Срок службы сварочного аппарата

Обновлено: 21.09.2024

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

Трансформаторные.
Инверторные.
Выпрямители.
Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Трансформаторный сварочный аппарат

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Трансформаторный сварочный аппарат

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что представляет собой традиционный сварочный аппарат?

«Классический» сварочный аппарат характеризуется прежде всего простотой конструкции. Главный его функциональный элемент — трансформатор.

Работает традиционный сварочный аппарат так.

Переменный ток из электрической сети направляется в первичную обмотку, вследствие чего образуется намагничивание трансформаторного сердечника. Затем ток проходит через вторичную обмотку — в ней магнитный поток формирует переменный ток, характеризующийся более низким напряжением в сравнении с тем, что подается на первичную обмотку. Его напряжение зависит от количества витков на вторичной обмотке.

Функционирует традиционный сварочный аппарат, таким образом, за счет электромагнитной индукции, при которой образуется большая сила тока — достаточная для сварки, при невысоком его напряжении.

Основные достоинства традиционных агрегатов для сварки:

отсутствие требований к особым условиям хранения;
отсутствие чувствительности к низким температурам;
невысокая цена, недорогое обслуживание.

Недостатки соответствующих устройств:

большой вес, габариты;
не самые выдающиеся энергоэффективность и точность.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Инверторный сварочный аппарат

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Основные особенности сварочных аппаратов инверторного типа

Инверторы работают по следующему принципу. Сначала на сетевой выпрямитель подается переменный ток с частотой в 50 Гц. Ток сглаживается фильтром, после чего инвертируется, т.е. преобразуется при помощи модуля в переменный ток. Его частота составляет уже несколько десятков кГц. У современных инверторов эти частоты достигают 100 кГц. Данный этап – самый главный в работе инверторов любого типа.

После этого трансформатор снижает переменное напряжение до 50-60 В. Токи возрастают до 100-200 А. Благодаря высокочастотному выпрямителю переменный ток выпрямляется и выполняет свою непосредственную задачу в дуге. Преимуществом инверторов является возможность регулирования параметров частоты, что позволяет менять режимы и задавать требуемые характеристики источника.

Конструкция инверторов включает в себя блок управления, ответственный за изменение состояния тока. Современные сварочные аппараты комплектуются транзисторными модулями IGBT. Для сравнения данный элемент является наиболее дорогостоящим из всех прочих составных частей таких сварочных аппаратов.

Схема дросселя сварочного инвертора.

Система управления создает необходимые выходные характеристики для выбранного метода сварки. Проводя сравнение инвертора с другими существующими видами сварочных аппаратов, нужно обязательно отметить их более компактный размер и меньший вес. Помимо этого, как показывает практика, новичку проще всего научиться варить именно с помощью инверторных сварочных аппаратов. Обязательно нужно выполнить сравнение качества шва, создаваемого инвертором и трансформатором. В среднем инверторы позволяют получать в 2 раза более качественные швы. Это если сравнивать результаты начинающего сварщика. Для опытных мастеров данное утверждение в большинстве случаев неактуально.

Сравнение таких агрегатов выполняется в соответствии с их функциональностью и основным предназначением. Так, чтобы сравнение было наиболее объективным, нужно изучить особенности аппаратов:

Для выполнения ручной дуговой сварки (ММА).
Для проведения аргонно-дуговой сварки (TIG).
Для полуавтоматической сварки (MIG/MAG).
Универсальных (MMA и TIG).
Полуавтоматов, способных работать в режимах ММА и MIG/MAG.
Для выполнения воздушно-плазменной резки.

Изучив характеристики каждой упомянутой разновидности инверторов, вы сможете выполнить их грамотное и наиболее объективное сравнение. После такого детального сравнения выбрать самый подходящий сварочный аппарат не составит никакого труда.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

Что лучше: сварочный трансформатор или инвертор. Чем отличается

Сварочный инвертор «Elitech ИС 220».

Как видно из таблицы, оба гаджета имеют свои «плюсы» и «минусы».

Сваривать при помощи трансформатора значительно сложнее, чем с инвертором.

Скажем больше: если вы научитесь варить с трансформатором, то легко сможете «перейти» на инвертор.

А вот если наоборот, то это будет не так просто.

Выбор сварочника зависит от его предназначения и бюджета, выделенного на его приобретение.

Если бюджет не ограничен, то, конечно, инвертор. Отличие трансформатора от инвертора, разные варианты мы рассмотрим в дальнейших рассуждениях.

Для дачи

На даче для сварочника работы очень много:

«конюшня» для своего «стального коня» – гараж;
парники и всё, что с ними связано;
система полива огорода;
летний душ;
ремонт дачного инвентаря и т. п.

Заметим, что дачи появились задолго до изобретения инверторов, и все обходились трансформаторами. Многие пользуются ими и сейчас. Но инвертором выполнить сварку и проще, и быстрее, и качественнее.

Для дома

В доме, тем более частном, проблем не меньше, чем на даче. Но если на даче можно допустить некоторые сварочные «вольности с некрасивой» сваркой, то в доме это уже будет непростительно. Поэтому, в доме должен быть инвертор.

Для гаража

В «мужском клубе» (некоторые называют это заведение «гараж», хотя у них даже личного автомобиля нет) у сварочного аппарата может быть очень широкое поле для применения: от мелкого ремонта (ручка для переноски отвалилась) до кузовного ремонта автомобиля. И если владелец гаджета «мастер на все руки», то ему, конечно, нужен инвертор.

Для кузницы

Здесь работают «серьёзные мужчины» с крупными металлическими деталями. Им больше нужен мощный трансформатор. При определённом навыке они с его помощью выполнят все необходимые операции.

Для монтажа кованых изделий

Для монтажа кованых изделий, особенно полученных методом «холодной ковки», необходим только инвертор. Он позволит избежать перегревов, залипаний и т. п. дефектов сварки. Этим будет сохранена художественная ценность этих кованых изделий.

Для автосервиса

На автосервисе целесообразно использовать инвертор. На кузовных работах так сварочный автомат с инверторным источником сварочного тока.

Для производства

На производстве следует применять тот тип сварочного оборудования, который предписан технологическим процессом. В тяжёлом машиностроении, возможно, и будет применён трансформатор, но в точном машиностроении – только инверторный источник тока.

Для стройки частного дома

На стройке частного дома, для сварки арматуры, можно применить трансформатор – он её великолепно «свяжет». Да и остальные сварки можно выполнить на нём.

Для профессионального строителя или строительной фирмы

Для профессионалов-строителей нужен, конечно, только инвертор: он обеспечит высококачественную сварку и высокую производительность. Его стоимость «раствориться» в накладных расходах на оборудование.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
Широкий диапазон изменения тока сварки.
Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

Ремонт и строительствоКомментировать

Какой сварочный аппарат лучше: инвертор или трансформатор

Чем отличается транс от инвертора

Что бы было проще разобраться в отличиях, мы основные сравнительные характеристики двух источников сварочного тока приводим в таблице.

Параметр	Трансформатор	Инвертор
Напряжение электропитания	220В или 380В, ±5…10% п.5.2. ГОСТ 13109-97	220В или 380В, минус 30% … +15%
Электрозащита	Отключается при к.з.	Отключается при: к.з., перегреве, «залипании» электрода и т. п.
Сварочный ток	Только переменный, регулировка грубая	Переменный и постоянный, регулировка плавная.
Дополнительные опции	Нет	БУ регулирует силу сварочного тока в зависимости от параметров сварочного процесса; -«HOT START» (обеспечивает лёгкий поджиг дуги); -«ARC FORCE» (позволяет избегать прилипания электрода к изделию); -«ANTI STICK» (автоматически выключает инвертор при малейшем прилипании электрода в процессе сварки);
Масса	Большая	Очень маленькая
Квалификация обслуживающего персонала	Низкая	Очень высокая
Мобильность	Для перемещения нужен транспорт	Легко перемещается в руках
КПД	Низкий (около 50%)	Высокий
Стоимость ремонта	Низкая (см. статью про ремонт трансформаторов)	Очень высокая
Коэффициент прерывистости (КП)	Нет такого требования	Имеется при сварке на максимальном токе
Величина сварочного тока	Практически не ограничена	Ограниченный сварочный ток, КП

Подробнее об устройстве трансформаторов смотрите здесь.

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

Срок использования сварочного аппарата

Классификатор: ОКОФ ОК 013-2014
Код: 330.28.29
Наименование: Машины и оборудование общего назначения прочие, не включенные в другие группировки
Дочерних элементов: 0
Амортизационных групп: 4
Прямых переходных ключей: 143

Группировка 330.28.29 в ОКОФ является конечной и не содержит подгруппировок.

В классификации основных средств, включаемых в амортизационные группы, код 330.28.29 числится в следующих группах:

Группа	Подгруппа	Сроки	Примечание
Первая группа	Машины и оборудование	все недолговечное имущество со сроком полезного использования от 1 года до 2 лет включительно	инструмент для металлообрабатывающих и деревообрабатывающих станков; дизели и дизель-генераторы с цилиндром диаметром свыше 160 мм (дизель и дизель-генераторы буровые)
Третья группа	Машины и оборудование	имущество со сроком полезного использования свыше 3 лет до 5 лет включительно	дизель и дизель-генераторы с цилиндром диаметром свыше 120 — 160 мм включительно (дизель и дизель-генераторы буровые); приборы бытовые
Четвертая группа	Машины и оборудование	имущество со сроком полезного использования свыше 5 лет до 7 лет включительно	электродвигатели для электробуровых установок; электродвигатели крановые
Пятая группа	Машины и оборудование	имущество со сроком полезного использования свыше 7 лет до 10 лет включительно	двигатели внутреннего сгорания, кроме двигателей для транспортных средств; электродвигатели переменного тока мощностью от 0,25 кВт и выше (кроме специальных силовых и крупногабаритных); электродвигатели специальные силовые; кроме основных средств, включенных в другие группы

Для перехода от старого ОКОФ к новому ОКОФ используется прямой переходный ключ:

Как угробить сварочный аппарат.

Как бы ни была прочна техника, и как бы долго инженеры не ломали головы в лабораториях НИОКР, над тем как продлить срок службы источников, у сварщика всегда есть возможность для неверной эксплуатации аппарата, при которой все усилия разработчиков сводятся к нулю.

В данной статье речь пойдет о причинах выхода из строя инверторных сварочных аппаратов. В первой части вы ознакомитесь с конкретными условиями возникновения поломок, во второй части коснёмся устройства инверторов и влияния неблагоприятных условий на их работоспособность.

Для инверторной сварочной техники ахиллесовой пятой являются нештатные параметры питающей сети – которые могут угробить любой инвертор в очень сжатые сроки.

На практике поломки могут возникать в следующих случаях:

Дефицит мощности;
Неверный подбор генератора;
Недостаточное сечение удлинителей.

Недостаточная мощность источника питания сварочного аппарата. Скачки напряжения в сети. Если на Ваш гаражный бокс приходит 3 кВт электрической мощности, а инвертор требует 5 или 6 кВт, — аппарат рано или поздно выйдет из строя. Допустим, что в вашем гаражном кооперативе из 20 боксов — установлен трансформатор на 25 кВА или 20 кВт. Это значит, что на каждый из гаражей приходится по 1 кВт выделенной мощности. Даже если представить, что половина гаражей необитаема, а владельцы второй половины редко появляются в гаражах одновременно, — 20 кВт это очень немного. Представим, что киловатт энергии уходит на освещение, ещё 6 киловатт пара соседей тратит на обогрев с помощью ТЭНов, трое автовладельцев используют болгарки (6кВт) и один решил достать с антресолей сварочный трансформатор (4 кВт (TELWIN NORDIKA 3250)), чтобы подготовить заборные столбы к установке на любимой даче. Получается, что 6 гаражей потребляют 17 кВт энергии, и если Вам необходимо запитать сварочный инвертор мощностью 5-6 кВт, то мощности ему будет явно не хватать.

Неверный подбор генератора так же может быть причиной поломки сварочного инвертора. При использовании источников автономного энергоснабжения следует уточнить у производителя сварочного источника электростанция какой мощности необходима для работы. Приобретать генератор с меньшей мощностью в сравнении с рекомендованной, в надежде на работу на малых токах — не стоит. Переходные режимы при поджиге дуги и даже включении аппарата в сеть могут привести как к поломке сварочного источника, так и защитному отключению слабенького генератора.

Использование удлинителей недостаточного сечения. При работе на большом удалении от розетки, не избежать применения удлинителей.

Увеличение протяжённости питающего кабеля и неверный подбор сечения – приводят к падению мощности и снижению напряжения на удлинителе. Чем длиннее Вы используете переноску, тем толще должны быть жилы кабеля. Для того, чтобы работа аппарата была стабильной, необходимо, чтобы сечение кабеля питания и удлинителя до 10 м совпадали. Если переноска длиннее 10м – сечение кабеля должно быть большим чем питающий кабель аппарата. В интернете есть множество ресурсов, которые позволяют рассчитать сечение кабеля по длине и нагрузке, рекомендуем использовать данные ресурсы до момента подключения аппарата.

Ни в коем случае нельзя использовать кабели сечением 0.75мм2, а так же пользоваться переносками на смотанных катушках. Оба эти варианта могут вывести аппарат из строя.

Нужно разделять понятия стабильно пониженного значения напряжения питающей сети, — тесты на которое всё оборудование проходит при тестировании, от нестабильной сети, напряжение которой «гуляет» в широком диапазоне. Если с пониженными параметрами инверторы научились справляться, то со скачками и провалами напряжения дело обстоит печально.

Для того, чтобы понять, как скачки и провалы связанные с мощностью первичного источника – питающей сети или генератора, уничтожают инвертор — разберёмся как работает сварочный аппарат.

Одним из основных узлов инверторного ММА-аппарата является силовая часть или блок инвертора в состав которого входят несколько силовых транзисторов. Транзисторы управляются опорным генератором который, по определённому алгоритму, с частотой в несколько десятков килогерц открывает и закрывает транзисторные «ключи».

Частота работы инвертора в штатном режиме обычно не меняется (за исключением работы в режиме VRD), изменяется лишь длительность открытого состояния транзисторов, — именно на данном эффекте построен способ управления который называется широтно-импульсной модуляцией (ШИМ).

Современный сварочный инвертор стремится поддерживать мощность источника на заданном уровне, (P = U x I) соответственно для стабильной работы аппарату необходимо постоянно отслеживать пропорции токов и напряжений с помощью так называемых «обратных связей». Под воздействием внешних дестабилизирующих факторов: например, при изменении длины дуги – транзисторы меняют значения тока, для того, чтобы поддержать стабильность сварочного процесса. Питающее напряжение, а точнее его скачки или провалы – так же является важным дестабилизирующим фактором. Для того, чтобы поддержать требуемое значение мощности инвертору, при падении или скачке питающего напряжения приходится резко увеличивать или сбрасывать ток.

Для того, чтобы мощность аппарата оставалась стабильной опорному генератору приходится многократно перезапускать транзисторы. Основной опасностью для инверторного блока сварочного аппарата являются не сами нештатные параметры питающей сети, а процесс многократного перезапуска транзисторов, который возникает в переходные периоды, например, при попытке поджига дуги. Инвертор включенный в нестабильную сеть, в момент касания электрода детали (КЗ) — начинает потреблять мощность, обеспечить которую питающая сеть просто не в силах. Цепи обратной связи сварочного аппарата дают команду на аварийную остановку транзисторов. Как только транзисторы отключаются, – напряжение в сети возрастает и цепи обратной связи пытаются запустить инвертор по новой: инверторный блок начинает потреблять мощность, обеспечить которую сеть не может, что приводит к аварийному отключению. Аппарат попадает в замкнутый круг перезапусков которые происходят очень быстро и сопровождаются выделением тепла. Это тепло приводит к разогреву транзисторов и, со временем, провоцирует выгорание силовых компонентов.

Ещё один момент. Поскольку работа транзисторов инвертора идёт на очень большой частоте (60 кГц) – сварщик может не замечать проблем с процессом работы. Постоянные перезапуски силовой электроники не очень заметны сварщику. У владельца инвертора, который работает в условиях нестабильной сети, может создаваться ощущение, что процесс идёт штатно: дуга горит, ванна достаточно жидкая и процесс в целом – вполне управляем. Однако, это не значит, что аппарат работает штатно и транзисторы в процессе перезапусков не перегреваются.

Процесс разогрева протекает достаточно быстро. Бывает, что после двух-трёх дней работы в условиях плохой сети, аппарат выходит из строя. Впрочем, бывали примеры, когда инвертор сгорал уже на втором электроде. Транзисторы нагреваются настолько быстро, что термозащита, установленная на радиаторах аппарата не успевает сработать.

В общем, при включении сварочного аппарата в розетку, следует убедиться, что мощности источника питания будет достаточно для стабильной работы аппарата, а сечение проводки и удлинителей соответствует нагрузке. Тогда, инвертору гарантирована долгая и счастливая жизнь. Перед включением аппарата в розетку проверьте вводной кабель вашего щитка. Чем он толще, тем больше шансов у Вашего инвертора служить Вам верой и правдой долгие годы.

Бережное и внимательное отношение к инверторам, значительно продлевает срок их службы.

Смотрите данную статью в видео-ролике:

Мероприятия по выполнению сварочных работ, подразумевают использование специального оборудования. Обязательно используются источники питания (выпрямители, инверторы, трансформаторы), непосредственно сварочный аппарат , маска, электроды и прочее в зависимости от сварочного аппарата.

Стоит отметить, что для того чтобы понимать основы эксплуатации сварочного оборудования, нужно знать с каким видом мы имеем дело.

Разновидности сварочного оборудования.

Главное отличие сварочного аппарата заключается в его предназначении, одни используются в быту, как правило, самопровозглашенными (непрофессиональными) сварщиками, другие на производствах, в руках знатоков своего дела. Для профессионального оборудования характерны крупные габариты и более высокое напряжение.

сварочное оборудование – инверторы, газовые горелки, держатели электродов, газосмесители и прочее.
Защитное оборудование – инструменты, устройства, спецодежда, предназначенные для личной безопасности сварщика в процессе работы.

Эксплуатация и обслуживание сварочного оборудования.

Любое оборудование имеет свой технический паспорт в котором четко и ясно прописаны правила эксплуатации оборудования.

Следование всем правилам эксплуатации оборудования для сварки не только продлит срок службы инструментов, но и обеспечит безопасные условия для проведения сварочных работ. Но не стоит забывать, что на безопасность также влияет защитное обмундирование сварщика, которое всегда должны быть в наличии и надлежащем состоянии. Так как возможно попадание горячего металла на тело, ультрафиолетового излучения и прочего.

Жесткие требования предъявляются к организации рабочего места. Во-первых, важно соблюдать правила подключения электроустановок; во-вторых, пожарной безопасности и проветривания помещения.

В процессе эксплуатации электродуговой сварки подключение выпрямителей или трансформаторов ведется строго по инструкции. В обязательном порядке прокладывается заземление корпусов аппаратов и других металлических частей сварочного оборудования. А также необходимо заземлить рабочее место специалиста (сварочные станки, столы, плиты).

Под пристальным вниманием должен находиться держатель электродов и газовые горелки. Ни в коем случаи не направлять их на людей. К тому же они нуждаются в регулярной чистке.

Хранить сварочное оборудование нужно в сухом месте, избегать механических повреждений, а также повреждений со стороны мелких грызунов (любят изоляцию). Каждые полгода необходима проверка оборудования, особенно в режиме постоянного использования.

При использовании сварочного оборудования с соблюдением правил и техники безопасности, вероятность чрезвычайных ситуаций сводится к нулю, а срок службы оборудования значительно увеличивается.

Читайте также: