Меню

Запас мощности для инвертора

Расчет потребления мощности сварочного аппарата

Время чтения: 5 минут

Потребляемая мощность сварочного инвертора может разниться в зависимости от множества факторов: начиная от мощности аппарата, заканчивая диапазоном входного напряжения. Но, несмотря на множество нюансов, потребление можно высчитать с помощью простейшей формулы. Результаты расчетов могут иметь погрешность, но незначительную. Поэтому такая формула пригодится всем домашним мастерам, которые беспокоятся о счетах за электроэнергию.

сварочный инвертор

В этой статье мы подробно расскажем, какие факторы влияют на потребляемую мощность, если используется инверторная сварка, как рассчитать потребляемую мощность сварочного инвертора для сварки в домашних условиях и насколько экономичным может быть инверторный сварочный агрегат.

Что влияет на потребление

Перед тем, как произвести расчет для инверторного сварочного аппарата, вам нужно узнать, что именно влияет на потребление. Ошибочно полагать, что одна лишь мощность аппарата позволит произвести правильные расчеты. Эта характеристика действительно важна, но она не единственная, которую нам нужно учесть. К тому же, для вычислений нам в любом случае понадобится несколько значений.

Итак, на потребление влияет мощность аппарата, диапазон входного напряжения, возможный сварочный ток (который способен выдать аппарат), значение напряжения дуги, КПД вашего аппарата (индивидуален для каждой отдельно взятой модели), время работы аппарата. Это основные факторы, влияющие на потребление.

Среди косвенных факторов можно упомянуть состояние вашей бытовой электросети, условия, в которых производит сварка, качество кабелей и прочее. Но эти факторы влияют в наименьшей степени.

Также учитывайте, что от бытовой электросети редко можно добиться заветных 220 Вольт. В лучшем случае, розетка выдаст 200 вольт или даже меньше. Поэтому при подключении сварочного инвертора уменьшается диапазон сварочного тока, с которым можно работать. Из-за этого порой сложно просчитать потребление. Особенно, если аппарат мощный. Если ваш аппарат рассчитан на работу от 150 до 250 Вольт, то расчеты будут более точными. Поскольку мощность аппарата в целом сопоставима с мощностью, бытовой электросети.

Выше вы узнали, что потребляемый токзависит от многих факторов. Среди них мы указали продолжительность работы аппарата. С этой характеристикой не все так просто. Она является одной из важнейших, поскольку показывает, сколько аппарат способен непрерывно работать. Зачастую, у инверторов равное время работы и отдыха. Т.е., время сварки примерно равно времени, необходимого для остывания аппарата. Например, сварка 3 минуты и отдых тоже 3 минуты.Запомните эту характеристику для вашего аппарата. Она вам понадобится при дальнейших расчетах.

Чем больше разница между работой и отдыхом в сторону работы, тем выше потребление. Это тоже нужно учитывать. Теперь давайте перейдем от слов к делу и рассчитаем потребляемую мощность сварочного аппарата.

Расчет потребления

Чтобы узнать, сколько потребляет сварочный аппарат инверторного типа, внимательно прочтите инструкцию к вашему аппарату. Или найдите другой источник, где можно узнать технические характеристики вашей модели. Из ТХ вы узнаете все необходимые исходные данные.

Итак, для вычислений нам нужно знать коэффициент мощности, максимальное значение силы тока, максимальное напряжение сварочной дуги, КПД аппарата и время работы аппарата (этот параметр пригодится нам позже). Считать будем по следующей формуле:

Макс. зн. тока х макс. зн. напр. / КПД = потребляемая мощн. (во вр. сварки)

Коэффициент мощности схож у большинства домашних инверторов и составляет 0,6. Просто запомните это число и используйте в своих расчетах.

Максимальное значение тока будет 160 А, в качестве примера. Вы должны вписать значение из своих технических характеристик.

Пусть максимальное напряжение дуги будет 25 В. Впишите свое значение.

Пусть КПД нашего аппарата равняется 0,90. А время работы составляет 60% от 100% сварочных работ (3 минуты работы и 2 минуты отдыха).

Теперь проводим расчет электроэнергии, которую потребляет наш сварочный инвертор. 160 А х 25 В / 0,90 = 4445 Ватт. Это примерно 4,4 кВт. Учитывайте, что это мощность инвертора, потребляемая только во время работы.

Читайте также:  Зависимость макс скорости от мощности

А ведь сварка не всегда ведется беспрерывно. Порой необходимо заменять электроды, поменять силу сварочного тока или подготовить следующие детали. Поэтому наш расчет недостаточно точный. Чтобы решить эту проблему нам понадобится время работы аппарата. Выше мы писали, что для нашего аппарата оно составляет 60%. Теперь умножьте 4,4 на 0,6 и получите более точную цифру. В нашем случае 4,4 х 0,6 = 2,7 кВт. Полученный результат — это средняя мощность инвертора, которую он потребляет за все время сварочных работ, с учетом пауз.

Еще раз повторяем, что эти расчеты производились с учетом наших характеристик, который мы выбрали в качестве примера. Вам нужно подставить свои значения, если они отличаются от описанных выше.

Вот и все. Выполнив несложные расчеты можно легко узнать, сколько кВт потребляет инверторная сварка и сможете ли вы обеспечить себе комфортные условия для работы. Мы не упомянули расчет потребления при сварке полуавтоматом. Поскольку потребляемая мощность полуавтомата — это тема для отдельной статьи. Скажем лишь, что этот показатель будет выше процентов на 20 в сравнении с инверторной сваркой.

Вместо заключения

Вот и все, что вам нужно знать. Мы постарались подробно описать все нюансы и особенности, чтобы вы в полной мере понимали, сможете ли оплачивать счета за электричество. Если вы не уверены в правильности своих расчетов или просто беспокоитесь о большом расходе электроэнергии, то лучше приобретите аппарат малой мощности, с его помощью вы сможете выполнить большинство мелких домашних сварочных работ, при этом не разоритесь. Мощность потребления у таких аппаратов незначительна и при этом позволяет сварить теплицу или отремонтировать небольшие металлические детали.

Приведенные нами формулы достаточно просты и позволяют быстро рассчитать потребляемую энергию. Но, возможно, вы знаете другие способы расчета? Как вы рассчитываете расход вашего сварочного аппарата? Может быть, вы знаете другой, более эффективный способ? Поделитесь своим мнением в комментариях ниже. Оно будет полезно для всех. Желаем удачи в работе!

Источник

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.

Читайте также:  Диаграмма допустимых мощностей турбогенератора для режима перевозбуждения ограничена

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.

Источник



Как правильно выбрать инвертор и ИБП с учётом пусковых токов и потребляемой мощности?

Осень — время задуматься о приобретении источника бесперебойного питания (ИБП) для поддержания работы важных электроприборов в вашем доме. Для кого-то это просто освещение и холодильник. А в частном доме необходимо ещё подумать о бесперебойном электроснабжении циркуляционных насосов системы отопления и автоматики котла (твердотопливного или газового).

Для стабильной работы и увеличения срока службы преобразователей напряжения (инверторы, источники бесперебойного питания и т.п.) важно учитывать пусковой ток подключаемых приборов. Пусковой ток отдельных приборов значительно больше номинального, вследствие чего при подборе оборудования важно оценивать данный параметр.

1. Приборы, потребляющие во время работы постоянную мощность равную номинальной (обозначенной на них)

• Бытовая техника (лампы, чайники, утюги, бритвы, фены, телевизоры, радио, аудио и видео техника, телефоны);

• Оргтехника (компьютеры, ноутбуки, современные модели принтеров, сканеры, ксероксы, факсы);

• Зарядные устройства (для сотовых телефонов, ноутбуков);

• Нагревательные электроинструменты без вентиляторов (паяльные станции).

Эти приборы характеризуются постоянной величиной потребляемой мощности и отсутствием больших пусковых токов , превышающих номинал в момент включения и во время работы. При подключении таких приборов к преобразователям напряжения следует помнить, что их потребляемая мощность (в том числе и суммарная) не должна превышать 90% выходной мощности прибора.

Читайте также:  Мощность холостого хода электропривода

2. Приборы, потребляющие номинальную мощность только в момент включения/прикладывания нагрузки (во время работы)

Обычно это приборы на основе двигателей коллекторного типа :

• Некоторые виды бытовой и офисной техники (миксеры, пылесосы, газонокосилки, старые модели принтеров, факсов);
• Электроинструменты и строительная техника (отвертки, дрели, лобзики, рубанки, краскопульты, болгарки, старые типы бетономешалок).

Эти приборы характеризуются большими пусковыми токами в момент включения (первые 3-5 микросекунд) и в момент прикладывания нагрузки (когда дрель сверлит, болгарка режет и т.д.) затем потребляют указанную на них мощность (номинальную).

На холостом ходу и при работе, например, со слабым нажатием на инструмент, они потребляют значительно меньшую мощность.

Следует помнить также, что в работе таких приборов могут возникать условия, при которых потребление мощности может значительно превысить номинальное значение (застряло сверло, полотно лобзика и т.п.). Поэтому при подключении таких приборов помните, что их потребляемая мощность (в том числе и суммарная) должна быть меньше не менее, чем на 30-50 % от номинальной мощности прибора. Чем больше запас мощности применяемого прибора по отношению к нагрузке, тем стабильнее работа и срок службы инвертора.

3. Приборы, потребляющие во время работы мощность в полтора-два раза больше номинальной

Как правило, это различные приборы на основе асинхронных двигателейнасосы, компрессоры, холодильники, кондиционеры, индукционные электроплиты, СВЧ печи.

Эти устройства характеризуются особенно большими пусковыми токами в момент включения и потребляют мощность выше своей номинальной мощности в два-пять и десять раз. В паспорте таких устройств обычно указывается номинальная мощность без учета пусковых токов. При подключении таких устройств следует иметь ввиду, что для их работы требуется как минимум двукратный запас от номинальной мощности.

Например, для насоса мощностью 1 кВт нужен инвертор 2 кВт. Отдельно отметим печь СВЧ, которая также требует двукратного запаса мощности по отношению к максимальной мощности инвертора (0,8 кВт печь работает с инвертором максимальной мощности не менее 2 кВт).

Ограничения и особенности работы

В огромном перечне электроприборов, для которых допустима работа совместно с инверторами и ИБПС, существуют исключения . Это электрические приборы, которые не имеют жестко нормированного потребления мощности , которое может резко меняться во время работы или имеют крайне высокое потребление мощности при запуске/во время работы.

В качестве примеров можно привести портативные сварочные аппараты или холодильники (морозильники) изготовленные 7-10 лет назад или раньше.

Например, у такого холодильника мощностью, скажем 100 Вт, пусковая мощность может достигать 1500 Вт и более. Поэтому работа таких устройств совместно с инверторами не гарантируется, так как крайне высока вероятность поломки инвертора. Подключение современных холодильников допускается.

Подключение потребителей, установленных в автомобиле , мощностью более 1 кВт на длительный срок (более часа) следует осуществлять к аккумулятору, подключенному к генератору (при работающем двигателе) . Мощность генератора автомобиля должна быть больше потребляемой мощности нагрузки (в случае, если мощность нагрузки будет больше мощности генератора, то последний может выйти из строя). Время автономной работы таких потребителей от батареи/аккумулятора уменьшается неравномерно. При больших нагрузках время работы может быть значительно меньше расчётного.

Если в состав потребителей электроэнергии входит индуктивная нагрузка на основе асинхронных электродвигателей (холодильник, кондиционер, насос), например: холодильник + ТВ + освещение, то общая суммарная мощность такой нагрузки не должна превышать половины от номинальной мощности инвертора. Например, для одновременного подключения холодильника (100 Вт) + ТВ (90 Вт) + освещения (400 Вт) + насоса «Малыш» (400 Вт) = 990 Вт, необходим инвертор мощностью, как минимум 2-3 кВт.

Если у Вас остались вопросы или же Вы хотите приобрести источник бесперебойного питания (или инвертор), звоните нам по тел. +7(3843)200-869, +7905-913-1013.

Источник