Потребляемая мощность сварочного аппарата

Как выбрать сварочный аппарат

Аппарат инвертор – современный электронный сварочный прибор с множеством возможностей и новыми свойствами.

• Ток, вырабатываемый инвертором, имеет идеальные вольтамперные характеристики, подходящие для сварки и регулируемые под отдельный тип сварки или вид сварного соединения,
• Небольшой вес сварочного аппарата – около 10-12 кг, но при этом инвертор имеет мощность, как и обычные аппараты для сварки,
• Потребление электроэнергии сокращено в два раза, а индуктивные потери просто отсутствуют,
• КПД у нового сварочного аппарата выше 90%, а соsφ ≈ 1. Из потребляемой энергии расход идет только на дуге.

• Повышенная почти вдвое цена и дорогостоящий ремонт.
• Если же сломается силовой модуль, его замена будет стоить более 30% от общей стоимости сварочного аппарата, но стоимость ремонта в первую очередь зависит от характера поломки.
• Не стоит перегружать инвертор резьбой толстого металла при использовании сети с нестабильным напряжением.
• Инвертор весьма чувствителен к пыли, поэтому к регулярной очистке стоит подойти серьезно.
• Из-за образования конденсата на элементах инвертора, при которых может отказать электроника, не рекомендуется эксплуатация при пониженных температурах, а хранение должно происходить в теплых и сухих помещениях.

Цена

В случае со сварочными аппаратами инверторами цена является достаточно надежным показателем качества. Дешевые модели, как было проверенно неоднократно, служат недолго. При выборе китайской модели и при этом не самой дорогой, стоит готовиться к покупке следующего аппарата, так как срок эксплуатации долгим не будет. Поэтому покупка дешевого инвертора нецелесообразна.

Продолжительность включения

Низкий показатель ПВ является самым большим минусом в сварочных инверторах. Что это и как происходит расчет? При работе инвертора 3 минут из 10, этот показатель равен 30%, а остальное время требуется аппарату для охлаждения. Поэтому чем больше показатель продолжительности включения, тем выше качество покупаемого инвертора. На китайские модели очень трудно отыскать дополнительные запчасти.

Напряжение сети

Выбирайте сварочный аппарат, чтобы он работал и на повышенном, и на пониженном напряжении, это является существенным аспектом в сельских районах.

При наличии скачков энергии стоит выбирать аппарат с позволительным допуском 20%, который будет нормально функционировать как при 170V, так и при 220V. Следует также посмотреть на показатель температуры в характеристиках.

Пыль

Следует всячески ограждать аппарат от попадания пыли, которая проникает сквозь вентилятор охлаждения. Чтобы очистить запылившийся инвертор стоит открыть его корпус и протереть тряпкой или продуть пылесосом.

Наиболее частой поломке подлежит печатная плата. При покупке стоит уточнить у продавца о наличии дополнительных плат – привоз плат только под заказ, это признак высокого качества сварочного инвертора. Если продавец замешкал с ответом, то покупать такой аппарат не стоит.

Экономия электроэнергии

Главное достоинство инвертора в том, что он потребляет столько электроэнергии, сколько расходует в процессе сварки и это не зависит от показателя мощности. При простое расход энергии маленький, а при работе с 4мм электродом хватает силы тока 160А. Есть некоторые особенности в работе, например, при постоянном напряжении в 180V, от сварки 4 мм электродом хороших результатов ждать не приходится. При таком раскладе необходим электрод с меньшим диаметром. Если вы часто варите электродами 4-5 мм диаметром, то инвертор должен быть на 200A.

Инверторы массой 4-5 кг не рекомендуется применять для продолжительной работы, даже если заявленная сила тока стоит 200A.

Питающее напряжение

Напряжение делится на:

• Однофазное – подключается 220-вольтовый инвертор к обычной электросети,
• Трехфазное – берется 380-вольтовый аппарат в несколько раз мощнее,

Функциональность

Не стоит смотреть на производителя, а лучше посмотреть на присутствие качественного сервиса, наличие инструкции на грамотном русском языке и спросить сертификат качества. Обязательными функциями для любого инвертора являются наличие возможности горячего старта и функция антиприлипания при работе.

• Форсаж дуги – предотвращение залипания и повышенная стабильность горения дуги.
• Антистатик – автоматическое понижение сварочного тока при сигнале о залипании электрода. Актуально при начале работы, когда требуется поджечь дуги. После отрыва сварочного электрода происходит возобновление напряжения.

Для правильного выбора обратите внимание, прежде всего, на гарантийный срок, наличие сертификата качества и доступные сервисные центры поблизости. У производителей качественной продукции гарантия не будет менее двух лет. Также стоит учесть запас мощности, потому что производители дешевых аппаратов загодя ее повышают, а металл, с которым в дальнейшем придется работать, неизвестен, да и срок эксплуатации тоже. Качественный аппарат стоит довольно дорого, а дешевые варианты будут быстро ломаться, и, в итоге, вы заплатите ту же самую сумму.

Производителей сварочных инверторов не так много:

• Фирма Днепр-М предлагает доступные варианты с множеством функций,
• SSVA и Venta предлагают качественную продукцию,
• Фирма Титан предлагает достаточно компактные инверторы без потери при этом мощности.

&nbsp &nbspС.М. Гуров. Экономичный сварочный трансформатор.&nbsp &nbsp

где Р₂–полная мощность вторичной обмотки, В·А,
U_2хх–напряжение холостого хода вторичной обмотки, В,
I_2р–рабочий ток вторичной обмотки, А.
Величина I_2р нормирована для каждого диаметра электрода и уменьшать её не рекомендуется, т.к. это ухудшает качество сварного шва. Например, для электродов Ø3 I_2р=100-120 А, для электродов Ø4 I_2р=180–200 А и т.д. Остаётся напряжение холостого хода U_2хх. Для сварочных трансформаторов промышленного назначения его величина выбирается равной 65–70 В. И это вполне оправдано, если не обращать внимание на энергопотребление сварочного аппарата.
Около 14 лет назад автор данной статьи также столкнулся с проблемой снижения энергопотребления при постройке собственного сварочного аппарата. Эксперименты показали, что современная обмазка электродов позволяет зажигать дугу и поддерживать устойчивым её горение даже при напряжении холостого хода U_2хх=28 В! Конечно, дуговой промежуток был очень маленьким, и любое небрежное движение сварщика приводило к гашению дуги. Кроме этого, дуга становилась “капризной” на зажигание, если поверхность свариваемых изделий содержала ржавчину или была покрыта оксидной плёнкой. Да и не все типы электродов допускали такой режим. Лучшие результаты сварки под низким напряжением показали электроды Ø3 АНО-21(торговая марка “Тигарбо”) Каменского опытного механического завода. (Эти электроды очень популярны на Юге России!).
Уйдём от этой нижней границы. Оказалось, что напряжение U_2хх=36–40 В позволяет успешно варить даже начинающему сварщику. При таком напряжении валик сварочного шва получался ровным, т.к. отсутствовало разбрызгивание капель жидкого металла, а шлаковая плёнка была тонкой и легко отслаивалась от изделия. Но самое главное – резко снизилось энергопотребление сварочного трансформатора до 3,5–4 кВт, что сделало его абсолютно пригодным для домашнего применения. Семейный бюджет получил при этом существенный выигрыш.
С учётом изложенного выше, можно сделать вывод: в любом сварочном трансформаторе, после несложной доработки, можно ввести экономичный режим. Для этого во вторичной обмотке необходимо сделать отвод на напряжение 36–40 В. Желательно в трансформаторе также иметь возможность плавного регулирования сварочного тока. Предлагаю один из вариантов экономичного сварочного трансформатора для домашнего применения. В качестве объекта для модернизации был выбран сварочный аппарат, сконструированный В. Мотузасом (В. Мотузас. Компактный, безопасный, бесшумный – журнал “Сельский механизатор”, 1987 г., № 2, с. 26). Т.к. большинство читателей журнала не знакомо с этим узкоспециализированным изданием, я, там, где это необходимо, повторю некоторые технологические приёмы его изготовления.
После модернизации сварочный аппарат имел следующие технические характеристики:

В качестве магнитопровода используется статор от списанного электродвигателя, мощностью 12-15 кВт. Чтобы извлечь магнитопровод из корпуса статора, его надо разбить и удалить обмотку электродвигателя. Получится чистый магнитопровод (рис.1).

Зубилом вырубываем на магнитопроводе 12 пазов для намотки первичной обмотки. Вырубывать пазы зубилом нетрудно, металл магнитопровода мягкий. При этом обязательно используются защитные очки: срубленные пластинки могут попасть в глаза. Вырубленный участок обмотаем куском ткани и пропитаем его эпоксидным клеем или лаком. Когда клей высохнет, на этот участок намотаем первичную обмотку W₁ (рис.2).

Наматываем её в несколько слоёв так, чтобы начало и конец обмотки были внизу катушки. Каждый слой друг от друга изолируем тканью, пропитанной эпоксидной смолой или лаком. Верхний слой покрывается двумя слоями ткани, пропитанной эпоксидной смолой.
Затем приступаем к изготовлению каркаса для вторичной обмотки. Он должен свободно перемещаться по всей поверхности магнитопровода (в т.ч. и по поверхности первичной обмотки). С этой целью на поверхности первичной катушки намотаем виток к витку кабель диаметром 8-10 мм (с изоляцией). Он будет служить вспомогательной обмоткой. Поверх кабеля накладываем целлофановую плёнку. Всё это обматывается тканью (мешковиной), пропитанной эпоксидной смолой. Сюда же необходимо приклеить две удерживающие пластины и две клеммы (алюминиевые полоски) для вторичной обмотки (рис.3).

&nbsp&nbsp ПРИМЕЧАНИЕ . Вторичную обмотку наматывают в такой последовательности:

1. наматывают витки экономичного режима,
2. рассчитывают число витков форсированного режима,
3. доматывают ” разницу” между числом витков форсированного и экономичного режимов.

Схема модернизированного трансформатора показана на рис. 4а.

Первичная обмотка содержит 191 виток с отводом от 143 витка, провод ПЭТВ Ø 2,12мм, вторичная обмотка намотана алюминиевым проводом круглого сечения в изоляции, Ø 8 мм.
Чтобы быстро переходить от экономичного режима к форсированному поступают следующим образом. Из изоляционного материала (текстолит, гетинакс) толщиной 5–6 мм вырезают пластину для выводов первичной обмотки. В ней сверлят 3 отверстия Ø 5 мм на расстоянии 20 мм друг от друга по одной прямой. Из медной проволоки Ø 5 мм отрезают 3 куска длинной 45 мм. На них с одного края нарезают резьбу М5. С помощью гаек эти стержни укрепляют на пластине, и, сюда же, присоединяют выводы от первичной обмотки в определённой последовательности (рис.4 б,с).

Рис.4б Экономичный режим трансформатора.

Рис.4с Форсированный режим трансформатора.

Сама пластина крепится к основанию трансформатора с помощью двух уголков. Сетевой шнур с одной стороны имеет штекерный разъём, который позволяет легко переходить от экономичного режима к форсированному.
Последним готовится основание трансформатора. Здесь подойдёт любой изоляционный материал достаточной прочности, например, многослойная фанера, древесина и т.п. Для мобильности к основанию можно приспособить небольшие колёсики от стиральных машин старых выпусков типа “Волга”, “Ока”. Общий вид сварочного трансформатора показан на рис.5.