Calcular el consumo de energía del inversor de soldadura.

El consumo de energía del inversor de soldadura es bastante simple de calcular utilizando una fórmula simple. Para comprender todos los matices asociados con el trabajo del soldador y los aspectos del cálculo de su potencia, debe aclarar algunos puntos que todos los involucrados en la soldadura deben saber. Y no importa dónde realice trabajos de soldadura, en casa, en el garaje, en el país o en un equipo profesional de un gran taller o fábrica.

Dispositivo inversor de soldadura

El dispositivo de soldadura inversor.

Tipos de inversores de soldadura

Los dispositivos tipo inversor se dividen en tres categorías. Los inversores domésticos están diseñados para un breve tiempo de encendido y funcionan desde una red de CA monofásica de 220 V. Esto significa que es posible trabajar con un dispositivo de este tipo a la máxima potencia solo por un corto tiempo: 20-30 minutos, lo que le da un descanso igual a este tiempo o lo supera en un orden de magnitud. Los dispositivos semiprofesionales le permiten aumentar el tiempo de funcionamiento de 5 a 8 horas sin interrupción. Para inversores semiprofesionales, el tiempo de descanso se reduce debido a las características de diseño. Los inversores profesionales están diseñados para un consumo de corriente de 220/380 V, a menudo de una red trifásica de corriente eléctrica.

Tipos modernos de máquinas de soldar

Tipos modernos de máquinas de soldar.

Las unidades de soldadura domésticas, semiprofesionales y profesionales están diseñadas para una operación de red de 220 V. Sin embargo, debe recordarse que para las redes eléctricas domésticas, la corriente de carga máxima no puede exceder de 160 A. El consumo de energía de todos los accesorios, como enchufes, enchufes y autómatas no está diseñado para superar este umbral.

Por lo tanto, la conexión de una máquina de soldadura inversora con tasas más altas activará un interruptor automático, provocará que el contacto en la unión del enchufe se queme, o lo que sea más peligroso provocará el desvanecimiento del cableado eléctrico. Esto es contrario a todas las normas de seguridad. Por lo tanto, cuando alimente una unidad profesional de una red eléctrica doméstica para trabajar con una corriente de soldadura de más de 160 A, esté preparado para los problemas. Pero es mejor no permitir esto.

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Dispositivo inversor

El dispositivo del inversor de soldadura es tal que al principio una tensión alterna de 220 V con una frecuencia de 50 Hz se convierte en una constante, y luego en una tensión alterna de alta frecuencia con un indicador de frecuencia de operación de oscilación hasta 200 Hz. Después de eso, la tensión se convierte nuevamente en una constante y se alimenta al arco de soldadura. El control de calidad del arco se realiza automáticamente, utilizando un microprocesador que llena la unidad de control del inversor. Las adherencias de los electrodos, que son tan frecuentes cuando se sueldan con un transformador, casi desaparecen.

Disposición interna del inversor

Esquema del dispositivo interno del inversor.

Para cortocircuitos de menos de 0,5 segundos, la unidad de control genera una secuencia de pulsos de corriente cortos pero muy potentes. Esto conduce a la destrucción de los puentes resultantes del metal líquido. Con un circuito de 0,5 segundos, el inversor simplemente se apaga sin congelar el electrodo y no sobrecalentar el circuito de la unidad. Este dispositivo es básico para todo tipo de inversores y los distingue de los transformadores y rectificadores basados ​​en un puente de diodo.

La propiedad más importante del inversor de soldadura es el consumo de energía. No importa cuál sea el consumo de energía del aparato tipo inversor, se gasta casi por completo en soldadura. De esto podemos concluir que la eficiencia de la unidad inversora es muy alta. Del 85 al 95%.

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¿Qué necesitas saber?

Antes de comenzar a contar el consumo de energía de una máquina de soldadura con inversor, debe saber lo siguiente:

  1. Rango de voltaje de entrada.
  2. Rango de corriente de soldadura.
  3. Arco de soldadura de tensión.
  4. Eficiencia de un modelo específico de la soldadora.
  5. Duración de la inclusión.
  6. El factor de potencia de un modelo particular.
Especificaciones del inversor

Especificaciones del inversor

El rango de corriente de soldadura es necesario para averiguar bajo qué características de la red de corriente eléctrica debemos trabajar. Seguramente no es un secreto para nadie que a menudo en nuestras redes de suministro de energía no se observa la tensión nominal de 220 V. A menudo, apenas llega a 200 V. Debe recordarse: la caída de tensión cuando se conecta un inversor de soldadura doméstico constituye el 5-10% del valor nominal total de la red. Por lo tanto, los mejores indicadores de potencia estarán en dichos inversores, que están diseñados para una tensión de alimentación de 150-170 V y hasta 220-250 V.

El rango de la corriente de soldadura nos da los valores de los niveles máximo y mínimo, la potencia del aparato depende directamente de estos parámetros. Para los inversores domésticos, estos indicadores en el límite inferior varían de 10 a 50 A, y en los superiores 100-160 A. El voltaje de corriente de salida, también se puede denominar voltaje de arco, varía para los modelos domésticos de bajo costo de 20 a 30 V. La eficiencia de Los inversores con una corriente de salida máxima de 160 A, por regla general, rara vez superan el 0,85%. La alta eficiencia de la unidad de soldadura depende de la duración de la inclusión.

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Cálculo de potencia

La duración de la inclusión es una característica que muestra la alta calidad del dispositivo que va a utilizar. Este suele ser un porcentaje del tiempo de operación continua del inversor en relación con el tiempo total que se utiliza. El indicador al nivel del 50% dirá que cuando se trabaja durante 2,5 minutos, el dispositivo debe descansar durante 2,5 minutos. Cuanto más bajo sea el indicador, más largas deben permanecer las cadenas y más rápidos se disparan los relés de sobrecarga automáticos.

Por el contrario, un alto porcentaje mostrará que el aparato puede usarse durante bastante tiempo, interrumpido solo para el reemplazo de electrodos y la inspección de una soldadura.

El esquema del inversor de soldadura.

El esquema del inversor de soldadura.

El porcentaje de potencia se calcula dividiendo el tiempo de trabajo continuo por la suma del tiempo de trabajo continuo y el tiempo de pausa hasta el siguiente encendido. El resultado se multiplica por 100. Por ejemplo, el dispositivo funcionó correctamente durante 3 minutos hasta que funcionó la protección contra sobrecalentamiento, luego estuvo en reposo durante 2 minutos, después de lo cual estuvo listo para funcionar nuevamente:

3 min / (2 min + 3 min) x 100 = 60

El factor de potencia para máquinas de soldadura domésticas o semiprofesionales del tipo de inversor rara vez supera el umbral de 0.6-0.7. Es necesario solo recordar.

Todos los valores necesarios para el cálculo se pueden encontrar fácilmente en la documentación técnica de este dispositivo, en el sitio web del fabricante o en la carcasa de la máquina de soldadura.

Imagine que, por ejemplo, tenemos una máquina de soldar que funciona con una red de CA de 160-220 V, que tiene una corriente máxima de 160 A a un voltaje máximo del arco de soldadura de 23 V. La eficiencia de este modelo de inversor es de 0,89 y el indicador PV, a tiempo, compone el 60%.

Ahora calculamos el consumo máximo de energía del inversor con los parámetros anteriores. Para hacer esto, primero multiplique el valor máximo de la corriente de salida por el voltaje de salida máximo. El resultado resultante se divide por el valor de la eficiencia del dispositivo.

160 A x 23 V / 0,89 = 4135 vatios

4.1 kW es la potencia que el dispositivo consume directamente durante la soldadura. La potencia media se calcula multiplicando el valor de potencia máxima por la duración del tiempo de encendido:

4135 vatios x 0.6 = 2481

La potencia promedio del inversor es el indicador más relevante, ya que la soldadura generalmente no ocurre continuamente durante muchas horas o días. Hay pausas cuando la soldadora necesita cambiar el electrodo o preparar piezas para su procesamiento posterior. A menudo, la soldadura se puede realizar con un indicador de intensidad de corriente inferior, en cuyo caso también disminuirá la potencia total consumida por el inversor. Sustituya los valores de la primera fórmula que se pueden configurar en la consola de la unidad de soldadura y encuentre la configuración de potencia deseada.

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Seleccionamos electrodos

Tabla de variaciones de electrodos

Tabla de los tipos de electrodos.

Los soldadores principiantes a menudo tienen una pregunta: ¿qué electrodos deben usarse para ciertos parámetros de corriente de salida y espesor del metal?

  1. Cuando el grosor del metal es de 1-4 mm, se utilizan electrodos con un diámetro de hasta 2 mm. La intensidad de la corriente establecida en la salida debe elegirse de manera óptima en el rango de 20 a 90 A.
  2. Cuando el grosor del metal es de 5-7 mm, se utilizan electrodos de 3 mm de diámetro. La corriente se establece en el rango de 90-130 A.
  3. Si el metal tiene un grosor de 8–12 mm, se utilizan electrodos de 4 mm. Corriente en el rango de 140-180 a.
  4. El metal de 12-16 mm de espesor se suelda con electrodos de 5 mm de diámetro con una corriente de 180-220 A.
  5. El grosor del metal de más de 15 mm debe exponerse a electrodos, desde 6 mm a una corriente de 220 A en la salida del inversor.

El metal con un grosor de más de 15 mm es mejor soldar usando una máquina de soldadura de gas.

El uso de soldadura eléctrica puede ser en este caso no rentable y costoso.

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