Який генератор потрібен для зварювального інвертора на 160, 200 і 250 А

Блоги магазинів радять від 3,6 до 11 кВт на ту саму машину. Ми звели паспорти дванадцяти інверторів семи виробників і показуємо одне правило, яке з них випливає, і те, де воно перестає діяти.

ГенераториОновлено 4 листопада 202610 хв читання

Коротка відповідь

Для інвертора на 160 А виробники вимагають генератор від 5,5–6,4 кВА, на 200 А від 6,9–8,4 кВА, на 250 А від 8,8 кВА. Ці числа взяті з паспортів PATON, Fimer і ESAB, де вказані і споживання, і генератор. Правило за ними просте. Генератор має бути не меншим за максимальну споживану потужність зварювального апарата в кВА. Для деяких машин виробник додає ще 30–70% зверху. Якщо в паспорті вашого інвертора є рядок «мінімальна потужність генератора», беріть його: він важливіший за будь-яке правило.

Що означають числа в паспорті інвертора

Зварювальний інвертор випрямляє напругу мережі і перетворює її на струм високої частоти. Тому апарати з нашої таблиці важать від 4 до 10,5 кг. Число на корпусі (160, 200, 250 А) означає найбільший зварювальний струм на виході. Генератор цей струм не бачить. Він бачить струм, який апарат бере з розетки, а той у 230-вольтовій мережі становить 18–36 А.

Для вибору генератора в паспорті потрібні чотири рядки.

• Максимальний струм з мережі (I1max). Скільки ампер апарат бере на найбільшому зварювальному струмі. Помножте на 230 В і отримаєте максимальну споживану потужність у кВА.
• Ефективний струм (I1eff). Середній струм з урахуванням пауз. За ним вибирають автомат і кабель, але не генератор.
• Тривалість навантаження (ТН, ПВ, duty cycle). Яку частку робочого циклу апарат варить на цьому струмі, а решту часу охолоджується. «200 А при 25%» означає дугу чверть циклу. PATON рахує цикл у 5 хвилин.
• Коефіцієнт потужності (cos φ). Яка частка повної потужності в кВА є активною, у кВт. Fimer і Telwin друкують cos φ 0,7. Отже, апарат на 8 кВА бере з мережі лише близько 5,6 кВт, але струм тягне на всі 8 кВА.

Обмотку генератора гріє саме струм. Тому його номінал порівнюють з кВА зварювального апарата, а не з кВт. Генератор на 5,5 кВА при cos φ 0,8 віддає 4,4 кВт, і це число теж у паспорті. Порівнюйте кВА з кВА, як описано в розрахунку потужності генератора.

Дванадцять паспортів в одній таблиці

Кожне число взяте з листа характеристик або інструкції виробника. Стовпець «Відношення» ми порахували лише там, де споживання і генератор подано в однакових одиницях.

Таблиця відповідає на питання із заголовка. На 160 А виробники просять 5,5–6,4 кВА. На 180 А просять 7,4–8 кВА. На 200 А просять 6,9–8,4 кВА від тих, хто вказав і споживання. Würth і GYS просять 10–12,5 кВА, але не кажуть, скільки апарат бере з мережі. Тому перевірити їхній запас ми не можемо.

Для 250 А паспорт з числом генератора знайшовся один: PATON ECO-250, 8,8 кВА. Dnipro-M MMA-250 дає лише струм з мережі, 27 А. За правилом нижче це щонайменше 6,2 кВА. Рядок 250 А тому спирається на один паспорт і на розрахунок для другого, а не на кілька незалежних паспортів.

Звідки множник 1,4 і чому він вводить в оману

Telwin пише для Tecnica 211/S дві цифри: максимальна споживана потужність 5,6 кВт, мінімальний генератор 8 кВт. Поділивши одне на інше, отримуємо 1,43. Звідси ходить порада «генератор у півтора раза потужніший за інвертор».

Але в тому ж паспорті є струм 36 А і cos φ 0,7. 36 А × 230 В дають 8,3 кВА. Тобто в повних кВА Telwin просить генератор, приблизно рівний споживанню, а не в півтора раза більший. Множник 1,4 з'являється лише від порівняння кВт з кВт при cos φ 0,7, бо 1 ÷ 0,7 = 1,43.

У Fimer картина інша, і тут запас справжній. Fimer подає споживання вже в кВА і все одно просить на 31–68% більше. Fimer прямо пише, що серія GEN розрахована на роботу від генератора: електроніка компенсує піки струму, які той створює. Скільки з цього запасу припадає на піки, а скільки на обережність, у листі не сказано.

ESAB для Rogue з коректором потужності просить 7 кВА на 6,9 кВА споживання. PATON просить рівно стільки, скільки апарат споживає. Тож відповідь на питання «у скільки разів більший» така: від 1,0 до 1,7 у кВА, залежно від виробника. Якщо вашого виробника немає в таблиці, а паспорт мовчить, закладайте верхню межу.

Що радять магазини і чому це не збігається

Два поширені тексти дають дві різні відповіді.

Vinur радить до потужності інвертора додати 20–30%. За таблицею в статті: 160 А потребують 3,6–4 кВт, 180–225 А потребують 5,5–6 кВт, 250 А потребують 6–7 кВт. Порівняйте з паспортами. На 160 А і Fimer, і PATON просять 5,5–6,4 кВА, тобто в півтора раза більше. На 250 А PATON просить 8,8 кВА, а не 6–7 кВт.

Vencon рахує за формулою: зварювальний струм × 25 В ÷ ККД 0,85, плюс запас 30–50%. Мінімумом для зварювання він називає 5 кВт. Для 120 А формула дає 4,5 кВт. PATON для 120 А просить 4,1 кВА, тут збіг близький. Для 250 А та сама формула дає 7,4 кВт без запасу і 9,6–11 кВт із запасом. Це на 10–25% більше за паспорт PATON.

Обидва способи спираються на зварювальний струм і припущення про ККД. Паспорт спирається на вимір того, що апарат бере з мережі. Тому коли паспорт є, він перемагає. Правило «на 20–30% більше за інвертор» на малих апаратах дає замалий генератор, а формула через 25 В на великих дає завеликий.

Генератор для меншого струму: таблиця PATON

Інвертор на 250 А рідко варить на 250 А. PATON у паспорті серії ECO дає таблицю мінімальної потужності генератора за встановленим струмом і діаметром електрода.

Таблиця майже пропорційна: 0,032–0,035 кВА на кожен ампер встановленого струму. Отже, споживання інвертора з мережі росте приблизно пропорційно струму, який ви виставили ручкою. Для іншої марки цей коефіцієнт буде іншим. Пропорційність дозволяє оцінити її власне споживання на меншому струмі: максимальне споживання × (ваш струм ÷ найбільший струм).

Якість напруги генератора

Потужність не єдина умова. Кожен виробник задає межі напруги, в яких апарат працює від генератора.

Запалювання дуги і зміна її довжини різко змінюють навантаження. Класичний генератор з механічним регулятором обертів на це відповідає коротким просіданням напруги й частоти. Генератор зі стабілізатором (AVR) або інверторний тримає напругу точніше, різницю пояснено в порівнянні інверторного і класичного генератора. У нашій таблиці пускових струмів зварювальний інвертор має коефіцієнт 1,5 на 5–20 мс, поки заряджаються вхідні конденсатори, а не 3–7, як двигун. Паспорти задають генератор за сталим максимальним споживанням, а не за пусковим кидком.

Коли ця відповідь не діє

Числа на цій сторінці стосуються однофазних інверторів для ручного дугового зварювання (MMA) на 230 В. Трифазні апарати, напівавтомати MIG/MAG і TIG змінного струму мають інші паспорти. Для них беріть рядок генератора саме зі свого. Те саме стосується режиму 115 В у двонапружних машинах: Fimer T160DVGEN на 115 В просить 9,0 кВА на 4,0 кВА споживання, тобто 2,25 раза.

Рядок 250 А спирається на один паспорт з числом генератора. Висновок для MMA-250 від Dnipro-M ми зробили розрахунком, бо виробник генератор не називає. Зарядна станція з інвертором на 2–3 кВт не дотягує навіть до рядка 120 А в таблиці PATON. Чим станція відрізняється від генератора за потужністю, пояснено в порівнянні станції і генератора.

Зварювання від генератора залишається роботою з електрикою під напругою. Корпус генератора, зварювальний апарат і виріб треба заземлити. Як це зробити, описано в матеріалі про заземлення. Не живіть від того самого генератора побутову техніку під час зварювання: просідання напруги, допустиме для інвертора, може бути шкідливим для котла чи холодильника. Генератор працює лише надворі.