и пассатижи;
• электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
• ножовка, нож, ножницы;
• подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.

Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.

Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:

• сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
• постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
• далее располагается понижающий трансформатор;
• затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
• постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
• со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
• блок управления сварочным инвертором.

Последовательность сборки сварочного аппарата

Собственноручная сборка инвертора подразумевает использование как можно большего количества готовых элементов, поскольку этот агрегат довольно сложный и без знания основ радиоэлектроники не обойтись. При окончательной проверке и отладке понадобятся осциллограф и тестер, рассчитанный на замеры токов большой силы.

Самостоятельно можно перемотать трансформатор, адаптируя его к вашим запросам, или создать дроссель. Под силу разместить диоды и тиристоры на радиаторах, закрепить шины из алюминиевых или медных полос, но собрать и отладить блоки обратной связи и управления можно только при помощи специалиста.

При сборке сварочного аппарата очень важно соблюдать правила техники безопасности, поскольку электрооборудование связано с риском поражения током.

Проводя работы по монтажу узлов инвертора, необходимо соблюдать ряд требований, а именно:

• корпус для аппарата нужно выбирать так, чтобы в нём компактно, но не скученно были размещены все элементы инвертора;
• при намотке трансформатора нужно следить за плотной укладкой витков обмотки, надёжно изолировать их и закреплять;
• силовые диоды, тиристоры и транзисторы надёжно закреплять на радиаторах с использованием теплопроводящей пасты;
• лучше всего использовать медные провода и шины, поскольку их токопроводящие свойства выше, чем у алюминия;
• к качеству всех компонентов следует относиться очень внимательно, потому что от них зависит долговечность устройства;
• обеспечить бесперебойную работу системы охлаждения с помощью мощных вентиляторов, а в корпусе просверлить отверстия для циркуляции воздуха;
• тщательно пропаивать все электрические соединения.

Окончательная отладка сварочного инвертора должна проводиться под контролем специалиста.

Итоги

При сборке сварочного инвертора своими руками вы обеспечите себя незаменимым и удобным аппаратом для сварки металлов, а кроме того, сможете существенно сэкономить. Важно ответственно подходить к выбору деталей и электронных компонентов, а при необходимости обращаться за помощью к профессионалам. При окончательной отладке их помощь и аппаратура обеспечат безупречную и длительную работу инвертора.

Сварка — это простой и надежный способ соединения неразъемного метала . Сварочные работы производятся с помощью специального оборудования, начиная от микроэлектроники и заканчивая тяжелой конструкцией.

На сегодняшний день сварка осуществляется с применением постоянного и переменного напряжения. В сварочных установках переменного тока основным элементом используют трансформатор любого сооружения. А в сварочных приборах с постоянной энергией потока применяются силовые выпрямительные блоки . Правильно выбранные электросварочные электроды — залог качественной работы.

Что такое переменный ток в сварке

Переменное напряжение получило свое название, так как поток электронов непрерывно меняет направление своего движения. Во время сварочного процесса с потреблением переменного тока дуга непрерывно «скачет» . Происходит это из-за регулярного отклонения от оси сварочной дуги. Конечно, это сказывается на качестве получившегося шва. В итоге, рубец широкий, а в месте соединения образуются капельки металла. Если дуга погаснет, то возобновить зажигание можно с помощью повышения напряжения.

При всем этом оборудование для электросварки переменкой, имеет свои плюсы:

1. Простая конструкция.
2. Большой рабочий ресурс.
3. Можно регулировать силу сварного тока.

Трансформаторы, по-прежнему пользуются своей популярностью.

Сварка с применением постоянного тока

Сварочные аппараты на постоянке поддерживает 2 режима работы — процесс соединения с прямой и обратной полярностью . Пользуясь такими установками необходимо регулярно следить за их режимом работы, так как одни металлы схватываются на прямой, а другие на обратной полярности.

Наиболее широко применяется прямая полярность . Сварной кратер получается глубоким и узким. Подача тепла уменьшается, скорость прохода увеличивается. Применяется для нарезки металла, имеет стабильную дугу, в результате образуется качественное соединение. Используется во время работы со сталью, толщиной от 4 мм . Большинство материалов свариваются именно на прямой полярности.

Обратная полярность применяется для соединения тонких металлов средней толщины. Электросварочный шов не глубокий, но достаточно широкий. При этой полярности нельзя пользоваться электродами, которые чувствительны к перегреву.

Основными достоинствами сварки с постоянным напряжением является:

1. Отсутствие брызг расплавленного металла.
2. Устойчивость дуги электрического тока.

Отличия электродов постоянного тока и переменного

Электроды условно не различаются . Но постоянный поток энергии не подходит для соединения переменным током. Электросварочные материалы, которые рассчитаны для переменки, успешно применяются и для электросварки с помощью постоянного электричества. Образующиеся электроды эксперты называют универсальными.

Универсальные электроды характеризуются:

• Хорошей и стабильной дугой, которая даже повторно легко зажигается.
• Объемной выработкой работы.
• Высокой рентабельностью.
• Небольшой степенью разбрызгивания.
• Хорошим отделением примесей.
• Возможностью доброкачественно сварить загрязненные, окисленные, ржавые и влажные материалы.
• Простейшими требованиями к устройству и работнику.

Особенностью универсальных электросварочных электродов является, возможность изготавливать соединение металлических изделий, даже если присутствует большое расстояние между частями металлов . Они отлично подходят для электросварки коротких швов и точечного прихвата.

Сравнивая сварку на постоянном и переменном напряжении, преимуществ больше у аппаратов с постоянным потоком энергии . Экономятся сварные материалы, так как разбрызгивание минимальное. Постоянку просто и легко использовать в работе, применяется для тонкостенных изделий. Воздействие погодных условий не влияет на устойчивость дуги, обеспечивая высокую производительность. Все участки на сооружении провариваются, в итоге специалист получает качественный и аккуратный рубец.

Устройство с переменкой обеспечивает хорошее качество соединения , простоту и удобство сварочного процесса. Оборудование, которое работает на данном виде напряжения стоит намного дешевле.

Основным различием переменного и постоянного электричества является то, что на электрод во время работы подается ток или переменно с частотой 50 Гц или постоянно . В конструкции сварочного аппарата постоянного потока есть выпрямители в виде диодов, которые выпрямляют электричество на выходе и создают знакопостоянное пульсирующее значение. Современные полупроводниковые выпрямители гарантируют высокую результативность и высокий показатель полезного действия. Следовательно, более качественная сварка получится с применением постоянного потока. Как показала практика, электроды переменки — прошлый век.

Сварочный ток — самый главный параметр, от которого зависит качественное соединение. Подбирать диаметр электрода необходимо с учетом толщины металла. И отталкиваясь от его диаметра, выставляется электричество. Эту информацию можно найти на упаковке. Точных и конкретных настроек напряжения нет — каждый мастер ориентируется на свои чувства и выставляет нужный параметр напряжения.

В специальных магазинах очень широкий выбор электродов для дуговой электросварки. Покупая, обращайте внимание на качество продукции и наличие лицензии.

Почти весь прошлый век сварочные работы производились на переменном токе, если не использовалась газосварка. Это было связано с тем, что более простого и недорогого сварочного оборудования не было в промышленности и строительстве.

Сварочный аппарат переменного тока представлял собой мощный понижающий трансформатор с регулятором тока в виде подвижной вторичной обмотки или дополнительных отводов в ней же. Это были надежные, простые устройства, при этом очень тяжелые и габаритные. Но благодаря развитию полупроводниковой техники появилась возможность создать сварочный аппарат постоянного тока, который по потребительским свойствам лучше своего «переменчивого» собрата.

Применение постоянного тока позволяет получать шов лучшего качества благодаря тому, что электрическая дуга стабильна. Нет переходов через ноль, как у аппарата переменного тока, поэтому нет брызг.

Возможность использования прямой и обратной полярности позволяет варить нержавеющую сталь, цветные металлы, то есть электродуговая сварка постоянным током имеет более широкий диапазон применения при прочих равных условиях. При использовании инверторов сварочный аппарат получается значительно меньше по габаритам и весу.

Недостатками являются относительно высокая стоимость (по сравнению с аппаратами переменного тока) и чувствительность к пыли. Приходится часто чистить внутренние блоки.

Приборы на трансформаторах

Первые модели аппаратов для сварки постоянкой были развитием приборов переменного тока. Дополнительно к сварочному трансформатору на выходе вторичной обмотки монтировали диодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме, затем подключали мощные конденсаторы для уменьшения пульсаций и дроссель для получения более стабильной дуги.

От однофазной или трехфазной сети переменное напряжение поступало на первичную обмотку понижающего трансформатора. На выходе вторичной получалось напряжение порядка 70 В на холостом ходу, дальше поступало на выпрямитель и сварочный электрод.

При замыкании электрода на массу и последующем отрыве на небольшое расстояние (примерно 5 мм) возникала электрическая дуга. Сварщику оставалось вести электрод вдоль будущего шва со скоростью необходимой для образования сварочной ванны.

Инверторы

По дрогу принципу работают сварочные инверторы, которые тоже относятся к аппаратам постоянного тока. Преобразования в них происходят несколько по-другому.

Входное сетевое напряжение 220 В сразу преобразуется выпрямителем в постоянный ток. С помощью фильтра низких частот пульсации сглаживаются, и ток, в качестве питающего, поступает на задающий генератор, силовые биполярные или полевые транзисторы.

Генератор вырабатывает сигнал частотой от 40 до 80 кГц. Изменение частоты переменным резистором, выведенным на лицевую панель, позволяет регулировать силу сварочного тока. Эта частота поступает на управляющие входы силовых транзисторов, на выходе в результате получается импульсный ток той же частоты.

Для дальнейшего преобразования он пропускается через конденсаторы, чтобы получился высокочастотный переменный ток. Затем он подается на понижающий трансформатор.

С вторичной обмотки снимается пониженное напряжение высокой частоты. Благодаря этому не требуются такие громоздкие преобразователи (понижающие трансформаторы низкой частоты). в таком случае получается компактным и эргономичным.

Получившийся высокочастотный ток вновь выпрямляется диодным мостом и превращается в постоянный. Для уменьшения пульсаций устанавливаются батареи конденсаторов, а для мягкости дуги – дроссель. Благодаря электронной схеме управления силой сварочного тока и напряжения, отсутствуют проседания мощности и нестабильность дуги.

Сварочный ток не зависит от изменения сетевого напряжения. Шов получается качественным. Сварщику гораздо легче работать таким сварочным аппаратом. Единственно, при пользовании электросваркой необходимо соблюдать требования к присадочной проволоке .

Электроды для сварки нужно использовать те, которые рекомендуются для данного вида металла. Диаметр необходимо выбирать исходя из толщины свариваемого материала.

Какие электроды использовать

Подбирая электроды для сваривания деталей постоянным током, в первую очередь необходимо убедиться в наличии сертификатов соответствия.

Они должны быть подтверждены соответствующими организациями типа «Центра стандартизации и метрологии» с соответствующими лицензиями. Дальше нужно выбирать электроды с учетом мощности сварочного аппарата, толщиной свариваемых деталей и вида металла. Среди многочисленных марок можно выделить такие:

• для сварки постоянным током низкоуглеродистых и низколегированных сталей подойдут электроды УОНИ13/45. Ими хорошо варить сосуды, работающие под давлением, толстостенные детали, а также заваривать дефекты литья;
• электродами УОНИ 13/55 также варят низкоуглеродистые и низколегированные стали. Используют при и стальных конструкций;
• электродами ОЗС-12 ГОСТ 9467-75 варят ответственные конструкции из низкоуглеродистой стали. Сваривание производится во всех положениях, кроме вертикального шва;
• ОЗС- 4 можно варить по окисленной поверхности с теми же сталями.

Перечисленные выше марки наиболее универсальные и простые в использовании. Их можно быстро зажечь и обеспечить стабильную дугу, поддерживаемую постоянным током.

Для средне и высоколегированных сталей применяются специальные электроды. Они имеют состав близкий к марке свариваемой стали.

Перед применением электродов необходимо убедиться, что они сухие, без сколов обмазки. Правильный подбор марки и диаметра, силы сварного тока обеспечит получение качественного сварного шва. Все необходимые данные имеются в инструкции по эксплуатации на сварочный аппарат и паспорте на электроды.

Самостоятельное изготовление

Сварочный аппарат постоянного тока имеет смысл делать своими руками, если есть запас полупроводниковых приборов подходящих по номиналам. При использовании трансформаторной традиционной схемы преобразования тока все будет достаточно дешево.

Если решили собирать инверторный аппарат, то покупка силовых транзисторов выйдет в копеечку, проще купить готовый инвертор.

Выпрямитель

Постоянный сварочный ток в самодельных аппаратах обычно рассчитывают на 160-200 ампер. Для этого оптимальными будут выпрямительные диоды В200 соединенные по мостовой схеме.

Нужно только учесть, что корпус от внутренностей у диода не изолирован, то есть при подаче напряжения на выводы, корпус тоже окажется под напряжением.

Так как они сильно греются при работе, то их устанавливают на радиаторы. Они должны быть изолированы друг от друга, корпуса сварочного оборудования и других элементов схемы.

Если в распоряжении имеются диодные мостовые сборки, то это еще лучше, поскольку схему будет проще собирать. У них прямой ток порядка 35-50 А. Если требуется мост помощнее, то сборки можно спаривать, ставить параллельно.

Надежность такого соединения меньше, чем у одиночного диода из-за разброса параметров, но если установить с запасом, то все будет замечательно. Корпуса у них не под напряжением, поэтому можно устанавливать на один радиатор.

Другие компоненты

Самодельный сварочный аппарат постоянного тока трансформаторного типа состоит из понижающего трансформатора мощностью от 7 кВт и выше, выпрямительного моста на диодах типа В200, ВЛ200 или нескольких мостовых диодных сборок, набора электролитических конденсаторов общей мощностью 30000 мкФ и дросселя. Для охлаждения диодов применяются алюминиевые радиаторы и вентилятор.

Все контакты рекомендуется делать пайкой для уменьшения переходных сопротивлений в местах соединений. Сварочный трансформатор будет иметь различные габариты в зависимости от мощности и используемой частоты преобразования. Это необходимо учесть при конструировании корпуса или его подборе.

Сварочные кабели должны подсоединяться к устройству через болтовое соединение. В таком варианте исполнения практически отсутствуют регулировки сварки постоянным током.

Если в наличии имеется сварочный аппарат переменного тока, то добавив выпрямительную схему можно получить устройство постоянного тока, но уже с регулировками по переменному напряжению, что тоже хорошо.

Изготовление сварочного аппарата инверторного типа под силу людям, разбирающимся в электронике. Здесь нет такого большого разброса по параметрам, как в трансформаторном аппарате.

Схемы достаточно сложные для начинающего радиолюбителя, но при соблюдении всех правил пайки микросхем и полупроводниковых приборов, особенно полевых транзисторов, можно сделать аппарат требуемых параметров.

переменного тока против мощности постоянного тока и война токов

Многие из нас не понимают, как работает электричество. Достаточно того, что работает — вы включаете выключатель, и в комнате загорается свет. Поэтому может показаться удивлением узнать, что на самом деле существует два разных вида электричества, которые мы используем для питания многих устройств в нашей жизни. Они известны как переменный и постоянный ток или переменный и постоянный ток (не рок-группа 70-х годов).

Проще говоря, постоянный ток течет только в одном направлении, а переменный ток течет вперед и назад. Например, фонарик работает на постоянном токе, а заряд идет от аккумулятора и питает лампочку. С другой стороны, потолочный светильник в вашем доме использует переменный ток, полярность которого постоянно меняется, поскольку он проходит через электрическую систему вашего дома.

Но зачем нам два разных типа электричества и как были разработаны эти дуэльные системы? Ответ кроется в ожесточенном соперничестве между парой самых известных изобретателей в американской истории.

Истоки постоянного тока

До 1870-х годов люди полагались на газовые лампы, свечи или фонари, чтобы освещать свое окружение в ночное время. Были достигнуты успехи в элементарных батареях и электрическом освещении, но ничего достаточно практичного для повседневного использования. Все изменилось, когда Томас Эдисон изобрел лампу накаливания в 1879 году, которая была намного надежнее, чем все, что было раньше.

С появлением электрических лампочек появилась возможность снабжать электроэнергией дома и даже целые города, и Эдисон стремился захватить быстро растущий рынок.Его лампы работали от постоянного тока, вырабатываемого электростанциями, известными как динамо-машины, которые использовали паровые двигатели для выработки электричества. Изобретатель возглавил создание многочисленных электростанций постоянного тока в Нью-Йорке в 1880-х годах через свою компанию Edison Electric, предшественницу General Electric.

Электрическое освещение в домах и на предприятиях было откровением, но использование электричества постоянного тока имело свои недостатки. Электроэнергия поступала непосредственно от генерирующего объекта на 110 вольт, и могла пройти около мили или около того, прежде чем она потеряла слишком много напряжения.Это означало использование большого количества ценной недвижимости в городе для строительства электростанций, в то время как сельские общины вообще не участвовали в энергетической революции.

Повышение переменного тока

У одного из сотрудников Эдисона, молодого человека по имени Николай Тесла, возникла идея устранить некоторые недостатки постоянного тока. Тесла изобрел двигатель, вырабатывающий переменный ток. Переменный ток вырабатывается, что вполне уместно, с помощью генератора переменного тока, который вращает магнит внутри катушки с проводом, который создает электричество с постоянно меняющейся полярностью, когда провод взаимодействует с чередующимися сторонами магнитного поля.

Помимо новой формы электричества, ключом к идее Теслы были трансформаторы или катушки разных размеров для изменения напряжения электричества. Благодаря мощности трансформаторов переменный ток стал выгодным для крупномасштабной генерации и распределения, потому что чем выше напряжение, тем эффективнее передача. Линии высокого напряжения слишком опасны для проникновения в здание, но с помощью трансформатора напряжение можно снизить до более безопасного уровня по мере приближения к конечному пункту назначения — домам и офисам.

Напряжение постоянного тока было нелегко изменить, поэтому оно оказалось гораздо менее полезным для масштабных операций, так как вам остается выбор либо передавать при низком неэффективном напряжении, либо отправлять опасно высокие уровни напряжения в дома людей. .

Война токов

Несмотря на обещание, проявленное изобретениями Теслы, Эдисон не был заинтересован в содействии развитию технологии, поэтому Тесла ушел, чтобы начать действовать самостоятельно. Результатом стал ряд патентов, которые он продал в 1888 году Джорджу Вестингаузу, основателю Westinghouse Electric Company.

Компании Westinghouse и Эдисона яростно боролись за выгодные права на электрификацию американских городов в соревновании, получившем название «Война течений». Эдисон начал кампанию по лоббированию, которая пропагандировала опасность переменного тока в попытке предотвратить распространение изобретения Теслы. Чтобы продемонстрировать, что кондиционер может быть в буквальном смысле смертельным, сотрудники Эдисона изобрели электрический стул переменного тока, который использовался в штате Нью-Йорк для казни осужденных заключенных.Эдисон даже публично продемонстрировал, как убивал бездомных животных электрическим током, используя переменный ток, в своих попытках увести публику от конкурирующей системы.

Конкуренция достигла апогея на Всемирной выставке 1893 года в Чикаго, когда Tesla выиграла контракт на поставку электроэнергии. Решающий удар был нанесен три года спустя, когда Джордж Вестингауз использовал Ниагарский водопад для питания генератора переменного тока, который в 1896 году доставил электричество в Буффало за 26 миль. При этом переменный ток доказал свою полезность и продолжил доминировать в электроэнергетическом секторе, когда появился свет. в домах по всей территории Соединенных Штатов в надежные годы и десятилетия.

Производство переменного и постоянного тока сегодня

В последние десятилетия на рынке появилась технология генерации и передачи постоянного тока высокого напряжения, или HVDC, которая в некоторых случаях работает более эффективно, чем переменный ток, но переменный ток по-прежнему является подавляющим победителем в электрической сети.

Большинство типов электростанций спроектировано на основе тех же основных принципов, что и генератор переменного тока Теслы, создавая переменный ток с помощью вращающегося магнитного поля.Угольные, газовые и атомные станции работают за счет нагрева воды и использования пара для вращения генератора, в то время как гидроэлектростанции и ветряные электростанции используют энергию природы для непосредственного вращения турбин.

Солнечные панели, напротив, вырабатывают постоянный ток. Если электричество подается в сеть или для питания электрической системы дома, его необходимо сначала преобразовать в переменный ток с помощью инвертора. В остальном наиболее распространенными источниками питания постоянного тока являются аккумуляторные батареи. Соответственно, постоянный ток намного легче хранить, поэтому, поскольку крупномасштабные аккумуляторы быстро распространяются вместе с производством возобновляемой энергии, у постоянного тока есть еще одна возможность закрепиться в электрической сети.

По высоковольтным линиям электропередачи обычно подается электричество переменного тока с напряжением около 345 000 вольт, а по местным линиям электропередачи — около 13 800 вольт, что по-прежнему чрезвычайно опасно для любого, кто вступает в контакт. К тому времени, когда он достигает вашего дома, напряжение понижается с помощью трансформаторов до 120–240 вольт, чтобы вы могли безопасно питать свои электрические устройства и приборы.

Что для вас означают разные типы тока

Как переменный, так и постоянный ток играют важную роль в среднем домохозяйстве.Бытовая техника в вашем доме, например, холодильник, стиральная и посудомоечная машины, используют переменный ток. В домах, которые не подключены к газу, большинство печей, водонагревателей, духовок и сушилок также работают от переменного тока.

Но у постоянного тока есть свои применения. Переменная часть переменного тока происходит быстро — в Соединенных Штатах электроны меняют направление 60 раз в секунду, также известное как 60 Гц. Однако, даже если чередование происходит так быстро, каждый раз, когда ток меняет направление, возникают крошечные потери мощности.Это не проблема для лампочек или других приборов, которые рассчитаны на использование переменного тока, но современная чувствительная электроника не справляется даже с неизмеримо короткими перебоями в подаче электроэнергии.

Вот почему многие новые устройства, такие как зарядные устройства для сотовых телефонов, компьютеры и телевизоры, используют постоянный ток, используя адаптеры питания для преобразования переменного тока, поступающего из настенных розеток. Рынок постоянного тока будет продолжать расширяться за счет электромобилей, которые работают на постоянном токе от своих батарей.

Следовательно, хотя Война Токов, возможно, закончилась более 100 лет назад, конкуренция между переменным и постоянным током за власть в нашей повседневной жизни продолжается.

Как инверторы преобразуют постоянный ток в переменный

Как инверторы преобразуют постоянный ток в переменный

Инверторы широко используются как в быту, так и в промышленности, чтобы служить второй линией источника питания в случае отключения электроэнергии из энергосистемы общего пользования.В случае отключения электроэнергии инвертор чрезвычайно полезен в качестве аварийного резервного источника питания, и при оптимальной зарядке вы все равно сможете использовать все бытовые приборы и другие основные электрические приборы и оборудование.

По мере того, как инверторы становятся все более совершенными и постоянно достигают повышенных уровней производительности, эти устройства создаются в более компактных, более практичных моделях, поскольку использование становится все более обычным.

Что такое инвертор

Инвертор — это устройство, которое преобразует постоянный ток (DC) в переменный (AC).Входное напряжение, выходное напряжение и частота. Инверторы питают электроприборы в случае отключения электроэнергии. Как следует из названия, он сначала преобразует переменный ток в постоянный ток для зарядки аккумулятора, а затем преобразует постоянный ток в переменный ток для питания электрического устройства.

Инверторы заняли видное место в современном технологическом мире благодаря внезапному развитию технологий возобновляемой энергии. Инверторы преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока. Они также используются в источниках бесперебойного питания, управлении электрическими машинами и фильтрации активной мощности.

Инвертор сам по себе не вырабатывает никакой энергии — вместо этого мощность обеспечивается источником постоянного тока. Силовые инверторы либо полностью электронные, либо они могут представлять собой комбинацию механических компонентов, таких как вращающееся оборудование и электронные схемы.

Постоянный ток и его значение

Во-первых, можно сказать, что ток — это скорость, с которой электроны проходят через точку в полной электрической цепи. По сути, ток = поток.

Следовательно, постоянный ток (DC) — это электрический ток, который постоянно течет в одном направлении.В фонарике или другом приборе, работающем от батареек, протекает постоянный ток.

Вы также можете сказать, что это ток, который непрерывно течет в одном направлении с постоянной скоростью и обычно используется для питания небольшой электроники.

Переменный ток и его значение

Переменный ток (AC) — это тип электрического тока, при котором направление потока электронов переключается взад и вперед с регулярными интервалами или циклами.Ток, протекающий по линиям электропередач, и обычное домашнее электричество, идущее из стенной розетки, является переменным током.

AC стандартизирован и используется во всех коммерческих приборах в доме и в промышленности. Также относительно дешево изменить напряжение тока.

Где можно использовать инвертор

Как мы упоминали выше, инвертор — это часть оборудования, которая может предложить точное переменное управление скоростью двигателя, изменяя постоянный ток (DC) на переменный ток (AC) .Они обычно используются в широком спектре промышленного оборудования, такого как печатные машины, вентиляторы, насосы, конвейерные ленты, оборудование для пищевой промышленности и строительное оборудование, хотя они также используются во многих других.

Инверторы играют ключевую роль в любой солнечной энергетической системе; настолько, что их часто называют «мозгами» солнечной системы. Независимо от того, меньше ли ваша солнечная система и используется для бытовых целей, или она является массивной для конфигурации электростанции, инверторы играют неотъемлемую роль во всех солнечных системах, которые должны преобразовывать постоянный ток (DC) на выходе в переменный ток.

Как инверторы преобразуют постоянный ток в переменный ток

Зная, что такое постоянный и переменный ток, а также их назначение, также важно понимать, как он преобразуется.

Если вы используете инвертор переменного тока для питания устройства, источник питания в устройстве преобразует 120-вольтовый переменный ток в постоянный ток гораздо более низкого напряжения. Чувствительным электронным схемам в этих устройствах для работы требуется низкое регулируемое напряжение, поэтому вы фактически преобразуете постоянный ток в переменный, чтобы его можно было снова снова превратить в постоянный.Вы не можете использовать прямой постоянный ток без преобразователя переменного тока в постоянный, потому что источник питания устройства нуждается в мощности переменного тока, чтобы правильно понижать и регулировать напряжение.

Существует множество инверторных технологий. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения помощи, продуктов и услуг.

14 августа 2020 г. Лилиан Узуэгбу Г.

Как работают инверторы — инженерное мышление

Как работают инверторы. В этой статье мы рассмотрим, как работает инвертор для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).Инверторы используются в фотоэлектрических массивах для обеспечения питания переменного тока в домах и зданиях. Они также интегрированы в частотно-регулируемые приводы (VFD) для обеспечения точного управления системой отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в здании путем управления скоростью, крутящим моментом и направлением вращения асинхронных двигателей переменного тока, соединенных с вентиляторами, насосами и компрессорами. Прокрутите вниз, чтобы просмотреть видеоурок.

Отличным примером того, как инвертор был интегрирован в систему охлаждения, чтобы обеспечить точное управление, а также разблокировать экономию энергии, является компрессорно-конденсаторный агрегат Danfoss Optyma ™ Plus INVERTER.Инвертор Optyma ™ Plus сочетает в себе ведущий на рынке опыт в проектировании компрессорно-конденсаторных агрегатов с уникальными преимуществами бесступенчатой ​​инверторной спиральной технологии. Результат — повышение энергоэффективности на 25% в адаптивном пакете для средне- и высокотемпературных холодильных систем в диапазоне от 2 до 9 кВт с R407A, R407F и R404A. Узнайте больше об ИНВЕРТОРЕ Optyma ™ Plus

Узнайте больше об инверторах здесь — нажмите здесь

Что такое инвертор?

Начнем с основ.Вы, наверное, знаете, что существует два различных типа электроэнергии: постоянный ток (DC), который подается от батарей, солнечных батарей и т. Д. Этот тип энергии в основном используется небольшими цифровыми товарами с печатными платами и т. Д.
Другой тип энергии — переменный ток (AC), он подается от сетевых розеток в ваших домах и обычно используется для питания более крупных приборов. У обоих типов власти есть свои применения и ограничения, поэтому нам часто приходится преобразовывать их, чтобы максимально использовать их.

Инвертор преобразует постоянный ток в переменный

Инвертор — это устройство, которое используется для преобразования постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).

Осциллограф постоянного тока

Если вы использовали осциллограф, чтобы посмотреть на сигнал этих двух типов мощности, вы увидите, что постоянный ток имеет максимальное напряжение и продолжается по прямой линии. Это потому, что ток течет только в одном направлении, поэтому его называют постоянным током. Это немного похоже на реку или канал, всегда на вершине и течет в одном направлении.

Диаграмма осциллографа переменного тока

Если вы использовали осциллограф для просмотра переменного тока, вы увидите волнообразную диаграмму, в которой напряжение чередуется между двумя пиковыми напряжениями в положительной и отрицательной половине цикла. Это потому, что ток движется вперед и назад. Это немного похоже на прилив в океане, где он достигает своего максимального прилива и максимального отлива, а течение воды меняет направление между ними на пики.

Итак, инвертор просто преобразует постоянный ток в переменный, и это очень полезное изобретение.Вы также можете преобразовать переменный ток в постоянный с помощью выпрямителя, который обычно встречается в некоторых устройствах. Если вы хотите узнать больше об электричестве, посмотрите наш предыдущий видеоролик «Как работает электричество».

Где используются инверторы?

Инверторные приложения

Обычное и довольно простое применение инверторов — это фотоэлектрические батареи, поскольку они генерируют мощность постоянного тока, но бытовые приборы в вашем доме будут использовать мощность переменного тока, поэтому ее необходимо преобразовать для использования. Вы также можете купить портативные инверторы для своего автомобиля, которые позволяют использовать автомобильный аккумулятор для питания небольшой бытовой техники.

Чуть более сложный способ их использования — интеграция в частотно-регулируемые приводы (VFD), также известные как приводы с регулируемой скоростью (VSD), для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей переменного тока для достижения очень точного управления, что также позволяет экономить энергию. Вы найдете их на вентиляторах, насосах, компрессорах и практически на любом вращающемся оборудовании. Они используются во всех отраслях промышленности и широко используются в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха в промышленной и коммерческой недвижимости.
В этом приложении инвертор соединен с выпрямителем, и входящая мощность переменного тока преобразуется в постоянный ток, а затем обратно в переменный ток, но контроллеры изменяют частоту синусоидальной формы.

Манипулируя этим, можно точно контролировать поведение двигателей, и, таким образом, при подключении к вентилятору, насосу или компрессору это также можно точно контролировать.
Частично так работает инверторно-конденсаторный агрегат Danfoss Optyma plus, у него очень умный контур управления, который измеряет охлаждающую нагрузку, а затем изменяет скорость двигателя, который изменяет скорость спирального компрессора и который увеличивает или уменьшает холодопроизводительность, соответствующая нагрузке и обеспечивающая точный контроль температуры, а также экономию энергии.

Как работают инверторы

Схема простого инвертора

Рассмотрим упрощенную схему, в которой источник постоянного тока используется для питания нагрузки переменного тока. Для преобразования постоянного тока в переменный есть 4 переключателя. Переключатели спарены вместе, так что переключатели 2 и 3 размыкаются, когда замыкаются 1 и 4, и наоборот. Это заставит ток через нагрузку в переменном направлении, поэтому нагрузка будет испытывать переменный ток, даже если он исходит от источника постоянного тока.

Если переключатели 2 и 3 замкнуты, а переключатели 1 и 4 разомкнуты, это вызовет протекание тока через правую сторону лампы.
Если переключатели 1 и 4 замкнуты, а 2 и 3 разомкнуты, это заставит ток течь через левую сторону лампы.

Простая анимация переключения инвертора

Итак, вы можете видеть, что есть источник постоянного тока, но лампа испытывает переменный ток.

Лампа не будет воспринимать это как синусоидальную волну, поскольку внезапное переключение приведет только к прямоугольной волне. Острые углы прямоугольной волны могут повредить электрооборудование, поэтому их необходимо сгладить.

Переключение также слишком быстрое для человека. Если учесть, что электричество, которое вы получаете в розетках вашего дома, будет подаваться с частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от того, в какой точке мира вы находитесь. Это означает, что току необходимо менять направление 50-60 раз в секунду.

Для достижения требуемой скорости переключения инженеры используют специальные электронные компоненты, такие как диоды, IGBT, MOSFET и т. Д.

Инвертор, использующий IGBT

Рассмотрим пример трехфазного питания двигателя.Вы можете видеть, что эта схема имеет источник постоянного тока и нагрузку переменного тока, а для преобразования постоянного тока в переменный существует набор IGBT, подключенных к контроллеру. Этот контроллер отправит сигнал каждому IGBT, сообщая ему, когда нужно открывать и закрывать. Эти IGBT соединены вместе.

Анимация переключения IGBT инвертора

Когда на схему подано питание, вы можете видеть, что контроллер переключает пары IGBT, чтобы позволить току проходить через них в течение заданного времени, так что двигатель будет испытывать переменный ток, в этом примере переменный ток. ток в 3 фазах.

Как используются инверторы для управления скоростью двигателя

Если мы внимательно посмотрим на IGBT, мы увидим, что они на самом деле открываются и закрываются пульсирующим образом несколько раз за цикл. Это известно как широтно-импульсная модуляция.

Что происходит, так это то, что цикл был разбит на несколько более мелких сегментов, и контроллер сообщает IGBT, как долго нужно закрыться в каждом сегменте.

Путем размыкания и замыкания переключателей на разное время в течение каждого сегмента каждого цикла, IGBT могут пропускать ток различной величины через цепь и в двигатель.

Результатом этого является то, что средняя мощность по каждому сегменту приведет к синусоидальной диаграмме. Чем больше сегментов разбивается на цикл, тем более гладкой будет синусоидальная волна и тем ближе она будет имитировать реальную синусоидальную волну переменного тока.
Двигатель будет видеть среднее значение и, следовательно, будет испытывать синусоидальный переменный ток.

Широтно-импульсная модуляция

Контроллер может изменять количество времени, в течение которого IGBT открыты, чтобы увеличивать или уменьшать частоту и длину волны для управления скоростью, крутящим моментом и направлением двигателей, а с помощью нескольких дополнительных контуров управления его можно использовать для точного соответствия требуемому загрузка, чтобы обеспечить точное управление системой и разблокировать экономию энергии.

В чем разница между переменным и постоянным током

Что такое переменный ток (AC)?

AC или переменный ток относится к шкале напряжения или тока, размер и направление которой регулярно и периодически меняются с течением времени.

Диаграмма формы сигнала переменного тока показана на рисунке ниже ：

Что такое постоянный ток (DC)?

Постоянный ток, называемый постоянным током ，, также известный как «постоянный ток».Величина и направление постоянного тока остаются неизменными. Обычные источники питания постоянного тока включают батареи, свинцово-кислотные батареи и сухие батареи.

Форма сигнала постоянного тока показана на рисунке ниже:

Несколько основных понятий о текущем ：

Возьмем для примера синусоидальный переменный ток:

• Пик: Максимальное значение синусоидального переменного тока в цикле, обозначаемое как Vpk.
• среднее значение: Форма волны синусоидального переменного тока симметрична, поэтому среднее значение синусоидального переменного тока за цикл равно 0.Такое среднее значение не может описать характеристики переменного тока. Поэтому мы часто рассчитываем абсолютное среднее значение переменного тока, формула выглядит следующим образом:
  
• Мгновенное значение: Его также можно выразить как:
  ω — угловая частота переменного тока, ϕ — начальный фазовый угол переменного тока.
  
• Допустимое значение: Действующее значение переменного тока обычно определяется тепловым эффектом тока, и формула имеет следующий вид:
  

Обратите внимание, что следующие сигналы также относятся к переменному току, и все они могут быть преобразованы в синусоидальные волны с помощью преобразования Фурье.

Поскольку величина и направление постоянного тока постоянны, пиковое значение, мгновенное значение, эффективное значение и среднее значение постоянного тока равны константе.

В чем разница между переменным и постоянным током?

Теперь мы используем мощность 12 В постоянного тока и мощность 12 В переменного тока для анализа разницы между мощностью постоянного и переменного тока с точки зрения потерь, использования, измерения и безопасности.

Loss
DC: Постоянный ток больше подходит для передачи на большие расстояния и большой емкости.Поэтому передача HVDC стала горячей темой.
AC: Цепь переменного тока имеет параметры индуктивности, поэтому при передаче на большие расстояния потери велики.

Используйте
стабильность напряжения постоянного тока, без большого шума, он подходит для использования электронных продуктов. (например, телевизоры, радиокомпьютеры и т. д.)
Электропитание переменного тока для прохождения через выпрямитель / импульсный источник питания в источник постоянного тока может использоваться для электронных продуктов.

Измерьте разницу между 12 В переменного тока и постоянного тока:
A) с помощью цифрового универсального измерения, соответственно, при измерении файла напряжения 20 В переменного тока и 20 В постоянного тока результаты будут разными.
B) простой метод измерения: с помощью стилуса (нестандартной ручки) на проводе крайней плоти, 12 В переменного тока все равно будет отображаться, а 12 В постоянного тока — нет.

Безопасность
12 В постоянного тока безопаснее, чем 12 В переменного тока. Сопротивление тела уменьшилось, когда 12 В переменного тока все еще может вызвать смерть, 12 В постоянного тока не будет в 100%. Однако степень опасности поражения электрическим током для человеческого тела в основном зависит от силы тока, проходящего через человеческое тело, и продолжительности времени подачи энергии.

Пиковое значение
В соответствии со схемой напряжения мгновенное пиковое напряжение постоянного и переменного тока 12 В переменного тока не одно и то же, мгновенное пиковое напряжение (прямое напряжение 12 В) ≡ 12 В, мгновенное пиковое напряжение:

О схеме выпрямителя и инвертора

Выпрямитель: Преобразование переменного тока в постоянный называется выпрямителем.Принципиальная схема однофазного мостового выпрямителя представлена ​​ниже. VT1 и VT4 — это набор переключателей. VT2 и VT3 — еще один набор переключателей. Два набора переключателей включаются поочередно для получения постоянного тока.

Цепь инвертора: Преобразование постоянного тока в переменный называется схемой инвертора. Принципиальная схема однофазного мостового инвертора показана ниже. S1 и S2 — один набор цепей; S3 и S4 — еще один набор схем. В простых случаях для резистивной нагрузки поочередно включаются два набора переключателей, чтобы получить переменный ток на обоих концах нагрузки.

Примечания: Чтобы получить хорошие формы сигналов для схем выпрямителя и инвертора, в реальных ситуациях следует использовать фильтры.

Seeed Fusion является пионером в области мгновенных онлайн-предложений по производству и сборке печатных плат. Если вы обнаружите необходимость превратить свои схемы в настоящие профессионально сделанные печатные платы, Seeed Fusion предложит вам быстрые и доступные прототипы или высокоуровневые разработки для массового производства. Получите мгновенное предложение онлайн.

Продолжить чтение

Какой инвертор мне нужен для работы в микроволновой печи?

Микроволновые печи и другие автономные электроприборы для автофургонов и бондокеров обеспечивают множество домашних удобств. Правильный выбор инвертора обеспечит оптимальную работу вашей микроволновой печи, защитит батареи от повреждений и продлит срок службы других устройств.

Перед тем, как выбрать инвертор, важно изучить некоторые основы работы с электричеством. В этой статье мы рассмотрим такие вопросы, как понимание того, как включаются и переключаются приборы, и как солнечная энергия работает в электрической системе вашего дома на колесах, чтобы вы знали, сколько энергии потребляет ваша микроволновая печь и достаточно ли у вас заряда батареи для этого.

Поначалу это может сбивать с толку, но когда вы разберетесь с основами, вы сразу же сможете разогреть ужин в своей микроволновой печи на колесах!

Что такое инвертор?

Начиная с самого начала: что именно делает инвертор? Инверторы предназначены для получения энергии постоянного тока (DC) (например, энергии от батареи или солнечных панелей) и преобразования ее в мощность переменного тока (AC), используемую бытовой техникой. Электропитание переменного тока — это то, что исходит от настенных розеток в вашем доме, а питание постоянного тока используется для игрушек и устройств с батарейным питанием.Чтобы использовать розетки в вашем доме на колесах или туристическом трейлере, вам понадобится инвертор. Щелкните здесь для получения дополнительной информации о размерах.

Рейтинги устройств не дают полной информации

Может показаться простым прочитать этикетку прибора и подумать: «Вот сколько энергии мне нужно», — но это заблуждение. Почти все приборы потребляют больше энергии, чем рассчитано. Фактически, эта дополнительная стартовая мощность — вот что заставляет их двигаться.

Чем больше устройство, тем большую мощность оно потребляет при запуске.Кондиционеры, холодильники и даже микроволновые печи могут использовать при запуске в 3 раза больше номинальной мощности.

Краткий урок математики

Это требование к запуску означает, что ваша 900-ваттная микроволновая печь может потреблять 2700 ватт мощности при запуске. Скачок будет происходить всего на миллисекунду, а затем ваше устройство быстро перейдет в «бегущие ватты» — номинальную мощность, указанную на этикетке.

При выборе инвертора вам нужен тот, который может выдержать пусковую тягу.

При выборе инвертора вам нужен тот, который может выдержать пусковую мощность. Инвертор на 2000 Вт (ватт) может иметь пиковую (или импульсную) выходную мощность 3000 Вт. Этот инвертор может легко справиться как с потребностями вашей микроволновой печи в 900 погонных ватт, так и с выбросами в 2700 ватт (пусковым током).

Итак, вы выбрали правильный размер инвертора. Но есть еще один фактор, который следует учитывать.

Инверторы с чистым синусом

— Почему они лучше всего подходят для бытовой техники?

Есть два типа инверторов — чисто синусоидальный и модифицированный синусоидальный.Синусоидальные преобразователи
с чистым синусом обеспечивают высокое качество питания, максимально близкое к тому, которое используется в вашем доме. Модифицированные синусоидальные инверторы являются более доступным вариантом и используют базовую технологию, которая подает питание более неравномерно, с большим количеством пиков и отливов в потоке.

Многие современные приборы (включая микроволновые печи) чувствительны к колебаниям мощности и работают неоптимально с питанием от модифицированного синусоидального инвертора. Выбор синусоидального инвертора гарантирует, что вы всегда получите максимальную производительность и ожидаемый срок службы ваших приборов.

Как определить размер аккумуляторной батареи?

Ваш инвертор — лишь одна из частей головоломки. У вас может быть высокопроизводительный синусоидальный инвертор, но без батареи подходящего размера ваш инвертор не будет работать правильно — или даже может отключиться.

Батареи хранят энергию в форме постоянного тока. Инвертор получает энергию от батарей и преобразует ее в полезную энергию переменного тока. Когда инвертор начинает получать питание от батареи, напряжение батареи заметно падает, а затем начинает восстанавливаться.Это восстановление происходит, когда жидкий электролит внутри батареи начинает смешиваться и контактирует с пластинами внутри элементов батареи.

Многие переменные батареи могут привести к отказу, отключению или даже полному отключению инвертора. К ним относятся слишком маленькая батарея, плохое состояние батареи, низкие температуры или резкий скачок нагрузки при запуске устройства, который приводит к значительному падению нагрузки.

Проще говоря, прибор не запускается, потому что начальная потребляемая мощность при запуске больше, чем может выдержать аккумулятор.

Использование солнечной энергии, чтобы помочь батареям работать в микроволновой печи (немного математики…)

Давайте поговорим о том, чтобы определить, есть ли у вашей системы питание, а у ваших батарей — сила тока, достаточная для работы вашей микроволновой печи (и как долго). Теперь мы знаем, что иметь достаточно энергии для запуска — это одно, но достаточно ли у вас в батареях ампер, чтобы микроволновая печь могла работать в течение полных пяти минут? Вот как определить потребность в батареях…

Предполагая идеальную эффективность инвертора (что часто бывает не так), инвертор мощностью 1200 ватт, работающий в течение пяти минут, будет использовать 100 ватт-часов энергии из аккумуляторной батареи.Тем не менее, пусковая нагрузка микроволновой печи на батарею будет примерно 56 ампер при КПД инвертора 90%.

Ампер x Вольт = Ватт

Вы также можете определить амперы, разделив ватты на вольты, чтобы получить значение усилителя.
Если вашей микроволновой печи требуется 56 ампер при запуске, даже с инвертором подходящего размера, вам потребуется несколько батарей, чтобы не повредить батареи или не вызвать сбой и отключение инвертора.

Используя наш комплект Overlander в качестве примера, солнечная панель собирает примерно 9 ампер энергии в час, если солнце светит не менее 6 часов в день.Другими словами, эта панель будет возвращать примерно 54 ампер энергии обратно в ваш аккумулятор в день (или за 6 часов солнечного света).

Используя эту математику, вашей панели потребуется час полуденного солнца, чтобы зажечь микроволновую печь в первые несколько секунд. Вот почему мы рекомендуем использовать несколько батарей.

Ваша микроволновая печь имеет значение

Наконец, имеет значение тип микроволновой печи, которую вы хотите использовать в своем доме на колесах. Ваша микроволновая печь была предустановлена ​​производителем вашего дома на колесах? Или это вы привезли из дома? Установленные OEM микроволновые печи обычно меньше по размеру и потребляют меньше энергии, чем их домашние аналоги.Наши специалисты рекомендуют инвертор с чистым импульсом на 1500 Вт, если вы планируете использовать тот, который был в вашем доме на колесах, и инвертор на мощность 2000 Вт для работы с обычной микроволновой печью, установленной на столешнице.

Проконсультируйтесь со специалистами

Как видите, при определении правильного количества батарей необходимо учитывать несколько вещей: вам понадобится включить микроволновую печь, а также любые другие системы, которые могут одновременно потреблять энергию от ваших батарей.

Хотя выбор правильного инвертора для управления вашей микроволновой печью и другими приборами важен, это всего лишь один шаг к созданию безопасной и эффективной системы питания для вашего дома на колесах.

Нам нравится делать из этого предположения. Используя Go Power! Калькулятор поможет вам узнать, сколько солнечной энергии и какой инвертор вам подходит.

Щелкните здесь, чтобы начать.

Инвертор постоянного тока и переменного тока для СВЧ мощностью 800 Вт

Могу ли я использовать преобразователь постоянного тока в переменный ток с модифицированной синусоидой для работы моей микроволновой печи мощностью 800 Вт? Также сократится ли срок службы микроволновой печи из-за того, что она работает от преобразователя постоянного тока в переменный?

Это правда, что некоторые модифицированные преобразователи постоянного тока в переменный ток не могут работать в микроволновых печах.В основном это относится к инверторам нижнего уровня мощности, причина этого в том, что их волна или ток электричества просто недостаточно стабильны, чтобы работать с микроволнами. Всякий раз, когда вы используете модифицированный синусоидальный инвертор мощности, выходной сигнал прямоугольной формы можно проверить на основе качества инвертора. Лучше всего проконсультироваться с производителем перед покупкой инвертора мощности, все производители провели эти тесты и могут дать вам точный ответ, будет он работать или нет. Недавно я протестировал микроволновую печь GE на 1000 ватт с инвертором мощности Royal Power PI-3000 на 3000 ватт от 12 до 120 вольт переменного тока, и она смогла с легкостью справиться с длительными нагрузками на приготовление пищи, а также со специальными настройками приготовления.В основном, что произойдет, если инвертор питания не сможет справиться с микроволновой печью, так это то, что, когда духовка попытается начать работу, скачок напряжения автоматически отключит инвертор мощности и микроволновую печь, будьте осторожны, так как это может привести к повреждению микроволновой печи.

Что касается срока службы вашей микроволновой печи или даже любой другой электроники, используемой с преобразователем постоянного тока в переменный, то повреждение будет зависеть от качества выходной волны. Если выходная волна хорошая, то электроника не должна подвергаться длительному повреждению и должна функционировать должным образом и прослужить столько же времени, как если бы вы использовали ее в стандартной домашней розетке переменного тока на 115 вольт.Некоторые люди могут посоветовать вам использовать инвертор постоянного тока в переменный ток с чистой синусоидой, для некоторых микроволновых печей требуется инвертор с чистой синусоидой. Вы всегда можете уточнить у производителя, требуется ли выходная волна на определенном уровне, а затем у производителя инвертора мощности проверить, соответствует ли эта волна необходимым требованиям.

Интеграция солнечной энергии: инверторы и основы сетевых служб

Если у вас есть бытовая солнечная система, ваш инвертор, вероятно, выполняет несколько функций.Помимо преобразования солнечной энергии в мощность переменного тока, он может контролировать систему и обеспечивать портал для связи с компьютерными сетями. Системы хранения на солнечных батареях и батареях полагаются на современные инверторы для работы без какой-либо поддержки со стороны сети в случае сбоев, если они предназначены для этого.

К сети на основе инвертора

Исторически электроэнергия вырабатывалась преимущественно путем сжигания топлива и создания пара, который затем вращает турбогенератор, который вырабатывает электричество.Движение этих генераторов производит переменный ток по мере вращения устройства, которое также устанавливает частоту или количество повторений синусоидальной волны. Частота сети является важным показателем для контроля состояния электросети. Например, при слишком большой нагрузке — слишком большом количестве устройств, потребляющих энергию, — энергия удаляется из сети быстрее, чем может быть доставлена. В результате турбины замедлятся и частота переменного тока уменьшится. Поскольку турбины представляют собой массивные вращающиеся объекты, они сопротивляются изменениям частоты так же, как все объекты сопротивляются изменениям в их движении, свойство, известное как инерция.

По мере того как в сеть добавляется больше солнечных систем, к сети подключается больше инверторов, чем когда-либо прежде. Генерация на основе инвертора может производить энергию на любой частоте и не обладает такими же инерционными свойствами, как генерация на основе пара, потому что здесь нет турбины. В результате переход на электрическую сеть с большим количеством инверторов требует создания более умных инверторов, которые могут реагировать на изменения частоты и другие сбои, возникающие во время работы сети, и помогать стабилизировать сеть от этих сбоев.

Сетевые услуги и инверторы

Сетевые операторы управляют спросом и предложением электроэнергии в электрической системе, предоставляя ряд сетевых услуг. Сетевые услуги — это действия, которые операторы сетей выполняют для поддержания общесистемного баланса и лучшего управления передачей электроэнергии.

Когда сеть перестает вести себя должным образом, например, при отклонениях напряжения или частоты, интеллектуальные инверторы могут реагировать по-разному. В общем, стандарт для небольших инверторов, например, подключенных к бытовой солнечной системе, заключается в том, чтобы оставаться включенными во время небольших сбоев напряжения или частоты или «преодолевать» небольшие перебои в напряжении или частоте, а также если сбой длится долгое время или больше обычного. , они отключатся от сети и отключатся.Частотная характеристика особенно важна, потому что падение частоты связано с неожиданным отключением генерации. В ответ на изменение частоты инверторы настроены на изменение выходной мощности для восстановления стандартной частоты. Ресурсы на основе инвертора могут также реагировать на сигналы оператора об изменении выходной мощности при колебаниях другого спроса и предложения в электрической системе; эта услуга сети известна как автоматическое управление генерацией. Для предоставления сетевых услуг инверторы должны иметь источники энергии, которыми они могут управлять.Это может быть либо генерация, например солнечная панель, которая в настоящее время вырабатывает электричество, либо накопление, например система батарей, которую можно использовать для выработки энергии, которая была ранее сохранена.

Другой сетевой сервис, который могут предоставить некоторые передовые инверторы, — это формирование сети. Инверторы, формирующие сетку, могут запускать сеть, если она выходит из строя — процесс, известный как «черный запуск». Традиционным инверторам, работающим по принципу «следования за сетью», требуется внешний сигнал от электрической сети, чтобы определить, когда произойдет переключение, чтобы произвести синусоидальную волну, которая может быть введена в электрическую сеть.В этих системах мощность от сети обеспечивает сигнал, который инвертор пытается согласовать. Более совершенные инверторы, формирующие сетку, могут сами генерировать сигнал. Например, сеть небольших солнечных панелей может назначить один из своих инверторов для работы в режиме формирования сети, в то время как остальные следуют ее примеру, как партнеры по танцам, формируя стабильную сеть без какой-либо генерации на базе турбин.

Реактивная мощность — одна из важнейших составляющих сетевых услуг, которые инверторы могут предоставить. В сети напряжение — сила, толкающая электрический заряд — всегда переключается взад и вперед, как и ток — движение электрического заряда.Электрическая мощность максимальна, когда напряжение и ток синхронизированы. Однако могут быть случаи, когда напряжение и ток имеют задержки между их двумя чередующимися моделями, например, когда двигатель работает. Если они не синхронизированы, часть мощности, протекающей по цепи, не может быть поглощена подключенными устройствами, что приведет к потере эффективности.