Аналогичную аппаратуру все чаще покупают домашние мастера для выполнения специфических работ в гараже или на даче. Схема инверторного сварочного аппарата без баллонов сложнее, но сам он намного компактнее устаревшего трансформатора, а о весе и говорить не приходится — некоторые модели удобно располагаются на плече и не мешают проведению работ.
Современная аппаратура инверторного типа — это изделия, отличающиеся широким набором функциональных возможностей, потому что при их производстве использовались передовые технологии. Начинающие сварщики быстро становятся асами в проведении подобных работ на даче или в частном доме, потому что инвертор довольно прост в эксплуатации.
Содержание
Виды источников тока
Импульсный преобразователь считается основным элементом электросхемы сварочных инверторов, потому что способен активно вырабатывать высокочастотные токи. Такое преимущество во время эксплуатации аппаратуры позволяет сварщику легко возбуждать дугу и поддерживать ее устойчивое горение.
Все источники сварочного тока имеют идентичную конструкцию и схема сварки у них одинаковая, разница только в каких вольт-амперных характеристиках переключает режимы аппарат. Производители аналогичных изделий выпускают универсальные модели, пригодные к разным видам сварочных работ:
- дуговая сварка ручным способом (MMA);
- с применением неплавящегося вольфрамового электрода, а защитой служит инертный газ (TIG);
- методика соединения металлов под защитой инертного/активного газа, используется плавящийся электрод (MIG/MAG).
Достоинства полуавтоматических аппаратов
- Малый вес — для любителей всего 5—6 кг.
- Дополнительные функции.
- Плавная регулировка напряжения.
- Хорошая внутренняя вентиляция, благодаря интегрирующему устройству.
- Точное настраивание тока, зависящее от материала соединяемых конструкций.
Инверторы имеют высокий КПД независимо от производителя.
Схемы сварочных аппаратов для полуавтоматической сварки интересны только специалистам, так как изобилуют техническими обозначениями понятными узкому контингенту.
Инверторы для плазменно-дуговой резки
Такие устройства отличаются небольшими размерами и потребляют немного электрической энергии, с их помощью производится соединение или резка черных, а также цветных металлов. Плазменный инвертор обладает большой многофункциональностью, поэтому используется на разных производствах:
- термическая обработка любых металлов;
- пайка, сварка или резка черных и цветных металлов;
- промышленное воронение стали;
- для разрезания керамической плитки, стеклянных заготовок, бетона и т.п.
К недостаткам можно отнести только высокую стоимость аналогичного оборудования.
Электрическая схема и ее нюансы
Важной деталью схемы инвертора для сварки является диодный мост, который преобразовывает поступающий переменный ток в его постоянный аналог, при этом происходит сильный нагрев, поэтому в схеме установлен предохранитель, отключающий подачу тока при нагреве выше 900C.
Для сглаживания возникших импульсов стоит фильтр-выпрямитель, в котором присутствуют электролитические конденсаторы.
Для предотвращения перегрева диодов в цепи устанавливаются радиаторы охлаждения. Помехи высокой частоты могут проникнуть в общую электросеть, для исключения этого перед выпрямителем стоит фильтр, в конструкции которого используются дроссель и конденсаторы.
В результате нескольких преобразований и благодаря понижающему трансформатору на выход подается постоянный ток, имеющий силу, достаточную для выполнения намеченных сварочных работы.
Принцип работы, краткое описание
Схема сварочного инвертора разных моделей имеет чисто индивидуальные особенности, но принципиальная основа работы — неизменная. Ток, подающийся вовнутрь изделия, подвергается нескольким изменениям:
- Выпрямление.
- Сглаживание амплитуды возникающих импульсов.
- Преобразование после прохождения выпрямителя.
- Понижается напряжения и увеличение сила тока до 250 А.
- Вторичное изменение на постоянный ток, подающийся на выход изделия.
[stextbox id=’warninig’]Электронные составляющие инвертора выдают не только улучшенные характеристики, но и оригинальные функции, помогающие новичкам быстрее освоить премудрости сварки.[/stextbox]
К дополнительным функциям относятся:
- Hotstart — сила тока многократно повышается при образовании дуги.
- Антизалипание — сведено к минимуму прилипание электрода к свариваемой конструкции.
- Arcforce — чтобы исключить затухание дуги, подается добавочная сила тока.
[stextbox id=’info’]В. Л. Лазакович, образование: Аттестационный научно-технический центр Эксперт (г. Москва), специальность – сварщик НАКС АНО, электрогазосварщик 4 разряда, опыт работы с 2000 года: «Современные инверторы облегчают работу начинающим сварщикам, но минимальные теоретические знания о процессах сварки различных конструкций должны присутствовать, иначе прогресса не будет».[/stextbox]
Конструкция
Примерная базовая схема:
- Выпрямитель низкой частоты.
- Инвертор.
- Трансформатор.
- Выпрямитель тока высокочастотный.
- Ответвление цепи с пониженным сопротивлением (шунт).
- Блок электронного управления.
Аналогичные изделия отличаются конструкцией, но в основе заложено применение высокочастотных импульсных преобразователей.
Диод на выходе и характеристика его работы
При самостоятельной сборке пользователи устанавливают трансформаторы, у которых вторичная обмотка с такими параметрами: сечение медной проволоки 0,3 мм, а ширина конструкции до 40 мм, поэтому диоды на выходе обеспечивают его выпрямление. Рабочий цикл устройства осуществляется при токах высокой частоты, но с такими нагрузками справляются только быстродействующие диоды, так как восстановление происходит за 50 наносекунд.
Универсальность
Каждый производитель моделей сварочных инверторов заботится об увеличении надежности во время длительной эксплуатации, при условии соблюдения мер безопасности при работе с оригинальными изделиями. Обязательно в конструкции присутствует блок контроля повышения температуры, который защищает инвертор от перегревания и регулирует функционирование системы охлаждения.
В электросхеме изделия встроен трансформатор, имеющий биметаллические термодатчики с заданной температурой срабатывания не выше 75 градусов. Радиатор охлаждения имеет собственный интегральный датчик, который следит за повышением температуры и отключат подачу тока при ее недопустимом повышении.
Как сделать инвертор?
Для сборки аналогичного изделия надо знать, что схемы инверторов сварки рассчитаны на потребление напряжения 220 V с силой тока 32 А. После проведения преобразований внутри инвертора, на выходе получается около 250 ампер, что достаточно для создания прочного сварного шва.
Чтобы собрать конструкцию, нужны такие составляющие:
- Трансформатор с ферритовым сердечником.
- Первичная и три варианта вторичной обмотки.
Надо приобрести и такие компоненты:
- провода с медными жилами;
- стеклоткань, чтобы обеспечить надежную изоляцию обмоток;
- небольшой лист текстолита с печатными платами;
- сталь для электротехнических работ;
- хлопчатобумажную ткань.
После закупки всего необходимого смело приступайте к сборке изделия по схеме, которую легко найти в интернете.
Защитные элементы
В общую электрическую цепь специально встроены элементы, которые исключают возникновение негативных факторов нормальной работы сложного электронного устройства. От воздействия высоких температур транзисторы защищают демпфирующие цепи с обозначением латинскими литерами RC. Ко всем элементам, функционирующим при больших нагрузках, подключены термодатчики, отключающие ток во время повышения температуры до критического значения.
Для управления всеми элементами электрической цепи установлен широтно-импульсный модулятор, получающий сигналы от системы электронного управления изделием. Далее, сигналы от него поступают на:
- полевой транзистор;
- трансформатор с двумя обмотками на выходе;
- силовые диоды;
- транзисторы, расположенные в инверторном блоке.
[stextbox id=’alert’]Важно! Конденсаторы, установленные в фильтре, после активации зарядки способны выдавать большой силы ток, который сжигает, поэтому инвертор обеспечивается плавным пуском.[/stextbox]
Вырабатывает аналогичные сигналы операционный усилитель, потому что на вход подается сформированный в изделии постоянный ток с высокими показателями силы. Кроме этого, устройство принимает сигналы от контуров защиты, установленных в цепи. Такие предосторожности необходимы, чтобы быстро отключить подачу электрического питания во время критической ситуации.
Выводы
Инвертор — сложное электронное устройство, но простое в использовании, его подключают к электрической цепи с напряжением 220 V и без опасения проводить сварочные работы. Такие изделия пользуются повышенным спросом у домашних мастеров, потому что для надежного соединения металлических конструкций не требуется специальных навыков сварщика, а нужны только осторожность и аккуратность.
