Правильно выбираем сварочный полуавтомат для разных задач

Сварочное оборудование инверторного типа сегодня широко применяется в разных отраслях промышленности, в коммунальных хозяйствах, в быту. Модельный ряд агрегатов довольно большой, включает аппараты с разными техническими характеристиками, функциональными возможностями. Чтобы подобрать наиболее оптимальное решение, необходимо проанализировать различные параметры. В частности нужно рассчитать, какую мощность потребляет сварочный аппарат. Эти данные можно легко вычислить, используя специальную формулу.

Опытные сварщики детально ознакомлены с особенностями сварочных аппаратов, понимают механизм работы оборудования. Если вы только начинаете работать с инвертором, не забудьте детально изучить руководство по эксплуатации. При расчете потребляемой мощности следует учитывать условия эксплуатации оборудования, цели применения.

Разновидности инверторных аппаратов

Первым делом рекомендуем ознакомиться с разновидностями инверторных агрегатов. Все модели этого типа разделяются на три больших группы. Каждая имеет свои особенности. Рассмотрим подробнее.

• Бытовые или любительские. Сюда относят модели, которые питаются от обычной однофазной сети 220В. На предельных мощностях сваривать таким агрегатом можно всего лишь 20-30 минут. После нужно дать устройству возможность отдохнуть. Для выполнения разовых операций в быту или в гараже этого времени вполне хватает. К тому же и стоят бытовые инверторы недорого, отличаются компактными габаритами и незначительным весом.
• Полупрофессиональные. Более мощные устройства по сравнению с агрегатами из первой категории. Они способны работать до 8 часов без перерыва, их приобретают для эксплуатации в автомастерских, на небольших предприятиях.
• Профессиональные. Сварочное оборудование предназначено для частого применения в сложных условиях. Их закупают для крупных предприятий, заводов по изготовлению металлических конструкций. Они эффективно сваривают детали из разных металлов, работают долго без перерыва, не перегреваются, питаются от трехфазной сети 380В. Но и стоят модели дорого.

Если покупаете оборудование для эксплуатации в домашнем хозяйстве, учитывайте один важный нюанс: ток максимальной нагрузки должен быть не выше 160А. Силовые автоматы и электрическая фурнитура, которые устанавливаются в частных домах и квартирах, не рассчитаны на ток выше этого значения.

Нельзя подключать к бытовой сети оборудование, сила тока которого превышает 160А. Это может привести не только к срабатыванию автоматов, но и к выгоранию контактов либо возгоранию электрической проводки. Лучше этого не допускать. В линейках производителей есть достаточно моделей любительского класса, выбирайте для домашнего применения аппарат из этой категории, а профессиональные покупайте только в том случае, если можно подсоединить оборудование к 3-хфазной сети на 380В.

Порядок выбора

В сопроводительном документе (паспорте) на каждый конкретный сварочный аппарат фирмой-производителем указывается максимальная мощность, обеспечивающая его работу в режиме пиковых нагрузок. Именно поэтому при её оценке следует ориентироваться на качество напряжения в электросети, к которой подключается данный аппарат.

При этом нельзя упускать из внимания то, что даже сравнительно мощный инвертор при значительных колебаниях напряжения в сети не сможет гарантировать требуемой производительности работы и максимальной отдачи.

Порядок выбора подходящего по энергоёмкости инверторного сварочного аппарата, полуавтомата или обычного трансформаторного выпрямителя имеет много схожих черт. Поэтому ознакомимся сначала с общими правилами выбора рабочих агрегатов, при оценке мощности которых обычно руководствуются следующими соображениями:

• для отдельных моделей сварочных аппаратов паспортные данные нередко завышаются производителем на 10-15%. Из этого следует, что при покупке следует выбирать прибор с некоторым запасом по мощности;
• в отсутствии в паспорте графы «мощность» нужно ориентироваться на величину тока, которую аппарат потребляет в режиме максимальной нагрузки (для оценки его мощности это значение умножается на показатель действующего в сети напряжения – 220 или 380 Вольт);
• при покупке сварочного аппарата, не рассчитанного на значительные перегрузки (на длительную эксплуатацию в «тяжёлых» режимах) большая мощность не требуется, в нормальных условиях сварки вполне достаточно прибора с рабочей нагрузкой порядка 120-130 Ампер.

При выборе трансформаторных аппаратов для ручного сваривания следует помнить о том, что со временем это оборудование изнашивается. Причём чем больше мощность и рабочий ток, тем сильнее нагрев сварочного аппарата и его износ.

Устройство инверторного аппарата

Ознакомление с устройством и механизмом действия инвертора не только упростит эксплуатацию, но и поможет предупредить возникновение поломок и сбоев. Итак, первым делом напряжение 220В с частотой 50 Гц из переменного превращается в постоянное, а после – опять в переменное, но уже высокочастотное. Далее это напряжение опять переходит в постоянное и передается на рабочую дугу. Качественные характеристики дуги контролируются автоматически. За это отвечает специальный микропроцессор, встроенный в блок управления. В инверторах практически не возникает залипания дуги, и это его весомое преимущество перед моделями трансформаторного типа.

При возникновении короткого замыкания, которое длится не более 0,5 секунды, электроника генерирует мощные импульсы. За счет этого перемычки из расплавленного металла разрушаются, что позволяет избежать залипания. Если короткое замыкание длится дольше, оборудование и вовсе отключается. Электрод не прилипает к заготовке, цепь аппарата не перегревается. Это принципиальное отличие устройств инверторного типа от агрегатов, которые работают на трансформаторах. Характерные особенности сварочных аппаратов, изготовленных с применением инверторной технологии:

• повышенные показатели производительности – до 95%;
• нет индуктивных потерь в ходе сваривания;
• устойчивость к перепадам напряжения и коротким замыканиям;
• возможность точной регулировки рабочих параметров;
• в качестве расходных материалов можно использовать электроды разного размера, изготовленные из различного сырья;
• безопасность эксплуатации, в устройстве предусмотрены высокоэффективные защитные механизмы;
• моментальный розжиг электрической дуги;
• компактные габариты;
• небольшой вес.

Ещё одна важная особенность инверторных аппаратов – потребление электроэнергии. Вне зависимости от потребляемой мощности вся энергия расходуется только на рабочий процесс. КПД инверторов – 85-95%. Это довольно высокие показатели.

Расход электроэнергии сварочным аппаратом

Поставил наконец-то счётчик на сварочный аппарат. Чтоп быть вооруженным цифрами, если вдруг чего)) Итак, цифры эти следующие: при сварке трехфазным полуавтоматом на 5-ти килограммовую катушку проволоки диаметром 1.2мм уходит от 15 до 20 КВт*час энергии.

Почему такой разброс я не понял- объективных факторов вроде нет. Было сожжено две катушки- на одну ушло 20, на другую- 15 КВт*ч. Дале буду также продолжать засекать- возможно скорректирую цифры. Таким образом, на килограмм проволоки уходит 3-4 КВт*час электричества. На данный момент закупленные 135 килограмм проволоки подходят к концу (осталось килограмм 30) и большая часть корпуса судна уже проварена- на это было сожжено (если брать по 4 на кило) 400 КВт*час, что при стоимости в районе 6 руб/ КВт*ч составляет 2400 рублей. Также было в начале работ закуплено 230 кг эсабовских электродов esab ok 46.00, из которых порядка 130-150 кг, если я ничего не путаю, было сожжено на этапе сборочных работ. Потребление электричества при электродной сварке я еще не замерял, т.к. сейчас я варю всё только полуавтоматом, по справочным же данным максимум- это 10 КВт*ч на килограмм наплавленного металла (не путать я килограммом электродов) — тоесть еще максимум 1500 КВт*ч (но это очень завышено). Таким образом на данный момент сожжено порядка 2х тысяч киловатт-часовэлектричесва, что равняется 2000*6=12.000 руб. Тоесть расходы на электричество можно считать в целом пренебрежимо малыми при постройке железного корабля.

источник

Изучаем технические характеристики

Чтобы выбрать подходящий инверторный аппарат, следует обязательно изучить технические характеристики рассматриваемых моделей, почитать о них отзывы. Потребляемая мощность оборудования 220В рассчитывается с учётом таких параметров:

• входное напряжение (минимум и максимум);
• диапазон силы тока;
• напряжение рабочей дуги;
• КПД рассматриваемой модели сварочного оборудования;
• ПВ или время непрерывного включения;
• максимальная мощность.

Эти параметры указаны в руководстве по эксплуатации. Перед тем как купить сварочное оборудование, ознакомьтесь, что значит каждый из них, как он влияет на потребляемую мощность.

Расчет расхода электроэнергии электросварочными установками

Расход электроэнергии на сварку в общем виде определяются по формулам

где: U — напряжение сварочной дуги, принимаемое по технологическому режиму, В;

J — сила тока (определяется замером или по технологическому режиму), А;

? — КПД источника питания дуги (определяется по паспортным данным);

— мощность холостого хода источника питания дуги (определяется опытным путем. При сварке на переменном токе расход электроэнергии на холостой ход незначителен и им можно пренебречь), кВт;

? — полное время работы источника дуги (определяется расчетом), ч.

Время горения дуги для наплавки 1 кг металла определяется по формуле:

где: — коэффициент наплавки, представляющий собой количество металла в граммах, наплавляемого за 1 час горения дуги при J=1А (при электросварке на переменном токе электродами с толстым покрытием kн= 6 — 18 г/(А.ч), при автоматической электросварке под флюсом kн= 11 — 24 г/(А.ч)).

Расход электроэнергии при ручной дуговой электросварке определяется на 1 кг наплавляемого металла по формуле:

где: Сх — коэффициент, учитывающий потери холостого хода источника питания (при переменном токе и при питании аппарата через сварочный трансформатор и отключении его на холостом ходу коэффициент Сх может быть принят равным 1; на постоянном ходе Сх=1,17).

Вес наплавленного металла подсчитывается по формуле:

где: F — площадь поперечного сечения шва, см2;

? — удельный вес наплавленного металла (для малоуглеродистых сталей ?= 7,8 г/см3).

Таблица 4.1.1 — Удельный расход электроэнергии при ручной дуговой электросварке, автоматической и полуавтоматической, электрошлаковой сварке

источник

Напряжение

Начнем с первой характеристики – диапазон напряжений. Этот показатель нужен, чтобы определить, сможет ли работать устройство в той сети, к которой вы планируете его подключать. Если покупаете модель для бытового применения, выбирайте из однофазных моделей, если для промышленного – из трехфазных.

Важно, чтобы оборудование могло работать и на более низком напряжении, ведь в бытовых сетях 220В встречается редко. В большинстве случаев напряжение не превышает 200В. Отличные показатели мощности демонстрируют сварочные аппараты, которые исправно функционируют в сети с напряжением от 150-170В до 220-250В.

Что нужно знать?

Перед тем как начать подсчет потребляемой мощности инверторного сварочного аппарата, нужно узнать следующее:

1. Диапазон входного напряжения.
2. Диапазон сварочного тока.
3. Напряжение сварочной дуги.
4. Коэффициент полезного действия конкретной модели сварочного аппарата.
5. Продолжительность включения.
6. Коэффициент мощности конкретной модели.

Читать также: Температура плавления углеродистой стали

Диапазон сварочного тока нужен для того, чтобы узнать при каких характеристиках сети электрического тока нам придется работать. Наверняка ни для кого не является тайной, что часто в наших электросетях не наблюдается номинального напряжения 220 В. Часто оно едва дотягивает до 200 В. Следует запомнить: просадка напряжения при подключении сварочного инвертора бытового типа составляет 5-10% от общего номинала сети. Потому лучшие показатели мощности будут у таких инверторов, которые рассчитаны на напряжение питания от 150-170 В и до 220-250 В.

Диапазон сварочного тока дает нам значения максимального и минимального уровня, мощность аппарата напрямую зависит от этих параметров. Для бытовых инверторов эти показатели в нижней границе разнятся от 10 до 50 А, а в верхней 100-160 А. Напряжение выходного тока, оно же может называться напряжением сварочной дуги, колеблется для недорогих бытовых моделей от 20 до 30 В. Коэффициент полезного действия у инверторов с максимальным показателем выходного тока160 А, как правило, редко превышает 0,85%. Высокий КПД сварочного агрегата напрямую зависит от продолжительности включения.

Работа без перерыва

ПВ или продолжительность включения – это время, в течение которого сварочный аппарат способен варить детали без перерыва, определяется в процентах. Работу оборудования принято делить на циклы по 10 минут каждый. Но не все 10 минут можно сваривать без перерыва. Если ПВ равно 70%, значит, 7 из 10 минут можно работать непрерывно, затем следует сделать остановку. Как правило, производители обозначают разную ПВ для работы на разных сварочных токах.

Если игнорировать необходимость регулярно делать перерывы, пострадает само сварочное оборудование. При продолжительной работе без перерыва внутренние механизмы перегреваются, срабатывает автоматическое реле, агрегат отключается. Частая работа в таком режиме отрицательно сказывается на состоянии и функционировании важных комплектующих сварочного инвертора.

Выбор инверторного полуавтомата для гаражных работ + (Видео)

Чтобы выбрать сварочный полуавтомат инверторного типа для работы в гараже необходимо определить работы, которые планируется выполнять. Многое определяет толщина свариваемого металла, потому что от этого будет зависеть такой показатель как мощность устройства, продолжительность включения, диаметр применяемой сварочной проволоки.

Выбирая аппарат по величине тока сварки надо делать поправку в большую сторону. Например, если по расчетам будет необходим ток до 120 А, то полуавтомат должен иметь запас хотя бы до 150 А. Это связано с тем, что не все производители обеспечивают точность указанных характеристик приборов. Аппарат, который будет иметь запас по току, будет меньше перегреваться и работать без перегрузок.

Потребляемая мощность полуавтомата тоже имеет значение при выборе устройства, потому что в гараже не всегда может обеспечиваться достаточное качество проводки. Если она выполнена без запаса по току, то использование инверторного сварочного полуавтомата может привести к ее перегрузке или даже выходу из строя.

И схема защиты электропитания гаража должна соответствовать величине нагрузки, которую будет создавать полуавтомат. Если в схеме защиты будут стоять автоматы выключения на небольшой ток, то во время работы их будет часто выбивать. Такой режим работы для инверторного полуавтомата крайне опасен.

Для работы в гараже надо выбирать полуавтомат с невысокими характеристиками. Этого будет вполне достаточно для выполнения большого перечня работ. Подойдет бытовой аппарат с питанием от сети 220 вольт средней мощности.

Расчет по формуле

Теперь рассмотрим, как вычислить коэффициент мощности. Для этой цели используется формула: ПВ в минутах разделяем на сумму времени работы до и после остановки. Полученное число умножаем на 100. Допустим, устройство исправно сваривало металл в течение 6-ти минут без перерыва. Затем активировался защитный механизм, он остановил рабочий процесс, в течение 4-х минут аппарат «отдыхал», после чего опять начал работать. Вычисляем коэффициент по формуле:

6/(4+6) х 100 = 60%

Коэффициент мощности для инверторных аппаратов любительского и полупрофессионального классов не превышает 70%. Как правило, этот показатель находится в диапазоне 60-70%. Данные, которые могут потребоваться для вычисления потребляемой инверторным аппаратом мощности, есть в технической документации. Размещена нужная информация на сайте компании-изготовителя, в руководстве по эксплуатации или непосредственно на странице интернет-магазина, где вы собираетесь покупать инструмент, в разделе Характеристики.

Рассмотрим, как вычислить мощность на примере агрегата с такими техническими параметрами:

• напряжение MIN – 160В;
• напряжение MAX – 220В;
• сила тока – 160А;
• напряжение дуги – 23В;
• КПД – 0,89%;
• ПВ – 60%.

Для начала определим максимальную мощность. Нужно умножить силу сварочного тока на напряжение рабочей дуги. Полученное значение разделяем на КПД. Вот что получилось:

160А х 23В / 0,89 = 4135 Ватт

Это показатель мощности, необходимой для питания агрегата непосредственно в процессе сваривания. Чтобы вычислить среднее значение, необходимо максимальную мощность умножить на ПВ и разделить на 100%.

4135 х 60 / 100 = 2481 Вт.

Получилось номинальное значение потребляемой мощности. Почему берется для расчетов номинальная мощность? Сварочный инвертор не будет все время работать на максимальном токе. Он останавливается, сваривает на более низком токе, поэтому нецелесообразно покупать модель с мощностью, которая практически в два раза превышает нужный показатель.

Кстати, самостоятельно потребляемую мощность можно не вычислять, производитель уже сделал это за вас. Эта характеристика указывается в технической документации наряду с другими показателями.

Мощность сварочного выпрямителя

Сварочный выпрямитель представляет собой разновидность трансформатора, который позволяет преобразовать переменный ток в необходимый для работы постоянный. В отличие от обычного трансформатора сварочный выпрямитель обеспечивает стабильное горение, качество его выше. Есть возможность варить цветные металлы и тонкие детали, при этом большой опыт не требуется.

Схема устройства сварочного аппарата.

Определить, какую мощность должен потреблять выпрямитель, чтобы обеспечить правильную и качественную работу, несложно. Для этого необходимо знать, что стандартное напряжение дуги устройства равно 24 В. Этот показатель умножается на значение сварочного тока, т. е. на 160 А. Цифра, которая будет получена, и является мощностью оборудования на дуге. Потребляемая мощность от рабочей электрической сети определяется иначе. Необходимо полученный ранее результат разделить на КПД (обычно за него принимают 0,65-0,7). Это и будет показатель максимального рабочего тока.

При покупке значение рекомендуется всегда проверять с заявленным, так как производители порой завышают показатели, чтобы продать устройство. В реальности получается не самая хорошая ситуация, когда при выполнении работ даже не на максимальных значениях наблюдается сильный перегрев, мощность резко падает.

Выбор электродов для сварочного инвертора

От мощности и силы тока зависит также то, какие электроды можно совместно с агрегатом использовать. Ассортимент расходных материалов очень широкий. Установка неподходящего электрода приводит не только к ухудшению качества сваривания, но и к поломке инверторного аппарата. Мы составили таблицу, которая поможет подобрать электроды.

Толщина металлической заготовки (мм)	Сила тока (А)	Диаметр электрода (мм)
1-4	20-90	до 2
5-7	90-130	3
8-12	140-180	4
12-16	180-220	5
от 15	от 220	от 6

Плавящиеся электроды, которые применяются для инверторной сварки, должны соответствовать требованиям ГОСТ 9467-75. Только такие расходники могут считаться безопасными в эксплуатации, они обеспечивают высокое качество сварочного процесса, оставляют после себя аккуратные, ровные швы. Электроды классифицируют на те, что используются для сварки обычных (АНО) и ответственных (УОНИ) конструкций.

ОЗС-12 – популярные электроды, которые позволяют работать на низких токах. Использовать их можно для работы с низкоуглеродистыми и углеродистыми сталями. АНО-36 также применяются часто, их поверхность обработана рутил-целлюлозным покрытием. Они легко зажигаются, их рекомендуют выбирать тем, кто ещё не имеет достаточного опыта в использовании сварочных аппаратов. Такие электроды подходят для сваривания деталей из нержавеющей и высоколегированной стали. В продаже доступны расходные материалы для сваривания алюминиевых полотен, чугуна и других металлов. От правильности выбора электрода зависит скорость и эффективность сварки, а также качество шва.

Какой сварочный полуавтомат подойдет для разных задач

Полученной информации хватает, чтобы подобрать аппарат полуавтоматической сварки для выполнения конкретных задач.

Использование на СТО, сваривание кузовов автомобилей

Для этой цели вполне хватит модели, которая может варить проволокой 0.8 мм. Оптимальное значение тока — 150 А. Полуавтомату потребуется розетка на 220 В. Длину горелки можно выбрать до 3 метров, а в качестве защитного газа — углекислоту.

Сварка ворот, оград, специализированной техники, емкостей

Такие задачи потребуют аппарата, способного работать с проволокой до 1.2 мм и сварочным током от 180 А. Для работы нужна будет смесь аргона с углекислотой.

Сварка каркасов и профилей толщиной 10 мм и выше

Понадобится трехфазный сварочный полуавтомат (380 В), выдающий 400 А. Для сваривания подойдет смесь газов MIX. Лучше взять горелку с длиной минимум 5 м — это позволит легче перемещаться возле конструкций, не двигая сам аппарат. Диаметр проволоки, с которой должен работать полуавтомат, — 1.6 мм.