Сколько киловатт потребляет инверторный сварочный аппарат
Выбирая перед покупкой сварочный инвертор, одним из первых параметров, на который обращают внимание покупатели, является сила тока аппарата. Так уж сложилось, что украинский потребитель отдает предпочтение инструментам по-мощнее. И сегодня этим активно пользуется большинство производителей.
В этой статье мы хотим разобраться с указанной и реальной силой тока сварочных инверторов, рассказать, какие маркетинговые ходы используют производители, что бы вы отдали предпочтение именно их товару, а так же мы попробуем подсказать, какая реальная сила тока в сварочном инверторе потребуется, в зависимости от поставленных задач и условий работы сварочного аппарата.
На инверторе написано 250 Ампер, а по факту 180.
Здесь уместным будет вспомнить стихотворение рубаи с глубоким смыслом от Омара Хайяма:
Все, что видим мы – видимость только одна.
Далеко от поверхности моря до дна.
Полагай несущественным явное в мире,
Ибо тайная сущность вещей не видна.
Как правило, указанную на корпусе сварочного инвертора информацию, например ММА-200 или ММА-250, большинство расценивает как пресловутую силу тока, а ведь зачастую – это далеко не так. Особенно, если речь заходит про инверторы произведенные в Китае. На самом же деле, на практике – это маркетинговый ход производителей. Большинство таких аппаратов имеют реальную рабочую силу тока от 140 до 180 Ампер. А порой, встречаются инверторы с током и в 120 Ампер, на корпусе которых гордо указана цифра – 250. Более того, как правило, шкала регулировки тока, тоже подвергается модификации, получая градацию значений до 250 Ампер (которых по сути в инверторе нет), а это уже добавляет сложности пользователю в регулировке сварочного тока при работе с различными типами электродов, либо при регулировании уровня провара металла.
Поэтому первое что стоит запомнить при выборе сварочного инвертора, не ориентируйтесь на то что написано на панеле аппарата.
Как же понять – какая сила тока в том или ином инверторе?Если этот показатель вам необходимо знать совершенно точно, тогда полезно будет раздобыть токоизмерительные клещи с датчиком Холла, тогда вы сможете проверить выдаваемый сварочным аппаратом ток прямо во время покупки, включив инвертор, установив на его регуляторе максимальное значение и померив ток, который может генерировать инструмент.
Более того, одного замера тока недостаточно, ведь аппарат может выдать ток в 200 или 250 Ампер, но рабочим этот ток едва ли можно назвать. Здесь потребуется замер сварочного напряжения, и если при номинальном токе в 200 Ампер, напряжение окажется ниже требуемого, тогда рабочими 200 Ампер в сварочном инверторе назвать нельзя.
Стоит понимать что рабочее сварочное напряжение для различной силы тока будет отличаться, но посчитать необходимое не составит труда. Для этого нужно применить следующую формулу:
Рабочее сварочное напряжение=20+0,04*Сила тока аппарата
Так легко вычислить, что для аппарата в 160 Ампер напряжение должно составлять 26,4 Вольта; для 200А – 28В, а для 250А – 30В
Но как быть, если приборов нет, либо вы выбираете инвертор в интернет магазине?
Тогда нужно просто немного внимательней изучить другие характеристики. Правильно их сопоставив, вы сможете определить приблизительную к реальной силу тока сварочного выпрямителя.
1. Мощность, которую потребляет инвертор (ее указывают в киловаттах, – кВт)
Нужно понимать, что чем большую силу тока способен генерировать сварочный инвертор, тем больше ему для этого необходимо потребить электроэнергии. И если вы сравниваете похожие по конструкции сварочные устройства (например инверторные сварочные выпрямители на IGBT транзисторах), с одинаковым КПД (80-90%), тогда можно руководствоваться следующими соотношениями:
- Сварочные инверторы, которые генерируют на выходе 160 Ампер, имеют максимальное потребление (мощность) – 5-5,5 кВт.
- Если аппарат способен выдать около 200 Ампер, он максимально будет потреблять 6,5 – 7 кВт
- При 250 Амперах – максимальная мощность потребления инвертором составит 8,5 – 9 кВт.
Другими словами, если в характеристиках указана сила тока 250 Ампер, и в то же время мощность не превышает 5,5 кВт, тогда, скорее всего, реальная производительность подобного сварочного инвертора составляет не более 160 Ампер.
2. Цена на сварочный инвертор
Конечно, наценка может различаться в зависимости от многих факторов: степени популярности и разрекламированности торговой марки, качества самих комплектующих, уровня наценки розничного магазина и прочих моментов, но все-же, исходя из цены на сварочный инвертор, можно сделать некоторые предположения о его производительности.
Как правило если цена инвертора составляет менее 2000 грн, тогда вряд ли стоит ожидать, что аппарат выдаст более 160 Ампер. Транзисторные сварочные аппараты с силой тока от 200 Ампер, находятся в ценовом диапазоне от 2500 до 3000 грн. А цена на инверторы, которые способны реально выдать 250 Ампер уверенно перескакивает 3000 грн.
Какая же сила тока нужна сварочному инвертору?
Здесь в первую очередь мы советуем оттолкнутся от тех задач, которые вы поставите перед аппаратом.
Начните с вопроса: А нужно ли вам 250 Ампер?
Для справки: тока 160 ампер вполне достаточно для качественного провара металла толщиной 4 мм, ели вы будете использовать электрод диаметром 4 мм. Что уже говорить о электродах с меньшим диаметром.
Для того, чтобы более точно подобрать производительность инвертора в зависимости от толщины используемого электрода, предлагаем ознакомится со следующей таблицей.
«Какой генератор подойдет для сварки» – такой вопрос часто возникает у людей, которые решили всерьез заняться сваркой самостоятельно и при этом у них нет возможности подключить сварочный аппарат к сети. Легко растеряться особенно после того, как на странице интернет-магазина перед нами возникает огромный перечень доступных моделей.
Казалось бы, разобраться в этом многообразии очень сложно, особенно если за плечами у тебя — гуманитарное образование. На самом деле, грамотно подобрать генератор для сварочного инвертора может любой из нас, для этого нужно всего лишь знать несколько небольших, но весьма важных нюансов. О них и пойдет речь в данной статье.
Какие моменты нужно обязательно учитывать при выборе генератора
Как и подобает серьезному агрегату, каждый генератор для сварки инвертором обладает огромным количеством различных технических характеристик, среди которых очень просто запутаться новичку. Но для правильного выбора наиболее важны лишь пять из них:
- потребляемая мощность;
- сила тока сварки;
- диаметр используемых электродов;
- совместимость генератора с инверторным оборудованием;
- генератор должен быть синхронным или с технологией Duplex, производителя генераторов Endress (или аналог).
Именно на эти параметры стоит обратить особое внимание, чтобы пользоваться генератором долго и безопасно.
Генераторы по типам различаются на синхронные, инверторные и асинхронные, а также симбиоз асинхронных и синхронных серия Duplex (производителя Endress), для сварки подойдут только синхронные или генераторы серии Duplex. Инверторные, как правило, имеют недостаточную мощность, и не рассчитаны на высокие пусковые нагрузки. Более подробно о типах генераторах вы можете узнать в отдельной статье по ссылке.
Мощность генератора для сварки – для чего нужен запас
В большинстве случаев, мощность сварочного инвертора и генератора указывается производителем в техническом паспорте. Поэтому найти эти значения и сравнить их с легкостью сможет даже ребенок. Главное — не путать единицы измерения показателя мощности кВА и кВт, а также заявленную номинальную и максимальную мощность генератора.
Следует помнить, что покупая генератор, нужно выбирать модель, обладающую мощностью на 25-50% больше, чем у имеющегося у вас в наличии инвертора. Объясняется это довольно просто — постоянная эксплуатация генератора на пределе возможностей очень быстро выведет его из строя и не даст возможность задействовать полный потенциал сварочного аппарата.
В случае, если у вас по каким-либо причинам отсутствует информация о мощности вашего сварочного инвертора, ее можно рассчитать самостоятельно, используя простую формулу:
Максимальная сила тока*напряжение дуги/КПД сварочного инвертора — максимальная мощность.
При этом, вам нужно знать только значение максимальной силы тока, так как две остальных составляющих практически всегда являются постоянными (напряжение дуги равняется 25В, а КПД инвертора – 0,85).
К примеру, если у вашего сварочного аппарата максимальная сила тока равняется 180 Ампер, то примерно его мощность равна:
180А*25В/0,85=5294 Вт, а значит, в данном случае, для генератора оптимальным значением будет мощность 5294 Вт + 25% запаса = 6617,5 Вт или если перевести в кВт – 6,6 кВт. В этом случае модель бензинового генератора Huter DY8000LX будет одним из оптимальных вариантов.
Сила тока сварки – с ней нужно считаться
Еще одна приятная новость состоит в том, что вы вполне можете использовать генератор для инверторной сварки, мощность которого меньше, чем у вашего инвертора. Однако, в этом случае, вам придется использовать его с некоторыми ограничениями, а именно — уменьшить силу тока до допустимого значения.
Возьмем, к примеру, случай, если вы решили приобрести модель генератора мощностью в 4 кВт.
Используем ту же формулу, что и при определении мощности, но в обратном порядке:
Мощность*КПД/напряжение дуги = Сила тока или 4000*0,85/25 = 136 А
Таким образом на генераторе мощностью в 4 кВт вы сможете сваривать на своем сварочном инверторе без ощутимой потери качества с силой тока до 130А.
Диаметр электродов – табличка, которую легко запомнить
Еще один из важных нюансов, который стоит учитывать — это соответствие диаметра электрода минимальной мощности генератора. Эти данные являются примерными и умещаются в простенькой таблице:
Диаметр электрода (мм) | Минимальная мощность генератора (кВт) |
---|---|
2 | 2,5 |
3 | 3,5 |
4 | 4,5 |
То есть, если вы планируете проводить сварочные работы электродом 4 мм, то минимальная мощность генератора для сварки должна составлять минимум 4,5 кВт и выше.
Какие генераторы подойдут для работы с конкретным сварочным аппаратом
Главные правила выбора генератора для сварки вы прочитали в предыдущих разделах. Используя их, вы уже можете смело приступать к покупке электростанции. Но для того, чтобы вам было проще сориентироваться в ассортименте, давайте поближе рассмотрим наиболее популярные инверторы для бытовых задач и определим какие из генераторов к ним наиболее подходят.
Для инверторов Сварог
Неприхотливые и недорогие инверторы Сварог выделяются среди других брендов длительной пятилетней гарантией. Покупатели также часто отдают им предпочтение из-за низкой цены, поэтому вполне разумным решением представляется покупка бюджетных вариантов генераторов Huter и Fubag.
Сварочный инвертор Сварог REAL ARC 200 (Z238N) прекрасно будет работать в паре с генератором Huter DY6500L. Этот качественный и полезный агрегат может успешно функционировать на природном газе, что значительно повышает экономичность генератора.
Для инверторов Ресанта
Популярный производитель инверторов Ресанта также выпускает продукцию, предназначенную для массового покупателя. Отличительная особенность этого бренда – компактные размеры и малый вес сварочных аппаратов.
Для бытового сварочного инвертора Ресанта САИ-190 можно использовать бензиновый генератор BRIMA LT 8000 B, который, помимо этой цели, при необходимости послужит вам в качестве резервного источника питания на даче или в загородном доме.
Для инверторов Kemppi
Финские инверторы Kemppi достойно зарекомендовали себя при работе в суровых природных условиях и на производстве. Они по праву являются лидером по продажам среди импортных премиальных моделей. Их покупают люди, умеющие ценить настоящее качество и надежность.
К популярной модели сварочного инвертора Kemppi Minarc 150 вы смело можете приобрести генератор Fubag BS 5500, отличающийся очень низким расходом топлива, прочной рамой и надежной защитой от перегрузок.
Для инверторов EWM
Продукция известного немецкого бренда EWM появилась на нашем рынке еще во времена СССР. С тех пор и поныне, инверторы EWM приносят настоящее удовольствие людям, которые на них работают. Такой аппарат нуждается в превосходном генераторе.
Поэтому для сварочного инвертора EWM Pico 160 достойным партнером видится генератор Fubag BS 7500 A ES, который оснащен мощным двигателем, блоком AVR и комплектуются вместительным топливным баком для длительной работы без дозаправки.
Полезные советы по выбору генератора
Существует еще несколько полезных советов, основанных на рекомендациях профессионалов сварочного дела, которые вам пригодятся при покупке генератора для инверторного сварочного аппарата.
- Генераторы мощностью до 10 кВт выгоднее покупать на бензиновой основе. В этом сегменте они представлены наиболее широко. А более мощные электростанции работают на дизельном топливе.
- Запас мощности бензинового генератора, хотя бы в 15-25%, значительно облегчает поджиг дуги. Для электростанций, работающих на дизельном топливе, желательно иметь больший запас – до 50%.
- Наиболее функциональными являются электростанции, оснащенные чугунными гильзами. Минимальный ресурс их работы составляет 1500 моточасов. Алюминиевые блоки выдерживают значительно меньшую нагрузку — до 500 моточасов.
- Инверторы с аббревиатурой PFC в наименовании имеют в схематехнике встроенный корректор коэффициента мощности, поэтому они могут работать при пониженном напряжении и отлично подходят для работы от генератора, например модель Сварог ARC 160 PFC.
Приведенная в статье информация предназначена для обычных сварочных инверторов, которые часто используются в бытовых условиях.
Для профессионального оборудования (сварочных полуавтоматов и инверторов, предназначенных для аргонодуговой сварки) могут возникнуть определенные проблемы при работе от генератора. Многие производители прямо указывают об этом в руководстве по использованию. Поэтому крайне желательно проконсультироваться со специалистами перед покупкой, во избежание серьезных последствий.
Подобрать генератор для сварочного инвертора вполне можно самостоятельно, используя здравый смысл и наши советы. А для полной уверенности — обращайтесь к консультантам и менеджерам нашего сварочного гипермаркета, которые подскажут вам, какой генератор подойдет для сварки в каждом конкретном случае. Наши специалисты имеют правильные ответы на самые каверзные и сложные вопросы покупателей!
Или наоборот, сварочный инвертор под электростанцию?
При выборе электростанции (электрического генератора) для сварочного инвертора многие задаются следующими вопросами:
– как рассчитать потребляемую мощность сварочного инвертора при подключении к электростанции?
– какую выбрать мощность электростанции для полноценной работы сварочного инвертора?
– что именно необходимо учитывать при подключении сварочного инвертора к электростанции?
В данной статье мы постараемся полностью ответить на данные вопросы и рассмотрим каждый пункт по-отдельности.
Чтобы приступить к расчетам мощности, необходимо сперва взглянуть на технические характеристики, которые указаны на странице о товаре или в техническом паспорте сварочного инвертора.
К примеру, возьмем обычный аппарат, у которого максимальный ток сварки: 160А
У каждого инверторного аппарата есть своя регулировка тока сварки, например: от 10 до 160 ампер. Это значит, что сварщик может использовать как средний, так и максимальный ток сварки (редко кто использует минимальный). Но производители частенько пишут просто «мощность» или «потребляемая мощность», забывая упомянуть (иногда специально) о «максимальной потребляемой мощности». Не следует сразу же паниковать, необходимо во всем разобраться по порядку.
Чтобы рассчитать максимальную потребляемую мощность, необходимо умножить максимальный сварочный ток (у нас 160А) на напряжение дуги (как правило, 25В), и затем разделить полученное значение на КПД сварочного инвертора (обычно 0,85). У всех инверторов на 160А примерно одинаковые показатели КПД, а вот напряжение на дуге может отличаться. Чтобы сверить показатели, необходимо взять в руки (или скачать с сайта) паспорт на оборудование.
Теперь получаем формулу: 160А*25В/0,85=4705 Вт
Результат 4705Вт и будет являться максимальной мощностью сварочного инвертора. Теперь следует рассчитать среднюю мощность. Что же такое эта средняя мощность сварочного инвертора? Это максимальная мощность с поправкой на «Продолжительность Включения» или просто «ПВ». Ни один сварочный инвертор не сможет работать на максимальном токе сварки постоянно, поскольку сварщик не может «жарить» электроды без перерыва. К примеру, у нашего аппарата ПВ составляет 40%. Следовательно, средняя мощность сварочного инвертора равна:
Как видите, это совсем не сложно. Так как мы разобрались с мощностью инвертора, теперь можно перейти и к выбору генератора. Подбирать электростанцию следует по максимальной потребляемой мощности, прибавив примерно 20%-30% к запасу энергии, чтобы не «насиловать» генератор и не эксплуатировать его на пределе своих возможностей.
Обязательно следует отметить, что потребляемая мощность сварочного инвертора обозначается всегда в «кВт», а вырабатываемая мощность генератора может быть в «кВА» вместо «кВт». Это просто необходимо учесть при расчете. Из-за того, что большинство поставщиков завозит продукцию из Китая (там самые дешевые электростанции), перевод на российские значения происходит не всегда. Также иногда «особо жадные» продавцы в России пишут на генераторах максимальную мощность не в кВА, а в кВт. Поскольку практически все генераторы из-за рубежа вырабатывают мощность в кВА (кило Вольт Ампер), то следует уточнять эту информацию у продавца, например, запросив паспорт.
Если у выбранного вами генератора значение мощности все-таки в «кВА», то произвести расчет можно по следующей формуле: 1кВт=1кВА*КМ («Коэффициент Мощности»). кВт – потребляемая мощность инвертора, кВА – мощность генератора. Необходимо отметить, что некоторые зарубежные производители умудряются писать «кос. фи» вместо «КМ». Косинус фи – совсем другая величина, которая к сварочным инверторам не имеет никакого отношения. Коэффициент Мощности сварочных инверторов всегда варьируется от 0,6 до 0,7. Необходимо это запомнить.
Теперь представим, что наш генератор на 5кВА, а сварочный инвертор с КМ равен 0,6 (если уверены в качестве инвертора, то берите КМ – 0,7). Следуя нашей формуле, 5кВА*0,6=3кВт – это значение сварочного инвертора, которое максимум «потянет» наша электростанция. Если применим эти вычисления для нашего инвертора на 160А с максимальной потребляемой мощностью равной 4705Вт, то получим: 4705Вт/0,6=7841кВА. Добавьте сюда запас в 20% для генератора и получите такую цену на генератор, что желание такого подключения может сразу отпасть.
Но здесь есть и хорошие новости. Если потребляемая мощность инвертора превышает максимально допустимую мощность генератора, их все равно можно подключать вместе, соблюдая при этом некоторые правила. Не следует «накручивать» сварочный ток сварочного инвертора больше допустимого предела по мощности. Тогда можно работать таким образом сколько угодно. Чтобы узнать максимальный предел допустимой «накрутки» сварочного тока, необходимо произвести следующее вычисление.
Возьмем максимально допустимую потребляемую мощность инвертора в 3 кВт, умножим её на КПД инвертора и поделим на напряжение дуги. Чтобы получить максимальный сварочный ток при работе от электростанции, которая составляет 5кВА, необходимо:
Это и есть максимальный сварочный ток, которым можно работать в данных условиях от электростанции, мощностью 5кВА. Не густо конечно, но работать электродом 2-3мм можно вполне спокойно.
Теперь вы знаете, какой генератор выбрать к сварочному инвертору. Мы постарались в максимально простой форме объяснить вам эти нюансы. Думаю, примеры помогут гораздо легче их освоить. Если мы помогли Вам этой статьей, значит, наши специалисты трудились над ней не напрасно.
потребление кВт в час разными аппаратами, расчет потребления киловатт
Без верного и наиболее точного расчёта потребляемой мощности сварочный аппарат из полнофункционального агрегата превратится в источник проблем. К ним относят выгорание проводки и электрики, повреждение счётчика, возможность возгорания и возникновения пожара.
Сколько киловатт потребляют разные виды?
Потребляемая мощность сварочных аппаратов – величина, приближённо определяемая простым умножением рабочего тока на напряжение сварочной дуги, минус потери на нагрев (с учётом КПД электроники агрегата). Бытовая сеть с одной фазой рассчитана на мощность, превышающую 3 киловатта в непрерывном режиме. Однако мощность более 3,5 кВт не может обеспечиваться непрерывно.
Традиционная схема – сварочный трансформатор – потребляет порядка 10 кВт электроэнергии ежечасно. Этот показатель соответствует прерывистой работе в режиме «минуту варим, минута – перерыв в работе». Старшее поколение технически подкованных людей помнит, как скакало напряжение по всей улице, когда кто-то из соседей занимался сваркой: оно падало во время сварки с 220 до 180-200 вольт.
Но уличные кабели с площадью сечения в 10 мм2 выдержат ток сварочной дуги до сотен ампер, чего не скажешь о межквартирной или внутридомовой проводке. Потери электричества на трансформаторе при электросварке переменным током могут достигать 40%. Соответственно, КПД сварочного трансформатора опускается до 60%, когда сварщик варит много мощных металлоконструкций по несколько часов без перерыва.
Сварочный инвертор, ставший наиболее популярным, вписывается в требования квартирной однофазной линии. Он работает с напряжением сварочной дуги от 25, а не 41 вольт, как сварочный трансформатор. С учётом потерь и КПД импульсных схем, достигающих 90%, ток при 220 вольтах, равный 16 амперам, указанным на предохранителях-автоматах, при напряжении от 25 В достигнет порядка 120 А, минус потери на нагрев силовой электроники и работу охлаждающего вентилятора. Тока в 120 А хватит, чтобы сварить детали толщиной в 4-5 мм, используя электрод со стержнем диаметром в 3-3,2 мм.
Опытный сварщик помнит, что напряжение дуги ниже 20 В может не позволить её зажечь. Либо дуга загорится, но тут же погаснет. Возможно частое «чирканье» – по сути, короткое замыкание: искра приплавляет электрод к детали. Из-за приваривания электрода к свариваемой поверхности его нередко отрывают до нескольких секунд, особенно когда выходную цепь закоротило на большом токе, а электрод слишком толст.
Если напряжения не хватает, а ток близок к максимальному, указанному на регуляторе аппарата, такие замыкания вредны: полупроводниковые силовые элементы быстро нагреваются. Кулер (вентилятор) не успевает охлаждать всю систему, происходит тепловой пробой. Сварочник отправляется на капремонт в сервисный центр.
Как рассчитать потребление?
Расчёт потребления сварочника начинается с напряжения дуги, равное 20 единицам, прибавляемым к сварочному току, умноженному на 4%. Эта формула – константа, и другого пути для импульсной сварки на постоянном токе не существует. Нетрудно прикинуть, что для тока в 120 А пользователь получит 24,8 В. Разделив 220 В на 24,8, получаем 8,87. С учётом потерь порядка 5-10% округляем полученную величину в меньшую сторону – до 8. Ток в 16 А, указанный на автомате, берём не максимальным, а несколько меньшим – 15, и умножаем его на эти 8 единиц. Выходит, что для относительно безопасной сварки с перерывами (10 минут варим, 10-30 минут – перерыв) получили рабочий сварочный ток в 120 А при потребляемой мощности в 3,5 кВт/ч от сети 220 вольт. Пересчёт потребляемых киловатт берётся с расчётом на суммарное фактическое время горения сварочной дуги. Предположим, работа в общем отняла 3 часа – реально же сварщик варил, скажем, час с небольшим.
Если запас мощности инверторного агрегата позволяет (берётся полупрофессиональная модель на сварочный ток в 250-300 А), то можно, выставив 100-120 А на регуляторе, работать непрерывно по нескольку часов. Дело в том, что мощная силовая электроника нагревается меньше – в лучшем случае охлаждаемый радиатор будет тёплый, а не как кипяток, что обеспечит долговечность и надёжность аппарата. Структура полупроводника (силовых диодов и транзисторных ключей) не так быстро теряет оптимальные рабочие параметры. А значит, в преждевременной замене эти детали не нуждаются.
В целях безопасности на корпусе инверторных аппаратов печатается таблица соответствия толщины свариваемой стали диаметру электрода и рабочему току.
Уход за пределы указанных параметров приведёт к некачественным швам. Возможны отлом, обрыв, прогибы сваренной конструкции со всеми вытекающими последствиями.
Какой аппарат выбрать?
С точки зрения экономии средств, действительно, не нужен сварочный инвертор на максимальный ток дуги в 220 А, когда можно обойтись 160 амперами, не превышая ток в 140-150 при диаметре стального (внутреннего) стержня электрода до 4-х мм. О том, что инвертор работает почти «в пику» и подвергается перегреву – горячие силовые каскады, горячий, как работающая лампочка накаливания в 80 ватт энергии, радиатор – задумываются немногие новички.
Сварочные агрегаты именитых брендов стоят дороже, чем аппараты от малоизвестных на сегодня китайских фирм. Практика показывает, что лучше перестраховаться и взять как минимум инверторник с двух-трёхкратным запасом мощности. Такая модель даже при ежедневной работе до нескольких часов – в пересчёте на непрерывное горение сварочной дуги – проработает без проблем лет 10. В течение данного срока потребителю не придётся менять сгоревшие силовые диодные мосты, конденсаторы и микросхему (если она есть).
Выбрав оптимальный по рабочим параметрам сварочный аппарат, пользователь обеспечит долговечную работу, многолетний срок его службы. Выходить за пределы рабочего тока и диаметра электродов, указанных в таблице, строго не рекомендуется.
Потребляемая мощность сварочного инвертора
Тема сварочных инверторов стала популярной с появлением бытовых вариантов сварочных агрегатов на рынке. Мощность сварочного инвертора для использования в домашнем
Мощные сварочные выпрямители инверторного типа существуют наравне со своими малыми коллегами. Их редко можно увидеть в магазинах, поскольку основной спрос на мощные устройства распространяется на предприятия с развитым сварочным производством. Высокая мощность сварочного инвертора позволяет использовать его в сварочных автоматических и полуавтоматических линиях. Автоматическая сварка с высокой скоростью сварки (увеличенная скорость подачи присадочной проволоки) требует высокой силы тока и высокого показателя ПВ (продолжительность включения). Естественно, что мощные промышленные установки выполнены в стационарном варианте, или оборудованы колесными шасси для перемещения.
Потребляемая мощность сварочного инвертора для автоматической и полуавтоматической сварки может превышать 22 кВт (что соответствует току в 100А). Никакая домашняя сеть не потянет сварочный инвертор с током потребления выше 20А без существенного снижения стандарта пожарной безопасности. Не стоит увлекаться слишком малым аппаратом, как не следует иметь высокий запас мощности, ведь за него придется сильно доплатить. Цена на инверторы очень пропорционально увеличивается с возрастанием количественных характеристик.
От автора: реально, из личного опыта, мой сварочный инвертор мощностью 10кВт без проблем позволил сварить во дворе арку для винограда и мощный навес для машины рядом с гаражом. Сварочный ток составлял 90-100А, инвертор рассчитан на 160А, запас мощности позволил не заметить перегревание аппарата, правда сварка шла не на скорость, подготовительные работы давали достаточно длинные паузы по времени. Сварка производилась электродами 3,2мм. Просадки напряжения при напряжении в сети 224-226в составляли всего 5-6В. Контроль напряжения производился по показаниям встроенного прибора защиты по напряжению сети. Более мощное устройство считаю для дома нецелесообразным. За три года сварка использовалась только в летний период по несколько раз за сезон, поэтому насчет ресурса работы я не заостряю внимание.
Читайте также
Как правильно выбрать генератор для сварочного инвертора
«Какой генератор подойдет для сварки» — такой вопрос часто возникает у людей, которые решили всерьез заняться сваркой самостоятельно и при этом у них нет возможности подключить сварочный аппарат к сети. Легко растеряться особенно после того, как на странице интернет-магазина перед нами возникает огромный перечень доступных моделей.
Казалось бы, разобраться в этом многообразии очень сложно, особенно если за плечами у тебя — гуманитарное образование. На самом деле, грамотно подобрать генератор для сварочного инвертора может любой из нас, для этого нужно всего лишь знать несколько небольших, но весьма важных нюансов. О них и пойдет речь в данной статье.
Какие моменты нужно обязательно учитывать при выборе генератора
Как и подобает серьезному агрегату, каждый генератор для сварки инвертором обладает огромным количеством различных технических характеристик, среди которых очень просто запутаться новичку. Но для правильного выбора наиболее важны лишь пять из них:
Именно на эти параметры стоит обратить особое внимание, чтобы пользоваться генератором долго и безопасно.
Генераторы по типам различаются на синхронные, инверторные и асинхронные, а также симбиоз асинхронных и синхронных серия Duplex (производителя Endress), для сварки подойдут только синхронные или генераторы серии Duplex. Инверторные, как правило, имеют недостаточную мощность, и не рассчитаны на высокие пусковые нагрузки. Более подробно о типах генераторах вы можете узнать в отдельной статье по ссылке.
Мощность генератора для сварки – для чего нужен запас
В большинстве случаев, мощность сварочного инвертора и генератора указывается производителем в техническом паспорте. Поэтому найти эти значения и сравнить их с легкостью сможет даже ребенок. Главное — не путать единицы измерения показателя мощности кВА и кВт, а также заявленную номинальную и максимальную мощность генератора.
Следует помнить, что покупая генератор, нужно выбирать модель, обладающую мощностью на 25-50% больше, чем у имеющегося у вас в наличии инвертора. Объясняется это довольно просто — постоянная эксплуатация генератора на пределе возможностей очень быстро выведет его из строя и не даст возможность задействовать полный потенциал сварочного аппарата.
В случае, если у вас по каким-либо причинам отсутствует информация о мощности вашего сварочного инвертора, ее можно рассчитать самостоятельно, используя простую формулу:
Максимальная сила тока*напряжение дуги/КПД сварочного инвертора — максимальная мощность.
При этом, вам нужно знать только значение максимальной силы тока, так как две остальных составляющих практически всегда являются постоянными (напряжение дуги равняется 25В, а КПД инвертора — 0,85).
К примеру, если у вашего сварочного аппарата максимальная сила тока равняется 180 Ампер, то примерно его мощность равна:
180А*25В/0,85=5294 Вт, а значит, в данном случае, для генератора оптимальным значением будет мощность 5294 Вт + 25% запаса = 6617,5 Вт или если перевести в кВт — 6,6 кВт. В этом случае модель бензинового генератора Huter DY8000LX будет одним из оптимальных вариантов.
Сила тока сварки – с ней нужно считаться
Еще одна приятная новость состоит в том, что вы вполне можете использовать генератор для инверторной сварки, мощность которого меньше, чем у вашего инвертора. Однако, в этом случае, вам придется использовать его с некоторыми ограничениями, а именно — уменьшить силу тока до допустимого значения.
Возьмем, к примеру, случай, если вы решили приобрести модель генератора мощностью в 4 кВт.
Используем ту же формулу, что и при определении мощности, но в обратном порядке:
Мощность*КПД/напряжение дуги = Сила тока или 4000*0,85/25 = 136 А
Таким образом на генераторе мощностью в 4 кВт вы сможете сваривать на своем сварочном инверторе без ощутимой потери качества с силой тока до 130А.
Диаметр электродов – табличка, которую легко запомнить
Еще один из важных нюансов, который стоит учитывать — это соответствие диаметра электрода минимальной мощности генератора. Эти данные являются примерными и умещаются в простенькой таблице:
Диаметр электрода (мм) | Минимальная мощность генератора (кВт) |
---|---|
2 | 2,5 |
3 | 3,5 |
4 | 4,5 |
То есть, если вы планируете проводить сварочные работы электродом 4 мм, то минимальная мощность генератора для сварки должна составлять минимум 4,5 кВт и выше.
Какие генераторы подойдут для работы с конкретным сварочным аппаратом
Главные правила выбора генератора для сварки вы прочитали в предыдущих разделах. Используя их, вы уже можете смело приступать к покупке электростанции. Но для того, чтобы вам было проще сориентироваться в ассортименте, давайте поближе рассмотрим наиболее популярные инверторы для бытовых задач и определим какие из генераторов к ним наиболее подходят.
Для инверторов Сварог
Неприхотливые и недорогие инверторы Сварог выделяются среди других брендов длительной пятилетней гарантией. Покупатели также часто отдают им предпочтение из-за низкой цены, поэтому вполне разумным решением представляется покупка бюджетных вариантов генераторов Huter и Fubag.
Сварочный инвертор Сварог REAL ARC 200 (Z238N) прекрасно будет работать в паре с генератором Huter DY6500L. Этот качественный и полезный агрегат может успешно функционировать на природном газе, что значительно повышает экономичность генератора.
Для инверторов Ресанта
Популярный производитель инверторов Ресанта также выпускает продукцию, предназначенную для массового покупателя. Отличительная особенность этого бренда – компактные размеры и малый вес сварочных аппаратов.
Для бытового сварочного инвертора Ресанта САИ-190 можно использовать бензиновый генератор BRIMA LT 8000 B, который, помимо этой цели, при необходимости послужит вам в качестве резервного источника питания на даче или в загородном доме.
Для инверторов Kemppi
Финские инверторы Kemppi достойно зарекомендовали себя при работе в суровых природных условиях и на производстве. Они по праву являются лидером по продажам среди импортных премиальных моделей. Их покупают люди, умеющие ценить настоящее качество и надежность.
К популярной модели сварочного инвертора Kemppi Minarc 150 вы смело можете приобрести генератор Fubag BS 5500, отличающийся очень низким расходом топлива, прочной рамой и надежной защитой от перегрузок.
Для инверторов EWM
Продукция известного немецкого бренда EWM появилась на нашем рынке еще во времена СССР. С тех пор и поныне, инверторы EWM приносят настоящее удовольствие людям, которые на них работают. Такой аппарат нуждается в превосходном генераторе.
Поэтому для сварочного инвертора EWM Pico 160 достойным партнером видится генератор Fubag BS 7500 A ES, который оснащен мощным двигателем, блоком AVR и комплектуются вместительным топливным баком для длительной работы без дозаправки.
Полезные советы по выбору генератора
Существует еще несколько полезных советов, основанных на рекомендациях профессионалов сварочного дела, которые вам пригодятся при покупке генератора для инверторного сварочного аппарата.
- Генераторы мощностью до 10 кВт выгоднее покупать на бензиновой основе. В этом сегменте они представлены наиболее широко. А более мощные электростанции работают на дизельном топливе.
- Запас мощности бензинового генератора, хотя бы в 15-25%, значительно облегчает поджиг дуги. Для электростанций, работающих на дизельном топливе, желательно иметь больший запас – до 50%.
- Наиболее функциональными являются электростанции, оснащенные чугунными гильзами. Минимальный ресурс их работы составляет 1500 моточасов. Алюминиевые блоки выдерживают значительно меньшую нагрузку — до 500 моточасов.
- Инверторы с аббревиатурой PFC в наименовании имеют в схематехнике встроенный корректор коэффициента мощности, поэтому они могут работать при пониженном напряжении и отлично подходят для работы от генератора, например модель Сварог ARC 160 PFC.
Приведенная в статье информация предназначена для обычных сварочных инверторов, которые часто используются в бытовых условиях.
Для профессионального оборудования (сварочных полуавтоматов и инверторов, предназначенных для аргонодуговой сварки) могут возникнуть определенные проблемы при работе от генератора. Многие производители прямо указывают об этом в руководстве по использованию. Поэтому крайне желательно проконсультироваться со специалистами перед покупкой, во избежание серьезных последствий.
Подобрать генератор для сварочного инвертора вполне можно самостоятельно, используя здравый смысл и наши советы. А для полной уверенности — обращайтесь к консультантам и менеджерам нашего сварочного гипермаркета, которые подскажут вам, какой генератор подойдет для сварки в каждом конкретном случае. Наши специалисты имеют правильные ответы на самые каверзные и сложные вопросы покупателей!
ТЕХНОЛОГИИ ОБМАНА: СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ MMA
Статья бренд-менеджера ТМ BestWeld Шкляревского Ю.
ТЕХНОЛОГИИ ОБМАНА: СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ MMA
Сварка штучным электродом на просторах бывшего СССР имеет традиционное отечественное название — Ручная Дуговая Сварка, или сокращенно РДС. В западном мире и среди соотечественников, приступивших к освоению этой технологии не так давно, распространено англоязычное название MMA (от Manual Metal Arc – в буквальном переводе «ручная дуговая сварка металлов»). Речь идет абсолютно об одном и том же процессе.
Китайская промышленная революция сделала сварочное оборудование доступным для сотен миллионов людей с точки зрения цены. А применение инверторных технологий резко снизило уровень требований к уровню подготовки сварщика и к мощности источника электропитания. В итоге со второй половины нулевых годов мировой рынок инструмента потряс настоящий бум сварочного оборудования. В первую очередь, MMA: не менее 9 из 10 аппаратов, приобретаемых в розницу в нашей стране, относятся именно к ручной дуговой сварке штучным электродом. Сегодня сварочный аппарат еще не сравнялся по распространенности с молотком или дрелью, но уже точно превзошел некоторые виды электроинструмента и другого традиционного оборудования для строительства и ремонта. Тем не менее, разбираться в этом непростом оборудовании потребители лучше не стали. Чем беззастенчиво пользуются недобросовестные розничные торговцы и даже отдельные производители и импортеры.
НЕОДИНАКОВЫЙ ОДИНАКОВЫЙ СВАРОЧНЫЙ ТОК: ОДИН ВАРИТ, ДРУГОЙ НЕТ
Одной из немногих характеристик сварочного аппарата, в которых потребители разбираются хорошо (или думают, что разбираются), является диапазон сварочного тока. Причем главной является именно верхняя граница диапазона. Даже не искушенному в электрических процессах человеку понятно, что чем больше сила тока, выдаваемая аппаратом, тем лучше. По крайней мере, тем легче будет идти сварочный процесс.
Зерно разумного в таком предположении есть, но в целом оно ошибочно. Любой продавец в магазине сварочного оборудования пояснит, что чем выше сила максимального тока, тем больше диаметр электрода, который можно использовать с данным аппаратом. Подбор типа и диаметра электрода зависит от многих параметров, но непрофессиональным сварщикам обычно рекомендуют электроды АНО-21 или МР-3 из расчета диаметра «1 к 1»: чтобы диаметр электрода приблизительно был равен толщине свариваемого металла. Отсюда и выбор аппарата по току: ориентировочно 40-50А сварочного тока на 1 мм диаметра электрода. Еще раз, обе эти «методики» расчета – и диаметра электрода, и тока, требуемого для работы им — очень неточные. Зато просты и доступны для человека с ограниченным опытом или вообще без него. Именно ими, а не справочными таблицами, пользуется большинство обученных продавцов в профильных магазинах.
И вот покупатель определился с решением: будет варить электродом до 4,0 мм включительно. Значит, аппарат нужен, чтобы выдавал 160-200А сварочного тока. В магазин пришли 2 соседа по дачам. Один берет «по-минимуму» — аппарат на 160А. Второй с запасом – на 200А. Благо, разница в цене незначительна. Производитель первого заявляет, что аппарат справится с электродом до 4,0 мм, второго – до 5,0 мм.
Оба покупателя остаются довольными до того момента, пока решают попробовать свои аппараты в деле на электродах 4,0 мм. И вот тут вдруг обнаруживается удивительный сюрприз: поочередно подключаемые к одному и тому же источнику питания, аппарат с пределом в 160А 4,0-мм электрод «тянет». А аппарат с заявленным пределом в 200А 4,0-мм электрод поджигает, но дугу вести не дает – сразу обрывает. Про 5,0-мм электрод и говорить нечего. Расстроенный покупатель идет в сервисный центр, где его аппарат ставят на стенд и наглядно демонстрируют, что тот выдает даже больше заявленных 200А. Может, все 250А. Так что к аппарату претензий быть не может, и проблемы нужно искать где-то еще: в источнике электропитания, используемых электродах или вообще в том месте, откуда руки растут. Как же такое возможно???
Точно так же, как при игре в наперстки или обмене валюты с рук. Хотя иногда у поставщика оборудования нет заведомого умысла обмануть покупателя. Возможно, выдача менее мощного оборудования за более мощное происходит вследствие элементарной безграмотности. Но нередко, если верить менеджерам китайских заводов, это прямое указание российских (а также украинских, азиатских, ближневосточных, африканских и многих других) импортеров.
Оптимальный режим работы при сварке штучным электродом подразумевает ведение электрода на расстоянии от поверхности свариваемого металла, приблизительно равном диаметру электрода. (Точно выдерживать это расстояние, конечно, невозможно, но с опытом получается неплохо). Для поддержания дуги, т.е. перетекания электрического тока, требуется электрическое напряжение. И не какое-нибудь, а строго определенное. Рабочее сварочное напряжение регламентируется отечественными и международными стандартами. Оно должно составлять:
Uсв=20+0,04*Iсв,
где Iсв – сварочный ток.
Несложно подсчитать, что для тока 160А сварочное напряжение должно составлять 26,4В, а для тока 200А – 28В. Практически на любом сварочном аппарате ММА можно обнаружить табличку, обычно отпечатанную прямо на корпусе, где обязательно указаны эти два показателя – сварочного тока (I2) и сварочного напряжения (U2). Увы, не факт, что они отражают действительные возможности аппарата. Также как данные в техническом паспорте, на упаковке, ценнике, в описании в Интернете и т.д.
Именно тот максимальный ток, для которого сварочный аппарат способен обеспечить предписываемое стандартом сварочное напряжение, и является его фактическим максимальным током. Иначе этот показатель называют максимальным номинальным током сварочного аппарата, или просто номинальным током аппарата. Так что, если ваш аппарат «не тянет» электрод, проверить нужно не только выдаваемый им сварочный ток, но и выдаваемое при этом сварочное напряжение.
Если последнее недотягивает до положенного по стандарту уровня пару вольт, аппарат расчетным электродом варить будет. Электрод придется вести ближе к свариваемому металлу, т.е. поддерживать более короткую дугу. Это неудобно и чревато непроизвольным «чирканьем». Но все-таки для опытного сварщика не смертельно – шов положить получится, хотя и не без мучений. При сварочном напряжении ниже 20 Вольт вести 3-4 мм электродом дугу не удастся в принципе. Она будет разрываться при попытке минимально приподнять электрод над поверхностью металла.
«Зачем же так делать аппараты?» — наивный вопрос. Чтобы сэкономить на комплектующих. Чаще всего с умыслом привлечь покупателя, выдавая менее мощный аппарат за более мощный. Ведь величина номинального тока сварочного аппарата всецело зависит от источника питания и его собственной мощности. А собственная мощность определяется мощностью основных компонентов самого аппарата: высокочастотного трансформатора, конденсаторов, транзисторов, реле. Естественно, чем мощнее компонент, тем дороже.
Если мощности источника питания недостаточно для обеспечения выходной мощности аппарата (произведение сварочного тока на сварочное напряжение), то, конечно, даже самая добросовестная комплектация аппарата ситуацию не спасет. Однако если в аппарат вставлены компоненты, не способные обеспечить заявленную мощность на выходе, то тут уж возможности источника питания ни при чем. Хоть к гидроэлектростанции подключай, а повысить мощность на выходе не удастся. Но… можно изменить параметры схемы аппарата так, чтобы при достижении предела выходной мощности аппарата ток еще можно было бы увеличить. За счет чего? За счет дальнейшего снижения сварочного напряжения, естественно. По стандарту положено: 160А*26,4В=4,24кВт. А можно эту же мощность разложить по-другому: 200A*21,2В=4,24кВт. Вот и получится, что в первом случае аппарат на 160А – это действительно аппарат на 160А. Он и электрод 4,0 мм будет плавить нормально. Во втором случае аппарат на 200А в действительности рассчитан на меньший номинальный сварочный ток. На какой именно, можно выяснить экспериментальным путем, одновременно замеряя сварочный ток и сварочное напряжение.
НЕОДИНАКОВЫЙ ОДИНАКОВЫЙ СВАРОЧНЫЙ ТОК-2, ИЛИ ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ВАХ)
Сложновато? Если нет, то об этом же еще более сложно, зато наглядно. Я имею ввиду вольт-амперные характеристики аппаратов, а если точнее, параметров выдаваемой ими сварочной дуги (это не одно и тоже, но для простоты понимания будем считать, что одно).
Режим обеспечения аппаратом сварочного тока и соответствующего сварочного напряжения обеспечивается только в определенном диапазоне выдаваемого сварочного тока. Этот диапазон называется рабочим диапазоном сварочного тока аппарата – на рис. соответствует отрезку «B». В пределах этого диапазона сварочное напряжение с изменением сварочного тока изменяется незначительно – по упомянутой выше формуле 20+0,04*Iсв. Получается, что разница между сварочными токами 160А и 200А составляет 40 ампер. В то же время разница между сварочными напряжениями, соответствующими этим токам, — всего 1,6 вольта.
А что лежит в диапазоне ниже минимальной и выше максимальной границ сварочного тока?
На токах ниже минимальной границы рабочего диапазона (отрезок «A» на диаграммах ВАХ выше) сварочное напряжение значительно превышает требуемое стандартом. Однако этот участок соответствует очень важному этапу сварочного процесса – поджигу сварочной дуги. Чем выше напряжение до момента возникновения дуги, тем легче ее поджиг. (Ниже вопрос уровня напряжения холостого хода разъясню подробнее). С поджигом дуги напряжение снижается до рабочего.
Гораздо интереснее поведение сварочной дуги различных аппаратов за пределами верхней границы диапазона рабочих токов (на диаграмме выше отрезок «С»). Потому как ведут себя разные аппараты по-разному. Одни аппараты за пределами верхней границы рабочего диапазона удерживают сварочный ток на уровне, близком к уровню верхней границы. О таких аппаратах говорят, что вольт-амперная характеристика у них крутопадающая, или «штыковая» (левая диаграмма). У других аппаратов по достижении предела рабочего диапазона ток продолжает расти, но сварочное напряжение падает. Чем выше ток, тем ниже сварочное напряжение. О таких аппаратах говорят, что вольт-амперная характеристика у них полого падающая (правая диаграмма).
Падающий отрезок ВАХ начинается с номинального тока аппарата. Эта точка на диаграмме соответствует достижению максимума мощности аппарата. Дальнейшее увеличение сварочного тока может достигаться только за счет одновременного снижения сварочного напряжения. Кульминацией роста тока аппарата является момент «втыкания» электрода в свариваемый металл. Т.е. короткое замыкание электрода на свариваемый метал. При прямом контакте сопротивление минимально, и ток достигает максимума.
Получается, что аппараты со «штыковой» ВАХ имеют максимальный сварочный ток, близкий к току короткого замыкания. При «втыкании» электрода в листовой металл такой аппарат его не прожжет, если только ток подобран правильно. Аппараты с полого падающей ВАХ имеют «значительный запас по току», т.е. способны выдавать ток, существенно превышающий номинальный. При этом уровень напряжения, естественно, обратно пропорционален току. Такие аппараты при «втыкании» электрода в листовой металл вполне прожечь его могут, даже если ток сварки был подобран правильно, — ведь при «втыкании» сила тока резко возрастет. Все зависит, конечно, от толщины металла и величины тока на режимах, близких к короткому замыканию.
Если посмотреть на проблему с мошенничеством на мощности аппаратов с точки зрения вольт-амперных характеристик, получается, что недобросовестные (реже неграмотные) производители и импортеры конструируют аппараты с полого падающей характеристикой, выдавая их нерабочий диапазон токов за рабочий. Т.е. выдавая менее мощные аппараты, рассчитанные на меньшие номинальные сварочные токи, но с полого падающей характеристикой, за более мощные аппараты, рассчитанные на большие сварочные токи.
На приводимом выше изображении двух ВАХ, схематически выполненном автором в «детском» редакторе Paint Brush без претензий на какую-либо точность, тем не менее, видно, что штыковая ВАХ слева принадлежит более мощному аппарату, чем полого падающая ВАХ справа. Номинальный сварочный ток у аппарата с ВАХ, приведенной слева, выше. Но ток короткого замыкания у полого падающей ВАХ справа значительно выше. Такая картина соответствует описанному в начале примеру, когда аппарат на 160А способен варить электродом 4,0 мм, а аппарат «на 200А» нет.
ФОКУС-ПОКУС: «АВТОМАТИЧЕСКАЯ» ФУНКЦИЯ ФОРСИРОВАНИЯ ДУГИ ARC-FORCE
Применение электроники позволяет делать оборудование «умным». Инженеры научили сварочные инверторы предугадывать некоторые типовые проблемы сварщика в процессе работы и помогать, компенсируя ошибки человека. Так аппараты, оборудованные функцией Arc Force, отслеживают увеличение длины дуги и на непродолжительное время (доли секунды) форсируют (т.е. увеличивают) подаваемый ток. Если рука просто дернулась, а не специально отводится с целью прерывания шва, такая помощь аппарата удержит дугу, позволив быстро вернуть руку в правильное положение и продолжить шов. Если же рука в отведенное время не вернулась в нормальное положение, это с высокой вероятностью указывает на то, что сварщик отвел руку не случайно. Ток отключается. Очень полезная функция, настоящее достижение научно-технического прогресса! Это понимают практически все производители и импортеры. Поэтому практически все рекламируют данную функцию на своих инверторных аппаратах. В том числе те, на чьих аппаратах ее нет. А таких большинство.
Признаком наличия функции форсирования дуги Arc-Force на аппарате является ручка, регулирующая силу набрасываемого при срабатывании Arc-Force тока. Если же на панели управления в гордом одиночестве красуется лишь ручка регулировки силы тока, с высокой вероятностью никакой функции форсирования дуги в аппарате не предусмотрено. Зато аппарат имеет пологую ВАХ, обеспечивающую при укороченной дуге ток заметно выше номинального. Т.е. на стенде он может продемонстрировать «дополнительный» ток сверх заявленного номинального. Но удержать дугу этот ток никак не поможет. Еще раз см. случай выше с аппаратом на 200А.
Кстати, помните, что даже аппараты с действительно присутствующей функцией Arc Force не способны форсировать сварочный ток, если Вы и так работаете на его пределе. На языке действий это означает, что если ваш аппарат рассчитан на номинальный ток 160А, а в режиме срабатывания Arc Force набрасывает до 20А, при срабатывании функции в режиме 120А, аппарат форсирует ток до 140А. Но в режиме работы на предельном токе 160А набрасывать ему уже нечего – в таком режиме вся мощность аппарата уже задействована. Поэтому, если продавец Вас уверяет, что «это аппарат на 160А, но с включенным режимом форсажа – все 180», это очень маловероятно. Зачем производителю оставлять не реализованной мощность аппарата «про запас» для функции Arc Force? Непозволительная роскошь – ведь эту мощность можно задействовать не для краткосрочных набрасываний тока, а постоянного использования. Т.е. для увеличения верхней границы диапазона рабочего тока.
НЕ ДРЕВНИЕ, НО МИФЫ: ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
Важный вывод из изложенного выше: при одной и той же силе сварочного тока уровень сопутствующего ему сварочного напряжения у всех сварочных аппаратов должен быть одинаковым. Он определяется отечественными государственными и международными стандартами, которые, кстати, полностью совпадают. Соответственно, мощность на выходе всех сварочных аппаратов при одинаковом сварочном токе тоже должна быть одинакова:
Pвых=Iсвар*Uсвар,
Где Pвых – мощность на выходе аппарата, Iсвар – выдаваемый аппаратом сварочный ток, Uсвар – сварочное напряжение, соответствующее сварочному току по ГОСТ (=20+0,04*Iсвар). Например, выходная мощность при сварочном токе 160А у любого аппарата должна быть:
Pвых=160А*(20+0,04*160)=4,24кВт
Ну это на выходе – понятно, у всех должно быть одинаково. А на входе? Это же важный вопрос: какова должна быть мощность электрического источника, чтобы к нему можно было подключить сварочник? Полная потребляемая от источника мощность сварочных аппаратов конечно, может отличаться. Но чтобы понять, в каких пределах и насколько, предлагаю разобраться, от чего она зависит.
Мощность на выходе сварочного аппарата – это только часть мощности, поступающей на него из розетки или от генератора. В процессе работы электрические компоненты греются и отдают тепло в окружающую среду. Отношение мощности на выходе к непосредственно потребленной мощности на входе называется коэффициентом полезного действия, или сокращенно КПД. Для современных инверторных аппаратов этот показатель обычно лежит в пределах от 80% до 90%. Для расчетов можно брать 85%.
Итого, инверторный сварочный аппарат с номинальным током 160А с КПД 85% потребляет активную мощность, равную:
Pакт=Pвых/КПД
Пример расчета потребляемой активной мощности аппарата для сварочного тока 160А:
Pактив=160А*(20+0,04*160)/0,85=4,97кВт
Но это еще не все. Сварочный аппарат относится к типу приборов, преобразующих в выходную мощность и потери на КПД не всю электроэнергию, потребляемую от источника. Часть этой энергии он возвращает в сеть, не потребив. Возвращенная часть мощности называется реактивной мощностью. Специфика данной статьи не позволяет подробно разложить графики синусоиды тока и напряжения переменного тока, проходящего через сварочный аппарат, и продемонстрировать, откуда берется реактивная составляющая мощности, что такое «сдвиг по фазе» (он же «коэффициент мощности») и как его рассчитать. Вам придется поверить мне на слово, что чтобы получить полную мощность источника питания, требуемую для аппарата, активную мощность придется разделить на тот самый коэффициент мощности, иначе называемый «косинус фи» или еще «косинус угла сдвига по фазе». Опять-таки, Вам придется поверить мне на слово, что для большинства «приличных» современных сварочных инверторов он лежит в пределах 0,8-0,9. Для удобства я беру ту же усредненную цифру, что и для КПД – 0,85. Итого:
Pполн=Pактив/Кмощности
Пример расчета потребляемой полной мощности аппарата для сварочного тока 160А:
Pполн=(160А*(20+0,04*160)/0,85)/0,85=5,85кВА
Обратите внимание, что полная мощность измеряется в Вольт-Амперах (ВА), а не в Ваттах (Вт). Для приборов, преобразующих 100% потребляемой электроэнергии в тепло, показатели в ВА и Вт будут равны. Но не для сварочного аппарата. Рекомендую Вам пользоваться упрощенной формулой, выведенной выше:
Pполн= Iсвар*Uсвар /0,85/0,85
Зачем пользоваться? Чтобы сразу определить, не вводит ли Вас продавец или производитель в заблуждение. Да и Вам полезно знать, выдержит ли ваш источник электроэнергии подключение сварочного аппарата.
Например, продавец нахваливает Вам аппарат на 160А номинального тока, заявляя, что у него суперэффективное энергопотребление и что с его помощью Вы сможете варить электродом 3,2 мм от обычной бытовой 16-амперной розетки, которая, кстати, рассчитана не более чем на 3,5кВА (16А*220В=3,52кВА).
Какой ток потребуется для ведения работ электродом 3,2 мм? Ну даже из расчета 40А на 1 мм диаметра:
Iсвар=40Ах3,2мм=128А
Какое сварочное напряжение должен обеспечивать аппарат при токе 128А?
Uсвар=20+0,04*128А=25,12В
Теперь осталось подставить полученные значения сварочного тока и соответствующего ему сварочного напряжения в формулу полной мощности:
Pполн= Iсвар*Uсвар /0,85/0,85
Pполн= 128А*25,12В/0,85/0,85=4450ВА=4,45кВа
Продавец вводит в заблуждение. Даже если предлагаемый аппарат и потянет электрод 3,2 мм током 128А, ему нужен для этого источник минимум 4,45кВА. Подключение к розетке 16А в случае продолжительной работы может вызвать перегрев самой розетки или проводки. Хотя, скорее всего, выбьет пробки.
С минимальным уровнем энергопотребления понятно. А можно ли рассчитать максимальный уровень мощности источника, который может потребоваться аппарату?
Увы, нет. Все приведенные выше формулы позволяют произвести расчеты для оптимального режима сварки, при котором длина дуги приблизительно равна диаметру электрода. Формулы для расчета сварочного напряжения в зависимости от длины дуги тоже существуют. Но вот предсказать поведение аппарата при растягивании дуги только на взгляд нельзя.
На большинстве современных сварочных инверторов растянуть дугу сильно длиннее диаметра электрода не удастся. Компоненты аппарата рассчитаны по мощности впритык.
Хороший аппарат (почти всегда со штыковой вольт-амперной характеристикой) иногда небольшой запас по мощности имеет. При растягивании дуги потребляемая мощность такого аппарата начинает расти. Чтобы не перегружать источник питания, такие аппараты оборудованы функцией ограничения потребляемой мощности. Как только входной ток превышает определенный уровень, срабатывает схема ограничения, и сварочный ток на выходе сбрасывается.
Редко, но попадаются представители китайской промышленности, обладающие значительным запасом по мощности и не оборудованные ограничителем мощности. В частности, автор испытывал аппарат на номинальный ток 200А, который удерживал растягиваемую сварочную дугу вплоть до потребляемой мощности 13кВА (вместо расчетных 7,75кВА). Поэтому при работе от генератора или других источников, где перегрузка может вызвать повреждение источника или другие нежелательные последствия, аппарат сначала нужно проверить на способность ограничивать потребляемую мощность. На веру не стоит воспринимать ни подозрительно низкие показатели энергопотребления, ни даже вполне высокие.
ХОРОШО, ЧТО «..ВАРИТ ОТ 100В!». НО НАСКОЛЬКО ХОРОШО?
Занижение нижнего порога напряжения источника питания распространено не столь широко, как завышение номинального тока. Этот параметр очевиден для любого потребителя, и его легко проверить. Скорее, имеет место умолчание второй части правды: какой номинальный ток аппарат выдает при пониженном входном напряжении.
Проблема пониженного напряжения, к сожалению, в нашей огромной стране распространена очень широко – производственные и распределительные мощности не успевают за ростом энергопотребления, особенно индивидуального. Первый признак перегрузки – напряжение пониженного уровня: если с источника электропитания отбирать больше зарядов, чем он способен воспроизводить, плотность зарядов на источнике снижается, напряжение падает.
При уровне входного напряжения ниже расчетного, снижается потребляемая, а с ней и выходная мощность сварочного аппарата. Соответственно, существенно снижается его номинальный ток.
Существует 2 принципиальных пути инженерного решения проблемы пониженного напряжения источника питания. Первый: изменение схемы и параметров штатных компонентов аппарата. В первую очередь, коэффициента трансформации высокочастотного трансформатора.
Второй способ – добавление блока корректировки входного питания. Наибольшее распространение получила установка т.н. блоков PFC (Power Factor Correction – в буквальном переводе «корректировки фактора мощности»).
Оба способа требуют дополнительных затрат, особенно установка на входе блока PFC, стоимость которого может составлять более половины сварочного инвертора на 160 ампер без такого блока. Поэтому на аппаратах с номинальным током менее 160 ампер блоки PFC устанавливаются редко. Зато использование блоков корректировки входного питания позволяет работать от более низкого напряжения, чем обычно позволяет добиться изменение параметров штатных узлов.
Если Вы приобретаете аппарат, который планируете эксплуатировать в условиях заведомо пониженного напряжения, недостаточно сравнить уровень ожидаемого напряжения питания с заявленным минимальным порогом напряжения питания аппарата. Нужно разобраться, какой ток будет при вашем входном напряжении выдавать аппарат. Иначе может получиться, что аппарат от обещанного пониженного уровня работает, вот только сварочный ток выдает бесполезно малый.
ПВ, ОН ЖЕ ПН ИЛИ РАБОЧИЙ ЦИКЛ – ВСЕ СОГЛАСНО СТАНДАРТОВ. РАЗНЫХ СТАНДАРТОВ.
Сварочный аппарат работает с очень высокими токами, вызывающими нагрев силовых элементов. Поэтому одна из главных задач разработчиков сварочного аппарата – обеспечение эффективного охлаждения. Силовые транзисторы размещаются на объемных алюминиевых «постаментах» — радиаторах, имеющих ребристую поверхность, обеспечивающую максимально возможную площадь отдачи тепла. Мощный вентилятор (иногда 2 или 3 шт) обеспечивает непрерывный обдув с целью охлаждения, Несмотря на это, практически в любом аппарате при работе на токах выше определенного происходит перегрев, срабатывает термическая защита и аппарат на время отключается. Вентилятор продолжает дуть, компоненты аппарата, включая защиту, охлаждаются и снова готовы к работе. Это не аварийная ситуация, а нормальный рабочий режим аппарата.
Отношение времени, которое аппарат в течение контрольного периода выдает заданный ток, к этому самому контрольному периоду, называется рабочим циклом аппарата или, иначе, полезным временем (ПВ). Еще иногда – продолжительностью нагрузки (ПН).
ПВ указывается в %. Обычно указывается сварочный ток, на котором аппарат имеет данный показатель ПВ. Например, «120А-90%» означает, что при работе током 120А данный аппарат может выдавать ток 90% времени, и только 10% остывать. Естественно, чем ближе ток к номиналу аппарата, тем быстрее аппарат греется. Т.е. тем ниже показатель ПВ. Если ПВ указан без упоминания силы тока, значит, данный ПВ соответствует режиму номинального тока аппарата. Так показатель ПВ «30%» для аппарата с диапазоном сварочного тока 10-160А означает, что при рабочем токе 160А данный аппарат будет варить 30% времени, а 70% остывать.
Вроде бы все понятно. Но… Существуют различные методики измерения ПВ. И в отличие от единых для всего мира стандартов соответствия сварочного тока и сварочного напряжения дуги, методики измерения ПВ отличаются принципиально. Один и тот же аппарат по разным методикам получит совершенно разный процент ПВ!
Знакомьтесь: самые распространенные методики измерения ПВ сварочного аппарата – европейская, китайская и советская.
Европейская. Подразумеваются условия испытаний, описанные в европейском стандарте EN60974-1. При температуре окружающей среды 40С аппарат включают на заданный сварочный ток и засекают, сколько он непрерывно проработает до первого отключения. Полученный результат относят к 10-минутному отрезку времени. Если за эти 10 минут термозащита так и не сработала (и аппарат при этом не сгорел), значит, рабочий цикл аппарата на этом токе равен 100%.
Методика фирмы Telwin. Ее же в наши дни можно с полным правом назвать китайской. Итальянский концерн Telwin оказал колоссальное влияние на развитие китайских производителей. Его аппараты MMA, MIG-MAG и контактной сварки были прародителями значительной части китайской продукции. И еще сегодня в Поднебесной на неисчислимых производственных линиях можно отыскать братиков-близнецов аппаратов TELWIN. Кроме схем аппаратов, в Китае по достоинству оценили и предложенную итальянским производителем методику измерения ПВ аппаратов. При температуре 20С аппарат не просто нагружают сварочным током, но жгут реальные электроды. При этом учитывается не непрерывное время работы до первого отключения, а суммарное рабочее время сварки за 10 минут. Естественно, показатель ПВ по методике TELWIN получается значительно (до 2 раз) выше, чем при следовании методике EN60974-1. Сама компания TELWIN при указании ПВ по своей методике уточняет это, добавляя «Telwin» после процентного показателя. Замеряющие ПВ по ее методике китайские производители таких подробностей не указывают.
Российская, она же советская. ГОСТ претерпел ряд редакций, в частности — ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004. Условием отечественной методики является обязательное доведение аппарата до режима срабатывания защиты перед началом измерений. Т.е. сначала вводят в режим интенсивной эксплуатации, и только потом производят замеры. Для аппаратов ручной дуговой сварки отечественная методика предусматривает измерения в течение 5 минут, а не 10.
Характерно, что ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004 в обязательном порядке относится лишь к сварочному оборудованию промышленного и профессионального назначения и – цитирую – «Стандарт не распространяется на источники питания для ручной дуговой сварки с ограниченным режимом эксплуатации, которые проектируются преимущественно для эксплуатации непрофессионалами». Вероятно, именно этим обстоятельством объясняется не только слабая распространенность отечественной методики, но и свобода трактовки показателя ПВ производителями и импортерами.
И все-таки, какой цикл работы можно считать подходящим? По оценкам специалистов, опубликованных в открытых источниках, реальный цикл работы сварщика ручной дуговой сварки не превышает 20%. Причем эти 20% времени не являются непрерывным отрезком. Более 80% времени уходит на перемещения, контроль уложенного шва, сбив шлака, замену электрода и др. Так что даже ПВ 30%, замеренного по китайской методике, практически любому сварщику при не очень жаркой погоде будет достаточно – простаивать в ожидании охлаждения аппарата не придется. Если же данный показатель критичен, то лучше не сверять показатель ПВ аппаратов разных марок, а купить аппарат, рассчитанный на более высокий номинальный ток. У него ПВ на том же токе будет точно выше.
А пока ценники реальных и виртуальных магазинов пестрят различными впечатляющими показателями ПВ. И чинные продавцы объясняют неопытным покупателям преимущества больших циферок над маленькими.
НАПРЯЖЕНИЕ ХОЛОСТОГО ХОДА И ФУНКЦИЯ HOT START – ЗВУЧИТ КРАСИВО
Чем выше напряжение, тем легче поджечь дугу. Поэтому напряжение на кончике электрода до возгорания дуги кратно выше, чем при горящей дуге (в большинстве случаев от 1,8 до 2,5 раз). Но слишком высокое напряжение опасно для жизни и здоровья человека. Поэтому выше 80-85В напряжение холостого хода, иначе называемое напряжением без нагрузки, не делают. (В своей книге «Сварочный инвертор – это просто» В.Негуляев утверждает, что до 95В; Ф.Кобелев в своей книге «Как сделать сварочные аппараты своими руками» ссылается на ГОСТ95-77Е и его требование – не более 80В; ГОСТ 12.2.007.8-75 предусматривает предел в 80В для аппаратов переменного тока и 100В постоянного). Впрочем, автору не известны электроды для сварки черных металлов, которые для поджига требовали бы больше 60В. Одновременно автор не слышал об инверторных аппаратах, у которых заявленное напряжение холостого хода было бы ниже 63В.
Чтобы сделать процесс поджига дуги еще легче, изобрели функцию «горячего поджига дуги» — Hot Start. По своей сути она обратна функции Arc Force. Arc Force кратковременно набрасывает ток при опасности разрыва дуги. Hot Start кратковременно набрасывает ток при попытке разжечь дугу.
Как и Arc Force, Hot Start «прыгнуть выше крыши» не может. Для аппарата с номинальным током 160A Hot Start не увеличит ток до 180А. Как показывают тестирования аппаратов, у большинства аппаратов с заявленной функцией HOT START по факту она отсутствует. Вместо нее имеет место повышенный ток при замыкании электрода на метал. И чем более пологая ВАХ, тем больший ток «накидывает» заявленная, но в действительности не существующая на таком аппарате функция HOT START. Помочь разжечь дугу такой дополнительный ток вряд ли может – сварочное напряжение не выдерживается.
На практике заметить разницу напряжения холостого хода в 70 и 80 вольт «по ощущениям» сможет не каждый эксперт, не говоря о новичке. Равно как и набрасывание незначительного тока, если только электроды не дефектные и не отсыревшие, или напряжение холостого хода 60В и ниже.
ЛЮБОЙ КАПРИЗ ЗА ВАШИ ДЕНЬГИ И ЛЮБОЙ СЮРПРИЗ ВМЕСТО НИХ
Я перечислил лишь самые распространенные случаи «экономии» за счет характеристик продаваемого оборудования, встречаемые у некоторых торговых марок федерального масштаба. Еще цена может отличаться в зависимости от марки комплектующих. На характеристиках это обычно не отражается. Более того, нельзя однозначно утверждать, что из 2 аппаратов обязательно надежнее и дольше прослужит именно тот, на котором стоят более высококлассные (и дорогие) комплектующие. Хотя если взять статистику на 2 000 аппаратов, такое, скорее всего, утверждать будет можно.
Цифровые аппараты обычно стоят дороже, чем аналоговые на тот же ток. Цифровой сварочный аппарат – это аппарат с микропроцессорным управлением. Они могут общаться с пользователем посредством дисплея. Аналоговый аппарат – тоже электронный. Но обработка сигналов в нем происходит на уровне взаимного влияния электрических параметров компонентов друг на друга. Является ли цифровой аппарат гарантией более качественного сварочного процесса? Вовсе нет. Лучше купить аналоговый инвертор, выдающий заявленные характеристики, чем цифровой, вводящий в заблуждение. Хотя стремящиеся к экономии производители редко усложняют свои модели с завышенными характеристиками. Их первейшая задача – экономия. Электронный дисплей, кстати, – не признак микропроцессорного управления. Более того, амперметр можно настроить так, что он будет показывать на дисплее не тот ток, который в действительности выдает аппарат.
В Китае более 3000 заводов, выпускающих сварочные аппараты MMA. При такой конкуренции и отсутствии прямой связи с рынками, где их продукция продается, многие заводы концентрируются на самом очевидном направлении повышения конкурентоспособности – на цене. Иногда сами, иногда их толкают на это заказчики – импортеры из других стран.
Выдача менее мощных аппаратов за более мощные – самая распространенная, но не самая вопиющая форма такой «экономии». Автору доводилось лицезреть аппарат, где вентиляторы охлаждения питались от тоненькой проволочки, накрученной в виде еще одной вторичной обмотки на сердечник высокочастотного трансформатора изделия. Экономия, надо полагать, значительная. Но жить такому аппарату недолго, даже если у него превосходно функционирующая термозащита. А купившему его потребителю – мучаться. Потому что цикл работы у такого аппарата, пока он не сгорит, будет выдающийся. Как только сработает термозащита и аппарат отключится, вместе с ним отключится и вентилятор. Ждать охлаждения аппарата придется в несколько раз дольше, чем при наличии полноценного блока питания вентилятора.
СОВЕТ АВТОРА
Мы живем в век товарного изобилия. Чем дальше, тем выбор больше, а свободного времени, чтобы в нем разбираться, меньше. Рекомендую Вам выбирать тех профессионалов, которым доверяете, и пользоваться их услугами.
Конечно, если разница между товарами непонятна, почему бы не выбрать подешевле? Но Вы наверняка стремитесь попасть к конкретному зубному врачу или автомеханику, которых знаете давно и убедились в их компетенции и порядочности. Такой подход разумен и в отношении подбора оборудования, в котором у Вас нет времени разбираться. Доверьте эту работу достойному магазину и торговым маркам производителей, которые этого заслуживают.
Обман является обманом, если его осознает и признает таковым обманутый. Покупатель, которого убедили в магазине, что для сварки электродом 3,2 мм ему «как раз подойдет» аппарат на сварочный ток 200 ампер, который, к тому же, предлагается приблизительно в одну цену с 160-амперными аппаратами конкурентов, может быть вполне доволен и счастлив. Но часто покупателю все же предлагают переплатить за характеристики, которыми предлагаемый аппарат не обладает.
Как бы там ни было, выбор всегда за покупателем.
КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ПОДБОРУ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА
А. Подбор аппарата по мощности.
1. Определить тип работ – тип свариваемого черного металла, его толщина, объем работ.
2. Исходя из предыдущего пункта, выбрать расходник – электроды. Назначения по типам стали указаны на упаковке. Для бытовых работ в большинстве случаев подходят самые распространенные — АНО-21 и МР3. Для профессиональных задач – УОНИ. Диаметр выбирается по толщине свариваемого металла. Упрощенно: 1 мм свариваемого металла = 1 мм диаметра электрода.
3. Подбор аппарата по току. На 1 мм диаметра электрода – 40-50А сварочного тока. Получается, для сварки электродом 3,2 мм при нормальном (не пониженном) напряжении в сети питания нужен аппарат на ток 128-160А.
Б. Подбор аппарата по источнику питания
4. Важнейшими характеристиками источника электропитания, влияющими на подбор сварочного аппарата являются уровень напряжения и мощность источника электропитания.
5. Исходя из уровня напряжения, подобрать аппарат. Большинство аппаратов заявляют требование к источнику напряжения не ниже 185 вольт. Но даже те, которые заявлены для работы от пониженного напряжения, выдают при пониженном напряжении более низкий максимальный сварочный ток. Т.е. снижение входного напряжения приводит к уменьшению диапазона рабочего тока. Если планируете работать он пониженного напряжения, нужно знать, какой номинальный сварочный ток выдает конкретный аппарат при конкретном пониженном напряжении. Если источник имеет пониженное напряжение, но высокую мощность, лучше всего взять значительно более мощный аппарат.
6. Определить минимально требуемую мощность источника питания для работы на определенном токе можно по формуле:
P=Iсв*(20+0,04* Iсв)/*0,85/0,85
Однако помните, что эта мощность может оказаться выше при растягивании дуги. Особенно это важно помнить при работе от генератора. Резкое повышение уровня потребляемой мощности может вывести генератор из строя.
Сварочные аппараты можно подключать к традиционным генераторам достаточной мощности. Большинство инверторных генераторов, даже достаточной мощности, не рассчитаны на работу со сварочными инверторами. Так как в инверторных генераторах для увеличения стартовой мощности используются конденсаторные блоки, не переносящие сколько-нибудь длительную продолжительную нагрузку.
Обычная бытовая 16-амперная розетка 220В рассчитана на продолжительное подключение мощности не более 3,5кВА. А значит, может выдержать сварку током не выше:
3500ВА= Iсв*(20+0,04* Iсв)/*0,85/0,85, откуда = Iсв=104А
Поэтому для сварки электродом 3,2 мм и толще, подключать аппарат нужно либо к силовой розетке, в том числе на генераторе, либо напрямую к электрощитку. При подключении к силовой розетке (обычно на 32А) вилка на 16А с аппарата демонтируется. На ее место ставится силовая вилка.
7. Подбор аппарата по интенсивности работы
ПВ (оно же ПН) в 30% даже по методике компании Telwin для непрофессионального сварщика достаточно. Если же производительность является ключевым требованием, лучше не сравнивать показатели ПВ, которые замерены по разным методикам и потому вводят в заблуждение, а выбрать аппарат большей мощности, т.е. с большим номинальным током. У него ПВ на том же токе будет точно выше, чем у однотипного меньшей мощности.
8. Дополнительные функции
Чем больше дополнительных функций, тем на начальном этапе лучше.
Функция против залипания электрода Anti-Stick. Автоматически определяет режим короткого замыкания (т.е когда электрод «прилип» к свариваемому металлу) и отслеживает его продолжительность. Если в течение контрольного времени (долей секунды) режим не меняется, сбрасывает ток, «отпуская» электрод. Очень полезная функция для начинающих сварщиков. На отдельных дорогих аппаратах можно регулировать контрольное время срабатывания Anti-Stick. К настоящему моменту наличие данной функции на сварочном инверторе является почти стандартом индустрии. Однако на некоторых дешевых аппаратах неизвестных производителей может не срабатывать или даже отсутствовать вовсе. Визуально определить наличие или отсутствие функции нельзя.
Функция форсирования дуги Arc-Force.
Облегчает процесс сварки неопытному сварщику, у которого дергается рука. На предельном токе в большинстве аппаратов не действует. Фактически присутствует только на аппаратах, где на панели есть отдельная ручка регулирования силы набрасываемого тока. «Автоматическая» функция Arc-Force в большинстве случаев – обман, при котором за «набрасываемый ток» выдается участок вольт-амперной характеристики вне рабочего диапазона сварочного тока, где аппарат не может обеспечить достаточное для нормальной работы сварочное напряжение. Удержать дугу такое увеличение тока никак не может.
Функция горячего поджига Hot-Start.
Облегчает разжигание сварочной дуги набрасыванием тока в момент поджига. При напряжении холостого хода свыше 65В и нормальных электродах не требуется. По факту в большинстве аппаратов, где заявлена, отсутствует. Признаком наличия является отдельная ручка, позволяющая регулировать силу набрасываемого тока. Даже в тех аппаратах, где действительно есть, на предельном сварочном токе не действует. Аналогично функции Arc-Force, за наличие функции Hot-Start часто выдают увеличивающийся при коротком замыкании ток, относящийся к участку вольт-амперной характеристики вне рабочего диапазона сварочного тока. У аппаратов с полого падающей ВАХ ток короткого замыкания может существенно превышать номинальный сварочный ток. Но удержать дугу после чиркания электродом такая «автоматическая функция» не поможет – сварочное напряжение будет ниже положенного.
9. Комплектация. Что обычно входит в базовую комплектацию бытового сварочного инвертора?
* Провода электрододержателя и клеммы массы (а вот в комплектацию профессиональных аппаратов они обычно не входят).
* Маска-щиток, она же щиток сварщика. Маской это назвать нельзя. Это простенький светофильтр, годящийся разве что на проверку аппарата разовым поджигом дуги. Для нормальной работы нужна маска с автоматическим затемнением, т.н. «Хамелеон». Иногда такая маска идет в одном комплекте с аппаратом. Но помните, что маски сварщика профессионального уровня, обеспечивающие максимальную защиту глаз, никогда не кладут в комплекты. И в продаже отдельно они далеко не самые дешевые.
* Щетка-молоточек. Простой, но очень полезный аксессуар, востребованный в работе. Если его в комплекте нет, нужно приобрести.
* Ремень для переноски. Актуальный аксессуар для тех, кому требуется перемещаться с аппаратом по стройке и другим обширным участкам работ, в т.ч. вверх-вниз по лестницам.
* Пластиковый кейс. Не только удобен для хранения и перевозки, но и защищает аппарат от пыли, к которой инверторная техника весьма чувствительна.
Общая тенденция: чем аппарат профессиональнее, тем проще комплектация.
10. Работа на морозе. Отдельные электронные компоненты управления не выносят отрицательных температур. Их аналоги с возможностью функционирования стоят несколько дороже. Поэтому большинство инверторных аппаратов в стандартной комплектации могут работать только от 0 градусов и выше. Если такой аппарат вынести из тепла и активно эксплуатировать, не давая ему остыть, работать он будет. А вот при промерзании просто не включится. Поэтому если планируется эксплуатация при постоянной отрицательной температуре, аппарат нужно выбрать с соответствующим температурным диапазоном.
Расход электроэнергии при сварке
Расход электроэнергии — важная технико-экономическая характеристика процесса сварки. Обыкновенно расход электроэнергии выражают в квт-час на 1 кг наплавленного металла и определяют по уравнению:
где А — расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла в квт-час/кг;
Uд — напряжение на дуге при сварке в в;
Iсв — сила сварочного тока в а;
η — коэффициент полезного действия сварочного поста;
Т — полное время сварки в часах;
t — время горения дуги за время Т в часах;
Gн — вес наплавленного металла за время Т в кг;
Wо — мощность холостого хода сварочного трансформатора или генератора в квт. В числителе правой части уравнения первое слагаемое представляет расход электроэнергии, имевший место при горении дуги в течение времени t, а второе слагаемое представляет потери энергии при холостом ходе источника питания дуги.
В табл. 74 приведены средние значения η и Wo при сварке на переменном и постоянном токе.
Таблица 74.Значения η и W0 при сварке на переменном и постоянном токе.
Вид сварки | К. п. д. сварочного поста | Мощность холостого хода источника тока в квт |
Сварка на переменном токе | 0,8—0,85 | 0,2—0,3 |
Однопостовая сварка на постоянном токе | 0,3—0,6 | 2,5—3 |
Многопостовая сварка на постоянном токе | 0,24—0,43 | — |
Потери энергии во время холостого хода зависят от коэффициента использования сварочного поста. Например, при сварке на постоянном токе с коэффициентом использования поста 0,5 потери холостого хода составляют примерно 20—30% от общего расхода энергии на 1 кг наплавленного металла, а при коэффициенте использования, равном 0,3, потери холостого хода составят около половины общего расхода энергии.
Потери холостого хода при средних условиях сварки на переменном токе составляют 2—5%.
Для расчетного определения расхода электроэнергии при заданных режимах и условиях сварки можно пользоваться уравнением (9), полученным путем преобразования уравнения (8):
где ан — коэффициент наплавки в г\а-час;
к — коэффициент использования сварочного поста.
В уравнении (9) первое слагаемое представляет расход энергии в квт-час/кг при горении дуги (без учета потерь холостого хода), а второе слагаемое — расход энергии при холостом ходе, приходящийся на 1 кг наплавленного металла.
Для случаев определения расхода энергии без учета потерь холостого хода уравнение (9) имеет вид:
Мобильный сварочный аппарат — инвертор Ресанта Саи 160
Сварочный аппарат Ресанта САИ 160 относится к устройствам инверторного типа, в которых применяется преобразование переменного тока электрической сети в постоянный.
Представительство фирмы-изготовителя находится в Латвии, а само производства расположено в Китае.
Параметры инвертора допускают его применение для решения различных сварочных задач.
Технические характеристики инвертора Ресанта САИ 160
Данный инвертор подключается к стандартной сети (напряжение 220 В, частота 50 Гц) и относится к портативным агрегатам.
Основные его параметры следующие:
- допустимые отклонения от номинального напряжения в сети +10 и –30%. В пересчете, данный аппарат способен нормально функционировать от 154 до 242 В;
- диапазон сварочного тока 10 — 160 А;
- продолжительность нагрузки (ПН) при максимальной силе тока 40 % – в 10-минутном рабочем подходе можно использовать 4 минуты, после чего следует сделать перерыв 6 минут;
- толщина покрытых электродов от 1,6 до 4 мм;
- длина силовых кабелей (электродного и заземляющего) составляет 1,5 или 2 м;
- существуют встроенные функции антизалипания и горячего старта;
- масса – 4,5 кг;
- максимальная потребляемая мощность 4,9 кВт.
Преимущества сварочного аппарата Ресанта САИ 160
Отечественные электросети не всегда обеспечивают качественным электроснабжением, поэтому широкий диапазон варьирования допустимого напряжения весьма кстати. Более ранние аппараты этой же серии, которые еще могут встречаться в продаже, выдерживают минусовое отклонение до -10% и малопригодны в сельской местности и на даче, где обычно наблюдаются наибольшие падения напряжения.
Широкий диапазон тока, который можно установить вручную, позволяет проводить как деликатную сварку с наименьшими диаметрами электродов и толщиной свариваемых поверхностей, так и более интенсивные операции, связанные с резкой не очень толстого металла.Практика показывает, что использовать максимальную силу тока (160 А) приходится достаточно редко, поэтому ПН возрастает при обычной работе до 70 %.
Корпус оборудован вентилятором, дополняющим естественное воздушное охлаждение. Пиковая потребляемая мощность не является запредельной даже для слабых электросетей и предоставляет возможность применить генераторы электроэнергии.
Функция препятствия залипанию заключается в автоматическом уменьшении силы тока в случае прилипания электрода к свариваемой поверхности. Это уменьшает нагрев, после чего электрод легко отрывается от металла.
Небольшое видео, иллюстрирующее удобство работы с аппаратом
Горячий старт дает возможность более легкого поджига дуги — в самом начале ток резко увеличивается, что приводит к резкому разогреву в месте контакта электрода с поверхностью и препятствует прилипанию электрода.
Широкому диапазону возможностей, связанных с быстрыми изменениями силы тока, инвертор обязан технологической схеме своей конструкции. Контролируемые преобразования переменного тока, обеспечиваемые интегрированными микросхемами, позволяют более гибко подходить к процессу сварки, чередуя тонкую и более грубую работу. Небольшой вес делает Ресанта САИ 160 мобильным — его можно использовать для высотной сварки, перенося на наплечном ремне.
Отзывы на инвертор Ресанта Саи 160
Основная критика Ресанта Саи 160 связана с низким качеством производства. Брак попадается не часто, однако остается ощутимой проблемой.
Наиболее часто встречаются следующие дефекты:
— отказ микросхем. Может быть вызван как заводским браком, так и попаданием внутрь корпуса пыли, частиц окалины, образованием влаги при внесении из холодного воздуха в теплый или хранении в неотапливаемом помещении. Ремонт может занимать до трети исходной стоимости, а может вовсе быть недоступным из-за отсутствия запчастей. Часто сгоревший аппарат просто выбрасывают и покупают новый. Выход из строя «умных» компонентов является одной из частых причин от общего числа поломок;
— перегрев прибора, который приводит к его преждевременным и частым отключениям, вызванными срабатыванием защитного реле. Проблема решается самостоятельного или в сервисном центре путем проверки всех электрических соединений — плохой контакт всегда приводит к перегреву.
Одним из спорных моментов являются неудобно короткие силовые кабели инвертора, однако при его мобильности это не особая проблема. Более длинные кабели приведут к падению мощности, поэтому производители их не выпускают. Применение генераторов переменного тока возможно, однако требует запаса мощности. Для полного обеспечения потребностей инвертора нужен генератор с мощностью на выходе 6,4 кВт. Это позволит использовать функцию горячего старта наиболее полно.
Подходящими для большинства операций являются электроды с диаметром 3 мм. Они пригодны для сварки и резки легких металлических листов. Электроды с диаметром 4 мм используют на предельной силе тока 160 А, а работа на предельных условиях не всегда комфортна и результативна. Для сварки тонкими электродами нужно обладать определенными навыками, поэтому новичкам лучше с них не начинать.
Целесообразно упомянуть, что горячий старт и антизалипание электродов, позиционирующиеся как дополнительные возможности, являются скорее ловким маркетинговым ходом. Они конструктивно призваны не столько улучшать удобство работы, сколько защищать аппарат от перегрева и неконтролируемых скачков электричества.
Некоторые пользователи также отмечают неприятные запахи разогретого полимера электроизоляции, хотя это характерно для большинства устройств такого типа и является больше субъективной оценкой.
Где купить инвертор Ресанта Саи 160
Предлагаем купить инвертор на официальном сайте VseInstrumenti.ru
Выводы
Любая конструкция сварочного аппарата предполагает баланс между достоинствами и недостатками. Основные сложности в работе с Ресанта Саи 160 компенсированы весьма невысокой стоимостью, неплохим качеством получающихся сварных швов и высокой мобильностью.
Аппарат занимает нишу бытовых устройств, которые требуют бережного отношения и могут не выдержать частого применения и большого объема работ, однако оптимальны для периодического использования в собственном хозяйстве.
Источники сварочного тока Консультанты по сварке сварочных инверторов, источников сварочного тока, сварочных аппаратов и других сварочных и режущих систем
ИСТОЧНИКИ СВАРОЧНОГО ПИТАНИЯ
Напа.Рави
Arcraft Plasma Equipments (I) Pvt Ltd.
РЕФЕРАТ
Введение в источники сварочного тока, различные типы, применения, полезные определения, относительные преимущества, недостатки, что такое инвертор в целом, различные силовые полупроводники, используемые в инверторах, различные топологии конструкции, сварочные инверторы Arcraft и сравнение затрат.
1. ВВЕДЕНИЕ
- W полировка — это процесс соединения двух металлов. Чтобы соединить два металла, требуется огромное количество тепла. Это тепло создается в виде электрической дуги. Для создания этой дуги требуется источник питания.
- E Вер. С тех пор, как процесс сварки вошел в область машиностроения, в области источников сварочного тока постоянно появляются инновации.
- T Выбор источника сварочного тока зависит от процесса сварки.
- T здесь два типа источников сварочного тока.
1. источники постоянного тока.
2. источники питания постоянного напряжения. - Источник постоянного тока используется в процессах сварки MMAW и TIG.
- MMAW — это ручная дуговая сварка металлом.
- TIG — сварка вольфрамовым электродом в среде защитного газа.
- Источник постоянного напряжения используется в процессах сварки MIG / MAG и SUBARC.
1. MIG — сварка металла в среде защитного газа.
2. MAG — сварка металла активным газом.
3. SUBARC означает сварку под флюсом. - O В нашем обсуждении будут рассмотрены источники питания, которые используются в процессах сварки MMAW и TIG
- Мы можем понять, что сварка может выполняться с использованием
1. источник питания переменного тока.
2.Источник питания постоянного тока. - Ниже приведены типы источников сварочного тока, которые можно дифференцировать на основе параметров на основе значений.
2. РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ИСТОЧНИКОВ СВАРОЧНОГО ПИТАНИЯ.
2.A. Источники питания переменного тока
A1. Сварочный трансформатор фиксированного тока.
A2. Сварочный трансформатор переменного тока (шунтирующий магнитный).
а) Утюг
б) Подвижная катушка
2.B. Источники питания постоянного тока.
B1.Источник сварочного тока преобразовательного типа (сварочный выпрямитель).
B2. Выпрямитель сварочный тиристорный.
B3.Источник сварочного тока на основе Чоппера.
B4. Инверторный источник сварочного тока.
3. НЕКОТОРЫЕ ПОЛЕЗНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1. Коэффициент мощности: это соотношение между активной мощностью и суммой активной и реактивной мощности. Следует отметить, что это векторная сумма, а не алгебраическая сумма.
2. Входная кВА: это произведение приложенного напряжения и тока, потребляемого от входного источника питания.
3. Однофазный вход, кВА: входное напряжение X входной ток
4.Вход, кВА, трехфазный:% 3 X Вход напряжения X Входной ток
5. Входная мощность:% 3 X Входное напряжение X Входной ток X коэффициент мощности
6. Выходная мощность: выходное напряжение X выходной ток
7. Выходная мощность: входная мощность X КПД
8. Напряжение холостого хода: это напряжение, доступное на выходных клеммах источника сварочного тока, когда сварка не выполняется.
9.Напряжение нагрузки: это напряжение, доступное на выходных клеммах источника сварочного тока во время сварки, выраженное в вольтах.
10. Сварочный ток: это ток на выходе источника сварочного тока, выраженный в амперах.
11. Входной ток без нагрузки: это ток, потребляемый от входного источника питания, когда сварка не выполняется.
12. Скорость осаждения: это вес осажденного материала в единицу времени, выраженный в кг / час или кг / мин при заданном наборе условий.Это также зависит от источника питания. Он уменьшается из-за брызг и паров. В типичном тесте при использовании сварочных инверторов он увеличивается примерно на 15–20%.
13. Скорость плавления / выгорания: это скорость, с которой электрод определенного размера плавится заданным током, и выражается в см / мин. Он быстро увеличивается по мере увеличения тока, особенно для электродов малого диаметра.
4. ОБСУЖДЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ
4.А1. Сварочный трансформатор фиксированного тока.
Преимущества:
1.Очень низкие начальные вложения
2. Простота использования и обслуживания.
Недостатки:
1. Очень высокий ток без нагрузки.
2. Нет контроля тока. Ток фиксированный, он также зависит от электрода и входного напряжения.
3. Очень неэффективно.
4. Очень низкий коэффициент мощности.
5. Из-за того, что 1 и 2 потребляют очень большой ток от электросети. (см. таблицу).
6. Из-за 3-х эксплуатационных расходов высоки.
7. Низкое качество сварного шва.
8. Грубая сила тока.
9. Сварка на малых токах невозможна.
10. Крупногабаритное оборудование, при этом занимает большую площадь.
11. Плохая переносимость.
12. Сварка TIG / аргоном невозможна.
13. Невозможна сварка цветных металлов.
14. Более низкая скорость осаждения и эффективность осаждения.
4.A2. Сварочный трансформатор переменного тока (шунтирующий магнитный).
Подвижный сердечник или Подвижный утюг |
Преимущества:
1.Очень низкие первоначальные инвестиции
2. прост в использовании и обслуживании
Недостатки:
1. Очень высокий ток без нагрузки.
2. Очень неэффективно.
3. Очень низкий коэффициент мощности.
4. Из-за того, что 1 и 2 потребляет очень большой ток от электросети. (см. таблицу).
5. Из-за 3-х эксплуатационных расходов высоки.
6.Низкое качество сварного шва.
7. Лучшее управление током по сравнению с предыдущим типом, но не удовлетворительное.
8. Крупногабаритное оборудование, таким образом, занимает большую площадь.
9. Сварка TIG / аргоном невозможна.
10. Сварка на малых токах невозможна.
11. Низкая производительность и эффективность наплавки
4.B2. Тиристорный сварочный выпрямитель.
Преимущества:
1.Умеренные первоначальные инвестиции
2. прост в использовании.
3. Умеренные навыки, необходимые для обслуживания оборудования.
Недостатки:
1. высокий ток без нагрузки.
2. Эффективность лучше, чем в предыдущих случаях, но невысока.
3. Низкий коэффициент мощности.
4. Из-за 1 и 2 потребляет большой ток от предприятия электроэнергии.
5.Из-за 3-х эксплуатационная стоимость высока.
6. Низкая скорость управления.
7. Лучшее качество сварки по сравнению с предыдущими типами.
8. Лучшее управление током по сравнению с предыдущими типами.
9. Крупногабаритное оборудование, поэтому занимает большую площадь.
10. Плохая переносимость.
11. Средняя скорость наплавки и эффективность.
5. ЧТО ТАКОЕ ИНВЕРТОР?
Инвертор, используемый в сварочном приложении, работает, как показано ниже.
- AC Линейное напряжение используется как входное для сварочного оборудования.
- Он имеет соответствующую фильтрацию и выпрямление RFI / EMI.
- Это выпрямленное напряжение фильтруется, чтобы сделать его чистым постоянным током.
- Это постоянное напряжение подается на переключающее устройство через высокочастотный силовой трансформатор.
- Поскольку эта частота переключения очень высока, размер этого трансформатора становится очень маленьким по сравнению с его противоположными частями.
- Выход трансформатора понижен соответствующим образом.
- Это пониженное переменное напряжение снова выпрямляется с помощью диодов с быстрым восстановлением.
- Этот выход используется для сварки.
- Используются подходящие методы управления и обратной связи.
6. ХАРАКТЕРИСТИКИ СИЛОВЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ИНВЕРТОРАХ
6а.Тиристеры / SCR (выпрямители с кремниевым управлением)
- Доступны устройства очень большой емкости, очень прочные.
- Очень низкая частота срабатывания, которая находится в пределах звукового диапазона.
- Привод ворот прост и эффективен.
- Следовательно габариты и вес оборудования большие.
- Так как рабочая частота хорошо попадает в звуковой диапазон, сварка очень шумная.
- Поскольку коммутация принудительная, большое и большее количество компонентов.
- Скорость регулировки тока низкая, поэтому очень низкий сварочный ток невозможен.
- Большие начальные импульсные токи.
- Сильное разбрызгивание и испарения. Низкое качество сварного шва.
- Большой внутренний нагрев из-за большого циркулирующего тока.
6б.БЮТ (Биполярные транзисторы)
- Все вышеперечисленные недостатки устранены, но требует громоздкого и неэффективного базового привода, что сложно и не подходит для больших мощностей.
- Транзисторы большой мощности чрезвычайно дороги.
- Поскольку технология совершенствуется с использованием IGBT и MOSFET, эти устройства не используются при сварке.
6с.МОП-транзисторы (полевые транзисторы на основе оксидов металлов и полупроводников)
- В этом устройстве цоколь заменен на калитку.
Привод ворот прост и чрезвычайно эффективен.
Очень высокая скорость переключения, следовательно, размер трансформатора становится маленьким.
Легко возможна работа до 100 кГц. - При больших рабочих циклах и более высоких мощностях размер сердечника трансформатора должен быть соответствующим образом выбран, чтобы соответствовать подходящему размеру медного проводника.
- Устройства большой емкости не пользуются популярностью из-за их стоимости и доступности.
- Следовательно, используется в источниках энергии малой и средней мощности.
6д. IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором).
- Это комбинация BJT и MOSFET.
- Очень простой и эффективный привод ворот.
- Устройства большой емкости доступны по разумной цене.
- Сокращает время сборки и обслуживания.
Возможна работа намного выше звукового диапазона и, следовательно, работа без шума. - Только устройство, доступное для источников питания большой мощности. Потери мощности сопоставимы с полевыми МОП-транзисторами при малых мощностях и меньше при средних и более высоких мощностях.
- И, следовательно, можно применять концепции проектирования строительных блоков.
7.ТОПОЛОГИИ ДИЗАЙНА.
а. Резонансные источники питания.
б. Источник питания ШИМ. (Широтно-импульсная модуляция)
7.a. Резонансные источники питания обладают недостатком в виде большого циркулирующего тока, большого размера из-за коммутирующих цепей. Следовательно, они менее эффективны. Они предлагают меньшую полосу пропускания и, следовательно, широкое изменение тока невозможно. Они производят меньше электромагнитных помех. Следовательно, они старого поколения для сварки. Они используются на очень высоких частотах, обычно от 400 кГц до 1000 кГц в области связи, где электромагнитные помехи вызывают серьезную озабоченность.7.b. Источники питания PWM — это выбор дня, поскольку они предлагают большой и быстрый контроль. Проблема EMI снижается с помощью фильтров. Они обеспечивают широкий контроль тока, обычно от 3 до 400 А, что является очень широким диапазоном. Они предоставляют прекрасную возможность включить больше функций.Скорость коррекции исключительно важна для контроля скачков тока, которые необходимы при сварке TIG. Метод ШИМ обеспечивает плавное регулирование тока короткого замыкания и очень хорошую способность к повторному зажиганию дуги. Следовательно, это новейший и лучший выбор для сварки.
7. КАК ОБОРУДОВАНИЕ ARCRAFT ЛУЧШЕ, ЧЕМ ДРУГОЕ?
1. Предназначен для более широких колебаний входного напряжения.
2. Предназначен для более широких колебаний температуры окружающей среды.
3. Защита от пониженного и перенапряжения, однофазного тока и перегрева.
4. Предоставляется столько функций, сколько требуется по выбору клиента.
5. Нет скачка тока, начинается с установленного значения тока.
6. Очень большое количество моделей на выбор.
7. Проверено и испытано на качество.
8. Исключительный дизайн и, следовательно, простота обслуживания.
9. Обученный персонал для оказания услуг на пороге.
10. Очень малое время простоя, так как все запчасти легко доступны.
11. Из-за высокой рабочей частоты инвертора очень низкие пульсации, благодаря чему сварочный ток является плавным и стабильным. Обеспечивается отличное качество сварного шва.
12. Равномерные сварные швы, малое разбрызгивание и меньше дыма.
13. Очень высокая производительность и эффективность наплавки.
14. Последняя технология ШИМ с использованием IGBT.
СРАВНЕНИЕ
- Возьмем, используется электрод дуговой сварки 4мм
- Требуется сварочный ток 160 А при приблизительно 24 В
- Выходная мощность = 160 А X 24 В = 3840 Вт или 3.840 кВт
- Входное напряжение составляет 230 В переменного тока в случае однофазного источника питания и 415 В переменного тока в случае трехфазного источника питания. При сравнении в реальных измерениях входное и выходное напряжение должны быть точно измерены.
Параметр | Сварочный трансформатор | Сварочный выпрямитель | Сварочный инвертор |
Ток холостого хода | от 4 до 5 А | от 4 до 5 А | 0. От 3 до 0,5 А |
Коэффициент мощности без нагрузки | 0,2 | 0,2 | 0,99 |
Мощность без нагрузки | от 400 до 500 Вт | от 400 до 500 Вт | от 50 до 100 Вт |
Выходная мощность | 3. 84кВт | 3,84 кВт | 3,84 кВт |
КПД | 0,6 | 0.6 | 0,9 |
Входная мощность | 6. 4 кВт | 6.4 кВт | 4.27 кВт |
Коэффициент входной мощности | от 0,5 до 0,6 | 0,6 | 0,95 |
Входная кВА | 12. От 8 до 10,66 при 230 В, 1 фаза | 10,66 при 415 В, 3 фазы | 4,5 при 415 В, 3 фазы |
Входной ток | от 55 А до 46 А | 14.8 А | 6,3 А |
Энергопотребление в течение 8 часов в день | 51,2 кВтч | 51,2 кВтч | 34. 16 кВтч |
Энергопотребление за 250 дней в году | 12,800 кВтч | 12,800 кВтч | 8540 кВт / ч |
Стоимость электроэнергии — 5 рупий за кВт / ч | 64000 рупий | 64000 рупий | 42,700 рупий |
Превышение стоимости по сравнению с инвертором | 21300 рупий | 21300 рупий | — |
Превышение входного тока от источника питания | 48 А | 8. 5 А | — |
Экономия на эксплуатационных расходах, как указано выше | — | — | 21,300 рупий |
Экономия входного тока | — | — | 8. От 5А до 48А |
Экономия установленной мощности | — | — | 6.От 1 кВА до 11,0 кВА |
Следовательно, есть экономия 21 300 рупий в год, если машина используется в течение одного года в течение 250 дней по 8 часов в день, то есть 2000 часов в год. Мы можем рассчитать то же самое для заданного количества используемых машин и часов, что существенно снизит расходы.
Также мы можем рассчитать экономию установленной мощности, что также позволит сэкономить на счетах за электроэнергию.
Этот расчет сделан для электрода 4 мм, и для электродов большего размера экономия еще больше возрастет.
Урок 1 — Основы дуговой сварки
Урок 1 — Основы дуговой сварки © АВТОРСКИЕ ПРАВА 1999 УРОК ГРУППЫ ЭСАБ ИНК. I, ЧАСТЬ B 1.8.5.7 Поскольку 80 вольт необходимо для зажигания дуги слишком высок для практического сварка, некоторые средства должны быть используется для понижения этого напряжения до подходящий уровень. Теоретически переменный резистор надлежащей стоимости может использоваться как выход контроль, поскольку напряжение обратно пропорционально пропорционально сопротивлению как мы видели при изучении закона Ома.Закон Ома также гласил, что сила тока прямо пропорциональна напряжение. При этом вы можете видеть, что регулировка регулятор вывода также отрегулирует сила тока или сварочный ток. 1.8.5.8 После возникновения дуги и тока начинает течь через вторичный или сварочный цепи, напряжение в этой цепи будет 32 В, потому что тогда она контролируется выходной контроль. 1.8.6 Мощность Требования — мы можем произвести еще один расчет оглядываясь на рисунок 15, и это потребление энергии.Ранее мы объясняли, что ватт был блок электрического мощность и может быть рассчитана по формуле: Ватт = Вольт × Ампер 1.8.6.1 Из рисунка 15 видно, что мгновенная мощность во вторичной цепи составляет: Вт = 32 × 300 Вт = 9600 Вт 1.8.6.2 Первичная сторона нашего трансформатора должен также обеспечивать 9600 Вт (без учета потерь на нагрев, коэффициента мощности и т. д.), поэтому путем перестановки формула, мы можем Рассчитайте требуемый ток или силу тока в линии питания: Сила тока = Ватты ÷ Вольт A = 9600 ÷ 230 = 41.74 А 1.8.6.3 Эта информация устанавливает приблизительную требования к мощности для сварщика и помогает определить необходимый входной кабель и размер предохранителя. РИСУНОК 15 9600 ВАТТ 9600 ВАТТ 230 ОБОРОТОВ 80 ОБОРОТОВ 80 ВЫХОД OCV КОНТРОЛЬ 230 ПЕРВИЧНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ВТОРИЧНЫЙ 41,74 УПРОЩЕННЫЕ УСИЛИТЕЛИ СВАРОЧНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР 32 ВОЛЬТ 300 АМПЕРГенератор какого размера вам нужен?
Определение требований к мощности вашего генератора — это, по сути, сложение указанных на табличках данных о потреблении мощности от устройств, которые вы будете использовать в настоящее время, и добавление дополнительных значений для требований к запуску и непредвиденных обстоятельств.
Используйте эту таблицу для указания максимальной мощности, необходимой при запуске.
Устройство | Табличная мощность | Пусковая мощность |
Лампочка накаливания 60 Вт | 60 | 60 |
Нагреватель 1000 Вт | 1000 | 1000 |
Нагреватель 2000 Вт | 2000 | 2000 |
Тостер 1600 Вт | 1600 | 1600 |
Электрочайник 2200 Вт | 2200 | 2200 |
Холодильник | 120 | 180-200 |
Холодильник / морозильник | 300 | 500 |
Микроволновая печь (мощность приготовления 700 Вт) | 1200 | 1250 |
телевизор | 100 | 120 |
Угловая шлифовальная машина | 700 | 1050 |
Угловая шлифовальная машина | 2000 | 2800-3000 |
Skilsaw | 1800 | 2500-2700 |
Воздушный компрессор (2 лошадиных силы) | 1500 | 2400-2600 |
Воздушный компрессор (3 лошадиных силы) | 2200 | 3500-3700 |
Сварочный аппарат на 160 А (требуется цепь на 16 А) | 3600 | 3600 |
Сварочный аппарат на 200 А (требуется цепь 22 А) | 4900 | 4900 |
Сварочный аппарат 250 А (требуется цепь 27 А) | 6000 | 6000 |
Ватт или кВА?
У большинства генераторов генерирующая мощность выражается как кВА.Это не то же самое, что ватты. Неудивительно, что эта цифра больше, и создается впечатление, что выходная мощность генераторов больше, чем есть на самом деле.
Проще говоря, кВА — это то, что вырабатывает генератор, а ватты — это то, что используется. Если мощность вашего генератора указана в кВА, вам нужно умножить ее на 0,8, чтобы преобразовать в ватты. Таким образом, генератор мощностью 2 кВА будет иметь фактическую выходную мощность 1600 Вт. (2,0 х 0,8 = 1,6). Вам также необходимо увидеть, является ли это пиковым показателем производительности, а не постоянным рейтингом.Это непрерывный рейтинг, который вам нужно знать. Этот генератор мощностью 2,0 кВА может иметь длительную мощность 1,8 кВА. Преобразуя это в ватты (1,8 x 0,8 = 1,440), мы получаем 1440 Вт.
Длинный крик от цифры, жирно написанной на генераторе. Хотя технически они правильно обозначают генератор как 2,0 кВА, у большинства людей создается впечатление, что этот генератор способен обеспечить мощность 2000 Вт. Таким образом, для ваших расчетов вам необходимо знать постоянную номинальную выходную мощность.
Требования к реальной мощности генератора
Когда вы сложите все свои требования к мощности (вы найдете их на табличке на приборе или машине), вы редко получите точную или надежную сумму. Это связано с тем, что многие электрические элементы используют дополнительный импульс для запуска .
Приборы, которые размещают резистивные нагрузки, такие как обычные лампы накаливания, фены, электрические обогреватели, используют то, что написано на табличке, для использования при запуске и во время использования.Другие элементы, такие как электродвигатели, потребляют значительно больше энергии при запуске. На 20-50% больше. А в случае подключения электродвигателя к насосу, как в воздушном компрессоре или компрессоре холодильника, нагрузка может быть значительно выше. Как показывает практика, можно допустить до 60-70% дополнительных.
После того, как вы рассчитали свою общую требуемую мощность, целесообразно добавить непредвиденные обстоятельства на случай будущих требований и покрыть более тяжелые пусковые нагрузки, чем ожидалось.
Как и большинство машин, было бы разумно не стремиться запускать генератор на полную мощность.Всегда имейте запас мощности, чтобы генератор не постоянно работал с полной нагрузкой.
Инверторные генераторы
Инверторные генераторы являются новейшей формой генераторов . Они потребляют меньше топлива, тише и легче обычных генераторов.
SIP Inverter GeneratorСамое главное, что они производят более чистый электрический ток, чем неинверторные генераторы. См. Эту статью «Что такое инверторный генератор» для получения дополнительной информации.
Бензин или Дизель?
Большинство небольших генераторов работают на бензине.Дизельные двигатели обычно встречаются только в более крупных или коммерческих генераторах. В то время как для продолжительных длительных периодов эксплуатации дизельное топливо, несомненно, будет дешевле в эксплуатации, оно также будет самым дорогим в приобретении. Бензиновые генераторы легче запускать из-за более низкой компрессии и они намного тише дизелей. Исключение составляют случаи, когда дизельные генераторы устанавливаются в шкафу с глушителем. Пары от бензиновых генераторов обычно менее опасны, чем пары дизельного топлива. Помните, никогда не запускайте генератор с приводом от двигателя в помещении.
ГенераторыСварочное руководство по энергоэффективности
Miller Electric считает, что вам не нужно платить за сварщиков, которые уменьшают прибыль от вашей чистой прибыли. Вот почему сварочные аппараты Miller Electric Gold Star®, Deltaweld® и Dimension ™ оснащены улучшенным трансформатором, который потребляет электроэнергию от 10 до почти 20 эффективнее, чем большинство конкурирующих продуктов.
УMiller даже была независимая лаборатория, подтверждающая, что его традиционные трехфазные сварочные аппараты преобразуют мощность сети в выходную мощность сварки со средней эффективностью примерно 80%.Это может сэкономить вам большие деньги. А для еще большей экономии энергии при растущем числе сварочных операций выбирают инверторы Miller, которые обеспечивают средний КПД энергии примерно 85%.
Энергопотребление и рентабельность инвестиций
Чтобы понять, как энергоэффективность влияет на решение о покупке, сравните Dimension 652 (трансформатор, 650 А, сварочный аппарат постоянного / постоянного тока) с продуктом ведущего конкурента на 650 А. Давайте воспользуемся приложением, которое требует сварки MIG при 400 А и 34 В, что типично для стального листа 1/2 дюйма.
Так как Dimension имеет электрический КПД 82,7% при этих параметрах, он потребляет 16,97 кВт входной мощности. Источник питания конкурента, электрический КПД которого составляет всего 63,46%, требует 21,43 кВт входной мощности — это означает, что вы платите коммунальной компании за 4,46 кВт потраченного впустую сетевого питания.
Преимущество энергоэффективностиMiller может обеспечить быструю окупаемость инвестиций, помогая вам оправдать затраты на модернизацию. Чтобы использовать Dimension в восьмичасовую смену с 75% включенной дуги и 25% времени простоя, вам необходимо заплатить 8 долларов.27 на электричество *. Если ваше предприятие работает на полную мощность (52 недели, 5 дней в неделю, 3 смены в день), на питание Dimension будет приходиться 6 450 долларов в год. И наоборот, неэффективный источник энергии стоит 10,48 долларов за смену, или 8 174 доллара в год.
Использование сварочного аппарата Miller может сэкономить 1724 доллара США в год на каждую машину. Даже если у вас менее агрессивный производственный график — скажем, 25% времени дуги и 75% времени простоя — Dimension все равно экономит вам 710 долларов в год. Сварщики Miller могут окупить себя за два-пять лет, а затем они будут экономить вам деньги в течение всей своей жизни (возможно, до 10 000 или 20 000 долларов).
* Предполагается, что затраты на электроэнергию составляют 0,08 доллара США за кВт · ч.
Питание на холостом ходу
Энергоэффективность важна, даже если сварщик простаивает 75 процентов времени, потому что аппарат потребляет электроэнергию, независимо от того, идет он сварка или нет. Miller улучшил «КПД холостого хода» всех своих сварочных аппаратов с более высоким током, включив уникальную систему охлаждения Fan-on-Demand ™, которая работает только при необходимости, а не постоянно. В грязной или запыленной среде эта функция также снижает количество переносимых по воздуху загрязняющих веществ, проходящих через машину, сохраняя внутренние компоненты в чистоте и уменьшая потребность в техническом обслуживании.
Инверторные продукты
Если вы переходите со старого трансформатора на новый инвертор Miller Electric, вы можете рассчитывать сэкономить еще больше денег. Наша линейка инверторных сварочных аппаратов предлагает средний КПД мощности 85%, а также непревзойденную надежность и непревзойденные преимущества. Инверторы Миллера контролируют выходную мощность намного точнее, чем традиционные сварочные аппараты, поэтому вы можете быстро реагировать на изменения в сварочной ванне. Инверторы обеспечивают улучшенный контроль смачивания сварного шва (например, «мягкая» дуга для лучшего смачивания и минимального разбрызгивания, или «жесткая» дуга для лучшего проплавления).Это позволяет получить наилучшие характеристики сварного шва для конкретного применения. По сравнению с обычными сварочными аппаратами, инверторы лучше снижают пульсации и всплески на выходе сварки, создавая сверхгладкую и стабильную дугу — даже при низких значениях тока. Вы также получаете минимальное количество брызг и хорошее зажигание дуги.
Invision серии
В сочетании с механизмом подачи проволоки Miller инверторы постоянного напряжения серии Invision обеспечивают высочайшее качество сварки MIG, импульсной MIG и порошковой сваркой в отрасли.Invision 456P обеспечивает выходную мощность до 600 А (450 А при 100% рабочем цикле), а Invision 304P обеспечивает выходную мощность до 400 А (300 А при 100% рабочем цикле).
При весе всего 118 фунтов и 76 фунтов соответственно, легкая портативность Invision экономит время при переходе от одной работы к другой и обеспечивает гибкость при выборе места для установки сварочной станции. Продукты Invision просты в использовании даже для новичков, поскольку на его панели управления есть только три элемента, которые можно настроить: переключатель включения / выключения, ручка для регулировки напряжения и ручка индуктивности для изменения характеристик дуги.
XMT серии
Инверторы XMT® 456 и XMT 304 CC / CV — это портативные источники питания постоянного тока, разработанные для превосходных сварочных характеристик в промышленных сварочных аппаратах Stick, MIG, TIG, импульсной MIG и TIG, а также порошковой сварке. Вы можете использовать любой источник питания для строжки угольной дугой, а Phoenix также выполняет сварку под давлением. Любая компания, у которой есть требования к многопроцессорной сварке, может извлечь выгоду из этих портативных мощных сварочных аппаратов.
XMT 456 весит 118 фунтов и имеет выходной диапазон от 5 до 600 А (100% рабочий цикл при 450 А).XMT 304 весит 76 фунтов и имеет выходной диапазон от 5 до 400 А (рабочий цикл 60% при 300 А). Для максимальной универсальности XMT 304 работает от однофазного или трехфазного источника питания, а его функция Auto-Link® автоматически настраивается на питание от сети 230 или 460 В переменного тока, 50 или 60 Гц.
Трехфазные устройства Miller
Серии Dimension, Gold Star и Deltaweld — это прочные и надежные аппараты, используемые профессиональными сварщиками для сварки высочайшего качества. Доступные в моделях на 300, 450 и 650 ампер, они обладают достаточной надежностью для работы в промышленных условиях.Серии Dimension и Deltaweld рассчитаны на 100% рабочий цикл, а серия Gold Star — на 60%.
Размерная серия
Источники питания постоянного тока / постоянного напряжения Dimension обеспечивают бескомпромиссное качество дуги во всех режимах: MIG, порошковая сварка, Stick и TIG. Операторы в строительной, производственной, производственной, сварочной и судостроительной отраслях — те, кому нужна одна машина для различных применений, — ценят возможности этого настоящего многопроцессорного источника питания.
Серия Gold Star
Источники постоянного тока Gold Star обеспечивают качественную сварку Stick и TIG, а также строжку угольной дугой (ACA). Используйте Gold Star для выполнения корневого прохода TIG с рентгеновским качеством, затем переключитесь на процесс Stick для заполнения и закрытия сварных швов. Gold Star 652 обладает высокой выходной мощностью (максимум 850 А), что делает его отличным устройством для строжки.
Deltaweld серии
Миллер разработал источник постоянного напряжения Deltaweld для сварки MIG и порошковой сваркой в тяжелой промышленности, автоматизации и робототехнике.Deltaweld, используемый для ручной сварки в условиях высокого рабочего цикла / высокопроизводительного оборудования, вероятно, наложил больше миль сварного шва, чем любой другой промышленный сварочный аппарат MIG.
Импульсная сварка MIG для максимальной экономии энергии
Любой, кто в настоящее время использует перенос короткого замыкания для сварки металла толщиной 14 мм и 3/8 дюйма, может извлечь выгоду, перейдя на импульсный процесс MIG. Импульсная сварка MIG потребляет значительно меньше энергии, чем обычная сварка MIG, поскольку источник питания работает при низком фоновом токе в течение части времени горения дуги.В результате перехода на импульсную сварку MIG такие компании, как Ag-Chem Equipment Co., Inc. из Джексона, штат Миннесота, рассчитывают тратить всего 24 000 долларов в год на питание своих 33 инверторов Miller, что на 290% меньше по сравнению с прямой сваркой MIG.
На все трехфазные продукты и инверторы Miller распространяется трехлетняя заводская гарантия True Blue®. Чтобы получить бесплатную брошюру по любому продукту, позвоните по телефону 1-800-4-A-MILLER (1-800-426-4553) или напишите в Miller Electric Mfg. Co., P.O. Box 629, Conyers, GA 30012-9901. Чтобы посетить веб-сайт Миллера, укажите в браузере www.millerwelds.com.
Знайте свои затраты на энергию
При рассмотрении покупки нового сварочного аппарата запросите у своего дистрибьютора информацию об энергоэффективности при различных сварочных мощностях, а также об мощности, потребляемой на холостом ходу. Чтобы узнать больше об эффективности трехфазных и инверторных продуктов Miller, вы можете посетить веб-сайт Miller по адресу www.millerwelds.com.
Чтобы рассчитать затраты на электроэнергию, обратитесь в местное коммунальное предприятие, чтобы узнать, сколько вы платите за энергию. Вы также можете спросить у коммунального предприятия, есть ли у них программы скидок, которые побуждают компании заменять устаревшее / менее технологичное оборудование на энергоэффективные.Кроме того, спросите, взимает ли коммунальное предприятие штраф за потребление электроэнергии в часы пик.
(PDF) Снижение энергопотребления при дуговой сварке
Замена традиционного выпрямителя с резко падающими вольт-амперными характеристиками на двухмостовой экономичный выпрямитель
приводит к снижению энергопотребления на
примерно на 30%.
Ссылки
1. Т.Д. Герарден, Р. Дж. Ньюэлл, Р. Н. Ставинс, J. of Economic Literature, 55 (4), 1486-
1525 (2017)
2.А. Л. Фаччи, В. Чиголотти, Э. Джаннелли, С. Убертини, Прикладная энергия, 192, (2017)
3. М. Филиппини, Л. К. Хант. Экономика энергетики, 52, S5-S16 (2015).
4. А. Церран, В. П. Шилл, К. Кемферт, препринт arXiv arXiv: 1802.07885 (2018)
5. К. Бойнек, Д. Паплер, J. of Business Economics and Management, 12 (2), (2011 )
6. С. Соррелл. Sustainability J., 2 (6), (2010)
7. Г. Э. Халкос, Н. Г. Церемес, J. of Renewable and Sustainable Energy, 5 (4), (2013)
8.Г. Туричин, М. Кузнецов, М., Соколов, А. Салминен. Physics Procedure, 78, (2015)
9. В. Кархин, М. Ретмайер, J. Сварка в мире, 59 (4), (2015)
10. А. Казаков, Е. Казакова, М. Карасев , Д. Любочко, J. Материальные характеристики и характеристика
, 6 (3), (2017)
11. Miyachi Europe [веб-сайт]: — Режим доступа: http://www.miyachieurope.com;
http://www.ostec-micro.ru
12. CEA [веб-сайт]: — Режим доступа: http: // www.ceaweld.com/en/index.htm
13. Bosch Rexroth [веб-сайт]: — Режим доступа:
http://www.boschrexroth.com/business_units/brc/subwebsites/catalog/widerstandsschw
eissen / en /index.jsp?
14. Ideal Werk [веб-сайт]: — Режим доступа: http://www.ideal-werk.com/unternehmen/ideal-
Welding-systems.html
15. Soudax [веб-сайт]: — Доступ режим: http://weber.ru/search.php#maker=42;
http://www.soudax.fr/index.php?page=fiche_produit&from=recherche&pid=129&row_
num = 8 & rubid = 5
16.Chowel [веб-сайт]: — Режим доступа: http://americanchowel.com/Products/5-2.htm
17. Nimak [веб-сайт]: — Режим доступа: http://www.shtorm-its.ru /kat/nimak.pdf. —
18. Electric-Mics [веб-сайт]: Режим доступа: http: //www.elmics
19. http://mathworks.com
20. Дж. Р. Клейкомб, Прикладная электромагнетизм с использованием QuickField и MATLAB. Laxmi
Publications, Ltd., (2010).
21. В.Ф.Палий, Л.П. Суздальцев. Технико-экономический анализ производственно-
хозяйственной деятельности машиностроительных предприятий: Машиностроение, 272п
(1989).
22. К. Веман, Справочник по сварочным процессам, Нью-Йорк: CRC Press, ISBN 0-8493-1773-8
(2003)
23. ГОСТ 2889-91.
24. Л.И. Сахно, Д. Электротехника, Россия, 1, (2002)
25. Л.И. Сахно. J. Welding International, 17 (7), (2003)
26. Л. Сахно, О. Сахно, С. Дубицкий, J. Архив электротехники, 64 (252),
(2015)
6
Сеть конференций MATEC 245, 05001 (2018) https: // doi.org / 10.1051 / matecconf / 201824505001
EECE-2018
Аспекты энергосбережения сварочных аппаратов
Один из наиболее частых вопросов, которые задают при выборе сварочного оборудования: «Сколько мне это будет стоить?»
Сварочное оборудование на базе инвертора более позднего поколения является более компактным, легким, универсальным и обеспечивает лучшее качество сварки. Прежде всего, они БОЛЕЕ ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫМИ.
Инверторный источник сварочного тока с множеством преимуществ.Инверторная технология может значительно снизить потребляемую мощность.
Инверторная технология позволяет использовать более легкие и мощные сварочные аппараты
В прошлом источники питания для сварки основывались на трансформаторах. Источник питания был напряжением 50 Гц 230 или 415 вольт. Металлический трансформатор изменил его с относительно высокого входного напряжения на ток 50 Гц при более низком напряжении. Этот низковольтный ток затем выпрямлялся каким-то выпрямительным мостом для получения сварочного выхода постоянного тока (DC).Обычно этим выходом управляют какие-то относительно медленные магнитные усилители.
относительно неэффективны, работая при 50 или 60 Гц. В трансформаторе выделяется много тепла, и трансформатор должен быть относительно большим и тяжелым. Значительная часть затрат на электроэнергию идет на нагрев трансформатора и окружающего воздуха. Большинство таких источников питания для сварки весят около 100 кг и имеют форму куба 800–1000 мм. Кроме того, если используется частота 50 Гц, управляющие сигналы могут подаваться не чаще, чем 100 раз в секунду, поэтому невозможно подавать импульс сварочного тока быстрее этого значения.
В источниках питания с инверторным управлением используется такая же входящая мощность 50 Гц. Однако вместо того, чтобы напрямую подаваться на трансформатор, он сначала выпрямляется до 50 Гц постоянного тока. Затем он подается в инверторную секцию источника питания, где он включается и выключается твердотельными переключателями на частотах до 50 000 Гц. Этот импульсный постоянный ток высокого напряжения и высокой частоты затем подается на главный силовой трансформатор, где он преобразуется в постоянный ток низкого напряжения 20000 Гц, пригодный для сварки.Наконец, он проходит через схему фильтрации и выпрямления. Управление выходом осуществляется полупроводниковыми элементами управления, которые модулируют скорость переключения переключающих транзисторов.
Основная предпосылка конструкции источника сварочного тока гласит, что более высокая рабочая частота позволяет источнику питания использовать меньше медных обмоток и меньший сердечник в трансформаторе и индукторе (самые тяжелые компоненты сварочного аппарата.
Другим важным преимуществом инверторных источников питания является то, что, «измельчая» входящий переменный ток так тонко, мы получаем очень стабильный постоянный ток без типичных пульсаций 50 Гц.Это приводит к более гладкой и стабильной сварочной дуге на постоянном токе.)
Для промышленного оборудования инверторная технология может значительно снизить потребляемую мощность
Низкое напряжение ведет к долгому сроку службы
Ожидается, что продукты, основанные на инверторной технологии, будут превышать рейтинг надежности существующих машин с тиристорным управлением. Высокочастотные инверторы повышают надежность, поскольку они снижают нагрузку на полупроводник, переключающий мощность, называемый IGBT.
Новая технология сводит к минимуму тепловыделение за счет снижения общей мощности до нуля перед переключением. Это снижает рабочую температуру IGBT и позволяет производителям увеличивать частоту коммутации на 40 000 Гц по сравнению с существующей конструкцией. В результате работы на высоких частотах трансформатор и катушка индуктивности в инверторах будут весить намного меньше, чем предыдущие конструкции. Радиаторы также меньше по размеру из-за их эффективной конструкции.
Преимущества инвертора
По сравнению с традиционными источниками питания инверторные источники сварочного тока обладают следующими преимуществами:
- Легкий и портативный
- Обеспечивает превосходные характеристики сварки штангой со всеми типами электродов
- Мощность многопроцессорной сварки без снижения характеристик дуги в любом режиме
- Быстрая реакция на изменение условий дуги (например,g., обеспечивает стабильную мощность сварки даже при рукопожатии оператора)
- Превосходное управление процессами импульсной сварки
- Независимость от линейного напряжения — использует одно- или трехфазное входное питание и несколько входных напряжений без какого-либо ручного механизма повторной коммутации
- Более высокий коэффициент мощности (более эффективное использование энергии от сети)
- Меньшая подверженность колебаниям первичного напряжения (например, «грязная энергия»).
Еще одно преимущество инверторных блоков питания — это стоимость электроэнергии.Инверторное оборудование намного эффективнее трансформаторного. Например, потребляемый ток при 200 амперах для типичного сварочного аппарата инверторного типа составляет 29 ампер при однофазном питании 230 вольт. Ток, потребляемый старым трансформаторным сварочным аппаратом, обычно составляет от 50 до 60 ампер при однофазной сети 230 В при сварке на аналогичных токах. Хотя экономия затрат при переходе на инверторы часто переоценивается, при нормальных обстоятельствах можно с уверенностью сказать, что годовая экономия электроэнергии составляет примерно 10% от закупочной цены источника питания.
Для промышленного оборудования инверторная технология дает преимущество, заключающееся в возможности подключения и использования большего количества машин для одного и того же сварочного процесса на той же подключенной кВА производственной единицы
Способность генерировать переменный ток — вот что действительно делает инвертор блестящим при сварке алюминия с использованием GTAW. Тот факт, что напряжение дуги никогда не достигает нуля, означает, что дуга переменного тока намного более стабильна, чем раньше. Большинству инверторных источников питания GTAW не требуется, чтобы высокая частота была постоянно включена для стабильности.Он автоматически погаснет, как только возникнет дуга. Устранение постоянных высоких частот резко снижает количество радиопомех, генерируемых источником питания.
Во-вторых, тот факт, что мы можем посылать управляющие сигналы с частотой 20 кГц, означает, что мы можем изменять частоту выходного сварочного сигнала переменного тока. Старые машины имели выход переменного тока только 60 Гц. Новый дизайн может выдавать переменный ток с частотой 20 и 150 Гц. Более высокие частоты могут быть полезны при сварке тонких материалов. По мере увеличения частоты конус дуги и сварной шов сужаются, что приводит к более глубокому проплавлению.
Провар сварного шва происходит из отрицательной части цикла переменного тока электрода. Во время части цикла, когда электрод положительный, проплавление уменьшается, и в вольфрамовый электрод поступает больше тепла. Однако во время положительной части цикла электрода дуга фактически удаляет оксиды с поверхности алюминия, облегчая сварку. По этой причине, хотя большинство других материалов сваривают GTA на постоянном токе, алюминий обычно сваривают на переменном токе.Источники питания очень ранних GTAW давали простую синусоидальную волну на выходе, в которой генерировалось равное количество положительного и отрицательного электрода. Однако это было неэффективно. Нам не нужно было столько положительного электрода, чтобы получить надлежащую очистку. Более поздние источники питания позволили нам изменять соотношение отрицательного и положительного электрода. Было обнаружено, что приблизительно 65% отрицательного электрода и 35% положительного электрода обеспечивают адекватную очистку дуги и хорошее проплавление. Однако большая часть энергии дуги все еще шла на нагрев вольфрамового электрода, поэтому требовались вольфрамовые электроды большого диаметра.
ЭКОНОМИЯ НА СЧЕТАХ ЗА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЮ!
Для промышленного оборудования инверторная технология может принести значительную экономию средств за счет более низкого энергопотребления и, следовательно, более низких затрат на электроэнергию.
Заключение
Источники питания инвертора обеспечивают адекватную очистку дуги с 15% положительного электрода. Уменьшение количества положительного электрода делает процесс более эффективным, увеличивает проплавление сварного шва и снижает количество тепла, попадающего в вольфрамовый электрод, что означает, что можно использовать заостренные электроды меньшего диаметра.Это дополнительно концентрирует и сужает сварной шов.
(предоставлено Ador Welding Ltd.)
Каковы преимущества инверторного сварочного аппарата?
Сварочная технология значительно улучшилась за последние пятнадцать лет, но каковы преимущества инверторного сварочного аппарата? Хотя традиционные трансформаторные сварочные аппараты все еще широко используются сегодня, все большее число сварщиков все больше полагаются на инверторные модели.
Каковы преимущества инверторного сварочного аппарата?
- Компактная конструкция
- Энергоэффективность
- Потребляемая мощность
- Охлаждающие свойства
- Использование генератора
- Преобразование переменного тока
- Управление несколькими процессами сварки
- 906
- Разновидности электродов
Электродуговая сварка получила широкое распространение во время Первой мировой войны и оставалась наиболее распространенным видом сварки.Конструкция трансформаторов сварочных аппаратов была доминирующей в отрасли до тех пор, пока в 1990-х годах не начали появляться инверторные модели. Хотя модели инверторов изначально были дороже, чем модели трансформаторов, теперь машины стоят почти столько же.
В двадцать первом веке инверторы стали более надежными и им доверяют профессионалы в области сварки. Усовершенствования в конструкции инверторов решили многие проблемы технического обслуживания, с которыми машины столкнулись на раннем этапе их создания. Компактные инверторные сварочные аппараты экономят электроэнергию, используют бытовые розетки, имеют несколько процессов и позволяют выбирать многочисленные компоненты и электроды.
Какие преимущества предлагает инверторный сварочный аппарат?
Инверторы прошли долгий путь с момента их создания более двадцати лет назад . Вначале инверторы страдали от отказа компонентов и увеличения затрат на обслуживание.
Тем не менее, усовершенствования в цифровых технологиях стерли большую часть проблемного прошлого инвертора. Преимущества инверторных сварочных аппаратов убедили многих сторонников трансформаторных сварщиков.
Инвертор ARC / TIGКомпактная конструкция
Инверторы намного меньше и легче своих трансформаторных аналогов .Стандартный аппарат для дуговой сварки на переменном токе весит более ста фунтов, а новый инвертор — около 21 фунта. Инверторы, вес которых составляет 1/5 от веса традиционного сварочного аппарата, упрощают перемещение и хранение сварочного аппарата, чем когда-либо прежде.
Когда вам звонят с просьбой завершить работу в поле, вам больше не нужно использовать грузовик компании для перевозки оборудования в поле.
Если у вас компактный автомобиль, вы можете разместить в багажнике инверторный сварочный аппарат и все оборудование.Инверторы идеально подходят для работы на большой высоте и в ограниченном пространстве.
Ссылки по теме: Как начать и развивать сварочный бизнес за 11 шагов
Энергоэффективность
Существенная разница между стандартными сварочными аппаратами переменного тока и инверторами заключается в выходной мощности. Традиционные сварочные аппараты используют большой трансформатор для выработки энергии, а выходная мощность находится в диапазоне от 50% до 60%.
Это означает, что как минимум 40% мощности не передается сварщику.Куда девается потерянная сила? Он уходит в виде тепла и увеличивает температуру машины и ее внутренних компонентов.
Для сравнения, выходная мощность инвертора колеблется от 82% до 90%. Повышенный КПД инверторов защищает машины от перегрева.
Потребляемая мощность
В отличие от стандартного аппарата для дуговой сварки, для которого требуется розетка на 220 вольт, инверторы используют бытовой ток (110 вольт). Вы можете подключить инвертор к любой стандартной розетке, и вы будете использовать меньше энергии при работе с инвертором.
Поскольку инверторы потребляют меньше энергии для работы, вы сэкономите деньги на счете за электроэнергию, , и вы можете использовать несколько сварочных аппаратов, не беспокоясь о перегорании предохранителя. Если вы управляете сварочным цехом, вы сэкономите на эксплуатационных расходах, если снабдите свои цеха инверторами, а не будете использовать только традиционные сварочные аппараты.
Свойства охлаждения
Внутренние компоненты сварочного аппарата могут сильно нагреваться после нескольких часов сварки. Постоянный нагрев может привести к выходу деталей из строя и сокращению срока службы сварочного аппарата.
Подобно настольному компьютеру, инверторы оснащены охлаждающим вентилятором для защиты компонентов от тепла.
Использование генератора
Когда вам нужно покинуть цех для работы за пределами предприятия, вам, вероятно, понадобится генератор, если у вас нет доступа к розетке для сварщика. Генераторы бывают разных размеров, но только большой генератор способен обеспечить питание традиционного сварочного аппарата.
Еще одна проблема, с которой сварщики часто сталкиваются при сварке на открытом воздухе, — это колебания мощности генератора.В отличие от стандартной розетки, подключенной к электросети, генераторы подвержены колебаниям. Если ваша мощность меняется во время сварки, вы не можете контролировать дугу или сварочную ванну.
С инвертором колебания мощности генератора не повлияют на качество сварных швов. Новые инверторные сварочные аппараты включают биполярные транзисторы с изолированным затвором (IGBT).
Эта новая технология регулирует напряжение машины и позволяет работать со старым шатким генератором с нестабильной выходной мощностью.Стандартные сварочные аппараты могут получить повреждения во время колебаний мощности, но инвертор использует свое программное обеспечение для компенсации любых изменений напряжения.
Преобразователь переменного тока
В отличие от стандартного сварочного аппарата, в котором используются электроды переменного и переменного тока, инверторы преобразуют переменный ток в постоянный. Инверторы могут использовать вход переменного тока высокого напряжения и изменять ток на выход постоянного тока с более низким напряжением.
Специализированное программное обеспечение инверторов преобразует и регулирует ток. Поскольку программное обеспечение регулирует напряжение, а не трансформаторы традиционных машин, трансформатор инвертора небольшой и легкий.Небольшой трансформатор позволяет инвертору быть компактным и удобным для переноски.
Связанные материалы : Что означает DCEN в сварке?
Несколько сварочных процессов
Сварка палкой остается доминирующим процессом в мире сварки. Тем не менее, другие методы, такие как MIG и TIG, позволяют добиться прочных сварных швов на материалах и в ситуациях, которые невозможны с помощью дуговой сварки.
До появления инверторов вам приходилось использовать другой аппарат, если вы хотели переключиться с ручной сварки на сварку TIG.Инверторы премиум-класса позволяют использовать один аппарат для нескольких видов сварки.
Инверторыимеют простые компоненты, которые вы настраиваете для нового процесса, и большинство моделей включают пистолет MIG, держатель стержня и соответствующие кабели. Вместо того, чтобы покупать отдельные компоненты для каждого процесса, вы найдете все необходимое оборудование в одном инверторе.
Ссылки по теме: Преимущества работы сварщиком >> Заработок, рабочее время | Баланс рабочей жизни
Контроль дуги
По сравнению со стандартными аппаратами для дуговой сварки инверторы обеспечивают превосходное управление электрической дугой. Для получения надежных сварных швов необходима стабильная и легко управляемая дуга. . Программное обеспечение инвертора позволяет вам настраивать способ управления дугой.
Поскольку инверторы имеют более высокое напряжение холостого хода, чем стандартные машины, инверторы легче запускать и поддерживать дугу.
Разновидность электродов
Стандартные машины используют только переменный ток для сварки, но инверторы преобразуют переменный ток в постоянный. При сварке на постоянном токе вы можете выбрать различные электроды, которые работают с постоянным током и постоянным током +.
Хотя некоторые электроды можно использовать с любым током, специальные электроды предназначены для решения конкретных задач. Если вы используете только аппарат для дуговой сварки на переменном токе, ваши возможности для сварочных работ ограничены.
С инвертором вы можете начать свой день с сварки нержавеющей стали и за несколько минут переключиться на алюминиевый стержень.
Ссылки по теме: Есть ли срок годности сварочных электродов? Срок годности электродов
Каковы недостатки инверторных сварочных аппаратов?
Хотя преимущества инвертора намного перевешивают недостатки, стоит упомянуть несколько проблем, характерных для инверторов.
- Дешевые инверторы ненадежны
- После истечения ограниченной гарантии ремонт инверторов обходится дороже
- Менее долговечны, чем традиционные машины
Дешевые ненадежные инверторы
Как вы уже знаете, самый недорогой инструмент не прослужит вам всю жизнь. Инверторы — прекрасные машины, если вы готовы заплатить более 200 долларов. Самые дешевые инверторы стоят менее 80 долларов и представляют собой плохо сконструированные сварочные аппараты, у которых мало функций.
Если вам повезет, вы можете использовать дешевый инвертор в течение нескольких месяцев, прежде чем он выйдет из строя. Стоимость ремонта недорогой модели может быть вдвое меньше стоимости машины . Когда вы покупаете инверторы, потратьте дополнительные деньги на качественную машину, которая прослужит несколько лет.
Более высокие затраты на ремонт
Некоторые традиционные сварочные аппараты переменного тока сохраняют ту же конструкцию более пятидесяти лет, они недороги и просты в ремонте. Инверторы более сложны и содержат программное обеспечение и электронику, которых нет в стандартных машинах.
По истечении срока гарантии вы заплатите немного больше за обслуживание инвертора. Один из способов избежать высоких затрат на ремонт — продлить первоначальную гарантию. Некоторые производители позволяют покупать расширенную гарантию во время покупки.
Менее долговечны, чем сварочные аппараты переменного тока
Несмотря на то, что компактная конструкция инвертора практична при работе за пределами объекта, он не такой прочный, как громоздкий сварочный аппарат переменного тока. Легкие инверторы более восприимчивы к повреждению при падении или в пыльной среде.
Если ваш инвертор покрывается частицами, переносимыми по воздуху, как те, что присутствуют в силосе для зерна, внутренняя электроника машины может выйти из строя и, возможно, выйти из строя.
Заключительное слово
Если вы использовали стандартный сварочный аппарат переменного тока в течение нескольких лет, вы можете попробовать новую модель инвертора. Обладая многочисленными преимуществами по сравнению с традиционными машинами, инвертор дает вам свободу выбора любого процесса и настройки дуги для получения невероятных результатов.