Обсуждаем сварочные ИНВЕРТОРЫ.

Всем, кому интересно.

Думаю, что нашел оптимальную схему вольтдобавки для однотактовых прямоходов. (а такой принцип работы у большинства недорогих аппаратов на рынке)

Вот, как она реализована в неплохом аппарате Miniarc-140 от ESAB:

Остается только правильно расчитать и подобрать элементы :)

Вот тут продают аналог Brima, но под торговой маркой Сварог. http://svarog-spb.ru

Все это совершенно точно кетай, они сами не скрывают.

Dim75 написал : Емкость электролитов фильтра у меня увеличена на 880 мкФ (4*220) Больше не надо, иначе погорит диодный мост или проводники на печатной плате от импульсов тока во входной цепи (аппарат ведь без корректора мощности)

Какова роль величины емкости электролитов? Одни говорят:

Дело в том что при отсутствии этих конденсаторов инвертор будет просаживать питающую сеть не слабее обычного трансформатора

Совершенно верно. В момент, когда сетевое напряжение проходит через ноль, питание инвертера осуществляется за счёт заряда в этих кондёрах.
Вот моё мнение, как бы выглядило включение инвертера без кондёров:
Допустим мы зажгли дугу в момент, когда сетевое напряжение на максимуме. Тогда с выходным напряжение на сварочнике всё в порядке и желаемый ток достигается легко (а связь в инвертере именно по току). Затем синусоида напряжения начинает приближаться к нулю. Допустим она достигла уровня 60 вольт (для ровности расчёта примем, что напряжение в дуге равно 25 вольт). Тогда, чтобы выдать в дугу 140 Ампер, инвертер затребует по первичке ток в 60 Ампер. Тут-то транзюки и пукнут
Это всего-лишь моё умозаключение о жизненной необходимости входных кондёров.
И чем больше эта ёмкость, тем лучше. Есть конечно разумный предел, т.к. кондёры дороги. Думаю 2000 мкФ - золотая середина среди тех номиналов, которые встречаются, ну или придерживаться схемы - 2500 мкФ.

другие это опровергают:

Позвольте не согласиться с ролью конденсаторов в инверторе.
DeS писал:
"Дело в том что при отсутствии этих конденсаторов инвертор будет просаживать питающую сеть не слабее обычного трансформатора аналогичной мощности , но с другой стороны если включить в обычном сварочном трансформаторе параллельно первичке такую же ёмкость ( но не электролит - БОЖЕ УПАСИ ! ) то просадки в сети станут практически не заметны ."
Отличие сварочного трансформатора от инвертора в том, что инвертор - активная нагрузка, а сварочный трансформатор - реактивная, т.е. ток дуги у сварочного трансформатора имеет сильный сдвиг по фазе относительно сетевого напряжения. Это эквивалентно последовательному включению дросселя и сделано с целью ограничения тока дуги (формирование падающей характеристики). Поэтому сварочный трансформатор имеет очень низкий коэффициент мощности и нагружает сеть существенно сильнее своих собратьев с жёсткой характеристикой. Скомпенсировать реактивную составляющую тока можно включением конденсаторов параллельно первичной обмотке. Я моделировал свой сварочник на 160 А в Electronics Workbench, получил ёмкость конденсаторов 400 мкф. При этом ток потребления снизился с 36 А до 22 А.
У инвертора коэффициент мощности около 1, реактивная составляющая тока почти отсутствует, поэтому её компенсация не нужна. Да и включены конденсаторы в инверторе после выпрямителя, т.е. в цепи постоянного тока.

Если по первому утверждению, то увеличение емкости предотвращает просадку напряжения в сети в момент зажигания дуги.

2ivdic

От правильного выбора емкости электролитов зависит качество и надежность работы инвертора. Это типичная техническая задача оптимизации.

Мое мнение по первой цитате:
По сути о необходимости конденсаторов сказано верно, ведь электролитический конденсатор это маленький аккамулятор, запасающий энергию на пике входного напряжения и отдающий ее в моменты спада напряжения.
(между пиками сетевого напряжения всего 20 милисекунд) Но модель "включения инвертера без кондёров" построена только в голове автора и не учитывает реальной работы однотактного инвертора. Сам автор признает, что все это только его умозаключение.
Важно правильно понять, что ограничивает наращивание емкости.
А это - ухудшение коэффициента потребляемой мощности. При сварке бытовым инвертором потребляемая мощность достигает 3-4 кВт и
если поставить очень большой конденсатор, то от пиков тока на пиках входного напряжения, при "дозарядке" большой емкости, в лучшем случае погорят входные цепи на печатной плате инвертора и диодный мост, в худшем - проводка в квартире.

По поводу принципов коррекции мощности можно заглянуть сюда: http://www.elcp.ru/index.php?state=izd&i_izd=elcomp&i_num=2000_02&i_art=17

Мое мнение по второй цитате:
Инвертор это сложная нелинейная нагрузка. Коэфициент мощности учитывает не только реактивные составляющие, но и нелинейность нагрузки. У большинства инверторов корректор мощности отсутствует и коэффициент мощности намного ниже 1, именно из-за приличной емкости после диодного выпрямителя.

Теперь главное: По моему мнению, производители бытовых инверторов обычно немного занижают емкость электролитов по экономическим соображениям и для уменьшения нелинейности аппарата, как бытовой нагрузки, хотя увеличение емкости способствует улучшению стабильности горения сварочной дуги. Здесь важно просто не "переборщить". Больше 2000 мкФ для бытовых инверторов ставить не советую.

Эпилог:
Поиск технического решения это не философия, где можно безнаказано заниматься словоблудием. Здесь сразу проявиться результат неумных экспериментов в виде "пшика". (А у меня такое конечно бывало):)

По поводу кондёров на входе хотелось бы добавить вот что:

• после 2-х п.п. выпрямителя (моста) между пиками напряжения всё же 10 мс.,
• не стоит бояться очень коротких пиков тока, от которых могут погореть проводе, т.к. очень- то коротких их и не будет. При вых. токе в 120-140 А и входном в 15-18 А кондёр в 1000 мкф между пиками будет разряжаться вольт на 80-120, это грубо рассчётно, точнее можно осциллом посмотреть на каком- то конкретном инверторе. Соответственно с этого остаточного напряжения он и начнёт заряжаться при следующей полуволне напряжения, в итоге время заряда получится не менее 5 мс. Сеть неидельна, сопротивление проводов и всего остального также ограничит пиковый ток заряда и время несколько возрастёт. Чем меньше пульсации (больше кондёр), тем легче работать транзисторам преобразователя, что уже отмечалось. Основное ограничение - допустимый имп. ток входных диодов, вот их- то может и придётся заменить на более мощные.
  Разумеется, не нужно увлекаться наращиванием входной ёмкости, но 1000-2000 мкф не предел, думаю эту планку раза в 2 поднять можно без проблем.

2triniti

В целом согласен, благодарю за поправку. Но нужно сказать, что при емкости 2000 мкФ при работе на эквивалентную нагрузку 20 ом (Uвыпр.=250В, мощность 3 кВт) пики зарядного тока достигают 80А при длительности 3,5 милисекунды. Это конечно в модели, в реальности пик будет поменьше, а длительность подольше, но все равно порядок величин заставляет задуматься об ограничении емкости.

Потому лучше попугать большой емкостью, чем обнадеживать ее раздуванием.:)

Ладно с этим понятно, а вот как насчет емкости на выходе инвертора (до дросселя ест. но)?

Почему там нет электрлита? ведь во многих схемах есть (Зубаль "сварочный аппарат своими руками") и не хилая емкость 10000 мкф с послед. зарядным резистором 0,5...1,5 Ом. Тогда Uвых поднимется в 1,4 раза, это то что было потеряно на диодном мосте.

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Где то здесь на форуме кто-то спрашивал об инверторе POWERMAN. Я такой имею (POWERMAN 200A Корея). Сегодня выбрал время, открыл и сфотографировал что у него в животике. Выкладываю фото на суд специалистов. Лично мне инвертор очень нравится. Выбирал и покупал из условия, чтобы аппарат хорошо варил электродами с низкими ионизирующими свойствами (УОНИ, нержавейка). Поэтому основным параметром выбора было напряжение ХХ. У этого аппарата Uxx=78В по паспорту. По моим замерам 80В. Кроме этого нужна была качественная постоянка при однофазном питании. Да и габариты и вес многое значат. В результате этого приобретения получил то, что и хотел. По надёжности пока сказать ничего не могу, так как сжёг всего несколько пачек "тройки". А вот работает аппарат действительно хорошо.

2ivdic

ivdic написал : Ладно с этим понятно, а вот как насчет емкости на выходе инвертора (до дросселя ест. но)?

Почему там нет электрлита? ведь во многих схемах есть (Зубаль "сварочный аппарат своими руками") и не хилая емкость 10000 мкф с послед. зарядным резистором 0,5...1,5 Ом. Тогда Uвых поднимется в 1,4 раза, это то что было потеряно на диодном мосте.

Делать можно по всякому. Важен результат. Обычно электролит последовательно с малоомным резистором ставят на выходе после дросселя. Он имеет функцию вольтдобавки и некоторого увеличения тока в начале розжига дуги. По сути это один из вариантов реализации функции HOT START. Один из вариантов включения электролита можно посмотреть здесь: http://www.nexor.1kv.ru/svarka/barmaley/klim240.gif

Может это и не плохо, но я не стал с этим заморачиваться, так как посчитал не особо эффективным. Если кто сделает так, то пусть раскажет, что получилось. Мне проще и интересней было воткнуть конденсатор до дросселя, и эффект от этого есть.
Нельзя только ставить до дросселя большую емкость иначе в силовых цепях возникнут мощные резонансные всплески тока и увеличится вероятность пробоя IGBT.

AlRu, спасибо за фотки. Тут выше были обильные охи-ахи по поводу т.н. "изолированной системы охлаждения" в Минарк 150 от Кемппи. А я было пытался успокоить пострадавшего и снять у него спазмы. Так вот на этих фотках хорошо видно, что в плане изолированности системы охлаждения Минарк тихо курит в уголочке дальнего сарая по сравнению например с этим Поверманом.

Нашел в сети вот такое: http://sts-svarka.com.ua/index.php?productID=316

Если коротко, это комбинированная установка с функциями сварки в аргоне, штучным электродом, да еще плазменнный резак.

Инверторная, 20 кг весит.

Стоит ли такое брать?

Да, Поверман интереснее сделан в конструктивном плане, чем GYS131, простор для творчества, правда обилие проводочков как- то бросается в глаза.

Dim75 А что там осцилл показал на этой ёмкости до дросселя, удалось посмотреть? Трудно просчитать навскидку весь букет воздействий этой ёмкости на систему: нагрузка прямоходного диода и транзисторов, разгрузка блокирующего диода вплоть до вывода из работы (за исключением резонансов), резонансы, изменение характера работы дросселя, подмагничивание транса изменится наверное, не подпалить бы. Вот гарантия закончится, тоже чё-нить улучшать полезу. Может по доработкам инверторов отдельную ветку организовать? А то так получится, что эту изрядно раздуем.

чукча написал : Тут выше были обильные охи-ахи по поводу т.н. "изолированной системы охлаждения" в Минарк 150 от Кемппи. А я было пытался успокоить пострадавшего и снять у него спазмы. Так вот на этих фотках хорошо видно, что в плане изолированности системы охлаждения Минарк тихо курит в уголочке дальнего сарая по сравнению например с этим Поверманом.

2чукча, то, что вы увидели сегодня впервые у нас давно в эксплуатации. Инверторы действительно неплохие, но в плане изолированной системы далеки от идеала. На открытую плату управления, несмотря на то, что она находится в верхней части, все равно оседает пыль. Разделительная перегородка полностью не отсекает охлаждающий воздух и, кроме того, имеет широкий прорез.

Инвертор имеет устройство снижения напряжения холостого хода, видите на передней панели два выключателя, первый включает инвертор, а при включенном втором выключателе выходное напряжение падает до 18В, если сварщик не варит более чем 10-15с. Очень полезная вещь при сварке в местах с повышенной опасностью поражения током, в таких как металлических резервуарах, в помещениях с повышенной влажностью и т.д. Высокое напряжение холостого хода и хорошая динамика дают эластичную дугу. Сваривает всеми типами электродами. К недостаткам отнес бы отсутствие горячего старта и функции против залипания, условную шкалу регулятора тока, внушительные размеры и вес. Конечно, если вы не разбирали ни Минарк, ни Повнрман и к тому же не варили ни на том и другом то вам трудно судить по картинкам, так что ваши вздохи похожи на секс по телефону.

Сварной, я сейчас только про т.н. изолированость системы охлаждения. Что к особенностям сварки, набору функций и т.п. это не имеет никакого отношения, надеюсь не надо обяснять? Так вот, в этом плане Минарк от идеала гораздо дальше, чем Поверман. Я вам приводил уже аналогию: если обработать антикором только небольшую часть днища авто, это сильно увеличит срок службы кузова? Тож самое в Минарке: мелкую платку спрятали, а огроменную простыню с кучей элементов больших, мелких и ещё мельче поставили прям под поток пыли. А в Повермане в нижнем продуваемом отсеке сигнальных плат вообще нет. И я бы сказал, что этого самого принципа изоляции охлаждающего потока в конструктиве Минарка содержится не больше, чем сухого технического смысла в типовой менагерской хвалилке.

Доброго времени суток, Уважаемому собранию! Сейчас выбираю инвертер. Пока остановился на
Awelco Ondultech 150
Плюсы
TIG (хотя будет использоваться не часто) Достаточно мощный При средних значениях тока цикл 100 % Есть гарантийный и постгарантийный сервис Минус пока только один - цена, но при отсутствии других жабу задушу и продам французам на лапки :)
Покритикуйте, пожалуйста.