Oblicz zużycie energii falownika spawalniczego

Zużycie energii przez falownik spawalniczy jest dość proste do obliczenia za pomocą prostej formuły. Aby zrozumieć wszystkie niuanse związane z pracą spawacza i aspekty obliczania jego mocy, musisz wyjaśnić kilka punktów, które powinien znać każdy, kto zajmuje się spawaniem. I bez względu na to, gdzie wykonujesz prace spawalnicze, w domu, w garażu, w kraju lub w profesjonalnym zespole dużego sklepu lub fabryki.

Urządzenie do spawania falownika.

Rodzaje falowników spawalniczych

Urządzenia typu inwerter dzielą się na trzy kategorie. Falowniki domowe są zaprojektowane na krótki czas włączania i pracują z jednofazową siecią prądu przemiennego o napięciu 220 V. Oznacza to, że z takim urządzeniem można pracować z maksymalną mocą tylko przez krótki czas - 20-30 minut, co daje czas równy temu czasowi lub przekraczając go o rząd wielkości. Półprofesjonalne urządzenia pozwalają na wydłużenie czasu pracy od 5 do 8 godzin bez przerwy. W przypadku półprofesjonalnych falowników czas wypoczynku jest zredukowany ze względu na cechy konstrukcyjne. Profesjonalne falowniki są zaprojektowane do poboru prądu 220/380 V, często z trójfazowej sieci prądu elektrycznego.

Nowoczesne typy spawarek.

Sprzęt AGD, półprofesjonalny i niektóre profesjonalne urządzenia spawalnicze są przeznaczone do pracy w sieci 220 V. Należy jednak pamiętać, że dla sieci elektrycznych w gospodarstwach domowych maksymalny prąd obciążenia nie może przekroczyć 160 A. Pobór mocy wszystkich akcesoriów, takich jak gniazda, wtyczki i zasilacz, nie jest zaprojektowany przekroczyć ten próg.

W związku z tym podłączenie spawarki inwerterowej z wyższymi prędkościami spowoduje albo automatyczne przełączenie, albo spowodowanie wypalenia styku na połączeniu wtyczki, lub co jest najbardziej niebezpieczne, doprowadzi do zaniku przewodów elektrycznych. Jest to sprzeczne ze wszystkimi przepisami bezpieczeństwa. Tak więc, przy zasilaniu profesjonalnego urządzenia z domowej sieci elektrycznej, aby pracować z prądem spawania większym niż 160 A, przygotuj się na problemy. Ale lepiej na to nie pozwolić.

Urządzenie z inwerterem

Urządzenie falownika spawalniczego jest takie, że najpierw napięcie przemienne 220 V z częstotliwością 50 Hz jest przekształcane w stałą, a następnie w naprzemienne napięcie wysokiej częstotliwości z roboczym wskaźnikiem częstotliwości oscylacji do 200 Hz. Następnie napięcie jest ponownie przekształcane na stałą i podawane do łuku spawalniczego. Kontrola jakości łuku następuje automatycznie, za pomocą mikroprocesorowego napełniania jednostki sterującej inwertera. Klejenie elektrod, które są tak częste podczas spawania za pomocą transformatora, prawie znikają.

Schemat wewnętrznego urządzenia falownika.

W przypadku zwarć krótszych niż 0,5 sekundy, jednostka sterująca generuje sekwencję krótkich, ale bardzo silnych impulsów prądu. Prowadzi to do zniszczenia powstałych mostków z ciekłego metalu. Przy obwodzie 0,5 sekundy falownik wyłącza się po prostu bez zamrożenia elektrody i nie przegrzania obwodu urządzenia. To urządzenie jest podstawowe dla wszystkich typów falowników i odróżnia je od transformatorów i prostowników opartych na mostku diodowym.

Najważniejszą właściwością falownika spawalniczego jest zużycie energii. Bez względu na pobór mocy urządzenia inwerterowego, prawie całkowicie zużywa się go na spawanie. Z tego możemy wywnioskować, że wydajność jednostki inwertera jest bardzo wysoka. Od 85 do 95%.

Co powinieneś wiedzieć?

Zanim zaczniesz liczyć zużycie energii spawarki inwerterowej, musisz wiedzieć, co następuje:

1. Zakres napięcia wejściowego.
2. Zakres prądu spawania.
3. Spawanie łukiem napięciowym.
4. Wydajność określonego modelu spawarki.
5. Czas włączenia.
6. Współczynnik mocy określonego modelu.

Specyfikacja falownika

Zakres prądu spawania jest potrzebny, aby dowiedzieć się, jakie cechy sieci prądu elektrycznego musimy wykonać. Z pewnością nie jest to tajemnica dla każdego, kto często w naszych sieciach zasilających nie zauważa napięcia znamionowego 220 V. Często ledwie osiąga 200 V. Należy pamiętać: napięcie zwisające, gdy podłączony jest falownik do spawania domowego, stanowi 5-10% całkowitej nominalnej sieci. Dlatego najlepsze wskaźniki mocy będą w takich falownikach, które są zaprojektowane dla napięcia zasilania od 150-170 V i do 220-250 V.

Zakres prądu spawania daje nam wartości maksymalnego i minimalnego poziomu, moc urządzenia zależy bezpośrednio od tych parametrów. W przypadku falowników domowych te wskaźniki w dolnej granicy zmieniają się od 10 do 50 A, a w górnej 100-160 A. Prąd wyjściowy, który może być również nazywany napięciem łuku, zmienia się dla tanich modeli domowych od 20 do 30 V. Skuteczność Falowniki o maksymalnym prądzie wyjściowym 160 A z reguły rzadko przekraczają 0,85%. Wysoka wydajność zgrzewarki zależy od czasu włączenia.

Obliczanie mocy

Czas włączenia to cecha, która pokazuje, jak wysokiej jakości urządzenie będzie używane. Zwykle jest to procentowy czas ciągłego działania przemiennika w stosunku do całkowitego czasu jego użytkowania. Wskaźnik na poziomie 50% powie, że podczas pracy przez 2,5 minuty urządzenie powinno odpoczywać przez 2,5 minuty. Im niższy wskaźnik, tym dłużej łańcuchy powinny odpoczywać, a tym szybciej uruchamia się automatyczny przekaźnik przeciążeniowy.

Przeciwnie, wysoka wartość procentowa pokaże, że urządzenie może być używane przez dość długi czas, przerwane tylko na wymianę elektrod i kontrolę spoiny.

Schemat falownika spawalniczego.

Procent mocy oblicza się, dzieląc czas pracy ciągłej przez sumę czasu pracy ciągłej i czasu pauzy do następnego włączenia. Wynik jest pomnożony przez 100. Na przykład, urządzenie działało prawidłowo przez 3 minuty, aż zadziałało zabezpieczenie przed przegrzaniem, następnie odpoczywało przez 2 minuty, po czym było gotowe do pracy:

3 min / (2 min + 3 min) x 100 = 60

Współczynnik mocy dla spawarek domowych lub półprofesjonalnych typu falownika rzadko przekracza próg 0,6-0,7. Trzeba tylko pamiętać.

Wszystkie wartości potrzebne do obliczeń można łatwo znaleźć w dokumentacji technicznej tego urządzenia, na stronie internetowej producenta lub na obudowie samej spawarki.

Wyobraźmy sobie na przykład, że mamy spawarkę zasilaną z sieci prądu przemiennego o napięciu 160-220 V, o maksymalnym prądzie 160 A przy maksymalnym napięciu łuku spawalniczego 23 V. Wydajność tego modelu falownika wynosi 0,89, a wskaźnik PV - czas, stanowi 60%.

Teraz obliczamy maksymalny pobór mocy falownika z powyższymi parametrami. Aby to zrobić, najpierw pomnóż maksymalną wartość prądu wyjściowego przez maksymalne napięcie wyjściowe. Uzyskany wynik jest dzielony przez wartość wydajności urządzenia.

160 A x 23 V / 0,89 = 4135 watów

4,1 kW to moc, którą urządzenie zużywa bezpośrednio podczas spawania. Moc średnią oblicza się, mnożąc maksymalną wartość mocy przez czas włączenia:

4135 watów x 0,6 = 2481

Średnia moc falownika jest najważniejszym wskaźnikiem, ponieważ spawanie zwykle nie występuje w sposób ciągły przez wiele godzin lub dni. Są przerwy, kiedy spawacz musi zmienić elektrodę lub przygotować części do dalszego przetwarzania. Często spawanie można przeprowadzić przy niższym wskaźniku siły prądu, w którym to przypadku całkowita moc zużywana przez falownik również się zmniejszy. Zastąpić w pierwszych wartościach formuły, które można ustawić na konsoli urządzenia spawalniczego i znaleźć żądane ustawienia mocy.

Wybieramy elektrody

Tabela rodzajów elektrod.

Początkujący spawacze często mają pytanie, jakie elektrody powinny być stosowane dla pewnych parametrów prądu wyjściowego i grubości metalu?

1. Gdy grubość metalu wynosi 1-4 mm, stosuje się elektrody o średnicy do 2 mm. Moc prądu ustawionego na wyjściu powinna być optymalnie dobrana w zakresie od 20 do 90 A.
2. Gdy grubość metalu wynosi 5-7 mm, stosuje się elektrody o średnicy 3 mm. Prąd ustawia się w zakresie 90-130 A.
3. Jeśli metal ma grubość 8-12 mm, stosuje się elektrody 4 mm. Prąd w zakresie 140-180 A.
4. Metal o grubości 12-16 mm jest przyspawany elektrodami o średnicy 5 mm z prądem 180-220 A.
5. Grubość metalu powyżej 15 mm powinna być wystawiona na działanie elektrod, w zakresie od 6 mm przy prądzie 220 A na wyjściu falownika.

Metal o grubości większej niż 15 mm lepiej spawać przy użyciu spawarki gazowej.

Zastosowanie spawania elektrycznego może być w tym przypadku nieopłacalne i kosztowne.