Сварочный
инвертор это устройство, преобразующее
входной переменный ток в постоянный,
далее с помощью транзисторных ключей
постоянный ток преобразуется в
переменный с частотой выше 50кГц и
подаётся на высокочастотный сварочный
трансформатор с последующим
выпрямлением. Система управления с
помощью обратных связей формирует
идеальные выходные характеристики
для любого способа сварки.
Благодаря
высокой частоте, вес и размеры
силового трансформатора снижаются
в разы по сравнению с традиционными
сварочными аппаратами. Например,
обычный сварочный трансформатор на
160А весит 18кг, в то время как силовой
трансформатор сварочного инвертора
на 160А весит всего 0,25кг и по размерам
чуть больше пачки сигарет.
Сварочные
инверторы являются наиболее
современными источниками сварочного
тока. В отличие от трансформаторов
и выпрямителей, у инверторов
отсутствует силовой трансформатор.
Работа сварочного инвертора построена
на принципе фазового сдвига (инверсии)
напряжения, осуществляемого
электронной микропроцессорной
схемой с покаскадным усилением тока
(обычно микропроцессором типа IGBT).
За счёт применения такого принципа
удаётся получить широкий спектр
вольт-амперных характеристик - от
крутопадающей до возрастающей - с
очень гладкой кривой тока, отклонения
которого снижены до уровня десятых
долей процента, что позволяет
добиваться высокого качества сварки.
Включение в схему высокочастотного
генератора расширяет сферу применения
инверторных источников питания и
позволяет использовать их практически
для любого метода дуговой сварки и
для плазменной резки. За счёт небольшой
массы, инверторы малой мощности
очень перспективны для использования
при монтаже ответственных
металлоконструкций и трубопроводов,
к сварным соединениям которых
предъявляются повышенные требования,
а условия работы не позволяют
применять громоздкое промышленное
оборудование, предназначенное для
работы в цеховых условиях. Мощные
инверторы промышленного типа
позволяют создавать сварочные
комплексы для любого вида дуговой
сварки, построенные по модульному
принципу - на основе одного источника
тока. Все инверторы имеют плавную
регулировку сварочного тока, а
цифровая схема микропроцессора и
введение ячеек памяти позволяет
организовать запоминание нескольких
наиболее часто применяемых режимов
сварки.
Принцип
действия инвертора.
Инвертор
- это устройство, преобразующее
постоянное напряжение в высокочастотное
переменное. Конвертор - устройство
для понижения или увеличения
постоянного напряжения, иногда с
промежуточным высокочастотным
звеном
Схема выпрямителя с двухтактным
транзисторным (рис.1) инвертором
наиболее удобна для объяснения
процесса инвертирования. Входной
выпрямительный блок V1 преобразует
переменное напряжение сети в
постоянное, которое сглаживается с
помощью низкочастотного фильтра
L1, С1. Затем выпрямленное напряжение
Uвс преобразуется в однофазное
переменное U1 высокой частоты с
помощью инвертора на двух транзисторах
VT1 и VT2. Далее напряжение понижается
трансформатором Т до U2, выпрямляется
блоком вентилей V2, проходит через
высокочастотный фильтр L2, С2 и подается
на дугу в виде сглаженного напряжения.
Рис.1
Схема выпрямителя с транзисторным
инвертором
Подробнее
рассмотрим процесс инвертирования.
При подаче сигнала на базу транзистора
VT1 отпирается его коллекторная цепь,
и по первичной обмотке трансформатора
Т в интервале времени t1 протекает
ток в направлении, показанном тонкой
линией. При снятии сигнала с базы
этот ток прекращается. С некоторой
задержкой отпирается транзистор
VT2, при этом в интервале времени t2
ток по трансформатору идет уже в
другом направлении, показанном
пунктиром. Таким образом, по первичной
обмотке трансформатора идет переменный
ток. Длительность его периода Т и
частота переменного тока f = 1/Т зависят
от частоты запуска транзисторов,
определяемой системой управления.
Обычно частота устанавливается на
уровне 1-100 кГц. Поскольку эта частота
не зависит от частоты сети, такой
инвертор называют автономным. Иногда
инвертор конструктивно объединяют
с трансформатором Т, выпрямительным
блоком V2 и фильтром L2-C2. Такое
устройство называют конвертором, у
него на выходе, как и на входе,
постоянное напряжение, но меньшей
величины.
Если
на входе инвертора установлен мощный
накопительный конденсатор С1, то
напряжение инвертора U1 имеет
прямоугольную форму, как показано
на рис.2. Такую конструкцию называют
автономным инвертором напряжения
(АИН). Напротив, если на входе инвертора
установить мощный дроссель L1, а
обмотку трансформатора Т шунтировать
конденсатором, то сглажен будет уже
входной ток. Такой преобразователь
называется инвертором тока (АИТ).
|
|
|
