Все самое интересное об устройстве инвертора

Содержание:

• Вступление
• Что такое инвертор
• Сфера применения инверторов
• Отличия инверторов от классических сварочных аппаратов

 

Многие сварщики, как профессионалы, так и любители, с недавних пор получили возможность значительно облегчить себе работу. Дело в том, современные производители сварочного оборудования с недавних пор разработали инновационный тип – сварочный инвертор. Благодаря этому нехитрому устройству любой ремонт и строительство становится в несколько раз легче и доступнее, позволяя сэкономить время и энергию. При этом современные модели могут работать от возобновляемых источников энергии, что расширяет их возможности. Рассмотрим подробнее его суть, сферу использования и принцип работы.

Что такое инвертор

Сварочный инвертор – это особый тип сварочного оборудования с электрическим приводом, характерной чертой которого является способность преобразовывать постоянный ток в переменный. Его особенностью является также наличие нескольких ключевых компонентов: сетевого и частотного выпрямителя, фильтра, преобразователя частоты, трансформатора (преобразователь напряжения) и блока управления.

Принцип его действия заключается в следующем:

1. переменный ток с частотой 50 Гц из электросети подается на сетевой выпрямитель;
2. происходит выпрямление тока с последующим сглаживанием при помощи фильтра;
3. выпрямленный ток подается на инвертор, где и преобразуется в переменный с высокой частотой (несколько десятков кГц);
4. происходит снижение напряжения посредством трансформатора (примерно до уровня 50-60 В) с одновременным увеличением силы тока до 100-200 А;
5. происходит выпрямление тока при помощи частотного выпрямителя – уже в процессе сварки в дуге.

Преобразователь частоты может регулироваться сварщиком самостоятельно, благодаря чему устройство оптимально подстраивается под конкретные задачи. С этой целью задействуется также другой функциональный элемент управления – блок питания.

Если говорить о внешнем устройстве, то инвертор состоит из целой системы элементов: электрошнура, панели управления с кнопками, экрана для контроля силы тока и регуляторами этого значения, лампы подсветки дисплея, переключателя режимов, вентиляционных отверстий и ручки для транспортировки. В зависимости от конкретной модели этого устройства может меняться и строение.

Внутреннее устройство состоит из силового и управляющего блока. Силовой блок отвечает за выпрямление тока и его преобразование и состоит из сетевого выпрямителя, помехового фильтра, инвертора, выходного выпрямителя и пусковой схемы.

В основе управляющего блока лежит ШИМ-контроллер, координирующий работу всех транзисторов. Можно сказать, что это материнская плата, которая управляет инвертором. В процессе работы также происходит контроль входного напряжения и параметров сварочного тока. Управляющий блок задействуется в процессе регулировки силы сварочного тока вручную.

Также в сварочном инверторе есть цифровой блок управления, который отвечает за такие функции как легкий розжиг, стабилизация и форсаж дуги.

В каждом инверторе также есть набор специальных функций:

• Hot start – в этом случае подается повышенное напряжение сварочной дуги для поджига электрода;
• Anti-Sticking – не позволяет электроду прилипать, снижая сварочный ток до минимальной отметки в случае короткого замыкания;
• Arc Force – предотвращает залипание в момент отрыва капли металла.

Существует также особый вид инверторов, предназначенных для преобразования постоянного напряжения от солнечных батарей в переменное напряжение. В этом случае напряжение подается в сеть 220 или 380 В напрямую, без использования аккумуляторных батарей. Это так называемые Grid-tie инверторы или сетевые.

Сетевые модели могут работать от источника бесперебойного питания. Также корректную работу инвертора в условиях перепадов напряжения в сети может обеспечить стабилизатор напряжения.

Интересен также тот факт, что номинальное напряжение сети редко достигает 220 В. Просадка напряжения при подключения бытового инвертора составляет 5-10% от общего номинала сети. Поэтому лучшие показатели номинальной мощности будут у моделей, рассчитанных на диапазон напряжения от 150 В до 220-250 В.

Сфера применения инверторов

Сварочный сетевой инвертор широко используется для всех видов плазменной и электродуговой сварки. Данный вид оборудования практически не имеет ограничений, что позволяет использовать его в следующих случаях:

1. Полуавтоматическая сварка. Этот тип работ позволяет регулировать перенос металла для инверторных схем. Благодаря этому устраняется разбрызгивание металла;
2. Ручная сварка. Этот вид работ является одним из наиболее распространенных. В этом случае использование инверторов обусловлено малым весом устройства и низким уровнем энергопотребления;
3. Плазменно-дуговая сварка. Позволяет резать металл с большой скоростью. При этом кромки сразу готовы к сварке. В этой сфере инверторы обеспечивают стабильную работу дуги;
4. Аргонно-дуговая сварка. Широкая востребованность сварочных инверторов в этом виде работ обусловлен их способностью к точной регулировке, за счет чего облегчается работа по сварке металлических конструкций, к которым изначально предъявлялись высокие требования к качеству шва.

Благодаря большому функционалу эти устройства одинаково эффективны и в профессиональной сфере, и как бытовые приборы для повседневных работ.

Отличия инверторов от классических сварочных аппаратов

Главным отличием инвертора от традиционного сварочного аппарата является наличие преобразователя тока в первом устройстве. Также они могут отличатся по таким параметрам:

• габариты и вес;
• энергоэффективность и точность сварки;
• чувствительность к низким температурам;
• стоимость самого аппарата и его обслуживание.

Также использование традиционной сварки обычно требует более высокой квалификации сварщика. При этом инверторы более чувствительны к низким температурам.

Стоит также отметить, что сварочный инвертор в процессе работы преобразовывает поступающий ток и изменяет его параметры, что делает его более производительным при всех равных условиях с другими сварками – трансформаторами и полуавтоматами.

Если говорить коротко, то инверторные сварки в отличие от аппарата трансформаторного типа обладает большей мобильностью, обеспечивает высокое качество швов и гораздо удобнее в работе. Эти особенности стали возможными за счет внедрения электроники и автоматизации процессов.