Как выбрать сварочный аппарат. часть первая

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.

Расчет мощности аппарата

Перед тем, как приступать к расчету мощности аппарата, необходимо знать следующие параметры:

• диапазон входного напряжения и сварочного тока;
• напряжение сварочной дуги;
• КПД конкретного прибора;
• продолжительность включения;
• коэффициент мощности.

Интервал сварочного тока показывает, при каких параметрах сети можно работать. Это связано с тем, что на самом деле в бытовых электросетях не наблюдается заявленных 220 вольт. Иногда напряжение может быть меньше 200 В, а иногда – существенно превышать 220 В.

При подключении сварочного аппарата к электросети может наблюдаться падение напряжения на 5-10 процентов от номинального значения.

Принципиальная схема регулятора тока.

В связи с этим целесообразно обратить внимание на модели, для которых заявлен рабочий интервал от 150-170 до 220-250 вольт. Именно такие устройства способны обеспечить лучшие показатели мощности

Диапазон сварочного тока определяет его наибольшее и наименьшее значение. От данной характеристики напрямую зависит мощность инвертора. Для бытовых моделей минимальные значения могут варьироваться от 10 до 50 А, а максимальные – от 100 до 160 А.

Напряжение выходного тока или напряжение сварочной дуги варьируется в интервале 20-30 В для дешевых моделей. КПД у приборов с максимальным током в 160 А обычно не превышает 0,85%.

Одной из важных характеристик инвертора является продолжительность включения. Данный параметр фактически свидетельствует о том, насколько качественно то или иное устройство. Смысл критерия сводится к соотношению времени работы к «отдыху».

Например, если данный показатель составляет 50%, то на каждые пять минут работы устройство должно охлаждаться такой же промежуток времени. Таким образом, чем ниже этот параметр, тем длиннее будут перерывы.

Высокий процент наоборот свидетельствует о том, что прибор можно использовать продолжительный период времени без перерывов.

Коэффициент мощности сварочного инвертора напрямую зависит от продолжительности включения. Расчет для определения данной характеристики определяется из соотношения времени непрерывной работы к общему времени.

Давайте рассмотрим все на простом примере. Рассчитаем мощность инверторного аппарата для сварки, проработавшего 4 минуты до срабатывания защиты. Затем ему необходимо было остывать две минуты, прежде чем он стал готовым к работе.

Таблица характеристик сварочного аппарата.

Допустим, имеется прибор, для которого необходимо электроснабжение 160-220 В, а его максимальный ток равен 160 ампер при напряжении дуги 23 вольта. Пусть коэффициент полезного действия такого прибора составляет 0,89, а ПВ 60%.

Перечисленных выше параметров вполне достаточно для расчета потребляемой мощности. Необходимо умножить ток на напряжение дуги и разделить все это на КПД. В результате получиться 4135 Ватт.

Данное значение показывает мощность, потребляемую непосредственно во время работы. Однако, как уже было сказано ранее, необходимо учитывать также и продолжительность включения. Чтобы это сделать, нужно 4135 умножить на 0,6. Получится 2481.

Данная величина является средней мощностью. Она считается наиболее актуальной и правильной при определении расхода электроэнергии.

Подобный подход наиболее приближен к действительности. Ведь очень редко можно встретить ситуацию, когда инвертор работал бы сутками напролет без перерывов. Паузы и задержки случаются всегда, без них просто не обойтись.

Стоит хотя бы учесть время, необходимое для смены электродов или для подготовки деталей к сварке.

Формула расчета

Чтобы правильно произвести расчет, первым делом, необходимо ознакомиться с техническими параметрами вашего сварочного аппарата из инструкции, прилагаемой к изделию или информацией в интернете, применимой именно к данной модели.

Данные, которые вы найдете в технических характеристиках следующие:

• КПД мощности;
• силу тока в максимальном значении;
• наивысшее напряжение электродуги;
• коэффициент эффективности аппарата;
• длительность работы.

Max значение силы тока* Max значение напряжения / КПД = потребляющая мощность аппарата

Мы облегчим вам работу, и скажем, что коэффициент мощности всегда берите за 0,6. Такое значение имеют практически все современные инверторы. Теперь подставьте цифры из данных о вашем сварочнике в формулу, и вы получите мощность аппарата в рабочем состоянии.

Но выделим такие моменты, как замена электродов, регулировка мощности, простой для подбора следующих свариваемых поверхностей и другие моменты, когда вы не производите сам шов. Для этих целей пригодится параметр длительности работы аппарата, о котором мы говорили выше. Полученный результат мощности аппарата необходимо умножить на эту цифру. Тогда вы приблизите результат к более точным значениям. Например, ваша первая цифра составила 5 кВт. Умножаем на нижнее значение времени работ (например 60%) и получаем 3 кВт, которое и составляет среднюю мощность всех сварочных работ, включая простои.

Такая несложная процедура просчета обеспечит вас знаниями, сколько затрачивает ваш инвертор электроэнергии. Напомним, что эта формула применима только к сварочным инверторам, а с расчетами полуавтомата не работает. Но о них поговорим в следующий раз. Скажем только, что их потребляемая мощность будет выше.

https://youtube.com/watch?v=UX81XigBgBY

Какой мощности нужен генератор для инверторной сварки

Генератор для сварки должен быть мощным и надёжным, в противном случае, он быстро выйдет из строя. На сегодняшнее время существуют различного типа генераторы, синхронные и асинхронные, а также инверторные (см. на сайте mmasvarka.ru). Для подключения сварочного инвертора необходимо приобретать только асинхронный генератор, работающий на бензине или дизельном топливе.

Теперь что касается мощности генератора, она, как было сказано выше, должна быть выбрана с небольшим запасом (20-25%), чтобы генератор при подключении сварки не уходил в защиту. Мощность генератора следует подбирать исходя от мощности подключаемого к нему сварочного инвертора. Узнать мощность инвертора можно в документации к нему. При этом не следует путать кВт и кВА, поскольку это совершенно разные значения.

Как перевести кВА в кВт

• кВА — это номинальная мощность электроприбора;
• кВт — активная мощность.

Очень часто в паспорте к сварочному инвертору мощность указывается не в кВт, а в кВА, поэтому нужно уметь перевести кВА в кВт. Для этого достаточно воспользоваться следующим примером, где 10 кВА * 0,8= 8 кВт. Таким образом, после необходимых расчётов, становится понятным, сколько именно потребляет сварочный инвертор в нагрузке.

При этом нужно учитывать и сварочный ток, который выдаёт инвертор. Чем больше сварочный ток, тем больше будет создавать нагрузку инвертор на электросеть или работать на пределе своих возможностей. Поэтому, если нужно варить электродами 3 или 4 мм, от генератора, то нужно быть готовым к тому, что генератор мощностью в 2,5-3 кВт будет абсолютно непригодным для этих целей.

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.

Пакет №1 инверторы для ручной дуговой сварки MMA

Сразу обращаем внимание: аббревиатура MMA – Manual Metal Arc обозначает то же самое, что РДГ – ручная дуговая сварка. Конечно, это сварочный инвертор для дома и дачи – чисто бытовой прибор

Чем отличаются домашние сварочные процессы от промышленных? Малым объемом работ, это понятно.

Но что гораздо важнее – это разнообразием сварочных работ – от починки малюсенькой бронзовой ручки до сварки чугунных ворот на даче. Здесь-то и поможет инверторный сварочный аппарат для дома: с ним можно использовать самые разные электроды, для нержавейки в том числе. Чаще всего для домашних работ будет вполне достаточно приобрести MMA прибор, который сможет работать по 10 – 15 минут с последующим перерывом на 30 минут.

FUBAG IR 200 – чемпион по отзывам и упоминаниям во всех сварочных рейтингах

Немецкая модель китайского производства. Высокий максимальный ток до 200 А позволяет работать со всеми типами электродов с диаметрами не больше 5-ти миллиметров и для сварки, и для резки металлов. Отличный диапазон напряжений с нижней границей в 150 В: с ним спокойно можно ехать работать в деревню с перепадами электричества. Прекрасно подходит для новичков, так как есть все три «облегчающие» функции: форсаж дуги, горячий старт, антистик.

Главные плюсы:

• хороший запас мощности – запас тока;
• не боится больших скачков напряжения;
• облегчающие работу опции для новичков;

Главные минусы:

скромная длительность работы без перерыва – всего 40%.

Сварог ARC 205 J96

Совместная китайско-российская модель может расцениваться как универсальный аппарат: кроме ручной дуговой сварки MMA с его помощью можно варить в аргоне по технологии TIG. Сразу нужно оговориться, что возможности аргонной сварки этого аппарата не распространяются на работу с алюминием и его сплавами из-за отсутствия режима переменного тока TIG AC. Мощность прибора не самая большая – он выдает всего 180 А максимального сварочного тока. Зато может работать намного дольше, чем его конкуренты: продолжительность включения 60%.

Не выдерживает резких и больших скачков напряжения, диапазон рабочих значений 187 – 253 В, так что в сельскую местность с ним осторожно… Есть горячий старт и антистик, нет форсажа дуги. Главные плюсы:

Главные плюсы:

• можно варить в аргоне;
• длительность работы при серьезных нагрузках;

Главные минусы:

не работает при больших скачках напряжения.

Ресанта САИ-220

Китайская линейка моделей с самой агрессивной рекламной политикой на сварочных ресурсах Рунета. Завоевали популярность не за счет рекламы, а за счет отличного соотношения цена / качество – относительной дешевизне в сочетании с приличным качеством. Из троих призеров нашего рейтинга ручников выдает самый высокий уровень сварочного тока – до 220 А. С ним можно варить и резать массивные металлические детали, диаметр электродов может достигать 5-ти мм. У Ресанты самый высокий коэффициент ПВ – 70%, на нем можно долго работать без перерыва на остывание.

Не боится скачков напряжения. Есть антистик и горячий старт, форсажа дуги нет. При всех вышеизложенных ярких положительных свойствах недостаток тоже яркий: частые поломки. На них жалуются во всех форумах, хотя и встречаются отзывы типа «все отлично, никаких поломок». Эти полярные мнения как раз и говорят о нестабильности аппарата с поломками.

Такими в свое время были советские телевизоры: их качество зависело от конкретного экземпляра, а не от модели или марки производителя

Так что с поломками дела у Ресанты обстоят неважно. Если вы мастер на все руки и не боитесь технического ремонта своими руками, возможно, Ресанта вам подойдет

Хранить бережно, обращаться – тоже.

Главные плюсы:

• самый высокий сварочный ток;
• не боится скачков напряжения;
• компактность, небольшой вес – всего 5 кг;
• отличная цена.

Главные минусы:

• поломки!
• не любит пыли и влажности.

Принципы классификаций, обзор

Классификация способов дуговой сварки.

Классификация видов сварки проводится по самым разным критериям, они аккуратно укладываются в смысловые рамки. Какие критерии самые важные? Пройдемся по некоторым, для начала лучше увидеть общую картинку.

Сколько видов сварки существует на сегодняшний день? Можно назвать цифру 150 со словом «около». Можно 250. Но цифры называть не советуем. Пока вы читаете эту статью, число видов может измениться – технологии на месте не стоят. А вот какая бывает сварка по материалам, физическим процессам, популярности, способам управления – говорить нужно, это как раз те самые принципы классификации, которые нам нужно понимать.

Пример простой понятной классификации по источнику энергии в сварке:

• электрический ток;
• электрическая дуга;
• трение;
• газовое пламя;
• лазерное излучение;
• электронный луч;
• ультразвук.

Еще один пример списка по типу сварочных швов. Их много, целые гроздья разных видов:

• стыковые, угловые швы – по соединению краев;
• по форме, длине – швы горизонтальные, вертикальные, кольцевые, прямолинейные, прерывистые, сплошные, длинные, короткие, средние;
• по виду используемого материала – швы для стали, цветных металлов, биметаллов, полиэтилена и др.;
• по объему наплавливаемого металла – усиленные, ослабленные, нормальные швы;
• по форме – продольные, поперечные швы;
• по количеству наложения слоев – сплошные, прерывистые, прихваточные, многослойные.

«Швейный» список можно продолжить, но нам важно понять общие принципы, поэтому заканчиваем с лирикой, двигаемся к главным способам

Выбираем сварочный инвертор по техническим характеристикам

Перед тем как выбрать сварочный аппарат для дома и дачи на 200 в, необходимо определиться, для каких целей он будет использован. Если нужно собрать дачные ворота и калитку, или приварить петли, или сварить конструкцию для теплицы и так далее, то выбирается прибор из категории бытовых. То есть со знанием силы тока, не превышающего 200 ампер. Не будем рассматривать другие варианты, потому что ими пользуются профессионалы.

На что необходимо обратить внимание в первую очередь – на мощность агрегата, а точнее на номинальную силу тока. Эта характеристика обязательно производителем указывается в паспорте изделия

Что обозначает данное значение – максимальную силу тока, при котором прибор будет работать корректно, не перегреваться. Конечно, с учетом периода постоянной работы и времени отдыха.

Характеристики сварочного аппарата Источник www.krin.kz

К примеру, если свариваются стальные заготовки толщиною 3-4 мм электродом диаметром 3 мм. Для этого подойдет сварка аппаратом, у которого сила тока – 120 ампер. Но не стоит сразу приобретать его. Все дело в том, что:

• сварочный инвертор в этом случае будет работать на пределе своих возможностей, а это приведет к быстрому снижению эксплуатационного его ресурса;
• перепады напряжения в частных домах и на дачах – дело обычное, и в этом случае вместо 220 вольт напряжения на выходе, вы получите всего 180 в, а значит, номинальное значение сварочного тока будет ниже заявленной в паспорте.

Поэтому рекомендуется приобретать сварочный инвертор мощностью на 30% выше. То есть, если по расчетам вам потребуется прибор со сварочным током 120 А, то лучше купить агрегат на 160 А.

Внимание! Сварочные кабели длиною свыше 4 м также снижают силу сварочного тока. И это надо учитывать в обязательном порядке

Для выполнения бытовых сварочных работ лучше приобретать аппараты с силой тока не меньше 160 А. В любом случае не прогадаете.

Как надо настраивать сварочный инвертор Источник nashprorab.com

Сетевое напряжение

Это следующий шаг в выборе сварочного инвертора. Казалось бы, что может быть проще, ведь бытовые сварочные инверторы работают от обычной розетки, где напряжение 220 вольт. Надо отметить, тот факт, что инверторы бытового типа будут стабильно работать, если напряжение в сети будет в пределах 188-254 В. Это заложено производителями.

К сожалению, на загородных участках и дачах напряжение питающей сети оставляет желать лучшего. И оно может отличаться от номинального на 20% и выше

И здесь при выборе сварочного инвертора для дома необходимо обратить внимание на некоторые пометки в паспорте. А именно:

• может ли он подключаться к генератору, с помощью которого повышается напряжение в сети;
• или каков диапазон рабочего напряжения, будет ли он совпадать с понижением на 20%.

Если таких пометок нет, то такой прибор для дачи лучше не приобретать. Такие агрегаты подойдут для работы в городе, где напряжение более или менее стабильно.

И еще один момент. Опытные сварщики знают, что от качества сварочного инвертора зависит качество самой сварки. Поэтому свое предпочтение они отдают серьезным производителям, давно зарекомендовавших себя на рынке. Поэтому идем дальше, и, отвечая на вопрос, как выбрать сварочный инвертор, переходим к рейтингу агрегатов.

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.

Устройство инвертора

Устройство сварочного инвертора таково, что вначале переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц преобразуется в постоянное, а после того в переменное высокочастотное напряжение с рабочим показателем частоты колебания до 200 Гц. После этого напряжение вновь преобразуется в постоянное и подается на сварочную дугу. Контроль качества дуги происходит автоматически, с помощью микропроцессорной начинки блока управления инвертора. Залипания электрода, такие частые при сварке посредством трансформатора, практически сходят на нет.

Схема внутреннего устройства инвертора.

При коротких замыканиях длительностью менее 0,5 секунды управляющий блок генерирует последовательность коротких по времени, но очень мощных импульсов тока. Это приводит к разрушению возникающих перемычек из жидкого металла. При замыкании длительностью 0,5 секунды инвертор попросту отключается, не примораживая электрод и не перегревая цепи агрегата. Это устройство является базовым для всех типов инверторов и отличает их от трансформаторов и выпрямителей на базе диодного моста.

Самое главное свойство сварочного инвертора – это потребление энергии

Неважно, какова потребляемая мощность аппарата инверторного типа, она практически полностью расходуется на сварку. Отсюда можно сделать вывод, что коэффициент полезного действия инверторного агрегата очень высок

От 85 до 95%.

Потребительский расчет

Для получения информации о потреблении вашего агрегата для сварки и расчета мощности, прочитайте инструкцию к инверторному механизму. Если ее нет – нужно поискать информацию, которая есть в открытом доступе.

Для этого понадобится знать модель агрегата. Но обычно к аппарату дают печатные технические характеристики.

Чтобы провести расчет мощности сварочного инвертора, необходима такая информация об аппарате:

1. Коэффициент мощности
2. Максимальные показатели силы тока
3. Наивысшее напряжение сварочной арки
4. Коэффициент полезного действия аппарата
5. Период работы агрегата

Формула для расчета мощности сварочного аппарата будет такой:

Коэффициент мощности обычно он одинаков для всех бытовых машин и равен 0,6. Запомните эту цифру. Максимальные показатели силы тока равны 160 А (например). Это значение возьмите из технической информации о вашем аппарате.

Допустим, наивысшим напряжением арки будет 25 В. Но вы должны указать свои данные.

Коэффициент полезного действия равен 0,90. Упоминая время работы, то оно соответствует 60% от всего объема. Эти показатели верны, если мы занимаемся сваркой 3 минуты, и затем отдыхаем 120 секунд.

Можно просчитать объем электрической энергии, которую выдает инвертор. 160 А*25 В / 0.90 – 4445 Ватт. Приблизительно речь идет о 4.4 кВт. Мы говорим только о мощности аппарата, которая используется при работе.

Но сварочные труды не всегда проходят без пауз. Иногда случается так, что вам потребуется поменять электроды, силу тока либо подготовить аксессуары. И наш расчет становится не совсем точным.

Ранее мы упоминали, что эту проблему решают путем вычисления периода работы машины. Определено, допустим, что он равен 60%. Сделайте умножение 4.4 на 0.6 и у вас получится точный результат.

Для нашего аппарата он равен 2.7 кВт. Итоговая цифра говорит о средней мощности сварочного агрегата, которую он использует в период работ, учитывая отдых.

На этом процесс можно считать завершенным. Минутный расчет позволяет без труда узнать, какой же объем киловатт необходимо для сварочных работ.

У вас получится создать комфортные для себя условия. Отметим, что на полуавтомате все цифры при расчете будут примерно на 20% выше описанных нами. Но это уже дело случая и аппарата.

Подсчитываем необходимую мощность автоинвертора

Прежде чем сравнивать характеристики разных моделей устройств, нужно определиться с тем, что вы собираетесь подключать к бортовой сети автомобиля. Например, чаще всего это будет ноутбук мощностью в 60 Вт и мобильный телефон, потребляющий при зарядке 20 Вт. Причем, если они будут подключены одновременно, их суммарная мощность составит 80 Вт. Но это не значит, что мощность инвертора должна быть равна этому значению. Ведь устройство не должно работать на пределе своих возможностей

Необходимо взять во внимание еще и режимы его работы:

Исходя из этого, для нормальной работы автомобильного преобразователя напряжения рекомендуется прибавить к расчетной мощности еще 20-25%. Значит, если нужно подключить ноутбук и мобильный телефон с общей потребляемой мощностью в 80 Вт, необходимо прибавить к этому значению еще 20 Вт (25%). Получается, что мощность инвертора должна быть не менее 100 Вт.

Обратите внимание! У многих моделей преобразователей напряжения указывается несколько показателей мощности. Так, например, номинальная мощность подключаемых потребителей может составлять 150 Вт, максимальная выходная мощность – 180 Вт (на режим перегрузки) и пиковая мощность – 360 Вт (на режим пиковых нагрузок)

Ориентироваться нужно на показатель номинальной мощности, так как это рекомендуемая нагрузка для режима длительной работы.