Сварочные аппараты бывают двух популярных разновидностей - трансформаторные и инверторные. В чем заключаются особенности тех и других? Чем отличается «инвертор» от «трансформатора» в контексте обозначения тех или иных разновидностей сварочной техники?

Что представляет собой «инвертор»?

«Инвертор » относится к инновационным устройствам для сварки. Принцип его работы заключается в способности преобразовывать электрический ток, поставляемый по переменным сетям (самым распространенным), в выпрямленный постоянный, а после - и переменный с нужной частотой, а также силой, достаточной для осуществления качественной сварки. Для этого используется встроенный выпрямитель «инвертора».

Исследуем более подробно принципы работы инверторного агрегата.

После выпрямления ток сглаживается специальным фильтром, который присутствует в конструкции рассматриваемого аппарата. После - посредством особых транзисторов вновь преобразуется в переменный, но с очень высокой частотой - в несколько десятков кГц. Для сравнения: по сетям электрический ток распространяется с частотой в 50 Гц. Напряжение высокочастотного тока в «инверторе» снижается примерно до 70-90 В, в то время как сила тока увеличивается - примерно до 100-200 А.

Подобная технология позволяет формировать ток для сварки посредством аппаратов с небольшими габаритами, и притом потребляющих относительно немного электроэнергии.

Современные инверторные аппараты, как правило, обеспечивают существенно более высококачественную сварку, чем агрегаты многих других типов. Более того, как считают некоторые эксперты, «инверторы» более удобны в пользовании, чем аналоги. Данные агрегаты хорошо подходят начинающим, имеющим небольшой опыт, сварщикам. Хотя, конечно, применение соответствующих аппаратов требует достаточно высокого уровня профессиональной подготовки работника.

В руки сварщика попадает агрегат с относительно небольшими габаритами и весом - порядка 4 кг. Его удобно переносить с одного места на другое, осуществлять сварку в труднодоступных участках зданий.

В числе наиболее примечательных свойств сварочных аппаратов, о которых идет речь, - способность функционировать даже при не самой стабильной сети, а при необходимости - питаться от автономных домашних электростанций.

«Инверторы» обеспечивают наиболее стабильную подачу сварочного тока. Тот факт, что на входе могут быть колебания напряжения, не играет роли. В результате формируется в достаточной мере устойчивая сварочная дуга. Кроме того, подобная технология сварки значительно уменьшает разбрасывание капель расплавленного металла.

В числе недостатков «инверторов»:

• высокая цена;
• возможность отказов в работе при температуре ниже минус 15 градусов.

Кроме того, особенностью многих инверторных сварочных агрегатов является необходимость задействовать кабель питания, длина которого не превышает 2,5 метров.

Что представляет собой «трансформатор»?

Трансформаторные агрегаты для сварки функционируют на переменном токе и в общем случае не выпрямляют его перед подачей на электрод. Данная особенность предопределяет часто не самое высокое качество формирования швов во время сварки.

Для того чтобы оптимизировать результат работы, сварщик может задействовать внешний выпрямитель. Но нужно иметь в виду, что подобный агрегат стоит недешево: его цена может быть сопоставима со стоимостью «трансформатора». К тому же инсталляция выпрямителя заметно утяжеляет сварочную систему, и потому перенести ее с одного места на другое столь же легко и оперативно, как в случае с «инвертором», непросто.

«Трансформаторы» работают без сбоев и обеспечивают хорошее качество сварки при условии стабильной подачи электричества. Не все типы агрегатов, относящихся к трансформаторным, корректно функционируют при подключении к тем же автономным электростанциям. Пользование «трансформатором» требует особенно высокой квалификации сварщика, наличия у него значительного опыта работы с данным оборудованием.

Рассматриваемые агрегаты не всегда позволяют обеспечивать плавную регулировку подачи сварочного тока. Они менее экономичны, чем «инверторы». Их вес значительно больше, чем у сварочных аппаратов первого типа: он может составлять порядка 40 кг.

В числе неоспоримых достоинств «трансформатора» - простота. Данный аппарат функционирует за счет преобразования тока, подаваемого на трансформатор, - первичного - во вторичный, характеризующийся относительно невысоким напряжением и большой силой тока. В данном случае задействуется принцип электромагнитной индукции. Он предполагает формирование коэффициента преобразования за счет разницы между показателями количества витков на разных участках обмотки - первичном и вторичном.

Таким образом, рассматриваемый агрегат - очень надежный, простой в инсталляции.

«Трансформаторы» стоят относительно недорого. Для них не свойственна сильная чувствительность к морозам - как в случае с «инверторами». Поэтому во многих сферах применения сварочных аппаратов «трансформаторы» незаменимы.

Сравнение

Есть, безусловно, не одно отличие «инвертора» от «трансформатора» в контексте сварочной техники. Разница между рассматриваемыми типами агрегата особенно очевидна при их сравнении в аспекте:

• подаваемого на электрод тока;
• используемых источников электроэнергии;
• размеров;
• веса;
• качества сварки;
• цены;
• морозоустойчивости.

Более наглядно отразить то, в чем разница между «инвертором» и «трансформатором», нам поможет небольшая таблица.

Таблица

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:

1. Трансформаторные.
2. Инверторные.
3. Выпрямители.
4. Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

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

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.

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

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.

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.

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:

• Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
• Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
• Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
• У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

1. Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
2. 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.
3. Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
4. 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.
5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
6. Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
7. Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
8. Широкий диапазон изменения тока сварки.
9. 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.
10. 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.

*информация размещена в ознакомительных целях, чтобы поблагодарить нас, поделитесь ссылкой на страницу с друзьями. Вы можете прислать интересный нашим читателям материал. Мы будем рады ответить на все ваши вопросы и предложения, а также услышать критику и пожелания по адресу [email protected]

Сегодня для сварочных работ всё чаще применяются инверторы. Их производство и продажи растут, использование становится обыденным. Инверторные сварочники сегодня можно встретить в небольшой мастерской, на крупном промышленном предприятии, стройке или просто в хозяйстве частного дома. В чём же их отличия от обыкновенных (трансформаторных) сварочных аппаратов? Рассмотрим шесть параметров, важных для любого аппарата, и отличия инвертора от традиционных устройств по этим параметрам. Особо отметим, сварочные аппараты Ресанта продают по ссылке http://www.avtogen.ru/svarochnye_invertory/brand-is-resanta/ , посмотрите цены.

Качество получаемого шва

Сразу следует упомянуть, что на качество шва наибольшее влияние оказывает профессионализм сварщика, а не тип используемого устройства. Однако при равных навыках работника вступает в дело такая особенность инвертора, как стабильность постоянного сварочного тока, который не зависит от перепадов питающего напряжения. Соответственно, этот ток даёт более устойчивую дугу и минимум разбрызгивания металла. Шов, естественно, будет лучше.

Немалое значение имеет плавное регулирование сварочного тока, осуществляемое в довольно широком диапазоне. Это позволяет так подобрать ток, чтобы он был оптимален для конкретных свариваемых деталей и применяемого электрода. Понятно, что правильно выставленный ток также окажет влияние на качество шва при прочих равных условиях.

Мобильность, габариты и масса

Инвертор превращает переменный ток сети в постоянный, который при помощи транзисторных схем изменяется в переменный высокочастотный (около 50000 Гц). Этот ток высокочастотным трансформатором преобразуется в ток сварки, формирующий электрическую дугу. Принцип, используемый в инверторах, даёт возможность не только получить прекрасные вольт-амперные характеристики, позволяющие достичь высокого качества сварки, но и исключить из конструкции аппарата громоздкий силовой трансформатор.

Благодаря применению высоких частот, габариты и масса трансформатора снижаются в несколько раз, а это приводит к тому, что вес и размеры всего аппарата уменьшаются. Для сравнения — обычные сварочные аппараты (трансформаторного типа) весят от 20-25 кг и больше, а инверторы — в пределах 4-10 кг. Понятно, что мобильность агрегатов при такой разнице веса не имеет смысла сравнивать, инвертор по этому параметру однозначно выигрывает.

Потребление энергии

В сравнении с другими видами сварочных аппаратов инвертор потребляет относительно немного энергии и на работу затрачивается меньше времени. При работе с электродами диаметром 3 мм потребление обычного сварочного аппарата около 7 кВт, а даже самый дешёвый и простой инвертор вряд ли превысит 4 кВт. На холостом ходу расход падает на порядок.

Основное достоинство в том, что энергия потребляется только в том количестве, которое необходимо для сварки. Работа с электродом 4 мм может проводиться при значении силы тока 160А, однако при питающем напряжении около 180 вольт с таким электродом качество будет не лучшим. В этом случае нужен аппарат большей мощности или применение электродов меньшей толщины.

Коэффициент полезного действия

КПД сварочного аппарата инверторного типа выше 90%, соответственно, практически вся потреблённая энергия идёт в дело, то есть — используется на дуге. Отсутствие силового трансформатора не только уменьшает массу аппарата, но также исключает потери на намагничивание железа сердечников, нагрев обмоток из-за взаимного влияния магнитных полей. Нет потери энергии на регулировочном шунте.

Из этого можно сделать вывод — КПД инвертора однозначно выше КПД обычных сварочников, потери стремятся к минимальным значениям.

Стоимость

Сравнивая цены на сварочные аппараты, можно заметить, что стоимость инверторов серьёзно приблизилась к цене традиционных устройств. Если раньше инверторы были дороже в 2 раза и более, то сегодня разница редко превышает 20%. Не последнюю роль здесь сыграли производители из Китая — цены на их продукцию всегда отличались высокой конкурентоспособностью.

Надёжность и неприхотливость

Электронное управление инверторов даёт надёжную обратную связь параметров тока дуги с выходными свойствами аппарата — при розжиге устройство создаёт дополнительный импульс, облегчающий образование дуги. Короткое замыкание практически мгновенно вызывает отключение сварочного тока — это позволяет устранить эффект «прилипания» электрода. Лёгкость работы, надёжность аппарата от этого выигрывают.

Негативно сказывается на эксплуатации инверторов их чувствительность к пыли и влажности. Нужно по возможности защищать внутренности прибора от пыли, попадающей через вентиляционные отверстия, неплохо периодически чистить аппарат. Хранить инвертор следует в тёплом сухом помещении, для исключения образования влаги на элементах платы.

Не очень хорошо инверторный аппарат переносит падения и удары, что обусловлено наличием электронной начинки. По неприхотливости этот вид сварочника проигрывает обычным сварочным трансформаторам.

Сварочные аппараты становятся незаменимыми не только в промышленном производстве, но и в быту. Подтверждением тому служит огромный выбор техники бытового и полупрофессионального назначения. При этом среди других типов оборудования все большую популярность приобретают инверторные устройства. В чем же состоит отличие инверторного сварочного аппарата от обычного?

Принцип работы трансформаторного сварочного аппарата

Современные трансформаторные сварочные аппараты отличаются надежностью и неприхотливостью. Работают они на частоте 50 Гц. Электрический ток преобразовывается с помощью трансформатора. Происходит это следующим образом. Сначала ток напряжением 220В подается на первичную обмотку трансформатора. Он намагничивает составной сердечник, который создает переменное магнитное поле. В результате возникает переменный ток во вторичной обмотке, но его параметры уже другие: напряжение – 50-90В, сила тока – 100-200А. Последняя величина напрямую зависит от количества витков во вторичной обмотке трансформатора. Регулируется она механическим путем. Пример такого устройства – WESTER ARC 130.

Впервые электросварку на практике использовал русский изобретатель Н.Н. Бенардос в 1881 году.

Преимущества трансформаторов

Сварочные трансформаторы имеют ряд преимуществ:

• Они недорогие. При равнозначных характеристиках сварочный трансформатор стоит в два раза меньше инвертора.
• Устройства имеют простую и надежную конструкцию.
• Отремонтировать их можно даже в бытовых условиях.
• Они могут работать при отрицательных температурах.

Недостатки трансформаторов

• Трансформаторы отличаются солидными габаритами и большим весом. Они мало приспособлены для частых перемещений.
• Работая на переменном токе, сложно обеспечить высокое качество швов.
• КПД устройств не более 80 %.
• Аппараты потребляют большое количество электроэнергии.
• Их нельзя подключать к внутридомовой сети.

Принцип работы сварочного инвертора

Серийное изготовление сварочных инверторов было налажено около 30 лет назад. Более точное их название – выпрямители с транзисторным инвертором. Главное отличие сварочных аппаратов этого типа – в последовательности преобразований электрического тока. В этих приборах ему приходится менять свои характеристики несколько раз. Сначала ток выпрямляется и становится постоянным, проходя через полупроводник. На следующем этапе его пропускают через фильтр для дополнительного сглаживания. Затем ток поступает в инвертор и преобразуется в переменный частотой порядка 100 кГц. После этого он попадает в трансформатор, в котором напряжение понижается, а сила тока увеличивается. Далее он поступает в высокочастотный фильтр и затем в выпрямитель. На выходе получается постоянный ток требуемых параметров.

За счет таких сложных преобразований удалось уменьшить габариты сварочного аппарата. Пример такого устройства – ELITECH АИС 200 ПНС.

Преимущества инверторного аппарата

• КПД устройств достигает 95 %. Потери энергии минимальны.
• Аппараты отличаются повышенной электробезопасностью.
• Их можно без последствий подключать к обычной бытовой сети.
• Устройства имеют очень широкий диапазон регулирования силы тока. Благодаря этому возможно использовать разные типы электродов и подбирать требуемый режим сварки для металлов.
• Вся работа приборов регулируется управляющими схемами и микропроцессорами. Это обеспечивает легкий поджиг и стабильное удержание дуги.
• Напряжение и сила тока в инверторных аппаратах регулируются плавно.
• Аппараты комплектуются защитой от перепадов сетевого напряжения.
• Сварку можно вести в любых пространственных положениях.

Недостатки инверторного аппарата

• Их стоимость значительно превышает аналогичный показатель сварочных трансформаторов.
• Устройства чувствительны к пыли. Она может быть причиной выхода из строя.
• Инверторные сварочные аппараты плохо переносят повышенную влажность и низкие температуры. Хранить их нужно только при положительной температуре.
• При нарушении правил эксплуатации выходит из строя блок с силовыми транзисторами. Его замена может обойтись в половину стоимости аппарата. Ремонт устройства – очень дорогая процедура.

В итоге отличие инвертора от сварочного аппарата трансформаторного типа с точки зрения пользователя заключается в следующем: он мобильный, обеспечивает отличное качество швов, с ним удобно работать. Эти функциональные преимущества обеспечиваются электроникой и автоматизацией процессов. По этой же причине такие устройства дороже стоят. Сварочные трансформаторы – это своеобразные «рабочие лошадки». Их следует использовать тогда, когда не предполагается перемещение устройства и не требуется высокое качество сварки.

Многие люди, которые только начинают заниматься сваркой, встречают такие названия как сварочный трансформатор и инвертор, причем когда их употребляют практически в равнозначном значении. Это не удивительно, так как данные виды техники используются для одних и тех же целей и являются вполне взаимозаменяемыми. Но принцип их использования является все же различным и требуется выяснить, чем отличается сварочный аппарат от инвертора. Отличий имеется достаточно большое количество, если вдаваться в нюансы, но для рядового пользователя это все может выглядеть одинаковым.

Конструкция

Несмотря на то, что внешне все оборудование очень похоже, так как состоит из корпуса, на котором есть датчики и ручки настроек, а также подключенные провода и держатели, внутренне сварочные трансформаторы значительно отличаются от инверторов. Трансформаторы появились раньше, поэтому, они более простые. В них входят преимущественно катушки, расстояние между которыми регулируется, изменяя величину тока. Его конструкция более простая и надежная в эксплуатации. За счет меньшего количества деталей здесь поломки случаются значительно реже. Также тут есть зависимость от скачков напряжения в сети.

В инверторе имеется множество электроники, которая управляет сварочным процессом. Она может быстрее перегреваться, так что нужно следить за температурой аппарата, а также чувствительна к встряскам, ударам и прочим повреждениям. Они менее надежны в плане работы, но обеспечивают более широкий диапазон параметров. Здесь часто присутствуют дополнительные функции, обусловленные особенностями конструкции модели.

Процесс сварки

Отличие инвертора от сварочного аппарата в процессе сварки отличаются следующим образом. Сварочный трансформатор обеспечивает недостаточно стабильную электрическую дугу. При небольших колебаниях в сети происходит изменение параметров сварочного тока. Инверторы от такого не страдают, так как они могут поддерживать стабильность при помощи различных встроенных схем, что облегчает работу сварщиков. Это же помогает избежать разбрызгивания металла во время сварки.

Инвертор является более технологически совершенным и обладает точной плавной регулировкой параметров со шкалой. Сварочный трансформатор обладает приблизительными настройками и не имеет точной шкалы. Современные инверторы, даже в своих бюджетных проявлениях, обладают такими функциями как «Горячий старт», «Антизалипание», а также «Форсаж сварочной дуги». Инвертор менее энергозатратный и может подключаться к обыкновенной розетке, в том числе и к автономным источникам питания

Размеры и вес

Еще одним заметным фактором, чем отличается инверторный сварочный аппарат от обычного, является его вес. Инвертор занимает меньший объем, при одинаковой с трансформатором мощности, а также меньше весит. Это стало доступно благодаря тому, что здесь повысилась частота напряжения. Согласно простым расчетам, если повысить рабочую частоту оборудования в 1000 раз, то размеры снизятся примерной в 10 раз. Некоторые модели обладают трансформатором, размер которого можно сравнить с сигаретной пачкой. Благодаря этому компактные варианты, использующиеся для сварки на высоте. Для постоянных переносок техника выпускается именно инверторного типа. Большую часть полезного объема здесь занимает радиатор. Многие современные модели весят менее 4 килограмм, тогда как трансформаторы остаются неподъемными для высотных работ.

Финансовая сторона

Очень важным пунктом, чем отличаются сварочные аппараты друг от друга, является стоимость изделия. Трансформаторы, как правило, имеют более низкую стоимость, чем инверторы. Разница составляет, примерно, в два раза, в зависимости от модели и мощности. Это же касается и ремонта техники, так как детали для них найти намного легче, а заменить не составит большого труда, не говоря уже о себестоимости и взаимозаменяемости. Но если рассматривать все в практическом плане применения на различных заводах, то затраты на стоимость оборудования составляют только 2% от общих затрат на сварочный отдел, куда входит зарплата рабочих, расход электроэнергии, расходных материалов и прочие данные. Таким образом, стоимость имеет значение лишь для частной сферы. Ведь с учетом более низкой потребляемости энергии инвертором, он оставляет преимущество трансформатора в цене не таким уж и существенным.

Вывод

Для тех людей, которые заботятся о качестве шва и активно применяют сварку в различных ситуациях, инвертор является очевидным выбором. В тех случаях, когда нужно сваривать много и при больших мощностях, трансформатор может стать более удобным выбором, так как ему не сильно страшны перегревы.

Видео