Как работает сварочный инвертор – Конструкция и особенности

Сварочный инвертор - Обобщение 

Сегодня на рынке, с развитием электросварки, появилось огромное множество предложений по оборудованию, особой популярностью среди которого пользуются сварочные инверторы. На волне своей популярности в интернете гуляет очень много информации от фирм относительно своих аппаратов и их преимуществ. Очень часто покупателю тяжело разобраться в актуальности и корректности относительно оборудования, перед покупкой сварочного инвертора. Именно поэтому, мы попробуем простыми словами донести что же собой являет аппарат инверторного типа и как он работает, чтобы выбирая инвертор для себя, вы могли понимать на что обратить внимание

Сварочный инвертор по сути является преобразователем тока, который пропуская его через себя, несколько раз изменяет его показатели, добиваясь характеристик, пригодных для возбуждения сварочной дуги, в процессе которой происходит расплавление металла на обрабатываемой поверхности и электроде (как пример) с последующим плавным переносом его в сварочный шов.

Наиболее распространенными и применяемым в широкой области выступают сварочные аппараты для работы с электродами, большинство пользователей ассоциирует само понятие сварочного инвертора именно с такими аппаратами, хотя все инверторы имеют похожий принцип работы. В статье мы будем придерживаться такой же линии, хотя по большому счету она не совсем верна, ведь сварочным инвертором можно назвать любой аппарат, который в своей конструкции имеет диоды и силовые транзисторы. Таким образом по инверторной технологии могут работать не только сварочники для работы с электродами (ручная дуговая сварка, или РДС, ММА), но и полуавтоматы (MIG, MAG) или аппараты для работы с неплавящимся электродом (TIG, TAG).

Итак, первое что нужно понимать - Сварочный инвертор - это тип устройства, конструкции аппарата, которая преобразовывает ток, но никак не вид аппарата по назначению.

Принцип работы сварочного инвертора

Перед тем как понять, что же делает инвертор с током, необходимо вспомнить некоторые характеристики, которые свойственны току.Постоянный и переменный ток

Зависимо от частоты, ток бывает переменным или постоянным.

Переменный ток имеет высокую частоту, в стандартной розетке 50 Герц (это количество раз которое частицы переносящие заряд в потоке за 1 секунду меняют направление движения). Поток образует постоянное колебание, волнение, которое выглядит как синусоида

Постоянный ток – это когда в потоке заряженные частицы движутся строго в одном направлении, без колебаний, его график стремиться к ровной линии, направление движения не меняется, а соответственно частота стремиться к 0.

Ключевым фактором здесь выступает частота тока (именно она и определяет каким будет ток)

Можно выделить 4 основных момента в процессе трансформации тока аппаратом

  • Из сети электропитания переменный ток (с частотой 50-60 Гц) попадая в инвертор (на сетевой выпрямитель) преобразуется в постоянный, другими словами его частота выравнивается (задается строгое направление движения частицам в потоке, и убираются их колебания). Схема работы сварочного инвертора
  • Затем ток попадает на транзисторы, которые получая постоянный ток, снова задают хаотичное движение, только теперь значительно увеличивая его частоту, вплоть до 50 кГц (это в тысячу раз больше чем частота изначального переменного тока из розетки). Это ключевой элемент, который в последующем позволяет избежать применения громоздких и тяжелых элементов в устройстве сварочного оборудования.
  • Далее на трансформаторе понижается напряжение высокочастотного тока с 220 Вольт из розетки до 60-70 Вольт (в 6 раз ниже) что значительно увеличивает его силу. Так как транзисторы до этого задали току высокую частоту, в сварочном инверторе нет необходимости применять большую катушку, поэтому трансформатор здесь используется маленький, что значительно уменьшает массу и размеры устройства.
  • Теперь, ток с низким напряжением, высокой силой и частотой отправляется на выходной выпрямитель, где снова преобразуется в постоянный, подходящий для сварки с высокой силой и низким напряжением. Что позволяет концентрировано плавить металл, плавно и мягко не разбрызгивая его, вести сварочный шов аккуратно и просто, добиваясь отличного результата, даже не имея большого опыта сварщика.

Помимо указанных этапов, параллельно протекает и множество других процессов, связанных с контролем и управлением процессом внутри сварочного инвертора, обеспечивающих изменение и корректировку показателей, чтобы вы могли настроить аппарат под необходимые условия сварки, и получить комфортные характеристики тока.

Транзисторы в сварочном инвертореОтличия в ключевых деталях сварочных инверторов

Сегодня прогресс шагает очень быстро и уже внутри инверторных технологий произошел ряд модификаций. Так первое на что можно обратить внимание в сварочном инверторе это тип силовых транзисторов:

  • MOSFET – простые силовые ключи (их называют полевые). В виду своей простой структуры, требуют больший блок для управления, чем следующий вид, а соответственно сварочный инвертор становиться несколько массивней, да и самих транзисторов, как правило, требуется больше в таком аппарате.
  • IGBT – более новый, сложный и совершенный по структуре тип транзисторов, они требуют меньше управления, являясь более самостоятельными, что позволяет снизить вес и размер сварочного инвертора.

В последнее время нововведения появились и в способе компоновки деталей на плату сварочного инвертора. Можно выделить такие варианты монтажа:

Пайка обычных выводных элементов

Такой вид внутренней компоновки в сварочном инверторе часто предполагает ручную сборку, даже если на заводе процесс автоматизирован, то некоторые детали часто все равно паяют мастера. По итогу качество и надежность работы инвертороного сварочника во многом зависит от качества сборки.

Микросхемы сварочного инвертораSMT или поверхностный монтаж

Компоненты, используемые в таком сварочном инверторе называются SMD, – они выглядят как небольшие, почти плоские прямоугольники, которые в разы меньше обычных деталей. Такие элементы впечатываются в плату на заводе, как правило процесс полностью автоматизирован, такой способ обеспечивает лучший контакт и более эффективную передачу сигналов, с меньшими потерями, по сравнению с обычными деталями. Исключается вероятность брака что положительно сказывается на точности работы всего сварочного инвертора, исключая вероятность брака.

Размер SMD деталей в несколько раз меньше, при этом сварочный инвертор становиться еще компактней, вместе с IGBT транзисторами, производители добиваются размеров сопоставимых с тостером.

К недостаткам такой технологии можно отнести сложность обратной пайки без  специализированного оборудования. Другими словами, не каждый мастер сможет заменить детали на такой плате, что сужает круг мастерских, которые занимаются ремонтом подобных сварочных инверторов.

В нашем интернет магазине представлен широкий выбор аппаратов, и если вы надумаете купить сварочный инвертор, мы поможем подобрать модель, которая будет соответствовать вашим требованиям и задачам, которые необходимо решать.

Если у вас остались вопросы про устройство или отличия сварочных инверторов, пишите в комментариях к этой статье и мы с удовольствием дополним материал, интересующей информацией.

Комментарии

Автор силён в электронике ; это явно проявляется, в том числе в нескольких фразах про силу напряжения.
Жаль что автор не указан, и коллеги электронщики не могут обратиться по имени.
Впрочем - в этом тексте автор пишет и о сварке - его знания разносторонние ;
и наверно некоторые сварщики дерзнули бы назвать его коллегой, хоть отчасти.
Сварщики обычно по-проще, и могут сказать просто, как Горбачёв, например "Борис, ты прав"
Автор - пиши ещё ; желательно указывая имя .
Не знал что SMD микросхемы такие маленькие, теперь впринцепи понятно каким образом производители делают модели инверторов менее габаритными.
Думал что маленькие инверторы полная фигня, а теперь задумался о покупке..
Представитель "ТакиДа"
18 Мая 2018 09:17
Главное, при покупке, обратить внимание на производителя и наличие собственной сервисной поддержки, так как обслуживание SMD немного сложнее и не каждый мастер возьмется, в случае обращения.
Написать отзыв
Имя
E-mail
Отзыв
Рейтинг
Код
captcha
Введите символы с картинки.