Инверторный сварочный аппарат - Форсаж-200

Инверторный сварочный аппарат нового поколения ФОРСАЖ-200 производства Государственного Рязанского приборного завода

Государственный Рязанский приборный завод исследовал дизайн и конструкции и интеллектуальных источников питания сварочного тока, используя свой богатый опыт в отрасли современного управления сварочного оборудования. В результате исследований на предприятии разработан и поставлен в 2009 году на производство новый недорогой инверторный сварочный аппарат постоянного тока ФОРСАЖ-200 промышленного применения (в дальнейшем аппарат), предназначенный для ручной дуговой сварки штучными электродами (ММА).
Аппарат предназначен для ручной электродуговой сварки стальных материалов, деталей и агрегатов, имеющих в местах сварного шва толщину от 1,0 до 10,0 мм. Сварка производится штучными плавкими электродами любой марки диаметром от 1,6 до 5,0 мм при дуге, образованной постоянным током, регулируемым в диапазоне от 15 до 200 А специальным регулятором, расположенным на передней панели аппарата.
Аппарат предназначен для проведения сварочных работ в ремонтных мастерских, на объектах ЖКХ, в производственных условиях, везде, где требуется большая мобильность сварочных работ.
При разработке ФОРСАЖ-200 использована самая современная элементная база, микропроцессорное управление, применены всевозможные схемы защиты от перегрузок, перегрева и непреднамеренных ошибок в эксплуатации.

Однофазное входное напряжение 220В, 50Гц поступает на устройство коммутации. УК обеспечивает подключение аппарата к входному напряжению с плавным зарядом конденсаторов входного фильтра. УК обеспечивает также отключение аппарата в случае возникновения перенапряжения сети или очень низкого напряжения сети.

Входной выпрямитель осуществляет выпрямление переменного напряжения 220В в постоянное напряжение 310В, которое поступает на фильтр и далее на транзисторный преобразователь. Транзисторный преобразователь выполнен по схеме ZVS – преобразователя с фазоразностным ШИ- регулированием. Управление работой преобразователя осуществляет устройство управления выполненное на базе ШИМ контроллера фазового сдвига. Устройство управления осуществляет предварительную установку требуемого значения тока до начала сварки и в процессе сварки поддерживает установленное значение, осуществляет функции горячего старта, «форсажа» сварочной дуги с возможностью регулировки, отключение аппарата при коротком замыкании на выходе, при перегреве аппарата.

В режиме «ММА» сварка производится штучными плавкими электродами диамет-ром от 1,6 до 5,0 мм при дуге, образованной постоянным током, регулируемым в пределах от 15 до 20 А специальным регулятором, расположенным на передней панели аппарата.

Электрические характеристики аппарата представлены в таблице 1.

Таблица 1

Функция «HOT START» (горячий старт) обеспечивает изменение величины кратковременного усиления сварочного тока для облегчения поджига дуги.

Функция «Antistick» (антиприлипание) обеспечивает отключение аппарата при залипании электрода в процессе зажигания сварочной дуги через 1 секунду и при залипании электрода в процессе сварки через 3 секунды.

Функция защиты от перепадов напряжения сети обеспечивает отключение аппарата от сети при питающем фазном напряжении более 250В, при этом на передней панели начинается прерывистое свечение (с интервалом 0,2 с) индикатора «СЕТЬ». При снижении напряжения питания ниже 140 функция защиты от перепадов напряжения сети обеспечивает остановку силового преобразователя аппарата без отключения аппарата от сети, при этом на передней панели начинается прерывистое свечение (с интервалом 1 с) индикатора «СЕТЬ».

Функция защиты от перегрузки или при аварии - силовой преобразователь аппарата отключается, при этом на передней панели загорается индикатор перегрузки.

Функция защиты от перегрева - силовой преобразователь аппарата отключается, при этом на передней панели загорается индикатор перегрева аппарата, при остывании нагревшихся элементов аппарат возвращается в рабочее состояние и индикатор перегрева гаснет.

Функция управления вентилятором обеспечивает включение вентилятора только при нагреве радиаторов до температуры плюс 45°С и отключение вентилятора при температуре радиаторов плюс 35°С. Это обеспечивает увеличение надежности аппарата за счет увеличения срока службы вентилятора и снижения количества попадающей пыли внутрь аппарата.

На рисунке 2 приведено семейство статических вольтамперных характеристик аппарата при напряжении питания 220 В.

Сварочный аппарат сохраняет свои выходные характеристики в диапазоне питающих напряжений от 187 до 242 В. При снижении напряжения питания до 140 В аппарат сохраняет работоспособность, но при этом соответственно происходит снижение выходной мощности сварочного аппарата.

При снижении напряжения питания до 140 В происходит уменьшение максимального выходного тока сварочного аппарата до 150 А. На рисунке 4 показана зависимость величины максимального выходного тока сварочного аппарата от величины питающего напряжения.

Аппарат может эксплуатироваться в следующих условиях:

- рабочая температура окружающего воздуха от минус 40 до плюс 40 °С (в режиме «TIG» - от минус 20 до плюс 40 °С);
- относительная влажность воздуха (90±3) % при температуре + (25±2) ºС;
- атмосферное давление от 86,6 до 106,7 кПа (от 650 до 800 мм рт. ст.). Аппарат соответствует требованиям безопасности ГОСТ 12.2.007.8-75 «ССБТ Устройства электросварочные и для плазменной обработки. Требования безопасности» и выполнен со степенью защиты IP22 по ГОСТ 14254-96 «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (код IP)».

При производстве сварочного аппарата задействованы инновационные технологии и высокопроизводительное оборудование предприятия. Это современный комплекс по производству печатных плат высших классов точности; полностью автоматизированные линии поверхностного монтажа, которые позволяют монтировать элементы на платы в корпусах любого типа; мощное инструментальное и современное металлообрабатывающее производство деталей повышенной сложности и точности; литейное производство; испытательный центр с широкими возможностями моделирования реальных условий эксплуатации изделий.

При серийном выпуске электронные блоки всех сварочных аппаратов покрываются специальным лаком. Вся продукция проходит квалификационные, периодические, климатические испытания, а также испытания на механические воздействия и ряд других. Срок службы аппарата – 6 лет. Гарантийный срок эксплуатации – 24 месяца. Действующая на предприятии «Система менеджмента качества» имеет сертификат соответствия ГОСТ Р ИСО 9001-2001/ ИСО 9001:2000.

Для определения надежности и сварочных свойств выпускаемых сварочных аппаратов приборный завод практикует проведение испытаний в производственных условиях на промышленных предприятиях.

А.П. Бирюков, А.А. Голованчиков (Государственный Рязанский приборный завод)