Разница между «инвертором» и «трансформатором»

Разница между сварочным инвертором и сварочным аппаратом

В сфере строительства используются как традиционные сварочные аппараты, так и более технологичные — инверторные. В чем заключается специфика тех и других? Чем отличается сварочный инвертор от сварочного аппарата, классифицируемого как традиционный агрегат?

Что представляет собой сварочный инвертор?

Данный тип сварочного аппарата характеризуется способностью преобразовывать постоянный электрический ток в переменный. В этом агрегате присутствуют следующие основные компоненты:

• выпрямители — сетевой и частотный;
• фильтр;
• преобразователь частоты — собственно инвертор;
• трансформатор;
• блок управления.

Функционирует сварочный инвертор так.

Переменный ток из электрической сети, который имеет частоту 50 Гц, подается на сетевой выпрямитель. После этого ток, соответственно, выпрямляется, а затем сглаживается посредством фильтра. Следом он подается на инвертор, в котором преобразуется в переменный с высокой частотой — примерно в несколько десятков кГц. После посредством трансформатора снижается напряжение тока до уровня порядка 50-60 В, в то время как его сила увеличивается примерно до 100-200 А. Затем осуществляется выпрямление тока посредством частотного выпрямителя — уже в процессе сварки в дуге.

Преобразователь частоты — инвертор —может регулироваться сварщиком, за счет чего обеспечиваются оптимальные параметры работы агрегата. Для этого задействуется еще один функциональный элемент инверторного сварочного аппарата — блок управления.

Основные достоинства инверторов:

• малый вес и габариты;
• высокая энергоэффективность сварки;
• высокая точность сварки.

• агрегаты во многих случаях требуют особых условий хранения — с точки зрения температуры, влажности воздуха;
• чувствительность к низким температурам;
• высокая цена, дороговизна обслуживания и ремонта.

Что представляет собой традиционный сварочный аппарат?

«Классический» сварочный аппарат характеризуется прежде всего простотой конструкции. Главный его функциональный элемент — трансформатор.

Работает традиционный сварочный аппарат так.

Переменный ток из электрической сети направляется в первичную обмотку, вследствие чего образуется намагничивание трансформаторного сердечника. Затем ток проходит через вторичную обмотку — в ней магнитный поток формирует переменный ток, характеризующийся более низким напряжением в сравнении с тем, что подается на первичную обмотку. Его напряжение зависит от количества витков на вторичной обмотке.

Функционирует традиционный сварочный аппарат, таким образом, за счет электромагнитной индукции, при которой образуется большая сила тока — достаточная для сварки, при невысоком его напряжении.

Основные достоинства традиционных агрегатов для сварки:

• отсутствие требований к особым условиям хранения;
• отсутствие чувствительности к низким температурам;
• невысокая цена, недорогое обслуживание.

Недостатки соответствующих устройств:

• большой вес, габариты;
• не самые выдающиеся энергоэффективность и точность.

Сравнение

Главное отличие сварочного инвертора от сварочного аппарата традиционного типа — в наличии преобразователя тока в первом девайсе. Кроме того, рассматриваемые агрегаты различаются в аспекте:

• веса, габаритов;
• энергоэффективности, точности сварки;
• наличия требований к условиям хранения;
• чувствительности к низким температурам;
• цены, обслуживания.

Можно отметить, что, как правило, пользование традиционными аппаратами требует более высокой квалификации сварщика.

Определив,в чем разница между сварочным инвертором и сварочным аппаратом традиционного типа, отразим в небольшой таблице ее основные критерии в соотнесении с рассмотренными выше аспектами.

Таблица

Похожие статьи

(3 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Разница между «инвертором» и «трансформатором»

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

Похожие статьи

(4 оценок, среднее: 5,00 из 5)

Для чего служит сварочный трансформатор: устройство и принцип работы

Оборудование

Автор Сварщик На чтение 5 мин Просмотров 417 Опубликовано 29.10.2019

Для монтажа металлоконструкций в промышленности и при проведении самостоятельного ремонта до сих пор применяют сварочный трансформатор. В зависимости от того для каких условий предназначен аппарат выпускаются модели бытового и промышленного назначения. Независимо от типа сварочный трансформатор сохраняет работоспособность даже при неблагоприятных погодных условиях.

Как устроен сварочный трансформатор

В классическую конструкцию включены следующие элементы:

• магнитопровод (сердечник);
• жестко закрепленная первичная катушка, намотанная изолированным проводом;
• подвижная вторичная обмотка, иногда неизолированная для лучшего охлаждения;
• вертикально расположенный винт с ленточной резьбой;
• гайка винта, скрепленная с вторичной обмоткой;
• ручка, закрепленная на верхнем конце винта;
• клеммы для подсоединения кабелей.

Элементы смонтированы внутри прямоугольного корпуса с продольными вырезами на стенках для прохода воздуха, отводящего тепло. В устройстве сварочного трансформатора сердечник не оказывает влияния на параметры тока, а предназначен для передачи магнитного потока между обмотками. Магнитопровод собирают из пакета пластин электротехнической стали, поверхность которых покрыта оксидной изоляцией или лаком. Таким способом снижают потери на вихревые токи, которые образуются при взаимодействии магнитного потока со сплошным проводником.

При прохождении по обмоткам переменного тока во время работы пластины вибрируют, издавая дребезжащий звук. Для уменьшения шума пакет стягивают как можно туже.

Для улучшения эксплуатационных характеристик и безопасности в трансформатор для сварки устанавливают дополнительные узлы:

• вентиляторы;
• конденсаторы;
• автоматические выключатели для защиты от перегрева и перегрузки;
• несколько вторичных обмоток;
• регуляторы тока на тиристорах;
• стабилизаторы напряжения.

Чтобы расширить диапазон регулирования тока, при сварке тонкостенного металла добавляют сопротивление в отдельном корпусе. Нужное значение устанавливают контакторами. Как дополнительное сопротивление можно также использовать стальную пружину, подключив ее последовательно с кабелем массы.

Читайте также: Как отремонтировать сварочный инвертор своими руками

Принцип работы сварочного трансформатора

При работе трансформаторного сварочного аппарата происходит понижение сетевого напряжения с одновременным возрастанием тока. Принцип действия основан на простом физическом процессе:

• после подачи напряжения ток, протекающий по виткам первичной катушки, создает переменное магнитное поле;
• по сердечнику оно передается на вторичную обмотку;
• магнитной индукцией в катушке наводится электродвижущая сила (ЭДС), которая придает электронам направленное движение, поэтому по виткам начинает протекать ток;
• из-за меньшего числа витков во вторичной обмотке, напряжение на ней меньше, чем на сетевой катушке.

Способ регулирования сварочного тока путем изменения расстояния между обмотками основан на зависимости магнитного сопротивления сердечника от величины зазора между ними. Чем меньше промежуток, тем больше ток и наоборот. В трансформаторных сварочных аппаратах с закрепленной вторичной обмоткой магнитное сопротивление изменяют регулировкой зазора на сердечнике подвижным шунтом.

Холостой ход

Когда выполняется сварка, трансформатор работает под нагрузкой. После завершения шва переходит в режим холостого хода. Однако это не означает, что на вторичной обмотке нет напряжения. ЭДС наводится за счет ответвлений от магнитного потока.

Безопасной считается величина напряжения холостого хода сварочного трансформатора в пределах 48 — 70 В. При превышении обязательна установка автоматического ограничителя. Он снижает напряжение холостого хода до безопасной величины сразу после погасания дуги. Для защиты от поражения электрическим током при пробое изоляции первичной катушки корпус должен быть заземлен.

Преимущества и недостатки трансформатора перед инвертором

При сравнении сварочного аппарата трансформаторного типа с инвертором к достоинствам относят:

• цена в 2 — 3 раза меньше;
• конструкция проще, так как нет электронных компонентов;
• ремонт обходится дешевле;
• легкость сборки своими руками.

• вес и габариты, при равных характеристиках, больше;
• большее потребление электроэнергии при работе с одинаковыми электродами;
• нестабильность дуги при колебаниях сетевого напряжения;
• отсутствие дополнительных функций, которые есть даже у бюджетных инверторов.

Несмотря на недостатки трансформаторов не нужно забывать, что качество швов зависит не от сложности аппарата, а от мастерства сварщика.

Классификация сварочных трансформаторов

По назначению аппараты классифицируются как однопостовые для бытовых нужд и многопостовые. Мощность первых обычно не превышает 10 кВт, так как большую нагрузку не выдержит домашняя электропроводка. Промышленный многопостовой сварочный трансформатор мощностью 500 кВт поддерживает ток до 1000 А. Этого достаточно для одновременной работы нескольких сварщиков.

Читайте также: Что лучше: инвертор или сварочный трансформатор?

В зависимости от схемы подключения сварочного трансформатора на первичную обмотку подают одно или трехфазное напряжение. Есть модели с переключателем 220/380 В. Для бытовых нужд выпускают оборудование в однофазном исполнении на 220 В. Трехфазные сварочные трансформаторы промышленного назначения рассчитаны на подсоединение к сети 380 В.

Классификация по конструкции содержит следующие типы аппаратов:

1. С амплитудным регулированием при номинальном магнитном рассеивании. Выходное напряжение изменяют дросселем, который расположен на сердечнике.
2. С амплитудным регулированием, но повышенным магнитным рассеиванием. В конструкцию добавляются подвижные или разнесенные обмотки, шунты, конденсаторные или импульсные стабилизаторы.
3. С фазовым регулятором на тиристорах.

К первым двум категориям относятся разновидности с регулированием тока за счет изменения магнитного сопротивления сердечника или напряжения без изменения формы. Фазовые регуляторы преобразуют синусоиду в последовательность прямоугольных импульсов разной полярности. Также выпускаются аппараты постоянного тока, на выходе которых установлен выпрямитель. Из-за больших габаритов и цены их относят к категории промышленного оборудования. Такой сварочный трансформатор позволяет работать с заготовками из цветного металла и нержавеющей стали.

Какие параметры учитывать при выборе

Отправляясь за трансформаторным сварочным аппаратом нужно знать об условиях эксплуатации и виде выполняемых работ. Выбор осуществляют по следующим параметрам:

1. Сетевому напряжению (220 или 380 В) на рабочем месте.
2. Напряжению при холостом ходе не более 70 В. Но при низком значении будет трудней зажигать дугу.
3. Входной и выходной мощности. Чем меньше разница между ними, тем больше КПД трансформаторного сварочного аппарата.
4. Номинальному сварочному току. У моделей бытового назначения значение не превышает 200 А, полупрофессиональные рассчитаны на 300 А, а промышленные до 1000 А.
5. Диапазону регулировки. Бытовые модели способны изменять ток в пределах 50 — 200 А.
6. Длительности непрерывной работы. Бытовыми аппаратами можно сваривать без перекура 15 — 20 мин, а промышленными до нескольких часов.

Читайте также: Как настроить маску Хамелеон для сварки

Несмотря на простую конструкцию, сварочный трансформатор обеспечивает высокое качество швов. Поэтому они по-прежнему широко используются для бытовой и промышленной сварки. За счет низкой цены однофазный аппарат быстро окупится даже при проведении эпизодических работ.