Дуговая электрическая сварка по роду
используемого тока бывает двух видов: сварка, использующая переменный
ток, и сварка постоянным током. Постоянный сварочный ток характеризуется
более устойчивой дугой. А это уже обеспечивает образование более
качественного сварного шва. Традиционно переменный сварочный ток
получают, используя понижающий трансформатор. Питается такой
трансформатор от однофазной сети 220 или 380 вольт. Сварка постоянным
током обычно осуществляется также с применением понижающего
трансформатора, но оснащенного выпрямительным диодным мостом. Кроме
этого, трансформатор во втором случае, является трехфазным.
Появление сварочных автоматов инверторного типа можно назвать революцией
в сварочном деле, и вот почему. Классический профессиональный сварочный
аппарат на постоянном токе представляет собой стационарное устройство,
имеющее сотни килограммов веса, для транспортировки которого требуется
грузоподъемная техника и грузовой автотранспорт. Сварочный инвертор
имеет размер не больше портфеля, весит до нескольких килограммов и
переносится сварщиком на плечевом ремне. Чтобы понять, как этого удалось
добиться, нужно отдельно рассмотреть, какие схемные решения были
осуществлены при создании этого чуда сварочной техники.
Питание инверторного аппарата осуществляется от сети 220 вольт. Далее,
поступающее переменное напряжение выпрямляется и поступает, собственно,
на инвертор. Выпрямление выполняет мощный диодный мост, оснащенный
конденсатором фильтра. Этот конденсатор имеет большую емкость для
сглаживания пульсаций.
Инвертор - это устройство, которое преобразует постоянный ток в
переменный. Основой инвертора сварочного аппарата служат два мощных
высоковольтных транзистора, управляемых специальной электронной схемой.
Это специальные транзисторы, созданные по так называемой IGBT –
технологии. Кроме этого, схема инвертора включает импульсный
трансформатор, способный работать при повышенной частоте. Благодаря этим
новшествам габариты трансформатора удалось уменьшить в несколько раз. В
результате на выходе инвертора получается переменное напряжение
повышенной частоты (до 100 кГц), имеющее амплитуду до 70 вольт. После
этого происходит окончательное выпрямление мощными быстродействующими
диодами. Таким образом, на выходе сварочного аппарата образуется
постоянное напряжение. Для более надежного поддержания сварочной дуги
предусмотрен дроссель, габариты которого очень малы из-за повышенной
частоты.
Таким образом, главной «изюминкой» технологии, реализованной в
инверторном сварочном аппарате, является применение повышенной частоты
преобразования напряжения. Благодаря этому был получен многократный
выигрыш в габаритах и весе применяемых в аппарате конденсаторов,
понижающего трансформатора и дросселя.
Резюмируя, отметим явные преимущества инверторного сварочного аппарата
перед традиционными, использующими силовые понижающие трансформаторы,
работающие на частоте 50 Герц:
Как уже отмечалось, это просто экстремально маленькие масса и габариты;
Отсутствие так называемых «потерь в стали» делают КПД инверторов очень
высоким, а от того сильно снижается ток потребления из сети;
Особенности схемы инверторных аппаратов позволяют регулировать величину
тока сварки в небывало широком диапазоне, что позволяет работать с
разными типами электродов и различными свариваемыми металлами;
Высокая стабильность выходного напряжения аппарата вне зависимости от
перепадов питающего напряжения в сети, что позволяет поддерживать
оптимальные параметры дуги.
Кстати, одной из лучших разновидностей термоусаживающихся манжет, которые могут гарантировать надëжную антикоррозийную защиту стыка труб, считается ТИАЛ-М.