Что такое полезное время сварочного аппарата
Рабочий цикл сварки и период включения (ПВ) сварочного аппарата
Впервые приобретающие сварочный аппарат для дуговой сварки скорее всего обратят особое внимание на его стоимость, габариты, вес и допустимый диаметр электродов или проволоки. Имеющие хотя бы небольшой опыт сварки наверняка поинтересуются наличием дополнительных функций, облегчающих процесс, и периодом включения (нагрузки). Профессионалы помимо всего этого проверят, какой общий цикл сварки обозначен в спецификации и при каком сварочном токе источник тока может работать без перерыва.
Что такое период включения (нагрузки) или рабочий цикл?
Период включения (ПВ), он же период нагрузки (ПН) или DC (duty cycle – рабочий цикл) – всё это один и тот же параметр сварочного аппарата, являющийся одним из основных. Именно он напрямую определяет производительность, а косвенно ещё и срок службы аппарата. Указывается он в процентах, обозначающих ту часть (период времени) общего цикла сварки, в течение которого устройство может работать непрерывно. То есть, если ПВ=100 %, то паузы в работе делать не требуется. Если ПВ=50 %, то продолжительность сварки равняется продолжительности «отдыха».
Паузы необходимы аппарату для охлаждения до допустимой температуры, которая резко повышается в период горения дуги. Чем удачнее конструкция и мощнее система охлаждения – тем выше и ПВ, а значит, в течение меньшего промежутка времени можно при должной квалификации проделать больший объем работы. При этом аппараты с высоким ПВ обычно служат дольше, так как их компоненты реже работают в условиях предельной температуры.
Какова продолжительность цикла сварки?
На этот вопрос нельзя ответить однозначно. Дело в том, что разные производители принимают этот период равным 5 или 10 минутам. Принято считать, что в России общий цикл сварки пятиминутный, а в Европе – десятиминутный. Однако даже если вы приобретаете аппарат под европейским брендом, желательно найти соответствующее уточнение в спецификации. Если его там нет, то нужно быть готовым к тому, что цикл окажется пятиминутным.
На первый взгляд кажется, что разница невелика, ведь параметр указывается в процентах и общее рабочее время аппарата не изменится. Однако на практике более продолжительный цикл работы гораздо удобнее. К примеру, при одинаковом ПВ=60 %, при десятиминутном цикле можно варить 6 минут без перерыва, а при пятиминутном только 3. В последнем случае не всегда получится завершить операцию полностью.
ПВ, сварочный ток и температура окружающей среды
В спецификации к сварочным аппаратам указывается период включения не только для максимального, но и для промежуточного тока. Чем выше сварочный ток, тем ниже ПВ, но на каком-то токе он в любом случае будет равным 100 %. Если планируется использовать аппарат для непродолжительных работ на максимальном токе, либо для интенсивных на небольших токах, то приобретать дорогостоящие устройства с высоким ПВ не имеет особого смыла. Если предполагается максимальная продолжительная нагрузка, то этот параметр должен быть максимально высоким. Альтернативный вариант – приобретение сварочного аппарата, рассчитанного на больший максимальный ток. К примеру, если планируете варить на 100-120 А, покупайте аппарат, выдающий ток 180-200 А.
При выборе аппарата стоит учитывать ещё один нюанс. ПВ указывается для температуры 40º С. Если она будет выше – продолжительность непрерывной работы будет пропорционально снижаться с каждым «лишним» градусом. Если температура воздуха ниже сорокоградусной отметки (что чаще всего и бывает), проработать без паузы вы сможете чуть дольше.
Зачем нужно знать и соблюдать ПН – продолжительность нагрузки сварочного аппарата? Как не допустить перегрузку инвертора и его поломку? Как эксплуатировать инвертор с учетом ПН?
Как правило, в описаниях сварочного инвертора (паспортах, инструкциях, рекламных проспектах) указывается номинальный сварочный ток в амперах при соответствующем значении ПН (продолжительности нагрузки) в процентах. Номинальный сварочный ток – это ток, при котором инвертор будет работать без перегрузки и не будет перегреваться, с учетом соблюдения ПН (%), т.е. в повторно-кратковременном режиме.
■ Продолжительность нагрузки – ПН (%) сварочного инвертора или продолжительность включения – ПВ:
Большинство сварочных источников – выпрямители и инверторы в частности, работают в повторно-кратковременном режиме. Это значит, что период работы под нагрузкой (сварка) чередуется с периодом работы без нагрузки (на холостом ходу, режим паузы). Эти периоды повторяются и образуют сварочный цикл. Повторно-кратковременный режим характеризуется Продолжительностью нагрузки ПН (%). Значение ПН определяется делением времени работы инвертора под нагрузкой (время сварки – Тсв.) на общее времени цикла сварки (время сварки Тсв. + время паузы Тпаузы), в процентах.
За время цикла сварки обычно принимается 5мин., для промышленных выпрямителей или инверторов – 10 мин. ПН инвертора может быть, 20, 30, 40, 60 или 100%, с учетом этого значения определяется номинальный сварочный ток. Производитель может указывать несколько значений номинального тока при соответствующих значениях ПН%, например для инвертора Форсаж-200:
200А – 40%
160А – 80%
140А – 100%
Пример: У популярного инвертора БАРС Profi ARC-207D номинальный ток при ПН=60% будет 200А, при ПН=100% – ток 160А. (при цикле сварки 5мин). Вы можете работать на номинальном сварочном токе 200А в течение 3-х минут электродами 5мм, а время паузы должно быть не менее 2 мин (ПН=60%). На сварочном токе 160А инвертор может работать в длительном (непрерывном) режиме (ПН=100%) электродами 4мм.
Как правило, для оборудования российского производства ПН рассчитывается при температуре окружающего воздуха 25°С, для азиатской и европейской техники – при температуре 40°С. Считается, что на практике работать в режиме ПН=100% невозможно, т.к. всегда необходимо технологическое время для смены электрода, осмотра шва, удаления шлака, позиционирования деталей, физиологических перерывов, отдыха и т.д. Научно обоснованное ПН, при котором сварщик физически может работать в течение смены – не более 60%. Поэтому для профессиональных аппаратов ПН=60% на номинальном токе более чем достаточное,
Для большинства моделей европейского производства ПН=30% это норма, т.к. оборудование редко используется на полной мощности в длительном режиме. Значение ПН = 30-40% на максимальном токе никого не должно смущать.
Например, у инвертора БАРС MiniARC-200D, ПН=35% при токе 200А. При этом с уменьшением температуры воздуха ПН источника увеличивается, так как улучшается его охлаждение. При температуре 15º С продолжительность нагрузки этого инвертора будет уже примерно 50%, а на токе 160А – около 60%. Инвертор может работать электродом 4мм в режиме: 3 минуты – сварка, 2 минута – пауза при условии, что длина сварочных кабелей не превышает 3-5м. Этого вполне достаточно для работы в бытовых условиях. Поэтому, выбирая недорогой бытовой инвертор, можно ориентироваться на показатель ПН=30%, если модель, производитель и бренд вызывает доверие.
Ряд недобросовестных производителей завышают паспортные данные тока и ПН%, в результате чего инвертор либо не обеспечивает нужный ток, либо работает с перегрузкой, перегревается и выходит из строя. Это характерно для дешевой бытовой техники. Будьте внимательны!
Рекомендуем Вам кроме рекламных материалов читать паспорта, заводские таблички на корпусе аппарата, а также изучать отзывы о работе инверторов.
Как воспользоваться всей этой информацией?
Если Вы выбираете бытовой аппарат, то Вам вполне подойдет инвертор с показателем ПН=30% на максимальном токе, но если Ваш аппарат для заработка, лучше выбрать модель с показателем ПН=60%. В любом случае при эксплуатации следует учитывать ПН и не допускать перегруки.
Для профессиональной работы выберите инвертор с высоким показателем ПН:
Торус-235 Прима – ПН=100% при токе 225А.
Торус-255 Профи – ПН=80% при токе 255А.
Неон ВД-221 – ПН=75% при токе 220А.
Неон ВД-315 – ПН=60% при токе 315А.
КЕДР MultiARC-3200 – ПН=100% при токе 320А
Смотрите также:
Сварочный инвертор – как пользоваться правильно? Популярные модели инверторов в 2019г.
Выбираем профессиональный инвертор для ручной сварки:
У любого сварочного аппарата есть одна важная характеристика – продолжительность включения, чаще можно встретить именно аббревиатуру «ПВ». Данная характеристика измеряется в процентах и является ничем иным, как отношением времени работы под нагрузкой к времени охлаждения. Все это замеряется при конкретной температуре окружающей среды.
По европейским стандартам ПВ должно указываться при 40°С и 5-минутном интервале.
По стандартам стран СНГ при 20°С и 10 минутах. В Беларуси в 95% случаев вы встретите показатель Продолжительности включения, рассчитанный именно при 20°С и 10 минутках.
Что же этот хитрый показатель означает
Если говорить о стандартах СНГ, то ПВ 70% означает, что сварочный аппарат будет работать непрерывно на максимальном токе 7 минут, остальные 3 ему необходимо отдыхать. Естественно, такая логика работает при температуре окружающей среды 20°С.
Если температура окружающей среды повышается, то ПВ снижается. То есть, если «за бортом» будет 50°С, то ПВ Вашего такого аппарата будет минимум вдвое меньше.
Если же мы имеем «заморский» сварочный аппарат, например Esab, то ПВ на этом аппарате считалась по-другому. Стандартные 30% для таких аппаратов рассчитаны при температуре 40°С, соответственно, в условиях белорусского лета, когда столбик термометра колеблется на отвертке 24-28°С, то значение ПВ можно смело умножать на 1.5-2. Таким образом, мы будем иметь около 5 минут из 10 или 2.5 минуты из 5 (если считать по стандартам ЕС)
Почему этот показатель важен
Не нужно иметь высшее техническое образование, чтобы понять, зачем показатель продолжительности включения вообще ввели.
- В первую очередь, он дает картину рабочего цикла. Если на улице 25°C или 30°C, а ПВ аппарата 20%, то Вы имеете менее 2 минут на сварочные работы на максимальном токе, остальные 8 Вам придется «курить» в стороне, ожидая, пока аппарат остынет. «Сварить» петли на заборе Вы не успеете и за половину дня.
- Во-вторых, этот показатель помогает выбрать между двумя сварочными аппаратами, которые имеют одинаковый максимальный ток. Наверняка модель с более высоким ПВ имеет лучшую систему охлаждения и «запас прочности» внутренних компонентов. Правда, эта логика работает только с аппаратами известных брендов, которые дорожат репутацией.
Почему этот показатель не важен
Неожиданный поворот сюжета, не правда ли? Увы, но после всего сказанного мы будем убеждать Вас, что не стоит обращать внимание на продолжительность включения при выборе сварочного аппарата.
На сегодняшний день ПВ стал маркетинговой уловкой. Многие производители в битве за потребителя идут на хитрости. Например, в каталогах легко можно найти сварочные аппараты с ПВ 80%, 90% и даже 100%. Как это возможно, спросите Вы? А все очень просто.
Указав ПВ 100% на сварочном аппарате производитель не говорит о том, при какой температуре делался замер.
Иногда можно встретить аппараты на 160А, где написано ПВ 100%, а ниже мелким шрифтом «при 100А». Честно ли это? Не думаю, так как принято указывать ПВ именно на максимальном токе.
Многие производители специально завышают ПВ, ведь никто правду все равно не узнает. Вы ведь не будете проверять этот показатель с помощью балластного реостата.
Вот 4 причины не обращать внимание на ПВ при выборе сварочного аппарата:
- показатель рассчитан для максимального тока. Будете ли Вы вообще хоть раз в жизни «варить» на максимальном токе, если у Вас аппарат на 200А или 250А? Да? Может еще и непрерывно? А однофазная сеть точно даст «реальные» 200А? Ох, как сомневаюсь.
- нужно ли Вам вообще высокое ПВ? Примите во внимание тот факт, что электрод горит в среднем 40-50 секунд. В условиях климатической зоны Беларуси даже с ПВ 30-40% Вы никогда не почувствуете дискомфорта в работе.
- необходимые перерывы. В процессе сварки Вам нужно проверять качество шва, зачищать его. Даже паузы в 20-30 секунд достаточно, чтобы аппарат успевал охладится.
- ложные сведения. Если в инструкции четко не прописано, по каким стандартам производился замер ПВ, то этот показатель наверняка завышен.
Нужно понимать, что данная статья больше касается бытового использования. На производстве мыслят совершенно другими категориями и подбирать сварочный аппарат нужно будет, исходя из конкретных потребностей.
ПВ также будет важен, если Вы планируете “резать” большое количество металла, хотя для таких целей лучше использовать плазменный резак или болгарку.
Продолжительность нагрузки сварочного аппарата
При выборе сварочного аппарата многие люди, особенно новички, начитавшись советов, основное внимание уделяют его силе тока.Конечно, нельзя сказать, что это неправильно, ведь чем мощнее аппарат, тем лучше, тем толще металл он может сваривать. Однако, многие забывают о таком важном понятии как продолжительность нагрузки (рабочий цикл), Этот показатель является определяющим в вопросе надежности аппарата.
Показатель продолжительности нагрузки описывается при помощи процентов, это означает, что аппарат с показателем 100% может работать весь день без выключения, приостанавливаясь лишь при необходимости сменить электрод. Данное значение основывается на десятиминутном цикле работы сварочного аппарата, т.е. при показателе 60% сварка может продолжаться в течение 6 минут, после которых должен быть перерыв равный 4 минутам, если показатель 50%, то 5 минут работаем, 5 отдыхаем и т.д.
Показатель продолжительности нагрузки часто непонятен для новичков в сварке, он зачастую неправильно истолковывается при приобретении первого аппарата. Дело в том, что показатель разниться при сварке на разных токах, это значит у аппарата с регулировкой тока от 10 до 200 Ампер показатель ПН на максимальной мощности (200А) и, скажем, 150А будет разным.
Чем толще свариваемый металл, тем более высокая мощность требуется для сварки.Естественно, аппарат нагреется быстрее, следовательно, продолжительность нагрузки (работы) будет ниже, чем при сварке на меньшей мощности. Как правило, даже у профессиональных аппаратов, предназначенных для интенсивного использования в промышленности не бывает ПН равного 100% на максимальном токе.
Сварка в мастерской
Поэтому предприятия закупают аппараты «с запасом», пример: производственный цикл подразумевает постоянную сварку на 300А, однако сварочные аппараты с пределом мощности в 300А выдадут максимум 60% ПН, что означает, что сварку нужно будет останавливать на 4 минуты через каждые 6. Это недопустимо для многих предприятий, поэтому они приобретают аппараты с мощностью до 500А, на максимальном токе они, скорее всего, будут иметь те же 60% продолжительности нагрузки, однако на 300А их ПН будет равен 100%. У каждого аппарата есть своя зависимость данного коэффициента от используемой мощности, поэтому перед покупкой поинтересуйтесь какой ПН у аппарата на токе, который наиболее часто используется в вашей работе. В бытовых условиях чаще всего варят в диапазоне от 90 до 120 Ампер, чаще всего на таком токе с коэффициентом ПН равным 100% позволяются варить аппараты с пределом мощности 160А и выше. Конечно же, все в первую очередь зависит от типа и интенсивности работ, толщины материалов и продолжительности сварки.
Большинству любителей, использующих сварку дома или на даче хватит маленького аппарата на 120А с ПН 40% на максимальном токе для редких и мелких работ, однако стоимость более мощного аппарата будет не намного более высокой. Поэтому все же лучше купить аппарат, который может больше, чем того требуется, это и надежность и возможность более широкого и частого использования в будущем. Главное запомнить несложное правило – чем ближе к максимальному току, тем ниже ПН.
Энергоэффективность сварочного оборудования
При приобретении сварочного аппарата многие люди крайне редко придают значение его энергоэффективности. Большинство волнуют именно эксплуатационные расходы: газ, проволока, трудоемкость и прочие накладные расходы. На эффективность же использования электроэнергии никто не обращает ровным счетом никакого внимания, хотя большинство сварочных аппаратов имеют процент эффективности не выше 60-70%, что не является отличным показателем.
Проведенные в области энергоэффективности практические исследования производственных единиц показали, что даже незначительное повышение экономичности оборудования позволит сэкономить значительные суммы при их рассмотрении в долгом промежутке времени, это касается счетов за электроэнергию на протяжении года. Порой случается так, что стоимость потребленной аппаратом электроэнергии превышает стоимость его покупки, поэтому в мастерских, где удельный вес сварки в процессе производства высок, энергоэффективность оборудования становится важным вопросом экономии значительных финансовых средств.
Для составления предварительного расчета стоимости работ, уточните у продавца или консультанта о потреблении тока выбранными моделями сварочных аппаратов. У местной коммунальной службы всегда можно уточнить тарифы на электроэнергию, что может вылиться во вполне точный расчет при правильном определении режима и времени работы оборудования. Более экономичное оборудование может стать конкурентным преимуществом на рынке, ведь Вы можете работать эффективнее остальных, что позволит Вашей компании тратить меньше и получать быструю отдачу от инвестиций в основные фонды.
Классические модели большинства типов электросварочного оборудования имеют эффективность до 70%, новые модели позволяют поднять ее на уровень до 80%, новейшие модели сварочных инверторов достигают показателя в 85%, что позволяет экономить очень внушительные суммы при больших объемах работ.
Часто загруженным предприятиям не считают правильным экономить на приобретении более новых образцов и моделей аппаратов, даже если производственные мощности обновлялись сравнительно недавно, ведь экономия может быть просто ошеломительной. И все затраченные на техническое перевооружение средства вернуться в полном объеме и непременно принесут доход.
.
Общие параметры:
Вид – Сварочные аппараты делятся на инверторы, выпрямители и трансформаторы.
Трансформатор работает с переменным током и применяется для ручной дуговой сварки (MMA).
Выпрямитель представляет собой трансформатор, который работает с постоянным током. Выпрямитель используется после понижающего трансформатора и преобразует переменный ток в постоянный. В процессе преобразования часть мощности утрачивается. Сложность конструкции аппарата влияет на увеличение его габаритов, веса и стоимости, однако при этом повышается стабильность и качество сварочной дуги. Используются для сварки нержавеющей стали, цветных и черных металлов.
Инвертор предназначается для бытовых нужд. Отличается компактными габаритами, незначительным весом, устойчив к перебоям в электрической сети. Достоинства: высокое качество сварки.
Параметры электрической сети:
Входное напряжение – Входное напряжение сварочного оборудования – от 160 до 633 В.
Большинство устройств для сварки начального и среднего уровня подключаются к однофазной сети питания 220 В (230/240 В для Европы). Профессиональное оборудование может работать от трехфазной сети 380 В (400/420 В для Европы). В этом случае поддержка 220 В становиться опциональной.
Потребляемая мощность – Мощность, потребляемая сварочным аппаратом в процессе работы, в ваттах (Вт).
Число фаз – Необходимое количество фаз в электрической сети, к которой подключается сварочный аппарат. Для примера: сеть переменного тока 220 вольт – однофазная, а сеть 380 вольт – трёхфазная.
Характеристики сварки:
Минимальный сварочный ток – Минимальный сварочный ток, при котором может протекать сварка. Сварочным током считается электрический ток, протекающий в сварочном контуре аппарата во время сварки. Измеряется в амперах (А).
Рабочий цикл при максимальном токе, % – Продолжительность работы аппарата при максимальном токе. Продолжительность включения указывается в процентах рабочего времени в 10-минутном цикл, то означает, что при ПВ 60 % устройство может работать 6 минут, после чего необходим 4-минутный перерыв. Затем 10-минутный цикл можно повторять. При средних (не максимальных) нагрузках устройство способно работать дольше или практически непрерывно.
Тип сварки – Ручная дуговая сварка (MMA – Manual Metal Arc) считается самым доступным видом сварки.
Возможность производить аргонодуговую сварку при помощи сварочного устройства (TIG – Tungsten Inert Gas, вольфрам и инертный газ).
MIG (Metal Inert Gas) — сварка с помощью гелия или аргона (инертные газы), тогда как для MAG (Metal Active Gas) необходимы азот и углекислый газ.
Напряжение холостого хода – Величина, характеризующая минимальную силу тока на зажимах сварки без присутствия дуги. Чем выше этот показатель, тем легче проводить инициацию электрической дуги. Нормативными документами установлен верхний безопасный для здоровья порог в 100В при постоянном и 80В при переменном токе.
Макс. сварочный ток при 100% цикле – Максимальный сварочный ток для непрерывной сварки.
ПВ равная 100% говорит о безостановочном рабочем цикле сварочного устройства. Другими словами, при ПВ равном 100% вы сможете использовать устройство без остановок. Чем больше сварочный ток в таком режиме, тем мощнее сварочное устройство.
Максимальный сварочный ток – Чем выше максимальный сварочный ток, тем производительнее сварка. Прибор с высоким значением данного параметра позволяет быстро сваривать толстый металл.
Важно оставлять запас мощности и не использовать устройство на грани его возможностей. Рекомендуется не превышать 70 % максимального сварочного тока
Прочие cварочные циклы – Сварочный ток зависит от рабочего цикла. Этот параметр показывает, как долго сварочный аппарат способен проработать без перерыва и сколько времени ему потребуется на остывание и общее «восстановление» после такой работы. Он выражается в процентах от общего цикла работы: например, периодичность включения в 40% означает, что 40% времени аппарат способен постоянно выдавать ток, а остальные 60% потребуются на остывание.
Параметры электродов:
Диаметр проволоки/электрода (min) – Фактический минимальный диаметр проволоки/электрода, который допускается использовать при сварке, в миллиметрах (мм).
Диаметр проволоки/электрода (max) – Фактический максимальный диаметр проволоки/электрода, который допускается использовать при сварке, в миллиметрах (мм).
Расположение катушки – Расположение катушки для подачи проволоки.
Катушка в устройстве подачи проволоки может быть как внутренней (встроенной в корпус), так и внешней. Внутреннее расположение катушки удобно при транспортировке. Внешняя катушка, как правило, вмещает более длинную проволоку.
Особенности:
Кейс в комплекте – Наличие кейса обуславливает простоту хранения и транспортировки сварочного аппарата. Если ваша деятельность связана с постоянным перемещением с объекта на объект, то кейс может значительно упростить рабочий процесс.
Микропроцессорное управление – Наличие микропроцессорного управления, необходимого для контроля в работе сварочного аппарата.
Антиприлипание – Антиприлипание является необязательной функцией, однако существенно упрощает работу с аппаратом. Устройство сбрасывает напряжение и сварочный ток при распознании уже начального момента «прилипания». Через металл, при условии «залипания» к нему электрода, проходящий сварочный ток оказывается выше номинального, отчего раскаленный электрод «прилипает» к металлической поверхности. Это приводит электрод в негодность и крайне усложняет процесс сварки.
Форсаж дуги – Во избежание разрыва дуги в процессе сварки данная функция способствует автоматическому регулированию силы сварочного тока, которую увеличивает при необходимости.
В зависимости от модели устройства предусмотрено задавание интервала, на который повышается сила сварочного тока. Функцию также можно отключить. Форсаж дуги предназначен для использования продвинутыми любителями и опытными сварщиками.
Режим точечной сварки по таймеру – Наличие специального режима точечной сварки с электронным управлением длительности сварки.
Горячий старт – Функция относится к числу дополнительных и необходима для поджига некачественных электродов, при сварке металла, покрытого ржавчиной, в случае перебоев в сети.
Функция работает по такому принципу: в момент прикосновения к металлу электродом сварочное устройство увеличивает силу сварочного тока на короткий промежуток времени. В большинстве аппаратов величина поднятия фиксированная, но в зависимости от модели может регулироваться.
Безопасность:
Защита от перегрузок – Наличие встроенной в аппарат защиты от перегрузок, для предотвращения выхода из строя аппарата при продолжительных максимальных нагрузках.
Класс защиты – Указан класс защиты электрооборудования от внешних факторов по стандарту IEC-952.
Буквы IP это ничто иное как индекс защищенности (Index of Protection – IP).
Стандарт IEC-952 предусматривает идентификацию класса защиты по средствам двухциферного кода, где первая цифра показывает степень защиты от проникновения внутрь корпуса твердых предметов, а вторая указывает на защищенность оборудования от проникновения внутрь корпуса жидкости.
Пометка S – ставится на оборудование, которое во время испытаний не было включено.
Класс изоляции – Класс изоляции аппарата характеризует предел стойкости изоляционных материалов используемых в аппарате при нагреве.