Как работает инверторный аппарат для сварки

Теоретический принцип работы инвертора — преобразование переменного тока сети в постоянный и обратно, при этом ток становится более высокой частоты. Низкая мощность потребления и плавная регулировка режимов позволяет воспроизводить характеристики V/A для каждого вида ручной дуговой сварки: MMA, MIG, TIG. Аппарат устойчив к перегреву и перепадам напряжения, но чувствителен к морозам, влажности и пыли.

Инвертор

Устройство инвертора внутри

Разделяют силовую и управляющую части.

В сборке первой из них 4 узла:

  1. Сетевой выпрямитель.
  2. Преобразователь.
  3. Трансформатор.
  4. Выпрямитель выходной.

Приборы управления и обратной связи в устройстве инвертора относят к управляющей части.

Устройство инвертора

Электрическая схема инверторного аппарата

В системе мягкого пуска присутствуют 2 балластных резистора высокой мощности. Один плавно заряжает конденсаторы, защищая диоды входного выпрямителя от резкого скачка напряжения. Через второй питание от конденсаторов поступает на микросхему ШИМ. Как только напряжение на конденсаторах достигает порогового значения, в микросхеме возникают управляющие импульсы, запускающие сварочный инвертор.

Сетевой НЧ-выпрямитель действует на основе входного диодного моста, позволяющего выпрямлять переменный электросигнал. К диодному мосту крепится конструкция с охлаждающим радиатором. При переходе электросигнала на однополярный режим частота пульсаций удваивается, достигая 100 Гц, а затем сглаживается высокоемкими электролитами.

Инвертор состоит из набора ключевых транзисторов, собранных в косой мост, примыкающий к радиатору для отвода тепла. Постоянный электросигнал от сетевого выпрямителя проходит через косой транзисторный мост с преобразованием в переменный ток, достигающий частоты в интервале 20-50 кГц. Транзисторы преобразователя запитаны на выходной ВЧ-трансформатор.

Задача трансформатора — сбить напряжение до 70 В. На первичную обмотку заходит слабый ток с сильным напряжением, по вторичной течет сильный ток со слабым напряжением. После понижения напряжения сила тока повышается до 100-200 A.

Электрическая схема

Сборка диодного мостика выпрямителя выполнена на сдвоенных мощных диодах с молниеносной скоростью открывания/закрывания, способных принимать высокочастотное питание. Такие же элементы крепятся на охлаждающем радиаторе.

Дроссель ускоряет розжиг дуги на сравнительно малых электросигналах и представляет собой катушку индуктивности, которая задерживает влияние электросигналов с заданным диапазоном частот.

Стабилизатор поддерживает принцип работы сварочного аппарата — подавать напряжение на модуль управления в первые минуты после включения устройства.

Активированный узел управления запускает ключевые транзисторы преобразователя, привязанные к выходу БУ. Тут же на обмотке вспомогательного трансформатора Т2 возникает переменное напряжение — задача выпрямить его ложится на диодный мост. Связка «Трансформатор/Диодный мостик» превращается в блок питания. По достижении самостоятельной подпитки управляющая схема отключается от сетевого выпрямителя.

Элементы управления координируют переключение узлов инвертора через микросхему, действия которой напоминают микроконтроллер, устроенный для модулирования входного сигнала в широтно-импульсном диапазоне.

Как работает сварочное оборудование

Комплектация:

  • провод с клеммой массы;
  • держатель электрода;
  • молоточек для сбивки окалины;
  • защитная маска.

Сварочное оборудование

Подбирают нужную марку и диаметр электрода, выставляют выходной электросигнал с учетом толщины деталей. На корпусе указаны диаметры электрода и соответствующий им ток — подсказка для желающих разобраться, как работает инверторный сварочный аппарат с электродами.

Для контакта со сваркой понадобятся:

  • перчатки;
  • куртка;
  • маска с затемненным стеклом.

Принцип работы заключается в создании дуги:

  1. Электрод подносится к свариваемой детали под уклоном и при возникновении дуги удерживается от шва на расстоянии, равном собственному диаметру.
  2. Затем обе кромки соединяемых деталей заливаются расплавленным металлом.
  3. После получения шва убирается окалина.

Однофазные аппараты

Инвертор на полевых IGBT-транзисторах питается от сети 220 В. Диапазон электросигнала колеблется в интервале 30-200 А — постоянное значение обеспечивает мостовая схема, состоящая из выпрямительных диодов. Когда оборудование выходит на заданный режим, работа однофазного выпрямителя привязывается к одному из двух интервалов:

  1. Заряду конденсатора.
  2. Разряду конденсатора на сопротивление нагрузки.

Однофазные аппараты

В первом интервале ЭДС вторичной обмотки превышает напряжение на конденсаторе C — диоды пропускают ток.

Во втором — напряжение на конденсаторе C превышает электродвижущую силу вторичной обмотки — диоды не пропускают ток.

В промышленном производстве инверторная сварка однофазным переменным током нецелесообразна. Для объемных заказов используют модели с мощными нагрузочными характеристиками и заземлением.

Трехфазные инверторы

Схема Ларионова считается полноценным трехфазным выпрямителем. Аппараты рассчитаны на большие токи (250, 300 А) и не привязаны к нулевой нейтрали, питание берется со всех трех фаз. Удорожание конструкции происходит за счет повышения амплитудного значения на выходе выпрямителя Ларионова до 540 В. Преобразователи собираются из мощных качающих транзисторов (40 А, 1200 В).

Сетевой фильтр снабжается более емкостными электролитами. Под корпусом выходных диодов — дополнительный теплоотвод. Зеленый провод («земля») идет на корпус, а 3 фазы через автомат — на трехфазный выпрямитель. На электролитах потенциал равен амплитудному значению (540 В). Сглаживающий конденсатор рассчитан на напряжение в 700 В и 50 мкФ.

Полноценные трехфазные модели дороги, поэтому устройство такого инвертора адаптировали под бюджетные псевдоаналоги высокой производительности, собранные по схеме Маткевича, где вместо «земли» четвертая ветка — нейтраль, которая через резистор R1 запитана на ветку В.

О дополнительных функциях

Среди дополнительных опций:

  1. Anti-Stick — сброс тока до нуля в момент короткого замыкания — устройство не сгорит.
  2. Arc Force — форсаж дуги.
  3. Hot start — кратковременный наброс питания во время поджига электрода.
  4. HOLD — запоминает последний режим.

Если вы попробовали варить и аппарат инверторной сварки вас устроил, покупайте такой же.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector