Чем отличается сварочный аппарат от инвертора

Разница между сварочным инвертором и сварочным аппаратом

В сфере строительства используются как традиционные сварочные аппараты, так и более технологичные — инверторные. В чем заключается специфика тех и других? Чем отличается сварочный инвертор от сварочного аппарата, классифицируемого как традиционный агрегат?

Что представляет собой сварочный инвертор?

Данный тип сварочного аппарата характеризуется способностью преобразовывать постоянный электрический ток в переменный. В этом агрегате присутствуют следующие основные компоненты:

выпрямители — сетевой и частотный;
фильтр;
преобразователь частоты — собственно инвертор;
трансформатор;
блок управления.

Функционирует сварочный инвертор так.

Переменный ток из электрической сети, который имеет частоту 50 Гц, подается на сетевой выпрямитель. После этого ток, соответственно, выпрямляется, а затем сглаживается посредством фильтра. Следом он подается на инвертор, в котором преобразуется в переменный с высокой частотой — примерно в несколько десятков кГц. После посредством трансформатора снижается напряжение тока до уровня порядка 50-60 В, в то время как его сила увеличивается примерно до 100-200 А. Затем осуществляется выпрямление тока посредством частотного выпрямителя — уже в процессе сварки в дуге.

Преобразователь частоты — инвертор —может регулироваться сварщиком, за счет чего обеспечиваются оптимальные параметры работы агрегата. Для этого задействуется еще один функциональный элемент инверторного сварочного аппарата — блок управления.

Основные достоинства инверторов:

малый вес и габариты;
высокая энергоэффективность сварки;
высокая точность сварки.

агрегаты во многих случаях требуют особых условий хранения — с точки зрения температуры, влажности воздуха;
чувствительность к низким температурам;
высокая цена, дороговизна обслуживания и ремонта.

Что представляет собой традиционный сварочный аппарат?

«Классический» сварочный аппарат характеризуется прежде всего простотой конструкции. Главный его функциональный элемент — трансформатор.

Работает традиционный сварочный аппарат так.

Переменный ток из электрической сети направляется в первичную обмотку, вследствие чего образуется намагничивание трансформаторного сердечника. Затем ток проходит через вторичную обмотку — в ней магнитный поток формирует переменный ток, характеризующийся более низким напряжением в сравнении с тем, что подается на первичную обмотку. Его напряжение зависит от количества витков на вторичной обмотке.

Функционирует традиционный сварочный аппарат, таким образом, за счет электромагнитной индукции, при которой образуется большая сила тока — достаточная для сварки, при невысоком его напряжении.

Основные достоинства традиционных агрегатов для сварки:

отсутствие требований к особым условиям хранения;
отсутствие чувствительности к низким температурам;
невысокая цена, недорогое обслуживание.

Недостатки соответствующих устройств:

большой вес, габариты;
не самые выдающиеся энергоэффективность и точность.

Сравнение

Главное отличие сварочного инвертора от сварочного аппарата традиционного типа — в наличии преобразователя тока в первом девайсе. Кроме того, рассматриваемые агрегаты различаются в аспекте:

веса, габаритов;
энергоэффективности, точности сварки;
наличия требований к условиям хранения;
чувствительности к низким температурам;
цены, обслуживания.

Можно отметить, что, как правило, пользование традиционными аппаратами требует более высокой квалификации сварщика.

Определив,в чем разница между сварочным инвертором и сварочным аппаратом традиционного типа, отразим в небольшой таблице ее основные критерии в соотнесении с рассмотренными выше аспектами.

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

Трансформаторные.
Инверторные.
Выпрямители.
Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Трансформаторный сварочный аппарат

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Трансформаторный сварочный аппарат

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Инверторный сварочный аппарат

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
Широкий диапазон изменения тока сварки.
Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

Что лучше: инвертор или сварочный трансформатор?

Начинающие сварщики нередко стоят перед выбором: какое оборудование приобретать для работы. Зная, в чем отличие инверторного сварочного аппарата от обычного, подобрать сварочник будет проще. Плюсы и минусы имеются у трансформаторов и технологичных инверторных преобразователей. Устройства различаются мощностными показателями, функциональностью, габаритами.

Что представляет собой обычный сварочный аппарат

Классический источник тока для генерации электрической дуги – трансформатор. Сварочник понижает сетевое напряжение, сила тока, соответственно, возрастает. Подобное оборудование применялось для ручной сварки повсеместно до начала 21 века.

Принцип работы трансформатора основан на методе магнитной индукции. Электрический ток, проходя по первой обмотке, намагничивает сердечник. Возникает электромагнитное поле, под воздействием волн в проводе вторичной трансформаторной обмотки формируется электроток. Напряжение на выходе зависит от количества вторичных витков. Оборудование генерирует высокоамперный ток необходимых для сварки параметров.

Преимущества и недостатки сварочных трансформаторов

Сначала о достоинствах трансформаторных устройств:

простота устройства, схема работы понятна школьнику;
ремонтопригодность, в случае поломки трансформатор можно починить самостоятельно;
способность длительно работать обеспечена слабой чувствительностью к перегреву во время эксплуатации;
ударопрочность – риск механических повреждений при транспортировке минимальный;
доступное сервисное обслуживание;
небольшая цена;
универсальность, аппарат применяется для сварки различных металлов;
нет особых требований для хранения, трансформатор устойчив к повышенной влажности, запыленности.

Минусы традиционных сварочников очевидны:

при проседании сети трансформатор отключается, для запитывания нужно стабильное напряжение;
отсутствие точной регулировки токовых параметров, шаг настройки большой, сложно настроить оборудование для сварки тонкостенных заготовок;
большой вес, самостоятельно передвигать оборудование сложно;
значительные габариты;
большая потребляемая мощность.

Стоит учесть, что большинство трансформаторов работают от трехфазной сети. У новичков, работающих с трансформатором, возникают проблемы с розжигом дуги, залипаниями. Швы сложно формировать, не имея опыта.

Что такое сварочный инвертор

Принцип работы инвертора тоже основан на методе индукции, по сути, это тоже трансформаторный преобразователь, только оснащенный электроникой. Основное отличие инверторного сварочного аппарата от трансформаторного – наличие полупроводников. Инверторный преобразователь – аппарат нового поколения, современная версия классического оборудования. За счет применения силовой электроники размеры преобразователя удалось значительно уменьшить.

Для стабильной работы полупроводниковых элементов в устройстве имеется вентилятор. При встроенной вентиляции туннельного типа удается защищать микросхемы от грязи и пыли. На базе инверторных преобразователей создан целый класс оборудования для сварки. Инвертором принято называть сварочник только для ручной дуговой сварки, аппараты, работающие в режиме TIG, MIG/MAG, FLUX-сварке считаются полуавтоматами.

Преимущества и недостатки инверторов

Аппарат удобен. Не возникает проблем с розжигом дуги благодаря фикции «легкий старт». Электроника поддерживает стабильное горение при скачках напряжения, ток легко регулировать. Разница в настройке между инвертором и трансформатором значительная. При низком энергопотреблении удается получать высокочастотный переменный или высокоамперный постоянный ток, необходимый для формирования ровного шва.

Итак, основные плюсы инвертора:

небольшой вес;
компактность, этим во многом объясняется популярность инверторных источников питания;
дополнительный функционал, улучшающий качество сварных швов;
легкость настройки;
возможность подключения к стандартной сети (только профессиональные модели имеют дополнительный вход для запитки от трехфазной сети 380 В).

Теперь о недостатках, они тоже имеются:

большая цена;
чувствительность к перегреву, инвертор периодически приходится отключать,чтобы не перегрелся полупроводниковый блок;
повышенные требования к условиям эксплуатации: оборудование следует оберегать от высокой влажности, повышенной запыленности, низких температур (профессиональные модели делают в защитном корпусе);
низкая механическая прочность, обращаться с инвертором нужно бережно.

При всех минусах инверторное оборудование постепенно вытесняет традиционные трансформаторы.

Какой сварочный аппарат лучше: инвертор или трансформатор

Решить, что лучше для сварки металла в собственном гараже или доме, несложно. Помогут сравнительные характеристики источников питания. Сначала о сходстве: оба необходимы для преобразования электротока, получения рабочих токовых параметров, только инверторные снабжены электронными преобразователями.

Сравнить габариты сварочных аппаратов инверторного и трансформаторного поможет небольшой пример. Для генерации 160 А нужен трансформатор весом 20 кг или инвертор 2,5 кг. Самая большая мощность у инвертора, однако, у трансформаторов большой КПД.

Трансформаторный агрегат освоить сложнее, потребуются специальные знания, навыки для настройки. Инверторные устройства легче поддаются новичкам. Снижается риск неровных швов за счет встроенных функций:

Hotstart улучшает розжиг дуги в момент включения сварочника;
Arcforce препятствует залипанию электрода во время падения капли, происходит форсаж электродуги;
Anti-stick защищает от перегрузки в момент короткого замыкания, дуга не затухает.

Возможности инвертора шире, можно получать постоянный электроток необходимой силы. Переменный высокочастотный или импульсный схож по действию с постоянным.

У трансформаторных сварочников нет такого понятия: прерывистость, на каждом инверторе указывается режим эксплуатации. Если КПД равен 50%, через каждые полчаса агрегат на 15 минут отключают.

Однозначно сказать, какой из сварочников лучше, нельзя. Вернее, такое заключение не имеет смысла. Многое зависит от условий работы, характера свариваемых заготовок, мастерства сварщика, наконец.

Недорогие инверторные аппараты хорошо подойдут для дачи и гаража, в тех случаях, если нет большого опыта работы и пользоваться пару раз в год. Но следует не забывать о хранении: оберегать от повышенных влажности, запыленности и низких температур.

Другие типы сварочного оборудования

Выпрямитель от трансформаторного аппарата отличается наличием полупроводников, выпрямляющих электроток, расширяются возможности сварки. При смене полюсов можно сместить область максимального разогрева:

при прямой полярности сильнее греется электрод;
при обратной – свариваемые заготовки в зоне сварки.

Отличие полуавтоматов в применении сварочной проволоки, подающейся в зону нагрева автоматически. Полуавтоматические аппараты создают на трансформаторной и инверторной базе. Трансформаторный полуавтомат с газовым оборудованием применяется в автомастерских, на производстве, нет особых требований к условиям хранения и транспортировки. Инверторный более капризный, необходим для работы с тонким металлом, нержавеющими сплавами, алюминием.

Отдельно выделяют генераторы, преобразующие в электроток механическую энергию двигателя. Такие аппараты выдают постоянный и переменный ток, работают от сети и на жидком топливе.

Сварщики для большого объема работ предпочитают трансформаторные устройства. Новичкам желательно приобретать небольшие инверторные модели. В автомастерских обычно нужно различное оборудование.

Чем отличается сварочный трансформатор от инвертора?

Многие люди, которые только начинают заниматься сваркой, встречают такие названия как сварочный трансформатор и инвертор, причем когда их употребляют практически в равнозначном значении. Это не удивительно, так как данные виды техники используются для одних и тех же целей и являются вполне взаимозаменяемыми. Но принцип их использования является все же различным и требуется выяснить, чем отличается сварочный аппарат от инвертора. Отличий имеется достаточно большое количество, если вдаваться в нюансы, но для рядового пользователя это все может выглядеть одинаковым.

Конструкция

Несмотря на то, что внешне все оборудование очень похоже, так как состоит из корпуса, на котором есть датчики и ручки настроек, а также подключенные провода и держатели, внутренне сварочные трансформаторы значительно отличаются от инверторов. Трансформаторы появились раньше, поэтому, они более простые. В них входят преимущественно катушки, расстояние между которыми регулируется, изменяя величину тока. Его конструкция более простая и надежная в эксплуатации. За счет меньшего количества деталей здесь поломки случаются значительно реже. Также тут есть зависимость от скачков напряжения в сети.

В инверторе имеется множество электроники, которая управляет сварочным процессом. Она может быстрее перегреваться, так что нужно следить за температурой аппарата, а также чувствительна к встряскам, ударам и прочим повреждениям. Они менее надежны в плане работы, но обеспечивают более широкий диапазон параметров. Здесь часто присутствуют дополнительные функции, обусловленные особенностями конструкции модели.

Процесс сварки

Отличие инвертора от сварочного аппарата в процессе сварки отличаются следующим образом. Сварочный трансформатор обеспечивает недостаточно стабильную электрическую дугу. При небольших колебаниях в сети происходит изменение параметров сварочного тока. Инверторы от такого не страдают, так как они могут поддерживать стабильность при помощи различных встроенных схем, что облегчает работу сварщиков. Это же помогает избежать разбрызгивания металла во время сварки.

Инвертор является более технологически совершенным и обладает точной плавной регулировкой параметров со шкалой. Сварочный трансформатор обладает приблизительными настройками и не имеет точной шкалы. Современные инверторы, даже в своих бюджетных проявлениях, обладают такими функциями как «Горячий старт», «Антизалипание», а также «Форсаж сварочной дуги». Инвертор менее энергозатратный и может подключаться к обыкновенной розетке, в том числе и к автономным источникам питания

Размеры и вес

Еще одним заметным фактором, чем отличается инверторный сварочный аппарат от обычного, является его вес. Инвертор занимает меньший объем, при одинаковой с трансформатором мощности, а также меньше весит. Это стало доступно благодаря тому, что здесь повысилась частота напряжения. Согласно простым расчетам, если повысить рабочую частоту оборудования в 1000 раз, то размеры снизятся примерной в 10 раз. Некоторые модели обладают трансформатором, размер которого можно сравнить с сигаретной пачкой. Благодаря этому компактные варианты, использующиеся для сварки на высоте. Для постоянных переносок техника выпускается именно инверторного типа. Большую часть полезного объема здесь занимает радиатор. Многие современные модели весят менее 4 килограмм, тогда как трансформаторы остаются неподъемными для высотных работ.

Сварочный инвертор и сварочный трансформатор

Финансовая сторона

Очень важным пунктом, чем отличаются сварочные аппараты друг от друга, является стоимость изделия. Трансформаторы, как правило, имеют более низкую стоимость, чем инверторы. Разница составляет, примерно, в два раза, в зависимости от модели и мощности. Это же касается и ремонта техники, так как детали для них найти намного легче, а заменить не составит большого труда, не говоря уже о себестоимости и взаимозаменяемости. Но если рассматривать все в практическом плане применения на различных заводах, то затраты на стоимость оборудования составляют только 2% от общих затрат на сварочный отдел, куда входит зарплата рабочих, расход электроэнергии, расходных материалов и прочие данные. Таким образом, стоимость имеет значение лишь для частной сферы. Ведь с учетом более низкой потребляемости энергии инвертором, он оставляет преимущество трансформатора в цене не таким уж и существенным.

Вывод

Для тех людей, которые заботятся о качестве шва и активно применяют сварку в различных ситуациях, инвертор является очевидным выбором. В тех случаях, когда нужно сваривать много и при больших мощностях, трансформатор может стать более удобным выбором, так как ему не сильно страшны перегревы.