Большинство инверторных сварочных аппаратов также имеют органы управления и уставки. Обычно они основаны на процессоре, но есть и электромеханические модели.
Принцип работы и устройство сварочного инвертора
Чтобы правильно выбрать аппарат для выполнения сварочных работ, необходимо знать структуру и функции сварочного преобразователя. Если вы хорошо разбираетесь в этих областях, вы сможете не только эффективно использовать преобразователи, но и самостоятельно ремонтировать их.
Инверторные сварочные аппараты из Италии
Сегодня на рынке представлено множество моделей инверторов, поэтому торговцы могут выбрать одну из них в соответствии со своими потребностями и финансовыми возможностями. Если вы хотите сэкономить, вы можете самостоятельно собрать инверторный сварочный аппарат.
Как работает инверторный сварочный аппарат
Принцип работы инверторного аппарата очень похож на принцип работы импульсного источника питания. И инвертор, и импульсный источник питания преобразуют энергию одинаково.
Преобразование электроэнергии в инверторе можно описать следующим образом.
- Переменный ток с напряжением 220 Вольт, протекающий в обычной электрической сети, преобразуется в постоянный.
- Полученный постоянный ток при помощи специального блока электрической схемы инвертора опять преобразуется в переменный, но обладающий очень высокой частотой.
- Понижается напряжение высокочастотного переменного тока, что значительно увеличивает его силу.
- Сформированный электрический ток, обладающий высокой частотой, значительной силой и низким напряжением, преобразуется в постоянный, на котором и выполняется сварка.
Как работает сварочный преобразователь
В прошлом трансформаторные устройства в основном использовались для увеличения сварочного тока путем снижения значения напряжения. Основными недостатками этого устройства, которое активно используется и сегодня, являются его низкая эффективность (так как большая часть потребляемой электроэнергии расходуется на нагрев утюга), его размеры и вес.
Изобретение инверторов, которые регулируют сварочный ток по совершенно другому принципу, позволило значительно уменьшить размеры и вес сварочных аппаратов. В этих машинах можно лучше контролировать сварочный ток благодаря высокой частоте протекания тока. Чем выше частота тока, вырабатываемого инвертором, тем меньше может быть машина.
Одной из основных функций инвертора является повышение частоты обычного электрического тока. Это возможно благодаря использованию транзисторов, переключаемых на частоте 60-80 Гц. Однако известно, что транзисторы могут работать только при постоянном токе, тогда как в обычной электрической системе ток течет с частотой 50 Гц. Для преобразования переменного тока в постоянный в модулях преобразователя устанавливается выпрямитель на основе диодного моста.
После транзисторного модуля, который генерирует переменный ток высокой частоты, сварочные преобразователи имеют трансформатор, который понижает напряжение и тем самым увеличивает ток. Для управления высокочастотными напряжениями и токами требуются трансформаторы меньшего размера (но они не менее мощные, чем их более крупные аналоги).
Сварочный преобразователь без кожуха
Элементы электрической схемы инверторных устройств
Основные компоненты сварочного конвертера следующие:
- выпрямитель переменного тока, поступающего из обычной электрической сети;
- инверторный блок, собранный на основе высокочастотных транзисторов (такой блок и является генератором высокочастотных импульсов);
- трансформатор, который понижает высокочастотное напряжение и увеличивает высокочастотный ток;
- выпрямитель переменного высокочастотного тока;
- рабочий шунт;
- электронный блок, отвечающий за управление инвертором.
Независимо от характеристик конкретной модели инвертора, принцип работы, основанный на использовании высокочастотного импульсного преобразователя, остается неизменным.
Пример принципиальной схемы инвертора (нажмите для увеличения)
Выпрямительные и инверторные модули сильно нагреваются во время работы, поэтому они установлены в радиаторы, которые активно отводят тепло. Для защиты выпрямительного блока от перегрева также используется специальный температурный датчик, который отключает выпрямительный блок при достижении температуры 90 градусов.
Инвертор, который по сути является высокочастотным и мощным генератором импульсов, состоит из транзисторов, соединенных по схеме «мост перекоса». Высокочастотные электрические импульсы, генерируемые в таком генераторе, подаются на трансформатор, который понижает их значение напряжения.
Наиболее часто используемые для сварки трансформаторы имеют следующие характеристики: первичная обмотка — 100 витков провода ПЭВ (толщиной 0,3 мм); 1-я вторичная обмотка — 15 витков медного провода диаметром 1 мм; 2-я и 3-я вторичные обмотки — 20 витков медного провода диаметром 0,35 мм. Все обмотки тщательно изолированы друг от друга, а их выводы защищены и герметизированы.
Внутренняя конструкция сварочного преобразователя
Выходной выпрямитель сварочного инвертора получает ток высокой частоты. Простые диоды не могут справиться с преобразованием этого тока в постоянный. Поэтому выпрямитель зависит от мощных диодов с высокой скоростью открытия и закрытия. Чтобы предотвратить перегрев диодного блока, он помещен в специальный теплоотвод.
Важным компонентом любого сварочного инвертора является мощный резистор, который обеспечивает плавный запуск. Необходимость в таком резисторе возникает из-за того, что при включении источника питания на устройство подается сильный электрический импульс, который может повредить диоды выпрямительного блока. Чтобы предотвратить это, ток пропускается через резистор к электролитическим конденсаторам, которые начинают заряжаться. Когда конденсаторы полностью заряжены и устройство работает в нормальном режиме, контакты электромагнитного реле замыкаются и ток подается на выпрямительные диоды, минуя резистор.
