Разделы

Карта сайта →

RU
Инструменты

Калькулятор ПВ, автомата защиты и мощности генератора

Три вопроса, которые обычно задают порознь, а решаются они одним расчётом: сколько минут можно варить без остановки, какой автомат поставить и какой генератор потянет аппарат.

Ток, при котором указано ПВ
С шильдика: например 60 % при 160 А
Инвертор 85–90, трансформатор 65–75
Десятиминутный цикл ПВ: полоса из шести минут сварки и четырёх минут остывания при 60 % и сплошная полоса при 100 %
ПВ 60 % — это не «60 % мощности», а шесть минут дуги из каждых десяти. Ток ниже — полоса длиннее.

Скачать схему: SVG · PNG

Как пересчитывается ПВ

Нагрев источника пропорционален квадрату тока, поэтому продолжительность включения пересчитывается так:

ПВ₂ = ПВ₁ · (I₁ / I₂)²

Аппарат с паспортными 60 % при 160 А на токе 120 А даёт 0,6 · (160/120)² = 1,07, то есть больше единицы — значит, варить можно непрерывно. На 200 А тот же аппарат выдаст всего 38 %: чуть меньше четырёх минут работы и шесть минут паузы.

Паспортное ПВ измеряется не в вашем цеху

По EN 60974-1 его определяют при 40 °C. Летом в закрытом помещении под крышей бывает и 45, и заявленное ПВ до конца не выбирается. Запылённый радиатор действует так же. Если аппарат уходит в защиту раньше расчёта, начните с продувки, а не с претензий к производителю.

Ток из сети

Сварочный ток и ток из розетки — разные величины. Мощность в дуге равна U₂ · I₂, где напряжение дуги для ручной сварки примерно 20 + 0,04 · I₂. Разделив её на КПД источника и на сетевое напряжение, получаем потребляемый ток.

В паспорте указывают два значения. I₁max — максимальный ток в момент горения дуги, по нему подбирают генератор и сечение кабеля. I₁eff — действующий ток с учётом ПВ, по нему подбирают автомат. Именно поэтому для аппарата 160 А при ПВ 60 % калькулятор предлагает C20, а не C25, хотя I₁max около 23 А: дуга горит не всё время.

Автомат и проводка

  • Характеристика C, а не B. Инвертор даёт бросок при включении; B-шка на нём срабатывает, хотя перегрузки нет.
  • Сечение по длине. На удлинителе 25 м сечение 1,5 мм² уже мало: напряжение просядет, аппарат добавит ток, и греться начнёт провод. Считайте сечение сварочного кабеля.
  • Разматывайте удлинитель полностью. Смотанная бухта греется как обмотка трансформатора.

Если автомат выбивает регулярно, разбор причин собран на странице почему выбивает автомат при сварке.

Характеристика автомата

ХарактеристикаСрабатывает приГодится для сварки
B3–5 номиналовНет: выбивает на пусковых бросках
C5–10 номиналовДа, обычный выбор для мастерской
D10–20 номиналовДля мощных аппаратов и станков, ставится по проекту

Примеры из калькулятора по шагам

Инвертор 200 А, ПВ 35 % при 200 А, сеть 230 В

  • На полных 200 А: ПВ 35 %, то есть 3,5 мин сварки и 6,5 мин паузы. Ток из сети I1max около 30,2 А, действующий I1eff около 17,8 А, автомат C20, генератор от 9,0 кВА.
  • На 140 А (электрод 3,2 мм в верхней части диапазона): ПВ 0,35·(200/140)² ≈ 71 %, то есть около 7,1 мин работы и 2,9 мин паузы. I1max около 19,3 А, I1eff около 16,3 А, по-прежнему C20, генератор от 5,8 кВА.

Вывод: тот же аппарат, если сбросить 60 А, из «коротких рывков» переходит почти в непрерывную работу, а нужный генератор уменьшается на треть.

Трёхфазный полуавтомат 250 А, ПВ 40 % при 250 А

  • На 250 А: 4 мин работы, 6 мин паузы; с каждой фазы I1max около 13,4 А, I1eff около 8,5 А — калькулятор предлагает C10; генератор от 12,1 кВА.
  • На 180 А: ПВ около 77 %, I1max около 8,8 А на фазу.

Эти цифры показывают, почему мощные источники трёхфазные: при большем сварочном токе с каждой фазы берётся меньше, чем маленький аппарат берёт с одной. Калькулятор считает напряжение дуги по формуле для MMA, поэтому для MIG/MAG результат с запасом — об этом ниже.

Как читать табличку аппарата

Табличка по EN 60974-1 обычно состоит из нескольких столбцов. Главные строки:

  • X — ПВ в процентах (например, 35 %, 60 %, 100 %);
  • I2 — сварочный ток для каждого столбца X;
  • U2 — условное напряжение нагрузки при этом токе;
  • U0 — напряжение холостого хода;
  • U1, I1max, I1eff — сторона сети;
  • IP — степень защиты корпуса, например IP23S.

Самая честная цифра — ток в столбце 100 %: столько источник даст без пауз. Если производитель дал только один столбец, остальные посчитаете той же формулой, что и калькулятор. Пример: 200 А при 30 % — это около 141 А при 60 % и около 110 А при 100 %. Значение с таблички, если оно есть, главнее — производитель меряет каждый столбец отдельно.

Сравнение двух аппаратов по ПВ

Реклама называет максимальный ток, а возможности в непрерывной работе определяет ПВ. Два аппарата:

  • «200 А» с ПВ 20 % при 200 А — на 100 % это около 89 А;
  • «160 А» с ПВ 60 % при 160 А — на 100 % это около 124 А.

При непрерывной сварке электродом 3,2 мм (90–140 А по таблице тока) выигрывает более слабая на бумаге «160-ка». Сравнивая, проверьте и температуру измерения: EN 60974-1 требует 40 °C. ПВ, указанное для 20 или 25 °C, выглядит лучше, но с честной табличкой его не сравнить.

MIG/MAG и TIG в этом калькуляторе

Калькулятор принимает напряжение дуги для MMA: U2 = 20 + 0,04·I2. Тот же стандарт даёт условные напряжения для других способов: MIG/MAG U2 = 14 + 0,05·I2, TIG U2 = 10 + 0,04·I2. При 160 А получается соответственно 26,4 В, 22 В и 16,4 В. Ток из сети падает пропорционально: где для MMA калькулятор показывает около 22,7 А, для MAG будет около 19 А, а для TIG около 14 А. Так что для полуавтомата и TIG результат калькулятора — безопасное завышение. ПВ считается без изменений: оно зависит от тока, а не от способа.

Что происходит, если превысить ПВ

Загорается термоиндикатор, аппарат перестаёт давать ток, но вентилятор продолжает работать. Не выключайте аппарат: без вентилятора он остывает гораздо дольше. Дождитесь, пока индикатор погаснет, и продолжайте на том же или меньшем токе. Если защита сработала заметно раньше, чем выходит по калькулятору, причиной бывают забитый пылью радиатор, закрытые решётки или жара в помещении.

Типичные ошибки

  • Путать ПВ со временем одного шва. ПВ относится к каждому 10-минутному периоду, а не к «6 минут — и на сегодня всё».
  • Считать ПВ на максимальном токе, когда работаете на заметно меньшем, — аппарат тогда выглядит хуже, чем есть.
  • Подбирать автомат по I1max. Для автомата — I1eff, для генератора и сечения — I1max.
  • Генератор по сварочному току. Честный подбор описывает калькулятор генератора для сварочного аппарата.

Выбирая аппарат, сравнивайте столбец 100 % и потребление из сети — советы в статье о выборе сварочного аппарата.

Частые вопросы

Что означает «ПВ 60 % при 160 А»?

Что из каждых десяти минут аппарат держит 160 А шесть минут, а четыре остывает. Цикл именно десятиминутный — так задано в EN 60974-1. Если варить дольше, сработает тепловая защита и аппарат отключится сам, обычно в самый неподходящий момент.

Почему на меньшем токе можно варить дольше?

Потому что нагрев пропорционален квадрату тока. Снижение тока со 160 до 120 А — это всего на четверть меньше, но тепла выделяется почти вдвое меньше, и ПВ вырастает с 60 до 100 %. Отсюда практический вывод: аппарат с запасом по току греется меньше и живёт дольше, даже если вы никогда не используете его максимум.

Почему выбивает автомат, хотя ток из сети меньше номинала?

Обычно из-за характеристики. Инвертор при включении даёт короткий бросок тока на зарядку конденсаторов, и автомат характеристики B воспринимает его как короткое замыкание. Тот же номинал, но характеристики C, держит такой бросок спокойно. Второй частый случай — длинный тонкий удлинитель: он не выбивает автомат, но проседает по напряжению, и аппарат начинает потреблять больше тока.

Какой генератор нужен для сварочного аппарата?

По расчёту — полная мощность плюс запас процентов тридцать на пусковой бросок. Но есть отдельное требование: генератор должен быть инверторным или с хорошей стабилизацией. Дешёвый генератор с «плавающим» напряжением портит электронику аппарата, и это не гарантийный случай.

Как пересчитать ПВ сварочного аппарата на другой ток?

По формуле X₂ = X₁·(I₁/I₂)². Аппарат с ПВ 35 % при 200 А на 140 А даёт 0,35·(200/140)² ≈ 71 %, то есть около 7 минут сварки из каждых 10. Результат выше 100 % означает работу без пауз.

Что лучше: аппарат 200 А с ПВ 20 % или 160 А с ПВ 60 %?

Для непрерывной работы — второй. В пересчёте на ПВ 100 %: «200-ка» даёт около 89 А, «160-ка» — около 124 А. Максимальный ток пригодится только на коротких швах.

Почему сварочный аппарат сам отключается через несколько минут?

Сработала термозащита — превышено ПВ или аппарат плохо охлаждается. Не выключайте его: вентилятор остудит быстрее. Если это происходит раньше, чем показывает калькулятор, почистите радиатор и решётки.

Автор: , сварщик, изготовление металлоконструкций Обновлено: