Ve stavebnictví se používají jak tradiční svářečky, tak technologicky vyspělejší – invertorové. Jaká je specifičnost obou? Jaký je rozdíl mezi svařovacím invertorem a svařovacím strojem klasifikovaným jako tradiční jednotka?
Co je to svařovací invertor?
Tento typ svářečky se vyznačuje schopností převádět stejnosměrný elektrický proud na střídavý. Tato jednotka obsahuje následující hlavní součásti:
- usměrňovače – síť a frekvence;
- filtr;
- frekvenční měnič – samotný měnič;
- transformátor;
- Řídicí blok.
Takto funguje svařovací invertor.
Do síťového usměrňovače je přiváděn střídavý proud z elektrické sítě, který má frekvenci 50 Hz. Poté je proud odpovídajícím způsobem usměrněn a poté vyhlazen přes filtr. Dále je přiveden do střídače, ve kterém je přeměněn na střídavé napětí s vysokou frekvencí – přibližně několik desítek kHz. Poté se prostřednictvím transformátoru proudové napětí sníží na úroveň asi 50-60 V, přičemž jeho síla vzroste na přibližně 100-200 A. Poté je proud usměrněn pomocí frekvenčního usměrňovače – již při procesu obloukového svařování.
Frekvenční měnič – invertor – může být seřízen svářečem, čímž jsou zajištěny optimální provozní parametry jednotky. K tomu slouží další funkční prvek invertorové svářečky – řídicí jednotka.
Hlavní výhody invertorů:
- nízká hmotnost a rozměry;
- vysoká energetická účinnost svařování;
- vysoká přesnost svařování.
- jednotky v mnoha případech vyžadují speciální skladovací podmínky – z hlediska teploty, vlhkosti vzduchu;
- citlivost na nízké teploty;
- vysoká cena, vysoké náklady na údržbu a opravy.
Co je to tradiční svařovací stroj?
„Klasický“ svařovací stroj se vyznačuje především jednoduchostí konstrukce. Jeho hlavním funkčním prvkem je transformátor.
Takto funguje tradiční svářečka.
Střídavý proud z elektrické sítě je směrován do primárního vinutí, v důsledku čehož se vytváří magnetizace jádra transformátoru. Proud pak prochází sekundárním vinutím – v něm magnetický tok tvoří střídavý proud, vyznačující se nižším napětím ve srovnání s tím, co je přiváděno do primárního vinutí. Jeho napětí závisí na počtu závitů na sekundárním vinutí.
Tradiční svařovací stroj tedy pracuje díky elektromagnetické indukci, která generuje velkou proudovou sílu – dostatečnou pro svařování, při nízkém napětí.
Hlavní výhody tradičních svařovacích jednotek:
- žádné požadavky na zvláštní podmínky skladování;
- nedostatek citlivosti na nízké teploty;
- nízká cena, levný servis.
Nevýhody odpovídajících zařízení:
- vysoká hmotnost a rozměry;
- ne nejlepší energetickou účinnost a přesnost.
Porovnání
Hlavním rozdílem mezi svařovacím invertorem a tradičním svařovacím strojem je přítomnost proudového měniče v prvním zařízení. Kromě toho se uvažované jednotky liší v následujících aspektech:
- hmotnost, rozměry;
- energetická účinnost, přesnost svařování;
- dostupnost požadavků na podmínky skladování;
- citlivost na nízké teploty;
- ceny, služby.
Lze poznamenat, že použití tradičních strojů zpravidla vyžaduje kvalifikovanějšího svářeče.
Poté, co jsme určili, jaký je rozdíl mezi svařovacím invertorem a svařovacím strojem tradičního typu, uvedeme v malé tabulce jeho hlavní kritéria ve vztahu k výše uvedeným aspektům.
Svařovací stroje se dodávají ve dvou oblíbených variantách – transformátorové a invertorové. Jaké jsou vlastnosti obou? Jaký je rozdíl mezi „střídačem“ a „transformátorem“ v souvislosti s označováním určitých typů svařovacích zařízení?
Co je to “střídač”?
«Měnič» odkazuje na inovativní svářecí zařízení. Principem jeho činnosti je schopnost přeměnit elektrický proud dodávaný prostřednictvím střídavých sítí (nejběžnější) na usměrněný stejnosměrný proud a následně střídavý proud s požadovanou frekvencí a také na sílu dostatečnou k provádění kvalitního svařování. K tomuto účelu se používá vestavěný „invertorový“ usměrňovač.
Podívejme se podrobněji na principy fungování invertorové jednotky.
Po usměrnění je proud vyhlazen speciálním filtrem, který je přítomen v konstrukci daného zařízení. Následně je přes speciální tranzistory opět převeden na střídavý, ale s velmi vysokou frekvencí – několik desítek kHz. Pro srovnání: elektrický proud prochází sítěmi s frekvencí 50 Hz. Napětí vysokofrekvenčního proudu v „invertoru“ se sníží na přibližně 70-90 V, zatímco síla proudu se zvýší – na přibližně 100-200 A.
Tato technologie umožňuje vyrábět proud pro svařování pomocí zařízení s malými rozměry a navíc s relativně malou spotřebou elektrické energie.
Moderní invertorové stroje zpravidla poskytují výrazně kvalitnější svařování než mnoho jiných typů jednotek. Navíc podle některých odborníků jsou „invertory“ pohodlnější k použití než jejich analogy. Tyto jednotky jsou vhodné pro začátečníky s malými zkušenostmi a svářeče. I když samozřejmě použití vhodných přístrojů vyžaduje dosti vysokou odbornou průpravu zaměstnance.
Svářečka obdrží jednotku s relativně malými rozměry a hmotností – asi 4 kg. Je vhodné jej přemisťovat z jednoho místa na druhé a provádět svařování v těžko dostupných místech budov.
Mezi nejpozoruhodnější vlastnosti předmětných svařovacích strojů patří schopnost fungovat i v nepříliš stabilní síti a v případě potřeby být napájeny autonomními domácími elektrárnami.
„Invertory“ poskytují nejstabilnější dodávku svařovacího proudu. To, že může docházet ke kolísání napětí na vstupu nevadí. V důsledku toho se vytvoří dostatečně stabilní svařovací oblouk. Tato technologie svařování navíc výrazně snižuje rozptyl kapiček roztaveného kovu.
Mezi nevýhody „střídačů“:
- vysoká cena;
- možnost provozních poruch při teplotách pod minus 15 stupňů.
Kromě toho je rysem mnoha invertorových svařovacích jednotek nutnost použití napájecího kabelu, jehož délka nepřesahuje 2,5 metru.
Co je to “transformátor”?
Transformátorové jednotky pro svařování pracují na střídavý proud a obecně jej nenarovnávají před přiložením k elektrodě. Tato vlastnost často určuje špatnou kvalitu tvorby švu během svařování.
Pro optimalizaci výsledku práce může svářeč použít externí usměrňovač. Musíte však mít na paměti, že taková jednotka není levná: její cena může být srovnatelná s náklady na „transformátor“. Instalace usměrňovače navíc znatelně ztěžuje svařovací systém, a proto není snadné jej přemístit z jednoho místa na druhé tak snadno a rychle jako v případě „invertoru“.
„Transformátory“ fungují bez poruch a poskytují dobrou kvalitu svařování za předpokladu stabilní dodávky elektřiny. Ne všechny typy transformátorových jednotek fungují správně, když jsou připojeny ke stejným autonomním elektrárnám. Použití „transformátoru“ vyžaduje obzvláště vysoce kvalifikovaného svářeče a značné zkušenosti s prací s tímto zařízením.
Uvažované jednotky neumožňují vždy plynulé nastavení dodávky svařovacího proudu. Jsou méně ekonomické než “invertory”. Jejich hmotnost je výrazně větší než u svařovacích strojů prvního typu: může být asi 40 kg.
Mezi nepopiratelné výhody „transformátoru“ patří jednoduchost. Toto zařízení funguje tak, že převádí proud dodávaný do transformátoru – primární – na sekundární, vyznačující se relativně nízkým napětím a vysokým proudem. V tomto případě se využívá principu elektromagnetické indukce. Zahrnuje vytvoření převodního koeficientu v důsledku rozdílu mezi počtem závitů v různých částech vinutí – primární a sekundární.
Dotyčná jednotka je tedy velmi spolehlivá a snadno se instaluje.
“Transformátory” jsou relativně levné. Nevyznačují se silnou citlivostí na mráz – jako je tomu u „střídačů“. Proto jsou v mnoha oblastech použití svařovacích strojů „transformátory“ nepostradatelné.
Porovnání
Mezi „střídačem“ a „transformátorem“ je v kontextu svařovací techniky samozřejmě více než jeden rozdíl. Rozdíl mezi uvažovanými typy kameniva je zvláště zřejmý při jejich srovnání z hlediska:
- proud přiváděný do elektrody;
- použité zdroje elektřiny;
- velikosti;
- hmotnost;
- kvalita svařování;
- ceny;
- mrazuvzdornost.
Malá tabulka nám pomůže jasněji odrážet rozdíl mezi „střídačem“ a „transformátorem“.
