Сварочный инвертор работающий при пониженном напряжении

Какой сварочный инвертор, работающий при пониженном напряжении выбрать?

Сварочный инверторный аппарат — это источник постоянного тока для питания электрической дуги. Обычный инверторный источник питания для сварки снижает зависимость от стабильности характеристик электросети. Он способен выдержать падение напряжения с 220 до 180-190В вместо 220. Однако, если напряжение падает еще ниже, такой аппарат перестает нормально работать или отключается. Сварочные инверторы с пониженным напряжением способны продолжать работу и при самых низких параметрах сети.

Принцип работы

Инверторный сварочный аппарат: что это значит? Сварочный инвертор –это преобразователь переменного тока 220 вольт в постояный 70-120 вольт. То же самое делает и морально устаревший сварочный выпрямитель. Качество шва, выполняемого с помощью трансформатора-выпрямителя, сильно зависит от стабильности характеристик в электросети. Работа самого аппарата может сильно влиять на стабильность параметров сети, при зажигании дуги начинаются броски напряжения.

Что же такое инверторная сварка? Сварочный инвертор также выдает на выходе 70-90 вольт, но преобразование проводится следующим образом.

• переменный ток 220вольт 50 герц выпрямляется и подается на вход высокочастотного генератора;
• генератор создает высокочастотный (20-50 килогерц) сигнал;
• он подается на трансформатор, который понижает напряжение до 70-90 вольт;
• ток выпрямляется вторым выпрямителем и постоянный ток подается на электрод и заготовку;
• зажигается электродуга, кромки заготовки оплавляются, плавится и электрод, образуя облако защитных газов и пополняя сварочную ванну;
• после остывания материала шва образуется неразъемное соединения высокой прочности и долговечности.

Теперь становится понятно, что значит инверторный: это преобразователь с двукратной инверсией (от латинского inversio переворачивание, перестановка) напряжения из переменного в постоянное и обратно.

Преобразование тока на высокой частоте позволило во много раз снизить вес и габариты трансформатора. Управление процессом на каждом этапе с помощью электронных схем позволило обеспечить высокую стабильность напряжения на выходе, независимость его от перепадов в питающей электросети (в определенных пределах) и исключило негативное влияние самого инвертора на скачки параметров этой сети. Кроме того, сварочные инверторы обеспечивают высокую стабильность дуги, облегчают ее розжиг и препятствуют «залипанию» электрода.

Устройство сварочного выпрямителяю. Низкочастотный трансформатор орпеделяет громоздкие габариты и большой вес устройства.

Это основные отличия инвертора от сварочных выпрямителей. На базе инверторного источника тока строятся и сварочные полуавтоматы, подающие в рабочую зону сварочную проволоку вместо стержневого электрода.

Если же параметры электросети гуляют существенно ниже, чем 180-190 вольт, то обычный инвертор уже не может компенсировать такое падение напряжения. Зачастую в удаленных районах оно падает и до 150 вольт.

В этом случае на помощь приходят инверторы, способные работать на пониженном напряжении. в их конструкции есть два блока, призванных исправить положение:

• стабилизатор с расширенным диапазоном он поддерживает заданное выходное напряжение, несмотря на колебания на входе;
• корректор коэффициента мощности: электронная схема, адаптирующая работу всего аппарата к изменившимся условиям электропитания.

Эти блоки не совершают чудес и не нарушают закона сохранения энергии. Если на входе будет ниже 135 вольт, работать сварочным аппаратом не удастся.

Кроме того, использовать можно будет только самые тонкие электроды или проволоку.

Корректор будет пытаться сохранить мощность, отдаваемую в дугу, на прежнем уровне.

[stextbox полезен такой блок и при работе от бытового генератора или через удлинитель длиной свыше 40 метров, на котором наблюдаются большие потери.[/stextbox]

Плюсы и минусы

Основные плюсы таких устройств следующие:

• возможность снижать напряжении питающей сети до 135 вольт;
• обеспечение стабильной мощности дуги при бросках большой амплитуды;
• компенсация потерь при подключении через удлинители большой длины.

Имеются и минусы:

• при пониженном напряжении приходится работать на более тонких электродах или проволоке;
• толщина свариваемых заготовок также ограничена;
• стоимость такого аппарата превышает обычный на четверть (при равной мощности и общей функциональности).

Если сопоставить основные преимущества и недостатки, присущие сварочным инверторным аппаратам с пониженным напряжением, становится очевидной сфера их применения. Это:

• удаленные районы с низким качеством электроснабжения;
• необходимость работы от бытового электрогенератора;
• подключение через удлинители от 50 метров.

Аппараты позволят выполнять швы хорошего качества и в таких сложных условиях.

Обеспечение эффективности

Нестабильность параметров электросети обуславливается неравномерностью распределения потребителей электроэнергии между фазами. В сетях старого образца нет возможности автоматической межфазовой балансировки нагрузки. Вторая причина- сильная изношенность технических средств коммутации и распределительных сетей, плохое состояние изоляции, недостаточное сечение кабелей. Все вместе эти факторы приводят к тому, что, при стандартном значении 220 вольт фактически измеренное колеблется между 140 и 270.

И такая ситуация характерна и привычна для большинства сельских районов, удаленных от райцентров и больших трасс.

Чтобы справится с нестабильностью напряжения сети и обеспечить эффективное функционирование сварочного аппарата, используют следующие приемы:

• подключение через мощный стабилизатор напряжения, запас по мощности должен быть как минимум 40% от паспортного значения для инвертора;
• использование сварочного аппарата инверторного типа с функцией коррекции мощности ККМ;
• включение в схему осциллятора, генерирующего высокочастотные импульсы и облегчающего поджиг и поддержание электродуги;
• подбор сварочных материалов и режимов сварки, позволяющих добиться высокого качества шва.

Мощный стабилизатор громоздок и тяжел, цена его примерно 1-2 тыс. рублей за киловатт мощности. Если же стабилизирующий блок встроен в сам сварочный аппарата, это позволяет существенно снизить затраты.

Функция коррекции мощностного коэффициента также позволяет повысить стабильность дуги и качество шва, избежать залипания электрода и прожогов, а также потреблять несколько меньше электроэнергии.

Рекомендуемые при пониженном электропитании

Обычные модели сварочных инверторов уверенно работают в диапазоне напряжений от 190 до 240 вольт. Для рынков развивающихся стран и специальных условий эксплуатации ведущие производители оборудования предлагают специально доработанные инверторы, способные работать при пониженном входном напряжении. Какой инвертор лучше? При выборе устройства необходимо обратить внимание на следующие параметры и особенности:

• достаточный для местности использования диапазон входного напряжения;
• широкие возможности настройки рабочего тока;
• стабильность напряжения холостого хода;
• опции «горячий старт» и «антизалипание»;
• диапазон рабочих температур, подходящий к климатическому поясу;
• возможность длительной непрерывной эксплуатации.

Перечисленным условиям отвечают ряд моделей.

Fubag IR 200

Первый агрегат представлен хорошо известно германской компанией с заводами в Китае. Новинка устойчиво работает с электродами диаметром 1,6-5 мм при понижении напряжения до 150 вольт. Диапазон рабочих токов: 5-200 ампер. Устройство снабжено опцией горячего старта и стабилизации дуги. Работоспособность сохраняет от -10 до +40 о С.

Сварог ARC -160

Самая простая и надежная модель малой мощности известной марки компактен и обеспечивает стабильную дугу при колебаниях на входе от 160 до 245 вольт. Диапазон регулировки выходного тока – 20-160.

Устройство снабжено горячим стартом и способно работать как с обычными плавкими электродами, таки с неплавкими вольфрамовыми. К недостаткам следует отнести малую продолжительность непрерывной работы: 40% от общего времени.

Интерскол ИСА 160

Третья модель также обладает небольшой мощностью, ток изменяется от 20 до 160 ампер. При тестировании показал устойчивую работу при минимальном питающем напряжение-155 вольт.

Устройство имеет горячий старт, антизалипание и форсированный режим дуги, а также стабильное напряжение холостого хода. Может работать без перерыва благодаря эффективной системе охлаждения.

Aurora PRO Inter 200

Эта новинка выделяется возможностями своего стабилизатора и блока ККМ. Тест подтвердил способность эффективно варить даже от 140 вольт. При этом развивается рабочий ток от 20 до 200ампер. Поддерживает работу со 100-метровым удлинителем, если сечение провода 2,5 мм 2 и более. Может работать непрерывно до 60% от общего времени.

Все перечисленные модели отличаются компактностью и скромным весом, не превышающим 8 кг. Разумеется, при работе на нижнем пределе значений питающего напряжения не стоит рассчитывать на максимальный сварочный ток и 5-миллиметровые электроды.

Но 1,6 и 2 миллиметровые будут варить стабильно, без залипаний и досадных прожогов тонких заготовок и мелких частей. При продолжительной работе износ деталей и узлов блока питания устройства будет повышенным.

Важно также учитывать репутацию фирмы-изготовителя. Малоизвестные компании, недавно появившиеся на рынке, часто выставляют свою продукцию за малую по сравнению с известными марками цену. При этом они обещают чудеса, противоречащие закону сохранения энергии, например, работу при входном напряжении 90 вольт. Это может означать только одно: очевидный пример недобросовестной рекламы. Входное напряжение в этом случае будет близко к выходному, и, сколько бы его ни преобразовывали, выдержать требуемые параметры по току никак не получится.

Заключение

Инверторы с пониженным напряжением питающей электросети специально разработаны для местностей с плохими условиями энергоснабжения. Они позволяют сварить качественные швы, однако ограничены в толщине соединяемых заготовок и применяемых сварочных материалов.

Сварочный аппарат Ресанта САИ сварка при пониженном напряжении. Отзыв.

сварочный инверторный аппарат Ресанта 220

Ресанта – компания, которая была образована в Латвии в 1993г. Уже 22 года она работает и выпускает специализированную технику. Сегодня ее продукция представлена и имеет известность, и в сумме, положительную популярность на отечественном рынке. Сама продукция занимает почетные места и получает награды на международных выставках. Под брендом RESANTA выпускается современное электротехническое оборудование из Китая: автотрансформаторы, стабилизаторы напряжения, тепловое оборудование, источники бесперебойного питания и прочее (мультиметры, тестеры, индикаторные отвертки).
Сварщики знакомы с компанией в частности по сварочному оборудованию. Популярно оно из-за того, что имеет доступную цену и достаточно высокое качество. А при соблюдении правил эксплуатации инверторы еще и служат своим хозяевам долгие годы.

Работа аппарата при просадках напряжения

Еще одно немаловажное обстоятельство, выделяющее бренд среди других, это инверторная схема аппаратов, позволяющая проводить сварку с низким напряжением в сети. В особенности данная схема учтена в линейке под названием «САИ 160 ПН», «САИ 190 ПН», «САИ 220 ПН» и «САИ 250 ПН».
Все показывают хорошие характеристики при работе от обычной электророзетки в 220В.

Смотрите в магазине отзывов: РЕСАНТА САИ 250 ПРОФ , сварщики о работе аппарата — проверить наличие скидки на аппарат сегодня — найти отзывы о другом оборудовании.

Отзыв о Ресанта САИ 220

Теперь о том, как они ведут себя при низком напряжении сети на примере «САИ 220 ПН»(см. характеристики), потому что проблема довольно-таки распространенная.
Опыт показывает, что, к примеру, при напряжении в сети 190В, которое проседает под нагрузкой до 170В, аппарат нормально работает, если сваривать электродом 2,5.
При 180В САИ220 все еще сваривает, но уже возникают некоторые трудности:
—залипание электрода,
—нестабильная дуга,
—сквозные прожоги металла при увеличении тока.
Если же использовать небольшую силу тока до 60А, работать можно при напряжении от 140В.
Получается, что это идеальный бытовой сварочный аппарат для работы загородом, в гараже и в быту.

О выборе бытового сварочного аппарата читайте в статье: Сварочный аппарат для дачи и гаража

Электроды для инверторной сварки отзывы

электроды для инверторной сварки

Для сварки подходят электроды УОНИИ, но у некоторых горят, хороши АНО-21, ЕСАБ. Они лучше, чем электроды МР-3 – шов более равномерный получается, меньше образуется шлака.
Хорошо, стабильно идет сварка тройкой, четверкой. Высокая стойкость к перегреву.
Есть мнение, что плата управления Ресанты позаимствована у сварочных аппаратов Telwin, что является скорее преимуществом, чем недостатком.

Недостатки инверторов САИ

Потребители, как правило, полагают, что в названии сварочного аппарата указан максимальный сварочный ток и он должен соответствовать показателям этого тока де-факто, на практике. Многочисленные тесты показывают, что заявленный максимальный ток не всегда соответствует реальному показателю и может до 10 процентов отличаться. Это значит, что при max токе 190, доступно будет 170…180А, что во многих случаях для сварки в быту не имеет принципиального значения.

Надо так же отметить, что инвертора модели САИ190, САИ220 и САИ250 друг от друга отличаются фактически надписью на корпусе. А значит, максимальный сварочный ток у всех этих аппаратов будет примерно одинаковый (разница будет только в токе короткого замыкания и количестве конденсаторов: у САИ190 их три, у САИ 250 -четыре) и ПВ40%.

Ресанта 250

Нам попалась в руки Ресанта 250, после чего она была разобрана, изучена, а также протестирована на предмет соответствия заявленных характеристик реальным.

На входе у инвертора стоят четыре конденсатора с рабочим напряжением 400В и емкостью 470mkf, рассчитанные на температуру до 105 о С. Для эффективного охлаждения предусмотрено два вентилятора: один охлаждает входные транзисторы, второй –выходные диоды и трансформатор. На выходных диодах стоит термодатчик, который работает как обычный выключатель.

В более «продвинутых» сварочных аппаратах ставят терморезистор, который при нагреве меняет свое сопротивление и подает сигнал сначала на транзистор и потом дальше на все управление.

• Неплохо работает горячий старт. Даже раздается хлопок при поджиге электрода;
• Анти-стик полностью ток не сбрасывает, остается 40А. Возможны перебои с его работой, что зависит так же от качества электродов;
• В режиме КЗ ток 248А;
• В обычном режиме при положении ручки регулировки тока на максимуме (250А) реальный сварочный ток — 180… 200А;

Сварочный инвертор для пониженного напряжения

Подача стабильного сетевого питания в городах и сельской местности кардинально отличается. Использование современной бытовой техники с её высоким энергопотреблением поставило сёла и дачные посёлки в условия работы аппаратуры при пониженных напряжениях в сети общего пользования. Любое строительство предполагает использование соединения металлов, поэтому сварочные инверторы, работающие при низких напряжениях сети, всегда будут востребованны вдали от городов. Мы рассмотрим модели инверторных аппаратов, работающих в этих условиях, и способы обеспечения их оптимальных характеристик.

Принцип работы сварочного инвертора

Принцип действия инвертора основан на преобразовании входного переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 220/380 V в выходной ток повышенной мощности. Он и обеспечивает дугу короткого замыкания, в результате действия которой и достигается расплавление металла в месте соединения деталей. Оборудованием, которым достигается стабильное воздействие дуги, и является сварочный аппарат. В случае пониженных входных характеристик он действует как сварочный инвертор, работающий при низких напряжениях питающих сетей. Эти агрегаты ничем не отличаются от обычных, кроме схемотехнических решений и используемых полупроводниковых элементов.

Аппараты для низкого напряжения отличаются малым влиянием входных параметров на процесс, обусловленный сваркой деталей. Это происходит за счёт того, что действует встроенный стабилизатор напряжения для сварочного инвертора, который сглаживает скачки. Любой инвертор использует напряжение на выходе для преобразования в мощный сварочный ток с целью сплавления металлов в одно целое по составу и прочностным характеристикам. Эти агрегаты состоят из следующих блоков:

1. низкочастотный выпрямитель, преобразующий переменное напряжение 220/380 V в постоянный ток;
2. высокочастотный транзисторный инвертор, формирующий переменный ток с большой частотой колебаний;
3. силовой трансформатор с дросселем, позволяющий подавать сварочный ток на клемму инвертора;
4. система обратной связи, регулирующая силу выходного тока, розжиг дуги, стабилизирующая напряжение на выходе;
5. опционно присутствуют выпрямитель, форсирование дуги и функция антизалипания электродов;
6. система индикации и управления режимами работы, система вентиляции и защиты от экстремальных условий сварки.

Обеспечение эффективной работы инвертора

Колебания показателей в электросетях общего пользования могут быть от 150 В до 270 В, при номинальном питании 220 В. Это происходит за счёт перекоса нагрузки между фазами и устаревшим оборудованием, в котором отсутствует возможность регулирования стабильных параметров в сети. Такое положение характерно для сельской местности и имеет, к сожалению, повсеместный характер. Чтобы обеспечить работу сварочного инвертора в таких условиях, необходимы следующие обстоятельства:

• наличие стабилизатора входного напряжения для сварочного аппарата, который должен обеспечивать необходимую для работы мощность;
• инженерные схемотехнические решения, которые позволяют агрегату выполнять свои функции в условиях перепадов сетевых значений;
• наличие сварочного осциллятора для эффективного розжига дуги короткого замыкания;
• подбор параметров аппарата, который обеспечивает оптимальное напряжение холостого хода сварочного инвертора.

Стабилизатор входного напряжения должен обеспечивать потребляемую мощность в пределах от 5 кВт до 9.8 кВт и работать в широком диапазоне скачков питающих переменных токов. Нужно отметить, что большие габариты, вес и высокая цена не делают эту аппаратуру особо популярной. Поэтому наиболее востребованными являются встроенные в инвертор стабилизаторы питающих показателей, которые дают возможность уменьшить сетевую нестабильность путём подбора полупроводниковых элементов и режимов их работы.

В модельном ряду многих производителей нет такого аппарата, который не мог бы работать хотя бы в пределах от 190 до 230 В, а некоторые агрегаты, рассчитанные на российский рынок, работают в гораздо более широком диапазоне входных показателей. Поскольку стабилизаторы для инвертора слишком дороги, следует сосредоточиться при выборе аппарата на схемотехнических решениях и качественной элементной базе. Необходимо убедиться в наличии осциллятора, а также в стабильности напряжения холостого хода при скачках в сети.

Рекомендуемые инверторы для работы при пониженном электропитании

На рынке инверторов присутствуют немецкие, итальянские, китайские и российские аппараты, которые могут устойчиво выполнять свои функции как при повышении, так и при понижении параметров сети. Мы рассмотрим некоторые модели бюджетной и средней ценовой категории, которым присущи следующие качества:

• широкие пределы регулировки сварочного тока;
• наличие функции горячего старта;
• возможность эксплуатации в широких температурных пределах;
• продолжительная работа при максимальном токе;
• устойчивое напряжение холостого хода;
• работа при напряжении на входе от 150 В до 240 В и более.

Инверторный аппарат Fubag IR 200 позволяет вести работу с электродами от 1.6 мм до 5 мм, позволяет варить при входном напряжении 150 В. Регулировка тока — от 5 А до 200 А, температура окружающей среды — от -10 о С до +40 о С, обладает горячим стартом и обеспечивает ровную стабильную дугу короткого замыкания.

Сварочный аппарат Сварог ARC 160 стабильно работает от 160 В до 245 В входного электропитания с устойчивым розжигом дуги и номинальным током от 20 А до 160 А. Поддерживает режим сварки вольфрамовым электродом в защитной среде, но имеет малый ПВ — 40 %.

Работает при пониженном значении сети также инвертор Интерскол ИСА 160, выдавая устойчивые показатели по току от 20 А до 160 А. Продолжительность работы при максимальном токе ПВ 100 %, есть функции горячего старта, антиприлипания и форсажа дуги. Пользуется спросом, благодаря своей стабильности, удобству работы и неприхотливости.

Инвертор Aurora PRO Inter 200 продолжает работать даже при падении до 140 В, имеет многоуровневую защиту и выдаёт сварочный ток от 20 А до 200 А. Возможно использование 5 мм электродов на максимальном токе, его ПВ равен 60 %, а характерной особенностью является возможность подключения сетевого удлинителя длиной до 100 м при сечении провода не менее 2.5 мм 2 .

Все эти приборы обладают классом защиты IP 21, весом не более 8 кг и относительно небольшой потребляемой мощностью. Конечно, при напряжении в сети ниже 180 В рассчитывать на сварку электродом в 5 мм не приходится, но электродом 3 мм можно работать и при 150 В.

Итоги

Мы рассмотрели работу сварочных инверторов при низком напряжении в электрической сети. Можно выбрать дорогостоящий стабилизатор, а можно подобрать сварочный аппарат с оптимальными характеристиками, выбор за вами, и он зависит от вида работ и финансовых возможностей.

Практика сварочного обмана. Как не проколоться при выборе аппарата. Часть 2

Работа при пониженном напряжении в питающей сети

Данная особенность аппарата, в условиях отечественных электросетей – безусловно важна. Если инвертор не справляется с просадкой в сети до 190В – грош ему цена. Работа в гараже или на даче, в местах, где сети не могут похвастать стабильностью, — будет просто невозможна. Даже если в вашей розетке стабильно 220В, то при использовании удлинителей в 30, 50 или 100 метров — просадок всё равно не избежать.

Обман, как и в случае с дополнительными функциями, вызван страхом производителей проиграть в конкурентной борьбе. Если все продавцы техники обещают, что их инверторы работают при 160 В в розетке, почему бы не заявить, что наш «Дуб» не может работать и при 120 В, не теряя при этом в качестве шва.

Простейший способ проверки работоспособности инвертора при пониженном напряжении – использовать устройство под названием ЛАТР. Лабораторный АвтоТрансформатор позволяет настроить нужные параметры напряжения и посмотреть, как сварочный аппарат, подключенный через прибор, будет справляться со сваркой. Как вы понимаете, данное оборудование найдётся далеко не в каждом гараже. В лаборатории Aurora данное устройство имеется, и тесты на работу при низком напряжении в сети мы обязательно будем проводить. Так что следите за обновлениями видео на канале Aurora Online Channel.

Другая крайность – обещание продавцов сварочной техники, что при 100-110В в питающей сети аппарат будет выдавать такой же результат сварки, что и при номинальном напряжении. Это, безусловно, не правда. Сварочный ток аппарата снижается пропорционально напряжению в сети. Вопрос только при каком напряжении в розетке качество шва при работе с данным диаметром электрода станет неприемлемым. Для некоторых аппаратов это 180 В, для других 160 В.

Ещё раз повторим, работа с питающим напряжением в 220 В является гарантией идеального сплавления кромок свариваемого металла, снижение напряжения – является нештатной ситуацией и ожидать высокого качества сварочного шва в таких условиях нельзя.

Судя по рекламе – сварка при сверхнизком напряжении в питающей сети является чуть ли не главным требованием к аппарату. Между тем, хотим обратить внимание покупателей, что сварка процесс многосоставной. Кроме собственно сплавления кромок металла, нужно провести значительный объём подготовительных работ. Разрезать заготовки, зачистить место сварки, в конце концов осветить рабочее место сварщика. А падении напряжения до 140-160В ни болгарка, ни даже освещение работать не будут.

Пределы регулирования сварочного тока

Эта характеристика позволяет понять, как сварочный аппарат справится с работой с разными диаметрами электродов. Чем тоньше свариваемый металл, тем меньше должен быть сварочный ток, и соответственно, диаметр выбранного электрода. Учитывая, что минимальный диаметр электродов в свободной продаже составляет 1.6 мм, ток для них должен быть в районе 40-50А. Для работы с большими толщинами заготовок, ток, напротив, должен быть высоким, для электрода 4мм, — 140-200А.

Стоит напомнить, что ток сварки подбирается в зависимости от диаметра электрода. Для приближённых расчётов используется формула:

Значения коэффициента k – можно узнать из таблицы:

Кратность регулирования сварочного тока вычисляется делением максимального сварочного тока на минимальный.

Iсв. max/Iсв. Min.

Для простейших бытовых ММА аппаратов данное соотношение должно быть не менее 2, для профессиональной техники и производственного оборудования — от 3 до 8.

Обман в данном случае может сводиться к преувеличению диапазона регулировок. Если аппарат выдаёт ток от 80 до 120А – работать с электродами тоньше 2.5 и толще 4 мм – будет сложно.

Устойчивость и стабильность процесса сварки

Любитель, который сталкивается со сваркой впервые, думает, что раз электрод «искрит» – значит аппарат работает. Это неверно. Если аппарат зажигает дугу, это совсем не значит, что процесс сплавления кромок свариваемого металла идёт так, как нужно.

Бывает, что аппарат даже выдаёт заявленные токовые характеристики, а сварка всё равно не идёт. И тут стоит обратить внимание на ещё один принципиальный момент – устойчивость системы: «Источник питания-Дуга». Для того чтобы процесс сварки был стабильным должны выполняться следующие условия:

U (напряжение) дуги = U источника
I (ток) дуги = I источника.

Графически эти равенства определяются точкой пересечения статической Вольт-амперной характеристики дуги (СВАХ дуги) и статической внешней характеристики источника питания (Внешняя характеристика ИП).

Все эти ВАХ и СВАХ для обывателя – тёмный лес. А значит жулики будут этим беззастенчиво пользоваться. К примеру, есть два аппарата с одинаковыми токовыми характеристиками: EWM PICO 162 и наш, уже знаменитый «Дуб». Допустим оба аппарата выдают заявленный номинальный ток в 150А, при этом сварка PICO – просто песня. Аппарат не варит а шепчет. В то время как у владельца «ДУБа» — проблема… очень много брызг, дуга не стабильна и то обрывается, то прожигает дыры в заготовках. В чём может быть дело? Да как раз, в форме внешней характеристики источника. Так что соберитесь, и постарайтесь вникнуть в детали, о которых пойдёт речь далее:

СВАХ дуги представляет собой зависимость напряжения дуги от её тока, т.е. U дуги= ʄ (I дуги) (Напряжение дуги – есть функция от тока дуги).

Т.к. дуга является нелинейным элементом электрической цепи, то и СВАХ дуги будет иметь криволинейный характер и состоять из 3-х характерных участков: падающего, жёсткого и возрастающего.

При разных способах сварки СВАХ дуги реализуется только на некоторых участках. Для ММА сварки это падающий и жёсткий:

Положение СВАХ дуги зависит от длинны дуги

Удаляя электрод от детали сварщик удлиняет дугу напряжение при этом растёт (L1), приближая электрод к поверхности дуга уменьшается, а вместе с ней падает и напряжение (L3).

Внешняя характеристика источника питания

Внешняя характеристика источника питания представляет собой зависимость напряжения на внешних зажимах от тока, т.е. U источника = ʄ (I дуги). (Напряжение на внешних зажимах источника есть функция от тока дуги)

Внешняя характеристика может быть падающей (1), Жёсткой (2), или возрастающей (3).

Для каждого способа сварки, для того, чтобы добиться устойчивости процесса – необходим источник питания с определённой внешней характеристикой. Для ММА сварки источник питания в общем виде должен иметь падающую или круто падающую внешнюю характеристику:

Сварщик не может удержать дуговой промежуток неизменным. Длинна дуги во время сварки то увеличивается, то уменьшается, соответственно меняется и сила тока. При падающей внешней характеристике изменение длинны дуги сопровождается незначительными изменениями сварочного тока. Это значит, что размер сварочной ванны и геометрические параметры шва остаются постоянными. Чем круче падение графика внешней характеристики источника питания — тем меньше изменения тока. Сварщик может удлинять дугу не опасаясь её обрыва, или укорачивать её без опасения прожечь заготовку.

Давайте остановимся на падающей внешней характеристике подробнее, почему важна именно такая форма графика, и чем чреват обман? Предположим, что мы решили использовать для сварки аппарат с полого падающей внешней характеристикой, которой, кстати, часто грешат производители бюджетного сварочного оборудования. Некоторые производители в погоне за высокими токами, вместо номинального сварочного тока указывают ток короткого замыкания. При разработке дешёвого аппарата инженеры не мудрят, а создают источник с такой вот внешней характеристикой:

Ток короткого замыкания здесь, допустим, 200А, которые, недобросовестные продавцы обозначают как номинальный сварочный ток. Однако из данного графика видно, напряжение дуги при токе в 200А – равно нулю, а значит сварочный процесс будет невозможен. Для нормального сплавления кромок металла, напряжение 200-амперного источника должно быть в районе 28 В (откуда появилось это значение мы расскажем чуть позже, когда будем говорить об условной рабочей нагрузке), а значит максимальный сварочный ток приведённого на графике инвертора будет значительно ниже заявленного производителем значения.

Чем ещё плоха данная внешняя характеристика для аппаратов ММА?

При изменении длинны дуги – будет серьёзно меняться и выдаваемый ток аппарата. Как видите диапазон изменения тока при полого падающей характеристике – очень велик, а значит о стабильности сварочного процесса говорить не приходится: аппарат с пологой ВАХ будет то прожигать металл, то не проваривать его в зависимости от положения электрода относительно сварочной ванны. Так же можно сказать, что для сварки покрытым электродом не подходят аппараты с жёсткой или возрастающей внешней характеристикой. Добиться стабильного процесса сварки при таких условиях будет невозможно.

В случае с крутопадающей внешней характеристикой Источника питания диапазон изменения тока будет незначителен, а значит процесс сплавления металла – гораздо стабильнее:

Именно поэтому, для ММА сварки так принципиальна крутизна падения графика. Чем круче – тем стабильнее процесс.

У современных источников питания для ММА сварки внешняя характеристика может быть комбинированной и состоять из 4-х участков:

Такая характеристика обеспечивает соответствие инвертора специфическим требованиям к каждой стадии сварочного процесса.

1 участок – Высоковольтной подпитки

Формируется специальной цепью с напряжением холостого хода 80-100В и Током короткого замыкания 10-50А, для обеспечения стабильности сварочного процесса при работе на малых токах.

2 участок — пологопадающий или жёсткий

Формируется основной силовой цепью с напряжением холостого хода 40-60В, с наклоном 0-0.05 В/А.

Эти параметры выбирают на основе компромисса:

• Требования экономичности (чем ниже напряжение холостого хода, тем дешевле источник питания)
• Получение удовлетворительных сварочных свойств: чем выше напряжение холостого хода, тем выше надёжность зажигания и эластичность дуги.

3 участок — крутопадающий (рабочий режим)

Обеспечивает поддержание устойчивого дугового разряда при установленном значении сварочного тока. Наклон участка можно изменять при проектировании источника – чем он круче, тем выше стабильность тока при изменении длинны дуги. Именно падающая форма данного участка, как уже было сказано, — гарантирует постоянство глубины проплавления и эластичность дуги.

4 участок – Форсирование дуги

О данном отрезке мы говорили выше, когда разбирались с функцией Arc Force. Некоторые источники имеют регулировку форсажа, что позволяет изменять жёсткость дуги. Уменьшение форсирования снижает разбрызгивание, увеличение – позволяет добиться увеличения глубины проплавления и снижение возможности залипания электрода.

Вы можете посмотреть данную статью в видео-ролике:

Выбор сварочного аппарата для пониженного напряжения

В этой статье мы попробуем разобраться с такой актуальной для многих проблемой, как эксплуатация сварочного аппарата в электросетях с напряжением тока меньше номинального (менее 220 В). Поскольку источник сварочного тока является незаменимым инструментом на приусадебном и дачном участке, то почти каждый обладатель такого рода оборудования оказывался в ситуации когда возникала необходимость запитать сварочный аппарат от сети с пониженным напряжением. Итак, какой же аппарат выбрать, какими характеристиками и параметрами он должен обладать, чтобы сохранять свою работоспособность в любых (ну, или почти любых) условиях? Чтобы получить ответ на этот вопрос воспользуемся методом исключения.

В первую очередь, мы не станем рассматривать источники сварочного тока трансформаторного типа, т.к. их чувствительность к перепадам напряжения питающей сети очень велика. Представители этого класса сварочного оборудования отказываются работать даже при незначительных просадках напряжения, также, как правило, трансформаторные сварочники имеют не очень высокий коэффициент полезного действия (КПД) и довольно высокую составляющую реактивной мощности (cos φ).

Во-вторых, мы исключим оборудование известных европейских брендов, не специализированное для штатной работы в сетях с пониженным напряжением. Такое решение, на первый взгляд, выглядит как минимум необоснованно, однако объясняется все довольно просто. Дело в том, что оборудование европейских производителей спроектированно для работы в электросетях с жесткими, нормативно установленными, параметрами по напряжению и токоотведению. Поэтому, среди продукции известных брендов редко можно встретить установку с диапазоном допустимого входного напряжения больше, чем 220В +/- 10%. И подключение такого аппарата к сети с напряжением меньшим, чем 198В (220В — 10%) трактуется как попытка запитать его от неподходящего источника, что приводит к срабатыванию защиты и отключению сварочного аппарата.

Однако, если вести речь об оборудовании специально предназначенном для работы при пониженном напряжении, то аппараты мировых брендов отлично себя проявляют в надежности, функционале и всех прочих отношениях, кроме, разумеется, цены. К специализированному оборудованию мы вернемся чуть ниже.

Итак, переходим к самому интересному. Все очевидно не подходящие варианты отсеяны, однако на рынке все еще присутствует огромный выбор сварочных аппаратов с гордыми надписями на борту «работа от 180. », 160 и, даже 140 вольт. Для того, чтобы окончательно определить какое оборудование достойно вашего внимания необходимо немного углубиться в физическую сторону проблемы.

Представим себе, что именно подразумевает покупатель при виде надписи на коробке «Работа от 140В. » (к слову, подобного рода надписи на оборудовании и/или упаковке, по закону, являются рекламными и ни к чему не обязывают производителя)? Большинство потребителей при виде такого слогана думает — «Так, а у меня на даче/в гараже/в частном доме напряжение никогда не опускалось ниже 160-170В! Ну, такого аппарата мне точно хватит для любых работ в любое время!». Казалось бы, все логично. Но все не так просто. Простой обыватель часто очень примерно представляет себе до какой реальной величины опускается напряжение электросети в месте предполагаемой экплуатации сварочного оборудования и, даже если он проводит соответствующие замеры, он видит напряжение просаженой сети ДО того, как ее нагрузили еще и сварочным аппаратом. Другими словами, если к сети с исходным напряжением, например, 180В подключить сварочный инвертор, то напряжение вполне может снизиться до 160В, а то и 140В.

С другой стороны, производитель оборудования, указывая, что его аппараты работают от, например, 160В имеет ввиду (если предположить, что производитель относительно добросовестный и надпись не является обычным рекламным слоганом) ровно то, что написано — аппарат сохраняет работоспособность до тех пор, пока напряжение электросети не стало меньшим 160В. Проще говоря, если взять сварочный инвертор «Уверенная работа от 160В» и подключить его к сети с исходным напряжением 160В, то, в 9 случаях из 10, работать такой источник сварочного тока не будет, т.к. под нагрузкой напряжение электросети снизится еще больше.

Также, не стоит оказывать большое доверие демонстрациям и тестам сварочного оборудования при пониженном напряжении. Причина та же — «пониженное напряжение» для такого рода опытов генерируется специальным устройством — ЛАТРом (Лабороторным АвтоТРансформатором), который, будучи настроен на выходное напряжение, к примеру, 170В, поддерживает его стабильным независимо от нагрузки. Не очень чистый эксперимент, не так ли?!

Но что же делать, если сварочный источник реально работающий при пониженном напряжении необходим? Выход есть — некоторые производители выпускают модели действительно сохраняющие работоспособность в электросетях с напряжением от 100В. Основа таких устройств специальный узел — корректор коэффициента мощности (ККМ, или, в международном формате, Power Factor Corrector — PFC). Если не вдаваться в технические детали, работа данного узла основана на аккумуляции энергии при помощи индуктивной емкости. Минимальная цена сварочного аппарата оборудованного таким модулем составляет руб. Однако, здесь также надо держать ухо востро и отличать сварочный инвертор с ККМ от двухдиапазонного сварочного аппарата (такие устройства могут быть подключены к электросетям с номинальным напряжением как 220В так и 110В). Предел отклонения напряжения питания у двухдиапазонных аппаратов составляет все те же +/- 10%.

Итак, мы надеемся, что данный материал поможет вам в выборе подходящего именно для ваших целей оборудования и не позволит вам быть введеными в заблуждение недобросовестными производителями и продавцами.

За советами, подробными консультациями и помощью в выборе любого сварочного оборудования вы всегда можете обращаться в магазины нашей торговой сети, по телефону, электронной почте и через форму обратной связи. Наши компетентные специалисты с удовольствием помогут вам!