При выборе сварочных аппаратов и ознакомлении с их характеристиками приходится сталкиваться со специальными терминами, значение которых желательно знать, чтобы не ошибиться в выборе. Вот некоторые из них.

AC (англ. alternating current) - переменный ток.
DC (англ. direct current) - постоянный ток.
MMA (англ. Manual Metal Arc) - ручная дуговая сварка штучными электродами. Известна у нас под названием РДС.
TIG (англ. Tungsten Inert Gas) - ручная сварка вольфрамовыми неплавящимися электродами в среде защитного газа (аргона).
MIG/MAG (англ. Metal Inert/Active Gas) - полуавтоматическая дуговая сварка плавящейся электродной проволокой в среде инертного (MIG) или активного (MAG) газа с автоматической подачей проволоки.
ПВ (ПР, ПН, ПВР) - продолжительность включения - время, которое аппарат способен работать при определенном токе (ток указывается вместе с ПВ) до автоматического отключения из-за перегрева. Значение ПВ указывается в процентах по отношению к стандартному циклу, принимаемому равным 10 или 5 минутам. Если ПВ равно 50%, это означает, что при цикле 10 минут, после 5 минут непрерывной работы требуется 5 минут простоя для охлаждения аппарата. Этот параметр может быть равен и 10%, поэтому на него нужно обязательно обращать внимание. В понятия: продолжительность включения (ПВ), продолжительность работы (ПР), продолжительность нагрузки (ПН) вкладывают разный смысл, но суть одна - непрерывность сварки.

Сварочный трансформатор - это устройство, преобразующее переменное напряжение входной сети в переменное напряжение для электросварки. Основным его узлом является силовой трансформатор, с помощью которого сетевое напряжение снижается до напряжения холостого хода (вторичное напряжение), составляющего обычно 50-60В.

Простая для понимания схема сварочного трансформатора имеет следующий вид:

Простая схема сварочного трансформатора: 1 - трансформатор; 2 - реактор с переменной индуктивностью; 3 - электрод; 4 - свариваемая деталь.

Для ограничения тока короткого замыкания и устойчивого горения дуги трансформатор должен иметь круто падающую внешнюю вольт-амперную характеристику (. Для этого либо используют трансформаторы с увеличенным рассеянием, вследствие чего сопротивление при коротком замыкании оказывается у них в несколько раз больше, чем у обычных силовых трансформаторов. Либо в цепь с трансформатором с нормальным рассеянием включают реактивную катушку с большим индуктивным сопротивлением - дроссель (дроссель может быть включен не в цепь вторичной обмотки, а в цепь первичной, где меньше ток). Если у дросселя можно изменять индуктивность, регулируя её, изменяют форму внешней вольт-амперной характеристики трансформатора и ток дуги I 21 или I 22 , соответствующий напряжению дуги Uд.

Регулирование сварочного тока . Сила тока в сварочных трансформаторах может регулироваться изменением индуктивного сопротивления цепи (амплитудное регулирование с нормальным или увеличенным магнитным рассеянием) или с помощью тиристоров (фазное регулирование).

В трансформаторах амплитудного регулирования, необходимые параметры сварочного тока обеспечиваются перемещением подвижных катушек, магнитных шунтов или с помощью отдельной реактивной катушки как на рисунке выше. При этом синусоидальная форма переменного тока не изменяется.

Схема сварочного трансформатора с подвижными обмотками: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - винтовой привод.

Схема сварочного трансформатора с подвижным магнитным шунтом: 1 - первичная обмотка, 2 - вторичная, 3 - стержневой магнитопровод, 4 - подвижный магнитный шунт, 5 - винтовой привод.

Может быть простое переключение количества используемых витков обмотки трансформатора, для уменьшения напряжения холостого хода и следовательно тока сварки.

Трансформаторы с тиристорным (фазовым) регулированием состоят из силового трансформатора и тиристорного фазорегулятора с двумя встречно-параллельными тиристорами и системой управления. Принцип фазового регулирования состоит в преобразовании синусоидальной формы тока в знакопеременные импульсы, амплитуда и длительность которых определяются углом (фазой) включения тиристоров.

Схема сварочного трансформатора с тиристорным управлением. БЗ - блок задания, БФУ - блок фазового управления.

Применение тиристорного фазорегулятора позволяет получить сварочный аппарат, характеристики которого выгодно отличаются от характеристик трансформатора с амплитудным регулированием. В более сложных схемах управления, чем на рисунке выше, формируется переменный ток прямоугольной формы. А при этом, например, достигается повышенная скорость перехода импульса через нулевое значение, вследствие чего уменьшается время безтоковых пауз и повышается устойчивость горения дуги и качество сварного шва. Что нельзя сказать про осциллограмму изображенную выше, на ней безтоквые промежутки больше чем у трансформаторов с амплитудным регулированием и качество сварки хуже.

Другое достоинство тиристорных аппаратов заключается в простоте и надежности силового трансформатора. Отсутствие стальных шунтов, подвижных частей и связанных с ними повышенных вибраций делает трансформатор простым в изготовлении и долговечным в работе.

По типу питающей сети сварочные трансформаторы бывают однофазными и трехфазными. Последние, как правило, могут подключаться и к однофазной сети. На рисунке ниже представлены однофазный и трехфазный трансформаторы с регулированием тока магнитным шунтом.

Достоинства и недостатки сварочных трансформаторов . К достоинствам сварочных трансформаторов относятся сравнительно высокий КПД (70-90%), простота эксплуатации и ремонта, надежность и дешевизна.

Список недостатков более обширен. Прежде всего, это низкая стабильность горения дуги, обусловленная свойствами самого переменного тока (наличие безтоковых пауз при переходе электрического сигнала через ноль). Для качественной сварки необходимо использовать специальные электроды, предназначенные для работы при переменном токе. Отрицательно сказываются на стабильности горения дуги и колебания входного напряжения.

Сварочным трансформатором нельзя варить нержавеющую сталь, которая требует постоянного тока, и цветные металлы.

Если мощность сварочного аппарата переменного тока достаточно велика, его вес может доставлять определенные трудности при переносе трансформатора с места на место.

И, тем не менее, недорогой, надежный и неприхотливый сварочный трансформатор - не такой уж плохой выбор для дома. Особенно в том случае, если варить приходится редко, а средств на покупку более функциональной модели не хватает.

Сварочные выпрямители

Сварочные выпрямители - это аппараты, преобразующие переменное напряжение сети в постоянное напряжение электросварки. Существует множество схем построения сварочных выпрямителей с различными механизмами формирования выходных параметров тока и напряжения. Используются различные способы регулирования тока и формирования внешней вольт-амперной характеристики выпрямителей (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) : изменение параметров самого трансформатора (подвижные катушки и секционированные обмотки, магнитные шунты), использование дросселя, фазное регулирование с помощью тиристоров и транзисторов. В наиболее простых аппаратах регулирование тока осуществляется трансформатором, а для его выпрямления используются диоды. Силовая часть таких аппаратов состоит из трансформатора, выпрямительного блока на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима. К более современным и совершенным устройствам относятся тиристорные выпрямители, в которых регулирование режима обеспечивается тиристорным выпрямительным блоком, осуществляющим фазовое управление моментом включения тиристоров. Формирование необходимых внешних характеристик производится введением обратных связей по сварочному току и выходному напряжению.

Блок-схема сварочного выпрямителя: T - трансформатор, VS - тиристорный выпрямительный блок, L - сглаживающий дроссель.

Иногда тиристорный регулятор устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора, тогда выпрямительный блок может быть собран из неуправляемых вентилей - диодов.

Блок-схема сварочного выпрямителя: VS - тиристорный выпрямительный блок, T - трансформатор, VD - выпрямительный блок на неуправляемых вентилях, L - сглаживающий дроссель.

Полупроводниковые элементы выпрямителей нуждаются в принудительном охлаждении. Для этого на них помещают радиаторы, обдуваемые вентилятором.

На рисунке ниже приведена схема сварочного выпрямителя, в котором изменение сопротивления трансформатора и регулирование тока обеспечивается с помощью магнитного шунта - его смыканием или размыканием с помощью ручки на передней панели аппарата.

Принципиальная электрическая схема сварочного выпрямителя с магнитным шунтом: А - автоматический выключатель, Т - трансформатор, Др - магнитный шунт, Л - светосигнальная арматура, М - электровентилятор, VD - диодный выпрямительный блок, RS - шунт, PA - амперметр.

Однофазные схемы выпрямления переменного напряжения используются в цепях с небольшой потребляемой мощностью. По сравнению с однофазными, трехфазные схемы обеспечивают существенно меньшую пульсацию выпрямленного напряжения. Работа трехфазной мостовой схемы выпрямления Ларионова с использованием диодов, применяемая во многих сварочных выпрямителях, показана на рисунке ниже.

Достоинства и недостатки сварочных выпрямителей . Основное преимущество выпрямителей, по сравнению с трансформаторами, заключается в использовании в них для сварки постоянного тока, обеспечивающего надежность зажигания и устойчивость горения сварочной дуги и, как следствие, более качественный шов. Имеется возможность варить не только углеродистую и низколегированную, но и нержавеющую сталь, и цветные металлы. Немаловажно и то, что сварка выпрямителем дает меньшее количество брызг. В сущности, этих преимуществ вполне достаточно для однозначного ответа на вопрос, какой сварочный аппарат выбрать - трансформатор или выпрямитель. Если, разумеется, не принимать во внимание цен.

К недостаткам следует отнести относительно большой вес аппаратов, потерю части мощности, сильную "просадку" напряжения в сети при сварке. Последнее относится и к сварочным трансформаторам.

Сварочные инверторы

Слово "инвертор" в своем исходном значении означает устройство для преобразования постоянного тока в переменный. На рисунке ниже приведена упрощенная схема сварочного аппарата инверторного типа.

Блок-схема сварочного инвертора: 1 - сетевой выпрямитель, 2 - сетевой фильтр, 3 - преобразователь частоты (инвертор), 4 - трансформатор, 5 - высокочастотный выпрямитель, 6 - блок управления.

Работа сварочного инвертора происходит следующим образом. Переменный ток частотой 50 Гц поступает на сетевой выпрямитель 1. Выпрямленный ток сглаживается фильтром 2 и преобразуется (инвертируется) модулем 3 в переменный ток с частотой в несколько десятков кГц. В настоящее время достигаются частоты в 100 кГц. Именно этот этап является самым важным в работе сварочного инвертора, позволяющим добиться огромных преимуществ по сравнению с другими типами сварочных аппаратов. Далее с помощью трансформатора 4 высокочастотное переменное напряжение понижается до значений холостого хода (50-60В), а токи повышаются до величин, необходимых для осуществления сварки (100-200А). Высокочастотный выпрямитель 5 выпрямляет переменный ток, который совершает свою полезную работу в сварочной дуге. Воздействуя на параметры преобразователя частоты, регулируют режим и формируют внешние характеристики источника.

Процессы перехода тока из одного состояния в другое контролируются блоком управления 6. В современных аппаратах эта работа выполняется транзисторными модулями IGBT, являющимися самыми дорогими элементами сварочного инвертора.

Система управления с помощью обратных связей формирует идеальные выходные характеристики для любого способа электросварки (про вольт-амперную характеристику читайте в конце статьи) . Благодаря высокой частоте, вес и размеры трансформатора снижаются в разы.

По своей функциональности выпускаются инверторы следующих типов:

• для ручной дуговой сварки (ММА);
• для аргонно-дуговой сварки неплавящимся электродом (TIG);
• для полуавтоматической сварки в среде защитных газов (MIG/MAG);
• универсальные аппараты для работы в режимах ММА и TIG;
• полуавтоматы для работы в режимах ММА и MIG/MAG;
• аппараты для воздушно-плазменной резки.

Как видно, значительную часть объема занимают радиаторы системы охлаждения.

Достоинства инверторов . Достоинства сварочных инверторов велики и многочисленны. Прежде всего, впечатляет их малый вес (4-10 кг) и небольшие размеры, позволяющие легко перемещать аппарат от одного места сварки к другому. Это достоинство обусловлено меньшим размером трансформатора благодаря большой частоте преобразуемого им напряжения.

Исключение из схемы силового трансформатора позволило также избавиться от потерь на нагрев обмоток и перемагничивание железа сердечника и добиться высокого КПД (85-95%) и идеального коэффициента мощности (0,99). При сварке электродом диаметром 3 мм потребляемая из сети мощность для сварочного аппарата инверторного типа не превышает 4 кВт, а для сварочного трансформатора или выпрямителя эта цифра равна 6-7 кВт.

Инвертор способен воспроизводить практически все виды внешних вольт-амперных характеристик. Это означает, что с его помощью можно выполнять все основные виды сварок - MMA, TIG, MIG/MAG. Аппарат обеспечивает сварку легированных и нержавеющих сталей и цветных металлов (в режиме MIG/MAG).

Аппарат не требует частых и длительных охлаждений при интенсивной работе, как этого требуют другие бытовые типы сварочных аппаратов. Его ПВ достигает 80%.

Инвертор обладает плавной регулировкой сварочных режимов в широком диапазоне токов и напряжений. Он имеет значительно более широкий, чем у обычных аппаратов, интервал регулировки сварочного тока - от нескольких ампер до сотен и даже тысяч. Для бытового пользования особенно важны малые токи, позволяющие производить сварку тонкими (1,6-2 мм) электродами. Инверторы обеспечивают качественное формирование шва в любых пространственных положениях и минимальное разбрызгивание при сварке.

Микропроцессорное управление устройством обеспечивает устойчивую обратную связь по току и напряжению. Это позволяет обеспечить полезнейшие и удобнейшие функции Arc Force, Anti Stick и Hot Start. Суть всех их состоит в качественно новом управлении сварочным током, позволяющим сделать сварку максимально комфортной для сварщика.

• Функция Hot Start (горячий старт) обеспечивает автоматическое увеличение тока в начале сварки, облегчающее поджог дуги.
• Функция Anti Stick (анти-залипание) является своего рода антиподом функции Hot Start. При соприкосновении электрода с металлом и возникновении угрозы его прилипания, сварочный ток автоматически снижается до тех значений, которые не вызывают расплавления электрода и его приваривания к металлу.
• Функция Arc Force (форсирование дуги) реализуется тогда, когда происходит отделение большой капли металла от электрода, сокращающей длину дуги и грозящей залипанием. Автоматическое увеличение сварочного тока на очень короткое время препятствует этому.

Эти удобные функции позволяют сварщикам невысокой квалификации успешно справляться со сваркой самых сложных металлоконструкций. Для тех, кто хоть раз поработал со сварочным инвертором, вопроса - какой сварочный аппарат лучше - не существует. После трансформатора или выпрямителя работа с инвертором превращается в удовольствие. Больше не нужно "долбить" электродом, чтобы зажечь не желающую зажигаться дугу, или судорожно отрывать его, если он намертво приварился. Можно просто поставить электрод на металл и, отрывая его, спокойно зажечь дугу - не беспокоясь о том, что электрод может привариться.

Инверторные сварочные аппараты можно применять при больших падениях напряжения сети. Большинство из них обеспечивают сварку в диапазоне сетевого напряжения 160-250В.

Недостатки сварочных инверторов . Трудно говорить о недостатках такого совершенного устройства, каким является сварочный инвертор и, тем не менее, они есть. Прежде всего, это относительно высокая цена аппарата и дороговизна его ремонта. При выходе из строя модуля IGBT придется заплатить сумму, равную 1/3 - 1/2 стоимости нового аппарата.

Инвертор предъявляет повышенные требования, по сравнению с другими сварочными аппаратами, к условиям хранения и эксплуатации, обусловленные его электронной начинкой. Аппарат плохо реагирует на пыль, поскольку она ухудшает условия охлаждения транзисторов, которые сильно греются в процессе работы. Их охлаждают с помощью алюминиевых радиаторов, осаждение пыли на которые ухудшает отдачу тепла.

Не любит электроника и низких температур. Любая минусовая температура нежелательна из-за появления конденсата на платах, а минус 15°С могут стать критическими. Хранение и работа инвертора в неотапливаемых гаражах и мастерских в зимнее время нежелательны.

Сварочные полуавтоматы

Говоря о сварочном оборудовании, нельзя обойти вниманием полуавтоматы - аппараты для сварки в среде защитных газов с механизированной подачей сварочной проволоки.

Сварочный полуавтомат состоит из:

• источника тока;
• блока управления;
• механизма подачи сварочной проволоки;
• пистолета (горелки) с рукавом-электропроводом, по которому осуществляется подача защитного газа, проволоки и электрического сигнала;
• системы подачи газа, состоящей из баллона с газом, электромагнитного газового клапана, газового редуктора и шланга.

В качестве источника тока используются сварочные выпрямители или инверторы. Использование последних повышает качество сварки и увеличивает количество свариваемых материалов.

По конструктивному исполнению сварочные полуавтоматы бывают двухкорпусными и однокорпусными. У последних источник питания, блок управления и механизм подачи проволоки размещены в одном корпусе. У двухкорпусных моделей механизм подачи проволоки вынесен в отдельный блок. Обычно это профессиональные модели, поддерживающие длительную эксплуатацию на повышенном токе. Иногда они оснащаются системой водяного охлаждения пистолета.

Сварка полуавтоматом в режиме ММА ничем не отличается от работы с обычным сварочным аппаратом. При использовании режима MIG/MAG электрическая дуга горит между непрерывно подаваемой плавящейся сварочной проволокой и материалом. Углекислый газ (или его смесь с аргоном), подаваемый через пистолет, защищает зону сварки от вредного воздействия кислорода и азота, содержащихся в воздухе. С использованием сварочных полуавтоматов варят высоколегированные и нержавеющие стали, алюминий, медь, латунь, титан.

Полуавтоматическая сварка являются одной из самых современных технологий дуговой сварки, идеально подходящей не только для производства, но и для дома. Полуавтоматы получили широкое распространение в промышленности и быту. Есть информация, что в настоящее время в России до 70% всех сварочных работ производятся именно сварочными полуавтоматами. Этому способствует широкая функциональность оборудования, высокое качество сварки и простота эксплуатации. Сварочный полуавтомат очень удобен для сварки тонкого металла, в частности, автомобильных кузовов. Ни одно предприятие автосервиса не обходится без этого удобнейшего оборудования.

Выбор сварочного аппарата

Выбор сварочного аппарата должен производиться под определенные потребности. Прежде чем отправляться в магазин, необходимо знать ответы на следующие вопросы.

• Какой металл - по марке и толщине - предстоит варить?
• В каких условиях будет производиться работа?
• В каком объеме?
• Каковы требования к качеству работ и квалификации сварщика?
• И, наконец, какая сумма может быть потрачена на приобретение сварочного аппарата?

В зависимости от ответов на эти вопросы и должны быть сформированы требования к приобретаемому оборудованию.

Если варить придется не только углеродистую и низколегированную сталь, но и высоколегированную и нержавеющую, то выбор нужно делать между сварочным выпрямителем и инвертором. Если предстоит сваривать металлы требующие защиты от кислорода или азота воздуха, например алюминий, то потребуется сварка в среде защитных газов, которую может обеспечить полуавтомат с режимом MIG/MAG.

Вообще, если говорить об универсальности оборудования, то лучшим выбором, пожалуй, будет полуавтомат с режимами MMA и MIG/MAG. Его наличие позволит выполнять практически любую работу по сварке металлов, с которой только приходится сталкиваться в обыденной жизни.

Если приходится иметь дело с тонким (тоньше 1,5 мм) металлом, предпочтение следует отдать опять же полуавтомату.

Работа при минусовой температуре, особенно при значениях ниже 10-15 °C, нежелательна для инверторов. Плохо сказывается на них также сильная запыленность. Вывод таков. Если работать предстоит при очень низких температурах в условиях большой запыленности, возможно, не останется иного варианта, как выбрать сварочный аппарат без суперсовременной электроники - сварочный трансформатор, выпрямитель на диодах или полуавтомат на базе последнего.

Высокие требования к качеству сварки и низкая квалификация сварщика однозначно склоняют к выбору сварочного инвертора с его удобством в работе и функциями Arc Force, Anti Stick, Hot Start.

Большой объем работ требует от сварочного аппарата высокой ПВ (продолжительности включения), иначе слишком много времени уйдет на простои во время его охлаждений. ПВ - одна из характеристик, которые отличают бытовые сварочные аппараты от профессиональных. У последних она достаточно велика или достигает даже 100%, что означает, что аппарат может работать без перерыва как угодно долго. Если говорить о бытовых моделях, то ПВ инверторов значительно превосходит ПВ сварочных трансформаторов и выпрямителей. В качестве минимального значения ПВ лучше принять 30%.

Выбирая сварочный аппарат, нужно подумать и о соседях. Если варить придется много, а напряжение в сети низкое и неустойчивое, для дома следует выбрать сварочный аппарат с учетом потребляемой им мощности. Постоянное мигание лампочек, происходящее при работе мощных сварочных трансформаторов и выпрямителей, возбуждает всеобщую ненависть к соседям-сварщикам. Инвертор с его экономным потреблением энергии и функцией противозалипания электрода не повредит добрососедским отношениям. При контакте электрода со свариваемым металлом сварочный трансформатор просаживает питающую сеть, инвертор же просто уменьшает сварочный ток (напряжение на клеммах), плюс инвертор более работоспособен при низком напряжении сети.

Основные требования к источникам тока для сварки

Чтобы отвечать своему предназначению, источники тока должны удовлетворять определенным требованиям, к основным из которых относятся следующие:

• напряжение холостого хода должно обеспечивать зажигание дуги, но не быть выше значений, которые являются безопасными для сварщика;
• источники питания должны иметь устройства, регулирующие сварочный ток в необходимых пределах;
• сварочные аппараты должны иметь заданную внешнюю вольт-амперную характеристику, согласующуюся со статической вольт-амперной характеристикой сварочной дуги.

Дуга может возникать либо в случае пробоя газа (воздуха), либо в результате соприкосновения электродов с последующим их отведением на расстояние нескольких миллиметров. Первый способ (пробой воздуха) возможен только при больших напряжениях, например, при напряжении 1000В и зазоре между электродами в 1 мм. Такой способ возбуждения дуги обычно не применяется из-за опасности высокого напряжения. При питании дуги током высокого напряжения (более 3000В) и высокой частоты (150-250 кГц) можно получить пробой воздуха при зазоре между электродом и деталью до 10 мм. Такой способ зажигания дуги менее опасен для сварщика и его нередко используют.

Второй способ зажигания дуги требует разности потенциалов между электродом и изделием 40-60В, поэтому применяется чаще всего. Когда электрод соприкасается с изделием, создается замкнутая сварочная цепь. В момент, когда электрод отводится от изделия, электроны, которые находятся на нагретом от короткого замыкания катодном пятне, отрываются от атомов и электростатическим притяжением двигаются к аноду, образуя электрическую дугу. Дуга быстро стабилизируется (в течение микросекунды). Электроны, которые выходят из катодного пятна, ионизируют газовый промежуток и в нем появляется ток.

Скорость зажигания дуги зависит от характеристик источника питания, от силы тока в момент соприкосновения электрода с изделием, от времени их соприкосновения, от состава газового промежутка. На скорость возбуждения дуги влияет, в первую очередь, величина сварочного тока. Чем больше величина тока (при одном и том же диаметре электрода), тем большим становится величина сечения катодного пятна и тем большим будет ток в начале зажигания дуги. Большой электронный ток вызовет быструю ионизацию и переход к устойчивому дуговому разряду.

При уменьшении диаметра электрода (т.е. при увеличении плотности тока) время перехода к устойчивому дуговому разряду еще больше сокращается.

На скорость зажигания дуги влияют также полярность и род тока. При постоянном токе и обратной полярности (т.е. плюс источника тока подключается к электроду) скорость возбуждения дуги выше, чем при переменном токе. Для переменного тока напряжение зажигания должно быть не менее 50-55В, для постоянного тока - не менее 30-35В. Для трансформаторов, которые рассчитаны на сварочный ток 2000А, напряжение холостого хода не должно превышать 80В.

Повторные зажигания сварочной дуги после ее угасания из-за коротких замыканий каплями электродного металла будут возникать самопроизвольно, если температура торца электрода будет достаточно высокой.

Внешняя вольт-амперная характеристика источника представляет собой зависимость напряжения на клеммах и тока.

На схеме источник имеет постоянную электродвижущую силу (Еи) и внутреннее сопротивление (Zи), состоящее из активной (Rи) и индуктивной (Xи) составляющих. На внешних зажимах источника имеем напряжение (Uи). В цепи "источник-дуга" идет сварочный ток (Iд), одинаковый для дуги и источника. Нагрузкой источника является дуга с активным сопротивлением (Rд), падение напряжения на ней Uд=I Rд.

Уравнение для напряжения на внешних зажимах источника получается следующее: Uи = Eи - Iд Zи.

Источник может работать в одном из трех режимов: холостой ход, нагрузка, короткое замыкание. При холостом ходе дуга не горит, ток отсутствует (Iд=0). В этом случае напряжение источника, называемое напряжением холостого хода, имеет максимальное значение: Uи = Eи.

При нагрузке по дуге и источнику идет ток (Iд), а напряжение (Uи) ниже, чем при холостом ходе, на величину падения напряжения внутри источника (Iд Zи).

При коротком замыкании Uд=0, поэтому и напряжение на клеммах источника Uи=0. Ток короткого замыкания Iк=Eи/Zи.

Экспериментально внешняя характеристика источника снимается измерением напряжения (Uи) и тока (Iд) при плавном изменении сопротивления нагрузки (Rд), при этом дуга имитируется линейным активным сопротивлением - балластным реостатом.

Графическое представление полученной зависимости и есть внешняя статическая вольт-амперная характеристика источника. При уменьшении сопротивления нагрузки увеличивается ток и снижается напряжение источника. Таким образом, в общем случае внешняя статическая характеристика источника - падающая.

Бывают сварочные аппараты с крутопадающими, пологопадающими, жесткими и даже возрастающими вольт-амперными характеристиками. Есть и универсальные сварочные аппараты, характеристики которых могут быть крутопадающими и жесткими.

Внешние вольт-амперные характеристики сварочных аппаратов: 1 - крутопадающая, 2 - пологопадающая, 3 - жесткая, 4 - возрастающая.

Например, обычный трансформатор (с нормальным рассеянием) имеет жесткую характеристику, а возрастающая характеристика достигается путем обратной связи, когда с ростом тока электроника увеличивает напряжение источника.

При ручной дуговой сварке применяются сварочные аппараты с крутопадающей характеристикой.

Сварочная дуга тоже имеет вольт-амперную характеристику.

Сперва с увеличением тока напряжение резко падает, так как увеличивается площадь сечения столба дуги и его электропроводность. Затем с увеличением тока напряжение почти не изменяется, так как площадь сечения столба дуги увеличивается пропорционально току. Потом с увеличением тока напряжение возрастает, так как площадь катодного пятна не увеличивается из-за ограниченного сечения электрода.

При увеличении длины дуги вольт-амперная характеристика смещается вверх. Изменение диаметра электрода отражается на положении границы между жестким и возрастающим участками характеристики. Чем больше диаметр, тем при большем токе произойдет заполнение торца электрода катодным пятном, при этом возрастающий участок сместится вправо (на рисунке ниже показано пунктирной линией).

Стабильное горение дуги возможно при условии, если напряжение дуги равно напряжению на внешних зажимах источника питания. Графически это выражается в том, что характеристика сварочной дуги пересекается с характеристикой источника питания. На рисунке ниже показаны три характеристики дуги различной длины - L 1 , L 2 , L 3 (L 2 >L 1 >L 3) и крутопадающая характеристика источника питания.

Пересечение вольт-амперных характеристик источника и дуги (L 2 >L 1 >L 3).

Точки (A), (B), (C) выражают зоны устойчивого горения дуги при разной её длине. Видно, что чем больше будет наклон характеристики источника, тем меньше будет изменение сварочного тока при колебании длины дуги. А ведь длина дуги поддерживается в процессе горения вручную, потому не может быть стабильной. Вот почему только при крутопадающей характеристике трансформатора колебания кончика электрода в руках сварщика будут не сильно сказываться на стабильности горения дуги и качестве сварки.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.

Виды, различия между ними мы рассмотрим ниже. Эти агрегаты предназначены для разных целей.

Ни одно современное строительство или же крупные мастерские не обходятся без применения сварочного аппарата. Именно этот агрегат в состоянии прочно соединить конструкции из металла. В этой статье будут рассмотрены различные виды сварочных аппаратов.

Сварку заменить практически невозможно. Крепление при помощи анкеров, болтов и хомутов решает проблему временно или же вовсе не может быть применимо по ряду причин.

Многие интересуются, какие виды сварочных аппаратов бывают. Ведь за долгое время существования приборы для сварки претерпели значительные изменения, и в результате появились абсолютно новые модификации. Существуют следующие виды сварочных аппаратов:

• трансформаторы;
• выпрямители;
• инверторные устройства;
• генераторы;
• полуавтоматические приборы.

В настоящее время особой популярностью пользуются сварочные автоматы инверторного типа, а также полуавтоматические виды.

Так какие имеет сварочный аппарат виды? Назначение каждого будет рассмотрено отдельно.

Трансформаторное устройство

Этот сварочный аппарат, виды и типы которого многочисленны, представлен самой ранней модификацией. Речь пойдет о трансформаторах, обладающих предельно унифицированной схемой. Они изменяют ток переменного характера с высоким напряжением до более низкого показателя. Благодаря этому осуществляется процесс сварки.

Регуляция силы тока обеспечивается смещением положения катушечной обмотки относительно друг друга и главного сердечника.

Исходя из способа настройки, все трансформаторные агрегаты можно подразделить на следующие типы:

• тиристорный с фазовой регуляцией;
• с магнитным рассеиванием стандартного вида;
• с магнитным рассеванием увеличенного типа.

Помимо этого, трансформаторные приборы имеют достаточно большой вес, потребляют много тока и чувствительны к перепадам напряжения.

Но опытный мастер сможет осуществить качественную сварку даже этим аппаратом. Агрегат применяется во многих сферах по сегодняшний день.

Популярные модели трансформаторов

Трансформаторами с приемлемой стоимостью являются аппараты ММА. Они отличаются простой конструкцией и средним уровнем функциональности, так как процесс соединения металла осуществляются на переменном токе.

Среди лидеров можно отметить итальянские фирмы BLUE WELD (агрегатом, снискавшим особую популярность, стала модель BLUE WELD BETA 422 817162) и Helvi. Последняя производит устройства с высоким показателем значения тока. В сегменте этого производителя вы можете найти показатель мощности 550 Вт. К примеру, у прибора Helvi Universal 550 1534830.

Практически все производители оснащают агрегаты колесиками для транспортировки.

Выпрямители

(виды, различия мы рассматриваем) представлены и выпрямителями.

Это следующее поколение агрегатов после трансформаторных. Разработчики смогли устранить все минусы устройства, функционирующего на переменном токе. Данные виды сварочных аппаратов помимо понижения напряжения, поступающего из сети, могут преобразовывать переменный ток в постоянный. Это обеспечивается включенными в схему аппарата полупроводниковыми диодами, превращающими синусоидальный ток в линейный. Линейный тип отличают постоянство и пологоподающие свойства.

Положительные характеристики устройства

Высокий уровень стабильности электродуги позволяет сваривать металл герметично. Также снижен уровень разбрызгивания соединение получается крепким и однородным. К плюсам данного устройства можно отнести и то, что ему подходят все Сваривать можно медь, никель, титан и даже их сплавы.

Популярные модели

• Среди выпрямителей следует отметить итальянский агрегат BlueWeld SPACE 280 AC/DC 814300. Он отличается универсальностью, так как функционирует как при постоянном, так и при переменном токе в широком диапазоне от 10 до 220 А. Аппарат отличает долгосрочная служба. Он способен варить нержавейку и чугун. Прекрасно подойдет для пользования в частном хозяйстве.
• Для профессионалов подойдет аппарат-выпрямитель для сварки TIG-методом BLUE WELD KING TIG 280/1 AC/DC-HF/Lift 832201. Аппарат обладает высокой мощностью и может варить даже такие металлы как титан, алюминий, медь, нержавейка т. д. Он очень удобен и унифицирован при работе. Этот агрегат функционирует не только TIG-, но и ММА-методом. Управляется прибор посредством цифрового дисплея, расположенного на передней панели.

Инверторные устройства

В этой главе будет рассмотрен инверторный сварочный аппарат, виды и преимущества этого агрегата.

Такие устройства с технической точки зрения считаются самыми удачными. Данные виды сварочных аппаратов (фото некоторых моделей представлены в этой статье) имеют небольшой вес в сочетании с высоким уровнем функциональности. Такие параметры сделали агрегат одним из самых востребованных на рынке.

Автоматизированная настройка прибора позволяет осуществлять сварочные работы даже людям, не имеющим опыта в этом деле. Профессионалам же предоставляется возможность повысить уровень производительности.

Принцип функционирования инверторного устройства

Все разновидности инверторных аппаратов имеют простую схему. Переменный ток проходит через сетевой выпрямитель и преобразуется в постоянный. После этого он попадает в блок прибора, который служит частотным преобразователем, и там вновь превращается в переменный ток, но с большим показателем частотности.

Затем к работе подключается миниатюрный блок с высокой частотой, где понижается напряжение. Последним звеном в схеме служит силовой выпрямитель. В результате на выходе получается постоянный ток высокой мощности.

Функциональность частотного преобразователя обеспечивает микропроцессорный блок автоматизированного контроля. Он и настраивает широкий диапазон вольтамперных показателей от низкоподающих до высоких показателей.

Главным достоинством инверторного устройства является то, что оно на выходе дает идеально гладкую кривую. Поэтому электрическая дуга отличается высоким уровнем стабильности.

Инверторы можно настроить с максимальной точностью. Поэтому они позволяют проводить качественную сварку и выполнять разнообразные задачи. Эти агрегаты не реагируют на скачки напряжения. Показатели сварочного шва весьма высоки. Соединению подлежит даже тонкостенный лист металла.

Показатель КПД агрегата составляет не ниже 90%. Для сравнения, некоторые устройства обладают показателем 30%.

Инверторы варят как черные, так и цветные металлы с любыми показателем толщины и при любой позиции в пространстве. В данном типе сварки применимы все виды электродов.

Инверторное устройство обладает широким диапазоном регулирования тока для сваривания. Это дает возможность применять аргонодуговую сварку неплавящимся электродом.

Каждый инвертор обладает функцией Hot start (горячий старт), обеспечивающей поджигание электрода при максимальной подаче тока.

Имеется опция Anti-Sticking, при помощи которой при коротком замыкании происходит снижение сварного тока до минимальных показателей. Это позволяет электроду избежать залипания при соприкосновении с деталью.

Функция Arc Force предотвращает залипание в миг отрыва металлической капли, мощность тока при этом резко возрастает до нужного показателя.

Любого типа способен поддерживать заданный ток на постоянном уровне. Эти показатели позволяют не так критично оценивать длину дуги, что облегчает работу мастера, особенно не обладающего должным опытом. При этом качество шва не находится в зависимости от длины дуги.

Недостатки агрегата

• Отрицательное воздействие пыли на работу аппарата (производители советуют дважды в год очищать его от скопившейся грязи). Если он функционирует на стройке, то делать это надо гораздо чаще
• Сварочные аппараты плохо переносят низкую температуру окружающей среды. Так, при показателе меньше -15 градусов по Цельсию использование агрегата нецелесообразно.
• Длина каждого кабеля для сварки при подключении прибора не должна быть выше 2,5 м. Но это дело привычки.

Популярные модели инверторов

Самые распространенные виды инверторных сварочных аппаратов представлены несколькими моделями.

Агрегаты финской фирмы Kemppi являются лидерами в области сварки. Следует отметить модель Kemppi MINARC 150VRD. Она способна производить самостоятельную коррекцию параметров дуги. Для работы с прибором подходят все типы электродов. Он прекрасно переносит пыль и влагу.

Немецкий производитель Fubag производит высококачественные сварочные аппараты. Виды, преимущества которых отмечают многие профессионалы, функционируют при напряжении от 85 до 265 А. Они нечувствительны к перепадам напряжения, что обеспечивается функцией Protec 400. Большим спросом пользуется однофазное инверторное устройство Fubag In 163, подходящее даже для новичков. Оно производит ровный аккуратный шов, не разбрызгивает металл.

На рынке сварочных инверторов итальянская марка Telwin завоевала положительную репутацию. Аппараты функционируют при напряжении 220 В на постоянном токе. Агрегаты отличают компактность и небольшой вес. Внимания заслуживает модель Telwin Force 165. Она прекрасно выдерживает скачки напряжения в пределах 15%.

Итальянская марка ProfHelper громко заявила о себе в 2007 году. Производитель представляет модели с отличной функциональностью. К примеру, инвертор Prestige 181S, работающий при напряжении 165 В, прекрасно переносит перепады напряжения. В схеме конфигурации есть стабилизатор. Аппарат легок. Его масса равна 8,5 кг. Сварочные работы, проведенные этим аппаратом, отличаются высоким качеством.

Brima является проверенной немецкой маркой. В ряду моделей следует отметить инвертор Brima Tig 200 A. Он отличается компактностью и удобством. Обеспечивает высокий уровень чистоты свариваемых металлов. При наличии короткого замыкания падение напряжения до 0 А происходит в автоматическом порядке, избавляя тем самым от порчи электрод, а металл - от оседания на нем грязи.

Полуавтоматические приспособления

Все полуавтоматические разновидности сварочных аппаратов (фото одной из моделей представлено ниже) дают возможность не только уменьшить затраты времени на работу, но и добиться высоко качества сварки. Шов отличается тем, что он сплошной, так как постоянная смена электродов не требуется.

Существуют следующие виды полуавтоматических сварочных аппаратов:

• полуавтоматы производят сварочную работу в газовой среде;
• сплошная проволока электродов к дуге подается автоматически.

Какой газ используется?

В качестве газа могут быть применены:

• азот;
• кислород;
• углекислый газ.

Из инертных газов задействуются гелий и аргон. Зачастую их смешивают.

Плюсы газовой сварки

Достоинства газовой сварки в том, что аппарат защищает от отрицательного воздействия газового состава воздух и является стабилизатором электрической дуги. Он придает определенные характеристики сварному шву.

Через горелку подается проволока, являющаяся заменой штучного электрода. Осуществляя подборку газов и разных типов электродной проволоки, можно изменить свойства ванны для сварки.

Высоким уровнем функциональности обладают полуавтоматические устройства, варящие порошковой проволокой.

При надобности можно купить и полуавтоматический аппарат, рассчитанный как на газы, так и на проволоки порошкового типа.

Известные полуавтоматические модели

Так какие виды сварочных аппаратов полуавтоматов стали наиболее востребованными на рынке? Они представлены довольно широким рядом.

Заслуживающими внимания считаются следующие виды полуавтоматических сварочных аппаратов:

• "Циклон" ПДГ-240 ДАВ от отечественного производителя. Он оснащен несколькими режимами, имеет защитную функцию от перегрева и высокое значение тока для сварки 240 А. Агрегат подходит для кузовных работ и сваривания металлических конструкций из стали. Подлежит починке и имеет хороший уровень производительности.
• "Ресанта" САИ ПА 165. Устройство включено в бюджетную группу. Обладает легким весом и оптимальными габаритами, устойчивостью к перепадам в напряжении. Обладает системой охлаждения и электронной начинкой класса IGBT.
• "Энергомаш" СА-97ПА20. Профессионалы полюбили этот прибор за надежность. Он подходит как для бытового применения, так и для крупных мастерских. Модель функционирует на проволочной сварке при подаче газа и без него. Экономно потребляет электроэнергию, обладает рядом вспомогательных функций.
• Если вы находитесь в поиске агрегата для MIG-MAG-метода, то следует обратить внимание на немецкую модель Fubag TSMIG 180. Применима для работы с защитным газом, а также с Перегрев аппарата невозможен благодаря встроенной системе охлаждения. Максимальный показатель силы тока равен 145 А. Прибор станет прекрасным выбором тех, кто проводит сварку в гараже или же в загородных домах. Сваривает низкоуглеродистые и низколегированные металлы, а также нержавейку. В комплектацию входят защитная маска, два контактных наконечника, катушка проволоки для сварки, а также специальная горелка для MIG-MAG-работ.

Сварка посредством TIG-аппарата

Сварочные аппараты постоянного тока, виды которых описаны в этой статье, представлены и TIG-устройствами. Приборы подобного типа сваривают металл с повышенным уровнем соединения. Они являются незаменимыми при соединении особенно трудных швов.

Помимо надежности приборы отличаются и эстетичностью работы. При сварке TIG-аппаратами используются электроды из графита или вольфрама. Аппарат функционирует по следующему принципу: по подающим шлангам к горелке проходит инертный газ, а от электроблока AC/DC - электричество. Электрод установлен в горелке. Баллоны могут быть заправлены гелием, азотом и их смесью.

Обычно при сваривании неплавящимся электродом капельного переноса в сварочную ванну нет. Поэтому используются расходники дополнительного характера: специальные присадки-проволоки или же ленты. Присадки обладают различным химическим составом. Это позволяет менять свойство сварного шва.

При токе с постоянным значением варят чугун и различную сталь. Переменный ток используется при сваривании деталей из цветных металлов.

Аргонодуговая сварка является сложной. Она требует от мастера достаточного опыта и знаний. Новичкам использовать TIG-аппараты не рекомендуется, несмотря на то что настраивается прибор автоматически и обладает унифицированными функциями.

Начинать советуют с обыкновенного инвертора. Это позволит научиться держать дугу и осуществлять сварку металла.

Используется во многих сферах при работе с чугуном, сталью и цветными металлами. Относительно невысокий уровень производительности этих агрегатов компенсируется качественными швами и незначительными потерями металла.

Оборудование для точечной сварки работает по следующему принципу: ток варит металл под давлением. Электродуга способствует образованию локального расплава металла обеих заготовок. При окончании короткого воздействия дуги давление клещей повышается. В результате металл кристаллизуется и соединяет изделия друг с другом. В большинстве случаев точечный вид сварки используется для работы с листовым материалом.

Чтобы закрепить листы большой площади по центру, используют односторонний пистолет. При его действии получаются два сварных точечных соединения, которые расположены рядом.

Для споттеров существует широкий ассортимент шпилек, петель, наварных крюков, заклепок и др.

Плюсы точечной сварки

Среди ее достоинств следующие:

• высокий уровень производительности;
• крепкое соединение;
• внешняя эстетичность шва.

Положительные и отрицательные стороны аргонодуговой сварки

К плюсам данного вида сварки можно отнести:

• высокий уровень качества сварного шва;
• надежное соединение;
• долгосрочную службу;
• сваривание титана и нержавеющей стали.

К недостаткам относят:

• необходимость специализированной подготовки к работе;
• невозможность некоторых моделей функционировать в режимах DC, AC/DC.

Популярные модели аппаратов для TIG-сварки

Рассмотрим ряд моделей, пользующихся особых спросом:

• "Ресанта" САИ 180 АД. Обладает большим удобством, чем трансформаторы или выпрямители, благодаря наличию таких функций как Arc Force, Anti Stick и Hot Start. Сила тока для сварки составляет 180 А, но ПВ при максимальной подаче тока равна 70%. Это говорит о высоком уровне производительности, так как агрегат может функционировать беспрерывно на протяжении 7 минут, а 3 минуты находится в бездействии. Это обеспечивается туннельной охлаждающей системой. Также агрегат может работать при низком напряжении 198 В.
• Тем, кто ищет устройство с высокой мощностью, рекомендуется обратить внимание на аппарат "Сварог" TIG 300 S. Это прибор профессионального уровня, функционирующий при напряжении 380 В. Выносит перепады напряжения в пределах 15%. Регулировка силы подачи тока производится плавно, что дает возможность задавать точные параметры для сварочной работы. Агрегат обладает встроенной вентиляционной системой и схемой охлаждения, что обеспечивает долгосрочную службу прибора.

Сварочные аппараты, применяемые для автомобилей

Многие интересуются, какие виды сварочных аппаратов бывают для автомобилей.

Кузов является главным элементом каждой машины. Он требует тщательного ухода и точной диагностики перед ремонтом.

В автомастерских часто используются сварочные работы. Многие автолюбители проводят ее в своих гаражах даже самостоятельно.

Существуют следующие разновидности сварочных аппаратов для авто:

• Точечная сварка требуется в том случае, если нужно локально соединить две заготовки. Такие аппараты получили название споттеров. Без них не обходится автомобильная промышленность, а также крупные мастерские по ремонту машин. Для мастерских, базирующихся на кузовном ремонте, лучшим вариантом будет покупка профессионального агрегата, обладающего высокой мощностью и функциональностью.
• Также широко применяется углекислотная сварка. Толщина металла кузова машины равна 0,8-1 мм. Для качественной сварки без прожига понадобится углекислотный агрегат. Освоить технику работы с прибором, функционирующим на переменном токе, гораздо сложнее, чем использовать углекислотный. Сварочная работа на нем проводится посредством проволоки, подающейся в зону сварки автоматически или же электродом из вольфрама. Он, в отличие от проволоки, не подлежит плавлению в среде защитного газа. Углекислотный агрегат приобрел широкую популярность в авторемонтных мастерских. Полуавтомат сваривает листы из стали, толщина которых составляет от 0,8 до 6 мм. Сварочный шов при этом отличается эстетичностью и высоким качеством.

Распространенные модели

Разновидности сварочных аппаратов для авто представлены самыми разными производителями. Внимание следует обратить на следующие популярные марки:

• Brima ПДГ-240Д;
• Shyuan MIG-300;
• "Ресанта" САИПА-220;
• INTERTOOL DT-4319;
• "Тэмп" ПДУ-1,8-УЗ-220.

В этой статье описано, какие имеют сварочные аппараты виды. Характеристики, как видно, существенно варьируются.

Говоря техническим языком, сварочные инверторы – это те же самые сварочные аппараты, только более современные, работающие на полупроводниках. Здесь используются точно такие же технологии, что и в полуавтоматах, точно так же производится аргонно-дуговая и плазменная резка, а также .

Несомненные достоинства

Собственно, инвертор – это и есть преобразователь мощности. Соответственно, отличие сварочного инвертора от обычного трансформатора заключено в следующем:

• полезная эффективность его работы составляет от 80 до 90 процентов, поэтому при преобразовании постоянного тока в переменный, а затем переменного тока — снова в постоянный ток теряется не очень немного мощности;
• в целях управления преобразовательными процессами используется процессор, причем, в зависимости от силы напряжения, а иногда и провалов его, коэффициент преобразования изменяется, что позволяет сохранять выходное напряжение на неизменном уровне.

Теория сварки

Все, что требуется от сварщика – плавное перемещение электрода по линии предполагаемого шва, не касаясь металла, чтобы электрод находился в нескольких миллиметрах от него.На деле же простая теория превращается в муку, поскольку работа в маске, в которую летят искры, не дает легкости исполнения.

Использование обычного трансформатора при касании оборачивается коротким замыканием. Для того, чтобы оторвать его, требуются определенные усилия, иначе срабатывает теплозащита или загорается трансформаторная обмотка.

Если же используется инвертор, то касание практически незаметно: моментально среагировавший на падение напряжения процессор подплавляет электрод и отнять его от детали можно безо всяких усилий.

Из других случаев, когда наши неуклюжие действия маскируются «умным» инвертором, отметим практику, когда электрод намеренно держится в непосредственной близости от объекта сварки. В этом случае процессор прекращает поступление выходного напряжения, и перегрева удается избежать.

Несомненное достоинство инвертора – в его малом весе и размерах, сравнивать с прежним трансформатором даже не приходится. А все потому, что преобразование мощности здесь происходит при 50-60 кГц.

Сварочный инструмент нового тысячелетия производит впечатление доброго волшебника, с ним процесс сварки становится простым, быстрым и удобным. Причем не только для профессионала. Таким профессионалом, с инвертором в руках, может почувствовать себя даже новичок.

Подытоживая вышесказанное, можно отметить в числе плюсов достоинства инструмента в виде:

• весьма ощутимой удельной мощности;
• значительно уменьшившегося веса;
• широкого выбора и простоты имеющихся на корпусе регулировок;
• удобных размеров, в том числе и для мобильной транспортировки;
• минимального количества расходуемых электродов;
• высокой производительности;
• возможности сварки в горизонтальной плоскости, вертикально и под углом;
• преимущества сварки различных металлов, включая «нержавейку», чугун и цветные металлы;
• удобства совместимости с электродами широкого ассортимента;
• потенциал модульного перепрофилирования.

Очевидные недостатки

Почему же старые сварочные трансформаторы, при таком обилии плюсов инверторов, до сих пор не списали на пресловутую свалку истории? Главная причина, по которой часть потенциальных потребителей продолжает пользоваться старыми, более привычными трансформаторами – в цене. Пришедшие им на смену инверторы, как минимум, вдвое дороже.

Вторым из числа недостатков посетители всевозможных форумов в Интернете обязательно называют высокий процесс выхода инструмента из эксплуатации. Стоит только загрязниться электронной плате – и агрегат отказывается работать. Поэтому его постоянно требуется продувать с помощью сжатого воздуха.

Небольшие размеры нового сварочного агрегата также имеют свою обратную сторону. Ведь он предельно насыщен всевозможной электроникой, нормальную работу которой может легко прервать капризная погода. «Умная» начинка более чувствительна, как к сырости, так и к минусовым температурам. Как только температура становится ниже нулевой, ряд бюджетных моделей начинают давать сбои, и брендовая продукция – при температурах ниже – 15 градусов. Да и хранение такого оборудования в условиях сильных морозов (зимой, в обычном российском гараже) снижает надежность «нежного» инструмента.

Проблемы возникают также при работе в условиях повышенной запыленности. Если вовремя не продувать изделие, выход его из строя – всего лишь вопрос времени.

Не все так просто и с самой сваркой. Это касается резки толстого металла. Если напряжение в сети нестабильно, что довольно обычно в сельской местности, то может выйти из строя преобразующий модуль. Поэтому, характеризуя инвертор, как новое слово в сварном деле, вряд ли стоит излишне идеализировать его. Да, это лучшее из того, что есть. Но это далеко не панацея.

Следующим большим минусом изделия является очень дорогой ремонт . Ведь в основе работы инвертора заложен транзисторный IGBT блок, цена которого может составлять от четверти стоимости до половины номинала всего изделия. Поэтому, если гарантийный срок работы агрегата завершился, его «реанимация» потребует значительных финансовых вливаний. Часть модельного ряда отличается далеко не лучшей ремонтопригодностью. Свое отрицательное влияние, особенно в сельской местности, где инверторы востребованы на личных подворьях и, разумеется, в небольших фермерских хозяйствах, на процесс ремонта может оказывать отсутствие сервисных центров.

Ситуация сложна еще и тем, что собрать IGBT блок самому нереально, даже имея под рукой все необходимые микросхемы. Надо покупать фирменный блок. А ведь в продаже есть бюджетные модели, конструкция которых ограничивается наличием одной только электронной платы. В этом случае поломка обойдется даже не в 50, а в 60 процентов стоимости изделия.

Разумеется, все эти проблемные места с лихвой окупаются, стоит только вспомнить громоздкие трансформаторы, плюющиеся расплавом, неудобные. Рядом с ними — мобильный, комфортный, почти бесшумный, эффективно потребляющий электроэнергию инвертор предстает совсем в ином свете. Да и качество результата, даже если за дело берется новичок, оказывается вполне приемлемым.

Сварочные инверторы ..Иногда их по ошибке называют инвекторами, или даже инвентором.. Как часто мы слышим эту фразу, но чем же инверторы принципиально отличаются от обычной трансформаторной сварки?

Сварочные аппараты инверторного типа созданы для ручной электродуговой сварки металлов и металлоконструкций из чёрной стали. Данные инверторы характеризуются удобным использованием при работе, простотой в обслуживании и портативными размерами. Более того, в силу конструкции инверторы не “просаживают” сеть, и могут работать в условиях нестабильной сети.

Сварочный инвертор обычно скомплектован из выпрямителя, преобразователя, трансформатора, выходного выпрямителя и схемы контролирующей управление.

Для начала немного теории. Принцип работы сварочного инвертора заключается в одном из законов электротехники, который гласит: Чем больше частота напряжения, тем должны быть меньше габаритные размеры и масса трансформатора для передачи того же количества энергии. Так, при повышении частоты электрического тока в 1000 раз, размеры уменьшаться в 10 раз. Активные разработки с области инверторной сварки начались в начале 20-века, а узнаваемый облик они получили начиная с 90-х годов прошлого века., когда начали активно внедряться специальные силовые транзисторы. С их помощью удалось поднять частоту тока до больших высот, при этом уменьшая размеры аппаратов.

Так, например, сварочный инвертор тсс саи-200 работает на частоте 100 кГц обладая при этой массой всего в 7 кг. Для сравнения, у обычных аппаратов характеристика,показывающая отношение сварного тока к массе аппарата, колеблется в пределах 1-1,5 А/кг, то у современных инверторов, эта величина добралась уже до 4–5 А/кг/

Сварочные инверторы завоевали лидерские позиции на рынке сварочного оборудования, благодаря своим отличным техническим характеристикам, удобству транспортировки и надежности при эксплуатации. Самыми главными преимуществами инверторы являются:

- Небольшой вес сварочного оборудования;

- Низкое потребление электроэнергии; (относительно трансформаторных сварочных аппаратов)

- Уменьшена зона разбрызгивания искр при сварке;

- Возможность регулирования силы сварочного тока;

- Возможность работы с момента включения;

- Высокое качество сварного шва.

Более того, инвертор – это самый безопасный и наиболее простой в эксплуатации аппарат среди всех приспособлений, предназначенных для сварки разнообразных металлов.

При работе с инверторами достаточно соблюдать несколько простых рекомендаций, выполняя которые вы существенно продлите срок эксплуатации вашего сварочного аппарата:

- Не ставьте инвертор в пыльные помещения. При работе на улице, во избежание попадания пыли установите его на подставку.

- В процессе эксплуатации не перегружайте инверторы. В инструкции по эксплуатации к каждому аппарату указана специальная характеристика “ПВ”. Она показывает, сколько процентов времени инвертор может работать в максимальном режиме. Расчет этого параметра обычно идет для 10 минут.

- После окончания сварочных работ, дайте инвертору немного остынуть. При отключении питания останавливается вентилятор, охлаждающий радиодетали, и если его заглушить сразу, то некоторые элементы схемы могут перегореть и выйти из строя.

Сварочные аппараты бывают двух популярных разновидностей - трансформаторные и инверторные. В чем заключаются особенности тех и других? Чем отличается «инвертор» от «трансформатора» в контексте обозначения тех или иных разновидностей сварочной техники?

Что представляет собой «инвертор»?

«Инвертор » относится к инновационным устройствам для сварки. Принцип его работы заключается в способности преобразовывать электрический ток, поставляемый по переменным сетям (самым распространенным), в выпрямленный постоянный, а после - и переменный с нужной частотой, а также силой, достаточной для осуществления качественной сварки. Для этого используется встроенный выпрямитель «инвертора».

Исследуем более подробно принципы работы инверторного агрегата.

После выпрямления ток сглаживается специальным фильтром, который присутствует в конструкции рассматриваемого аппарата. После - посредством особых транзисторов вновь преобразуется в переменный, но с очень высокой частотой - в несколько десятков кГц. Для сравнения: по сетям электрический ток распространяется с частотой в 50 Гц. Напряжение высокочастотного тока в «инверторе» снижается примерно до 70-90 В, в то время как сила тока увеличивается - примерно до 100-200 А.

Подобная технология позволяет формировать ток для сварки посредством аппаратов с небольшими габаритами, и притом потребляющих относительно немного электроэнергии.

Современные инверторные аппараты, как правило, обеспечивают существенно более высококачественную сварку, чем агрегаты многих других типов. Более того, как считают некоторые эксперты, «инверторы» более удобны в пользовании, чем аналоги. Данные агрегаты хорошо подходят начинающим, имеющим небольшой опыт, сварщикам. Хотя, конечно, применение соответствующих аппаратов требует достаточно высокого уровня профессиональной подготовки работника.

В руки сварщика попадает агрегат с относительно небольшими габаритами и весом - порядка 4 кг. Его удобно переносить с одного места на другое, осуществлять сварку в труднодоступных участках зданий.

В числе наиболее примечательных свойств сварочных аппаратов, о которых идет речь, - способность функционировать даже при не самой стабильной сети, а при необходимости - питаться от автономных домашних электростанций.

«Инверторы» обеспечивают наиболее стабильную подачу сварочного тока. Тот факт, что на входе могут быть колебания напряжения, не играет роли. В результате формируется в достаточной мере устойчивая сварочная дуга. Кроме того, подобная технология сварки значительно уменьшает разбрасывание капель расплавленного металла.

В числе недостатков «инверторов»:

• высокая цена;
• возможность отказов в работе при температуре ниже минус 15 градусов.

Кроме того, особенностью многих инверторных сварочных агрегатов является необходимость задействовать кабель питания, длина которого не превышает 2,5 метров.

Что представляет собой «трансформатор»?

Трансформаторные агрегаты для сварки функционируют на переменном токе и в общем случае не выпрямляют его перед подачей на электрод. Данная особенность предопределяет часто не самое высокое качество формирования швов во время сварки.

Для того чтобы оптимизировать результат работы, сварщик может задействовать внешний выпрямитель. Но нужно иметь в виду, что подобный агрегат стоит недешево: его цена может быть сопоставима со стоимостью «трансформатора». К тому же инсталляция выпрямителя заметно утяжеляет сварочную систему, и потому перенести ее с одного места на другое столь же легко и оперативно, как в случае с «инвертором», непросто.

«Трансформаторы» работают без сбоев и обеспечивают хорошее качество сварки при условии стабильной подачи электричества. Не все типы агрегатов, относящихся к трансформаторным, корректно функционируют при подключении к тем же автономным электростанциям. Пользование «трансформатором» требует особенно высокой квалификации сварщика, наличия у него значительного опыта работы с данным оборудованием.

Рассматриваемые агрегаты не всегда позволяют обеспечивать плавную регулировку подачи сварочного тока. Они менее экономичны, чем «инверторы». Их вес значительно больше, чем у сварочных аппаратов первого типа: он может составлять порядка 40 кг.

В числе неоспоримых достоинств «трансформатора» - простота. Данный аппарат функционирует за счет преобразования тока, подаваемого на трансформатор, - первичного - во вторичный, характеризующийся относительно невысоким напряжением и большой силой тока. В данном случае задействуется принцип электромагнитной индукции. Он предполагает формирование коэффициента преобразования за счет разницы между показателями количества витков на разных участках обмотки - первичном и вторичном.

Таким образом, рассматриваемый агрегат - очень надежный, простой в инсталляции.

«Трансформаторы» стоят относительно недорого. Для них не свойственна сильная чувствительность к морозам - как в случае с «инверторами». Поэтому во многих сферах применения сварочных аппаратов «трансформаторы» незаменимы.

Сравнение

Есть, безусловно, не одно отличие «инвертора» от «трансформатора» в контексте сварочной техники. Разница между рассматриваемыми типами агрегата особенно очевидна при их сравнении в аспекте:

• подаваемого на электрод тока;
• используемых источников электроэнергии;
• размеров;
• веса;
• качества сварки;
• цены;
• морозоустойчивости.

Более наглядно отразить то, в чем разница между «инвертором» и «трансформатором», нам поможет небольшая таблица.

Таблица

Инверторные сварочные аппараты	Трансформаторные сварочные аппараты
Функционируют за счет преобразования переменного тока в постоянный и далее - обратно в переменный с высокой частотой и силой тока	Функционируют за счет усиления тока при использовании принципа электромагнитной индукции
Предполагают выпрямление тока перед подачей на сварочный электрод	Требуют в этих целях задействования выпрямителя - довольно дорогого агрегата, и к тому же заметно утяжеляющего сварочный аппарат
Имеют небольшой размер и вес	Имеют, как правило, существенно больший размер и вес
Во многих случаях позволяют обеспечить более высокое качество сварки	Не всегда обеспечивают качество сварки, сопоставимое с тем, что достигается на «инверторах»
Стоят дороже	Стоят дешевле
Менее морозоустойчивы	Более морозоустойчивы