Общи и частни принципи

Традиционната машина за заваряване, която задължително включва обемен трансформатор, наскоро беше заменена активно с инвертори. За да разберем как работи заваръчният инвертор, трябва да разберем неговия дизайн, принцип на работа и оперативни характеристики, които определят предимствата и разкриват недостатъците на това устройство.

Инверторната заваръчна машина се използва за заваряване на различни детайли от метал.

Общи принципи на инвертора

За разлика от по-познатите заваръчни трансформатори, в това устройство преобразуването на електрическото напрежение в заварен ток се извършва на няколко етапа: чрез трансформатор с ниска мощност, с размери почти съизмерими с пакет цигари и електронна схема. Инверторът също има контролна система (уред), което значително улеснява процеса на заваряване и ви позволява да създадете висококачествена заварка. Как работи инверторната машина за заваряване?

Устройство на инверторната машина за заваряване.

Първо, входният ток от 220 V с честота 50 А преминава през токоизправителя на заваръчната машина, се превръща в постоянна и едновременно се заглажда с филтри (обикновено под формата на електролитни кондензатори). Полученото DC напрежение чрез модулатор, монтиран на полупроводници, се преобразува отново в алтернативен, но с по-висока честота (до 100 kHz). След това се изправя и спуска напрежението до стойността, необходима за заваряване на метала.

Използването на високочестотен преобразувател позволи използването на трансформатор с относително малък размер, в резултат на което размерите и теглото на инверторния апарат бяха значително намалени. Например, за да получите токов заваръчен ток от 160 ампера в инвертора, ще ви е необходим трансформатор с тегло приблизително 0,25 кг: за да постигнете подобен резултат на традиционния заваръчен агрегат, ще трябва да използвате трансформатор с тегло най-малко 18 кг. Когато се работи с инверторна заваръчна машина, електрониката играе важна роля: тя осигурява обратна връзка към електрическата дъга, което прави възможно строгото управление и поддържане на параметрите на необходимото ниво. Най-малкото отклонение от тях е незабавно "потиснато" от микропроцесорите. Всички тези "допълнения" гарантират стабилна дъга, която гарантира високо качество на работа при използване на инверторна машина за заваряване.

Как функционира основната електронна схема?

Вграден инвертор за заваряване на устройства.

При мрежов токоизправител електрическият ток (220 V) се коригира посредством силен диоден мост (обикновено диоден монтаж), изглаждането на пулсации с променлив ток се получава от електролитни кондензатори. защото Тъй като диодният мост е изключително горещ по време на работа, той е инсталиран на охладителни радиатори. Освен това има термичен предпазител, който се задейства, когато диодите се нагряват над + 90 ° C и предпазват скъпо струващия диод. В непосредствена близост до токоизправителя мост, електролитни кондензатори (кръгли "бъчви") се отличават с техните размери, капацитет на които варира между 140-800 microfarad. Освен това в заваръчната машина е инсталиран филтър, който предотвратява радиосмущенията.

Циркулацията на самия инвертор включва 2 мощни транзистора (обикновено MOSFET или IGBT), също инсталирани на радиатори. Тези полупроводници превключват тока, преминаващ през импулсен трансформатор: в същото време честотата на превключване достига десетки kHz. В резултат се формира променлив ток с висока честота. За да се предпазят скъпите транзистори от напрежението, се използват защитни вериги, включително резистори и малки кондензатори. След като транзисторите са "изработени", по-ниско напрежение се отстранява от вторичната намотка на стъпковия трансформатор (до 70 V), но токът може да бъде 130-140 или повече ампера.

Електронната верига на инверторната машина за заваряване.

За да се получи постоянно напрежение на изхода, се използва надежден изходен токоизправител. Обикновено това устройство е сглобено на базата на двойни диоди, имащи общ катод. Тези устройства се характеризират с максимална скорост, т.е. бързо се отварят и затварят, а времето за възстановяване не надвишава 50 наносекунди. Последното качество е много важно, защото Тези диоди поправя ток с много висока честота: обикновените полупроводници не могат да се справят с тази задача, няма да имат време да преминат. Затова при ремонти е важно тези диоди да бъдат заменени със същите високочестотни (най-често срещаните устройства тип VS 60CPH03, STTH6003CW, FFH30US30DN), които трябва да бъдат проектирани за обратно напрежение от 300 V и ток от 30 A.

Съвет за управление на работата

Регулатор на напрежение, проектиран за 15 V и монтиран на радиатор на радиатор, се използва за захранване на елементите на дъската. Захранващото напрежение идва от главния токоизправител. Една от функциите на кондиционер за захранване е да захранва напрежението към релето, което осигурява "гладко стартиране" на устройството. Когато се прилага напрежение, кондензаторите започват да зареждат: напрежението се увеличава и, за да се защити диодното устройство, се прилага ограничителна верига, която включва мощен (8 W) резистор. Веднага след като се заредят кондензаторите, инверторът ще работи, релето ще затвори контактите си и резисторът няма да участва в по-нататъшната работа.

Контрол на заваръчната машина.

В допълнение към регулатора на напрежението в електронната схема на инвертора има много други системи, които осигуряват високопроизводително устройство. Основната част от тези електронни компоненти са:

1. Контролна система и драйвери: тук основният елемент е чипът на PWM контролера, който "се занимава" с управлението на мощните транзистори;
2. Регулиращи и управляващи вериги: основният елемент е токов трансформатор, чиято задача е да контролира токовия изход на трансформатора;
3. Системата за управление на захранващото напрежение и изходния ток се състои от усилвател (op amp), монтиран върху чип (например LM324). Целта на системата е, ако е необходимо, да се включи аварийна защита, за да се следи работата и оперативността на основните елементи на електронния блок.

Специални характеристики на инверторите

В допълнение към предимството на ниското тегло, инверторните заваръчни машини позволяват използването на електроди както за променлив, така и за постоянен ток. Това е особено важно при заваряване на елементи от чугун, цветни метали. Повечето модели имат опции, които правят процеса на заваряване по-удобен, особено тези допълнения са подходящи за тези, които просто се учат да усвоят заваряването:

• горещ старт (или Горещ старт): настройва оптималните параметри за запалване на дъгата;
• (или AntiSticking): в случай на късо съединение токът на заваряване автоматично се намалява до минимум, в резултат на което електродът не се придържа към частта:
• ArcForce: тази опция осигурява оптималния ток по време на отделянето на метал от електрод, което също предотвратява залепването.

Доброто запалване на дъгата в заваръчния инвертор се осъществява благодарение на независимостта на изходното напрежение от входа, който се намира в традиционните заваръчни устройства. При конвенционалното заваряване, твърде малкото течение причинява залепването на електрода и прекалено много е изпълнено с прегаряне на металната част. Т.е. когато работите с инвертор, е невъзможно да "издърпате" или да "изгорите" частта, която гарантира здравината на шева (в нея няма черупки или пукнатини).

Друга особеност на инвертора - липсата на съответствие с дължината на дъгата.

В конвенционален апарат е необходимо да се поддържа разстояние от около 2 диаметъра на електрода до съединението на съединяващите части, в противен случай стойността на тока ще варира. Инверторите запазват тока в строго дефинирана рамка, освен това тя е постоянна, а не редуваща. Това позволява не толкова критично да се погледне дължината на дъгата, което улеснява работата, особено ако заварчикът е начинаещ. Качеството на шева не зависи от дължината на дъгата.