Дачный high-tech: зверь по имени "сварочный инвертор"

Каждый, кто имеет дачу (не важно, программист, экономист, или инженер), по выходным нередко вынужден менять свою специализацию, превращаясь то в плотника, то в садовода, то в электрика, сантехника или даже связиста. Или вот например - сварщик. Казалось бы, всё в этой профессии просто. Но высокие технологии добрались и сюда.

К сожалению, большинство сварочных аппаратов имеют очень ограниченные возможности. Они представляют собой однофазные трансформаторы переменного тока, не имея никаких регулировок и выдавая только ток силой 120 А, что позволяет использовать для работы только электроды толщиной 3 мм определённых параметров.

Для того чтобы сварить таким электродом тонкий металл, требовалась немалая сноровка - продержишь дугу чуть дольше секунды на одном месте - и прожжёшь в тонком стальном листе огромную дыру. Очень толстую сталь, напротив, надо было разогревать для сварки слишком долго.

Кроме того, трансформатор не имел корпуса и какой-либо защиты от замыкания.

Стоит оговориться, что сам сварочный ток для человека не опасен - на вторичной обмотке трансформатора напряжение обычно не превышает 40 вольт - можно спокойно держаться рукой за электрод. Но если произойдёт короткое замыкание (например, в условиях повышенной влажности), последствия могут быть непредсказуемыми.

Надо сказать, что существует много несколько распространённых в быту типов сварки и сварочной техники. Каждый из них имеет как свои преимущества, так и недостатки. А некоторые ещё и чрезвычайно опасны.

Наиболее предпочтительные для начинающих аппараты относятся к категории MMA - Manual Metal Arc. В таких аппаратах используются электроды со специальным покрытием, обеспечивающим непрерывное горение дуги и образование вокруг зоны сварки газовой оболочки. Преимущество этого вида сварки - простота и дешевизна. При наличии режима работы на постоянном токе, можно сваривать высокоуглеродистую и нержавеющую сталь. Но алюминий и цветные металлы таким "сварочникам" не по зубам.

Сварка типа MIG/MAG (Metal Inert Gas / Metal Active Gas) обеспечивает более высокое качество и производительность. В ней используются специальные аппараты (сварочные полуавтоматы) с непрерывной подачей электродной проволоки. В сварке применяется аргон или углекислый газ. Такой тип сварки часто используется при ремонте кузовов автомобилей.

Правда, метод имеет свои недостатки. Необходимо, например, регулярно заниматься зарядкой баллонов, чего мне совершенно не хотелось. Неудобно и работать на улице (ветер сдувает газовую рубашку со сварочного шва). Можно, правда, использовать специальную проволоку, которая позволяет работать без газа, но она дороговата.

Есть ещё газовая сварка (автоген), но необходимость эксплуатации баллонов с пропаном и кислородом делает её малоприменимой в домашних условиях. Для этого требуется опыт и специальный допуск.

Основа инверторного "сварочника" - высокочастотный преобразователь тока, построенный на принципе широтно-импульсной модуляции (Pulse-width modulation (PWM)). Ток из бытовой сети (как известно, он имеет частоту 50 Гц) в сварочном инверторе выпрямляется, сглаживается низкочастотным фильтром, а затем преобразуется в переменный ток высокой частоты (от 20 до 100 кГц, в зависимости от параметров и стоимости "сварочника"), который проходит через силовой трансформатор (снижающий напряжение и увеличивающий силу тока), снова выпрямляется и через сглаживающий дроссель подаётся на сварочную дугу.

Силовой трансформатор инвертора гораздо меньше и легче, чем обычный сварочный. Я легко держу его в одной руке, а старый "сварочник" перевозил на тележке. Чем выше частота, тем меньший нужен трансформатор для передачи энергии. Грубо говоря, тысячекратное повышение частоты даёт возможность уменьшить трансформатор в 10 раз. Потребление тока у сварочного инвертора тоже невелико - 3-3,5 кВт (обычный сварочный трансформатор требует 6 и более кВт). Общий КПД инверторного "сварочника" достигает 90 процентов.

Управляющие схемы современных инверторов, снабжены несложными контроллерами, которые защищают систему от перегрева, перегрузок и сбоев напряжения. Они обеспечивают горячий старт (Hot-Start), увеличивая силу тока при первом приближении электрода к металлу и Anti-Sticking (ток снижается или выключается при коротком замыкании и электрод не приваривается к металлу, как это бывает в обычных сварочных трансформаторах). Возможна и тонкая регулировка силы тока, что позволяет варить электродами толщиной 2 мм (дуга при этом горит тихонечко, без обычного для сварки фонтана брызг раскалённого металла). Управляющая схема сглаживает и падения напряжения в сети (до определённого предела, конечно), обеспечивая стабильность горения дуги.

Вместе с аппаратом стоит приобрести сварочную маску типа "хамелеон", которая, в отличие от обычного "шлема" с затемнённым стеклом, нормально пропускает свет до начала сварки и затемняется только в момент появления искр (дуга не успеет вас ослепить, поскольку скорость затемнения стекла составляет 1/30000 сек).

Продвинутые сварочные инверторы имеют дисплеи, отображающие параметры сварочного тока, напряжения сети и другую текущую информацию. А в некоторых даже можно программировать режимы сварки (правда, с такими мне сталкиваться пока не довелось).

Сейчас инверторный "сварочник" стоит недорого. Китайские производители наводнили наш рынок этой продукцией. Цена аппарата, который можно использовать абсолютно для любых бытовых и не только работ, не превышает 200-250 долларов. Собственно, инвертор - это всего лишь источник питания. Поэтому уже появились инверторные сварочные полуавтоматы и "комбайны", которые совмещают в себе сразу несколько функций (MMA, MIG, MAG, TIG). И стоят они уже тоже, в общем, недорого (от 360 долларов).

Для дома и дачи подойдёт сварочный инвертор мощностью до 160А. Больше "не потянет" бытовая электросеть. Могут возмутиться и соседи, которые, увидев мигающие лампочки у себя в доме, сразу поймут, что кто-то рядом занялся сваркой. Не стоит покупать аппарат с рук или "по случаю". "Начинка" инвертора стоит довольно дорого и нередко выходит из строя, поэтому надёжная гарантия вам не помешает.