Инверторные технологии на строительных площадках

Инверторные технологии на строительных площадках
 

Авторы: Брюс Чантри (Bruce Chantry) и Мэтью Олбрайт (Matthew Albright)
Компания Lincoln Electric

 

Мобильность. Эффективность. Универсальность. Надежность. Все это – лишь несколько из преимуществ инверторных сварочных аппаратов, которых лишены традиционные трансформаторные источники питания в полевых условиях. Так как инверторные источники питания обладают меньшим весом и размерами по сравнению с традиционными аппаратами с трансформатором или встроенным ДВС, они идеально подходят для эксплуатации на строительстве.

Инверторы используются на строительных площадках уже довольно долгое время. Однако в прошлом далеко не все инверторные аппараты могли выдержать работу в настолько тяжелых условиях. Хотя старые модели были компактными, мобильными, эффективными и имели легко контролируемую дугу, их надежность значительно уступала традиционным, уже зарекомендовавшим себя моделям с трансформатором или ДВС. Подрядчикам приходилось выбирать – удобство и компактные размеры или надежность. Теперь это не так.

Инверторные источники питания получили продуманную инновационную конструкцию, которая сделала эти портативные, мощные, многозадачные устройства достаточно надежными для применения даже в самых тяжелых условиях эксплуатации. В результате это позволило свести к минимуму потери времени. Главная отличительная черта инверторных сварочных аппаратов – это удобство, а на стройке оно ценится очень высоко.

   Универсальные стеллажи Flextec
 

 

 

 Сварка труб в условиях пустыни  

 

Надежная конструкция,
бесперебойная работа
Некоторые из современных инверторных аппаратов специально предназначаются для использования на строительных площадках – а для этого нужно учитывать удобство оператора и тяжелые условия работы.

Во-первых, нужно помнить о влиянии, которое может оказывать на работу сварочного оборудования температура воздуха на Ближнем Востоке или юге США.

 

 

Стандарт NEMA, который регламентирует тестирование рабочего цикла сварочных аппаратов, включает тест, при котором сварочный аппарат должен проработать на определенной мощности при температуре 40°C в течение 10 минут. Например, аппарат мощностью 250 ампер, который претендует на 100-процентный рабочий цикл, должен проработать в течение 10 минут и все это время сохранять мощность 250А без перегревов и отключений.

Температура оказывает очень большое влияние на ход строительства. Например, при температуре воздуха 27-29°C стальные поверхности могут легко нагреться до большего значения.

   Сварка мостов

 

 Сертификация для применения в условиях пустыни  

 

В прошлом подрядчики просто приобретали аппараты более высокой мощности, чем им действительно было нужно. Тогда они могли быть уверены, что сварочный аппарат не отключится из-за слишком жаркого климата.  Сегодня вместо этого используются такие стандарты, как Lincoln Electric Desert Duty™. Подобные стандарты подтверждают, что аппарат сможет обеспечить должную мощность при температуре до 55°C в 100-процентном рабочем цикле. Это позволяет подрядчикам понять, что тот или иной аппарат пригоден для их нужд, и сэкономить деньги, которые пришлось бы потратить на покупку более мощного сварочного аппарата.

 


Если говорить о конструкции современных инверторных устройств, нужно упомянуть еще один стандарт. Стандарт IP23 оговаривает требования к корпусу аппарата и его защите от физических повреждений и попадания воды.  В частности, для получения этого стандарта инвертор ставят под ливневый душ, при котором струи воды направляются под углом 60° от вертикали. Пока аппарат все еще остается влажным, он должен пройти испытания электрической прочности изоляции на пробой и изоляционной сопротивляемости.

Кроме этого, аппараты подвергаются тестам на воздействие соли, влажности, падений, тряски, сильных ударов, вибрации и другим тестам на надежность, которые должны подтвердить их работоспособность в тяжелых строительных условиях.

  Камера климатических испытаний 
 Печатная плата  
Что касается внутренних компонентов, многие современные аппараты, в том числе устройства от компании Lincoln Electric, имеют надежные печатные платы с применением технологии поверхностного монтажа, герметизированные эпоксидной смолой компоненты и экраны для защиты от пыли и влаги. Некоторые производители устанавливают печатные платы вертикально, а не горизонтально. Такая ориентация снижает скапливание пыли и корродирующих частиц и тем самым снижает вероятность неполадок электроники.

Еще одним частым местом неисправностей любого источника питания являются внутренние соединения, так как разъемы легко поддаются коррозии и загрязнению. Самое последнее поколение инверторных аппаратов от Lincoln Electric включает специальный запатентованный самозакрывающийся узел Molex®, который прикрывает все разъемы и тем самым продлевает им срок службы.

Кроме этого, вместо обычного постоянного режима работы вентилятора охлаждения некоторые устройства, например, многорежимные сварочные аппараты Flextec™ от Lincoln Electric, имеют функцию включения вентилятора по мере необходимости (Fan-As-Needed™), которая экономит электричество и снижает загрязнение внутренних компонентов пылью, способной нарушить поток охлаждающего воздуха.  Некоторые модели также оснащаются амортизирующими резиновыми ножками и рукоятками, специально расположенными так, чтобы защитить элементы управления от ударов.

 

Помимо появления защитных функций последние модели инверторных аппаратов стали более модульными и простыми в работе. Например, все устройства из одной группы продуктов какого-либо производителя имеют схожий внешний вид. Пользователям не приходится каждый раз учить расположение каждого переключателя. Элементы управления всех аппаратов находятся на одних и тех же местах. Сварщики могут подойти к совершенно новому аппарату и сразу же понять, как с ним обращаться.

Надежность и многорежимность
Раньше подрядчики с большой неохотой пользовались инверторными сварочными аппаратами для строжки угольным электродом, потому что это был достаточно сложный и требовательный процесс, который часто оказывался слишком неэффективным для старых аппаратов. Инженеры поняли, что для того, чтобы создать приемлемую альтернативу сварочным аппаратам с трансформатором или встроенным ДВС, им нужно создать устройства, которые смогли бы без проблем вести не только сварку порошковыми проволоками и электродами, аргонодуговую сварку и сварку в защитных газах при высокой и низкой силе тока, но и дуговую резку – а в случае некоторых моделей даже сварку под флюсом на жесткой ВАХ.

 
   Передняя панель Flextec 650
 Дуговая строжка  
Для строительных площадок требовался мобильный и прочный источник питания, который смог бы стать надежным помощником для любых задач сварки в любых условиях. Благодаря легкому контролю, стабильности дуги и ровным сварным швам сегодняшние инверторы полностью соответствуют этим требованиям.

Благодаря последним технологическим достижениям инверторные аппараты обеспечивают оптимальные характеристики сварки в широком диапазоне сварочного тока. По этим показателям они намного превосходят традиционные модели. Кроме того, теперь их можно использовать и для строжки – при этом они не имеют массивных размеров аппаратов с трансформатором или сварочных агрегатов. Некоторые из последних моделей, которые имеют мощность 650 ампер при 100-процентном рабочем цикле с диапазоном 10-815 ампер, весят всего лишь 75 кг. Для сравнения, традиционные источники питания аналогичной мощности весят по 318 кг. При этом новые модели занимают значительно меньшую площадь.

Также современные инверторные модели имеют надежную систему защиты от скачков напряжения. Это неоспоримый плюс для строительных площадок, где электроснабжение не всегда отличается надежностью и постоянством. При разработке инверторов компания Lincoln Electric тесно сотрудничала с крупнейшими конечными пользователями, что позволило ей создать оборудование, способное выдерживать скачки входного напряжения до 1000 вольт. 

Возможности мониторинга
Помимо функций, ориентированных на рынок строительных работ, последние модели инверторов оснащены инструментами мониторинга параметров, которые раньше были доступны только для применения в заводских условиях.  Широко распространившиеся мобильные технологии сделали возможными мониторинг параметров сварки на месте на работ и анализ данных по окончании проекта.

Окно обзора Checkpoint 

Раньше традиционные решения для сварки в полевых условиях из-за своего минималистичного дизайна не имели ПО для хранения и загрузки процедур сварки. Они не были оснащены памятью для запоминания параметров сварки и надежной защитой процедур сварки от изменений оператором.  Но недавно для этого появились дополнительные модули, такие, как Arc Tracker® от Lincoln Electric. Они позволяют точно контролировать параметры сварки и обеспечивают достаточное обоснование для квалификации процедур. Они легко подключаются к сварочному оборудованию и совместимы с любыми сварочными источниками постоянного тока и измерительными выводами.

 


Эти устройства позволяют проводить мониторинг многих параметров сварочной дуги и помогают подрядчикам точно выполнять и контролировать процедуры сварки. Функция True Energy™ и измерение тепловложения особенно хорошо подходят для задач, требующих точного контроля тепловложения. Эти устройства оснащены современной электроникой, которая позволяет с очень большой частотой снимать показания и составлять точную статистику.

Переносная электростанция
Хотя инверторные источники питания используются в области строительства уже очень давно, раньше они ассоциировались с низкой надежностью и хрупкостью по сравнению с их более крупными аналогами со встроенным ДВС. Также в прошлом поставщикам приходилось платить за более компактные и легкое оборудование большие деньги.

   Arc Tracker

 

Благодаря непрерывному совершенствованию инверторных технологий теперь это не так. Современные инверторы сочетают свои традиционные плюсы – меньший вес и площадь при более высокой мощности и поддержке многих режимов, высокую эффективность с достаточной надежностью для использования в самых сложных условиях – и стоимость на уровне аналогичного традиционного оборудования.

Проще говоря, сегодняшние инверторные системы обладают целым рядом преимуществ, которых лишены более крупные традиционные аппараты с питанием от сети или встроенного ДВС, и поэтому ожидается, что они войдут в стандартный инструментарий каждой строительной фирмы.

 

 Мир возможностей
Сварщики, принявшие участие в крупнейших строительных проектах в Кливленде – Медицинского торгового центра и конференц-центра – смогли быстро убедиться, что переход на инверторные источники питания привел к многократному увеличению производительности.

 

 Строительство центра Medical Mart   Здание 4-этажного Медицинского торгового центра площадью 93 000 м2 будет вмещать около 50 постоянных демонстрационных залов для компаний, занимающихся продажей различной медицинской продукции, в том числе медицинского оборудования, IT-систем для клиник, лечащих врачей, медицинского образования и т. д. В проект также входит конференц-центр площадью 71 000 м2 с выставочной площадью 21 400 м2, 35 переговорными и большим банкетным залом с видом на озеро Эри.

Новый комплекс, который планируется к открытию осенью 2013 года, преобразит центр Кливленда. На его строительство было потрачено 465 миллионов долларов и использовано 11 700 тонн стали. Поэтому неудивительно, что сварка играла в его возведении немаловажную роль. Задействованные на проекте сварщики пользовались 12 инверторными аппаратами Flextec™ 450 от Lincoln Electric, расположенными на стеллажах по 4 штуки в разных зонах стройки.

 

Такая конфигурация позволила подключить сразу несколько сварочных аппаратов только с одним перепадом основного питания. Собранные производителем стеллажи были подключены к главному распределительному щитку. Такие системы идеально подходят для группирования нескольких инверторных источников питания в портативные конструкции для промышленного применения, которые значительно упрощают погрузку/разгрузку и транспортировку аппаратов по территории предприятия. При этом современные инверторные технологии позволяют очень эффективно использовать электроэнергию. Благодаря этому сразу четыре оператора могут вести многорежимную сварку и при этом расходовать меньше энергии, чем понадобилось бы для трех обычных аппаратов.    Центр Medical Mart Cleveland

 

 Стеллаж Flextec  

 

 

Такие стеллажи изготавливаются из стальных труб большого сечения, которые могут обеспечить достаточную защиту для сварочных аппаратов и в то же время имеют компактный размер и низкий вес. Четыре 650-амперных инверторных аппарата со стеллажом весят всего лишь на 186 кг больше, чем единственный аналогичный традиционный аппарат без стеллажа.

«От одного стеллажа могут работать сразу несколько операторов в разных местах стройки, – отмечает Б. Т. Рамбо, руководитель сварочных работ фирмы Forest City Erectors. – У меня работает четверо ребят, которые расходуют где-то 90 килограмм электродов в день. Мы свариваем колонны в двух точках. Благодаря этому стеллажу я могу отправить двоих в одну точку и двоих – в другую. Теперь мы работаем без простоев, а сварка стала легкой и стабильной».

ПОКАЗАТЬ ВСЕ