Выбор сварочника для дома – трансформатор или инвертор?

В статье рассмотрим какой сварочный инвертор лучше выбрать для дома или дачи, учитывая при этом соотношение цены и качества. Достаточно всего лишь знать принцип действия этих устройств, параметры, технические характеристики и возможности наиболее популярных моделей. Наличие электронного управления дает возможность освоить сварочный аппарат даже начинающему мастеру в самые короткие сроки.

Что такое сварочный инверторный аппарат

Традиционно для сварки использовался сварочный трансформатор. Его нередко можно встретить и сейчас – тяжелая и массивная штука, часто – на тележке или колесиках, с длинными толстыми проводами. Знакомая картина? А сейчас ей на смену приходит небольшой переносной ящичек с переключателями, индикаторами, или даже дисплеем — инвертор.

Заключается принцип действия сварочного инвертора в том, что переменный ток сначала преобразуется в постоянный, а затем – опять в переменный ток, только высокой частоты 20-50КГц. Поэтому на смену огромным и тяжелым катушкам сварочного трансформатора пришли более компактные конденсаторы и транзисторы – что позволило не только уменьшить вес, но и значительно облегчить сам процесс сварки, в особенности для начинающего сварщика.

Что такое сварочный инверторный аппарат

Внешний вид сварочного инверторного аппарата

История развития сварочной техники

Сварочный аппарат представляет собой источник питания, обеспечивающий цепь, в которую он включён, током большой величины. Ток, возникающий при сварке, достигает 12 кА. Первыми разработками управляемых источников питания занимался учёный Розенберг, сконструировавший в 1905 году первый прототип устройства. В 1907 году американская компания Lincoln Electric наладила серийные выпуски генератора с регулируемым напряжением.

Открытие селеновых диодов в 50-х годах позволило создать мощные выпрямители для сварки.

В середине 70-х годов финский производитель Kemppi наладил выпуск устройства использующего в работе тиристорный выпрямительный узел. Его конструкция содержала тиристоры, преобразующие ток постоянной величины в переменный. Серия получила название Hilark и работала на частоте 3 кГц. Дальнейшее развитие полупроводниковых элементов позволило усовершенствовать устройства и для сварки. Так, изобретение транзисторов с изолированным затвором IGBT позволило повысить частоту преобразования до 20 кГц. Такие приборы в 1991 году под названием Master начала выпускать компания Kemppi.

На сегодняшнее время актуальными моделями являются устройства, работающие на MOSFET транзисторах. За счёт применения таких транзисторов частота преобразования повысилась в несколько раз. Преимуществом инверторного преобразования стало снижение массы сварочных аппаратов, повышение КПД, снижение разбрызгивания при сварке, при этом позволило увеличить плавность регулировки.

Краткие теоретические сведения

По большей части в быту используются инверторы, которые сочетают в себе сразу несколько функций. Это позволяет избежать покупки дополнительного дорогостоящего оборудования.

Принцип работы инвертора достаточно простой. Он заключается в преобразовании поступающего переменного электрического тока. Этот процесс контролируется электрическими схемами, которые размещаются в блоке управления. На выходе получается постоянный высокочастотный ток, создающий стабильную электрическую дугу.

Инверторные блоки используются на разных типах сварочных аппаратов для дома и гаража. Они могут подключаться к сети, которая использует стандартное двухфазное или трехфазное напряжение в зависимости от условий.

Сварочное устройство инверторного типа характеризуется рядом преимуществ по сравнению с трансформаторами или выпрямителями. В инверторном блоке питания происходит преобразование электрического тока. При этом оно зависит от условий работы и подстраивается под определенные параметры. Это наиболее оптимальный вариант для новичков, которым может быть сложно самостоятельно управлять силой дуги. Если вы слишком близко приблизите электрод к поверхности, то, скорее всего, вся поверхность начнет плавиться, произойдет короткое замыкание. Инвертор для гаража позволяет избежать такой ситуации. Он автоматически понижает сварочный ток. Это позволяет избежать прилипания электрода к металлу. Инверторное устройство дает возможность новичкам сделать ошибку, но при этом сводит ее последствия к минимуму.

Принцип работы + (Видео)

Мы знаем, что при контакте сварочного электрода с противоположным контактом возникает электрическая дуга. Дуга, в зависимости от величины тока, может сваривать металлические детали или резать. Этот принцип не претерпел изменений. Изменился только подход к организации дуги, управления дугой и повышения качества сварки.

Принцип работы + (Видео)

Получить электрическую дугу несложно, если взять понижающий трансформатор большой мощности и использовать ток вторичной обмотки. Но огромные трансформаторы, особенно для профессиональной сварки, давно морально устарели.

Принцип работы + (Видео)

На смену надежному работяге пришли инверторные сварочные аппараты. Выигрыш инверторного типа заключается в многократном преобразовании электроэнергии. Сначала ток сети выпрямляется и фильтрами сглаживаются остатки синусоиды. Выпрямленный и сглаженный ток поступает в преобразователь, где его частота повышается до 20 – 50 кГц.

Принцип работы + (Видео)

Выигрыш в том, что при трансформации высокочастотного напряжения коэффициент трансформации намного выше. Не меняя принципа трансформатора, мы получаем на выходе ток до нескольких сотен ампер. Затем он проходит через силовой выпрямитель и в таком виде подается на сварочный электрод.

Принцип работы + (Видео)

Но и это еще не все. С помощью преобразователя напряжения мы получили дополнительную возможность управлять силой тока в определенных моментах работы. Причем это выполняется автоматически. Вручную мы только подбираем величину тока в зависимости от толщины металла и выбранного электрода.

Принцип работы + (Видео)

На нынешнем этапе производства инверторных сварочных аппаратов различия заключаются в наличии заложенных функциональных особенностей. От этих особенностей зависит работоспособность аппарата и его номинальная стоимость.

Принцип работы + (Видео)

Принцип работы + (Видео)

Разновидности инверторных моделей

У инверторных сварочных аппаратов существует собственное разделение и классификация. Отдельные группы моделей отличаются друг от друга в соответствии со своими возможностями и целевым назначением, облегчающих выбор инвертора.

Читайте также:  12 лучших электрических краскопультов по отзывам

Условно инверторы можно разделить на три основные категории:

  • Бытовые устройства (рис. 1). Отличаются небольшими размерами и низкой стоимостью. Их мощность заметно ограничена, а производительность при включении максимального тока незначительная. Эти приборы представляют класс ММА и годятся для сваривания деталей, толщиной не более 3 мм. Лучше всего пригодны для редких и мелких ремонтов на даче. К минусам можно отнести ограниченную мощность, составляющую лишь 4-5 кВт, и низкий максимальный ток – 180-200 А. Сварочные провода слишком тонкие. Если в сети падает напряжение, то сварка становится невозможной.
  • Инверторы полупрофессионального типа (рис. 2). Отличаются повышенной мощностью и способны достаточно быстро расплавлять сварочные материалы. Им требуется меньше времени на охлаждение. Наивысшее значение тока составляют от 200 до 300 ампер, поэтому массив соединяемых деталей повышается до 6 мм. Аппаратура может работать даже при значительном падении напряжения – до 165 В. В отдельных модификациях присутствуют разъемы TIG, для сварки с газом. В основном эти устройства используются как дополнительное оборудование, когда требуется получить высокое качество соединений.
  • Инверторы для профессиональной деятельности (рис. 3). Сварочный ток у них самый высокий – 300-500 А, с возможностью понижения до 10 А. Подобная цифровая регулировка дает возможность сваривать даже очень тонкие листовые изделия. Минимальное напряжение, обеспечивающее работоспособность устройства – 130 В. Период непрерывной работы составляет от 6 до 8 часов ежедневно. В случае необходимости возможна полуавтоматическая аргонная сварка с использованием специальной проволоки. В качестве недостатков отмечается высокая стоимость и большой вес достигающий 10 кг, небольшая протяженность кабелей, поставляемых в комплекте.

Производители инверторов

Во время приобретения сварочного инвертора так же рекомендуется, обратить внимание на производителя данного оборудования. В данном вопросе репутация компании, отзывы пользователей имеющих опыт работы с ее продукцией, помогут сделать вам правильный выбор и деньги не будут потрачены зря. Среди специалистов и потребителей лучше всего себя зарекомендовали следующие бренды: «Барс», «Сварог», «EWM», «LincolnElectric», «WEGA», «Buddy». К премиум классу относятся следующие марки аппаратов: «Kemppi», «ESAB», «Fronius» о качестве продукции, которых многолетний опыт компаний. Выбор хорошего инвертора не тот случай, когда низкая цена означает высокое качество и надежность, ведь сварочное оборудование не дешевое удовольствие.

Наличие знаний о конструкции, принципе работы и технических особенностях сварочного оборудования значительно облегчают выбор нужной модели инвертора. К тому же нужно помнить, что производительность оборудования зависит от температурного режима, на который оно рассчитана и от условий эксплуатации. Соблюдая все рекомендации и советы специалистов, выбор оптимальной модели удовлетворяющей всем требованиям не составит особого труда.

Дополнительные функции и их краткие характеристики

Этот функционал невозможно тестировать в магазине. Для этого надо включить аппарат и начать варить металл. Но знать о существовании таких возможностей надо. Потому что их наличие облегчает работу. Наиболее распространенные три функционала:

  • Hot-start – горячий старт;
  • Anti-stick – анти залипание;
  • Arc-force – форсирование дуги.
Дополнительные функции и их краткие характеристики

Эти функции очень хорошо помогают новичкам освоить сварочное дело. Без них на освоение уйдет определенное время. Да и профессионалам эти функции совсем не будут лишними.

Читайте также:  Выбрать болгарку просто, если знаешь, как она будет использоваться

Горячий старт – это та функция, которой очень не хватает при работе трансформаторным сварочным аппаратом. Только там холодным электродом надо несколько раз постучать по металлу, чтобы вызвать дугу. А вот в инверторном сварочнике автоматически повышается ток на электроде при первом касании. В результате дуга появляется стабильно, а после ее появления ток устанавливается в выбранное положение.

Дополнительные функции и их краткие характеристики

Любой сварщик и даже наблюдатель сварочного процесса знает, что такое залипание электрода. В результате, при попытке оторвать электрод, он и гнется, и обсыпается. Вместе с этим перегружается сварочный аппарат, сеть и нервы.

В инверторе это почти полностью устраняется автоматическим управлением величиной сварочного тока. Ток снижается в период залипания, а это позволяет безболезненно его оторвать от металла. После отрыва нормальные параметры тока восстанавливаются, и можно продолжать работу.

Дополнительные функции и их краткие характеристики

Форсирование дуги позволяет предотвратить залипания в момент отрыва расплавленной капли электрода от основной его части. Это часто провоцирует эффект залипания, потому что уменьшается длина дугового промежутка. Такая функция встречается еще не во всех моделях, но ее наличие не позволяет металлу разбрызгиваться. Поверхность металла остается чистой, без капель разбрызганного металла.

Чтобы избежать выхода из строя инвертора, в схему включается режим контроля температуры. Как только параметр температуры подойдет к установленному значению, инвертор переключиться в режим холостого хода. Придется подождать, пока вентилятор продует перегревшиеся элементы схемы.

Дополнительные функции и их краткие характеристики

К дополнительной функции можно отнести возможность подключения механизма продвижения сварочной проволоки. Аппарат превращается в полуавтомат, которым можно варить тонкий металл. Правда, это потребует дополнительно баллон с углекислым газом, но, если это необходимо, то почему бы и нет?

Надо отметить, что все инверторные аппараты работают с любыми электродами. Такая всеядность просто удивляет. Будут это электроды для переменного тока или для постоянного – инвертору все равно. Он одинаково хорошо варит чугун и цветные металлы.

Дополнительные функции и их краткие характеристики

Какой инвертор выбрать для домашнего пользования

Чтобы выбрать подходящий сварочный инвертор, необходимо прежде всего определиться в том, что им предполагается делать и в каких условиях он будет эксплуатироваться. На основании этих данных уже можно выбирать мощность, режимы работы и прочие технические характеристики будущего аппарата. Домашнему мастеру для бытовых нужд вряд ли потребуются такие разновидности сварки, как MIG/MAG и TIG, поэтому дальше речь будет идти только о ручной электродуговой сварке MMA.

Для того чтобы качественно сваривать уголки, швеллеры, полосы и трубы толщиной до 5 мм, теоретически достаточно сварочного инвертора со следующими характеристиками:

  • напряжение сети — 220 В;
  • максимальный сварочный ток — 120÷150 А;
  • ПВ — 40÷50%;
  • толщина электрода — до 4÷5 мм.

Но на практике эксплуатация инвертора, скорее всего, будет происходить в условиях, отличных от нормативных. Поэтому почти наверняка придется скорректировать выбранные характеристики. В первую очередь следует проанализировать качество и стабильность напряжения питания. Обычно сварочные инверторы предназначены для работы в условиях колебаний входного напряжения ±10÷15%, поэтому при подключении к электросети с такими параметрами они будут работать без каких-либо проблем. Если же отклонение достигает 30% (что нередко случается на дачах, в гаражах и сельской местности), то следует выбирать модель инвертора с возможностью работы при пониженном напряжении. При этом необходимо помнить, что мощность инвертора и ток сварки будут падать пропорционально снижению напряжения. Надо также учесть, что применение сварочных проводов длиной более пяти метров (что наверняка потребуется при сварке на открытом воздухе) также снижает его мощность. Поэтому необходимо выбирать аппарат с запасом по току. В нашем случае оптимальным будет устройство с максимальным током 160÷180 А.

Домашний инвертор должен быть легким, чтобы было удобно его переносить, и компактным, чтобы помещался в багажник автомобиля. Желательно подобрать инвертор с ударопрочным и влагозащищенным корпусом, а также с прозрачной защитной крышкой панели управления. Наличие цифрового индикатора желательно, но необязательно, т. к. на недорогих моделях они нередко работают с большими погрешностями.

Какой инвертор выбрать для домашнего пользования

Рисунок 8 — Процесс сварки

Технические требования для выбора лучшего домашнего сварочного инвертора в нашем варианте будут выглядеть примерно так:

Наименование Бытовые
1 Входное напряжение (В) 220
2 Допустимые колебания напряжения (%) +15 / -40
3 Мощность (кВт) 4÷5
4 Макс. и мин. значения рабочего тока (А) 10÷180
5 Напряжение холостого хода (В) 60÷80
6 Степень защиты IP-22
7 Диаметр электрода (мм) 1.6÷5.0
8 Продолжительность включения (ПВ, %) 30÷50
9 Дополнительные функции Arc Force, Anti stick, Hot start
10 Вес (кг) 4÷5

При выборе конкретной модели следует ориентироваться на известные торговые марки, которые присутствуют на рынке не менее десяти лет. Также необходимо обратить внимание на близость сервисного центра и гарантийный срок, который у производителей инверторов лежит в интервале от одного до пяти лет.

Обзор сварочных полуавтоматов инверторного типа: лучшие в среднем классе

В данную категорию входят универсальные устройства, довольно функциональные, чтобы решить какую угодно бытовую или любительскую задачу, но не обладающие некоторыми специализированными опциями и поэтому находят ограниченное применение на производствах.

Сварог PRO MIG 200 SYNERGY (N229)

Работает со всеми видами проволоки, в режимах TIG DC и MMA, не перегревается ни при 160, ни при 200 А. Отличается удобным управлением горения дуги, регулировка которого может производиться в «синергетическом» режиме, то есть согласно выбранной программе. Поддерживает 2Т и 4Т, за счет автоактивации VRD безопасен даже в условиях повышенной влажности.

Единственный минус – отсутствие функции TIG AC, поэтому не подходит для легких сплавов.

AuroraPRO Speedway 200

С массивными катушками, рассчитанными на большие объемы работ. Если у Вас частная мастерская или автосервис, и Вы ищете подходящий полуавтомат сварочный инверторный, вот какой выбрать стоит в первую очередь. Спидвей двести из серии АврораПРО обеспечит нужный объем производства, понравится классикой механических регуляторов, сможет безопасно и безостановочно функционировать при 200 А в MIG режиме с 60% ПВ.

Недостатком, и то условным, могут показаться только его массивные габариты.

Сварог ARCTIC MIG 250 Y (204)

Компактный, несмотря на крупную катушку, рассчитанный на соединение тонкостенных элементов. Ориентирован на длительную работу – при 200 А варит непрерывно, и это при экономичности (потребляет до 14 А) и повышенном коэффициенте мощности – до 0,85.

В числе относительных минусов – слишком простой подающий механизм (двухроликовый) и отсутствие смены полярности.

AuroraPRO Overman 200

Ориентирован только на проволоку, зато на любую, в том числе и алюминиевую. Его плюс в том, что обладает нижним порогом рабочего напряжения в 140 В, что расширяет возможности подстройки вольтамперных характеристик. Регулировка дуги и тока проводится отдельно, что также удобно.

Недостаток – в сравнительно большом весе (15,5 кг) и габаритах (482 на 197 на 466 мм).

Сварог MIG 200Y (J03)

Лайфак, отлично подсказывающий, как выбрать сварочный полуавтомат, – отзывы: какой лучше, какой хуже – реально пользовавшиеся приборами люди рассказывают обо всем этом и о многом другом. И многие хвалят именно данную модель – потому что она обладает следующими качества:

  • простота в освоении;
  • гибкость в настройке (можно регулировать напряжение, индуктивность, ток дуги);
  • подключение обогрева, позволяющее решать задачи на холоде;
  • пятнадцатикилограммовые бухты.

Минус только в стоимости и в том, что скорость протяжки проволоки нельзя изменить.

Fubag INMIG 200 Plus

Немецкий подход чувствуется сразу: функционал оборудования расширен. MIG/MAG-режим легко программируется, SPOT-опция позволяет выполнять короткие швы, работы MMA (до 170 А) и TIG (до 200 А) тоже возможны.

Правда, минусов тоже хватает: при резком падении напряжения вероятен отказ, проволока поддерживается только 0,8 мм, электроды – 2 мм, коэффициент ПВ достаточно мал.

Есть ли разница в эксплуатации?

Каков принцип работы эти двух разновидностей кондиционеров?

— Стандартная модель

У обычной модели только пара режимов работы: «включен» и «выключен». Если прибор включен, то он сразу же действует на полную мощность. Как только он выходит на заданную температуру, то происходит его отключение.

Как только температура воздуха в помещении поднялась на 3 градуса, так опять происходит включение кондиционера. Компрессор при этом испытывает большую нагрузку. Потребление энергии будет по полной на режиме функционирования.

— В чем преимущество инверторного кондиционера?

Инверторный прибор функционирует по схеме, которая принципиально отличается. У него отсутствует фиксированное значение производительности. Он регулирует мощность компрессора постоянно, и потому температуру воздуха в комнате остается на том уровне, который был задан.

Как только происходит включение, девайс начинает работать на полную мощность. Как только температура воздуха снижается, компрессор тоже потихоньку снижает обороты. И тогда оборудование уже функционирует на минимуме мощности.

ВАЖНО!

Обращаем внимание, если постоянно включать и выключать оборудование, то это приведет к преждевременному износу компрессора, а здесь этого нет. И помните о том, что колебания температуры воздуха будут, но они составят не более одного градуса.