Какой генератор потянет инверторный сварочный аппарат

Сварочные аппараты используются во многих сферах жизнедеятельности человека. Они помогают решать проблемы в бытовых условиях загородного дома, на мелких производственных предприятиях, в автомастерских, на крупных промышленных объектах. Особенно сварка востребована на строительных площадках, где еще недавно использовали тяжелые трансформаторные сварочные аппараты. Они имеют большие габариты, такой агрегат приходится перевозить на автомобильном транспорте. Трансформаторную сварку проблематично перемещать по территории строительной площадки.

Процесс выполнения сварочных работ

Строение аппарата

Конструкция инверторного сварочного аппарата намного легче и компактнее.

Строение крупногабаритного сварочного трансформатора

Назначение элементов трансформаторного аппарата для сварки:

• Замкнутый магнитопровод – это сердечник, сложенный из листовой стали, листы перед сборкой покрывают лаком.
• Рукояткой вращают вертикальный винт с ленточной резьбой.
• Рым-болт фиксирует установленное положение рукоятки.
• Крышка предохраняет от попадания дождя, снега, случайных предметов в конструкцию трансформатора.
• Вертикальный винт с ленточной резьбой при вращении ручки регулирует величину магнитного потока через сердечник магнитопровода.
• Ходовая гайка является нижней основой, через которую прокручивается вертикальный винт.
• Первичная обмотка предназначена для подачи на нее напряжения от источника питания 220В или 380В.
• Вторичная обмотка при подключении к нагрузке (электрода к месту сварки) обеспечивает прохождение тока с первичной обмотки, через магнитопровод на вторичную, потом в нагрузку. Система работает как понижающий трансформатор с 380/220В на входе и 60В на выходе, ток при этом достигает до 500А.
• В корпусе трансформатора проделаны жалюзи для воздушного охлаждения обмоток и стержня.
• Для подключения сварочных проводов предусмотрены специальные зажимы.
• Ручка на корпусе упрощает перемещение тяжелого трансформатора на колесах.

Инверторный аппарат  состоит из трех основных малогабаритных элементов:

• маломощный, понижающий напряжение, трансформатор;
• плата электронной схемы, преобразующая и стабилизирующая выходной сварочный ток;
• панель управления с элементами контроля и регулировки силы тока.

Устройство инверторного сварочного аппарата

На внешней стороне корпуса и панели управления расположены:

• индикаторный светодиод, при достижении температуры 90̊ С на радиаторах с транзисторами и инверторными диодами, он начинает светиться, предупреждая о перегреве аппарата;
• индикаторный диод подключения к сети указывает на наличие входного напряжения;
• снизу панели управления установлены клеммы для подключения сварочных проводов;
• ручка регулировки тока позволяет плавно изменять сварочный ток в пределах от 10А до 180А;
• для транспортировки аппарата предусмотрен наплечный ремень, его длина регулируется;
• в металлическом корпусе для воздушного охлаждения электронной схемы сделаны жалюзи.

С развитием современных сварочных технологий инверторные аппараты постепенно заменяют трансформаторные. Эту тему хорошо раскрывает форум в интернете, там рассматриваются, достоинства и недостатки инверторных аппаратов. Они лучше трансформаторной сварки, имеют малый вес и габариты, более функциональны, просты в эксплуатации, легко переносятся вручную.

Пример транспортировки инверторного аппарата

Принцип работы инвертора

Поступающий на вход переменный ток (220 В частотой 50 Гц), на входном выпрямителе преобразуется в постоянный. Фильтры, состоящие из набора электролитических конденсаторов, дополнительно сглаживают его колебания, делая ток лучше, стабильнее.

Далее полупроводниковый модулятор снова преобразует напряжение постоянного тока в переменное, с частотой более высоких колебаний до 100 кГц. Вторичный выпрямитель делает его снова постоянным, понижающий трансформатор снижает напряжение до уровня 70 В. Сварочный ток при этом может регулироваться платой управления от 10 до 160А, этого вполне достаточно для сварки металлов.

Электронная плата инверторного сварочного аппарата

Проблемой в работе сварочных аппаратов инверторного типа являются нестабильные источники питания. Вопросы возникающих неисправностей, и то, как их устранять хорошо раскрывает форум интернета, где специалисты дают практические советы дилетантам и делятся опытом между собой. Полупроводниковые приборы, транзисторы модулятора и инверторные диоды выпрямителей в процессе работы сильно нагреваются. Для снижения температуры их устанавливают на дюралевые радиаторы. При высоких температурах и скачках питающего напряжения эти элементы могут выйти из строя.

Выбор источника питания

Какой выбрать автономный источник питания для сварочного инверторного аппарата? Запитывая инверторный сварочный аппарат от промышленной сети, особо беспокоиться о стабильности мощности источника питания незачем. Но в полевых условиях, на строительных площадках не всегда можно подключиться к электросетям. Для этого надо выбрать автономные источники питания. Самый распространенный и востребованный вид – это малогабаритный бензиновый генератор.

Но при этом возникает целый ряд вопросов:

• какую мощность потребляет сварочный инвертор?;
• бензогенератор потянет этот аппарат или нет?;
• какой должна быть вырабатываемая мощность генератора, чтобы сварочный аппарат надежно работал?

Тему, в каких случаях, к какому генератору подключиться, широко раскрывает форум специалистов в сети интернет. Там рассказывается, какое сварочное оборудование лучше использовать на строительных площадках.

Использование инвертора с бензогенератором

Расчет мощности

В первую очередь надо ознакомиться с параметрами сварочного аппарата, они есть в паспорте на изделие, можно распечатать из интернета. К примеру, сварочный аппарат выдает ток по максимуму 160А, надо рассчитать, какую максимальную мощность может потреблять сварочный аппарат. Используется формула:

Р св = Is х Ud КПД, где

• Р св – максимальные мощности потребляемые сварочными аппаратами;
• Is – максимальный ток сварочного аппарата 160А;
• Ud – дуговое напряжение в процессе сварки 25В;
• КПД – коэффициент полезного действия инверторного аппарата, вероятней всего это будет 0.85.

Р св = (160 х 25) 0,85 = 4,7кВт или 4700 Вт.

Нужен расчет средней мощности потребления сварочным аппаратом за период сварочных работ. В паспорте указывается такой параметр как ПВ, это временная поправка в процентах на использование максимальной мощности в процессе работы. Обычно ПВ – 40%, чтобы рассчитать среднюю мощность надо максимальную умножить на ПВ100, получится 4700 х 0.4 = 1,88 кВт.

В идеальном случае при использовании в качестве нагрузки нагревательных приборов вся мощность является активной, сила тока преобразуется в тепло кВА=кВт. Но при другой нагрузке, с инверторными аппаратами, электромоторами и другими потребителями только часть мощности будет активной, которая пойдет на раскрутку ротора электродвигателя или разогрев электрода сварочного аппарата. Появляется реактивная составляющая, которая расходуется на нагрев провода, полупроводниковых элементов электрических схем. В результате полная затраченная мощность будет больше активной.

Для оценки отношения активной и реактивной мощности с учетом появления линейных и нелинейных помех в сети с различными нагрузками ввели коэффициент мощности (КМ) соs-ϕ. Его оптимальное значение 1, когда нагрузка нагревательный тэн, для инверторных аппаратов КМ указывается в паспортах примерно 0,8. Для перевода кВА в кВт надо кВА умножить на соs-ϕ (КМ), чтобы кВт перевести в кВА, нужно кВтсоs-ϕ (КМ). В рассматриваемом случае:

• 4700 кВт 0.8 = 5875 кВА;
• 5875 кВА х 0,8 = 4700 кВт.

Для обычного потребителя легче запомнить другой метод:

• 4700 кВт + 20% = 5875 кВА;
• 5875 кВА – 20% =4700 кВт.

Зная общую потребляемую мощность сварочным аппаратом, можно выбирать генератор.

Типы генераторов

Производители делают генераторы различного назначения. Самый оптимальный вариант – выбрать бензиновый генератор инверторного типа, специально для сварочных аппаратов. Желательно того же производителя, что и сварочный аппарат.

Генераторы делят на три типа:

1. Промышленные модели бензогенераторов используются на предприятиях изготовления металлических конструкций, которые работают полный рабочий день или круглосуточно. Они имеют большие сварочные токи, соединительные швы получаются очень качественные. Для таких инверторов надо выбирать бензиновый генератор, способный выдавать токи 250-500 А.

Модель промышленного инверторного бензогенератора

2. Профессиональные модели средней мощности используют работники ЖКХ, строители, сотрудники МЧС.

Профессиональный инверторный бензогенератор

3. Бытовые малой мощности, для кратковременных работ, нужны генераторы с выходным током 130–200 А.

В зависимости от выполняемых задач и условий эксплуатации, выбрать генератор надо обязательно с учетом следующих факторов:

• вес;
• габариты;
• способы транспортировки;
• количество опций генератора;
• длина проводов от генератора до сварочного инвертора (при длине более 15м напряжение и мощность начинают снижаться);
• какого типа генератор, трех или однофазное напряжение на выходе;
• большое значение в плане безопасности имеет опция снижения напряжения в режиме холостого хода.

Большим спросом у бытовых потребителей пользуется малогабаритный, легкий, переносной, бензиновый инверторный генератор. Форум портала о сварочном оборудовании в интернете раскрывает вопросы, какой страны и производителя генераторы лучше.

Видео. Сварка от генератора.

Из вышеперечисленной информации понятно, что для бытовых кратковременных работ достаточно брать бензиновый инверторный генератор немного выше расчетной средней потребляемой мощности инверторного сварочного аппарата. Выставляя на панели сварочный ток на среднюю или немного выше, мощность, можно осуществлять качественные сварочные работы электродами Ø до 3мм. Это сэкономит средства на покупке генератора. В остальных случаях лучше выбрать промышленный или профессиональный инверторный бензогенератор.

Только такие условия обеспечат качественную сварку и долгую эксплуатацию оборудования.