Схема инверторного зварювального апарату: електрична, принципова, включення

Інверторний зварювальний апарат має схему роботи, яка дозволяє під час зварювання користуватися надійним обладнанням. Виробнича технологія інверторів дає можливість отримання якісного результату, який проявляється у вигляді зварювального акуратного шва. Сучасний інвертор є чудовою заміною трансформаторного апарату.

Схема пристрою инверторного зварювального апарату.

Основні характеристики інвертора

Інвертори представлені в широкому асортименті на ринку приладів для проведення зварювання. За допомогою цих апаратів проводиться аргонодуговая і ручна електродугова види сварок. Для кожного інвертора характерні свої схеми і їх особливості, що базуються на застосуванні перетворювачів імпульсів високої частоти.

Оскільки зварювальний інвертор є порівняно новим обладнанням, то застосовуються високі технології і елементні бази, які випускають провідні виробники для пристроїв, можуть забезпечити ефективну дію схем апаратів. Завдяки цьому з’являється можливість отримувати стабільність дуги, яка здатна відмінно триматися.

Електрозварювальні апарати мають легкістю і компактністю. Їх в будь-який момент можна пересунути з одного місця на інше, щоб відновити проведення зварювальних операцій. Маса інвертора дозволяє використовувати прилад в будь-якому положенні, яке є зручним для виконання робіт в певному робочому просторі.

Функціональні можливості інверторних пристроїв для зварювання та їх складові

Малюнок 1. Схема інвертора.

Схема інвертора представлена ​​на рис. 1. Апарат споживає струм 30-32 А, працюючи від мережі 220 В. При зварюванні сила струму буде досягати рівня 250 А. Дане значення є достатнім, щоб можна було застосовувати штучний електрод до 5 мм. Вироблена довжина дуги становитиме при цьому 1 см. Рівень коефіцієнта корисної дії апарату в порівнянні із значенням ККД промислових зразків не повинен бути менше 95%.

У блок інвертора входять наступні елементи:

  1. Блоки живлення під силову і слабкострумових частина.
  2. Блок термозахисту.
  3. Елементи індикації та управління.

Схема інвертора передбачає наявність ШІМ-контролера з трансформатором струму, датчиком струму навантаження і блоком. У схемі управління охолоджуючими вентиляторами можна відзначити наявність температурних датчиків, вентиляторів і блоку.

Опис основних елементів схеми

Розглядаючи кожен елемент схеми, можна почати з первинного випрямляча, робота якого пов’язана з напругою мережі змінного струму в 220В. Харчування від елемента передається тій частині обладнання, яка є силовою. При цьому мережа змінного струму повинна мати частоту 50 Гц. Збірка первинного випрямляча заснована на застосуванні діодних мостів, простого фільтра-конденсатора.

Схема дроселя зварювального інвертора.

У збірці за рахунок зарядної ланцюга нелінійного типу, в схему якої входить шунтирующий тиристор, відбувається лімітування струму при включеному приладі. У схему включається також і струмообмежуючі резистор. У схемі будь-якого професійного інвертора міститься силова частина пристрою, яка має оптимальну технологію.

Роблячи вибір апарату, слід звернути увагу на даний елемент. Пристрій силової частини здійснюється відповідно до топології наступних елементів:

  1. Мостового конвертера.
  2. Однотактного прямоходового мостового конвертера.
  3. Полумостового конвертера.

Силова частина має відповідні параметри і вартість, які дозволяють при використанні інвертора застосовувати топологію ОПМК. Джерелом живлення для інвертора є мережа з однією фазою і найбільшою межею струму в 150 А.

На основі певних функцій інвертора проводиться вибір електричної схеми пристрою ШІМ-контролера. Разом з тим принципову схему вибирають, коли це дозволяє стабілізувати регулювання робочого струму щодо середнього значення навантаження.

Вимірюється струм через резистивний шунт або трансдьюсер. За рахунок регулювання інвертора на підставі середніх значень навантажень отримують нормальну стійкість у перетворювача.

Елементи принципової схеми приладу

Схема джерела живлення інверторного зварювального апарату.

Серед важливих елементів, що відносяться до принципової схеми інвертора, можна виділити блок термоконтроля, що дозволяє забезпечити захист силового елемента, що є ключовим, від можливого перегріву. Ця функція блоку термоконтроля поширюється і на пристрій силового трансформатора.

Вентилятори приладу повинні діяти під управлінням блоку, що відповідає за контроль температури за рахунок схеми. Блок термоконтроллера функціонує на основі схеми ООС (негативного зворотного зв’язку) щодо напруги і навантаження.

У схему входить температурний датчик з встановленим рівнем температури, який повинен досягати тільки 75 °, а після цього спрацьовує система захисту пристрою. Пристрій датчика встановлюється на силовий трансформатор. Контролююча функція над температурою радіатора охолодження, який відноситься до силового транзистору, належить інтегральним датчику.

Знання технологічних особливостей інвертора заслуговує такої ж уваги, як і розуміння його принципової схеми. Даних пристроїв притаманні такі технологічні особливості, пов’язані з перевагами зварювального апарату:

Принцип роботи інвертора.

  1. Підвищений рівень унікальності показників.
  2. Точність налаштувань апарату.
  3. Шов має унікальні характеристики.
  4. Відмінна система захисту від перевантажень.
  5. ККД має високий рівень, який дорівнює 95% і більше.
  6. Якісне виконання робіт при складному поєднанні відповідних матеріалів.
  7. Нормальне використання функцій управління, що надаються електричною дугою.
  8. Що видається напруга має значний резерв.
  9. Шов формується на якісному рівні і є рівним.
  10. Стабільність кожного параметра дуги.
  11. Відсутня процес розбризкування металу в великих кількостях.
  12. Сварка не вимагає подальшої обробки.
  13. Можна скористатися штучними електродами і дротом.

Прилад оснащений первинної обмоткою, мотався ПЕВ 0,3 мм, що передбачає 100 витків. До складу ланцюгів, які є вторинними, входить обмотка проводами, вимірюється в витках (в):

  1. ПЕВ 1,0 мм — 15.
  2. ПЕВ 0,2 мм — 15.
  3. 2 однакові обмотки ПЕВ 0,35 мм — 20.

Мотати обмотку можна, враховуючи загальну ширину каркаса, що покращує стабільність всіх показників. Первинну обмотку обов’язково повністю екранують. Намотування у вторинних обмотках повинна збігтися з первинної. Ізолювати намотування можна лакотканиною або малярським скотчем. На рис. 1 можна побачити принципову схему пристрою.

Силовий трансформатор інвертора

Схема трансформатора з первинної та вторинної обмоткою.

Трансформатор повинен бути розрахований на роботу апарату, якщо частота становить 41 кГц. В наявності повинен бути подвійний комплект Ш 20х28, має марку 2000 НМ. Найкращим варіантом є марка 2500 НМС з зазором 0,05 мм. Якщо частота становить 41 Гц, то у вторинній обмотці є 12 витків, включаючи мідну бляху, перетин якої 10 мм², 4 витка, включаючи мідну бляху, її перетин становить 30 мм ².

Якщо частота трансформатора дорівнює 55 кГц, то вторинні обмотки будуть присутні. Для обмотування мідної стрічки застосовується термоизоляционная папір (як варіант застосовується стрічка для касових апаратів), яка повинна володіти товщиною в 0,25 мм і 0,75 мм при ширині 40 мм. Для ізоляції кожного шару використовується фторопластовая стрічка, що дозволяє поліпшити значення показників провідності. Обидві обмотки мають вихідні кінці, які якісно зачищені і припаяні.

З метою виконання кільцевого трансформатора користуються кільцевих ферритом К30х18х7, який оснащений протягнуто в кільце проводом первинної обмотки трансформатора. Його вторинна обмотка включає 85 витків, що мають перетин 0,5 мм².

Для компактної схеми виконання використовуються мікропроцесори, що разом з іншими характеристиками інвертора робить його принципово незамінним як в побутовому відношенні, так і в промисловому. Для зварювального інвертора характерна не тільки мобільність, а й наявність інших характеристик:

  1. Прийнятний рівень споживаної потужності.
  2. Антіпріліпаніе електрода є режимом з можливістю плавного регулювання струму для зварювання.
  3. Надійний захист від програвав або перевантаження.

Схема зварювального випрямляча.

Прилад використовується при напрузі мережі в 220 В, а сила струму становить 30 А. Сварка повинна проводитися в спеціальній масці зварювальника для захисту особи. Будь-який професіонал в галузі зварювання повинен вміти легко встановлювати необхідні значення струму з подальшим регулюванням сили в діапазоні від 30 до 200 А при зварюванні.

Зварювальний інвертор (Edon MIG-250) в базовій схемі містить наступні елементи:

  1. Випрямляч низької частоти.
  2. Силовий трансформатор.
  3. Інвертор.
  4. Випрямляч високої частоти.
  5. Робочий шунт.
  6. Блок керування.

Вхідна змінна напруга в 220 В має перетворюватися на початковому етапі за рахунок використовуваних випрямлячів в постійне.

Потім в приладі виникає імпульсна змінну напругу, так як відбуваються частотні перетворення при використанні ШІМ-схем. Напруга при цьому стає високочастотним і досягає 200 кГц. Зменшені габаритні розміри і маса імпульсного трансформатора дозволяють передавати вихідну потужність до виходу апарату.

Технологічні переваги зварювального інвертора SSVA-180P

Способи підключення зварювального інвертора.

Для зварювального апарату марки SSVA-180P характерні такі переваги, які підвищують якість зварних з’єднань:

  1. Рівне і якісне формування зварювального шва без розбризкування металу.
  2. Унікальні параметри і точність налаштувань перед початком зварювання.
  3. Високі захисні показники схеми інвертора, що гарантують безпеку приладу від перевантажень.
  4. Якісні показники схеми, пов’язаної з примусовим охолодженням блоку апарату, який є силовим.
  5. Високий ККД, значення якого перевищує 95%.
  6. Якісна робота з такими видами матеріалів, які є важкозварювальних.
  7. Наявність резерву напруги, яке дозволяє стійко підтримувати горіння електричної дуги.
  8. Наявність автоматичного і ручного режиму при управлінні динамікою дуги.

Все це дозволяє знизити витрати на електроди, обробку, спеціальну дріт при виконанні великих обсягів робіт в середньому на 9-12%.

Оскільки в основі схем інверторів закладені відповідні технології широтно-імпульсної модуляції, це дозволяє виробникам щорічно займатися розробкою і поставкою новітнього обладнання даного типу. Для кожного виду апарату в залежності від способу зварювання передбачена відповідна схема. Особливий попит відзначається на наступні види апаратів, для яких характерні:

  1. Дугова ручне зварювання (ММА) за рахунок використання штучного електрода «Моноліт».
  2. Аргонодуговая зварювання (TIG) при постійному або змінному струмі.
  3. Напівавтоматичне зварювання (MIG / MAG).
  4. Плазменно-дугове різання (PAC), яка відноситься до новітніх видів передових технологій.

Схема внутрішньої будови зварювального інвертора.

Якщо детально розглянути кожен із способів, то дугова ручне зварювання отримала широке застосування за рахунок малих обсягів споживання електроенергії та значно зниженого ваги. Професіонал може з легкістю переміщати прилад, підключаючи його в будь-яку точку. Інвертор може бути підключений одночасно з генератором, який забезпечує вироблення змінної напруги в 220 В.

Аргонодуговая зварювання додає до переваг використовуваної схеми ширші можливості, які пов’язані з точним регулюванням різних параметрів встановленого режиму. Роботи виконуються при використанні електрода з вольфраму, що є важливою перевагою. Воно дозволяє точно виконувати всі вимоги, які пред’являються до якості виконуваного шва і його зовнішнім виглядом.

Інверторна схема пристрою, який працює на напівавтоматичного зварювання, пов’язана з унікальною можливістю вибору відповідного способу перенесення металу наступними шляхами:

  1. Крапельним.
  2. Струменевим.
  3. З періодичним замиканням і ін.

Такий спосіб роботи інверторного зварювального апарату здатний повністю усунути процес розбризкування металу з метою компенсації недоліків даного способу зварювання. Плазменно-дугове різання пов’язана із забезпеченням високої стабільності дуги апаратом під час його роботи або паузи. Для даної схеми характерна висока швидкість різання, що забезпечує акуратну і рівну кромку. Подальша обробка при цьому не потрібно, оскільки апарат вже є готовим до виконання нового якісного завдання.

В основі деяких схем закладені особливості резонансного инверторного зварювального апарату, робота якого пов’язана з самообмеженням в потужності.

Налаштування взаємопов’язані з установкою максимального струму, що дозволяє споживачеві не хвилюватися за можливе коротке замикання при значному навантаженні.

Ссылка на основную публикацию