Что такое инверторный сварочный аппарат?

Инверторным сварочным аппаратом сегодня никого не удивить. Если раньше чтобы произвести сварочные работы нужно было найти человека, который имел в наличии аппарат, найти куда его подключить (т.к. не всякая сеть выдержит), притащить этого тяжелого монстра к месту сварки… В общем процесс был тот еще, то сегодня позволить себе небольшую коробочку может почти каждый, кто хочет попробовать производить сварку своими руками… Аппарат стал легким, компактным, легким в настройке и работе… Что же, прогресс не стоит на месте. Давайте попробуем понять: что же он из себя представляет?

Для примера рассмотрим простейший вариант: аппарат для ручной сварки покрытым электродом (MMA).

Вообще любой сварочный аппарат представляет из себя ни что иное как «блок питания», и это делает его родственником зарядного устройства от вашего любимого мобильного телефона… Все отличия лишь в выходных параметрах… Если кто-то интересовался теорией сварки, то наверняка встречал так называемую вольт-амперную характеристику (ВАХ) для ММА сварки:

ВАХ режима ММА

Вот эту характеристику и нужно сформировать. Т.е. когда сварочный ток (I) равен нулю (держим в руках держак с электродом и никуда его не суем 🙂 ), на выходе у нас максимальное напряжение (U), которое называется напряжением холостого хода (Uxx). У разных аппаратов оно разное, но суть не в этом. Когда же мы зажгли дугу, то в зависимости от тока напряжение будет падать, и установится в рабочей точке обеспечивая стабильное горение дуги.

Классический сетевой трансформатор специальной конструкции много лет выполнял основную функцию в сварочных аппаратах: преобразование высокого (220В) напряжения в низкое (пусть будет 60В) и формирование требуемой ВАХ. Основной минус — он большой, тяжелый и дорогой…

Согласно законам физики, размер трансформатора напрямую зависит от частоты тока, на которой он работает. И если вес трансформатора, работающего на частоте 50Гц легко переваливает за 20кг, то в инверторном аппарате он весит сотни грамм и имеет размер менее кулака взрослого человека. В чем весь секрет? В том, что он работает на частоте, в тысячу раз больше, чем 50 Гц…

Вот и получается, что вся задача электроники сварочного аппарата: из 50 Гц, которые берутся из розетки, сделать 50 000 Гц, подать это на трансформатор, а дальше как обычно. Ну и для упрощения конструкции самого трансформатора формирование требуемой ВАХ тоже поручили электронике… Так дешевле и удобнее.

Таким образом сварочный инвертор делает следующее:

  1. Берет из розетки 220В с частотой 50Гц;
  2. Выпрямляет (получается 310В постоянного напряжения);
  3. Инвертирует (превращает снова в переменное напряжение) с частотой 50 кГц
  4. Подает на трансформатор (здесь у нас уже наше сварочное напряжение)
  5. Снова выпрямляет и передает на выходные клеммы.

А за всем этим увлекательным процессом наблюдает схема управления. Она задает частоту тока для трансформатора, следит чтобы все параметры были в норме и регулирует сварочный ток.

В этой статье я попытался просто обобщенно описать суть работы инверторного сварочного аппарата, не вдаваясь в технические подробности, в следующих статьях опишу что надо делать, и чего не делать для того, чтобы аппарат как можно дольше радовал вас надежной работой и хорошим ее результатом.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *