Холостой ток сварочного аппарата

Обновлено: 29.04.2024

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:

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.

Каким должно быть напряжение холостого хода сварочного инвертора?

Напряжение холостого хода сварочного инвертора – это напряжение между положительным и отрицательным выходными контактами устройства при отсутствии дуги. У сварочного инвертора в исправном состоянии оно должно находиться в пределах, указанных в инструкции производителя. Обычно это напряжение от 40 В до 90 В. Такой номинал обеспечивает легкое зажигание дуги при сварке металла. Это создает и безопасность работы сварщика.

Схема сварочного инверторного полуавтомата.

Напряжение холостого хода: как возникает и на что влияет

Напряжение холостого хода получается путем преобразования напряжения питающей сети (220 В или 380 В, 50 Гц) в двух последовательных преобразователях, сначала в напряжение постоянного тока, а затем в переменное частотой 20-50 кГц. Затем высокочастотное напряжение подается на регулятор, поддерживающий необходимую величину напряжения на выходных клеммах и заданную силу тока при зажигании дуги.

Преобразование тока в сварочном инверторе.

Многие считают, что этот параметр влияет только на легкость зажигания дуги, чем выше напряжение, тем легче зажигается дуга. Условия работы сварщиков при монтаже конструкций далеки от идеальных. Случайное касание токоведущих частей с завышенным напряжением может привести к несчастному случаю.

У многих моделей инверторов напряжение холостого тока и сила рабочего тока находятся в прямой зависимости. При сварке металла, покрытого толстым слоем ржавчины или краски, дуга зажигается с трудом.

Если в этой ситуации увеличить напряжение холостого хода, то рабочий ток окажется избыточным, и вместо качественного соединения металла могут образоваться шлак и поры.

На чем отражается правильность подбора режима

Правильно установленный режим холостого хода обеспечивает качественное сгорание электрода и четко выраженный капельный перенос металла в сварную ванночку, образование надежного соединения с проваром корня шва. Образование брызг при поджоге и разрыве дуги минимальное, поверхность свариваемых деталей в зоне шва почти не требует дополнительной очистки. Одним из основных признаков правильно подобранного режима является характерный шипящий звук при горении дуги.

Трехфазный сварочный выпрямитель с регулировкой напряжения холостого хода секционированием витков обмоток трансформатора.

В некоторых моделях сварочного инвертора реализована дополнительная защитная функция от поражения сварщика электрическим током при повышенном напряжении холостого хода. Аппарат автоматически снижает напряжение до безопасной величины при возникновении нештатной ситуации и восстанавливает при исчезновении. Аппараты с увеличенным напряжением холостого хода используются при сварке электродами с тугоплавкой обмазкой, применяемыми для работы со специфическими сплавами.

Определенные модели инверторов для лучшего зажигания дуги оснащены схемой сварочного осциллятора. Такие устройства использовались на трансформаторных сварочных аппаратах с переменным и постоянным током. Осциллятор преобразует питающее напряжение сети в напряжение 2,5-3 кВ с частотой 150-300 кГц и выдает его на выходные клеммы импульсами длительностью в несколько десятков миллисекунд. Осциллятор состоит из повышающего низкочастотного трансформатора, подключенного к колебательному контуру, и разрядника с вольфрамовыми контактами. На выходе стоят конденсаторы, пропускающие токи высокой частоты и ограничивающие ток низкой частоты от сварочного аппарата.

В таких устройствах еще предусмотрена защита от поражения электрическим током. Потребляемая мощность осцилляторов составляет 250-300 Вт, что незначительно увеличивает общую потребляемую мощность сварочного инвертора. Осцилляторы можно приобрести в виде отдельного блока или изготовить самостоятельно.

Возможные неполадки в работе и их причины

Причины возникновения неполадок в работе инвертора могут возникнуть по причине:

неисправности самого инвертора;
неудовлетворительного состояния сварочных кабелей и цепи питания устройства.

Функциональные возможности сварочного инвертора.

Температурная деформация и напряжение на выходе устройства находятся в неразрывной связи. Из-за скачков напряжения изменяется температура горения дуги, металл либо не прогревается до необходимой температуры, либо сгорает, образуя шлак и поры. Способы устранения неполадок зависят от обнаруженной неисправности. Самой простой причиной может быть плохой контакт в соединениях сварочных кабелей с крокодилами и штекерами для подключения к инвертору. Он ведет к появлению деформаций при сварке. Обычно такой дефект проявляется в резких непериодических скачках сварочного тока, самопроизвольном затухании дуги, что может привести к некачественному соединению, деформации и напряжению при сварке деталей от неравномерного нагрева.

Способ устранения прост и может быть выполнен самостоятельно. Для устранения необходимо снять защитные изоляционные ручки, отсоединить кабель и осмотреть места соединения. При наличии окислов и следов нагрева нужно зачистить поверхности наждачной шкуркой и собрать, тщательно затянув соединительные болты. Кабели с подломленными или оборванными жилами и поврежденной изоляцией необходимо заменить на аналогичные. Длину кабеля лучше сохранить прежнюю. Многие модели инверторов рассчитаны на строго определенную нагрузку по индуктивному сопротивлению и при изменении длины кабеля могут изменить параметры работы.

Следующая причина может быть в неисправности самого устройства. Для определения работоспособности аппарата необходимо замерить прибором напряжение на выходных клеммах инвертора и напряжение в питающей сети. При нормальном сетевом напряжении низкое напряжение на выходе инвертора будет свидетельствовать о неисправности устройства. Ремонт инвертора лучше доверить специалистам из сервисного центра.

Если напряжение на выходе инвертора находится в допустимых пределах при нормальном напряжении питающей сети, следует тщательно проверить цепь подачи питающего напряжения на устройство от вводной точки электроснабжения или прибора учета. Минимальная потребляемая мощность устройств в режиме сварки находится в пределах 4-5 кВт. Необходимое сечение подводящих проводов из меди при такой мощности должно быть не менее 2,5 мм 2 с длительно допустимым рабочим током 25 А по всей цепи питания. Кабель с меньшим сечением будет быстро нагреваться, на нем будут возрастать потери напряжения.

Обязательно необходимо проверить качество всех соединений по цепи питания. Слабая скрутка или другой вид некачественного соединения тоже могут создавать проблемы при сварочных работах и привести к возгоранию. Разъемные соединения из пары вилка-розетка должны быть нового типа с увеличенным диаметром электропроводящих штифтов на вилках. Вилки старого типа не выдерживают нагрузки при длительных режимах работы. Розетки тоже должны быть соответствующего типа. Длина подводящих питание линий не может быть больше 50 м, если иное не указано в технической документации на устройство.

В сельской местности часто наблюдается нештатная работа инверторов из-за перегруженных общих линий электропроводки и заниженного напряжения сети.

Если при попытке зажечь дугу питающее напряжение падает до недопустимо низкого значения в точке ввода, это свидетельствует о недостаточной пропускной способности общей линии и ее перегрузке.

Иногда в такой ситуации могут помочь стабилизаторы напряжения. Эффективность работы стабилизаторов также зависит от нескольких причин и не всегда оправдывается. Общая потребляемая мощность комплекта из сети электроснабжения составит мощность сварочного устройства плюс потери в устройстве стабилизации. Увеличатся расходы по оплате электроэнергии, возрастет перегрузка общих линий, что еще более снизит напряжение на вводе.

Перед решением использовать такое устройство в комплекте со сварочным оборудованием желательно обратиться в электросети с письменным заявлением о некачественном электроснабжении.

Практика сварочного обмана. Как не проколоться при выборе аппарата. Часть 1

Приходя в магазин или заглядывая на интернет-порталы, покупатель в первую очередь смотрит на ценник представленного оборудования, естественно ищется вариант, который был бы оптимален по соотношению стоимости и качества.

В то же время, цена не всегда является объективным критерием выбора. Именно в низшей ценовой категории лежит огромный пласт некачественного товара. В этой статье мы поговорим о технологиях, которые применяются для обмана покупателя.

Начнём с самого простого:

Завышение токовых характеристик

Часто цифры, указанные на аппаратах, в инструкциях или на коробках оборудования не имеют к реальности никакого отношения. Бывает, что обещанные и реальные значения сварочного тока расходятся на 20 а то и 50%. К примеру, вместо заявленных 200А – аппарат выдаёт только 125.

Выбирая сварочный аппарат, покупатель смотрит на верхний предел сварочного тока и сравнивает цену с конкурентами, исходя из их технических характеристик. Как вы понимаете, стоимость аппаратов на 120 и 200А – значительно отличается в пользу первого, а заплатить за него вам предлагают, как за гораздо более мощное устройство.

Профессионал никогда не покупает сварочный аппарат с теми токовыми характеристиками, которые ему нужны, т.е. если специалисту в области сварки нужен 180А источник тока, то в магазине он остановит свой выбор на 200 - 250А инверторе. Такой выбор, с одной стороны защищает покупателя от занижения характеристик, с другой - позволяет иметь запас мощности.

Производитель, зная об этой особенности выбора, периодически завышает токовые характеристики. В итоге, запас мощности, который покупатель рассчитывает получить - оказывается нулевым, зато аппарат на якобы «200А» стоит чуть дороже 180А аналога.

Ещё одна уловка маркетологов – присвоение названия аппарату с цифровым кодом, который намекает на сварочный ток, однако отношения к нему не имеет. Возьмём, к примеру, воображаемый аппарат «Дуб 250», (надеюсь такого нет), или даже «Дуб 250А» - название как бы намекает нам, что аппарат должен обладать током в 250 А, в то время, как в инструкции к инвертору обозначены 160А, но кто же читает эти бумажки? Так что, меньше внимания надписям на корпусе – больше времени изучению аппаратов.

Устраивая чехарду с характеристиками продавцы рассчитывают на поверхностные знания покупателя. Рядовой любитель сварки не сможет проверить характеристики инструмента, который планирует приобрести.

К сожалению, наши люди больше доверяет рекламе или «цифровому табло», которое частенько не имеет ничего общего с реальным током. Вот наглядное доказательство: в одном из наших видео посвящённых сравнению сварочных аппаратов мы тестировали инвертор ELAND:

При подключении аппарата к стенду статической нагрузки выяснилось, что показания амперметра на нашем аппарате и цифрового табло ELAND - расходятся на 50А(!). Многие производители устанавливают на своё оборудование не измерительные приборы, а индикаторы, которые показывают значения в зависимости от положения ручки настройки. Т.е. цифры на табло не являются показаниями амперметра - это просто цифры.

Дополнительные функции

Поводом для обмана могут быть дополнительные функции аппарата. Antistick, Hot Start, Arc Force, функция снижения напряжения VRD – они стали джентельменским набором, который заявляется почти на всех современных инверторах. Продавцы опасаются, что отсутствие какой-либо из указанных функций, может оттолкнуть покупателя, и поэтому пишут, что инвертор оснащён всем набором опций вне зависимости от того присутствуют они на аппарате или их нет.

В свою очередь многие покупатели не очень представляют, что такое, например, Горячий старт, или что скрывается за аббревиатурой VRD. Наш небольшой ликбез по ссылкам. Жмите – не стесняйтесь:

Самый распространённый вариант обмана, как вы поняли – отсутствие заявленных функций на инверторе.

Проверить их наличие, кроме Антистика и VRD, можно только в условиях лаборатории. Антизалипание проверяется продолжительным контактом электрода и свариваемой детали. При наличии данной функции, электрод не должен раскаляться докрасна: после небольшого периода нагрева – аппарат, при наличии функции Антистик, должен сбросить значение сварочного тока до минимума, и сохранить электрод пригодным к дальнейшей работе.

Напряжение холостого хода

Раз уж мы заговорили о безопасности, нельзя обойти вниманием такой параметр сварочного оборудования как напряжение холостого хода. Это «палка о двух концах», с одной стороны, чем выше напряжение, тем надёжнее будет зажигание, выше эластичность дуги, а сам процесс сварки – стабильнее. С другой стороны – высокое напряжение холостого хода ограничено требованиями безопасности сварщика. В итоге, минимальным напряжением холостого хода для источников питания сварки покрытым электродом принято считать 40 В, а максимальное значение не должно превышать 100 В (среднее значение). Проверить напряжение, как и в случае с VRD, можно вольтметром подключенным к выходным зажимам сварочного источника.

Наиболее распространённый обман – завышение значения холостого хода. Вместо 80-90 В, аппарат выдаёт всего 40, что не может не отразиться на поджиге и стабильности горения дуги.

Вы можете посмотреть данную статью на видео:

Стабилизатор для сварочного инвертора как выбрать

С «проседанием» сети сталкиваются многие сварщики. Когда нужно срочно закончить работу, приходится менять диаметр электродов, с 4-ки переходить на 3-ку. Понятно, что основательно проварить глубокий шов уже не получится.

Со стабилизатором напряжения для сварочного аппарата колебания параметров питающей сети не страшны. Устройство выдает ток с необходимым вольтажем. Сварка становится равномерной. Выбрать стабилизатор не просто. Производители предлагают большой выбор. Эксперты подскажут, на какие критерии обращать внимание.

Как выбрать стабилизатор напряжения длся сварочного аппарата?

Чтобы выбрать стабилизатор напряжения для сварочного аппарата нужно учесть некоторые важные детали. Если у вас обычная сеть, но при работе со сварочным инвертором напряжение падает, то оптимальным решением будет установка устройства на всю электрическую сеть. Тогда вы сможете использовать и другое оборудование, которое также требовательно к качеству электричества в сети.

Основными условиями при выборе стабилизатора напряжения являются:

определить тип питающего напряжения сварочный аппарат (однофазное или трехфазное);
расчёт реактивной мощности сварочного агрегата и отсюда определяется мощность самого стабилизатора напряжения (она должна быть не ниже 8 КВт);
определить тип стабилизатора напряжения, который подбирается согласно принципу действия сварочного аппарата.

Для комплексной защиты всех приборов, включенных в электрическую сеть дома, лучше установить стабилизатор напряжения не на отдельный аппарат, а на всю линию. Таким образом, чтобы подобрать правильную модель стабилизатора нужно учесть суммарную мощность всех электроприборов одновременно включенных в сеть. Ещё один важный момент, есть ли в сварочном аппарате функция плавного пуска, при которой не возникнет повышенный пусковой ток. Иначе, необходимо иметь трех-четырехкратный запас по мощности, особенно если в сети также работают устройства с мощным электродвигателем (к примеру, насос).

Устройство и принцип работы

Часто понижение вольтажа регистрируется в частном секторе и густозаселенных городских районах. Скачки связаны с одновременным подключением бытовых нагревательных приборов. Стабилизатор предназначен для защиты от значительных колебаний в сети, поддерживает мощность, необходимую для сварочной дуги.

Не случайно второе название стабилизатора напряжения для сварки – стабилизатор электродуги. Стабилизирующее действие основано на эффекте магнитной индукции. Оборудование подобно трансформатору: электрическое поле первой катушки порождает индуктивный или наведенный ток во второй обмотке, включенной в единый контур со сварочным аппаратом. При падении вольтажа до критической отметки (180 В) в первой обмотке, во вторичной цепи подключается реактивная катушка. Она подает компенсирующий заряд. Количество подключаемых витков пропорционально падению напряжения.

Когда в сети 240 В (такие колебания тоже бывают), регулятор автоматически снижает количество витков вторичной обмотки. На выходе питающего контура опять стабильный сигнал.

Стабилизирующее оборудование включается только при снижении или повышении входного сигнала. Подключение дополнительных витков спасет от затухания электродуги во время сварочного процесса. Происходит автоматическая стабилизация напряжения без участия сварщика.

Принцип электронных стабилизирующих устройств сложнее, там задействованы полупроводники и конденсаторы. За счет преобразовательных схем компенсируются энергопотери, входные показатели тока не влияют на выходное напряжение, ампераж. Подобные стабилизаторы встроены в мощных инверторах. Профессиональное сварочное оборудование не нуждается во внешней защите.

Коротко.
Стабилизатор напряжения поддерживает необходимое напряжение при скачках в сети, что позволяет пользоваться сварочным аппаратом в полной мере. В дачных кооперативах падение напряжения в сети — распространенная проблема. Тут приходит на помощь стабилизатор напряжения.

Почему используют стабилизатор напряжения для сварки?

Есть несколько возможных ситуаций, при которых используют стабилизатор напряжения для сварки. Это когда сварочный аппарат перестает работать после того, как изменяются показатели напряжения. Выходом из данной ситуации – это сменить стержень электрода, выбрав диаметр поменьше. Но не во всех случаях это приемлемый вариант, так как при использовании меньшего электрода увеличится сложность работы, а качество швов может ухудшится.

Также работа сварочного аппарата просаживает общее напряжение в сети. Если вы ведёте сварочные работы у себя на даче, включив сварочный аппарат в общую домовую сеть, вся бытовая техника дома будет испытывать дополнительные нагрузки из-за колебания напряжения в сети. Это может привести к выходу из строя электрические приборы, что влечёт за собой ремонт.

Решением этой проблемы является использование стабилизатора напряжения. Данное устройство при необходимости увеличивает или уменьшает напряжение, обеспечивая стабильную работу сварочного аппарата. Работа стабилизатора похожа на обычный трансформатор. Если напряжение падает ниже нормы во вторичной цепи активируется дополнительная реактивная катушка с изменяемой индуктивностью или же автоматически добавляется нужное количество витков. Такие преобразования параметров вторичной цепи приводят к компенсации входных сигналов, которые искусственным путём восстанавливаются до нормального значения.

Несомненно, стабилизатор напряжения является необходимым устройством для работы со сварочным оборудованием. И тогда, начиная сварочные работы, вы будете точно уверены, что доведете их до конца. Но необходимо учитывать, что главным условием для правильного выбора стабилизатора напряжения является его способность обеспечить полную мощность сварочного аппарата при максимальной нагрузке сварки.

Технические параметры стабилизаторов

Характеристики стабилизирующих устройств должны соответствовать сварочному оборудованию. Разработана классификация стабилизаторов для сварки по назначению. Выпускают оборудование:

поддерживающее в рабочем состоянии трансформаторный сварочный аппарат;
настроенные на полуавтомат;
работающие с аппаратами, имеющими инверторный тип преобразователей.

У сварочных стабилизаторов несколько основных параметров:

Мощность зависит от конструкции, указывается в вольт-амперах (ВА). Этот показатель не совпадает с вольтажом и количеством ватт. При пересчете ВА в Вт учитывают величину cos(φ) – это коэффициент мощности. Вт делят на cos(φ), получают значение ВА.
Диапазон входного напряжения ограничивает возможности устройств. Минимальная нижняя граница – 130 В, максимальная верхняя – 270 В. Этот показатель у стабилизирующего оборудования должен превышать реальные колебания сети. Рабочий диапазон всегда меньше заявленного производителем. За его границами выходная мощность снижается.
Погрешность стабилизации измеряется в %. Современные конструкции обеспечивают точность выходного вольтажа в пределах от 2 до 10%. Минимальная погрешность у стабилизирующих инверторов, достигается электроникой.
Быстрота действия измеряется в миллисекундах, характеризует степень надежности оборудования. Минимальный показатель быстродействия – 0 мс, гасит все сетевые возмущения.
Тип регулировки. Электромеханические стабилизаторы оснащены плавным регулятором, на выходе ток ближе к идеальной синусоиде. Механически с дискретным регулятором уступают по скорости срабатывания.

Какой стабилизатор напряжения выбрать

Выбор модели стабилизирующего устройства зависит от выполняемых работ. Работая с деталями толщиной от 1,5 мм, приобретают стабилизатор для полуавтоматов. Когда нужно варить нержавейку или другую легированную сталь, надежным помощником станет инверторный преобразователь или выпрямитель. При большом объеме работ необходим стабилизирующий инвертор.

Электромеханический стабилизирующий выпрямитель необходим в условиях повышенной запыленности, загазованности. Основные минусы: шумность, износ трущихся деталей.

Механические с релейными ключами для переключения обмотки трансформатора оснащены токосъемными роликами с графитовым напылением или графитовыми щетками. Характеризуются надежностью, высокой точностью. Минусы: не переносят отрицательных температур, возможности ограничены. Чаще выпускают оборудование с диапазоном от 150 до 260 В.

Электронный отличается быстрым срабатыванием, технологичностью. Главный минус – высокая стоимость. Подобное электрооборудование необходимо в автомастерских, где приходится варить тонкий кузов, восстанавливать толстое литье, часто приходится заниматься сваркой.

Общие рекомендации

Когда затруднен самостоятельный выбор стабилизатора для сварочного аппарата, обращаются к специалистам. Он подберет оборудование, способное обеспечить безопасную сварку. Когда имеются средства, предпочтение отдают современным электронным устройствам инверторного типа на микросхемах.

Электрооборудование бывает трехфазным и однофазным, подключаемым к стандартной электросети. Нужно учитывать особенности источников питания. Еще один нюанс: производители инверторов изначально завышают некоторые токовые параметры, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию сварочных аппаратов. Желательно замерить реальную мощность при максимальной нагрузке. По этому показателю подбирают стабилизирующее оборудование.

Для маломощных сварочных аппаратов достаточно устройств 3 кВА, для мощных необходимо от 8 до 10 кВА. Электрооборудование трансформаторного типа реагирует только на значительные «просадки» сети. Электронные стабилитроны чувствительнее, работают в постоянном режиме.

Зная особенности стабилизирующих устройств, сварщик сможет обезопасить сварочный аппарат от скачков напряжения.

Стабилизатор напряжения для сварочного инвертора

Время чтения: 5 минут

Напряжение сварки может падать или просто быть недостаточным из-за старой проводки или перебоев в электричестве. Эта проблема ощущается особенно остро, если вы варите на даче своими руками. Ведь в таких условиях никто не гарантирует вам предоставление бесперебойного электричества и несколько дополнительных кВт. А на некоторых участках напряжение настолько маленькое, что даже настольная лампа не способна нормально работать. В таких ситуациях спасает стабилизатор для сварочного инвертора.

Как подобрать стабилизатор к дачному дому

Возьмем несколько потребителей:

телевизор – 300Вт
холодильник -400Вт
освещение – 4 лампочки по 100Вт
электрочайник — 1-2кВт
насосная станция — 800 Вт.

Итак, если в нашей сети напряжение 170В и нужно подключить холодильник и телевизор, для этого понадобится стабилизатор 1кВт. Остальные приборы подключить к «стабу» 1 кВ не выйдет.

Если взять все перечисленные приборы и сложить вместе, получится 5 кВт. Учитывая наши 170В в электросети можно посчитать, что нам потребуется с учетом запаса мощности 20% (5х1,29)х1,2 =7740, т.е. стабилизатор 8 кВт. Этого достаточно, чтобы все приборы работали одновременно и беспрерывно.

Важно понимать, что техника с электродвигателем в момент пуска обладает большей нагрузкой, нежели указано в ее номинальной мощности, т.е. в момент включения тот же насос будет потреблять не 800 Вт, а более. Поэтому нужно брать, к примеру 2 кВт – это если с запасом для насосной станции. Точные данные вы можете посмотреть в паспортных данных, прилагаемых к оборудованию или инструменту – какая максимальная нагрузка может быть у этого прибора в момент пуска.

Общая информация

Наверняка, каждому домашнему сварщику приходилось сталкиваться с одной из самых неприятных проблем — неожиданным отключением сварочного инвертора из-за недостатка напряжения в бытовой электросети.

У этой проблемы есть два простых решения. Вы можете сменить диаметр электродов, выбрав стержни поменьше. Например, вместо 3 мм взять электроды диаметром 2 мм. Это спорное решение, но оно эффективно, если нужно как можно скорее закончить работу. Однако, вы не сможете воспользоваться этим решением, если варите толстые детали. Ведь при использовании электрода меньшего диаметра качество швов существенно ухудшится и усложнится сама сварка.

Но есть и второе решение — применение сторонних устройств. Предназначенных для стабилизации напряжения. Отдельный стабилизатор напряжения для сварочного инвертора поможет раз и навсегда решить проблемы с просадкой. Или недостатком мощности бытовой электросети. Но это не самый бюджетный вариант. Стоимость хорошего выпрямителя может быть схожа с ценой на сварочный аппарат. Но оно того стоит.

Говоря простыми словами, стабилизатор напряжения для сварочного аппарата (он же стабилизатор сварочной дуги) — это приспособление для стабилизации или увеличения напряжения. Также это устройство защищает сварочный аппарат от перепадов электричества и выхода из строя.

Суть работы стабилизатора похожа на обычный трансформатор. На первичные обмотки подается входной ток и затем выводится со вторичных обмоток. Если входное напряжение нестабильное или недостаточное, включается реактивная катушка. У нее регулируется индуктивное сопротивление. Либо просто добавляется несколько новых витков во вторичной катушке.

Таким образом, компенсируются потери тока и выходное напряжение повышается. А если выходное напряжение получается слишком большим, то стабилизатор работает по обратному принципу и занимает его. Поэтому напряжение на выходе сварочного аппарата можно так же стабилизировать, как и на входе.

Как видите, стабилизатор — это эффективное и некоторых случаях незаменимое устройство. С его помощью можно не беспокоиться о скачках напряжения. Начиная сварку, вы будете уверены, что закончите ее без проблем. Но, несмотря на то, что стабилизатор — это простое устройство, его тоже нужно правильно выбрать. О том, как выбирать стабилизатор, мы расскажем далее.

Какой стабилизатор выбрать – электронный или электромеханический?

Предпочтительным вариантом установки станет электронный вариант, но многих потребителей пугает его конечная цена, которая действительно завышена.

Электронный стабилизатор напряжения

Но и применение электромеханического варианта устройства не сильно ударит по карману потребителя. Если для первого электронного варианта характерно практически моментальное срабатывание на реагирование скачка напряжения, то для второго варианта предусмотрен определённый временной интервал, который в ряде случаев негативно оказывает влияние на работу инверторной техники, да и всех приборов, подключённых к общей сети энергопотребления.

Выбор стабилизатора

Выбирая стабилизатор напряжения для сварочного инвертора, обращайте на несколько характерных особенностей.

Если вы располагаете стандартными 220В для сварочного аппарата, но на выходе из розетки получаете намного меньшее напряжение, то не стоит покупать стабилизатор для инвертора. Он не решит эту проблему до конца. Лучше купить стабилизатор для всей электросети и включить его на входе. Тогда в этом будет толк. Вы сможете без перебоя использовать не только инвертор, но и другое оборудование. А полученной мощности сварочному аппарату хватит с головой.

При выборе стабилизатора не менее важна и реактивная мощность вашего инвертора. Вы можете даже не рассчитывать это показатель. Просто замерьте, сколько потребляет ваш инвертор на входе. При этом установите тот режим, в котором вы зачастую работаете.

При покупке учитывайте мощность вашего инверторного сварочного аппарата. Мощность стабилизатора должна быть примерно такой же, как и у инвертора. Но не сильно больше. Иначе вы просто не реализуете весь потенциал устройства, при этом переплатите за повышенную мощность. Правильно подобрав характеристики стабилизатора можно неплохо сэкономить.

Также обращайте внимание на скорость работы стабилизатора. Она должна быть быстрой, без существенных задержек. Производители выпускают устройства двух разновидностей: электронные и электромеханические с сервоприводом. Электронные стабилизаторы работают быстрее и стоят дороже. Это идеальный компаньон для сварочного инвертора. Электромеханические стабилизаторы не могут похвастаться такой же скорость, как электронные. Но они надежнее и долговечнее. При этом стоят дешевле.

Если у вас совсем нет финансов на покупку полноценного стабилизатора, то можете намотать отдельный повышающий трансформатор. Это самый недорогой и вполне эффективный вариант. Даже, если у вас дома всегда низкое напряжение.

О типах сварочных аппаратов

При покупке или аренде сварочного оборудования внимание следует обращать на ряд важных критериев. Важнейший из них — это тип аппарата

сварочным инвертором;
трансформаторным устройством переменного тока;
трансформаторным аппаратом постоянного тока;
полуавтоматическим сварочным устройством.

Сварочные аппараты, использующие для своей работы переменный ток

, являются наиболее востребованными. Они используются для сварки с применением плавящихся электродов. Для таких устройств характерны долговечность, высокая надежность и простота конструкции.

Аппараты на постоянном токе

также используется для сварки с применением плавящихся электродов. Единственное, в чем они отличаются от предыдущего типа сварочных устройств — это наличие выходного выпрямителя диодного типа, обеспечивающего образование постоянного тока из переменного. Но при этом аппарат теряет значительную часть мощности и усложняется в плане конструкции. Сварочное устройство постоянного тока значительно удобнее в использовании благодаря наличию неизменной дуги.

Как проверить напряжение холостого хода сварочного инвертора

Одно из наиболее используемых электротехнических устройств – трансформатор. Данное оборудование используется для изменения величины электрического напряжения. Рассмотрим особенности режима холостого хода трансформатора, с учётом правил определения характеристик для различных видов устройств.

Трансформатор состоит из первичной и вторичной обмоток, расположенных на сердечнике. При подаче напряжения на входную катушку, образуется магнитное поле, индуцирующее ток на выходной обмотке. Разница характеристик достигается, благодаря различному количеству витков в катушках входа и выхода.

Принцип работы трансформатора

Схема сварочного инверторного полуавтомата.

Этапы пусконаладочных испытаний ↑

Первичные тестирования на работоспособность проводятся сразу по нескольким направлениям. К обязательным относятся:

Замеры данных по потерям холостого хода.
Замеры омического сопротивления всех имеющихся обмоток.
Определение коэффициента трансформации.
Тестирование группы соединения обмоток.
Проверка изоляции.

В данном случае важную роль играет последовательность произведения всех видов вышеназванных испытаний.

Инженерный имеет все необходимые инструменты для качественного проведения диагностики трансформаторов, слаженный коллектив профессионалов и лицензии, которые дают право осуществлять все необходимые испытания и замеры. Оставив выбор на электролаборатории «ПрофЭнергия» вы выбираете надежную и качествунную работу своего оборудования!

Если хотите заказать диагностику трансформаторов или задать вопрос, звоните по телефону .

Таблица потерь

Когда цепочка второй катушки разомкнута, она не использует какой-либо рабочей мощности. У той мощности, что потребляет первая, есть некоторый активный процент (он и представляет собой потери прибора), но доминирует реактивный, отвечающий за намагничивание и отдаваемый генератору. Что касается потерянной мощности, то большая ее часть затрачивается на процессы перемагничивания и генерацию вихрей токов магнитопровода. Из-за этого последний начинает перегреваться. Так как поток рассеяния не зависит от нагрузочного электротока, то мощностные потери имеются не только на холостом ходу, но и при подаче нагрузок. Еще некоторая часть потерь (очень небольшая) затрачивается на нагревание катушечного провода. Ее малое значение обусловлено показателями сопротивления проводка и тока холостого хода.

При напряжении 10/0,4 кВ величина потерь будет возрастать по мере увеличения мощности. Для номинального показателя мощности в 250 кВА потери будут равны 730 Вт, для 400 кВА – 1000 Вт, для 2500 кВА – 4200 Вт. По прошествии лет эксплуатации в магнитопроводе происходят процессы, увеличивающие объем потерь: изнашивается изоляция, изменяются структурные характеристики металла. Из-за этого теряться может до 50% мощности.

Схема замещения в режиме трансформатора

Прямой электрический расчет трансформатора сложен по той причине, что он представляет собой две электрических цепи, связанных между собой магнитной цепью.

Для упрощения расчетов удобнее пользоваться упрощенной эквивалентной схемой. В схеме замещения вместо обмоток используются комплексные сопротивления:

для первичной обмотки комплексное сопротивление включается последовательно в цепь;
для вторичной обмотки параллельно нагрузке.

Каждое комплексное сопротивление состоит из последовательно соединенного активного сопротивления и индуктивности.

Активное сопротивление – это сопротивление проводов обмотки.

Поднимаем неисправный сварочный инвертор

Пришел ко мне на ремонт очередной трупик, Blueweld prestige 164. Новенький такой, даже запах еще не выветрился. На форумах по ней идет плохая репутация, повальный брак ТГР. И так. Приступим к ремонту. Пока что посмотрите на него снаружи и то что у него внутри. Фотки взяты с инета. Не фоткал особо сам аппарат.

Для начала надо бы разобраться с симптомами. Подключаем сварку к проверочному стенду. У меня это лампочка, развязывающий трансформатор, кнопка ножная для безопасности и розетка. Все это добро развязывает гальванически сварочник от сети, предотвращает ток КЗ в случае если сварка ушла в короткое замыкание. Подцепили, нажимаем кнопку. И видим что наш сварочник полностью коротит все сетевое напряжение. Ладно, вскрываем, смотрим. Первым делом надо ликвидировать КЗ. И поэтому мы отпаиваем IGBT. Отпаяли, проверили транзисторы, и их оказывается тоже пробило. Вывода звонятся накоротко. Чтож. Надеемся что КЗ ушло и подцепляем к розетке. И опять, лампочка горит в полный накал. КЗ не ушло. Снова вызваниваем всю силовую цепь. И находим пробитый диодный МОСТ. Отпаиваем. И вуаля, КЗ ушла. Проверка сопротивления силовых линии после моста не выявила КЗ. И так. Банальное КЗ устранили. Теперь же нужно запитать дежурку и глянуть на импульсы затворов с IGBT транзисторов осциллографом. Тут дежурка сделана по хитрому. Она запитывается не как у обычных сварочников, отдельный импульсный блок питания на плату управления, а запитывается от силового трансформатора. Хитрое решение конечно. И удобное в плане диагностики. Щас просто подаду на линию питания дежурки напряжения и сниму осцилограммы. Подаем, щуп кидаем на затвор а землю на крайний вывод IGBT. Осцилограмму взял с форума ну суть ясна.

Сигнал искажен, и у сварочника полетели IGBT. А сигнал искажен по причине неисправности ТГР. Мотаем новый Трансформатор Гальванической Развязки. Я мотал на кольце из фильтра синфазных помех. Мотал витков 20. И смотрим что стало с сигналом.

Вот он. Нормальный меандр. Насчет всплесков не волнуйтесь. Емкостная нагрузка на затворах нету. IGBT то неисправные, впаял было резисторы на 220ом вот и всплески не поглощаются. Запаиваем IGBT транзисторы, меняем сгоревший мост на новый. И подаем сетевое напряжение. Так, сварка запустилась, лампочка еле еле накаляется, ток потребления холостого хода значит минимальный, отлично, смотрим появилась ли напряжение на выходе, смотрим. а там 60в, ВООБЩЕ НИШТЯК. Законно крепим новоиспеченный ТГР на плату. Так как кольцо вместе с его выводами невозможно крепко установить на плату решено было его залить в эпоксидку. Бодяжим смесь. Игла как оказалось была не нужна. Что эпоксидка что отвердитель оказались жутко вязкими.

Ждем сутки и начинаем очищать плату от клея и формочки.

Дальше уже сборка в корпус и тест на электроде. IGBT были если честно сомнительного качества. Брал с али. Но как оказалось сварка и на таких IGBT транзисторах работает исправно. Спалили пару электродов при 100А. Все нормально работает. P.S. У этих сварочных инверторов как я уже говорил идет повальный брак ТГР. У некоторых со временем портится сердечник ТГР у других из-за жестких условий эксплуатации(тупо перегрели). А все почему? Потому то материал сердечника дерьмо. Чуть что не так так сразу падает индуктивность и сварка испускает белый дым. Поэтому если у вас имеется такой аппарат то ОБЯЗАТЕЛЬНО ПОМЕНЯЙТЕ В НЕМ ЭТОТ ТГР(розовый квадратик)

На что рассчитывать

Основная масса инверторов рассчитывается на работу от сети, допускающей колебания до 15%. Это значит, что инверторы устойчиво работают до напряжения 187 В. Если ваша сеть не обеспечивает такой уровень напряжения, вам придется поискать инвертор, который допускает колебания до 25%. В случае провалов сетевого напряжения ниже допустимой нормы, инвертор работает неустойчиво, теряет мощность или отключается.

При Uх.х. менее 80 В приходится тщательнее выбирать марку применяемых электродов. Есть группа профессиональных электродов (УОНИИ, ЦЛ, ТМУ), которые для поджига дуги требуют не менее 80 В.

Содержание:

1. Сила тока
2. Продолжительность включения (ПВ)
3. Дополнительные показатели

Выбираете сварочный аппарат и не знаете, что значат все его описанные характеристики, и каково их влияние на показатели работы той или иной модели? В этой статье мы постараемся в доступной форме объяснить смысл различных параметров, и чем они могут быть для вас полезны.

Существуют технические характеристики, которые при выборе модели следует учитывать в первую очередь. Это сила тока и продолжительность включения.

Продолжительность включения (ПВ)

Данный показатель характеризует отрезок времени непрерывной работы в 10-минутном периоде при определенной силе тока и температуре внешней среды. Например, показатель ПВ при t=20 С — 80 (45%). Это значит, что данный аппарат, при t=20 С и силе тока в 80 Ампер, способен непрерывно работать без перегрева в течении 4,5 минут и должен иметь перерыв в работе 6,5 минут. Рабочий период необязательно должен быть непрерывным, а может набираться по совокупности в течение 10-минутного интервала.

Практика показывает, что в сварочном процессе 80% рабочего времени занято подготовкой (передвижение детали, смена электродов, зачистка, откол шлака, перемещение самого сварщика относительно детали и т.д.) и только 20% приходится непосредственно на сварку.

Кроме основных характеристик существуют дополнительные показатели, которые помогут сделать выбор между моделями, на первый взгляд, схожими.

Сила тока

Показатель, характеризующий мощность аппарата. Измеряется в амперах. Чем она больше, тем большим диаметром электродов можно будет варить. А чем больше диаметр используемого электрода, тем выше производительность. Это показывает прямую зависимость между величиной силы тока и работоспособностью аппарата.

Для бытовых нужд, когда предполагаются небольшие объемы периодических сварочных работ вполне достаточно аппарата с силой тока 130-200 Ампер, но приобретая модель для стационарного поста в цеху или мастерской, следите, чтоб этот показатель был не менее 200 Ампер.

Можно примерно рассчитать нужную силу тока, исходя из предполагаемого диаметра электрода, которым вы будете пользоваться. Учитывая тот факт, что на 1 мм сечения электрода необходима сила тока примерно в 40 Ампер, то для сварки 4 мм электродом необходим аппарат с мощностью 160 Ампер.

Не рекомендуется применять электроды максимально возможных диаметров, так как это уменьшает глубину провара шва и снижает его качество. Например, с аппаратом мощностью 160 Ампер, можно работать электродом диаметром до 4 мм, но при этом мощность дуги падает и возрастает вероятность непровара шва. В свою очередь, модель в 260 Ампер, может использовать электроды диаметром до 6,5 мм и потому с таким аппаратом с легкостью применяются 4-миллиметровые электроды без угрозы неполного формирования шва.

Кроме того, сварка разного металла электродом одного диаметра требует различной силы тока. Например, использование электрода диаметром 4 мм для сварки малоуглеродистой стали требует силы тока в 150 Ампер, а для соединения деталей из «нержавейки» — 170 Ампер.

Так же рекомендуется выбирать аппарат с запасом силы тока на 1/3 от предполагаемой величины использования для исключения его работы на максимальной мощности и продления срока амортизации.

Читайте также: