+7 (499) 372-77-77
(многоканальный)

Пн-Пт: 09:00 - 17:00
Сб-Вс: Выходной

+7 (495) 980-89-22 /23/24/25
(офис в Житнево)

Пн-Пт: 08:00 - 16:30
Сб-Вс: Выходной

Источники питания сварочной дуги



Источники питания (сокращенно ИП), применяемые для сварки, – это разнообразные устройства, выполняющие преобразование переменного тока промышленной частоты (на территории нашей страны она равна 50 Гц). К ним относятся также генераторы, самостоятельно продуцирующие электрическую энергию с заданными рабочими характеристиками. Электродуговая сварка осуществляется благодаря обеспечению особых величин тока и напряжения питания. Усредненный вариант выглядит так: первый параметр отличается очень большими значениями, а второй, наоборот, – невысокими. Поэтому присутствующее в промышленной либо городской сети напряжение нужно понизить. Это – как минимум. А цель программы-максимум – приведение рабочих показателей в диапазон, соответствующий специфике предполагаемых к проведению работ. Ввиду этого, ИП для формирования сварочной дуги должны удовлетворять особым требованиям.
Istochniki pitaniya svarochnoj dugi.jpg

Основные требования

Ниже представлены наиболее критичные характеристики рассматриваемых устройств, без которых их эксплуатация невозможна, либо сопряжена с проблемами.

Под динамическими показателями понимается то, насколько быстро восстановится напряжение, отсчитывая от момента вхождения электрода в контакт с массой (то есть, когда возникает КЗ) до возгорания дуги. Последнее событие свидетельствует об электрическом пробое воздуха.

Для вспыхивания дуги достаточно напряжения примерно 20 вольт. Хорошим считается источник, обеспечивающий пробой воздуха с момента КЗ в течение отрезка времени, не превышающего пять сотых секунды. Чем этот интервал меньше, тем динамические характеристики лучше.

Поддержка стабильного горения электродуги подразумевает регулирование в автоматическом режиме изменений величин напряжения от 60В-90В до 18В-20В. Первый диапазон соответствует холостому ходу (сокращенно ХХ). Напряжение второго диапазона характерно рабочему режиму.

Этим требованиям должны удовлетворять все устройства данной функциональной направленности. Причем самодельные сварочные аппараты, изготовленные на основе блока питания (далее БП) персонального компьютера, не являются исключением.

К слову, ПК обычно оснащаются импульсными БП. Они как раз и работают на понижение напряжения электросети. Поэтому сборка рассматриваемых устройств с их использованием не является какой-то архисложной задачей. Но сфера применения таких источников питания ограничена сваркой только тонких металлических пластин.

Классификация

Klassifikaciya.jpg
Для классификации ИП сварочной дуги применяется множество критериев. Из них основные, это такие, как по:

В число ключевых рабочих характеристик сварочного аппарата, принимаемые сварщиком во внимание в первую очередь, входят предназначение имеющегося в распоряжении устройства, а также выдаваемый им ток. Требование подбора аппарата по ВАХ является в очень многих случаях превалирующим.

В этом плане приведем два примера.

Сегодня существуют также универсальные ИП сварочной дуги. Помимо способности работать во многих режимах, они предоставляют возможность работать на сварочных токах разного типа и модифицировать вольтамперную характеристику.

О чем говорит вольтамперная характеристика

Статическая ВАХ отображает то, как зависят установившиеся рабочие величины напряжения и тока электродуги при условии постоянства ее размера.

voltampernaya harakteristika.jpg

Как видно из рисунка, у характеристики имеются 3 области. Коротко рассмотрим их особенности.

Разновидности преобразователей

Ключевое отличие ИП сварочной дуги кроется в принципе, лежащим в основе преобразования электротока. Эти устройства подразделяются на 4 основных вида. Но прежде чем приступить к их более подробному рассмотрению, необходимо отметить один важный момент. Речь идет о, так сказать, особняком стоящих генераторах, которые принято называть агрегатами.

Такие машины являются первичными, а не вторичными источниками электроэнергии. Они самостоятельно вырабатывают питание и не выполняют функцию его преобразования, будучи подключенными к одной из сетей – промышленной либо городской. Основным компонентом агрегатов является ДВС (общепринятая аббревиатура словосочетания Двигатель Внутреннего Сгорания), работающий на высокооктановом либо дизельном топливе.  Второй заметно дороже, но этот минус нивелируется большим моторесурсом и повышенной мощностью. А теперь более подробно об устройствах, являющихся преобразователями по определению.

Трансформатор

Сварочный аппарат такого типа является наиболее простым. Его базовый компонент – дроссель, называемый также реактивной катушкой индуктивности. Основная функция обыкновенного трансформатора – понижение сетевого вольтажа до отметки, колеблющейся в диапазоне min 60В…max 80В (на ХХ) и поддерживать значение этого показателя в ходе работы приблизительно 20В.

Сваривает трансформатор исключительно переменным током. Из достоинств данного устройства стоит выделить:

Наряду с плюсами у трансформатора имеются и недостатки. Связаны они, в основном, со сваркой переменным током. Назовем основные минусы.

Выпрямитель

Как можно понять из названия, данное устройство преобразует переменный ток в ток с неизменной амплитудой – постоянный. Решается эта задача путем использования полупроводниковых твердотельных деталей, изготовленных на базе кремния (элемент Sі) и кадмия (элемент Сd). Выпрямители бывают одно- и трехфазные и могут иметь любую вольтамперную характеристику – жестко установленную на этапе производства или модифицируемую пользователем в соответствии со спецификой предполагаемых к выполнению, связанных со сваркой.

У этих устройств множество достоинств:

  • небольшое потребление электроэнергии;

  • габариты, а также масса заметно меньше в сравнении с трансформаторами;

  • высокий КПД;

  • на ХХ малые потери;

  • широкий спектр применения: можно сваривать любые сплавы.

Но и без недостатков здесь не обошлось, Основные такие:

  • в ходе сварки наблюдается значительное нагревание. Поэтому нужно организовать эффективную систему охлаждения с последующим обязательным контролем ее функционирования;

  • повышенная чувствительность к появляющимся во внешней сети перепадам напряжения;

  • достаточно высокая цена.

vypryamitel.jpg

Преобразователи

Такое устройство формирует постоянный ток из тока переменного на основе механического способа. В принципе, это ни что иное, нежели электродвигатель. Он обеспечивает вращение вала генератора тока постоянного. Подобные устройства в свое время были, так сказать, «пионерами» в сфере осуществления сварки этим способом. К числу их достоинств причисляются следующие факторы:

К недостаткам можно отнести:

Preobrazovateli.jpg

Инверторы

Инверторы представляют собой особую категорию ИП сварочной дуги. В бытовой сфере – это оптимальный вариант оборудования для сварки. Небольшие размеры в сочетании с удобством в обращении обусловливают использование данных устройств при наличии ограничений по мощностным показателям, обеспечиваемым сетью и, кроме того, в условиях работы, требующей мобильности. Большинство моделей инверторов можно подключать в сеть (без риска ее перегруза) через обычную всем нам привычную розетку.

В основе их принципа действия находится инверсия. Этот термин обозначает явление, когда энергия зеркально трансформируется из одного физического состояния в иное. Инвертор выполняет сварочное соединение переменным током, получаемым из тока постоянного, который формируется, в свою очередь, из переменного тока промышленной сети.

Благодаря инверсии частота вырабатываемого тока может возрасти в тысячу раз и достичь отметки 50 кГц. Это позволило существенно уменьшить вес и габаритные характеристики устройства. В некоторых инверторных ИП сварочной дуги реализовано два режима – сварка переменным, а также постоянным током. К плюсам, помимо небольших размеров, можно отнести:

Перечень минусов инверторов невелик:

Invertory.jpg

Для выполнения ручной сварки инвертор – наиболее оптимальный вариант.

Испытания

Контроль качества ИП дуговой сварки осуществляется путем испытаний нескольких образцов, отобранных случайным образом из партии, отправляемой на склад готовой продукции. Регламентируют эту процедуру нормы ГОСТа 25616-83. Коротко рассмотрим его основные положения.

Методы испытаний

Существует два метода испытаний ИП дуговой сварки.

Дифференцированный метод

Применяется с целью оценки следующих характеристик данных устройств:

По результатам проведенного дифференцированного способа испытаний ИП сварки автоматического и полуавтоматического типа в среде углекислого газа (СО2) оцениваются:

Сфера применения дифференцированного метода зависит от предназначения данных устройств. Если для сварки ручной электродуговой, тогда этот способ задействуется при испытаниях:

Для ИП сварочной дуги в среде СО2 кроме вышеуказанных осуществляются также сравнительные испытания.

Совокупный метод

Применяется при проведении сравнительных испытаний. По его результатам оцениваются, в целом, сварочные свойства на основе обобщенного единичного параметра. Сравнение проводится не с одним, а с двумя экземплярами ИП. Причем значения показателей их сварочных характеристик должны отличаться и быть заранее известны.

Испытания ИП для ручной сварки

Сварочные качества оценивают два сварщика независимо один от другого. Уровень их квалификации должен быть не ниже 5-го разряда.

Заключение

Главным критерием, на основе которого осуществляется выбор ИП, является возможность выполнения с его помощью требуемых сварочных работ. Если это имеет место, далее следует оценить, подходит ли аппарат по размеру, соответствует ли выделенному на его приобретение бюджету, и обладает ли он нужным функционалом. Надежный ИП сварочной дуги, так же как и автомобиль проверенной модели прослужит на протяжении многих лет.



 

comments powered by Disqus