Перед проведением расчетов необходимо четко определить общее потребление электроэнергии. Мощность, указанная на коробке, также включается в расчет и является важным компонентом, но не единственным. Также необходимо знать несколько значений, чтобы получить более точную формулу.
Расчет потребляемой мощности сварочного аппарата
В настоящее время и профессиональные сварщики, и новички используют современные инверторы, которые кардинально отличаются от трансформаторов, использовавшихся десятилетия назад. Сегодня существует множество высокотехнологичных инверторов профессионального и бытового уровня. Потребляемая мощность этих устройств может значительно отличаться.
Выходная мощность такого сварочного аппарата может зависеть от множества различных аспектов, начиная от мощности самого аппарата и заканчивая допустимым диапазоном напряжения для конкретного применения. По этой причине вопрос о том, как определить мощность сварочного аппарата, какая мощность необходима или какую мощность должен потреблять инвертор, всегда актуален.
Это необходимо для того, чтобы успокоить умы. Дело в том, что коэффициент мощности сварочного аппарата, как и максимальную и номинальную выходную мощность инверторного оборудования, можно рассчитать по простой формуле. Есть некоторые неизвестные, но они будут незначительными. А сама формула поможет любому сварщику, который обеспокоен своими счетами за электричество в семье или на предприятии.
Ниже мы рассмотрим основные факторы, влияющие на потребление электроэнергии инверторными сварочными аппаратами, и как сделать необходимые расчеты мощности для оборудования, используемого в домашних условиях.
Основные влияющие факторы
Приступая к расчету потребляемой мощности, важно понять, что конкретно влияет на этот параметр. Дело в том, что многие полагают, что среди этих аспектов учитывается только мощность оборудования. Однако это заблуждение, которое мешает правильно рассчитать мощность сварочного аппарата.
Конечно, это важный фактор, который необходимо принимать во внимание. Но он не является единственным. Поэтому для того, чтобы правильно рассчитать, сколько энергии потребляет сварочный аппарат, необходимо учитывать несколько дополнительных параметров, а именно
- Диапазон входного напряжения;
- напряжение дуги;
- сварочный ток;
- время работы.
Эти характеристики вместе с параметрами самого инверторного сварочного аппарата позволяют рассчитать, насколько мощным является оборудование той или иной модели.
Кроме того, существуют косвенные аспекты, такие как условия эксплуатации, состояние электросети и кабелей. Однако они оказывают минимальное влияние на расчет, поэтому ими можно пренебречь.
Стоит также отметить, что очень редко удается получить 220 В от стандартной домашней сети. Чаще всего напряжение составляет 200 В или ниже. Это означает, что при подключении оборудования к такой сети доступный диапазон сварочного тока будет значительно сокращен. А если используется мощное оборудование, то расчеты потребления значительно усложняются. Значения будут более точными для оборудования, работающего в диапазоне 150-250 В, так как их выходная мощность сопоставима с мощностью сети.
Срок службы оборудования также является вопросом. Однако это самая важная характеристика, поскольку она показывает, как долго оборудование может работать непрерывно.
Для большинства инверторов время работы и охлаждения одинаково. Однако чем больше преимущество по времени работы, тем выше потребление энергии. Это фактор, который необходимо учитывать для каждой модели.
Сварочные аппараты напрокат: разновидности.
Существует несколько типов этих аппаратов. Трансформаторные сварочные аппараты довольно тяжелы и внушительны по размерам, но надежны и долговечны. Они питаются переменным или постоянным током через трансформатор. Их можно использовать для резки черных и цветных металлов. Инверторный сварочный аппарат небольших размеров на рынке в Краснодаре появился не так давно. Работает с электродами и мало зависит от входного напряжения. Используется в профессиональном применении, для резки титана, чугуна, нержавеющей стали.
Сварочные полуавтоматы – это универсальные сварочные аппараты, которые работают с инертным газом. Эти аппараты могут выполнять высококачественную сварку алюминия и железа. Чаще всего они используются в быту. Генераторные сварочные аппараты – устройства, состоящие из бензинового или дизельного двигателя и генератора переменного тока. Они являются незаменимыми помощниками при сварке различных материалов. РосПрокат23 предлагает любой сварочный аппарат в аренду в Краснодаре по самой низкой цене!
Расчет потребления
Чтобы узнать, сколько потребляет инверторный сварочный аппарат, внимательно прочитайте его инструкцию. Или найдите другой источник для получения технического паспорта вашего аппарата. Компания TKC предоставит вам всю необходимую информацию.
Итак, для расчета нам необходимо знать коэффициент мощности, максимальный ток, максимальное напряжение дуги, КПД аппарата и время работы аппарата (этот параметр нам понадобится позже). Расчет мы проведем с помощью приведенного ниже уравнения:
Читайте также: Несколько слов о сварочных смесях (Ar+CO2) + самодельный генератор углекислого газа от сварщиков-экспериментаторов
Максимальный ток х максимальное напряжение / мощность = потребляемая мощность (время сварки)
Коэффициент мощности одинаков для большинства бытовых инверторов и составляет 0,6. Просто запомните это число и используйте его в своих расчетах.
Пример значения максимального тока – 160 A. Введите значение из спецификации.
Пусть максимальное напряжение дуги составляет 25 В. Введите свое значение.
Пусть КПД нашего аппарата равен 0,90. Время работы составляет 60% 100% от времени сварки (3 минуты работы и 2 минуты отдыха).
Теперь рассчитаем потребление электроэнергии нашим сварочным инвертором. 160 А x 25 В / 0,90 = 4 445 Вт. Это приблизительно 4,4 кВт. Обратите внимание, что это потребление электроэнергии инвертором только во время работы.
Однако сварка не всегда происходит непрерывно. Иногда требуется замена электродов, изменение сварочного тока или подготовка большего количества деталей. Поэтому наши расчеты недостаточно точны. Чтобы решить эту проблему, нам необходимо время работы машины. Выше мы писали, что для нашего станка оно составляет 60%. Теперь умножьте 4,4 на 0,6, чтобы получить более точное значение. В нашем случае 4,4 х 0,6 = 2,7 кВт. Полученный результат – это средняя мощность, которую потребляет инвертор в течение всей сварочной операции с учетом перерывов.
Конструкция инвертора
Знакомство с устройством и работой инвертора не только облегчит его использование, но и поможет избежать неисправностей и отказов. Сначала напряжение 220 В при частоте 50 Гц преобразуется из переменного тока в постоянный, а затем снова в переменный, но уже с более высокой частотой. Затем это напряжение снова преобразуется в постоянный ток и передается на рабочую дугу. Качество дуги контролируется автоматически. За это отвечает специальный микропроцессор, встроенный в блок управления. В инверторах практически никогда не происходит короткого замыкания дуги, что является важным преимуществом перед трансформаторными моделями.
При возникновении короткого замыкания, которое длится не более 0,5 секунды, электроника генерирует сильные импульсы. Это разрушает мостики расплавленного металла и предотвращает пригорание. Если короткое замыкание длится дольше, аппарат полностью отключается. Электрод не прилипает к заготовке, а контур машины не перегревается. В этом заключается основное отличие инверторных аппаратов от трансформаторных. Характеристики сварочных аппаратов, выполненных по инверторной технологии:
- более высокая производительность до 95 проц;
- отсутствие индукционных потерь во время сварки;
- высокая устойчивость к перепадам напряжения и коротким замыканиям
- возможность точной настройки рабочих параметров;
- расходные материалы можно использовать с электродами и сырьем разного размера
- безопасность эксплуатации; аппарат имеет высокоэффективные защитные механизмы;
- мгновенное зажигание дуги;
- компактные размеры
- небольшой вес.
Еще одной важной особенностью инверторных машин является их энергопотребление. Независимо от того, сколько энергии потребляется, вся энергия идет на выполнение работы. КПД инверторов составляет 85-95%. Это относительно высокое значение.
Проверка технических характеристик
Чтобы правильно выбрать инверторный аппарат, ознакомьтесь с техническими характеристиками рассматриваемых моделей и прочитайте отзывы. Энергопотребление электроприборов на 220 В рассчитывается с учетом следующих параметров
- входное напряжение (минимальное и максимальное)
- диапазон тока
- напряжение рабочей дуги;
- производительность конкретной модели сварочного оборудования;
- Рабочий цикл или время непрерывной работы;
- Максимальная выходная мощность.
Эти параметры перечислены в инструкции по эксплуатации. Перед покупкой сварочного оборудования важно выяснить, что означает каждый из них и как он влияет на потребление энергии.
Конструкция инвертора
Конструкция сварочного инвертора такова: сначала переменное напряжение 220 В с частотой 50 Гц преобразуется в постоянное напряжение, затем в высокочастотное переменное напряжение с рабочей частотой до 200 Гц. Затем напряжение преобразуется обратно в постоянный ток и подается на сварочную дугу. Качество дуги автоматически контролируется микропроцессорной системой управления инвертором. Прилипание электрода, столь часто встречающееся при трансформаторной сварке, практически исключено.
Внутренняя схема инвертора.
Если короткое замыкание длится менее 0,5 секунды, блок управления генерирует последовательность кратковременных, но очень сильных импульсов тока. Это разрушает образовавшиеся жидкометаллические мостики. Короткое замыкание длительностью 0,5 секунды просто отключает инвертор, не замораживая электрод и не перегревая цепи машины. Это основное устройство для всех типов инверторов и отличает их от диодно-мостовых трансформаторов и выпрямителей.
Наиболее важной характеристикой сварочного инвертора является потребляемая мощность. Какова бы ни была потребляемая мощность аппарата инверторного типа, она почти полностью используется для сварки. Из этого можно сделать вывод, что КПД инверторного аппарата очень высок. От 85 до 95%.
Что необходимо знать?
Перед тем как рассчитать энергопотребление инверторного сварочного аппарата, необходимо знать следующую информацию:
- Диапазон входного напряжения.
- Диапазон сварочного тока.
- Напряжение сварочной дуги.
- Производительность конкретной модели сварочного аппарата.
- Время включения.
- Коэффициент мощности для данной модели.
Характеристики инвертора.
Диапазон сварочного тока необходим для того, чтобы знать, с какими характеристиками электрического тока нам придется работать. Наверное, ни для кого не секрет, что наши электрические сети зачастую не имеют номинального напряжения 220 В. Часто оно составляет до 200 вольт. Помните: падение напряжения при подключении бытового сварочного инвертора составляет 5-10% от общего номинала сети. По этой причине инверторы, рассчитанные на напряжение питания от 150-170 В до 220-250 В, обеспечивают наилучшую производительность.
Диапазон сварочного тока дает максимальные и минимальные значения, и от этих параметров зависит мощность инвертора. Для бытовых инверторов эти значения составляют от 10 А до 50 А в нижней части и от 100 А до 160 А в верхней части. Напряжение выходного тока, которое также можно назвать напряжением сварочной дуги, у недорогих бытовых моделей варьируется от 20 до 30 В. КПД инверторов с максимальным выходным током 160 А обычно редко превышает 0,85%. Высокий КПД сварочного аппарата напрямую зависит от времени работы.