РАБОТА СВАРОЧНЫМ ИНВЕРТОРОМ

   Рассмотрим работу сварочного инвертора во время сварки металла. Суть процесса основана на создании условий для образования электрической дуги при напряжении до 80 В между электродом и свариваемыми деталями и дальнейшим поддержанием дуги при более низком напряжении до 25 В для расплавления материала деталей и электрода. Для этого необходим инвертор с так называемой падающей вольт-амперной характеристикой. При наложении на характеристику выходной ВАХ сварочного трансформатора можно увидеть, что увеличение крутизны "падения" характеристики сварочного трансформатора приводит к еще большей стабилизации дуги. В сварочных аппаратах переменного тока, работающих от однофазной сети, дуга должна возникать при каждом полупериоде питающего напряжения, что делает более жесткими требования к аппарату и материалу электрода, чем при сварке постоянным током или трехфазным. При изготовлении сварочного инвертора дуговой сварки часто пытаются копировать промышленные образцы, которые для обеспечения падающей характеристики в большинстве своем выполнены на основе магнигопровода с повышенным магнитным рассеянием или дросселя. В домашних условиях на указанных принципах трудно создать аппарат с хорошими массо-габаритными показателями, кроме того, он неспособен удовлетворительно работать в режиме контактной сварки, которая представляет для радиолюбителей большой интерес.

   Есть специальный принцип формирования "падающей" ВАХ способом управления углом отсечки синусоидального напряжения, позволяющий решить проблемы снижения массы аппарата, а также расширить возможности его применения. Многие популярные сварочные аппараты работают по этому принципу. Напряжение вторичной обмотки трансформатора в момент замыкания контактов коммутатора тока поступает на сварочный электрод. Если замыкать контакты коммутатора во второй половине полупериода напряжения сети, то первоначальный уровень напряжения обеспечит образование электрической дуги, а падающая характеристика будет следствием изменения мгновенного напряжения по синусоидальному закону. Для сварочных аппаратов, работающих на малых значениях сварочного тока, необходимо обеспечить крутопадающую характеристику. Этого достигают выбором числа витков вторичной обмотки. Таким образом, в аппарате с управлением углом отсечки вторичного напряжения есть все условия для образования электрической дуги и возможность регулирования мощности.

   Другим требованием к сварочным инверторам является обеспечение необходимого времени восстановления напряжения зажигания после замыкания цепи электрод-деталь - не более 20 мс. В аппарате описываемой структуры это требование выполняется автоматически при высоком быстродействии коммутатора. Оптимизации процесса для конкретного диаметра электрода, материала детали и т. п. добиваются выбором момента замыкания контактов коммутатора. При построении сварочного аппарата предпочтительно применение тороидального магнитопровода, обладающего минимальными габаритами и полем рассеяния. Изменением времени коммутации, можно перевести сварочный аппарат в режим жесткой выходной характеристики, что превратит его в мощный источник переменного или выпрямленного напряжения, который может работать, например, зарядным устройством, или в установке точечной контактной сварки.

   Подробнее про испытания инвертора