Трехфазный сварочный аппарат мощность
Обновлено: 30.06.2024
У всех сварочных агрегатов имеются собственные эксплуатационные характеристики, плюсы и минусы. В этой публикации мы расскажем, что собой являют промышленные сварочные агрегаты, какими они бывают и что необходимо принять в расчет при выборе.
Особенности
Промышленные сварочные агрегаты разнятся с «домашними» тем, что имеют 3 фазы и нуждаются в питании 380 В. Они получили широкое распространение даже на современных предприятиях, благодаря своей неприхотливости и ремонтопригодности. Сварочным агрегатом промышленного типа можно сваривать детали какой угодно толщины и электродами с любым диаметром. В противоположность агрегатам с одной фазой, 3-фазные осуществляют сварку мягче и прочнее.
Так как можно получать значительную мощность без повышения силы тока.
Промышленные 3-фазные агрегаты встречаются 3-х видов: трансформаторы, выпрямители, полуавтоматы и инверторы. Рассмотрим все их подробнее.
Трансформатор
Аппарат на 380 вольт является самым простым и традиционным видом сварочного оснащения. В его основе лежит трансформатор с тремя катушками. Отсюда и наименование агрегата. Вследствие задействования 3 фаз электродуга горит устойчиво, а напряжение в процессе сварки почти не изменяется. Строение таких агрегатов до того упрощено, что дает возможность ремонтировать их в прямом смысле слова «на колене» и без особых издержек.
Трансформаторный аппарат выдает исключительно переменный ток, потому нет возможности задействовать постоянный ток. Это необходимо принимать во внимание. Эти агрегаты довольно массивные и тяжеловесные, для их транспортировки надо применять тачку.
Выпрямитель
Аппарат является тем же трансформатором, лишь с одной серьезной разницей. В него вмонтирован блок выпрямительных столбов (поэтому и наименование «выпрямитель»), трансформирующий переменный электроток в постоянный. Их различие лишь в этом. Эти агрегаты более универсальны, чем трансформаторы, так как дают возможность варить на любом виде тока. Кроме того, за счет выпрямителя электродуга горит устойчивее и проще разжигается, даже повторно. Блок выпрямительных столбов слегка, но облегчает эту задачу.
Полуавтоматическая и инверторная сварка
Сварочный инвертор и полуавтомат являются агрегатами последнего поколения. Они непросты в конструкции, несут в себе интегрированные микрочипы и вспомогательные опции. Их масса и размеры значительно меньше, чем у вышеописанных агрегатов. Только за все плюсы необходимо платить. Агрегаты значительно дороже остальных видов.
Различие между полуавтоматическим и инверторным сварочными устройствами в области использования. Направление инвертора – электродуговая ручная сварка посредством электродов. Полуавтомат практикуется при сварке с использованием газа и сварочной проволоки (присадки). В нем имеется устройство подачи присадки, которое часто функционирует в режиме полуавтомата.
Популярные модели
Разберем некоторые наиболее доступные и востребованные промышленные сварочные аппараты с неплохими техническими характеристиками.
«Ресанта Саи-250»
Один из последних образцов, разработанных изготовителем, продукция которого хорошо известна не только в России, но и во многих странах Европы. Вес устройства составляет 5 килограммов. На корпусе имеются крепления под ремень, благодаря чему варить можно, не ставя агрегат на землю. Потребляемый ток способен достигать 35 А. Надо принимать во внимание, что такой показатель не выдерживают бытовые электросети, что дает возможность применять изделие и в промышленности. Масштаб регулировки сварного электротока находится в границах от 10 до 250 А. При предельном токе можно безостановочно варить в течение 4 мин, после этого агрегату нужен отдых 6 мин. Обшивка агрегата надежно защищена от проникновения жидкости, пыли и иных посторонних предметов.
«Сварог ARC 315 (R14)»
Один из наиболее надежных инверторных аппаратов в своем ценовом сегменте. Это первый из серии промышленных инверторов данного бренда, самый мощный из которых превышает его параметры вдвое. Устройство охлаждающей системы и свободный корпус дают возможность функционировать при высоких температурах (до 40 С) с обозначенными в паспорте свойствами. Аппараты бренда «Сварог» производит китайская компания Jasic, дающая гарантию до 5 лет.
Неисправности в течение этого времени, как правило, бывают по причине неправильного использования либо отсутствия обслуживания.
WMaster MMA 400
Весьма массивный и надежный промышленный инверторный сварочный агрегат. Оптимально подходит для оснащения стационарного рабочего места для сварщика. Охлаждающая система в сочетании с опцией долговременной работы дает возможность работать практически безостановочно в несколько смен. Аппарат подойдет для компаний, производящих небольшие детали из толстого металла либо применяющих сборочные линии.
«Исток ИИСТ-250»
Аппарат с 2-мя фазами производства Украины. Является одним из наиболее дешевых агрегатов, предназначенных для использования в промышленности. Для работы могут применяться режимы обыкновенной сварки посредством электрода, а также аргонная сварка. Агрегат очень малогабаритный для маневренных сварочных работ.
Stark ISP400 Industrial
Является промышленным 3-фазным инвертором. Средние характеристики устройства отвечают его ценовому сегменту. Агрегат функционально комфортен и простой в применении, как большая часть прототипов. Не самые компактные параметры обеспечивают наилучшую надежность, снижая маневренность.
Советы по выбору
Сварочные агрегаты 380 В имеют свои особенности, которые надо учитывать. Например, подключение 3-фазного агрегата разнится с подключением однофазного. У 3-фазных устройств вилка 4-штырьковая, а порой и 5-штырьковая. Не забывайте это перед приобретением питающего шнура.
Если на вашем предприятии отсутствует розетка с требуемым напряжением либо вы попросту трудитесь на выезде, то предварительно обдумайте, каким образом вы будете подсоединять 3-фазный агрегат к генератору либо подстанции.
При выборе 3-фазного агрегата выбирайте то оснащение, которое может функционировать в 2-х режимах: МИГ/МАГ (либо РДС и ММА). Эти агрегаты многофункциональны и дают возможность выполнять разные сварные работы. Вы сможете варить в защитных газах либо посредством только электродов. Если вы варите дома и имеете условия для подсоединения к сети 380 В, то лучше купить 3-фазный прибор. Он функционирует стабильнее устройств с одной фазой, равномерно разделяет нагрузку на сеть и не будет источником отключения электроэнергии от перегрузки.
Как выбрать промышленный сварочный аппарат, смотрите в следующем видео.
Мощность, как важная характеристика сварочного аппарата
При приобретении оборудования для электродуговой сварки мощность сварочного аппарата в большинстве случаев является определяющим фактором выбора подходящей модели. От значения этого параметра зависит величина рабочего тока устройства, а также толщина металлических заготовок, с которыми оно способно работать.
Порядок выбора
В сопроводительном документе (паспорте) на каждый конкретный сварочный аппарат фирмой-производителем указывается максимальная мощность, обеспечивающая его работу в режиме пиковых нагрузок. Именно поэтому при её оценке следует ориентироваться на качество напряжения в электросети, к которой подключается данный аппарат.
При этом нельзя упускать из внимания то, что даже сравнительно мощный инвертор при значительных колебаниях напряжения в сети не сможет гарантировать требуемой производительности работы и максимальной отдачи.
Порядок выбора подходящего по энергоёмкости инверторного сварочного аппарата, полуавтомата или обычного трансформаторного выпрямителя имеет много схожих черт. Поэтому ознакомимся сначала с общими правилами выбора рабочих агрегатов, при оценке мощности которых обычно руководствуются следующими соображениями:
- для отдельных моделей сварочных аппаратов паспортные данные нередко завышаются производителем на 10-15%. Из этого следует, что при покупке следует выбирать прибор с некоторым запасом по мощности;
- в отсутствии в паспорте графы «мощность» нужно ориентироваться на величину тока, которую аппарат потребляет в режиме максимальной нагрузки (для оценки его мощности это значение умножается на показатель действующего в сети напряжения – 220 или 380 Вольт);
- при покупке сварочного аппарата, не рассчитанного на значительные перегрузки (на длительную эксплуатацию в «тяжёлых» режимах) большая мощность не требуется, в нормальных условиях сварки вполне достаточно прибора с рабочей нагрузкой порядка 120-130 Ампер.
При выборе трансформаторных аппаратов для ручного сваривания следует помнить о том, что со временем это оборудование изнашивается. Причём чем больше мощность и рабочий ток, тем сильнее нагрев сварочного аппарата и его износ.
Выпрямитель
Этот аппарат относится к устройствам трансформаторного типа, работающим по принципу преобразования переменного напряжения в требуемую для сварки постоянную величину.
В отличие от типового преобразовательного прибора при работе с выпрямителем удаётся получать более стабильную дугу с хорошими качественными показателями и лучшими характеристиками.
Благодаря этому на нём удаётся варить не только обычные стальные изделия, но и цветные металлы, включая заготовки небольшой толщины. При работе с выпрямителем особого опыта проведения сварочных работ не требуется.
При определении требуемого показателя мощности этого аппарата обычно исходят из значения напряжения электрической дуги (для выпрямителя оно составляет 24 Вольта). Затем эта величина умножается на значение рабочего тока (обычно – 160 Ампер), что в результате даёт так называемую «мощность на дуге».
При необходимости точно оценить энергопотребление приобретаемого прибора в расчёты вводится поправка на непроизводительный нагрев оборудования (показатель полезного действия, равный примерно 0,65-0,7). Для устройств с бестрансформаторным выходом также должен учитываться коэффициент мощности (обычно он равен 0,95…1).
Инвертор
При покупке и выборе такой известной разновидности сварочного оборудования, как инверторный аппарат, также следует обращать внимание на показатель его мощности. При этом обязательно учитывается номинальное значение тока, при котором электронный прибор сможет интенсивно работать длительное время и не перегреваться.
Для обоснования правильности выбора инвертора рассмотрим пример работы с трёхмиллиметровым электродом и величиной рабочей нагрузки, равной 120-ти Ампер. В этом режиме удаётся сваривать металлические заготовки толщиной порядка 3-4 мм.
Из этого следует, что для расширения функциональных возможностей и мощности сварки инвертором желательно обеспечить небольшой запас по токовому параметру (до 160-180 Ампер).
Это позволит работать не в предельном (критическом), а в щадящем режиме, что заметно снижает вероятность выхода сварочного аппарата из строя и продлит его работоспособность.
При выборе размера запаса по току важно рассчитать не только величину рабочей нагрузки на сварочный аппарат, но и возможные отклонения питающего напряжения от номинала.
Запас по мощности может потребоваться и в тех случаях, когда длина используемых для подводки тока кабелей превышает 5 метров. При этом критичной считается их протяжённость, достигающая 15-ти метровой отметки.
Полуавтомат
Такой распространённый тип оборудования, как сварочный полуавтомат позволяет работать в широком диапазоне токов и выполнять непростые операции по сварке листовых заготовок и цветных металлов.
С помощью сварочного полуавтоматического оборудования удаётся сплавлять сложные в обработке изделия из тонколистового материала, с которыми обычно работают в авторемонтных мастерских.
Эта разновидность сварных аппаратов позволяет варить в защитной среде аргона или углекислого газа, что повышает эффективность и качество сварки за счёт блокирования содержащегося в воздухе кислорода.
Иногда в этих целях используется специальная порошковая проволока, выполняющая функцию присадочного материала и также улучшающая качество сварного шва.
Рабочая мощность полуавтомата выбирается с учётом всех уже рассмотренных ранее факторов, к которым следует добавить особенность этого устройства.
Дело в том, что в момент включения полуавтоматического устройства наблюдается импульсный скачок потребляемого тока, что обязательно должно учитываться при оценке приобретаемой техники.
Важно сориентироваться и по стоимости выбираемого сварочного аппарата, которая напрямую связана с показателем его мощности. Однако в случае, когда необходимо работать с тонколистовыми заготовками и цветными металлами с дополнительными издержками при приобретении полуавтомата вполне можно смириться.
При оценке параметра потребляемого агрегатом тока (независимо от модели и класса) специалистами учитывается и такой мало знакомый любителям параметр, как коэффициент мощности сварочного инвертора или любого другого сварочного устройства. Эта величина учитывает реактивный характер нагрузки на сеть при подключении к ней того или иного сварочного аппарата.
Для некоторых из них (инвертора, в частности) преобладают емкостные показатели реактивных потерь, а для трансформаторных схем заметнее проявляются индуктивные составляющие.
В итоге еще раз надо стоит отметить, что мощность любого сварочного агрегата является важнейшим показателем эффективности его работы в различных режимах эксплуатации. Именно поэтому выбору этого параметра должно уделяться повышенное внимание.
Особенности работы трехфазного сварочного аппарата
Сварочные аппараты на 380 вольт распространены в производстве и строительстве из-за мощности и неприхотливости. Использование трехфазных устройств позволяет работать с электродами больших диаметров и металлами максимальной толщины.
Сварка по сравнению с однофазными аппаратами получается более мягкой. При работе в составе производственных линий также используется трехфазное оборудование.
Виды трехфазных устройств
Трехфазные сварочные аппараты бывают трех видов:
- трансформаторные;
- выпрямительные;
- инверторные.
Сварочное оборудование первого вида в основе имеет трехфазный трансформатор. Первичная обмотка состоит из трех обмоток соединенных звездой, а вторичная понижающая обмотка соединяется треугольником.
Если для сварки используется переменный ток, то с каждой фазы вторичной обмотки отдельным проводом к электроду через дроссель подается пониженное напряжение. По сравнению с однофазным сварочным трансформатором сварка получается более мягкой, электрическая дуга становится стабильней, просадка напряжения меньше.
Выпрямительные аппараты на выходе вторичной обмотки имеют три полумостовые схемы собранные из мощных диодов. Как и в первом случае с каждого выпрямителя ток подается на сварочный электрод.
Пульсации по сравнению с выпрямителем на одной фазе значительно меньше, соответственно сварочный ток более стабилен, что сказывается на качестве сварки.
В инверторах на три фазы при одинаковой мощности сварки можно использовать менее мощные диоды и транзисторы, но это практически так не делают. Наоборот применение трехфазного напряжения позволяет получать аппараты большой мощности при малых габаритах и массе.
Преимущества и недостатки
Все трехфазное оборудование для сварки относится к категории профессиональных устройств. Многие из них способны производить сварку в непрерывном режиме, то есть ПВ равно 100%. На строительстве трехфазные трансформаторные и выпрямительные сварочные аппараты до сих пор не имеют альтернатив.
Они не боятся пыли, грязи, работают при низких температурах, что противопоказано инверторам. Однофазные приборы трансформаторного типа тоже могут работать в таких же условиях, но у них мощность меньше и пульсации тока больше.
Соответственно, они не могут сравниться с трехфазными устройствами по качеству сварки, диаметру электродов и толщине свариваемого металла.
Использование трехфазного тока в инверторах, тоже имеет свои преимущества. Применяя одинаковую элементную базу, получают более мощный прибор с большими сварочными токами, что позволяет работать практически с любыми изделиями.
Схема прибора отличается незначительно. Используется тот же широтно-импульсный модулятор. Преобразование высокого в пониженное напряжение происходит на частоте порядка 40-100 кГц.
Единственный недостаток этих устройств заключается в том, что не всегда и не везде можно подключиться к трехфазному источнику питания на 380 В, и цена у них значительно выше, чем у однофазных аппаратов.
Сварочный инвертор полуавтомат 380 В – это наиболее распространенный прибор среди профессиональных аппаратов. В отличие от трансформаторных приборов они имеют небольшие габариты и массу.
Сварочный полуавтомат TESLA MIG 350 чешского производства хорошо зарекомендовал себя при работе в тяжелых условиях. При нестабильном или пониженном питающем напряжении обеспечивает стабильную сварочную дугу, работает от напряжения 380 В, а максимальный сварочный ток составляет 350 А.
Механизм подачи сварочной проволоки аппарата имеет два ролика, потребляемая мощность составляет 11,9 кВт. Запас мощности позволяет использовать длинные кабели до 20 м. Байонетные штекеры обеспечивают надежное и быстрое подключение горелки к аппарату. Производитель дает на оборудование трехгодичную гарантию.
Еще один пример профессионального трехфазного инвертора – это Сварог ARCTIC ARC 315 (R14). Он работает в жестких условиях, позволяет варить в интенсивном ручном режиме, выполнять наплавку. Благодаря использованию новейшей инверторной технологии аппарат может работать при температурах до -30 ⁰С. Имеется функция «горячий старт».
Раздельный монтаж силовых транзисторов повышает ремонтопригодность аппарата. При максимальном сварочном токе 315 А инвертор может использовать электроды диаметром 6 мм. Это позволяет сваривать металлы толщиной до 17 мм. При мощности 12 кВт имеет массу 22 кг.
Трехфазный инверторный сварочный аппарат «Ресанта САИ-315 380В» имеет примерно те же характеристики, что и «Сварог», но меньше дополнительных функций. Он более прост, поэтому дешевле и весит всего 10 кг.
Подключение
В отличие от однофазных, оборудование для сварки с использованием трех фаз на конце питающего кабеля имеют четырех или пяти штырьковую вилку. Если в помещении имеется соответствующая розетка, нужно просто подключить сварочный аппарат через нее.
Но, иногда, особенно в условиях строительства, когда нет соответствующих розеток, концы кабеля через болтовое соединение подключаются к фазам дизельного генератора или трансформаторной подстанции.
При выборе оборудования для сварки в условиях домашней мастерской и наличии на участке трехфазного электроснабжения стоит остановиться на трехфазном сварочном аппарате. При этом он должен обеспечивать режимы ручной дуговой сварки и в среде защитных газов (MMA, MAG/MIG).
Тогда он даст практически неограниченные возможности в сварочном деле. Так как они предусмотрены для профессионалов, то имеют много дополнительных функций и настроек.
По мере приобретения навыков можно осваивать новые возможности устройства, что, несомненно, окажется очень полезным для хозяина. В отличие от однофазного аппарата он не будет просаживать напряжение во время работы, распределяя нагрузку по всем фазам, и соответственно не будет жалоб от соседей.
Мощность сварочного аппарата
Сварочный аппарат является незаменимым инструментом в любой мастерской. Многообразие конструкций может поставить в тупик мастера-новичка. Аппараты различаются по типу преобразователя, виду тока, параметрам регулятора и по мощности. Одним из ключевых параметров является именно мощность. Чтобы понять, на что она влияет и как определяется, надо рассмотреть основные понятия.
На что влияет?
В первую очередь мощность сварочного аппарата влияет на возможность работы электродами большого диаметра. Это позволяет производить сварку массивных деталей, в том числе листовых материалов толщиной более 3 мм. Кроме того, работа сварочника на пределе мощности приводит к перегреву. После непродолжительной работы маломощный аппарат потребует перерыва для охлаждения. В то же время агрегат, имеющий запас мощности, может длительное время работать без остановки.
С другой стороны, бытовые аппараты ограничены мощностью, которую может отдавать бытовая электросеть 220 вольт. При подключении мощного аппарата в обычную розетку в лучшем случае «выбьет» автомат защиты в электрощитке, в худшем — может оплавиться сама розетка или даже возникнуть пожар. Большинство современных сварочных аппаратов построены по «инверторной схеме». Это означает, что в их схеме переменный ток бытовой электросети сперва преобразуется в постоянный. Для этого используются мощные диоды. Пульсации сглаживаются конденсатором.
В цепи постоянного тока работает электронный регулятор, который управляется специальной схемой. Она контролирует фактический ток в цепи сварки и поддерживает его в установленных пределах. После этого постоянный ток ещё раз преобразуется в переменный («инвертируется»), и уже затем напряжение понижается до необходимого для сварки. На выходе стоят цепи контроля, измеряющие фактический ток в дуге и напряжение на электродах. Кроме того, схема управления может работать с током по особому алгоритму.
Такая конструкция позволяет достичь сразу нескольких целей:
- понижающий трансформатор становится компактнее и легче;
- электронный регулятор может более точно отслеживать и поддерживать параметры сварки;
- использование электронного регулятора позволяет не только регулировать мощность, но и задействовать специальные режимы сварки;
- автоматика регулятора позволяет реализовать такой сервисный режим, как «неприлипание электрода»;
- параметры сварки перестают зависеть от напряжения электросети.
Стандартные параметры
Последний пункт в преимуществах инверторных аппаратов может показаться неочевидным. Проблема в том, что в электросетях стандартные параметры напряжения практически никогда не соблюдаются. Например, бытовые электросети формально рассчитаны на подачу напряжения 220 В. При этом правилами допускается напряжение от 210 до 235 В. Фактически же оно может оказаться как 190 В, так и 250 В.
Маломощный сварочный аппарат может включаться прямо в бытовую розетку. При этом можно не опасаться превышения допустимой потребляемой мощности. Мощный профессиональный аппарат тоже можно запитать от бытовой розетки и нормально работать с ним.
Но при ошибочном превышении фактического тока сварки (например, при работе электродом большого диаметра) может быть превышен предельный ток, допустимый в цепях 220 вольт.
Как определить мощность?
Для того чтобы определить необходимую мощность сварочного аппарата, необходимо знать потребный сварочный ток и коэффициент мощности. Напряжение стабильно горящей дуги для большинства применений мало отличается, и стандартным считается значение 24 В. Величина потребного тока дуги зависит от толщины свариваемого материала, точнее, диаметра электрода. Маломощные аппараты позволяют использовать электроды диаметром до 3 мм — это означает потребный ток 160 А. Аппараты для профессионального применения подразумевают работу с электродами диаметром до 6 мм. Это означает величину тока 220 А.
Второй параметр в расчёте — коэффициент мощности. В электроэнергетике он обычно является синонимом «косинуса фи». Но в случае расчёта мощности сварочного аппарат имеет совершенно иной смысл и вычисляется по определённой формуле. Чтобы узнать коэффициент мощности сварочника, необходимо знать предельно допустимое время его непрерывной работы на максимальном токе и время, необходимое для перерыва на охлаждение. Отношение времени непрерывной сварки к длительности полного цикла (работа + охлаждение) в данном случае называется коэффициент мощности сварочного аппарата.
Для дешёвых бытовых инверторов коэффициент составляет около 0,5. Профессиональные сварочные аппараты имеют коэффициент мощности от 0,6 до 0,75. Промышленные сварочные установки обладают коэффициентом мощности от 0,8 до 0,97. Для определения предельной потребляемой мощности необходимо также знать КПД аппарата. Трансформаторные сварочные агрегаты имеют КПД от 0,9 до 0,98. Аппараты, построенные по инверторной схеме, имеют КПД от 0,7 до 0,85. При этом маломощный бытовой инвертор вряд ли будет иметь КПД выше 0,65.
Кроме того, на КПД влияет длина сварочных проводов. На проводах длиннее 5 метров падение напряжения может достигать 5–10 вольт, что снижает общий КПД аппарата до 0,45.
Читайте также: