Как работает инверторная технология (в сварочных аппаратах)?
Проще говоря, инвертор - это электронная система для регулирования напряжения. В случае инверторного сварочного аппарата он преобразует переменный ток в более низкое полезное выходное напряжение - например, из 240 В переменного тока в 20 В постоянного.
В инверторных аппаратах для преобразования энергии используется ряд электронных компонентов - в отличие от обычных трансформаторных аппаратов, в которых регулировка напряжения зависит в основном от одного большого трансформатора.
Инвертор работает за счет повышения частоты первичного источника питания с 50 Гц до 20 000 - 100 000 Гц. Для этого используются электронные переключатели, которые включают и выключают питание очень быстро (до 1 миллионной доли секунды). Благодаря такому управлению питанием до того, как оно попадает в трансформатор, размер трансформатора может быть значительно уменьшен.
В чем преимущества использования инверторных сварочных аппаратов?
Аппараты на основе инверторов имеют множество преимуществ по сравнению с обычными трансформаторными устройствами:
Вес и размер: Это самое значительное и впечатляющее преимущество инверторного сварочного аппарата перед обычными аппаратами. Например, инвертор весом менее 5 кг, размером меньше чемодана, который можно удобно перекинуть через плечо, может иметь выходную мощность, сопоставимую с 50-килограммовым аппаратом на основе трансформатора.
Эффективность: Качественные инверторные аппараты, имеют КПД около 80-90%, в то время как КПД обычных сварочных аппаратов значительно ниже - около 50%. Это связано с тем, что большие трансформаторы в обычных аппаратах имеют большее сопротивление и поэтому теряют значительное количество мощности (или энергии) за счет теплоотдачи.
Использование энергии генератора: высокая эффективность означает, что использование энергии генератора гораздо более целесообразно при использовании инверторных сварочных аппаратов, которые могут работать от небольших портативных генераторных установок, что часто невозможно при использовании традиционных трансформаторных аппаратов. Следует отметить, что использование генераторов сопряжено с определенными рисками.
Рабочий цикл: Как правило, в инверторных машинах достигаются гораздо более высокие рабочие циклы, опять же из-за разницы в размерах трансформатора. Хотя мелкие компоненты инверторного аппарата быстро нагреваются, их можно гораздо легче и быстрее охладить. Однако в обычных "трансформаторных" сварочных аппаратах компоненты намного больше, поэтому они накапливают тепло и требуют больше времени для охлаждения.
Выход постоянного тока: Многие обычные "трансформаторные" сварочные аппараты MMA (stick) имеют только выход переменного тока, что означает ограничение в выборе электродов, которыми они могут сваривать. Однако в инверторных аппаратах ток гораздо легче выпрямляется в постоянный, что означает возможность сварки широким спектром различных сварочных электродов. Это также означает, что некоторые инверторы MMA (stick) подходят для сварки TIG на постоянном токе, что невозможно при использовании обычных аппаратов переменного тока.
Производительность: Производительность качественных инверторных сварочных аппаратов значительно выше, чем у обычных. Это особенно заметно при сварке MMA (электродом), когда операторы обнаруживают, что сварка стала намного проще и им не приходится "бороться" с дугой. В основном это связано с тем, что инверторные аппараты имеют более высокое напряжение разомкнутой цепи и оснащены такими функциями, как "горячий старт", Anti-Stick и Arc-Force. Ярким примером этого является сварка тонких материалов: с помощью обычного аппарата для контактной сварки это трудно или даже невозможно, но с инверторными аппаратами, которые имеют плавную регулировку силы тока и очень стабильную дугу, мощность можно снизить до очень низкого уровня, чтобы сварить, скажем, 1,6 мм лист металла или трубный профиль с относительной легкостью и контролем.
Функциональность: Электроника инверторных аппаратов гораздо легче поддается включению дополнительных функций (например, режима TIG) и повышению управляемости существующих функций.
Что такое технология IGBT?
Аббревиатура IGBT расшифровывается как "биполярные транзисторы с изолированным затвором". Это высокоскоростные переключающие устройства, используемые во всех инверторных сварочных аппаратах, которые обеспечивают регулировку напряжения.
В некоторых инверторных аппаратах используется более старая технология MOSFET / транзисторы. Технология IGBT обладает значительными преимуществами по сравнению с MOSFET - возможно, самым важным преимуществом является то, что IGBT менее уязвимы к колебаниям напряжения в сети и генераторе, что делает их гораздо более надежными и менее подверженными повреждениям или отказам.
Статья подготовлена производителем сварочно-монтажных 3D столов RWT-3D. Сделано в России!
