Обчислення споживаної потужності зварювального інвертора

Споживана потужність зварювального інвертора досить просто обчислити за нехитрою формулою. Для розуміння всіх нюансів, повязаних з роботою сварочніка, і аспектів обчислення його потужності потрібно прояснити кілька моментів, які необхідно знати всім, хто займається зварюванням. І неважливо де ви проводите зварювальні роботи, у себе вдома, в гаражі, на дачі або в професійному колективі великого цеху або заводу.

Типи зварювальних інверторів

Апарати інверторного типу діляться на три категорії. Побутові інвертори розраховані на невелику тривалість включення і роботу від однофазної мережі змінного струму 220 В. Це означає, що працювати таким апаратом на граничних потужностях можна лише нетривалий час - хвилин 20-30, даючи йому відпочинок, рівний цього часу або перевищує його на порядок. Напівпрофесійні апарати дозволяють збільшувати час роботи від 5 до 8 годин без перерви. Для напівпрофесійних інверторів час відпочинку знижено завдяки особливостям конструкції. Професійні інвертори розраховані на споживання струму 220/380 В найчастіше від трифазної мережі електричного струму.

Сучасні типи зварювальних апаратів

Сучасні типи зварювальних апаратів.

Побутові, напівпрофесійні і деякі професійні зварювальні агрегати бувають розраховані на роботу від мережі 220 В. Однак слід памятати, що для побутових електромереж ток максимального навантаження не може перевищувати 160 А. Потужність всієї фурнітури, такої як розетки, штепсельні вилки і силові автомати не розрахована на перевищення цього порога.

Тому підключення инверторного зварювального апарату з більш високими показниками або спровокує спрацьовування автоматів, або викличе вигоряння контакту на стику вилка-розетка, або що найнебезпечніше, призведе до вигоряння електричної проводки. Це суперечить усім правилам техніки безпеки. Так що запітивая професійний агрегат від побутової електромережі для роботи зі зварювальним струмом понад 160 А, будьте готові до проблем. Але краще цього не допускати.

пристрій інвертора

Пристрій зварювального інвертора таке, що спочатку змінну напругу 220 В з частотою 50 Гц перетворюється в постійне, а після того в змінне високочастотну напругу з робочим показником частоти коливання до 200 Гц. Після цього напруга знову перетвориться в постійну і подається на зварювальну дугу. Контроль якості дуги відбувається автоматично, за допомогою мікропроцесорної начинки блоку управління інвертора. Залипання електрода, такі часті при зварюванні за допомогою трансформатора, практично сходять нанівець.

Схема внутрішньої будови інвертора

Схема внутрішньої будови інвертора.

При коротких замикань тривалістю менше 0,5 секунди керуючий блок генерує послідовність коротких за часом, але дуже потужних імпульсів струму. Це призводить до руйнування виникають перемичок з рідкого металу. При замиканні тривалістю 0,5 секунди інвертор просто відключається, що не приморожуючи електрод і не перегріваючи ланцюга агрегату. Цей пристрій є базовим для всіх типів інверторів і відрізняє їх від трансформаторів і випрямлячів на базі діодного моста.

Найголовніше властивість зварювального інвертора - це споживання енергії. Неважливо, яка споживана потужність апарату інверторного типу, вона практично повністю витрачається на зварювання. Звідси можна зробити висновок, що коефіцієнт корисної дії инверторного агрегату дуже високий. Від 85 до 95%.

Що потрібно знати?

Перед тим як почати підрахунок споживаної потужності инверторного зварювального апарату, потрібно дізнатися наступне:

  1. Діапазон вхідної напруги.
  2. Діапазон зварювального струму.
  3. Напруга зварювальної дуги.
  4. Коефіцієнт корисної дії конкретної моделі зварювального апарату.
  5. Тривалість включення.
  6. Коефіцієнт потужності конкретної моделі.
характеристики інвертора

характеристики інвертора

Діапазон зварювального струму потрібен для того, щоб дізнатися за яких характеристиках мережі електричного струму нам доведеться працювати. Напевно ні для кого не є таємницею, що часто в наших електромережах не спостерігається номінальної напруги 220 В. Часто воно ледь дотягує до 200 В. Слід запамятати: просадка напруги при підключенні зварювального інвертора побутового типу становить 5-10% від загального номіналу мережі. Тому кращі показники потужності будуть у таких інверторів, які розраховані на напругу живлення від 150-170 В і до 220-250 В.

Діапазон зварювального струму дає нам значення максимального та мінімального рівня, потужність апарату безпосередньо залежить від цих параметрів. Для побутових інверторів ці показники в нижній межі різняться від 10 до 50 А, а у верхній 100-160 А. Напруга вихідного струму, воно ж може називатися напругою зварювальної дуги, коливається для недорогих побутових моделей від 20 до 30 В. Коефіцієнт корисної дії у інверторів з максимальним показником вихідного тока160 А, як правило, рідко перевищує 0,85%. Високий ККД зварювального агрегату безпосередньо залежить від тривалості включення.

обчислення потужності

Тривалість включення - це характеристика, яка показує, наскільки якісний апарат ви збираєтеся використовувати. Зазвичай це процентний показник часу безперервної роботи інвертора щодо загального часу його використання. Показник на рівні 50% скаже про те, що при роботі 2,5 хвилини апарат повинен відпочивати 2,5 хвилини. Чим нижче показник, тим довше повинні відпочивати ланцюга і тим швидше спрацює автоматичне реле відключення при перегріванні.

Навпаки, високий відсоток покаже, що апарат можна використовувати досить довго, перериваючись лише на заміну електродів і перевірку зварювального шва.

Схема роботи зварювального інвертора

Схема роботи зварювального інвертора.

Відсоток потужності обчислюється шляхом ділення часу безперервної роботи на суму часу безперервної роботи та часу паузи до наступного включення апарату. Результат множиться на 100. Наприклад, апарат справно працював 3 хвилини, поки не спрацював захист від перегріву, потім він перебував у спокої 2 хвилини, після чого знову був готовий до роботи:

3 хв / (2 хв + 3 хв) х 100 = 60

Коефіцієнт потужності для побутових або напівпрофесійних зварювальних апаратів інверторного типу рідко перевищує поріг 0,6-0,7. Це необхідно просто запамятати.

Всі потрібні для обчислення значення легко можна знайти в технічній документації для даного пристрою, на сайті виробника або на кожусі самого зварювального апарату.

Уявімо, що для прикладу ми маємо зварювальний апарат, який живиться від мережі змінного струму 160-220 В, що має максимальне значення струму 160 А при максимальній напрузі зварювальної дуги в 23 В. ККД цієї моделі інвертора 0,89, а показник ПВ, тривалість включення, становить 60%.

Тепер обчислюємо максимальну споживану потужність інвертора з наведеними вище параметрами. Для цього спочатку множимо максимальне значення вихідний сили струму на максимальну вихідну напругу. Одержаний результат розділимо на значення ККД апарату.

https://youtube.com/embed/UX81XigBgBY

160 А х 23 В / 0,89 = 4135 Ватт

4,1 кВт - це потужність, яку апарат споживає безпосередньо під час зварювання. Середня потужність обчислюється шляхом множення значення максимальної потужності на показник тривалості включення:

4135 Ватт х 0,6 = 2481

Середня потужність інвертора є найбільш актуальним показником, тому що зварювання зазвичай не відбувається безперервно протягом багатьох годин або днів. Трапляються паузи, коли зварнику потрібно змінити електрод або підготувати деталі до подальшої обробки. Нерідко зварювальні роботи можна провести на більш низькому показнику сили струму, в цьому випадку знизиться і загальна потужність, споживана інвертором. Підставляємо в першу формулу значення, які можна виставити на консолі зварювального агрегату і знаходимо потрібні параметри потужності.

підбираємо електроди

Таблиця різновидів електродів

Таблиця різновидів електродів.

У початківців зварників нерідко виникає питання, електроди яких діаметрів використовувати при певних параметрах вихідний сили струму і товщині металу?

  1. При товщині металу 1-4 мм використовують електроди діаметром до 2 мм. Сила струму, що виставляється на виході, повинна підбиратися оптимально в діапазоні від 20 до 90 А.
  2. При товщині металу 5-7 мм використовують електроди 3 мм в діаметрі. Сила струму виставляється в діапазоні 90-130 А.
  3. Якщо метал має товщину 8-12 мм, використовують електроди 4 мм. Сила струму в діапазоні 140-180 А.
  4. Метал товщиною 12-16 мм зварюється електродами 5 мм в діаметрі при силі струму 180-220 А.
  5. Метал товщиною понад 15 мм повинен піддаватися впливу електродів, починаючи від 6 мм при силі струму від 220 А на виході інвертора.

Метал товщиною більше 15 мм краще піддавати зварюванні за допомогою газового зварювального апарату.

https://youtube.com/embed/2Q6BEjCp_t8

Використання електрозварювання може виявитися в даному випадку нерентабельною і високовитратною.


» » » Обчислення споживаної потужності зварювального інвертора