Сварочный выпрямитель – его устройство и принцип работы
Содержание
- Устройство сварочного выпрямителя
- Принцип действия сварочного выпрямителя
- Способы регулирования параметров электрического тока в сварочном выпрямителе
- Преимущества и недостатки сварочных выпрямителей
- Для каких видов сварочных процессов используются аппараты с выпрямительным блоком
- Виды сварочных выпрямителей
- Подготовка сварочного выпрямителя к работе
- Обслуживание и ремонт аппаратов с выпрямительными блоками
При выполнении сварочных работ необходимо обеспечить условия, способствующие образованию ровного, аккуратного, высокопрочного шва. Для этой цели предназначен сварочный выпрямитель, задачи которого – преобразовывать переменный ток в постоянный, снижать напряжение и повышать силу тока до оптимальных значений.
Устройство сварочного выпрямителя
Аппарат состоит из нескольких блоков разной функциональности. В его конструкцию входят:
- Силовой понижающий трансформатор, схожий по конструктивному исполнению с трансформатором, используемым для сварки на переменном токе.
- Выпрямительный диодный блок. В его состав могут входить неуправляемые вентили, функции которых выполняют кремниевые диоды, или управляемые вентили – тиристоры.
- Пусковое устройство. Полезная опция – отключение аппарата от сети в случае его выхода из строя.
- Панель управления, на которой расположены органы регулировки и контрольно-измерительные приборы.
- Блок защиты от перегрузок по току и перегрева. Играет важную роль – защищает аппарат от выход а из строя при ошибках сварщика.
- Система охлаждения – вентили и вентилятор. Во время работы полупроводниковые выпрямители охлаждаются воздушной струей. В современных аппаратах в конструкции предусмотрены специальные датчики, которые отключают оборудование в случае перегрева.
Оптимальный вариант – трехфазный выпрямитель, укомплектованный трехфазным трансформатором. Такой агрегат обеспечивает минимальные пульсации выпрямленного напряжения и получение качественного сварного шва.
Принцип действия сварочного выпрямителя
Основные этапы трансформации переменного тока:
- На первичную обмотку подается переменный ток – однофазный или трехфазный – от источника электропитания.
- На вторичной обмотке генерируется переменный электроток с пониженным напряжением и повышенной силой тока.
- Переменный электроток с обновленными характеристиками поступает на полупроводниковые выпрямители.
- Полученный постоянный ток с требуемыми параметрами поступает в зону сварки.
Мониторинг напряжения и силы тока осуществляют с помощью вольтметра и амперметра, имеющихся в составе аппарата.
Способы регулирования параметров электрического тока в сварочном выпрямителе
Существует несколько вариантов регулировки:
- витковая – характерна для агрегатов с секционированными обмотками;
- фазовая – происходит с применением тиристоров;
- импульсная – реализуется в инверторных моделях и аппаратах с транзисторным регулятором;
- магнитная – осуществляется с помощью дросселя насыщения, который находится между силовым трансформатором и выпрямительным блоком.
Преимущества и недостатки сварочных выпрямителей
Плюсы аппаратов, имеющих в конструкции выпрямительный блок, по сравнению с традиционными сварочными трансформаторами:
- высокая стабильность дуги;
- минимальное разбрызгивание расплавленного металла;
- высокое качество шва;
- обеспечение высокого качества сварного соединения элементов из легированных сталей, цветных металлов и сплавов.
Недостатки сварочных выпрямителей:
- восприимчивость к скачкам напряжения в электросети;
- высокая вероятность выхода из строя аппарата при коротком замыкании;
- высокие требования к влажности и уровню запыленности окружающего пространства.
Для обеспечения эффективности сварочных выпрямителей проводят мониторинг влажности и запыленности на объекте. В электросетях с нестабильным напряжением аппараты подключают через источник бесперебойного питания.
Для каких видов сварочных процессов используются аппараты с выпрямительным блоком
Сварочные выпрямители используются как при сварке, так и при резке металлов и сплавов. Условия их эффективного использования:
- толщина соединяемых элементов – 1-50 мм;
- применение плавящихся электродов 2-6 мм, неплавящихся вольфрамовых и угольных;
- соединяемые материалы – «черные» и легированные стали, чугун, цветные металлы и сплавы.
Виды сварочных выпрямителей
Аппараты с выпрямительным блоком разделяют по количеству фаз и постов.
По количеству фаз
По количеству фаз сварочные выпрямители разделяют на однофазные и трехфазные.
- Однофазные. Работают от однофазной бытовой электросети напряжением 220 В. Имеют малую и среднюю мощность. Выпрямитель – одно- или двухполупериодный. Второй вариант – более эффективный и имеющий более высокий КПД.
- Трехфазные. Функционируют от промышленной сети напряжением 380 В. Отличаются средней и высокой мощностью. Бывают одно- и многопостовые.
По количеству постов
Трехфазные аппараты могут быть рассчитаны на подключение одного или нескольких сварочных кабелей.
Однопостовые модели с одним подключенным кабелем применяют для реализации небольших объемов работ. Их отличают компактные размеры, небольшая масса и невысокая мощность. В конструкции предусмотрены защиты от перегрева и критически высокого напряжения. Такие аппараты используются в основном в бытовых домашних и небольших коммерческих мастерских. Для применения на объектах с естественной вентсистемой чаще всего приобретают агрегаты серии ВД.
Многопостовые модели применяются для ручной и механизированной сварки. Аппараты первого типа имеют достаточно простое конструктивное исполнение. Силой тока управляют с помощью балластного реостата. Для ручных моделей характерны стабильные параметры напряжения и силы тока. Аппараты для механизированной сварки обслуживают до 30 сварочных мест
Подготовка сварочного выпрямителя к работе
Перед началом проведения сварочных работ необходимо:
- тщательно изучить сопроводительную документацию;
- очистить устройство от пыли и других заземлений;
- проверить наличие и целостность защитного кожуха;
- обеспечить его заземление;
- проверить готовность к работе в соответствии с инструкцией.
Подключение к сети и регулирование параметров осуществляют электрики не ниже чем третьей группы безопасности. Сварщик должен иметь не ниже второй группы электробезопасности и, конечно же, удостоверение на право проведения сварочных работ.
Обслуживание и ремонт аппаратов с выпрямительными блоками
В перечень работ по обслуживанию входят следующие мероприятия:
- контроль целостности изоляции элементов конструкции, которые находятся под напряжением;
- проверка качества соединений;
- очистка внутренних механизмов от пыли.
Сигналами к проведению срочного ремонта обычно бывают гул и перегрев аппарата. Причинами поломок электрооборудования чаще всего являются: замыкание витков, обрыв вторичной обмотки. При непостоянстве напряжения холостого хода и рабочего напряжения рекомендуется проверить работоспособность ручки регулятора, целостность предохранителей в первичной обмотке, устойчивость клемм пускателя.