Инверторные аппараты для электрической сварки

  Согласно статистическим данным сварочное производство во многом определяет уровень развития экономики любой страны. Поэтому и прогресс многих отраслей промышленности зависит от уровня развития сварочных технологий. Сравнительные исследования мирового рынка оборудования показывают, что основными потребителями сварочного оборудования являются такие отрасли как автомобилестроение, судостроение, авиастроение, химическая промышленность и строительство. Сварка также широко используется при производстве металлоконструкций различного назначения и незаменима для ремонта металлоизделий, машин и механизмов.
  В строительной индустрии более 75% всех сварных соединений выполняется при помощи ручной дуговой сварки штучным электродом. Преимущества такого способа сварки известны: простота применения, высокое качество, возможность выполнения работы при любых погодных условиях, относительно низкая стоимость оборудования.
  Сварка ведется на переменном или постоянном токе при помощи штучных электродов с покрытием, основу которых составляет металлическая проволока в виде стержней, на которые методом окунания или прессовки наносят обмазку. В состав обмазки входят различные вещества (титаниты, алюмосиликаты, целлюлоза и т. д.), от которых в основном и зависит формирование качественного сварного соединения. Кроме защитных функций (расплавленная обмазка закрывает собой неостывший сварочный шов, защищая от вредного воздействия кислорода, азота, влаги и т. д.), эти вещества обеспечивают легкий розжиг и устойчивое горение дуги, а также равномерное расплавление электродного стержня и самой обмазки. Все это в конечном итоге способствует получению плотных беспористых швов, снижает потери электродного металла на угар и разбрызгивание и обеспечивает легкое отделение шлаковой корки от поверхности шва. В последнее время к веществам, входящим в обмазку, предъявляют требования по обеспечению минимальной токсичности в процессе сгорания. Для повышения производительности сварки в некоторые обмазки вводят до 50% порошка железа.
  Ручная дуговая сварка выполняется однофазными трансформаторами, одно- и трехфазными выпрямителями или автономными генераторами. Наиболее высокое качество сварного соединения достигается в случае применения трехфазного постоянного тока (от трехфазных выпрямителей и генераторов), при этом уменьшается разбрызгивание металла, улучшается поджиг и эластичность дуги, повышается производительность труда. 
  Решающими факторами, влияющими на выбор той или иной модели сварочной техники, являются тип источника питания и его мощность. При этом любой источник питания для ручной дуговой сварки штучным электродом, вне зависимости от типа и мощности, должен отвечать трем основным требованиям:
  - внешняя характеристика должна быть крутопадающей (т. е. обеспечивать минимальные колебания сварочного тока при неизбежных изменениях длины дуги);
  - напряжение холостого хода для уверенного поджига дуги должно быть не менее 50 В для бытовых аппаратов и не менее 60 В - для промышленных;
  - форма выходного тока не должна иметь "разрывов" (в противном случае дугу необходимо будет поджигать заново после ее погасания 1-2 раза в секунду, что делает процесс сварки невозможным). 
  Как уже отмечалось выше, простейшим устройством для ручной дуговой сварки является сварочный трансформатор, а основным элементом его конструкции однофазный силовой трансформатор, к выводам вторичной обмотки которого подключаются свариваемое изделие и зажим с электродом. Некоторые модели сварочных трансформаторов имеют комбинированное питание. Их можно подключать к сети переменного тока как с напряжением 220 В ("фаза-ноль"), так и с напряжением 380 В ("фаза-фаза"); при этом, вне зависимости от напряжения питания, они остаются однофазными по своей сути. Имея возможность регулировать сварочный ток, можно получить удовлетворительное качество сварного соединения. Регулировка в сварочных трансформаторах осуществляется плавно - с помощью различных механических устройств или ступенчато - с помощью коммутации обмоток переключателем.
  Важнейшим компонентом современной сварочной техники являются инверторные источники питания, обеспечивающие снижение потерь электроэнергии до 10 раз. Продолжительность работы источника питания возрастает на 80 - 100%, при этом снижается в 10-12 раз материалоемкость оборудования. Уменьшаются вес и габариты сварочных аппаратов, что и обеспечивает основное преимущество инверторной техники - мобильность: возможность выполнять сварочные работы в стационарных и полевых условиях, труднодоступных местах и на высоте (например, инверторные аппараты "Telwin" итальянского производства использовались при монтаже конструкций храма Христа Спасителя на верхних отметках).
  Еще в начале прошлого века был разработан специальный сварочный генератор поперечного поля, у которого с ростом тока изменялось напряжение на дуге. В конце 20-х годов ХХ века русским ученым был получен патент на однокорпусный комбинированный трансформатор-регулятор для дуговой сварки. Появление селеновых диодов привело к созданию сварочных выпрямителей, состоящих из трансформатора и выпрямительного диодного блока. Появившиеся позднее силовые кремниевые тиристоры также сразу нашли применение в сварочной технике. Тиристоры позволили плавно изменять величину сварочного тока и выходные вольт-амперные характеристики аппаратов не за счет трансформатора, а на основе обратных связей и фазовой регулировки угла включения тиристоров. Начало производству инверторных источников сварочных аппаратов положил источник питания Hilark-250 финской фирмы Kemppi. Он был собран на базе тиристоров, которые позволяли преобразовать постоянный ток в переменный с частотой 2 -3 кГц. Повышение частоты позволило существенно уменьшить вес и габариты оборудования. У обычных сварочных выпрямителей отношение сварочного тока к единице массы составляет величину 1 -1,5 А/кг, в то время как у инверторных этот параметр равен 4 -5 А/кг.
  Суть инвертирования заключается в поэтапном преобразовании энергии. Питающее сетевое напряжение выпрямляется на диодном мостике, а затем преобразуется в высокочастотное напряжение в инверторе и понижается трансформатором до рабочего сварочного. Выходной выпрямитель преобразует переменное напряжение в постоянное. Весь процесс регулируется обратными связями блоком управления, который обеспечивает необходимые характеристики сварочного тока. 
  Инверторы отличаются низкой пульсацией выпрямленного тока, высокой скоростью регулировки, возможностью получения разнообразных вольт-амперных характеристик, высоким КПД (до 90%).
  На Украинском рынке представлено достаточно много различных моделей инверторных сварочных аппаратов.
Аппараты представлены в нашем магазине, являются самыми востребованными моделями  в наше время.