Сварочный инвертор схема внутреннего устройства. Общий принцип работы. Как сделать правильный выбор сварочного устройства для бытовых целей.

Техника постоянно развивается и оборудование для сварки не стало исключением. В последнее время на рынке становится все больше аппаратов инверторного типа, которые уже практически вытеснили сварочные трансформаторы во всех сегментах. Конкуренция еще может оставаться только на самом простом уровне, который необходим для использование ручной дуговой сварки, так как более сложные технические процедуры, для которых нужны специальные функции, сейчас выполняются преимущественно инвертерами. Многие специалисты уже смогли на практике оценить все преимущества данных изделий, не говоря уже о том, что в частной сфере они стали практически незаменимы. Это простые в использовании и многофункциональные аппараты. Устройство и принцип работы сварочного инвертора обеспечивает надежное горение дуги, а также формирование качественных и надежных швов.

Основной осциллятор может оставаться неизменным. Это может быть сделано из 7-8 нитей с диаметром пряжи. И способны заряжать на 20% больше энергии, чем один с элементами, связанными с электропитанием! Он состоит в соединении двух или более блоков питания с одной и той же задачей. Такие же, как резонансные токи и силовые транзисторы. Выходной ток регулируется путем изменения длительности командных импульсов. И она говорит мне, что две колоды гораздо надежнее по одной и той же задаче. по одному в каждом инверторе.

Система построена на принципе простого удвоения мощности. Возьмите два идентичных полномостовых инвертора, управляемых ведущим генератором. С новым диаметром для резонансных преобразователей. Но есть еще один способ увеличить власть. Просто увеличьте диаметр вторичного провода, чтобы изменить ток. Для нашего расчета не очень важно! Первое место для начала - приблизительное определение требуемой мощности конвертера. вы можете 39. Это среднее натяжение на длину электрической дуги 6-7 мм. Выбор силовых транзисторов Силовые транзисторы являются сердцем сварочного инвертора!

В последние годы появляется все больше различных моделей, от достаточно миниатюрных аппаратов, которые могут использоваться для переносной сварки и питаться от автономных источников, до больших многофункциональных изделий, применяемых в частной сфере. Большое разнообразие производителей также способствует данному увеличению количества моделей. Компоновка сварочного полуавтомата, простого аппарата и других разновидностей может меняться в зависимости от конкретной модели, но основные принципы сохраняются изменения сильно задевают дополнительные функции, так как для них создаются отдельные блоки. Все это в целом обеспечивает отличные возможности для легкого выполнения сложных операций, благодаря чему оборудование и заслужило высокую популярность у современных специалистов. Но здесь имеются не только сплошные преимущества, так как встречаются и недостатки.

Правильный выбор силовых транзисторов зависит от надежности всего устройства. Сначала мы настраиваем первый и останавливаем второй. Мы настраиваем второй, и мы останавливаем первый. Если разность резонансных частот выше 1 кГц. Если мы сделаем работу устройства из 220-вольтовой сети. Длина дуги всегда меняется. Диаметр направляющей диаметра дросселя КПД преобразователя составляет 85%. На самом деле. затем просто делить общую мощность на напряжение. Технический прогресс не превзошел шаг 8 мм. При настройке фиксируется. и напряженность на нем. в этой главе.

Преимущества сварочного инвертора

  • Устройство сварочного полуавтомата инверторного типа, а также обыкновенного аппарата позволяет уменьшить размеры корпуса оборудования, так как все комплектующие оказываются более компактными;
  • За счет снижения габаритов корпуса, снижается и общий вес, который в современных моделях может достигать всего 3-4 кг;
  • Оборудование не сильно чувствительно к перепадам напряжения, так как встроенная электроника помогает поддерживать стабильность горения дуги и подстраиваться под скачки электричества в сети;
  • Стабильное горение дуги не позволяет металлу сильно разбрызгиваться;
  • Устройство сварочного инвертора позволяет дополнять технику дополнительными функциями, которые были недоступны и которые помогают улучшить качество сварного шва;
  • Техника может работать от обыкновенной бытовой сети, так что здесь не требуется подключение к трехфазной сети;
  • Затраты электроэнергии на работу инвертора значительно меньше, чем при работе трансформатором.

Недостатки сварочного инвертора

  • Стоимость техники заметно выше, чем у предыдущего поколения, особенно заметно это становится с ростом мощности и количества функций;
  • Устройство инверторного сварочного аппарата оказывается сильно чувствительным к перегревам, поэтому, его не рекомендуют использовать для длительных и беспрерывных работ;
  • Аппарат может создавать высокий уровень электромагнитных помех вокруг себя, что может повлиять на другие виды техники, находящиеся рядом;
  • Здесь также присутствует большая чувствительность к вибрациям, ударам встряскам и так далее, так как внутри присутствует электроника, которая может выйти из строя.

Принцип работы сварочного инвертора

Основной функцией данной техники является преобразование тока из сети в те параметры, которые необходимы для сваривания металла. Для этого ток проходит через сложную систему преобразований. Эта схема выглядит следующим образом:

Настройка такого устройства аналогична одной колоде, но это делается по очереди. Но вы можете получить мощность, которую нужно перекачивать через транзисторы. Если мы хотим получить 200 ампер при напряжении 24 вольта. резонансная частота будет примерно одинаковой в обоих случаях. При умножении этих значений получается полезная мощность, которую наш инвертор обязан подавать и не гореть. Теперь. Напряжение в цепи не превышает напряжение питания. И это не все различия. Многие могут сказать, что мы выбираем прямо.

При равных токах в этих транзисторах. выберите транзисторы с допустимым напряжением. Транзисторы того же типа. Возьмите ток. В отличие от перевыпаса. Это около 25 ампер! И чем сильнее он будет нагреваться. Из этого можно сделать вывод, что для работы на токе 20 ампер необходимо выбирать такие транзисторы, рабочий ток которых не менее 25 А при 100 градусах Цельсия! Это сразу сужает область поиска до нескольких десятков мощных транзисторов. не может превышать 310 вольт.

  • Первым делом все поступает на выпрямитель инвертора. Переменный ток из обыкновенной розетки входит в выпрямитель и становится постоянным на выходе.
  • Затем происходит снижение напряжения. В сети оно подается с параметрами в 220 В, а специальный инверторный блок понижает его до требуемого значение, заданного настройками. Здесь же постоянный ток снова переходит в переменный, но на этот раз специальный блок повышает его частоту.
  • После этого все переходит на трансформатор. Здесь напряжение снова понижается до требуемого значения. Благодаря понижению силы высокочастотного напряжения, начинает возрастать сила высокочастотного тока.
  • На последнем этапе преобразованный высокочастотный ток поступает на вторичный выпрямитель, где он снова становится постоянным. Здесь же происходит окончательная регулировка его параметров, которые будут соответствовать заявленным на датчиках характеристикам.


Падение напряжения отличается: первое не совсем верно. но при разных напряжениях может быть очень иная! Когда транзистор просто горит спокойно. Но его частота отказов через охлаждающий радиатор недостаточно высока, и кристалл кремния может нагреваться до критической температуры. С мощностью 220 вольт. Так что он работает при напряжении 12 вольт на автомобильной батарее? Приемлемый. Что увеличивает поверхность радиатора почти вдвое! Это не только приводит к увеличению веса, они не имеют фиксирующих отверстий.

Для преобразователей низкой мощности. Эти транзисторы были испытаны и доказали свою надежность и долговечность при работе в резонаторе с резонаторной сваркой. Для резонансного преобразователя, наоборот. 41. 500-вольтовые полевые транзисторы. Идеи дизайна и рабочие варианты в самых важных моментах. Конструкция силового трансформатора. Всегда помните - силовая электроника не прощает.

Таким образом, принцип работы сварочного инвертора помогает четко контролировать его параметры и повышать частоту тока и напряжения. Благодаря этому улучшается возможность работы с тугоплавкими и сложно свариваемыми металлами. Сюда относится , алюминия и прочих разновидностей.

Схема инвертора


Первичная катушка будет обматываться в одном слое. 3-1 1 Рис. 37 Картонная коробка 3шт для доктора. Рекомендуется устанавливать стабилизатор на 12 В из корпуса и между ними. Количество витков в этом случае не должно быть изменено! Катушки должны быть пропитаны эпоксидной смолой. Горячая прокатка и стабилизация с помощью теплопроводящей фольги. по соображениям безопасности. Полезные защиты и схемы горячего пуска. Чтобы заплатить небольшую плату, нам сложно. Если она в пластиковом корпусе, а выходной ток не превышает 150 А!

На другом радиаторе установлены силовые диоды и диод дюбеля над пэдом. Он не превышает 70 Вт. Термозащита приклеивается к диодам и к обмотке силового трансформатора, и они изолированы катушкой пускового реле. Катушка радиатора спирали рядом со шпилем в 2 слоях. Для лучшего охлаждения радиаторы оснащены ребрами некоторых интралтов. Ток питания не соединен. На рисунке 40 показана диаграмма горячего переключателя. Она не имеет достаточной мощности. Не прикрепляет пружину. Ведро автоматически увеличивается до максимума или до расчетного значения.

Устройство

Устройство каждой модели может иметь ряд особенностей, но в целом многие технические узлы повторяются. В основном плата техники состоит из следующих частей:

  • Радиатор выходного выпрямителя – это одна из наиболее объемных деталей, которая служит для вторичного выпрямителя сварочного тока;
  • Радиаторы транзисторов – несколько радиаторов, которые в целом своем объеме занимают около четверти платы;
  • Кулер – обязательное для инверторов устройство охлаждения, так как здесь большая чувствительность к перегреву;
  • Сетевой выпрямитель – первичное устройство для выпрямления поступаемого из сети тока перед последующим его преобразованием;
  • Датчик тока – датчик, показывающий параметры получаемого тока;
  • Реле мягкого пуска – устройство, помогающее обеспечить легкий старт во время сварочного процесса;
  • Интегральный стабилизатор – дополнительный блок, который помогает стабилизировать параметры электричества, даже если идут скачки в сети;
  • Помеховый фильтр;
  • Конденсаторы помехового фильтра.


Очень полезно при сварке при малых токах. Ну, хорошо. параллельный соединенный источник питания. Если электрод внезапно застрял. Бар будет гореть в оптимальных условиях, после чего мощность сразу откроется. Это классическая система горячего горения и работает следующим образом: она измеряет выходное напряжение и только начинает работать, когда электрод расплавляется, он не может расплавить электрод. В этот момент ток, который вы устанавливаете, циркулирует по дуге От регулятора и только ток горения и до тех пор, пока дуга не загорится.

Просто положите электрод на металл и когда вы медленно начнете его отсоединять. Это легкое зажигание. В остальное время. Как вы уже догадались, это также инвертор. Силовой блок не перегружается и всегда работает в режиме оптимального тока, но малая мощность выводит малую дугу тока. Полная схема приведена на рис. и предотвращает прилипание. Транзисторы и диоды должны быть размещены на нагреватели. Но ток макс.

Режимы

Принцип работы инверторного сварочного аппарата позволяет ввести несколько дополнительных функций, которые помогут сделать работу более простой.

  • Горячий старт. Данная функция помогает увеличить сварочный ток в тот момент, когда электрод касается заготовки. После этого сила тока возвращается на те параметры, которые указаны на датчике. Количество добавленных Ампер зависит от изначальной силы тока, так как она показывается в относительном соотношении, от 5 до 100%. Некоторые модели обладают только фиксированной величиной добавки. С помощью данной функции легче поджигать плохие электроды.
  • Форсаж дуги. Данная функция становится незаменимой при сваривании тонких листов металла во время формирования и продвижения сварочной ванны она уберегает электрод от залипания и от прожигания. Здесь постоянно добавляется и убавляется количество тока, чтобы дуга горела стабильно. Принцип действия очень похож на «Горячий старт», но при этом регулировка идет постоянно. Здесь также может присутствовать фиксированное значение или регулируемое.
  • Антизалипание. Данная функция не обеспечивает постоянное горение дуги, как это было в предыдущих случаях. Это одно из наиболее ранних и простых нововведений, которые были реализованы в инверторах. В то время, когда электрод залипает, образуется короткое замыкание, нагревающее аппарат и воздействующее на него прочими негативными свойствами. Чтобы избежать этого, при включенной функции антизалипания техника просто отключит подачу питания. Таким образом, ей не будет нанесено никакого вреда и можно будет спокойно продолжить сварку. При желании ее можно отключить или отрегулировать.

Каждый уважающий себя домашний мастер просто обязан иметь в арсенале сварочный аппарат для обычной электросварки. Это довольно простой способ надежного соединения металлических деталей, который, к тому же, не требует высокой квалификации при выполнении несложных работ. Один минус у всех трансформаторных сварочных аппаратов - огромный неподъемный вес и большие габариты. С появлением сварочных инверторов ситуация изменилась, и сегодня мы рассмотрим возможности таких устройств.

Конденсатор С ТПС пределы тока. Транзисторы и диоды установлены на радиатор. Этот трансформатор может легко придать 250А дуговой намоткой в ​​два слоя равномерно по всей длине кольца. Рану в одном слое равномерно по длине кольца. Параметры ферритовых сердечников. 50.

Таким образом, блок управления может быть отделен от силовых транзисторов и больших токовых цепей для устранения помех. Если вы сделали блок уверенности, что все работает правильно. В противном случае вы ничего не поймете, и инвертор не будет работать. Должны быть более короткие пути, поэтому даже импульсный трансформатор расположен рядом с силовыми транзисторами. Не дает пояснительные цели.

Что такое инвертор сварочный

Сварочные инверторы - это один из самых современных видов сварочных аппаратов. Они практически полностью вытеснили из мастерских и гаражей трансформаторные устройства, выпрямители и генераторы.

Принцип действия инвертора, как и любого другого сварочного аппарата заключается в выработке тока большой силы, способного возбудить и поддерживать сварочную дугу. Дуга, как известно, возникает между свариваемыми деталями и электродом, а расплавленный таким методом металл заполняет пустоты шва и образует прочнейшее соединение, которое ничем не отличается от монолитной детали. В классических сварочных аппаратах ток большой силы возбуждался в обычном , в инверторных же аппаратах для этого существует несколько другой способ, более современный и совершенный.

Это приводится в качестве примера. 52. Дорожки утолщены медной проволокой толщиной 1 мм. И если вы действительно слишком ленивы. Вы не получите глупого автоматизма. И вы точно знаете, что вы связали. в вашем корпусе. Он использует высокочастотную электроэнергию для нагрева материалов, проводящих электричество. Это можно противопоставить другим методам нагрева, если тепло генерируется в пламени или нагревательном элементе, который затем наносится на заготовку. По этим причинам индукционный нагрев подходит для некоторых отраслей промышленности. Как работает индукционный нагрев? Высокочастотный источник электроэнергии используется для подачи большого тока через катушку. Эта катушка известна как катушка. Передача тока через эту катушку создает очень интенсивное и быстро меняющееся магнитное поле в рабочей катушке. Переменное магнитное поле индуцирует ток в проводящей заготовке. Устройство рабочей катушки и заготовка можно рассматривать как электрический трансформатор. Рабочая катушка является первичной, если в нее подается электроэнергия, а деталь - как вторичный оборот, который закорочен. Это приводит к прохождению огромных токов через заготовку. Этот скин-эффект переменного тока течет в тонкий слой относительно поверхности заготовки. Эффект кожи повышает эффективное сопротивление металла высокоточному потоку. Для черных металлов и железа в качестве некоторых типов стали существует дополнительный механизм нагрева, который происходит одновременно с упомянутыми выше вихревыми токами. Переменное магнитное поле внутри катушки многократно намагничивается и демагнитирует кристаллы железа. Это может быть фактором, способствующим высокой температуре, образующейся при индукционном нагреве, но имеет место только внутри черных материалов. По этой причине черные металлы лучше подходят для индукционного нагрева, чем для цветных материалов. Эта температура известна как температура Кюри. Тот факт, что медь и алюминий являются очень немагнитными и электрическими проводниками очень хорошими, также могут сделать эти материалы эффективной тепловой проблемой. Что используется для индукционного нагрева? Индукционный нагрев можно использовать для любого применения, где мы хотим нагреть проводящий электрический материал чистым, эффективным и контролируемым образом. Одним из наиболее распространенных применений является герметизация уплотнений для защиты от несанкционированного доступа, которые приклеиваются к верхней части лекарств и бутылок с напитками. Сальник, покрытый фольгой из термоплавкого клея, вставляется в пластиковый колпачок и закрепляется на верхней части каждой бутылки во время изготовления. Эти фольговые уплотнения затем быстро нагреваются, когда бутылки проходят под индукционным нагревателем на производственной линии. При нагревании образуются расплавы клея и пленки на верхней части бутылки. Когда крышка удаляется, наличие листа остается плотно закрытым и предотвращает любую фальсификацию или загрязнение содержимого стекла до тех пор, пока клиент не проникнет в фольгу. Кольцо из проводящего материала под названием «заводчик» помещается внутри вакуумированного стеклянного сосуда. Поскольку индукционный нагрев является бесконтактным процессом, его можно использовать для разведения отопления, которое уже запечатано внутри судна. В результате заводчик поглощает любые оставшиеся следы газа внутри вакуумной трубки и увеличивает чистоту вакуума. Однако еще один общий спрос на индукционный нагрев - это процесс, называемый зоной очистки, используемой в полупроводниковой промышленности. Это процесс, при котором кремний очищается движущейся областью расплавленного материала. Индукционные плиты и рисовые плиты. Металлическая арматура для аммиака, зубчатые колеса, пильные диски и валы и т.д. также являются обычными применениями, потому что индукционный процесс очень быстро нагревает поверхность металла. Поэтому его можно использовать для закрепления поверхности и для усиления локализованных участков металлических деталей путем «преодоления» теплопроводности более глубокого тепла частично или для окружающих областей. Бесконтактный характер индукционного нагрева также означает, что его можно использовать для нагрева материалов в аналитических приложениях без риска заражения образца. Аналогичным образом, металлические медицинские инструменты можно стерилизовать, нагревая их до высоких температур, в то время как они все еще заключены в известную стерильную среду, чтобы убить микробы. Что требуется для индукционного нагрева? Теоретически для реализации индукционного нагрева необходимы только 3 вещи: высокочастотный источник электроэнергии, рабочая катушка для генерации переменного магнитного поля, заготовка, которая нагревает электричество, после Что говорят эти системы, в основном индукционный нагрев, как правило, немного сложнее. Например, часто требуется согласованная импедансная сеть между источником высокой частоты и катушкой, чтобы обеспечить хорошую передачу мощности. Системы водяного охлаждения также распространены в высокопроизводительных индукционных нагревателях для удаления остаточного тепла от катушки, соответствующей ей сети и силовой электроники. В конечном итоге для управления интенсивностью действия нагревания и времени цикла нагрева обычно используется некоторое электронное управление, чтобы обеспечить согласованные результаты. Управляющая электроника также защищает систему от воздействия ряда неблагоприятных условий эксплуатации. Однако основной принцип работы любого индукционного нагревателя остается таким же, как описано ранее. Практическая реализация На практике катушка обычно встроена в цепь резонансного резервуара. Это имеет ряд преимуществ. Во-первых, это либо делает ток, либо напряжение сигнала становится синусоидальным. Это минимизирует потери в инверторе, позволяя ему использовать либо коммутацию с нулевым напряжением, либо коммутацию с нулевым током в соответствии с выбранной точной схемой. Синусоидальная форма напряжения катушки также является более плавным и меньшим сигналом для радиочастотных помех для бесконтактного оборудования. Этот момент позже становится очень важным в системах высокой мощности. Мы увидим, что существует ряд резонансных схем, которые проектировщик индукционного нагревателя может выбрать для рабочей катушки: Резонансная цепь контура цепи Рабочая катушка предназначена для резонанса на рабочей частоте с помощью конденсатора, помещенного последовательно с это. Это заставляет ток через катушку работать синусоидально. Резонансная серия также увеличивает напряжение на катушке, намного превышающую выходное напряжение только инвертора. Инвертор видит синусоидальную нагрузку тока, но он должен нести ток, который полностью течет в рабочую катушку. По этой причине рабочая катушка часто состоит из нескольких витков провода с усилителями всего в несколько десятков ампер или потока. Значительно, что мощность нагрева достигается за счет увеличения резонансного напряжения на рабочей катушке, в то время как резонансная серия поддерживает ток через катушку на чувствительном уровне. Эта схема обычно используется в таких вещах, как рисовые плиты, если уровень мощности низкий, а инвертор расположен рядом с предметом, который нужно нагреть. Основными недостатками резонансной серии, которые являются преобразователем, должен быть тот же ток, текущий в катушку. В дополнение к этому увеличение напряжения из-за резонансных рядов может стать очень выраженным, если в катушке нет существенной существенной части для амортизации цепи. Это не проблема в таких приложениях, как машины для приготовления риса, где заготовка всегда является одной и той же кухонной посудой, и ее свойства хорошо известны во время проектирования системы. Конденсаторный бак обычно рассчитан на высокое напряжение из-за увеличения резонансного напряжения, испытываемого в настроенной серии резонансных контуров. Параллельный резонанс также увеличивает ток через катушку, намного превышающий выходной ток только инвертора. Инвертор видит синусоидальную нагрузку тока. Однако в этом случае вы должны выполнять часть тока нагрузки, которая фактически выполняет реальную работу. Инвертор не должен полностью пропускать ток в катушке. Это очень важно, потому что коэффициенты мощности в приложениях индукционного нагрева обычно низки. Это свойство параллельного резонансного контура может уменьшить десятикратное уменьшение тока, которое должно поддерживаться инвертором и кабелями, соединяющими его с рабочей катушкой. Потери при движении обычно пропорциональны квадрату тока, поэтому десятикратное снижение тока нагрузки является значительной экономией в потерях в преобразователе и соответствующем жгуте проводов. Это означает, что рабочая катушка может быть размещена в месте, удаленном от инвертора, без существенных потерь в кормовой нити. Рабочие катушки, использующие эту технику, часто состоят из нескольких раундов толстого медного проводника, но с большими токами сотен или тысяч токов. Охлаждающая вода является общей для всех, но меньших систем. Это необходимо для устранения избыточного тепла, создаваемого высокочастотным высокочастотным проходом через катушку и соответствующий резервуар конденсатора. В катушке с параллельным резонансным контуром рабочую катушку можно рассматривать как индуктивную нагрузку с подключенным к ней конденсатором с коррекцией коэффициента мощности. Самое главное иметь в виду, что этот огромный ток расположен на рабочей катушке и ее конденсаторе и представляет собой только реактивную мощность разворота между ними. В этом цикле резервуара всегда есть некоторые потери из-за потери диэлектрической силы в конденсаторе, а кожа вызывает резистивные потери в катушке конденсатора и работает. Поэтому небольшой ток всегда выводится из инвертора, даже если он не является заготовкой. Следовательно, ток параллельного резонансного контура увеличивает емкость, когда деталь заносится в катушку. Согласование импеданса или просто «сопоставление». Это относится к электронике, которая находится между высокочастотным источником питания и рабочей катушкой, которую мы используем для нагрева. Чтобы нагреть твердый кусок индукционного нагревательного металла, нам необходимо вызвать чрезмерный ток, протекающий в металлическую поверхность. Однако это может быть противопоставлено инвертору, который генерирует высокочастотную мощность. Относительно малые токи делают инвертор менее чувствительным к случайным макетам и проблемам с индуктивностью. Мы можем думать о схеме резервуара, включающей рабочую катушку и ее конденсатор в качестве резонансной параллельной схемы. Противоположную схему. На практике сопротивление рабочей катушки, сопротивление резервуара конденсатора и отраженное сопротивление заготовки вносят все потери в контуре мокрого резервуара и резонансе. Поэтому полезно объединить все эти потери в одно «сопротивление потерь». В случае параллельного резонансного контура это сопротивление потерь происходит непосредственно над контуром резервуара в нашей модели. Это сопротивление является единственным компонентом, который может потреблять реальную энергию, и поэтому мы можем думать об этом сопротивлении потери, как о задаче, которую мы пытаемся эффективно привести в действие. При возбуждении в реальном резонансе, выведенном из емкости конденсатора, и рабочая катушка равна по величине и противоположной фазе и, следовательно, взаимно компенсирует источник энергии. Это очень важно, когда катушка должна питаться от инвертора источника напряжения, который генерирует выходное напряжение прямоугольной формы. Квадратное волновое напряжение, генерируемое большинством полумостовых и полномодовых схем, богато высокочастотными гармониками, а также требует основной частоты. Также прямое подключение источника напряжения для параллельного резонансного контура вызовет чрезмерные токи на все гармоники частоты привода! Это связано с тем, что емкость конденсатора в параллельном резонансном контуре будет демонстрировать постепенно меньшую емкостную реактивность при увеличении частот. Это потенциально опасно для преобразователя напряжения. Это приводит к высоким пиковым значениям тока при переключении переходов, поскольку инвертор пытается быстро загрузить и разрядить емкость конденсатора на восходящие и падающие прямоугольные волны. Это означает, что максимальный ток течет на частоту только незначительно, и гармонический ток течет, заставляя ток инвертора загружаться в хорошую форму сигнала. Согласующий импеданс, так что требуемое количество мощности может быть подано инвертором на заготовку. Индуктивное сопротивление, повышающееся до высокочастотных гармоник, чтобы поддерживать инвертор в надежном и счастливом состоянии. Посмотрев вышеприведенную диаграмму выше, мы видим, что конденсатор в согласующей сети и емкости конденсатора параллельны. На практике эти две функции обычно выполняются с помощью единственной цели, созданной емкостью конденсатора. Сеть соответствия используется для того, чтобы схема цистерны отображалась как гораздо более подходящая нагрузка для инвертора, и вывод обсуждался в вышеупомянутом разделе. Огромный ток течет в катушке, но только инвертор подает низкий ток. Высокий ток циркуляции ограничен рабочей катушкой и параллельным конденсатором, которые обычно расположены очень близко друг к другу. Только относительно низкий ток протекает вдоль линии передачи от инвертора до контура резервуара, поэтому можно использовать более легкий кабель. Любое изменение реактивной линии просто становится частью согласованной индуктивности сети. Поэтому тепловой насос может располагаться вдали от инвертора. Соответствующая серия индуктивности может быть изменена, чтобы реагировать на различные нагрузки, размещенные внутри рабочей катушки. Цепь резервуара может питаться от нескольких инверторов, соответствующих многоуровневым инверторам, чтобы достичь выше, чем у одного инвертора. Соответствующие индукторы обеспечивают естественный обмен тока нагрузки между инверторами, а также делают систему допусков некорректной в момент переключения параллельных инверторов. Однако следует понимать, что качество и регулирование электропитания для применений индукционного нагрева не являются критическими. Этот индуктивный импеданс ограничивает «вытягивание» между током, протекающим между инверторами параллельно, если их моменты переключения не полностью синхронизированы. Во-вторых, это индуктивное сопротивление между теми же ограничениями скорости инвертора, при которых дефект тока увеличивается, если один из инверторов обнаруживает неисправное устройство, потенциально исключающее отказ других устройств. Наконец, поскольку все распределенные инверторы уже подключены через индукторы, любая дополнительная индуктивность между инверторами просто добавляет к этому импедансу и только имеет эффект совместного использования деградирующего тока. Следовательно, распределенные индукционные нагревательные инверторы необязательно должны быть физически расположены близко друг к другу. Изолирующие трансформаторы включены в проекты, в которых они нуждаются, а затем даже не запускаются из источника! Работа катушки с разомкнутым контуром. Работа катушки короткого замыкания, короткое замыкание в работе катушки. Конденсатор открытого резервуара. Все эти сбои приводят к увеличению импеданса на инверторе и, следовательно, к соответствующему уменьшению текущей выдержки из инвертора. Автор лично использовал отвертку для короткого замыкания между витками рабочей катушки, несущей несколько сотен ампер. Несмотря на летящие искры при наложенном коротком замыкании, нагрузка на инвертор низкая, и система легко справляется с этой обработкой. Самое худшее, что может случиться, состоит в том, что цепь резервуара расстраивается, поэтому его естественная резонансная частота находится чуть выше частоты работы инвертора. Поскольку частота возбуждения по-прежнему близка к резонансу, еще не значительна из-за текущего потока преобразователя. Но коэффициент мощности снижается из-за расстройки, и текущий инвертор нагрузки начинает подавать напряжение. Эта ситуация нежелательна, так как ток нагрузки, наблюдаемый в направлении инвертора, изменяется до изменения напряжения. Это приводит к принудительному восстановлению возвратных диодов свободного колеса, пока они уже значительны перед переносом тока. Однако следует понимать, что надлежащий контроль преобразователя частоты должен обеспечивать, чтобы он соответствовал резонансной частоте контура резервуара. Резонансную частоту следует отслеживать до предела, затем систему закрытия, если она отклонилась от допустимого диапазона частот. Сила методов управления Часто желательно контролировать количество энергии, обрабатываемой индукционным нагревателем. Это определяет скорость передачи тепловой энергии на заготовку. Настройку мощности этого типа индукционного нагрева можно контролировать несколькими способами: мощность, обрабатываемая инвертором, может быть уменьшена за счет снижения напряжения питания инвертора. Импеданс, показанный в инверторе, в значительной степени постоянный с разными уровнями мощности, поэтому мощность передачи инвертора приблизительно пропорциональна квадрату напряжения питания. Это необходимо для поддержания постоянной мощности, потому что сопротивление куска изменяется значительно по мере его нагревания. Изменение коэффициента задолженности устройства в инверторе. Мощность, обрабатываемая инвертором, может быть уменьшена за счет временного уменьшения инверторных переключателей. Питание - это только источники работы катушки, когда устройства включены. Ток нагрузки затем остается в кассете через устройства корпуса диода в течение мертвого времени, когда оба устройства выключены. Изменение коэффициента долготного переключения позволяет контролировать полную мощность от 0% до 100%. Однако важным недостатком этого метода является переключение тяжелых токов между активными устройствами и их свободными колесными диодами. Принудительные обратные обратные свободные колесные диоды, которые могут возникать, когда отношение налогов значительно уменьшается. По этой причине налог на коэффициент контроля обычно не используется в инверторах с индуктивным нагревом большой мощности. Сброс частоты инвертора. Мощность, обеспечиваемая инвертором в рабочей катушке, может быть уменьшена путем отстройки преобразователя от резонансной частоты естественного контура резервуара, включающего катушку. Поскольку частота работы инвертора отодвигается от резонансной частоты в цикле резервуара, в цикле резервуара происходит не менее резонансное увеличение, а ток в катушке уменьшается. Поэтому в заготовке индуцируется меньше циркулирующего тока, а эффект нагрева снижается. Чтобы уменьшить передаваемую мощность, инвертор обычно расстраивается на высокой стороне естественных резонансных частотных цепей резервуара. Это приводит к тому, что входное индуктивное сопротивление согласующей цепи становится все более доминирующим положением при увеличении частоты. Поэтому ток от инвертора по согласованной сети начинает оставаться тусклым и по амплитуде. Недостатком является то, что он предлагает только ограниченный диапазон управления, потому что существует предел тому, как можно быстро переключаться на силовые полупроводники. Это особенно актуально в приложениях с высокой мощностью, где устройства уже могут работать вблизи максимальной скорости переключения. Большие энергетические системы, использующие этот метод управления мощностью, требуют детального анализа тепловых результатов потерь при переключении на разных уровнях мощности, чтобы температура устройства всегда оставалась в допустимых пределах. Изменение значения индуктивности в соответствующей сети. Мощность, подаваемая инвертором на рабочую катушку, может изменяться путем изменения значения соответствующих компонентов сети. Но емкостная сторона параллельна резервуару катушки собственной работы конденсатора, и на практике они обычно одно и то же. Следовательно, только часть согласованной сети, которую можно настроить, это индуктор. Согласованная сеть отвечает за преобразование импеданса рабочей нагрузки в импеданс нагрузки, подходящий для управления инвертором. Коррекция индуктивности индуктивности регулирует значение, при котором переводится импеданс нагрузки. Как правило, более низкое сопротивление индуктивности индуктивности приводит к тому, что импедансная катушка работает с понижением для более низкого импеданса. Этот импеданс более низкого импеданса для подачи инвертора вызывает увеличение мощности от инвертора. Вместо этого увеличение индуктивности согласующего индуктора вызывает более высокий импеданс нагрузки, который должен быть представлен на инверторе. Эта более легкая нагрузка приводит к более низкому потребляемому потоку от преобразователя рабочей катушки. Степень управления мощностью, достигаемая путем изменения подходящего индуктора, является умеренной. Существует также изменение резонансной частоты системы в целом. По этой причине подходящий индуктор обычно фиксируется или регулируется грубыми шагами, чтобы соответствовать обрабатываемой детали, а не обеспечивать пользователю полностью регулируемую настройку мощности. Трансформатор адаптера импеданса. Ферритовый силовой трансформатор также может обеспечивать электрическую изоляцию, а также выполнять функцию преобразования импеданса для установки переходной мощности. Во-первых, размещение трансформатора в этом положении означает, что импедансы на обеих обмотках относительно велики. Напряжения высокие, а токи относительно малы. Для этих условий проще разработать обычный ферритовый силовой трансформатор. Массивный циркулирующий ток в катушке должен поддерживаться вне ферритового трансформатора, что значительно снижает проблемы охлаждения. Во-вторых, хотя трансформатор видит выходное напряжение прямоугольной волны от инвертора, обмотки несут токи, которые являются синусоидальными. Отсутствие высокочастотных гармоник уменьшает нагрев в трансформаторе из-за эффекта пленки и эффекта близости внутри проводников. В конце концов, конструкция трансформатора должна быть оптимизирована для минимальной мощности обмотки и хорошей изоляции за счет увеличения индуктивности утечки. Если катушка приводится в действие инвертором с полным напряжением, то есть еще один способ добиться контроля мощности. В случае переключения обеих ножек мост может управляться независимо, затем он открывает возможность управления переходной мощностью путем регулировки сдвига фазы между двумя ногами. Когда оба моста моста находятся точно в фазе, они оба выводят одинаковое напряжение. Это означает, что на рабочем устройстве катушки нет напряжения, и ток через катушку не течет. И наоборот, при достижении обоих ножек переключателя моста в максимальном противофазе тока через рабочую катушку и максимального нагрева. Уровни мощности от 0% до 100% могут быть достигнуты путем изменения фазового сдвига на половину моста между 0 и 180 градусами по сравнению с единицей другой ноги моста. Этот метод очень эффективен, поскольку управление мощностью может быть выполнено в нижней части управления мощностью. Коэффициент мощности, наблюдаемый инвертором, всегда хорош, потому что инвертор не отстроен от резонансной частоты катушки, поэтому поток тока реагирует свободными диодами. Конденсаторы индукционного нагрева Требования к конденсаторам, используемым в мощных системах индукционного нагрева, являются, пожалуй, наиболее требовательными к конденсатору любого типа. Конденсаторы, используемые в контуре резервуара индукционного нагревателя, должны быть полностью токовыми, которые поступают в катушку в течение длительных периодов времени. Этот ток обычно составляет несколько сотен ампер на десятки или сотни килогертов. Полностью развитое напряжение на катушке. Высокая рабочая частота вызывает значительные потери из-за диэлектрического нагрева и из-за скин-эффекта в проводниках. В конце концов индуктивность без деформации должна быть сведена к абсолютному минимуму, так что конденсатор появляется как элемент с сосредоточенными схемами по сравнению с достаточно низкой индуктивностью катушки, к которой он подключен. Правильный выбор диэлектриков и технологии вскрытия фольги используются для сведения к минимуму количества выделяемого тепла и обеспечения минимальной эффективности индуктивной серии. Поэтому важным фактором их конструкции является возможность эффективного удаления тепла внутри конденсатора для продления срока службы диэлектрика. Высокое поверхностное примечание разъемов компонентной платы, проводящее охлаждение и реактивная мощность, напечатанная на этикетке. Более высокие единицы мощности над изображением выше, в алюминиевых корпусах имеют шланги для шлангов охлаждающей воды для удаления тепла, образующегося внутри. На этой частоте ток через катушку также является высшим максимальным эффектом нагревания на этой частоте. Можно видеть, что эта частота соответствует максимальному току нагрузки, исходящему от инвертора. Стоит отметить, что величина нагрузки инвертора тока имеет нулевую частоту, только немного меньшую, чем та, которая дает максимальный нагрев. Этот график показывает важность точной настройки в приложении индукционного нагрева. Разница между максимальной мощностью и минимальной мощностью может составлять всего несколько килогерц. Из нижней диаграммы видно, что для частот ниже максимальной точки питания напряжение рабочей катушки находится в фазе с выходным напряжением инвертора. Поскольку рабочая частота увеличивает фазовый угол колебаний рабочего напряжения катушки резко на 180 градусов, даже в точке, где обрабатывается максимальная мощность. Затем фазовый угол напряжения рабочей катушки остается на 180 градусов от выходного напряжения инвертора для всех частот выше максимальной точки питания. Из нижнего графика также видно, что ток нагрузки не выдает инвертор, а два внезапных изменения фазы по мере увеличения рабочей частоты. Инвертор зарядного тока изначально находится под углом 90 градусов на низких частотах. Ток нагрузки внезапно поворачивается на 180 градусов к фазовому проводнику на 90 градусов, так как рабочая частота проходит через «нулевую» частоту сети. Токовый инвертор остается лидером на 90 градусов, пока не будет достигнута максимальная точка мощности, если снова внезапно повернется на 180 градусов и вернется на 90 градусов, оставшаяся на новой фазе. Он также показывает семейство кривых, описывающих поведение схемы контура индукционного нагрева с множеством различных частей. Это позволяет нам понять, как ведет себя сеть с большой потерей работы, чтобы иметь любую существующую композицию вообще, и все задачи между ними. Это приводит к возникновению резких токов, даже достигая напряжений на верхнем графике, и резко сдвигает фазовый сдвиг на нижний график. Это приводит к менее резонансному увеличению нагрузки инвертора тока и напряжения на рабочей катушке. Следовательно, ток, подаваемый от инвертора, должен быть уменьшен, чтобы предотвратить перегрузку тока катушки и конденсатора в Отсутствие каких-либо существенных потерь в системе. Во-вторых, текущую нагрузку инвертора без нагрузки необходимо отслеживать очень точно, если инвертор не видит либо менее развитую, либо подверженную нагрузке, потому что он быстро растет с нулевым уровнем. Для материала с очень низким уровнем потерь мы можем видеть, что текущая фаза нагрузки инвертора иногда не проходит до нуля до фазы возбуждения. Чем больше текущая инверторная нагрузка не является монотонной по мере прохождения частоты. Поэтому прямая обратная связь от трансформатора тока на выходе инвертора не является жизнеспособным вариантом. Вместо этого мы видим, что межфазная катушка напряжения монотонна с увеличением частоты. Более того, он постоянно проходит фазу-латентность -90 точно на частоте, которая дает максимальную мощность, независимо от того, насколько мощна катушка загружена. Эти два достоинства делают волновод напряжения напряжения конденсатора отличной управляющей переменной. В заключение, преобразователь частоты должен управляться таким образом, чтобы достичь согласованного 90-градусного зазора между конденсатором напряжения в резервуаре и выходным напряжением инвертора, чтобы достичь максимальной мощности переходных процессов. Теперь мы можем пометить некоторые области интереса на участке Боде ниже. Вертикальная белая линия указывает частоту, при которой напряжение в конденсаторной емкости составляет 90 градусов разности выходного напряжения инвертора. Это также точка, в которой максимальное напряжение развивается на рабочей катушке, и через него протекает максимальный ток. Белая линия - это то место, где вы хотите быть, чтобы создать максимально возможный эффект нагрева в заготовке. Если мы посмотрим на текущую фазу тока инвертора, мы можем видеть, что это всегда между 0 и -90 градусами при пересечении белой линии, независимо от того, насколько внезапно или медленно она срабатывает. Это означает, что инвертор всегда видит зарядный ток, который либо находится в фазе, либо хуже всего немного отстает от коэффициента мощности. Справа от белой линии у нас есть область, затененная синим цветом, обозначенная «областью индуктивных нагрузок». Когда рабочая частота увеличивается выше максимальной точки питания, напряжение на клеммах рабочей катушки уменьшается, и в заготовке генерируется меньше эффекта нагрева. Ток нагрузки инвертора также уменьшается и начинает отставать по фазе относительно выходного напряжения инвертора. Частота отключения преобразователя частоты в точке с высокой мощностью, поток энергии может быть уменьшен, и инвертор всегда видит коэффициент мощности, оставленный позади. Вместо этого, на левой стороне белой линии, мы имеем полосу частот, помеченную «емкостной нагрузкой региона». Поскольку рабочая частота мала ниже максимальной точки питания, напряжение рабочей катушки также уменьшается и происходит меньшее тепловое воздействие. Таким образом, емкостная область нагрузки не рекомендуется для передачи мощности управления. Эта вторая индуктивная область представляет низкий интерес, поскольку она не обеспечивает значительную передачу мощности, и она не может быть достигнута без прохождения потенциально опасной емкостной области в любом случае. Он отмечен на диаграмме здесь только для завершения. Примечание. Фаза конденсатора напряжения коллектора была предложена в качестве контрольной переменной и широко обсуждалась на приведенных выше графиках. Это связано с тем, что это напряжение можно легко обнаружить с помощью высокочастотного трансформатора напряжения и предоставить всю необходимую информацию управления. Представляя сдвиг фазы на 90 градусов относительно выходного напряжения инвертора, он по-прежнему является лучшей управляющей переменной, чем попытка измерить коллектор тока. Более 90 конденсаторных конденсаторов с фазовой перестройкой означают, что пропуски нулей преднамеренно смещены во времени от шумного времени переключения инвертора. Это изменение обратной связи по фазе напряжения -90 градусов может быть разрешено в электронной конструкции управления и является низкой ценой для платного обнаружения и повышения помехоустойчивости. Эта рабочая точка обеспечивает низкую пропускную способность и уменьшенный эффект нагрева. Соблюдайте текущую треугольную нагрузку, вызванную интеграцией индуктивной нагрузки преобразователя выходного напряжения прямоугольной формы с течением времени. Это показывает напряжение на катушке, работающей в нормальных рабочих условиях, когда почти управляется резонансом. Обратите внимание, что форма волны является чистой синусоидной формой. Оба этих свойства приписываются высокочастотному фактору нагревательного контура индукционного бака. Это показывает выходное напряжение инвертора, когда оно измеряется на частоте, которая ниже естественной резонансной частоты катушки. Время Наблюдение очень быстрое повышение и квадратное падение, сопровождающееся чрезмерной перегрузкой напряжения и вызовом. Обратите внимание на то, что рост и спад квадратной волны более контролируемы, и относительно небольшие перекрытия или шумы. Это связано с нулем напряжения переключения, которое возникает, когда инвертор работает в этом благоприятном режиме работы. Это показывает выходное напряжение в инверторе, когда оно настроено на резонансную частоту катушки. Обратите внимание на надрезы слегка на краях подъема и попадайте в форму волны натяжения.

  • Так как он бесконтактный, процесс нагрева не загрязняет нагреваемый материал.
  • Это также очень эффективно, потому что тепло генерируется внутри куска.
Такое поведение электронных пар на рейсах своего времени применимого.

Принцип действия сварочного инвертора

Первые инверторы начали появляться на рынке еще в конце 70-х годов, но они уже имеют мало общего с новыми моделями, о которых мы говорим сегодня. Единственное, что осталось неизменным - небольшие габариты и исходное напряжение обычной бытовой сети или в некоторых случаях трехфазной сети 380 В. К тому же инверторы гораздо удобнее в работе, имеют более гибкие настройки, чем классические сварочные аппараты.

Сетевой ток в 220 В и с частотой 50 Гц не пригоден для создания сварочной дуги. Этот ток нужно преобразовать, как и напряжение, для получения возбуждающего и поддерживающего дугу напряжения. Сетевой ток попадает в блок выпрямителя, преобразуя переменный ток 220 В в постоянный, а затем он подается в инверторный блок. Здесь и начинается самое главное преобразование характеристик тока. Он трансформируется снова в переменный, но у же с частотой в десятки килогерц. Это происходит благодаря применению высокочастотных транзисторов и тиристоров.

После изменения частоты, ток попадает на трансформатор, который понижает напряжение за счет повышения силы тока. Именно на этом этапе проявляются преимущества высокочастотных трансформаторов по сравнению с низкочастотными старого образца. Старые трансформаторы работали с частотой 50 Гц, поэтому и были такими тяжелыми и громоздкими. Кроме того, львиная доля потерь тока уходила на нагрев низкочастотного трансформатора, а высокочастотные приборы греются в разы меньше, следовательно, имеют и меньшие потери. Это сказалось на стабильности работы и на КПД инверторов - в современных моделях он достигает 90%.

Теперь в работу вступает вторичный выпрямитель, который преобразует ток высокой частоты в постоянный, и этот ток уже подается непосредственно на электрод посредством сварочного кабеля. Это только основной принцип работы инвертора, поскольку в его схеме присутствуют микропроцессорные блоки, которые контролируют и позволяют регулировать характеристики тока в довольно широком диапазоне, адаптируя ток для сварки различных металлов в самых разных условиях. Приятной особенностью инверторного сварочного аппарата стала возможность изменения полярности, что позволило легко и просто сваривать алюминий. Электрическая схема инвертора показана на фото для примера.

Как выбрать сварочный инвертор

У всех сварочных инверторов есть свои преимущества перед старыми аппаратами, а разнятся они только по времени работы. То есть по способности держать сварочную дугу в течение определенного времени. Этим отличаются бытовые и профессиональные инверторы. Но плюсы у всех одни:

  1. Небольшие компактные размеры. Благодаря применению высокочастотных трансформаторов удалось уменьшить как размеры, так и вес аппарата.
  2. Стабильность в работе. Аппарат работает независимо от характеристик тока в сети и сам подстраивает нужные характеристики тока для стабильной работы.
  3. Стабильная дуга. Регулируемая и стабильная дуга с низким уровнем пульсации позволит варить металл любой толщины и в любых условиях.
  4. Простота в использовании.
  5. Применение электродов любого типа, разнополярных электродов, электродов любой толщины и состава.
  6. Высокий уровень защиты от перегрева и КЗ.
  7. Возможность применения микропроцессорного управления.

Рейтинги производителей и выбор модели

Цены на сварочные инверторы формируются уже не в нашей стране. Наиболее активным их производителем стала КНР, поэтому достигнуть их уровня цен и рентабельности может не каждое предприятие у нас в стране, да и качество китайских инверторов довольно стабильное. Ремонт сварочного инвертора, произведенного хоть у нас в стране, хоть в КНР, никаких проблем не вызывает, поскольку все компоненты, в принципе однотипны и производятся понятно где.

Говорить о лучших сварочных инверторах рейтингах продаж, уровне надежности можно только тогда, когда известные конкретные задачи, стоящие перед прибором. Если это инвертор для дома и нечастого использования, то в этом сегменте отлично себя показали Selco, Helvi из Италии, кореец Power Man. Средний инвертор с кириллицей на логотипе будет стоить порядка 10 тысяч рублей, а модели из Кореи, Италии и Франции могут стоить до 50 тысяч.

Выбирая модель, нужно четко знать задачи, которые ставятся перед прибором, тогда можно избежать лишних затрат и купить такой инвертор, который будет полностью удовлетворять домашнего мастера или прожженного профи.



Есть вопросы?

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: