Сварочный аппарат сколько киловатт
Перейти к содержимому

Сварочный аппарат сколько киловатт

  • автор:

Потребляемая мощность сварочных аппаратов

Без верного и наиболее точного расчёта потребляемой мощности сварочный аппарат из полнофункционального агрегата превратится в источник проблем. К ним относят выгорание проводки и электрики, повреждение счётчика, возможность возгорания и возникновения пожара.

Сколько киловатт потребляют разные виды?

Потребляемая мощность сварочных аппаратов – величина, приближённо определяемая простым умножением рабочего тока на напряжение сварочной дуги, минус потери на нагрев (с учётом КПД электроники агрегата). Бытовая сеть с одной фазой рассчитана на мощность, превышающую 3 киловатта в непрерывном режиме. Однако мощность более 3,5 кВт не может обеспечиваться непрерывно.

Традиционная схема – сварочный трансформатор – потребляет порядка 10 кВт электроэнергии ежечасно. Этот показатель соответствует прерывистой работе в режиме «минуту варим, минута – перерыв в работе». Старшее поколение технически подкованных людей помнит, как скакало напряжение по всей улице, когда кто-то из соседей занимался сваркой: оно падало во время сварки с 220 до 180-200 вольт.

Но уличные кабели с площадью сечения в 10 мм2 выдержат ток сварочной дуги до сотен ампер, чего не скажешь о межквартирной или внутридомовой проводке. Потери электричества на трансформаторе при электросварке переменным током могут достигать 40%. Соответственно, КПД сварочного трансформатора опускается до 60%, когда сварщик варит много мощных металлоконструкций по несколько часов без перерыва.

Сварочный инвертор, ставший наиболее популярным, вписывается в требования квартирной однофазной линии. Он работает с напряжением сварочной дуги от 25, а не 41 вольт, как сварочный трансформатор. С учётом потерь и КПД импульсных схем, достигающих 90%, ток при 220 вольтах, равный 16 амперам, указанным на предохранителях-автоматах, при напряжении от 25 В достигнет порядка 120 А, минус потери на нагрев силовой электроники и работу охлаждающего вентилятора. Тока в 120 А хватит, чтобы сварить детали толщиной в 4-5 мм, используя электрод со стержнем диаметром в 3-3,2 мм.

Опытный сварщик помнит, что напряжение дуги ниже 20 В может не позволить её зажечь. Либо дуга загорится, но тут же погаснет. Возможно частое «чирканье» – по сути, короткое замыкание: искра приплавляет электрод к детали. Из-за приваривания электрода к свариваемой поверхности его нередко отрывают до нескольких секунд, особенно когда выходную цепь закоротило на большом токе, а электрод слишком толст.

Если напряжения не хватает, а ток близок к максимальному, указанному на регуляторе аппарата, такие замыкания вредны: полупроводниковые силовые элементы быстро нагреваются. Кулер (вентилятор) не успевает охлаждать всю систему, происходит тепловой пробой. Сварочник отправляется на капремонт в сервисный центр.

Как рассчитать потребление?

Расчёт потребления сварочника начинается с напряжения дуги, равное 20 единицам, прибавляемым к сварочному току, умноженному на 4%. Эта формула – константа, и другого пути для импульсной сварки на постоянном токе не существует. Нетрудно прикинуть, что для тока в 120 А пользователь получит 24,8 В. Разделив 220 В на 24,8, получаем 8,87. С учётом потерь порядка 5-10% округляем полученную величину в меньшую сторону – до 8. Ток в 16 А, указанный на автомате, берём не максимальным, а несколько меньшим – 15, и умножаем его на эти 8 единиц. Выходит, что для относительно безопасной сварки с перерывами (10 минут варим, 10-30 минут – перерыв) получили рабочий сварочный ток в 120 А при потребляемой мощности в 3,5 кВт/ч от сети 220 вольт. Пересчёт потребляемых киловатт берётся с расчётом на суммарное фактическое время горения сварочной дуги. Предположим, работа в общем отняла 3 часа – реально же сварщик варил, скажем, час с небольшим.

Если запас мощности инверторного агрегата позволяет (берётся полупрофессиональная модель на сварочный ток в 250-300 А), то можно, выставив 100-120 А на регуляторе, работать непрерывно по нескольку часов. Дело в том, что мощная силовая электроника нагревается меньше – в лучшем случае охлаждаемый радиатор будет тёплый, а не как кипяток, что обеспечит долговечность и надёжность аппарата. Структура полупроводника (силовых диодов и транзисторных ключей) не так быстро теряет оптимальные рабочие параметры. А значит, в преждевременной замене эти детали не нуждаются.

В целях безопасности на корпусе инверторных аппаратов печатается таблица соответствия толщины свариваемой стали диаметру электрода и рабочему току.

Материал

Толщина, мм

Сварочный ток, А

Диаметр электрода, мм

Большинство ржавеющих сталей

Расчет потребляемой мощности сварочного аппарата

В настоящее время, как профессиональные сварщики, так и новички этого дела используют современные инверторы, которые радикально отличаются от трансформаторов, применяемых еще несколько десятилетий назад. Высокотехнологичных инверторов профессионального и бытового уровня сегодня достаточно много. При этом данное оборудование может значительно отличаться потребляемой мощностью.

Выходная мощность такого сварочного аппарата может зависеть от целого ряда разнообразных аспектов, от мощности самого устройства, до допустимого диапазона подводимого напряжения. По этой причине актуальным всегда остается вопрос о том, как определить мощность сварочного аппарата, какая мощность нужна или какой мощности инвертор следует использовать.

Поспешим вас успокоить. Дело в том, что коэффициент мощности сварочного аппарата, а также максимальную и номинальную мощность инверторного оборудования можно рассчитать посредством простой формулы. При этом не избежать определенных погрешностей, но они будут незначительными. А сама формула поможет любому сварщику, беспокоящемуся о счетах за электричество своего домохозяйства или же организации.

Далее рассмотрим главные факторы, оказывающие влияние на потребляемую мощность при работах с применением инверторной сварки, а также расскажем, как сделать необходимые расчеты по мощности оборудования, используемого в быту.

Основные факторы влияния

Приступая к расчетам потребляемой мощности, необходимо понимать, что конкретно может повлиять на данный параметр. Дело в том, что многие полагают, что среди этих аспектов значение имеет лишь мощность оборудования. Однако это ошибочное мнение, которое мешает корректно выполнить расчет мощности сварочного аппарата.

Разумеется, данная характеристика является важным фактором, требующим учета. Но он далеко не единственный. Поэтому для правильных вычислений того, какую мощность потребляет сварочный аппарат, потребуется еще несколько дополнительных параметров, а именно:

  • диапазон входного напряжения;
  • напряжение дуги;
  • сварочный ток;
  • рабочее время.

Эти характеристики, в купе с параметрами самого инверторного сварочного аппарата, позволяют сделать расчет того, какой мощности оборудование конкретной модели.

Кроме того, имеются и косвенные аспекты, среди которых: условия проведения работ, а также состояние электросети и питающих кабелей. Но они оказывают минимальное влияние на расчеты, а потому ими можно пренебречь.

Отметим и тот факт, что добиться напряжения в 220В от стандартной бытовой электрической сети удается очень редко. Чаще всего вы можете получить значения в 200В или ниже. Это значит, что доступный диапазон сварочного тока при подключении аппарата в такую сеть заметно уменьшится. А если применяется мощное оборудование, то расчет потребления в таком случае существенно усложняется. Более точными будут значения для аппаратов, работающих в пределах 150-250В, ведь их мощность сопоставима с параметрами сети электропитания.

Не все так просто и со значениями продолжительности эксплуатации оборудования. При этом данная характеристика является важнейшей, поскольку отображает то, как долго может работать аппаратура без перерывов.

У большинства инверторов отрезки времени на работу и остывание равны. При этом, чем больше перевес в сторону рабочего времени, тем выше потребление. И этот фактор для конкретной модели следует обязательно учитывать.

Таблица соответствия диаметра электрода и сварочного тока

Расчет потребления

Дабы определить потребление сварочного инвертора, следует изучить инструкцию к данному аппарату, где указаны технические характеристики модели. Для корректного расчета потребуются:

  • максимальная сила тока (А);
  • КПД (B);
  • коэффициент мощности (C);
  • напряжение дуги (D);
  • время работы (T).

Сам расчет будет выполняться по формуле:

В данном случае «Е» и является значением потребляемой мощности во время сварки.

У большего количества бытовых инверторов коэффициент мощности равен примерно 0,6.

Пример расчета

В качестве примера возьмем максимальный ток в 160А, а напряжения – 25В. КПД при этом возьмем со значением 0,90, а время работы – 60-100% (3 и 2 минуты на работу и охлаждение, соответственно).

Проведя нехитрые расчеты (160*25/90), получаем потребление электричества в размере 4445 Вт или 4,4 кВт. Это будет примерной мощностью инвертора во время непрерывной работы. Если же учитывать простой оборудования, то потребуется использовать вышеупомянутые 60% (4,4*0,6), что даст нам в итоге 2,7кВт, которые являются более точным показателем средней мощности сварочного аппарата во время его эксплуатации с учетом пауз.

Зная параметры потребления мощности, вы сами определяете оптимальные условия работы. При этом следует отметить, что при использовании полуавтоматического оборудования, потребление будет выше примерно на 20-25 процентов. Если же для вас критически важно максимально снизить расход электроэнергии, тогда следует присмотреть обычные инверторы малой мощности. Их характеристик вполне достаточно для ремонта и сооружения небольших металлоконструкций, а также решения большинства мелких бытовых сварочных работ.

Потребляемая мощность сварочных инверторов 220В

Сварочное оборудование инверторного типа сегодня широко применяется в разных отраслях промышленности, в коммунальных хозяйствах, в быту. Модельный ряд агрегатов довольно большой, включает аппараты с разными техническими характеристиками, функциональными возможностями. Чтобы подобрать наиболее оптимальное решение, необходимо проанализировать различные параметры. В частности нужно рассчитать, какую мощность потребляет сварочный аппарат. Эти данные можно легко вычислить, используя специальную формулу.

Опытные сварщики детально ознакомлены с особенностями сварочных аппаратов, понимают механизм работы оборудования. Если вы только начинаете работать с инвертором, не забудьте детально изучить руководство по эксплуатации. При расчете потребляемой мощности следует учитывать условия эксплуатации оборудования, цели применения.

Разновидности инверторных аппаратов

Первым делом рекомендуем ознакомиться с разновидностями инверторных агрегатов. Все модели этого типа разделяются на три больших группы. Каждая имеет свои особенности. Рассмотрим подробнее.

  • Бытовые или любительские. Сюда относят модели, которые питаются от обычной однофазной сети 220В. На предельных мощностях сваривать таким агрегатом можно всего лишь 20-30 минут. После нужно дать устройству возможность отдохнуть. Для выполнения разовых операций в быту или в гараже этого времени вполне хватает. К тому же и стоят бытовые инверторы недорого, отличаются компактными габаритами и незначительным весом.
  • Полупрофессиональные. Более мощные устройства по сравнению с агрегатами из первой категории. Они способны работать до 8 часов без перерыва, их приобретают для эксплуатации в автомастерских, на небольших предприятиях.
  • Профессиональные. Сварочное оборудование предназначено для частого применения в сложных условиях. Их закупают для крупных предприятий, заводов по изготовлению металлических конструкций. Они эффективно сваривают детали из разных металлов, работают долго без перерыва, не перегреваются, питаются от трехфазной сети 380В. Но и стоят модели дорого.

Если покупаете оборудование для эксплуатации в домашнем хозяйстве, учитывайте один важный нюанс: ток максимальной нагрузки должен быть не выше 160А. Силовые автоматы и электрическая фурнитура, которые устанавливаются в частных домах и квартирах, не рассчитаны на ток выше этого значения.

Нельзя подключать к бытовой сети оборудование, сила тока которого превышает 160А. Это может привести не только к срабатыванию автоматов, но и к выгоранию контактов либо возгоранию электрической проводки. Лучше этого не допускать. В линейках производителей есть достаточно моделей любительского класса, выбирайте для домашнего применения аппарат из этой категории, а профессиональные покупайте только в том случае, если можно подсоединить оборудование к 3-хфазной сети на 380В.

Устройство инверторного аппарата

Ознакомление с устройством и механизмом действия инвертора не только упростит эксплуатацию, но и поможет предупредить возникновение поломок и сбоев. Итак, первым делом напряжение 220В с частотой 50 Гц из переменного превращается в постоянное, а после – опять в переменное, но уже высокочастотное. Далее это напряжение опять переходит в постоянное и передается на рабочую дугу. Качественные характеристики дуги контролируются автоматически. За это отвечает специальный микропроцессор, встроенный в блок управления. В инверторах практически не возникает залипания дуги, и это его весомое преимущество перед моделями трансформаторного типа.

При возникновении короткого замыкания, которое длится не более 0,5 секунды, электроника генерирует мощные импульсы. За счет этого перемычки из расплавленного металла разрушаются, что позволяет избежать залипания. Если короткое замыкание длится дольше, оборудование и вовсе отключается. Электрод не прилипает к заготовке, цепь аппарата не перегревается. Это принципиальное отличие устройств инверторного типа от агрегатов, которые работают на трансформаторах. Характерные особенности сварочных аппаратов, изготовленных с применением инверторной технологии:

  • повышенные показатели производительности – до 95%;
  • нет индуктивных потерь в ходе сваривания;
  • устойчивость к перепадам напряжения и коротким замыканиям;
  • возможность точной регулировки рабочих параметров;
  • в качестве расходных материалов можно использовать электроды разного размера, изготовленные из различного сырья;
  • безопасность эксплуатации, в устройстве предусмотрены высокоэффективные защитные механизмы;
  • моментальный розжиг электрической дуги;
  • компактные габариты;
  • небольшой вес.

Ещё одна важная особенность инверторных аппаратов – потребление электроэнергии. Вне зависимости от потребляемой мощности вся энергия расходуется только на рабочий процесс. КПД инверторов – 85-95%. Это довольно высокие показатели.

Изучаем технические характеристики

Чтобы выбрать подходящий инверторный аппарат, следует обязательно изучить технические характеристики рассматриваемых моделей, почитать о них отзывы. Потребляемая мощность оборудования 220В рассчитывается с учётом таких параметров:

  • входное напряжение (минимум и максимум);
  • диапазон силы тока;
  • напряжение рабочей дуги;
  • КПД рассматриваемой модели сварочного оборудования;
  • ПВ или время непрерывного включения;
  • максимальная мощность.

Эти параметры указаны в руководстве по эксплуатации. Перед тем как купить сварочное оборудование, ознакомьтесь, что значит каждый из них, как он влияет на потребляемую мощность.

Напряжение

Начнем с первой характеристики – диапазон напряжений. Этот показатель нужен, чтобы определить, сможет ли работать устройство в той сети, к которой вы планируете его подключать. Если покупаете модель для бытового применения, выбирайте из однофазных моделей, если для промышленного – из трехфазных.

Важно, чтобы оборудование могло работать и на более низком напряжении, ведь в бытовых сетях 220В встречается редко. В большинстве случаев напряжение не превышает 200В. Отличные показатели мощности демонстрируют сварочные аппараты, которые исправно функционируют в сети с напряжением от 150-170В до 220-250В.

Сила тока

Для моделей любительского класса данный параметр находится в диапазоне от 10-50А до 100-160А. Если сварочный ток превышает 160А, подключать такой аппарат в бытовую однофазную сеть нельзя. В лучшем случае сработают автоматы, в худшем – прогорит электропроводка.

Работа без перерыва

ПВ или продолжительность включения – это время, в течение которого сварочный аппарат способен варить детали без перерыва, определяется в процентах. Работу оборудования принято делить на циклы по 10 минут каждый. Но не все 10 минут можно сваривать без перерыва. Если ПВ равно 70%, значит, 7 из 10 минут можно работать непрерывно, затем следует сделать остановку. Как правило, производители обозначают разную ПВ для работы на разных сварочных токах.

Если игнорировать необходимость регулярно делать перерывы, пострадает само сварочное оборудование. При продолжительной работе без перерыва внутренние механизмы перегреваются, срабатывает автоматическое реле, агрегат отключается. Частая работа в таком режиме отрицательно сказывается на состоянии и функционировании важных комплектующих сварочного инвертора.

Расчет по формуле

Теперь рассмотрим, как вычислить коэффициент мощности. Для этой цели используется формула: ПВ в минутах разделяем на сумму времени работы до и после остановки. Полученное число умножаем на 100. Допустим, устройство исправно сваривало металл в течение 6-ти минут без перерыва. Затем активировался защитный механизм, он остановил рабочий процесс, в течение 4-х минут аппарат «отдыхал», после чего опять начал работать. Вычисляем коэффициент по формуле:

Коэффициент мощности для инверторных аппаратов любительского и полупрофессионального классов не превышает 70%. Как правило, этот показатель находится в диапазоне 60-70%. Данные, которые могут потребоваться для вычисления потребляемой инверторным аппаратом мощности, есть в технической документации. Размещена нужная информация на сайте компании-изготовителя, в руководстве по эксплуатации или непосредственно на странице интернет-магазина, где вы собираетесь покупать инструмент, в разделе Характеристики.

Рассмотрим, как вычислить мощность на примере агрегата с такими техническими параметрами:

  • напряжение MIN – 160В;
  • напряжение MAX – 220В;
  • сила тока – 160А;
  • напряжение дуги – 23В;
  • КПД – 0,89%;
  • ПВ – 60%.

Для начала определим максимальную мощность. Нужно умножить силу сварочного тока на напряжение рабочей дуги. Полученное значение разделяем на КПД. Вот что получилось:

160А х 23В / 0,89 = 4135 Ватт

Это показатель мощности, необходимой для питания агрегата непосредственно в процессе сваривания. Чтобы вычислить среднее значение, необходимо максимальную мощность умножить на ПВ и разделить на 100%.

4135 х 60 / 100 = 2481 Вт.

Получилось номинальное значение потребляемой мощности. Почему берется для расчетов номинальная мощность? Сварочный инвертор не будет все время работать на максимальном токе. Он останавливается, сваривает на более низком токе, поэтому нецелесообразно покупать модель с мощностью, которая практически в два раза превышает нужный показатель.

Кстати, самостоятельно потребляемую мощность можно не вычислять, производитель уже сделал это за вас. Эта характеристика указывается в технической документации наряду с другими показателями.

Выбор электродов для сварочного инвертора

От мощности и силы тока зависит также то, какие электроды можно совместно с агрегатом использовать. Ассортимент расходных материалов очень широкий. Установка неподходящего электрода приводит не только к ухудшению качества сваривания, но и к поломке инверторного аппарата. Мы составили таблицу, которая поможет подобрать электроды.

Толщина металлической заготовки (мм)

Реальная сила тока в сварочных аппаратах инверторного типа

Выбирая перед покупкой сварочный инвертор, одним из первых параметров, на который обращают внимание покупатели, является сила тока аппарата. Так уж сложилось, что украинский потребитель отдает предпочтение инструментам по-мощнее. И сегодня этим активно пользуется большинство производителей.

В этой статье мы хотим разобраться с указанной и реальной силой тока сварочных инверторов, рассказать, какие маркетинговые ходы используют производители, что бы вы отдали предпочтение именно их товару, а так же мы попробуем подсказать, какая реальная сила тока в сварочном инверторе потребуется, в зависимости от поставленных задач и условий работы сварочного аппарата.

На инверторе написано 250 Ампер, а по факту 180.

Здесь уместным будет вспомнить стихотворение рубаи с глубоким смыслом от Омара Хайяма:

Все, что видим мы — видимость только одна.

Далеко от поверхности моря до дна.

Полагай несущественным явное в мире,

Ибо тайная сущность вещей не видна.

Как правило, указанную на корпусе сварочного инвертора информацию, например ММА-200 или ММА-250, большинство расценивает как пресловутую силу тока, а ведь зачастую — это далеко не так. Особенно, если речь заходит про инверторы произведенные в Китае. На самом же деле, на практике — это маркетинговый ход производителей. Большинство таких аппаратов имеют реальную рабочую силу тока от 140 до 180 Ампер. А порой, встречаются инверторы с током и в 120 Ампер, на корпусе которых гордо указана цифра — 250. Более того, как правило, шкала регулировки тока, тоже подвергается модификации, получая градацию значений до 250 Ампер (которых по сути в инверторе нет), а это уже добавляет сложности пользователю в регулировке сварочного тока при работе с различными типами электродов, либо при регулировании уровня провара металла.

Поэтому первое что стоит запомнить при выборе сварочного инвертора, не ориентируйтесь на то что написано на панеле аппарата.

Как же понять — какая сила тока в том или ином инверторе?

Если этот показатель вам необходимо знать совершенно точно, тогда полезно будет раздобыть токоизмерительные клещи с датчиком Холла, тогда вы сможете проверить выдаваемый сварочным аппаратом ток прямо во время покупки, включив инвертор, установив на его регуляторе максимальное значение и померив ток, который может генерировать инструмент.

Более того, одного замера тока недостаточно, ведь аппарат может выдать ток в 200 или 250 Ампер, но рабочим этот ток едва ли можно назвать. Здесь потребуется замер сварочного напряжения, и если при номинальном токе в 200 Ампер, напряжение окажется ниже требуемого, тогда рабочими 200 Ампер в сварочном инверторе назвать нельзя.

Стоит понимать что рабочее сварочное напряжение для различной силы тока будет отличаться, но посчитать необходимое не составит труда. Для этого нужно применить следующую формулу:

Рабочее сварочное напряжение=20+0,04*Сила тока аппарата

Так легко вычислить, что для аппарата в 160 Ампер напряжение должно составлять 26,4 Вольта; для 200А — 28В, а для 250А — 30В

Но как быть, если приборов нет, либо вы выбираете инвертор в интернет магазине?

Тогда нужно просто немного внимательней изучить другие характеристики. Правильно их сопоставив, вы сможете определить приблизительную к реальной силу тока сварочного выпрямителя.

1. Мощность, которую потребляет инвертор (ее указывают в киловаттах, — кВт)

Нужно понимать, что чем большую силу тока способен генерировать сварочный инвертор, тем больше ему для этого необходимо потребить электроэнергии. И если вы сравниваете похожие по конструкции сварочные устройства (например инверторные сварочные выпрямители на IGBT транзисторах), с одинаковым КПД (80-90%), тогда можно руководствоваться следующими соотношениями:

  • Сварочные инверторы, которые генерируют на выходе 160 Ампер, имеют максимальное потребление (мощность) — 5-5,5 кВт.
  • Если аппарат способен выдать около 200 Ампер, он максимально будет потреблять 6,5 — 7 кВт
  • При 250 Амперах — максимальная мощность потребления инвертором составит 8,5 — 9 кВт.

Другими словами, если в характеристиках указана сила тока 250 Ампер, и в то же время мощность не превышает 5,5 кВт, тогда, скорее всего, реальная производительность подобного сварочного инвертора составляет не более 160 Ампер.

2. Цена на сварочный инвертор

Конечно, наценка может различаться в зависимости от многих факторов: степени популярности и разрекламированности торговой марки, качества самих комплектующих, уровня наценки розничного магазина и прочих моментов, но все-же, исходя из цены на сварочный инвертор, можно сделать некоторые предположения о его производительности.

Как правило если цена инвертора составляет менее 2000 грн, тогда вряд ли стоит ожидать, что аппарат выдаст более 160 Ампер. Транзисторные сварочные аппараты с силой тока от 200 Ампер, находятся в ценовом диапазоне от 2500 до 3000 грн. А цена на инверторы, которые способны реально выдать 250 Ампер уверенно перескакивает 3000 грн.

Какая же сила тока нужна сварочному инвертору?

Здесь в первую очередь мы советуем оттолкнутся от тех задач, которые вы поставите перед аппаратом.

Начните с вопроса: А нужно ли вам 250 Ампер?

Для справки: тока 160 ампер вполне достаточно для качественного провара металла толщиной 4 мм, ели вы будете использовать электрод диаметром 4 мм. Что уже говорить о электродах с меньшим диаметром.

Для того, чтобы более точно подобрать производительность инвертора в зависимости от толщины используемого электрода, предлагаем ознакомится со следующей таблицей.

Толщина металла, мм

Диаметр электрода

Сила тока, А

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *