• Главная
• Статьи
• Как выбрать сварочный инвертор

Как выбрать сварочный инвертор

Любому домашнему мастеру периодически требуется прикрепить петли к воротам, отремонтировать кузов старой машины, сварить металлическую трубу  и т.д., для чего ему просто необходимо использовать электросварку. Многие в таких случаях нанимают профессионалов. Однако есть и те, кто предпочитает самостоятельно выполнять все эти работы. Ведь если делаешь сам, то ни от кого не зависишь, никому не платишь и, к тому же, всегда гарантировано ответственное отношение к работе.

Первое, что делает приверженец «самостоятельного пути», — приобретает сварочный аппарат. Однако такие агрегаты недешевы, поэтому приобретать их надо грамотно, с учетом своих настоящих и будущих потребностей и возможностей. На сегодняшний день существует несколько видов сварочного оборудования: сварочные трансформаторы, сварочные выпрямители и сварочные инверторы. Последнему типу и посвящена данная статья. 

Сварочный инвертор — современное устройство постоянного тока, работа которого основана на фазовом сдвиге напряжения (инверсии) с каскадным увеличением силы тока и его частоты. Данное преобразование осуществляется дважды. На входе переменный ток со стандартной частотой сети в 50 Гц подается на выпрямитель (диод),  пропускающий только полупериод. Выпрямленный ток сглаживает фильтр, в результате он инвертируется (преобразовывается инвертором) в переменный, но с уже большей частотой. В настоящий момент существуют технологии преобразования частот до 100 кГц (что является важным техническим решением, позволяющим сварочным инверторам достигать значительных, в сравнении с другими сварочными агрегатами, преимуществ). При работе сварочному инвертору требуется почти в два раза меньше электроэнергии, чем любому другому сварочному аппарату.

На данный момент ММА-инверторы выпускаются по двум технологиям: MOSFET (мощные полевые транзисторы с изолированным затвором) и IGBT (биполярные транзисторы с изолированным затвором). Основное различие между ними – разный ток коммутации. Кроме того, для инвертора, например, на 160А понадобится 2-3 IGBT-транзистора, а MOSFET – 10-12 штук.

Схема MOSFET не позволяет создать прибор на одной плате, в основном они собраны на трех платах. Все аппараты IGBT всегда идут с одной платой. Соответственно, аппараты, изготовленные по технологии IGBT, меньше по размерам, легче, более ремонтопригодны при других сопоставимых параметрах. Кроме того, за счет меньшего количества транзисторов и плат (по сравнению с аппаратами MOSFET) цена IGBT-аппарата обычно ниже, чем цена MOSFET-аппарата.

Основные недостатки MOSFET по отношению к IGBT — это худший теплообмен, соединение трех плат, каскадный выход из строя транзисторов при неисправности даже одного из них, меньший КПД. Иными словами, IGBT — более новая, современная технология в сравнении с MOSFET. Хотя сразу надо отметить, что до сих пор мощные промышленные инверторы собираются только по технологии MOSFET. Кроме того, MOSFET — это надежная, в отличие от IGBT, годами проверенная технология. Внешне аппараты IGBT отличаются от аппаратов MOSFET вертикальным положением силовых разъемов (у MOSFET они обычно расположены горизонтально).

Определим, какие виды сварочных инверторов бывают. Разделение оборудования на бытовые, профессиональные и промышленные инверторы обычно производится из расчета средней величины времени, в течение которого возможна беспрерывная эксплуатация сварки. Сварочные инверторные аппараты  легче и компактнее трансформаторов. Каждый сварочный инвертор оборудован защитой, которая выравнивает скачки напряжения в интервале 10-15% для бытовых и 20-25% для промышленных аппаратов. Инверторные технологии применяются в аргонно-дуговой, ММА-сварке, в плазменной резке и в полуавтоматах.

Виды сварочных инверторов

1. Бытовой сварочный инвертор

Бытовой сварочный инвертор предназначен для работы в бытовых условиях (в гараже, на даче и т.д.). Режим работы – кратковременный, рассчитан на непрерывную работу в течение максимум получаса. Рабочий ток бытового аппарата до 200 А. То есть он способен выполнять небольшие объемы работ или какие-либо разовые работы. На цену сварочного инвертора влияет класс аппарата, схема сборки и ее качество, а также качество комплектующих.

Данные устройства отличаются компактными формами, небольшим весом (3-10 кг), практически полной независимостью от входного напряжения. Достоинством такого прибора является мобильность, позволяющая использовать его для выполнения монтажных и ремонтных работ стационарно или в полевых условиях. Потери электроэнергии при использовании бытового инвертора уменьшаются в несколько раз, а КПД достигает 85-90%. Например, на электродах диаметром 3 мм он расходует не 8 кВт, как обычный трансформатор, а около 2,5 кВт – 3 кВт. Кроме того, если в трансформаторе половина мощности обычно тратится на нагревание железа, на «нейтрализацию» сердечником магнитных полей и др., инвертор фактически всю потребляемую энергию «выдает» на дугу. Важным достоинством инвертора является функция плавной регулировки тока сварки (до 15-20 А). Кроме того, для повышения комфорта и качества сварочных работ бытовые инверторы оснащены схемами стабилизации, усиления защиты от скачков напряжения, поджига дуги. Инверторы имеют высокое напряжение холостого хода (в пределах 85-90 В).

При покупке сварочного агрегата не следует опасаться понятия «бытовой». Такие термины, как промышленный, профессиональный и бытовой инвертор не являются технически унифицированными. Ведущие производители, классифицируя свою продукцию, обычно придерживаются следующих правил: маркировка «бытовой» соответствует непрерывной работе оборудования в течение 15-30 минут с последующим перерывом около 60 минут, «профессиональный» агрегат предполагает 8-часовой цикл эксплуатации, а «промышленный» может работать круглосуточно с короткими технологическими перерывами. Все остальные характеристики бытового, профессионального и промышленного оборудования фактически одинаковы. Иными словами, благодаря своему стабильному напряжению, а также спокойной устойчивой дуге, любой инвертор одинаково качественно проварит шов. Разница будет заключаться только в длине шва, выполненного за единицу времени. Естественно, что у инвертора бытового она будет меньшей. Кроме того, логично, что бытовой инвертор не выпускается большой мощности и не подразумевает выполнения каких-то специальных задач.

Кроме того, сварочный инвертор со встроенным цифровым микропроцессором практически «думает» за сварщика, постоянно анализируя процессы, происходящие на дуге. Может обладать следующим набором полезных программ:

• отключение напряжения на дуге при коротком замыкании электрода на деталь (т.н. функция «anti sticking»), благодаря чему не происходит нагрева аппарата и прилипания («примораживания») электрода;
• при правильном (легким касанием) возбуждении дуги, аппарат вырабатывает дополнительный токовый импульс (функция «hot start»);
• при небольших и неизбежных в процессе работы местных коротких замыканиях, инвертор производит серию коротких, мощных токовых импульсов, разрушающих перемычки из жидкого металла (функция «arc force»), что  особенно важно при электросварке короткой дугой.

Плюсы. Главными достоинствами данного аппарата являются его небольшой вес, возможность применять электроды как постоянного, так и переменного тока. Это очень важно при сварке чугуна и цветных металлов. Аппарат оборудован широким диапазоном регулировки тока в процессе сварки, что дает возможность использовать аргонодуговую сварку неплавящимся электродом. Процесс сварки легок и доступен даже для человека с начальными навыками.

Минусы. Высокая цена. Инвертор не выносит пыли, влаги и сильных ударов. В холодное время года его нельзя хранить в гараже или сарае.

2. Профессиональный сварочный инвертор

Профессиональный сварочный инвертор имеет уровень мощности от 200 А, что дает возможность создать ее хороший запас для продолжительной и уверенной сварки. Однако это справедливо не для всех инверторов, на панели управления которых указано 200 А. Использовать для профессиональной сварки аппараты весом до пяти кг не рекомендуется. Оптимальный вес аппарата должен составлять 8 – 10 кг. При этом размеры инвертора и внутренняя компоновка обеспечивают хорошее охлаждение встроенным вентилятором всех его элементов. Важно также, чтобы во время работы прибора в электросети было не менее 220 В, а электроды были сухими.

Аппараты используются при ремонте коммуникаций, при монтаже в ЖКХ,  автосервисе, мастерских и др. Профессиональный инвертор обычно используется в коммерческих целях. Требования к качеству оборудования высокие. Условия эксплуатации – жесткие. Режим работы – продолжительный. 

Плюсы. Низкое энергопотребление. Функционируют при пониженном напряжении. Могут работать от генератора. Малые габариты и вес. Не требуются длинные кабели. При работе отсутствуют индуктивные скачки напряжения, что особо важно при эксплуатации в обычной сети. Встроена функция плавной регулировки тока, что дает возможность точно устанавливать режимы.

Минусы. Высокая цена. Боятся пыли, поэтому рекомендуется хотя бы раз в полгода вскрывать прибор и продувать электронные платы. Если инвертор работает на производстве или на стройке, рекомендуется продувать чаще, т.е. по мере его загрязнения. При температуре ниже -10ºС эксплуатация инвертора нежелательна. 

3. Промышленный сварочный инвертор

Промышленный сварочный инвертор предполагает большее количество различных методов сварочных работ. Обычно это сварка сложных металлоконструкций, монтаж трубопроводов, строительство инфраструктурных и промышленных объектов. Режим работы такого оборудования – непрерывный (посменная работа). Требования к качеству работ – высокие. Объемы работ – большие.

Различные модели промышленных инверторов в зависимости от мощности и токовых характеристик имеют свои особенности. Есть сварочные инверторы для электросварки металла в аргоновой среде при помощи неплавящегося электрода из вольфрама (TIG-сварка). Такой инвертор способен качественно соединить любые детали и элементы.

Промышленный сварочный инвертор для электродуговой сварки (ММА-сварка) предполагает применение штучных покрытых электродов. 

Плюсы. Низкое энергопотребление. Малые габариты и вес. Отсутствие индуктивных бросков напряжения. Встроенная функция плавной регулировки тока, что дает возможность четко устанавливать режим работы.

Минусы. Высокая цена. Боятся пыли: если аппарат работает на производстве или на стройке, рекомендуется по мере загрязнения вскрывать прибор и продувать электронные платы. При температуре от -10ºС и ниже эксплуатация инвертора не рекомендуется.

Другие полезные советы по выбору сварочного инвертора 

1. Главные враги электроники — это влага и пыль, особенно пыль металлическая. Поэтому не следует включать аппарат в сильно запыленных помещениях, а также запрещается работать «болгаркой» в непосредственной близости от включенного инвертора.
2. Во время дождя все сварочные работы следует прекратить.
3. При покупке инвертора спросите у продавца:

• о реально потребляемой им мощности;
• о том, каким электродом он способен работать;
• какова продолжительность работы устройства при сварке с интересующим вас электродом;
• о коэффициенте загрузки прибора.

1. Определить требуемую интенсивность использования оборудования (бытовое назначение или в условиях мастерской).
2. Установить необходимость в мобильности оборудования (стационарный пост или сварка в полевых условиях).
3. Обозначить уровень требований к качеству сварочных работ.
4. Выяснить характеристики источника энергообеспечения (одно- или трехфазная сеть, стабильность напряжения).
5. Уточнить уровень квалификации сварщика.
6. Рассчитать экономическую эффективность вложений.