Сварочные выпрямители: что это за устройство, из чего состоит, принцип работы аппарата, назначение, классификация: одно- и многопостовые, инверторные и прочие виды

Содержание

Устройство, из чего состоит

Сварочный выпрямитель состоит из следующих узлов и блоков:

  • силовой трансформатор. По устройству и принципу действия он схож с трансформатором для сварки на переменном токе;
  • выпрямительный блок на полупроводниковых приборах. Для преобразования переменного тока в постоянный используются полупроводниковые элементы: неуправляемые вентили — кремниевые диоды;
  • управляемые вентили — тиристоры;
  • пусковое устройство. Автомат с опцией отключения от сети в случае выхода из строя выпрямителя;
  • панель управления с органами регулировки и измерительными приборами;
  • блок защиты от токовых перегрузок и перегрева. Предотвращает выход из строя выпрямителя в случае ошибок сварщика;
  • система охлаждения. В неё входят радиаторы охлаждения вентилей и вентилятор. Для создания оптимального температурного режима в корпусе выпрямителя, вентилятор запускается на короткое время при его включении.
  • Целесообразно применять трехфазный выпрямитель, т. е. укомплектованный трёхфазным трансформатором. В этом случае будет значительно ниже пульсация выпрямленного напряжения, что повышает КПД сварочного устройства и улучшает качество сварного шва.

    выпрямитель

    Устройство и принцип работы

    Устройство сварочного выпрямителя
    Рис. 1. Устройство сварочного выпрямителя
    Само понятие сварочного выпрямителя было введено п. 150 ГОСТ 2601-84. Конструкция такого устройства включает в себя несколько блоков для реализации различных функций, а именно:

    • Трансформатор – используется для преобразования переменного напряжения и тока. В сварочном выпрямителе это понижающие трансформаторы, предназначенные для снижения напряжения сети 230 В и пропорционального увеличения тока вторичной цепи.
    • Выпрямитель – изготавливается из полупроводниковых элементов, собираемых, как правило, в мостовую схему. В качестве элементов часто используют вентильные диоды или тиристоры.
    • Блок защит – осуществляет защиту оборудования от перегрузок, аварийных ситуаций или ошибок сварщика.
    • Панель управления – представляет собой модуль регулировки, подключения и контроля рабочих параметров.

    Панель управления сварочного выпрямителя
    Рис. 2. Панель управления сварочного выпрямителя

    • Радиатор охлаждения – в процессе проведения сварочных работ происходит колоссальный нагрев токоведущих частей вторичной обмотки трансформатора и полупроводниковых элементов. Для предотвращения перегрева сварочного устройства устанавливаются радиаторы охлаждения, в некоторых особо мощных моделях с принудительной вентиляцией.
    • Пусковое устройство – предназначено для запуска сварочной установки, в некоторых ситуациях может осуществлять отключение при коротких замыканиях и других неполадках.
    • Сварочные шлейфа с электрододержателями – применяются для подачи напряжения в место сварки, закрепления электродов, обеспечивают хороший электрический контакт.

    Принцип действия сварочного выпрямителя основывается на преобразовании электрической энергии, как по величине, так и по роду тока. Для этого напряжение сети после включения пускового устройства подается на первичную обмотку понижающего трансформатора. В первичной обмотке начнет протекать электрический ток, который генерирует ЭДС взаимоиндукции со вторичной обмоткой. Где наводится своя ЭДС, обуславливающая разность потенциалов на выводах вторички.

    Принцип действия сварочного выпрямителя
    Рис. 3. Принцип действия сварочного выпрямителя

    Напряжение от вторичной обмотки будет подаваться на выпрямитель. Положительная полуволна напряжения будет пропускаться одной парой диодов моста к нагрузке. А отрицательная полуволна будет пропускаться другой парой диодов к электроду и заготовке. В таком состоянии напряжение на клеммах ‟+‟ и ‟–‟ присутствует в состоянии холостого хода без нагрузки.

    Как только к клеммам ‟+‟ и ‟–‟ подается нагрузка в виде электрода и заготовки для проведения сварочных работ, в цепи выпрямителя начинает протекать рабочий ток. Конденсатор C применяется для сглаживания напряжения на выходе выпрямителя. Помимо емкости, в цепи может использоваться дроссель для предотвращения резкого нарастания тока. В некоторых моделях сварочного выпрямителя может применяться регулятор величины рабочего тока.

    Принцип работы

    Один из элементов устройства выпрямителя – понижающий трансформатор с тремя обмотками и блоком управления. Наиболее распространенные схемы выпрямления – однофазная и трехфазная мостовые, с двухполупериодным выпрямителем. Трехфазная мостовая схема обеспечивает равномерную загрузку всех фаз силовой сети и большую устойчивость горения дуги при меньшем количестве вентилей.

    При использовании этой схемы в определенный момент времени два последовательно соединенных с нагрузкой элемента проводят ток; за один период происходит ровно шесть пульсаций электрического тока. Таким образом, дуга питается постоянным, выпрямленным током, протекающим по цепи вторичной обмотки.

    Различие сварочных аппаратов по типу источника

    Чтобы разобраться в том, какие бывают виды сварочных аппаратов, стоит знать, что оборудование делится на типы источников тока и способы совершаемой сварки. Напряжение из сети 220 В и 6-32 А не подходит для выполнения сварочного процесса, поэтому его нужно преобразовывать. Для этого разработаны следующие варианты.

    Инверторы

    Это оборудование, которое потребляет переменный ток из сети с частотой 50 Гц и изменяет его колебания до 100 кГц. Кроме этого напряжение дважды выпрямляется. В конечном итоге сварка ведется на постоянном токе 30-300 А с напряжением 50-80 В, что содействует ровным швам, глубокому провару, меньшему разбрызгиванию металла.

    От аппарата исходит два кабеля, один из которых подключается к изделию, а второй к держателю электрода. Преимуществами инвертора являются компактные габариты относительно других источников сварочного тока, малый вес 3-6 кг и тихая работа (приятный шелест электрической дуги).


    Сварочный инвертор.

    Сами инверторы делятся по типу используемых в них транзисторов.

    Инверторы Mosfet

    Сварочные аппараты этого типа обычно стоят дешевле за счет использования более простых по устройству инверторов Mosfet. Транзисторы были разработаны около 50 лет назад. Они надежны и хорошо преобразовывают ток для сварки черных металлов. Но весят они больше, чем аналоги. Еще для нормальной работы инвертора, таких транзисторов должно быть около 20 в электронной схеме (у моделей на 180 А). Такие виды сварочных аппаратов имеют защиту от перегрева, срабатывающую уже после достижения 60 градусов, поэтому модели отличаются низким ПВ в 30-40%. Свободная компоновка и крупные детали упрощают доступ мастера во время ремонта.


    Сварочный инвертор с транзисторами Mosfet.

    Инверторы IGBT

    Это более современное поколение транзисторов, которое устанавливается в дорогие сварочные аппараты. Вес IGBT меньше аналогов и требуется их до 10 единиц в инверторах с мощностью 180 А. Все это содействует еще меньшим габаритам сварочного оборудования и снижению веса. Перегрев транзисторов IGBT срабатывает после 90 градусов, продлевая общее время использования аппарата. С одной стороны в такой схеме сварочного аппарата меньше деталей, но с другой стороны они очень мелкие и что-то заменить сложнее.


    Инвертор с транзисторами IGBT.

    Выпрямители

    Среди других видов сварочных аппаратов для ручной сварки выделяются выпрямители, отличающееся относительной дешевизной и возможностью создания качественных швов. Они потребляют от сети ток 220 В и понижают его через трансформатор до 40-80 В, а силу увеличивают до 200-400 А, в зависимости от мощности модели. Далее напряжение проходит через диодный блок и выпрямляется. В конструкции есть элементы пуска и защиты.

    Сварка ведется постоянным током. Оборудование надежное и долговечное. Есть версии для бытового и промышленного использования. Подходит для сварки черных и цветных металлов, чугуна. Главными минусами являются большой вес и крупные габариты. Когда ими варят, то остальная сеть сильно «просаживается», и другие приборы могут работать некорректно.

    Читайте также:  Как отремонтировать сварочный инвертор своими руками


    Сварочный выпрямитель.

    Трансформаторы

    Самым дешевым видом сварочных аппаратов выступают трансформаторы. Они состоят из двух обмоток: первичной и вторичной. Работают устройства по принципу магнитной индукции. Расстояние между обмотками содействует повышению или понижению силы тока. Сварка ведется на переменном напряжении. Аппараты подходят для соединения черных металлов. Они просты и надежны. Из минусов этого вида оборудования выделяются большой вес, сильный гул, высокое разбрызгивание металла и крупные габариты.


    Сварочный трансформатор.

    Применение на практике

    Для примера, рассмотрим инверторный аппарат TELWIN Force 165. Во входном выпрямителе используются диодные сборки GBPC3508. Выпрямительный мост GBPC3508 может работать с током 35 А, обратное напряжение – 800 В.

    С ним вместе идет обязательно сглаживающий фильтр из конденсаторов большой емкости. Кроме этого имеется фильтр электромагнитной совместимости, который не пропускает помехи от инвертора в бытовую сеть.

    На выходе инвертора используются мощные сдвоенные диоды с общим катодом. Они имеют высокое быстродействие в отличие от диодов расположенных на входе устройства.

    Благодаря малому времени восстановления, менее 50 наносекунд, приборы успевают переключать высокочастотный ток на выходе вторичной обмотки.

    В данном приборе используются сдвоенные диоды марок STTH6003CW, FFH30US30DN или VS-60CPH03, рассчитаны на прямой ток 30 ампер на один прибор (60 ампер на оба) и обратное напряжение 300 вольт.

    Устанавливаются на радиатор. Для защиты полупроводников от перегрузки используется RC фильтр. Схема управления требует стабильный источник питания без бросков напряжения.

    Для этого в приборе предусмотрены стабилитроны или уже готовый интегральный стабилизатор, которые обеспечивают стабильное питание на микросхемах управления. В результате получается компактное устройство, позволяющее качественно варить металл.

    Правила ухода и обслуживания

    Большинство сварщиков сходятся во мнении, что сварочный трансформатор постоянного тока неприхотлив в обслуживании, и ломаться у изделия попросту нечему. Это верно, однако ряд мер стоит соблюсти. К ним относятся:

    • визуальный осмотр на предмет мелких неполадок (сюда входит проверка целостности контактов, оценка функционирования вентилятора — он работает на двух фазах, поэтому иногда выходит из строя);
    • препятствование попаданию влаги на устройство или внутрь него;
    • продувка аппарата чистым сухим воздухом (для удаления мелкой грязи и пыли; рекомендуется выполнять ежемесячно).

    Назначение

    Сварочный выпрямитель представляет собой аппарат, предназначенный для стальных и металлических конструкций; источник энергии для сварочной дуги, при помощи полупроводниковых элементов преобразующий переменный ток сети в постоянный сварочный ток, не изменяющий своего направления и величины.

    Сварочный выпрямитель Brima ВДМ 1203 (380 В). Фото Сварочные Технологии

    Обслуживание и ремонт

    Сварочные выпрямители нуждаются как в ежедневном, так и в периодическом техническом обслуживании. Это залог безотказной работы оборудования. Ежесменный осмотр включает в себя следующие процедуры:

    • Осмотр изоляции.
    • Проверка крепления клемм и заземления.
    • Удаление пыли и грязи с внутренних частей корпуса.

    Все обнаруженные дефекты подлежат немедленному устранению.

    Симптомами неисправности является частое срабатывание температурных датчиков и увеличение шума в процессе эксплуатации. Причиной могут быть следующими:

    1. Замыкание первичной обмотки трансформатора.
    2. Выход из строя вентилятора системы охлаждения;
    3. Нарушение изоляции листов сердечника.

    Эксплуатация неисправного оборудования запрещена.

    Для какого вида сварки используются

    C помощью этого оборудования производится большинство сварочных технологий. Они включают сварку ММА (ручная дуговая с электродом с покрытием), MIG (сварка плавлением в среде защитного газа), TIG ( аргонно-дуговая сварка неплавящимся электродом). Использование выпрямителей дает возможность сваривать не только черные металлы, но и нержавеющие, жаропрочные и жаростойкие высоколегированные стали, чугуны, цветные металлы, алюминиевые и титановые сплавы.

    Какие электроды используются

    Сварка может производиться электродами любых типов:

    • сварочными электродами постоянного тока (например: УОНИИ-13/55 или УОНИ-13/55);
    • универсальными электродами (например: АНО-4, МР-3 или ОЗС-12);
    • специальными электродами.

    Отличия и преимущества сварки на постоянном токе

    Дуговая сварка сталей

    Сварка на постоянном токе имеет целый ряд преимуществ по сравнению с аналогичным процессом на переменном токе:

    • стабильно горит сварочная дуга; на улучшение этого показателя влияет отсутствие нулевых мгновенных значений сварочного тока;
    • увеличена глубина проплавления свариваемых металлов;
    • значительно меньше разбрызгивается металл, и сокращаются потери;
    • прочность сварочного шва значительно выше;
    • снижается количество дефектов шва.

    Где применяется оборудование

    Преимущества сварки на постоянном токе перед сваркой на переменном позволяют использовать её при выполнении ответственных соединений. Применяется она при сварке следующих металлов:

    • теплоустойчивых, высоколегированных, малоуглеродистых, коррозионно-стойких сталей;
    • титана;
    • чугуна;
    • сплавов на основе меди и никеля и многого другого.

    Сварка постоянным током широко используется во всех областях промышленности, на крупных предприятиях, стройках, в мелких мастерских, у домашних умельцев на дачах и в гаражах.

    Применение сварочных выпрямителей

    Аппараты применяют при сварке на низких и высоких токах, прямой и обратной полярности.

    Силовые параметры регулируют по толщине металла, учитывают температуру пластичности обрабатываемого сплава.

    К устройствам подключают:

    • держатели с угольными плавкими электродами или вольфрамовыми тугоплавкими;
    • подающие насадки полуавтоматов и автоматов.

    Преимущества, характеристики перед аппаратами-трансформаторами

    В отличие от трансформаторов, выпрямители обеспечивают куда более мощные энергетические показатели, обладают большей широтой пределов регулирования, они намного проще и надежней в использовании, имеют меньший вес и габариты, большую экономичность при изготовлении, и, что несомненно приятно – они практически бесшумны. Поскольку ток идет непрерывно, увеличиваются глубина проплавления металла, сварка идет стабильно,повышаются прочность и качество шва.

    Сварочный выпрямитель СиМЗ ВД-306 СТ. Фото 220Вольт

    Преимущества и недостатки

    Устройства отличаются большой мощностью при небольшом размере. Самые компактные – инверторы. Эти генерирующие устройства принято выделять в отдельную группу. В них трансформатор занимает не больше 1/5 объема.

    Основное отличие других сварочных выпрямителей от трансформаторов – способность генерировать постоянный ток вместо переменного. С этой способностью связаны основные достоинства выпрямителей:

    • когда на плавящийся электрод подается однополярный заряд, он быстрее разгорается;
    • снижаются энергопотери – КПД трансформатора намного ниже;
    • горение дуги стабилизируется;
    • при равномерном плавлении стержня в ванне расплава возникает меньше брызг, снижается травматизм, риск случайных возгораний;
    • шов удобнее контролировать, он получается ровный;
    • расширяются возможности сварки;
    • расход присадочных материалов уменьшается, при большом объеме работ экономия ощутима.

    Наряду с достоинствами у большинства выпрямителей есть недостатки:

    • потери мощности все же есть;
    • при «просадке» напряжения сети они хуже работают;
    • способны выйти из строя даже при коротких замыканиях в электроснабжающей сети;
    • многие модели боятся влажности, запыленности.

    Общие данные

    Сварочный выпрямитель – это классика оборудования для работ. Его применяют уже более 30 лет из-за того, аппарат обладает многими достоинствами.

    Порой его выбирают чаще, чем трансформатор. Главной целью машины считают изменение переменного тока на статичный. Это нужно, чтобы произошел поджиг арки и сформировались качественные соединения.

    Обычный выпрямитель для ручной арочной сварки имеет такое строение: силовая часть, блок для выпрямления, а также защитные части аппарата. Есть и такие части, которые отвечают за регулировку работы машины.

    В реальности все не настолько легко. Все компоненты состоят из большого количества элементов, которые активно участвуют в работе агрегата.

    По причине того, что в работе выпрямителя не применены электронные компоненты, он считается более надежным, чем другие типы механизмов.

    Это преимущество, потому что именно такой компонент в большинстве случаев ломается при сварочном процессе. В этом вопросе сварочный выпрямитель так же надежен, как и преобразователь.

    При большой мотивации можно собрать этот аппарат для сварки у себя дома. Но только тогда, когда у вас есть необходимый опыт. Новичку в этом вопросе часто не везет.

    Вы можете потеряться в большом разнообразии сварочных выпрямителей. Один важный момент, который важно учитывать – это то, что у них разная силовая часть. Выпускают машины на основе трансформатора, дросселя, тиристора и других особенностей.

    Каждый тип машины обладает как плюсами, так и минусами. В реальности между ними нет значительных отличий. Стоит отдавать предпочтение тому аппарату, который идеальный для вас по цене.

    Читайте также:  Какую маску сварщика выбрать?

    Как устроен сварочный выпрямитель, и по какому принципу функционирует?

    Сварочный выпрямитель сконструирован из нескольких блоков, внутри которых происходит понижение, преобразование входящего напряжения при одновременном увеличении величины А. Устройство сварочного выпрямителя позволяет понять основные принципы его функционирования.

    Конструкция агрегата состоит из следующих элементов:

    • трехфазный трансформатор, понижающий входящее напряжение;
    • диоды, пропускающие ток в одном направлении, в отличие от проводников электрического тока, способных одинаково хорошо проводить ток в оба направления;
    • радиаторы и вентилятор для охлаждения конструкции;
    • амперметр;
    • вольтметр;
    • регуляторы тока.

    Поскольку диоды в процессе функционирования агрегата нагреваются, то им требуется качественная система охлаждения. По этой причине рядом с ними расположены модули охлаждения, обеспечивающие конструкции постоянный обдув холодным воздухом.

    Это устраняет риск перегрева диодов, повышает время работы выпрямителя и устраняет необходимость перерывов в его работе.

    Измерительные приборы в системе позволяют контролировать характеристики тока, а сигнализатор температуры сообщит о перегреве. Выставить актуальную в работе силу тока можно с помощью специальных регуляторов. Если же показатели V превышаются, сработает защитный блок, и сварка остановится.

    Такие агрегаты могут обладать разными характеристиками, и предназначены для проведения сварки заготовок из стали и сплавов цветных металлов. Но все виды подобного оборудования функционируют по единому принципу.

    Схема устройства выпрямителя с трансформатором с увеличенным рассеянием.

    Схема сварочного выпрямителя выглядит так:

    • перемененный или сетевой ток подается на первичную обмотку понижающего трансформатора, что приводит к понижению его стандартной величины;
    • поток напряжения с уменьшенным значением V и возросшей силой тока А возникает на вторичной обмотке за счет электромагнитной индукции;
    • напряжение поступает на кремневые элементы-диоды, обеспечивающие прохождение тока в одном направлении и его стабилизацию;
    • колебание частоты тока устраняется, после чего постоянное напряжение подается в зону соединения деталей.

    Любой аппарат для сварки постоянного тока функционирует по подобной схеме, обеспечивая сварщика широкими возможностями в работе.

    Ведь выпрямители для сварочных работ позволяют осуществлять сварку и резку устойчивой дугой с получением швов более высокого качества на различных металлических конструкциях за счет преобразования тока от трансформатора в постоянное напряжение внутри агрегата.

    При работе расходные материалы не разбрызгиваются, поэтому происходит их существенная экономия.

    Важно! Напряжение при работе сварных выпрямителей на холостом ходу не должно превышать уровень в 48V.

    Разновидности аппаратов: основные типы

    По типу конструкции различают три вида выпрямителей:

    • однофазные;
    • двухфазные;
    • трехфазные.

    На промышленных предприятиях чаще всего используют трехфазные аппараты с большим количеством диодов. Они выгодно отличаются тем, что способным работать с различными металлами, независимо от толщины заготовки. Производственные модели, как правило, представляют собой многопостовые агрегаты. Эксплуатация таких агрегатов подразумевает использование балластных реостатов для индивидуальной регулировки тока каждого поста.

    Инверторный выпрямитель знаком многим владельцам частных домов и загородных участков. Данные устройства характеризуются многоступенчатым процессом выпрямления тока. Инверторы отличаются малым весом и компактными размерами, что является несомненным преимуществом для устройства бытового назначения.

    Плюсы и минусы оборудования

    К преимуществам выпрямителей относятся:

    • высокая мощность при компактных размерах;
    • способность выработки тока с постоянными параметрами;
    • подача однополярного заряда на электрод, способствующая быстрому появлению дуги;
    • экономный расход электрической энергии;
    • сниженный риск случайного возгорания;
    • возможность контроля качества шва на этапе его формирования;
    • расширение функциональности оборудования;
    • сниженный расход присадочной проволоки (экономия становится ощутимой при использовании выпрямителя в промышленных условиях).

    Вместе с положительными качествами устройства имеют и отрицательные стороны, к которым относятся:

    • потеря мощности;
    • ухудшение качества работы аппарата при снижении напряжения в сети;
    • неустойчивость к воздействию влаги;
    • чувствительность к коротким замыканиям в питающей сети.

    Шов
    Качество шва.

    Особенности использования

    Он неприхотливый в обслуживании, редко требует ремонта, поскольку в его конструкции мало слабых мест. Тем не менее, важно перед началом работы и после ее окончания осматривать оборудование, чтобы убедиться в целостности контактов, а также проверить исправность вентилятора, которые отвечает за охлаждение диодов. Техника безопасности требует исключить контакты оборудования с влагой, тем более – попадание ее внутрь механизмов. Периодически аппарат нужно продувать сухим чистым воздухом, чтобы удалить пыль и мелкую грязь. Желательно делать это хотя бы раз в месяц.
    В продаже представлены сварочные выпрямители, рассчитанные на сваривание металлов до 5 см толщиной. Благодаря тому, что показатели тока регулируются, даже такие аппараты подходят для сварки металла около 1 мм. Кроме непосредственно сварки, оборудование используют для плавки кромки металла, а также его резки. Для резки следует увеличить силу тока, и тогда дуга сможет прожечь сталь, чугун.

    Классификация по видам: многопостные, однопостные и прочие

    Существует несколько видов сварочных выпрямителей.

    Сварочный пост – рабочее место сварщика. Выпрямители имеют конструкции, способные обслуживать как один пост, так и несколько одновременно. Если с одним постом все понятно, то как происходит функционирование группы постов, исключающая влияние друг на друга, требуется пояснить.

    Сварочный 4-постовой выпрямитель ВДМ-6303С.

    Независимость в функционировании определяется неизменным напряжением холостого хода каждого поста. Это обеспечивается жесткой вольтамперной характеристикой. При падающей характеристике короткое замыкание на отдельном посту снижало бы напряжение на других постах и прекращало бы сварку. Каждый пост имеет дополнительное изменяемое сопротивление для регулирования силы тока.

    Многопостовой сварочный выпрямитель используется в промышленных условиях. Однопостовые применяются не профессиональными сварщиками.

    Основное свойство для классификации сварочных выпрямителей – это различие по характеристикам выходного выпрямленного напряжения от сварочного тока. В зависимости от этой характеристики (пологопадающая, крутопадающая или универсальная) определяется применяемость выпрямителя к той или другой сварочной технологии.

    Крутопадающая характеристика – для ручной дуговой сварки штучными покрытыми электродами, аргонодуговой сваркой с вольфрамовыми электродами, механизированной сваркой под флюсом на аппаратах с регулированием подачи электродной проволоки в зависимости от напряжения дуги.

    Выпрямители с пологопадающей характеристикой – применяются при механизированной сварке с плавящимся электродом в среде защитных газов или под флюсом, при постоянной скорости подачи проволоки, не зависящей от напряжения дуги. Эти характеристики производитель получает с помощью регулировки трансформатора, регулированием индуктивного сопротивления дросселя или с помощью полупроводниковых приборов. Прежде всего важно знать для каких работ годится сварочный выпрямитель и его параметры.

    • Трансформаторные. Внутри силового трансформатора расположены подвижные катушки. Первичная регулировка производится переключением обмоток со схемы «звезда» на «треугольник». Более тонкая регулировка происходит за счет изменения расстояния между обмотками.
    • Транзисторные. Полупроводник работает по принципу ключа. Транзистор настроен на определенную по величине силу тока. При этом регулировка сильного тока происходит за счет более слабого. Такой способ регулирования расширяет диапазон применяемых сварочных токов.
    • С регулировкой дросселя насыщения. Обычно дроссель (индуктивное сопротивление) находится между трансформатором и выпрямительным блоком. Силовой трансформатор выдает постоянное напряжение. Использование индуктивного сопротивления позволяет изменять параметры и выпрямитель уже будет работать на падающей вольтамперной характеристике.
    • Тиристорные. Здесь управление напряжением и силой тока осуществляется с помощью электронной схемы. В схеме есть подстроечный элемент, через который производится настройка напряжения и силы тока подводимых к электроду в месте сварки.
    • Инверторные сварочные выпрямители. Производят регулировку сварочного тока по совсем другому принципу. Электронные приборы способны автономно осуществлять регулирование сварочного тока высокой частоты и уйти от повышения тока за счет снижения напряжения.

    Выпрямитель инверторный Линкор ВД-201И.

    Сварочные выпрямители подразделяются на бытовые, с мощностью не превышающей 200 А, полупрофессиональные (мощность – до 300 А) и профессиональные (свыше 300 А). Модели отличаются между собой по мощности, габаритам и количеству поглощаемой энергии.

    Сварочный инверторный выпрямитель Foxweld ВД-306И, максимальный ток – 315 А.

    Основные технические данные выпрямителей: напряжение питающей сети и холостого хода, максимальная мощность работы, потребляемая мощность, тип сварочного тока, диаметр электродов, вес и габариты . Различные виды выпрямителей предназначены для разных работ – так, например, ВД2-313 используется для двухпостовой дуговой сварки стальных предметов, а ВДУ-506 – универсальный выпрямитель, способен проводить комплектацию сварочных автоматов и порошковую сварку.

    Читайте также:  Виды светофильтров для сварочных масок

    Различные виды выпрямителей предназначены для разных работ — так, например, ВД2-313 предназначен для двухпостовой дуговой сварки стальных предметов, а ВДУ-506 — универсальный выпрямитель, способен проводить комплектацию сварочных автоматов и порошковую сварку.

    Способы регулировки тока в выпрямителях

    Чтобы изменять значение ампер в сварочном преобразователе предусмотрено несколько вариантов управления. Большинство выпрямителей имеют ступенчатую регулировку за счет секционированного подключения первичной обмотки. Такой переключатель ставится в виде рукоятки, с двумя или тремя положениями. Если требуется сразу повысить силу тока до возможности производить сварку толстых пластин или резку, то часть первичной обмотки «отсекается», и ток идет по укороченной схеме. Для возвращения напряжение в обратную сторону схема переключается на более длинную часть первичной обмотки, и сила тока становится меньше, что удобно для сварки тонких листов.

    Кроме грубой регулировки, воздействующей на трансформатор, в выпрямителях применяется тонкая настройка при помощи дросселя насыщения. Он устанавливается между кремниевыми диодами (выпрямляющим блоком) и понижающим трансформатором. Дроссель представляет собой ряд катушек, через которые проходит напряжение. Переключая рычаг управления, изменяется длина пути тока в обмотках и его сила.

    Большинство моделей преобразователя имеет рукоятку на крышке корпуса, которая приводит в движение винтовой вал и платформу со вторичной обмоткой трансформатора. Изменение расстояния между обмотками также служит способом регулировки силы тока.

    Самым эффективным для изменения сварочного напряжения является тиристорный блок. Его внедрение в схему позволяет контролировать длину подачи напряжения и его воздействие на металл. Благодаря тиристорам можно моделировать жесткую, пологопадающую и крутопадающую характеристики тока.

    Регулировка сварочного тока

    Регулировка сварочного тока в выпрямителе происходит электромеханическим или электрическим методами. Электромеханическая регулировка сварочного тока предусматривает выполнение этой операции до выпрямительного блока. В этом случае на выпрямляющие вентили поступает переменный ток, уже имеющий требуемые для сварки параметры. Электрическая регулировка возможна на выпрямителях, оснащённых тиристорами, и заключается в изменении угла их регулировки.

    Как подключить балластник, балластный реостат

    Балластный реостат (балластник) – устройство цепи со сварочным выпрямителем, с помощью которого сварщик производит регулировку тока. Принцип регулирования основан на действии известного в электротехнике закона Ома. Чем выше сопротивление, которое представляет собой балластник, тем меньше сила тока.

    Балластный реостат Балластный реостат Brima РБ-302.

    Обычно балластник представляет собой пружину, эффективность работы которой зависит от оптимально подобранных длине пружины, диаметру витков и проволоки, а также материала из которого она изготовлена. К пружине подключается контакт регулятора, перемещая который по направлению навивки, изменяют ее сопротивление, а значит и силу тока. Контакт регулятора соединяется с проводом держака сварочного аппарата. Другой конец подключается к питающей сети.

    Инверторный сварочный выпрямитель: разбираем, что к чему

    Схема работы инверторного аппарата немного другая, чем у классического. Вместо понижающего трансформатора у него на входе устанавливается электронный фильтр, который преобразует частоту входящего электрического тока с 50 Гц до нескольких десятков кГц. После устанавливается понижающий трансформатор, а уже потом выпрямительный мост. Достоинства таких сварочных аппаратов в малом весе, по сравнению с обычными. Это достигается за счет того, что магнитопровод высокочастотного трансформатора имеет меньшие массогабаритные показатели.

    Выпрямители инверторных сварочных аппаратов строятся на базе тиристоров, с системой импульсно фазового управления. Далее, как и положено, в цепь сварки, параллельно нагрузке, подключают конденсатор, а перед сварочным электродом – реостат и дроссель. Недостаток рассматриваемых выпрямителей – в количестве электроники, собрать его самому почти невозможно, как и починить. Однопостовые сварочные выпрямители с хорошими показателями выпрямленного тока при наличии всех необходимых компонентов можно собирать у себя дома, и это достойная альтернатива покупке нового выпрямителя.

    Своими руками

    Практика показала, что некоторые люди успешно справляются с самостоятельным изготовлением сварочных выпрямителей. Главное разработать работоспособную схему. Основными исходными параметрами будут диаметры электродов на работу с которыми рассчитан выпрямитель. Так, например, если 3 мм., то сварочный ток необходимо обеспечить около 150 А, если 4 мм. – 200 А.

    В схеме должны быть указаны параметры следующих элементов:

    • Трансформатор. Желательно подобрать к схеме из готовых аппаратов. Однако это условие выполнить нелегко, приходится научиться изготавливать трансформатор самостоятельно. Расчет его элементов (сечение сердечника, количество витков на обмотках и размеры проводов) не так уж сложен. Опыт сборки и монтажа быстро набирается после одной – двух неудачных перемоток.
    • Выпрямительный блок. Напряжение подается после вторичной обмотки трансформатора. Для работы применяются следующие элементы: диоды;
    • конденсатор;
    • дроссель.

    Сборка диодов выполнена по мостовой схеме. После нее ток получается не переменный, а пульсирующий. Такой ток для сварки не годится, поэтому в цепи присутствует конденсатор. Он сглаживает пульсации. Окончательно постоянный ток получается с помощью дросселя. Дроссель работает как фильтр, который пропускает постоянную составляющую тока, а переменную задерживает.

    Сварочный выпрямитель BLUE WELD KING TIG 200

    Диоды, работающие на таких высоких токах, выделяют много тепла. Поэтому в сборку они обязательно входят в комплекте с радиаторами охлаждения. Важно продумать принудительный обдув сварочного аппарата от вентилятора.

    Конденсаторы для сварочного блока рассчитаны на максимальное значение напряжения пульсаций. Для выпрямительного блока они отличаются от применяемых в радиотехнике, которые не работают с импульсными токами.

    Важно! Внимательно обращать внимание на характеристики.

    Для изготовления дросселя необходим сердечник из трансформаторного железа и медная изолированная шинка (можно использовать жилу скрученную из медных луженых проволок с изоляцией). Сердечники возможно использовать со старой радиоаппаратуры. Сердечник дросселя и намотка собираются с зазором. После испытания аппарата, зазор и количество витков в обмотке могут корректироваться.

    • Основание сварочного выпрямителя. Отличными изолирующими свойствами обладает текстолитовая пластина. Размещать приборы на ней нежелательно вплотную друг к другу. При работе выделяется большое количество тепла, поэтому необходимо иметь достаточно большое продуваемое пространство.

    Вариантов изготовить сварочный выпрямитель своими руками далеко не один. Они будут отличаться по конструкции из-за способов регулирования. Исполнитель будет разрабатывать собственную конструкцию применительно к специфике выполняемых работ.

    Разновидности сварочных выпрямителей

    Токогенерирующие сварочные преобразователи различают по конструкции и способу регулировки силовых параметров.

    Виды выпрямителей:

    • регулируемые трансформатором;
    • с дросселем – индукционной катушкой, сдерживающей резкие скачки напряжения;
    • с регулирующими тиристорами, меняющими напряжение тока;
    • с транзисторами – полупроводниками, сглаживающими скачки импульсного тока;
    • инвертор – преобразователи с частотным повышением тока и регулятором его силы.

    Классификация выпрямителей по возможностям регулировки вольт-амперных характеристик (несколько слов об особенностях каждого из аппаратов):

    1. Трехфазные для ручной электродуговой сварки. Громоздкие модели трансформатором. Преобразователь работает с большими энергетическими потерями, возможности ограничены мощностью трансформатора металлическим или магнитным шунтом – дополнительным сопротивлением.
    2. Автоматы и полуавтоматы. Силовой поток регулируется магнитным полем. Реостатная вторичная обмотка позволяет менять число витков — это принцип вольт-амперной регулировки. Для импульсной регулировки установлен осциллограф. Ток сначала выпрямляется, затем трансформируется в переменный высокой чистоты.
    3. Дроссельные трехфазные выпрямители для дуговой и аргоновой сварки. Они оснащены дополнительным сердечником с обмоткой, выполняющим роль накопителя заряда, подаваемого на выпрямляющий конденсатор.

    Бренды, модели

    Сварочный выпрямитель BRIMA MIGSTAR-160

    К популярным моделям сварочных выпрямителей относятся:

    • сварочный выпрямитель бренд Telwin модель LINEAR 410 /S. Параметры: 15000 Вт, 350 А.
    • сварочный выпрямитель аргонодуговой сварки бренд Blue Weld KING модель TIG 200 AC/DC-HF/Lift 832200.
    • сварочный выпрямитель бренд Blueweld модель Combi 4.135 Turbo.
    • сварочный выпрямитель бренд BRIMA модель MIGSTAR-160.

    Полный перечень брендов и моделей оснащения для сварки на постоянном токе представлен на официальных сайтах поставщиков.

    Источники

    • https://monolit-60.ru/svarka/princip-raboty-svarochnogo-vypryamitelya.html
    • https://generator98.ru/svarka/klassifikaciya-svarochnyh-vypryamitelej.html
    • https://tpspribor.ru/svarka/naznachenie-osobennosti-i-principy-funkcionirovaniya-svarochnyh-vypryamiteley.html
    • https://SevenTools.ru/svarka/chto-takoe-svarochnyj-vypryamitel-otvet.html
    • https://msmetall.ru/instrument/chto-predstavlyaet-soboj-svarochnyj-vypryamitel.html
    • https://svarka.guru/oborudovanie/vidy-apparatov/ivypryamitel.html
    • https://pressadv.ru/metally-svarka/chto-takoe-svarochnyj-vypryamitel-otvet.html
    • https://ArmRinok.ru/oborudovanie/vypryamitel-dlya-svarochnogo-apparata.html

    [свернуть]
    Ссылка на основную публикацию