Сварочный инвертор постоянный ток или переменный ток: Чем отличается сварочный аппарат постоянного тока от переменного | StroyMaster

Содержание

Аппарат переменного тока: как получить качественное соединение?

Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки

В двадцатом веке сварочный аппарат переменного тока был самым распространенным устройством сварки металлов в строительстве и промышленности. Это объясняется простотой конструкцией аппарата.

Если говорить кратко, он представляет собой силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов. В зависимости от того какой метал нужно варить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.

Виды устройств

Сварочные аппараты, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются на следующие виды:

  • оборудование для ручной электродуговой сварки с помощью отдельных электродов покрытых флюсом;
  • оборудование для ручной аргоновой электросварки с помощью неплавящихся электродов из вольфрама;
  • полуавтоматическое оборудование, осуществляющее сварку в среде защитного и инертного газа с помощью электродной проволоки;
  • оборудование контактной сварки.

В международной классификации электродуговая сварка получила обозначение ММА-АС или ММА-DC, в случае ручной электросварки одиночными электродами, а аргоновая сварка с неплавящимися электродами – TIG.

Конструкция на трансформаторах

Обычный аппарат для сварки по размерам и форме выглядел как стиральная бытовая машинка на колесах, только еще тяжелее. Замкнутый магнитопровод располагался вертикально. Внизу находилась первичная обмотка трансформатора.

Вторичная обмотка была подвижной. Она прикреплялась к гайке вертикального винта с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагался рым-болт с ручкой.

При вращении ручки гайка с вторичной обмоткой перемещалась по винту, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки. Таким образом, осуществлялась регулировка сварочного электротока.

Для перемещения аппарата на крышке имелась ручка, для присоединения проводов сварочной цепочки на боковой стенке располагался зажим. Все стенки имели щелевые отверстия для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, имеется в виду, что сейчас в большинстве своем используют сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочным оборудованием на основе силового трансформатора практически не пользуются.

Чтобы сварочный шов получался качественным, требуется круто падающая вольтамперная характеристика трансформатора. Это достигается двумя способами. Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем) регулировку сварочного процесса осуществляют за счет изменения зазора в сердечнике дросселя.

Второй вариант: регулировка осуществляется за счет изменения зазора между первичной и вторичной катушками. При этом изменение электротока в широком диапазоне не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Оборудование для контактной сварки

У аппаратов контактной сварки в момент сварочного процесса у маломощных устройств сварочный ток достигает 5000-10000 А, в мощных устройствах доходит до 500 кА. Поэтому к трансформаторам предъявляются высокие требования.

Они являются понижающими трансформаторами с рядом конструктивных особенностей:

  • чтобы получить максимальный электроток вторичная обмотка выполняется из одного витка;
  • первичная обмотка выполняется на дисковом сердечнике в виде отдельных секций. Разбивка катушек на секции необходима для регулировки электротока, а диск для равномерного охлаждения;
  • вторичная обмотка выполнена в виде параллельно соединенных медных дисков. Для защиты от влаги они залиты эпоксидной смолой;
  • предусматривается воздушное или водяное охлаждение.

Аппараты контактной сварки в большинстве своем однофазные с сердечниками броневого типа. Так как качество сварки сильно зависит от длительности сварочного импульса, то коммутационное оборудование достаточно сложное – плата за точность.

Аппараты испытывают большие механические нагрузки, до 400 пусков минуту, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по прочности конструкции.

Конструкция инвертора

Инверторы иногда называют сварочными аппаратами постоянного тока, поскольку при их работе на первом этапе происходит преобразование переменного напряжения в постоянное.

Инверторы активно вытесняют аппараты на трансформаторах благодаря небольшому весу, компактным размерам и высокой производительности.

Сварочный инвертор состоит из высоковольтного выпрямительного диодного моста и фильтра низких частот, генератора частоты в пределах 30-70 кГц, силовых высоковольтных ключей, разделительного конденсатора и понижающего трансформатора. Он выполняет функцию преобразователя низкочастотного переменного тока в высокочастотный.

Напряжение 220 В 50 Гц подается на выпрямительный мост, где происходит его выпрямление, фильтр снижает пульсации и поступает на электронные ключи выполненные на биполярных транзисторах с изолированным затвором или полевых транзисторах.

На выходе ключей, благодаря блоку управления на основе генератора частоты, получается сигнал частотой 30-70 кГц. Проходя через разделительный конденсатор, электроток избавляется от постоянной составляющей и поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора.

На выходе вторичной обмотки получается высокочастотный переменный ток, который используется для сварки. По сути, сварочные инверторы переменного тока выполняются, как импульсные источники питания без выпрямительного блока на выходе.

Из-за быстрого перехода через ноль сварочные инверторные аппараты переменного тока имеют устойчивую, равномерную дугу, что положительно сказывается на качестве шва.

Использование инвертора позволяет получить малогабаритный аппарат большой мощности. Недостатком инвертора можно считать высокую чувствительность к скачкам напряжения.

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка переменным током работает на основе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию. Она может работать практически в любых условиях и длительное время без перерывов.

К недостаткам нужно отнести невысокую производительность сварочных работ, необходимость постоянного удаления шлака. Сварочный шов получается хуже, чем дает сварка постоянным током.

Аргоновая сварка с использованием аппарата переменного тока с неплавящимися электродами дает сварной шов высочайшего качества, позволяет варить металл большого сечения, отсутствуют брызги.

К недостаткам нужно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность работ.

Электроды и особенности работ

Для сварки переменным электротоком электроды разработаны давно и имеют большое разнообразие. При использовании инверторов пришлось создавать новые электроды из-за специфики высокочастотного переменного тока.

Наиболее широко применяются электроды марок АНО, ОЗС, МР. Они используются для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Обеспечивают легкое разжигание электрической дуги и равномерность ее поддержания, легкое удаление шлака. Могут применяться для сварочных аппаратов переменного и постоянного тока.

Главная особенность сварки переменным током заключается в изменении полярности протекающего через электрическую дугу тока. Из-за того, что на частоте 50 Гц время перехода через ноль довольно большое, дуга почти гаснет, получается неравномерной.

Это приводит часто к пористости шва, снижению его качества. При использовании высокочастотного переменного электротока этот недостаток практически преодолевается.

Использование постоянного позволяет получать сварочные швы более высокого качества за счет равномерного выделения теплоты в сварочной ванне. На постоянном токе электрическая дуга зажигается при меньшем напряжении, и ее легче поддерживать сварщику.

Источник: https://svaring.com/welding/apparaty/svarochnyj-apparat-peremennogo-toka

Чем отличается постоянный ток от переменного

Постоянный и переменный ток

В предыдущей статье, что такое электрический ток ты узнал, как происходит упорядоченное движение электронов в замкнутой цепи. Теперь, я расскажу тебе, каким бывает электрический ток. Электрический ток бывает постоянный и переменный.

                                                                                                                                   Чем отличается переменный ток от постоянного?                                                       Характеристики постоянного тока.

Постоянный ток

Direct Current или DC так по-английски обозначают электрический ток который на протяжении  любого отрезка времени не меняет направление движения и всегда движется от плюса к минусу.

На схеме обозначается как плюс (+) и минус (-), на корпусе прибора, работающего от постоянного тока наносят обозначение в виде одной (-) или (=) полос.

                                                                                                                        Важная особенность постоянного электрического тока – это возможность его аккумулирования, т.е. накопления в аккумуляторах или получения его за счет химической реакции в батарейках.

                                                                                        Множество современных переносных электрических устройств, работают, используя накопленный электрический заряд постоянного тока, который находится в аккумуляторах или батарейках этих самых устройств. 

 

Переменный ток

 (Alternating Current) или АС английская аббревиатура  обозначающая ток, который меняет на временном отрезке свое направление и величину. На электрических схемах и корпусах электрических  аппаратов, работающих от переменного тока, символ переменного тока обозначают как отрезок синусоиды «~».

                              Если говорить о переменном токе простыми словами, то можно сказать что в случае подключения электрической лампочки к сети переменного тока плюс и минус на ее контактах будут меняться местами с определенной частотой или иначе, ток будет менять свое направление с прямого на обратное.

                                                                         На рисунке обратное направление – это область графика ниже нуля.

 Теперь давай разберемся, что такое частота.  Частота это – период времени, в течение которого ток выполняет одно полное колебание, число полных колебаний за 1 с называется частотой тока и обозначается буквой f. Частота измеряется в герцах (Гц) . В промышленности и быту большинства стран используют переменный ток с частотой 50 Гц.

                                                                                                                                      Эта ве6личина показывает количество изменений направления тока за одну секунду на противоположное и возвращение в исходное состояние.

       Иными словами в электрической розетке, которая есть в каждом доме и куда мы включаем утюги и пылесосы, плюс с минусом на правой и левой клеммах розетки будет меняться местами с частотой 50 раз в секунду – это и есть, частота переменного тока.

 Для чего нужен такой “переменчивый “ переменный ток, почему не использовать только постоянный?  Это сделано для того, чтобы получить возможность без особых потерь получать нужное напряжение в любом количестве способом применения трансформаторов.

                                                                                                                    Использование переменного тока позволяет передавать электроэнергию в промышленных масштабах на значительные расстояния с минимальными потерями.

Напряжение, которое подается мощными генераторами электростанций, составляет порядка 330 000-220 000 Вольт.

Такое напряжение нельзя подавать в дома и квартиры, это очень опасно и сложно с технической стороны.

Поэтому переменный электрический ток с электростанций подается на электрические подстанции, где происходит трансформация с высокого напряжения на более низкое, которое мы используем.            

 Преобразование переменного тока в постоянный

Из переменного тока, можно получить постоянный ток, для этого достаточно  подключить сети переменного тока диодный мост или как его еще называют “выпрямитель”.  Из названия “выпрямитель” как нельзя лучше понятно, что делает диодный мост, он выпрямляет синусоиду переменного тока в прямую линию тем самым заставляя двигаться электроны в одном направлении.

   что такое диод  и как работает диодный мост , ты можешь узнать в моих следующих статьях.

Источник: http://slojno.net/peremennyy-i-postoyannyy-tok/

Сварка медных и алюминиевых проводов своими руками

Положениями ПУЭ сварка проводов рекомендуется как один из наиболее надежных способов их соединения. Преимущества применения такого способа значительно перевешивают немногочисленные недостатки, что делают его популярным среди домашних умельцев и профессиональных электриков.

Плюсы и минусы сварки, ее разновидности

Преимущества, которыми обладает соединение проводов сваркой заключаются в отсутствие переходного сопротивления которое всегда есть при скрутках или болтовых соединениях. Особенно это актуально при прокладке проводки для мощных устройств.

Недостатки заключаются в необходимости купить или сделать самостоятельно сварочный аппарат, предназначенный для скруток.

При электромонтажных работах на производстве применяются различные виды сварки: стандартная, дуговая точечная, плазменная, торсионная, электронно-лучевая, ультразвуковая или же их различные комбинации. Для бытового применения чаще всего электриками используется устройство для точечной и дуговой сварки, которая работают на угольных или графитовых электродах.

Это решение позволяет получать хорошее качество соединений при минимальной стоимости необходимых устройств и комплектующих.

Изготавливая аппарат для сварки проводов, больше всего внимания надо уделить следующим характеристикам устройства:

  • Сила тока которую может выдать аппарат. В идеальном варианте это переменное значение.
  • Напряжение, выдаваемые устройством, достаточное для возникновения электрической дуги – обычно это 12-32 Вольт.
  • От какого тока работает сварочник – переменный или постоянный. При наличии опыта подобных работ можно использовать переменный, но для новичков настоятельно рекомендуется начинать с постоянного.

Так как для сваривания различных металлов требуется разная сила тока и напряжение, универсальные сварочные аппараты в обязательном порядке могут регулировать эти значения.

Кроме того, при соединении разных материалов могут понадобится специальные флюсы которые будут защищать металл от окисления или проникновения в него газов из воздуха.

В большинстве своем сварочные аппараты универсального назначения достаточно громоздкие и тяжёлые, но для мелких сварочных работ можно за относительно невысокую цену найти инверторные сварочники, которые идеально подойдут для сварки проводов.

Если выполняется сварка медных проводов, которые применяются в домашней разводке, нет нужды в использовании очень большой силы тока и напряжения поэтому есть возможность применять сварочные аппараты небольших размеров, которые помещаются в стандартный кейс из-под инструментов.

Принцип работы дуговой сварки – схема устройства

Так как для сварки нужен большой ток, то основой любого сварочного автомата является понижающий трансформатор – проигрыш в напряжении всегда сопровождается выигрышем в силе тока и наоборот.

Для преобразования переменного тока в постоянный используется стандартный диодный мост, а для сглаживания пульсаций – конденсатор.

Ощутимый минус использования устройства постоянного тока – диоды и конденсатор используются немаленьких размеров и они значительно увеличивают вес сварочного аппарата, который изначально делается переносным.

Многие умельцы вручную собирают себе сварочный аппарат для сварки медных проводов, что выдает дугу от переменного тока и с успехом ими пользуются.

Поэтому однозначно утверждать, что нужно применять именно устройство постоянного тока нельзя – каждый выбирает себе необходимую модель по навыкам.

Если вручную собирается сварочный аппарат переменного тока, то из схемы попросту выбрасываются диодный мост и конденсатор.

Необходимый навык, который придется освоить для использования сварочного аппарата переменного тока – научиться «на глаз» определять в течение какого времени следует удерживать зажженную дугу электрического разряда, чтобы конец скрутки разогрелся и сплавился.

Наиболее распространенный способ сделать минусовый контакт, которым осуществляется сварка – это старые плоскогубцы, которыми удерживаются провода.

Для фазы берется зажим, которым можно удерживать графитовый стержень. Конструкция зажима может быть самой разнообразной – от винтового соединения до так называемых «крокодилов», как самодельных, так и заводского изготовления. Для соединения с самим сварочным аппаратом применяются кабели сечением порядка 10 мм².

Несмотря на то, что устройство собранное в промышленных условиях на порядок дороже самодельного, всё же его цена не является заоблачной и позволяет приобрести такой сварочный аппарат даже при ограниченном бюджете. Преимущества его использования очевидны – это точно рассчитанная конструкция с регулятором тока, которая позволяет работать с разными типами металлов и количеством свариваемых проводов.

Нюансы процесса сварки проводов

При необходимых навыках сварка проводников не занимает много времени, но чтобы получить качественное соединение настоятельно рекомендуется сначала попрактиковаться на отдельных кусках кабелей.

Тем более это надо сделать, если используется аппарат для сварки скруток, что работает с переменным током – к мощности такого устройства нужно привыкнуть.

Наглядно весь процесс показан на следующем видео:

Пошагово все выглядит следующим образом:

  • Зачистка проводов. Особенностью сварки является необходимость оголять жилы проводов на длину 60-80 мм. Меньше нельзя, так как при сварке провод достаточно сильно нагревается и изоляция будет плавиться.
  • Скрутка проводов. Казалось бы, что можно просто сложить жилы и произвести сварку – все равно на конце образуется капля, которая соединит все вместе. Проблемой такого способа соединения может заключаться ломкость проводов – не факт, что она возникнет, но в силу некоторых причин, получившаяся в результате сварки угольным электродом капля приобретает губчатую структуру и подвержена излому. На проводимость это не влияет, но если провода не будут скручены, то могут разломаться.
  • Обрезка скрутки. Распушенные концы жил надо обязательно обрезать, чтобы получить ровный срез. Тогда дуга при сварке равномерно прогреет всю поверхность скрутки и капля получится ровной.
  • Сварка. Плоскогубцами захватывается скрутка и к её кончику подносится графитовый электрод, пока не возникнет электрическая дуга. Ее надо выдерживать до тех пор, пока не сплавятся концы проводов, образовав гладкую каплю. Следующая скрутка сваривается после остывания предыдущей.

Если дуга не появляется, значит мощность трансформатора недостаточная или используются слишком длинные провода к держателям электродов (их сопротивление мешает получить достаточный ток).

  • Изоляция скруток. Оптимальным по скорости вариантом здесь будет использование термоусадочных кембриков, но для их прогревания дополнительно понадобится строительный фен или хорошая зажигалка. Также нет никаких помех использовать обыкновенную изоленту – разве что это будет чуть дольше по времени.
  • Сварка медного и алюминиевого проводов. В целом, выполняется точно так же, как и обычная – разница только в подготовке проводов. Медная жила остается прямая, а алюминиевая обматывается вокруг нее. Затем на алюминий наносится флюс, который при нагревании убирает c этого металла оксидную пленку, и можно приступать к сварке.

Но если выполнять предписания ПУЭ, то в бытовых условиях вряд ли придется работать с алюминиевыми проводами, так как для прокладки электропроводки запрещено применение таких кабелей, сечением менее 16 мм².

Сварка проводов инвертором

Использование такого устройства является наиболее предпочтительной, так как проводить сварку медных и алюминиевых проводов инвертором гораздо легче, чем самодельными сварочными аппаратами.

Это прибор универсального плана, сила тока в котором регулируется в диапазоне до 160 Ампер.

Кроме того, что он может сваривать скрутки, это позволяет выполнять работы с металлом толщиной до 5 мм – для домашнего использования такой мощности обычно более чем достаточно.

Обычно такой прибор это прерогатива профессионалов, которые постоянно сталкиваются со сварочными работами, но при этом его можно смело рекомендовать новичкам, которые только осваивают сварку скруток своими руками.

Функция «горячего старта», защита от залипания электрода и возможность работы даже при перепадах напряжения позволят начинающему сварщику быстро освоить азы этого ремесла, а профессионалу всегда приятно работать с хорошим инструментом.

Если прибор позволяет регулировать напряжение и силу тока, то «на глаз» какие выставлять значения можно определять по диаметру проводов и их количеству.

Коротко о главном

Сварка концов скруток проводов значительно улучшает проводимость этих контактов, а значит и характеристики сети в целом.

Сварочные аппараты, которые позволяют проводить точечную сварку, есть в свободной продаже, а также достаточно просты конструктивно, чтобы изготовить их самостоятельно. Но во втором случае чаще всего собирают более простые устройства, выдающие переменный ток – такие приборы требуют наличия определенных навыков работы.

На практике нет особой разницы в использовании того или иного устройства – если мастер достаточно опытный, то результат будет хороший в любом случае.

Источник: https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/svarka-provodov

Сварочный аппарат переменного тока и постоянного в чем разница

Главная » Статьи » Сварочный аппарат переменного тока и постоянного в чем разница

В разделе Добро пожаловать на вопрос сварочные аппараты переменного и постоянного тока, в чем разница? заданный автором Евгений Савчук лучший ответ это разная дуга – разные электроды.. .Устройство сварочных трансформаторов: под корпусом находится сердечник – замкнутый магнитопровод, первичная и вторичная обмотка.

Проходя через первичную обмотку, ток намагничивает сердечник. Магнитный поток на вторичной обмотке индуцирует переменный ток. Напряжение полученного переменного тока зависит от количества витков на вторичной обмотке. Чем больше вторичная обмотка, тем выше напряжение.

Результат работы – переменный сварочный ток; сварочный трансформатор постоянного тока включает в свою конструкцию выпрямитель.Сварка на постоянном токе обеспечивает получение сварного соединения более высокого качества по сравнению со сваркой на переменном токе.

Из-за отсутствия нулевых значений тока повышается стабильность горения дуги, увеличивается глубина проплавления, снижается разбрызгивание, улучшается защита дуги, повышаются прочностные характеристики металла сварного шва, снижается количество дефектов шва, а пониженное разбрызгивание улучшает использование присадочного материала и упрощает операции зачистки сварного соединения от шлака и застывших брызг металла. Всё это привело к тому, что для сварки качественных швов ответственных соединений больше применяют сварку на постоянном токе.

ссылка

2oa.ru

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

  1. Трансформаторные.
  2. Инверторные.
  3. Выпрямители.
  4. Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Трансформаторный сварочный аппарат

Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:

  • Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
  • Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
  • Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).

Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Трансформаторный сварочный аппарат

К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.

Инверторный сварочный аппарат

Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.

Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата

Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:

  • Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
  • Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
  • Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
  • У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.

Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги

  1. Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
  2. Принцип действия.

    В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе.

    У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.

  3. Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
  4. Разница в конструкции.

    Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги.

    ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.

  5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
  6. Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
  7. Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
  8. Широкий диапазон изменения тока сварки.
  9. Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе.

    То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.

  10. Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.

На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.

vchemraznica.ru

Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки

В двадцатом веке сварочный аппарат переменного тока был самым распространенным устройством сварки металлов в строительстве и промышленности. Это объясняется простотой конструкцией аппарата.

Если говорить кратко, он представляет собой силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов.

В зависимости от того какой метал нужно варить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.

Виды устройств

Сварочные аппараты, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются на следующие виды:

  • оборудование для ручной электродуговой сварки с помощью отдельных электродов покрытых флюсом;
  • оборудование для ручной аргоновой электросварки с помощью неплавящихся электродов из вольфрама;
  • полуавтоматическое оборудование, осуществляющее сварку в среде защитного и инертного газа с помощью электродной проволоки;
  • оборудование контактной сварки.

В международной классификации электродуговая сварка получила обозначение ММА-АС или ММА-DC, в случае ручной электросварки одиночными электродами, а аргоновая сварка с неплавящимися электродами – TIG.

Конструкция на трансформаторах

Обычный аппарат для сварки по размерам и форме выглядел как стиральная бытовая машинка на колесах, только еще тяжелее. Замкнутый магнитопровод располагался вертикально. Внизу находилась первичная обмотка трансформатора.

Вторичная обмотка была подвижной. Она прикреплялась к гайке вертикального винта с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагался рым-болт с ручкой.

При вращении ручки гайка с вторичной обмоткой перемещалась по винту, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки. Таким образом, осуществлялась регулировка сварочного электротока.

Для перемещения аппарата на крышке имелась ручка, для присоединения проводов сварочной цепочки на боковой стенке располагался зажим. Все стенки имели щелевые отверстия для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, имеется в виду, что сейчас в большинстве своем используют сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочным оборудованием на основе силового трансформатора практически не пользуются.

Чтобы сварочный шов получался качественным, требуется круто падающая вольтамперная характеристика трансформатора. Это достигается двумя способами.

Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем) регулировку сварочного процесса осуществляют за счет изменения зазора в сердечнике дросселя.

Второй вариант: регулировка осуществляется за счет изменения зазора между первичной и вторичной катушками. При этом изменение электротока в широком диапазоне не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Оборудование для контактной сварки

У аппаратов контактной сварки в момент сварочного процесса у маломощных устройств сварочный ток достигает 5000-10000 А, в мощных устройствах доходит до 500 кА. Поэтому к трансформаторам предъявляются высокие требования.

Они являются понижающими трансформаторами с рядом конструктивных особенностей:

  • чтобы получить максимальный электроток вторичная обмотка выполняется из одного витка;
  • первичная обмотка выполняется на дисковом сердечнике в виде отдельных секций. Разбивка катушек на секции необходима для регулировки электротока, а диск для равномерного охлаждения;
  • вторичная обмотка выполнена в виде параллельно соединенных медных дисков. Для защиты от влаги они залиты эпоксидной смолой;
  • предусматривается воздушное или водяное охлаждение.

Аппараты контактной сварки в большинстве своем однофазные с сердечниками броневого типа. Так как качество сварки сильно зависит от длительности сварочного импульса, то коммутационное оборудование достаточно сложное – плата за точность. Аппараты испытывают большие механические нагрузки, до 400 пусков минуту, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по прочности конструкции.

Маломощные аппараты контактной сварки имеют сварочной ток до 5000 А, весят около 20 кг и сваривают металл толщиной до 2,5 мм. Широко применяются в домашних условиях и мелких мастерских.

Конструкция инвертора

Инверторы иногда называют сварочными аппаратами постоянного тока, поскольку при их работе на первом этапе происходит преобразование переменного напряжения в постоянное.

Инверторы активно вытесняют аппараты на трансформаторах благодаря небольшому весу, компактным размерам и высокой производительности.

Сварочный инвертор состоит из высоковольтного выпрямительного диодного моста и фильтра низких частот, генератора частоты в пределах 30-70 кГц, силовых высоковольтных ключей, разделительного конденсатора и понижающего трансформатора. Он выполняет функцию преобразователя низкочастотного переменного тока в высокочастотный.

Напряжение 220 В 50 Гц подается на выпрямительный мост, где происходит его выпрямление, фильтр снижает пульсации и поступает на электронные ключи выполненные на биполярных транзисторах с изолированным затвором или полевых транзисторах. На выходе ключей, благодаря блоку управления на основе генератора частоты, получается сигнал частотой 30-70 кГц.

Проходя через разделительный конденсатор, электроток избавляется от постоянной составляющей и поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора. На выходе вторичной обмотки получается высокочастотный переменный ток, который используется для сварки.

По сути, сварочные инверторы переменного тока выполняются, как импульсные источники питания без выпрямительного блока на выходе.

Из-за быстрого перехода через ноль сварочные инверторные аппараты переменного тока имеют устойчивую, равномерную дугу, что положительно сказывается на качестве шва. Использование инвертора позволяет получить малогабаритный аппарат большой мощности. Недостатком инвертора можно считать высокую чувствительность к скачкам напряжения.

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка переменным током работает на основе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию.

Она может работать практически в любых условиях и длительное время без перерывов. К недостаткам нужно отнести невысокую производительность сварочных работ, необходимость постоянного удаления шлака.

Сварочный шов получается хуже, чем дает сварка постоянным током.

Аргоновая сварка с использованием аппарата переменного тока с неплавящимися электродами дает сварной шов высочайшего качества, позволяет варить металл большого сечения, отсутствуют брызги. К недостаткам нужно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность работ.

Электроды и особенности работ

Для сварки переменным электротоком электроды разработаны давно и имеют большое разнообразие. При использовании инверторов пришлось создавать новые электроды из-за специфики высокочастотного переменного тока.

Наиболее широко применяются электроды марок АНО, ОЗС, МР. Они используются для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Обеспечивают легкое разжигание электрической дуги и равномерность ее поддержания, легкое удаление шлака. Могут применяться для сварочных аппаратов переменного и постоянного тока.

Главная особенность сварки переменным током заключается в изменении полярности протекающего через электрическую дугу тока. Из-за того, что на частоте 50 Гц время перехода через ноль довольно большое, дуга почти гаснет, получается неравномерной. Это приводит часто к пористости шва, снижению его качества.

При использовании высокочастотного переменного электротока этот недостаток практически преодолевается. Использование постоянного позволяет получать сварочные швы более высокого качества за счет равномерного выделения теплоты в сварочной ванне.

На постоянном токе электрическая дуга зажигается при меньшем напряжении, и ее легче поддерживать сварщику.

Источник: http://www.samsvar.ru/stati/svarochnyj-apparat-peremennogo-toka-i-postoyannogo-v-chem-raznica.html

Переменный и постоянный сварочный ток | Электросварка

Переменный и постоянный сварочный ток, их отличия и особенности применения вызывают много вопросов у сварщиков-любителей. Рассмотрим основные отличия и сферу их применения на практике.

Что такое переменный сварочный ток

Переменный ток синусоидально изменяется по направлению через одинаковые промежутки времени. В бытовой электросети он имеет частоту 50 Гц, и если для сварки использовать сварочный трансформатор, то частота его сварочного тока также будет 50 Гц.

Что такое постоянный сварочный ток

Постоянный ток получают из переменного при помощи выпрямителей и стабилизаторов, которыми оборудованы сварочные аппараты, рассчитанные на работу постоянным током. Он бывает прямой и обратной полярности — об этом вы можете подробнее прочитать тут: http://www.elektrosvarka-blog.ru/polyarnost-svarochnogo-toka/.

Отличие и преимущества постоянного сварочного тока на практике

  • Низкая степень отклонений сварочной дуги. Это позволяет снизить уровень окалины в сварном шве и добиться максимальной ровности и прочности шва.
  • Высокий КПД и меньшая шумность работы.
  • Меньшее количество присадочного материала (электродов), необходимого для сварки.
  • Практически отсутствую брызги расплавленного металла в процессе работы.

Тем не менее, в некоторых ситуациях «постоянка» не годится, и нужно использовать «переменку».

Переменный и постоянный сварочный ток. Особенности применения

Переменный больше всего подходит для сварки тугоплавких металлов, содержащих оксиды. Также его используют для сварки алюминия, т.к.

изменение направления движения электронов разрушает оксидную плёнку на поверхности алюминия.

Аналогичная ситуация и со сваркой металлов с загрязнёнными поверхностями (если их невозможно очистить), поскольку изменение направления движения электронов разрушает и грязь.

Кроме того, аппараты переменного тока обычно выбирают для таких работ, где не требуется высокая точность шва, но при этом есть необходимость снизить затраты на сварку.

Однако если вам требуется сварить, например, тонкостенные детали, то лучше всего использовать «постоянку». Его также используют и в том случае, если прочность и долговечность конструкции играют ключевую роль.

Ещё по теме:

Каким должен быть сварочный ток на самом деле

Полярность сварочного тока — прямая и обратная

Полярность при сварке. Что означают названия полярности

Видеокурсы:

Как варить электросваркой

Как установить сварочный ток правильно

Как выбрать маску «хамелеон»

Как настроить маску «хамелеон» правильно

Как выбрать сварочный инвертор

Источник: http://www.elektrosvarka-blog.ru/peremennyj-postoyannyj-svarochnyj-tok/

Принцип работы сварочного инвертора

Преобразование переменного тока в постоянный осуществляется с помощью выпрямителей на основе диодного моста. Получить переменный ток из постоянного также возможно, только для этого понадобится совершенно другой прибор – инвертор переменного тока. Данные устройства используются не только в виде преобразователей, но и в других электротехнических устройствах, например, в сварке.

Особенности инверторной сварки

В отличие от обычной сварки, работа инверторной аппаратуры имеет свои особенности. Основой конструкции служит инвертор, осуществляющий преобразование постоянного тока в переменное напряжение высокой частоты.

Рабочий процесс и принцип работы сварочного инвертора выглядит следующим образом:

  • К выпрямителю, установленному на входе, поступает сетевое напряжение 220 вольт, частотой 50 Гц. Далее оно попадает в так называемый косой диодный мост, состоящий из ключевых транзисторов.
  • В этом мосту происходит формирование высокочастотных прямоугольных импульсов, достигающий 50 кГц. Благодаря такому преобразованию в схеме стало возможным импульсного понижающего трансформатора высокой частоты. Использование этого прибора означает понижение высокочастотного напряжения до требуемого рабочего значения.
  • Выпрямитель, установленный на выходе, преобразует полученное напряжение с нужной амплитудой в рабочее, которое и будет использоваться во время проведения сварочных работ.

Специальный материал сердечника трансформатора позволил сделать все устройство относительно легким и компактным. Удачные технические решения и специальные компоненты, использованные в конструкции инвертора, дали возможность получить на выходе сварочный аппарат, не подверженный влиянию скачков и перепадов постоянного тока и сетевого напряжения. При его выходе за допустимые пределы потребления, устройство полностью отключается, на что указывает загоревшаяся аварийная лампочка желтого цвета.

Чтобы до конца понять возможности сварочного инвертора, необходимо знать, устройство сварочного инвертора и на каких принципах он работает.

Устройство и принцип работы

Прежде чем рассматривать вопрос, как работает сварочный инвертор, нужно вспомнить конструкцию обычного аппарата и потом сравнить оба устройства. Старые приборы для сварки конструировались на основе силового трансформатора повышенной мощности. Он выполнял понижение переменного сетевого напряжения, а на его вторичной обмотке появлялись высокие токи – от десятков до сотен ампер, необходимые для сварочного процесса.

Ток на вторичной обмотке увеличивался в такой же степени, в какой происходило понижение напряжения. Для этого в качестве обмотки использовался провод большого диаметра со сниженным количеством витков. Требуемая высокая мощность, работа на сетевой частоте 50 Гц привели к тому, что размеры и масса обычной сварочной аппаратуры получились очень большими и громоздкими. Это создавало массу неудобств при перемещениях во время работы с одного места на другое.

Разработка сварочных инверторов постоянного тока позволила полностью устранить эти недостатки, особенно потребление энергии. Рабочая частота, увеличенная до 60-80 кгц и выше, привела к снижению габаритных размеров и массы устройства. Например, при росте частоты преобразованного напряжения в 4 раза, размеры трансформатора снижаются примерно в 2 раза. В конце концов уменьшается вес всего аппарата, он становится менее материалоемким за счет экономии меди и прочих дорогостоящих материалов.

Теперь следует разобраться, для чего нужен инвертор и откуда же берутся токи с высокой частотой в 60-80 кГц, когда в электрической сети этот показатель составляет всего 50 Гц. Требуемый результат получается за счет использования инверторной схемы, в состав которой входят мощные ключевые транзисторы. Их переключение как раз и позволяет получить требуемую высокую частоту. Этот процесс запускается после подачи на них постоянного напряжения, поступающего через выпрямитель.

Выпрямление сетевого напряжения осуществляется за счет работы мощного диодного моста с последующим сглаживанием фильтрами-конденсаторами. Это первый этап преобразования, в конце которого образуется постоянное напряжение величиной 220 В и выше. Именно оно выступает в качестве источника питания самого инвертора, транзисторы которого соединены с понижающим трансформатором. Переключение транзисторов происходит на высокой частоте, поэтому и трансформатор будет работать на такой же частоте – 60-80 кГц.

При работе на таких сверхчастотах уже не нужны громоздкие устройства, поэтому размеры трансформатора существенно уменьшаются, а потребляемая мощность сварочного инвертора остается такой же, как у обычного аппарата, работающего на 50 Гц.

Регулировка и управление сварочным током

Для регулировки сварочного тока в инверторных устройствах предусмотрен специальный электронный регулятор. Конкретные параметры выбираются потенциометром, размещенном на передней панели устройства. Его ручка вращается и постепенно устанавливается определенный уровень первоначального напряжения на входе. Здесь расположены логические элементы, созданные в виде операционных усилителей.

На выходе находится датчик тока, с которого по линии обратной связи поступает сигнал. С помощью компаратора осуществляется сравнение фактически полученного напряжения с уровнем напряжения, заданного при регулировке потенциометром.

Если уровни напряжений не совпадают, в этом случае импульс, поступающий на контроллер, изменит свою амплитуду. Одновременно изменится и скважность самих импульсов, выдаваемых контроллером. В результате, режим переключения транзисторов также изменится, оказывая тем самым влияние на величину сварочного тока. Суть данной схемы заключается в поддержании определенного равновесия и значения между фактическим и заданным током, обеспечивая его стабильное состояние.

Рассматриваемая схема носит достаточно общий характер и служит примером взаимодействия узлов, деталей и блоков во всех инверторах. Более детальные электрические схемы в разных моделях могут отличаться своими конструктивными особенностями.

Работа автоматики в сварочной аппаратуре:

  • Функция Ark Force. Предназначена для форсирования или увеличения мощности электрической дуги. Это нужно в тех случаях, когда капля металла с расплавленного электрода своевременно не отрывается и зависает, снижая размеры зазора. В результате, электрод может прилипнуть к заготовке, поэтому сварочный ток на короткое время увеличивается и быстро сдувает металлическую каплю.
  • Функция Anti Stick. В самом начале при возникновении дуги возможно прилипание электрода к свариваемой детали. В этот момент ток резко снижается, электрод отрывается, и аппаратура возвращается в первоначальное состояние.
  • Функция Hot Start. Данная опция создана, чтобы облегчить запуск электрической дуги. В момент розжига, когда электрод отрывается от заготовки, сварочный ток резко увеличивается на короткое время, после чего возникает стабильная дуга.

Действие автоматики в комплексе обеспечивает быструю работу инверторного устройства, высокое качество сварных швов.

Технические характеристики

Несмотря на разные типы инверторов, представленных на рынке электротехнических изделий, все они обладают одними теми же параметрами и характеристиками. Разница заключается лишь в величине этих показателей, что дает возможность выбора наиболее подходящего аппарата.

Среди них можно отметить следующие:

  • Сварочный ток, имеющий широкий диапазон регулировок. У профессиональных аппаратов он больше, а у бытовых устройств – меньше.
  • Продолжительность непрерывной работы на определенном значении выбранного сварочного тока.
  • Наличие холостого хода, высокая потребляемая мощность инвертора.
  • Зависимость от напряжения и других параметров электросети.

Все основные показатели напрямую связаны с характеристиками выпрямителя, установленного на входе, и с самим преобразователем частоты. Большое значение имеет мощность. Промышленные аппараты выпускаются достаточно мощными – до 20 кВт. В быту такое оборудование не используется, поскольку обычные сети просто не выдержат высоких нагрузок. От величины мощности зависит и стоимость того или иного устройства.

Все виды инверторов современных модификаций могут выполнять несколько основных операций:

  • Сварка в полуавтоматическом режиме с использованием инертных газов или углекислоты.
  • Ручная дуговая сварка обычными электродами.
  • Аргонодуговая сварка в защитной газовой среде. Для выполнения этой функции устройства могут быть укомплектованы дополнительными опциями – бесконтактным зажиганием дуги, постепенным понижением силы тока, регулировкой продолжительности обдува газами, импульсным режимом и другими.

Несколько дополнительных функций обеспечивают более удобную и комфортную работу на сварочной аппаратуре:

  • После окончания подачи проволоки она автоматически дожигается. Эта опция получила название мягкого финиша преобразователя.
  • Синергетика – автоматическая подстройка сварочных параметров до заранее заданных значений, выставленных регулировками.
  • С помощью функции двух тактов подача проволоки переключается с режима автоматики на ручной и обратно.
  • Опция индуктивности снижает разбрызгивание металла. С ее помощью контролируется стабильность дуги и ширина сварного шва.

Преимущества и недостатки

Устройство для сварки инверторного типа обладает рядом несомненных преимуществ. Это оборудование считается очень надежным и простым в обращении. От сварщика требуется лишь плавно и равномерно перемещать электрод над соединительным швом, не касаясь поверхности изделия.

Достоинствами сварочных инверторов являются следующие:

  • Многие операции осуществляются в автоматическом режиме. При возникновении нештатных ситуаций автоматика срабатывает и быстро отключает аппаратуру, спасая трансформатор от перегрева.
  • Высокая мощность инвертора, такая же как у трансформаторов низкой частоты.
  • Небольшие габаритные размеры и масса, облегчающие перемещение оборудования в пределах рабочего места.
  • Широкий диапазон настроек тока и других сварочных параметров оборудования.
  • Высокая эффективность при незначительном расходе электродов, совместимость аппаратуры с различными типами проволоки и электродов.
  • Возможность выполнения работ в любых положениях.

Известно, что идеального оборудования не существует, поэтому и сварочные инверторы имеют определенные минусы:

  • Сварочные инверторы отличаются высокой стоимостью, примерно в 2 раза превышающей цену обычной сварки.
  • Оборудование может выйти из строя даже из-за незначительного сбоя в электронике. Аппаратура требует регулярной чистки сжатым воздухом.
  • Большое количество электроники накладывает ограничения на применение их в условиях повышенной влажности, например, во время дождя.
  • Некоторые устройства при сварке очень чутко реагируют на перепады температур.
  • Не всегда возможна резка толстых металлов из-за скачков сетевого напряжения.
  • Дорогостоящий ремонт, который может достигать 25-30% от общей стоимости всего агрегата.

Сварочный аппарат постоянного тока на четыре поста. Инвертор: постоянный ток или переменный? Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы

Постоянного и переменного тока своими руками не отнимет много времени и сил.

Главное условие его создания – четкое представление о том, какие именно сварочные работы оно должно выполнять и инструкция.

Чтобы проводить сварку, необходимо устройство, которое работает от переменного и постоянного тока.

Аппаратом тока сваривают тонкие металлические листы. Этот метод сваривания не требует применения определенного вида электрода, а электродная проволока может быть и без керамической обмазки.

Схема сварочного аппарата состоит из 5 частей. Цепочка тока проходит через сварочный аппарат, сначала попадая в трансформатор.

Оттуда ток поступает в выпрямитель, диоды которого преобразуют переменный ток в постоянный, и дроссель. Последние элементы протекания тока – держак и электрод.

Присоединение держака электрода к выпрямителю осуществляется с помощью дросселя. Так сглаживается пульс напряжения.

Дроссель – это катушка с проводами из меди, наматываемая на сердечник. А выпрямитель – это деталь аппарата, соединенная с трансформатором через вторичную обмотку.

К сети подключается трансформатор — главная деталь аппарата. Его можно либо специально приобрести, либо воспользоваться ранее уже эксплуатируемым, но годным трансформатором.

Он по закону Ома преобразовывает напряжение переменного тока.

Так показатель напряжения, вырабатываемого на вторичной обмотке, понижается, но при этом в 10 раз увеличивается сила тока. Сваривание происходит при силе тока в 40 ампер.

Электрическая цепь замыкается в тот момент, как появляется дуга между электродом и свариваемыми кусками металла.

Дуга должна гореть стабильно, тогда сварной шов будет выполнен качественно. В установлении нужного характера горения поможет регулятор мощности электрической энергии.

Самая элементарная схема агрегата

Лучше, если электрическая схема агрегата будет самой элементарной.

Простой в сборке аппарат, собранный своими руками, надо подключать к сети с напряжением переменного тока в 220 Вольт.

Напряжение 380 Вольт требует более сложной конструкции сварочного аппарата.

Самая простая схема – это схема для импульсного способа сварки, который придуман радиолюбителями. Такая сварка применяется, чтобы прикрепить провода к плате из металла.

Чтобы соорудить данное приспособление своими руками, не нужно делать ничего сложного, потребуется только пара проводов и дроссель. Дроссель можно вынуть из люминесцентной лампы.

Регулятор силы тока вполне можно заменить плавкой вставкой. Проводами лучше запастись в большом количестве.

Чтобы подключить электрод к плате, берется дроссель. Электродом может послужить зажим типа «крокодил». Готовый агрегат нужно подсоединить к сети, воткнув в розетку вилку.

Зажимом, связанным с проводом, нужно быстро коснуться свариваемого участка на плате.

Так появляется сварочная дуга. Во время ее возникновения существует опасность, что сгорят предохранители, расположенные в электрощите.

От этой опасности предохранители оберегает плавкая вставка, сгорающая быстрее.

В итоге провод остается по-прежнему приваренным к своему месту.

Такое устройство постоянного тока – это и есть самый простой сварочный аппарат. С держаком электрода он соединяется проводами.

Но работать с ним представляется возможным только в домашних условиях, так как данная схема лишена важных деталей – выпрямителя и регулятора тока.

Комплектация агрегата для сварки

В сравнении с традиционными аппаратами трехфазный агрегат инверторного типа компактен, удобен в применении, надежен. Только один нюанс заставляет задуматься во время покупки – немаленькая цена.

Даже поверхностные подсчеты подсказывают, что смастерить сварочный аппарат своими руками выйдет дешевле.

Если подойти к выбору нужных элементов со всей серьезностью, то самодельный инструмент для сварки прослужит длительный период времени.

Вообще схема сварочного аппарата состоит из трех блоков: блока выпрямителя, блока питания и блока инвертора.

Самодельный аппарат постоянного и переменного тока можно укомплектовать так, что он может быть легким на вес и иметь небольшой размер.

Самодельный сварочный аппарат легко сооружают своими руками, пользуясь доступными всем предметами.

Все нужные для создания сварочного агрегата детали есть в электрической технике или в приборах, где некоторые элементы отказали в работе.

Можно соорудить простой регулятор тока из части нагревательной спирали, используемой в электрической плите.

Если какие-то необходимые детали вообще не получилось найти, то ничего страшного – их можно сделать своими руками.

Кусок медной проволоки может послужить материалом для создания такого важного элемента сварочного агрегата постоянного и переменного тока, как дроссель.

Конкретно для его сборки понадобится магнитопровод, который имеет старый пускатель. Еще нужны 2-3 провода из меди с сечением 0,9 — и вы сможете получить дроссель.

Трансформатором для агрегата сварки может стать автотрансформатор или та же деталь, изъятая из старой микроволновой печи.

Доставая из нее необходимый элемент, нужно быть аккуратнее, чтобы не испортить первичную обмотку.

А вторичную так и так придется переделать, количество новых витков зависит от того, какой мощности конструируется агрегат.

Выпрямитель собирают на плате, выполненной либо из гетинакса, либо из текстолита.

Диоды для выпрямителя должны соответствовать выбранной мощности агрегата. Чтобы они охлаждались, используют радиатор из сплава алюминия.

Последовательная сборка всех деталей

Все элементы агрегата для сварки должны располагаться на базе из металла или текстолита строго на своих местах.

По правилам выпрямитель граничит с трансформатором, а дроссель находится на одной плате с выпрямителем.

Регулятор силы тока устанавливают на панель управления. Сам каркас для конструкции агрегата создается из листов алюминия, для этого подойдет и сталь.

Также можно воспользоваться уже готовым корпусом, который до этого защищал содержимое системного блока компьютера или осциллографа. Главное, он должен быть прочным и твердым.

На большом расстоянии от трансформатора размещают плату с тиристорами. Так же не близко к трансформатору устанавливают выпрямитель.

Причина такого расположения – сильное нагревание трансформатора и дросселя.

Тепло от дросселя отводят тиристоры, устанавливаемые на радиаторах из алюминия. Они сводят на нет даже тепловые волны, исходящие от проводов.

К наружной панели прикрепляют держак электрода, а к задней – провод с вилкой для подключения агрегата к бытовой сети.

Как собрать своими руками агрегат для сварки, демонстрирует видео в нашей статье.

Ни в коем случае нельзя фиксировать элементы агрегата вплотную друг к другу, так они должны подвергаться обдуву.

На сторонах каркаса необходимо проделать дырочки, откуда будет поступать воздух. Это нужно и для установки системы охлаждения.

Если агрегат для сварки постоянно находится на одном и том же месте, то с ним вряд ли что-то случится.

Долгое время сможет работать регулятор тока, если точнее, его ручка, зафиксированная на наружной стенке.

Но переносные мини инверторы, которые берут на выездные работы, могут подвергаться механическим ударам. В основном, от этого страдает корпус изделия, но существует риск отпадения дросселя.

Изделие собрано – пора проверить, как оно функционирует. При тестировании работы агрегата для сварки нельзя пользоваться временными проводами.

Проверять изделие нужно уже со штатными контактными кабелями.

Во время самого первого подключения к сети смотрят на регулятор силы тока. Важно проследить, не осталось ли незафиксированных деталей.

Если агрегат исправен и лишен дефектов, то можно приступать к сварке на различных режимах.

Существует множество видов сварочных аппаратов, среди которых наиболее известны следующие: устройства механической сварки с применением плавящихся электродов; оборудование для аргонно-дуговой сварки неплавящимися электродами; для сварки с применением флюса автоматически плавящимися электродами. Помимо этого, есть генераторы для сварки, трансформаторы, инверторы и устройства для контактно-точечной сварки. Для работы с каждым типом металлов предусмотрены вполне определенные электроды.

По своему устройству аппарат для работы с постоянным током значительно сложнее агрегата переменного тока, поскольку в нем для получения на выходе постоянного напряжения установлен выпрямитель с диодным или тиристорным мостом. Однако мощность сварочного аппарата на выходе значительно меньше потребляемой за счет падения ее на самом выпрямителе.

Говоря иными словами, коэффициент полезного действия его невысок, и это является серьезным недостатком с точки зрения экономии электроэнергии. Однако благодаря стабильной дуге и возможности работать с различными металлами, его можно было бы отнести к разряду профессионального оборудования.

Сварочный аппарат переменного тока – в чем его особенность?

Намного дешевле предыдущего образца сварочный аппарат переменного тока , также работающий с плавящимися электродами. Он отлично подходит для работы с черными металлами, позволяет сваривать их внахлест и встык.

Если используется этот сварочный аппарат, 220 вольт являются рабочим напряжением, однако при холостом ходе оно может меняться в зависимости от применяемых электродов, которые могут быть как с фтористо-кальциевым, так и с рутиловым покрытием. Аппарат очень прост в эксплуатации, предусматривает плавную регулировку силы тока, которая зависит от выбранного для работы электрода.

Этот трансформаторный сварочный аппарат может с успехом применяться как в домашних, так и в заводских условиях. Электросварочные аппараты рассчитаны на работу от сети 220 или 380 вольт и соответственно называются одно- или трехфазными. В зависимости от этого меняется схема подключения сварочных проводов.

Сварочный аппарат однофазный подключается присоединением одного сварочного провода к «фазе», другого – к разъему «нейтраль» и третьего – к заземлению «ноль». Иначе подключается трехфазный сварочный аппарат. Два конца сварочного кабеля подключаются к любым двум «фазам», а третий – к защитному «нулю».

Следует отметить, что если использует сварочный аппарат 380 вольт, то он считается более мощным, чем подключающийся к сети в 220 вольт, но не только таким образом можно увеличить производительность.

Инверторы – повышаем мощность сварочного аппарата

До сих пор мы рассматривали сварочные аппараты, в которых в качестве преобразователя входного напряжения используется обычный силовой трансформатор. Именно им и определяются солидные габариты и большой вес данного типа оборудования. Однако оно надежно и недорого.

Но существуют и другие виды устройств, в которых в качестве преобразователя напряжения используются так называемые инверторы – полупроводниковые усилители. Малые габариты и масса сделали их едва ли не самым востребованным видом сварочных агрегатов.

При уровне КПД, достигающем 85%, аппарат работает с разными металлами, гарантируя высокую скорость, качество и точность сварки. Инверторные аппараты имеют различную мощность и могут подключаться к сетям и в 220, и в 380 вольт.

Сварка постоянным током (TIG DC) — это один из видов аргонодуговой сварки, который используется для качественного соединения большинства металлов, не образующих в процессе расплавления тугоплавкой оксидной пленки на поверхности изделия.

Принцип работы аппаратов для сварки постоянным током (TIG DC) основан на широтно-импульсной модуляции или PWM. Инверторная схема представлена мощными транзисторами, которые выпрямляют напряжение сети и преобразуют его в переменное высокочастотное напряжение до 100 КГц. Далее напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора, а со вторичной обмотки высокочастотное переменное напряжение преобразуется в постоянное.

Сварочные TIG-аппараты могут выполнять сварку как при «прямой», так и при «обратной» полярности. «Прямая» полярность применяется для высококачественной сварки изделий из титана, высоколегированной стали и других металлов. При «прямой» полярности происходит минимальный разогрев электрода и максимальное проплавление обрабатываемого металла. При «обратной» полярности TIG-аппараты позволяют при помощи катодного распыления удалять оксидную пленку (Al2O3), которая образуется в процессе сварки алюминия и других тугоплавких металлов. Однако в этом случае за счет сильного нагрева электрода происходит быстрое выгорание вольфрамового электрода.

Возбуждение дуги при работе аппаратами TIG DC происходит между металлом и вольфрамовым электродом, на который подается сварочный ток. При этом через специальные сопла в TIG-горелке в зону сварки подается защитный газ (аргон), который создает оболочку и исключает влияние атмосферы на формирование шва.

Современное сварочное оборудование серии TIG DC применяется для обработки изделий из высоколегированных и нержавеющих сталей, углеродистых и среднелегированных сталей, титана и меди, цинка, сплавов на их основе и другие металлов.

Универсальные TIG DC аппараты используются для ремонтных и производственных работ, в сфере строительства, при изготовлении систем вентиляции и отопления, в химической и пищевой промышленности, в станкостроении, при производстве трубопроводов и т.д.

Преимущества сварки постоянным током (TIG DC):

  • высокое качество сварочного соединения;
  • отсутствие разбрызгивания металла;
  • возможность выполнять сварку в любом пространственном положении;
  • отсутствие шлаковых образований;
  • практически не требуется доработка шва;
  • отличный визуальный контроль за сварочной дугой и формированием шва.
Недостатки сварки постоянным током (TIG DC):
  • требуется опыт в сварке;
  • сложность сварки вне помещений при сильном ветре или сквозняке;
  • использование газового баллона с аргоном;
  • невысокая производительность.

20 лет назад по просьбе товарища собирал ему надежный сварочник для работы от сети 220 вольт. До этого у него были проблемы с соседями из-за просадки напряжения: требовался экономный режим с регулировкой тока.

После изучения темы в справочниках и обсуждения вопроса с коллегами подготовил электрическую схему управления на тиристорах, смонтировал ее.

В этой статье на основе личного опыта рассказываю, как собрал и настроил сварочный аппарат постоянного тока своими руками на базе самодельного тороидального трансформатора. Она получилась в виде небольшой инструкции.

Схема и рабочие эскизы у меня остались, но фотографии привести не могу: цифровых аппаратов тогда не было, а товарищ переехал.


Универсальные возможности и выполняемые задачи

Товарищу требовался аппарат для сварки и резки труб, уголков, листов разной толщины с возможностью работы электродами 3÷5 мм. О сварочных инверторах в то время не знали.

Остановились на конструкции постоянного тока, как более универсальной, обеспечивающей качественные швы.

Тиристорами убрали отрицательную полуволну, создав пульсирующий ток, но сглаживанием пиков до идеального состояния заниматься не стали.

Схема управления выходным током сварки позволяет регулировать его величину от небольших значений для сварки вплоть до 160-200 ампер, необходимых при резке электродами. Она:

  • изготовлена на плате из толстого гетинакса;
  • закрыта диэлектрическим кожухом;
  • смонтирована на корпусе с выводом рукоятки регулировочного потенциометра.

Вес и габариты сварочного аппарата по сравнению с заводской моделью получились меньшими. Разместили его на небольшой тележке с колесиками. Для смены места работы один человек свободно перекатывал его без особых усилий.

Провод питания через удлинитель подключали к разъему вводного электрического щитка, а шланги для сварки просто наматывали на корпус.

Простая конструкция сварочного аппарата постоянного тока

По принципу монтажа можно выделить следующие части:

  • самодельный трансформатор для сварки;
  • цепь его питания от сети 220;
  • выходные сварочные шланги;
  • силовой блок тиристорного регулятора тока с электронной схемой управления от импульсной обмотки.

Импульсная обмотка III расположена в зоне силовой II и подключается через конденсатор С. Амплитуда и длительность импульсов зависят от соотношения числа витков в емкости.

Как сделать самый удобный трансформатор для сварки: практические советы

Теоретически можно использовать любую модель трансформатора для питания сварочного аппарата. Главные требования к нему:

  • обеспечивать напряжение зажигания дуги на холостом ходу;
  • надежно выдерживать ток нагрузки во время сварки без перегрева изоляции от длительной работы;
  • отвечать требованиям электрической безопасности.

На практике мне встречались разные конструкции самодельных или заводских трансформаторов. Однако все они требуют проведения электротехнического расчета.

Я уже давно пользуюсь упрощенной методикой, которая позволяет создавать довольно надежные конструкции трансформатора среднего класса точности. Этого вполне достаточно для бытовых целей и блоков питания радиолюбительских устройств.

Она описана у меня на сайте в статье Это усредненная технология. Она не требует уточнения сортов и характеристик электротехнической стали. Мы их обычно не знаем и учесть не можем.

Особенности изготовления сердечника

Умельцы делают магнитопровды из электротехнической стали всевозможных профилей: прямоугольного, тороидального, сдвоенного прямоугольного. Даже мотают витки провода вокруг статоров сгоревших мощных асинхронных электродвигателей.

У нас была возможность пользоваться списанным высоковольтным оборудованием с демонтированными трансформаторами тока и напряжения. Взяли от них полосы электротехнической стали, сделали из них два кольца — бублика. Площадь поперечного сечения каждого по расчетам составила 47,3 см 2 .

Их изолировали лакотканью, скрепили хлопчатобумажной лентой, образовав фигуру лежащей восьмерки.

Сверху усиленного изоляционного слоя стали мотать провод.

Секреты устройства обмотки питания

Провод для любой цепи должен быть с хорошей, прочной изоляцией, рассчитанной на длительную работу при нагреве. Иначе во время сварки она просто сгорит. Мы исходили из того, что было под рукой.

Нам достался провод с изоляцией лаком, закрытой сверху тканевой оболочкой. Его диаметр — 1,71 мм маловат, но металл — медь.

Поскольку другого провода просто не было, то стали обмотку питания делать из него двумя параллельными магистралями: W1 и W’1 с одинаковым числом витков — 210.

Бублики сердечника монтировали плотно: так они имеют меньшие габариты и вес. Однако, проходное сечение для провода обмоток тоже ограничено. Монтаж затруднен. Поэтому каждую полуобмотку питания разнесли на свои кольца магнитопровода.

Таким способом мы:

  • вдвое увеличили поперечное сечение провода обмотки питания;
  • сэкономили место внутри бубликов для размещения силовой обмотки.
Выравнивание провода

Получить плотную намотку можно только из хорошо выровненной жилы. Когда мы снимали проволоку со старого трансформатора, то она получилась искривленной.

Прикинули в уме необходимую длину. Конечно же ее не хватило. Каждую обмотку пришлось делать из двух частей и сращивать винтовым зажимом прямо на бублике.

Провод растянули на улице по всей длине. Взяли в руки пассатижи. Зажали ими противоположные концы и потянули с силой в разные стороны. Жила получилась хорошо выровненной. Скрутили ее кольцом с диаметром около метра.

Технология намотки провода на тор

Для обмотки питания мы использовали метод намотки ободом или колесом, когда из провода делается кольцо большого диаметра и заводится внутрь тора вращением по одному витку.

Этот же принцип используется при надевании заводного кольца, например, на ключ или брелок. После того, как колесо заведено внутрь бублика его начинают постепенно раскручивать, укладывая и фиксируя провод.

Этот процесс хорошо показал Алексей Молодецкий в своем видеоролике «Намотка тора на обод».

Эта работа трудная, кропотливая, требует усидчивости и внимания. Провод надо плотно укладывать, считать, контролировать процесс заполнения внутренней полости, вести запись намотанного количества витков.

Как мотать силовую обмотку

Для нее мы нашли медный провод подходящего сечения — 21 мм 2 . Прикинули длину. Она влияет на число витков, а от них зависит напряжение холостого хода, необходимое для хорошего зажигания электрической дуги.

Сделали 48 витков со средним выводом. Итого получилось на бублике три конца:

  • средний — для прямого подключения «плюса» к сварочному электроду;
  • крайние — на тиристоры и после них на массу.

Поскольку бублики скреплены и на них уже по краям колец смонтированы обмотки питания, то намотку силовой цепи выполняли методом «челнока». Выровненный провод сложили змейкой и просовывали для каждого витка через отверстия бубликов.

Отпайку средней точки выполнили винтовым соединением с его изоляцией лакотканью.

Надежная схема управления сварочным током

В работе участвуют три блока:

  1. стабилизированного напряжения;
  2. формирования высокочастотных импульсов;
  3. разделения импульсов на цепи управляющих электродов тиристоров.

Стабилизация напряжения

От обмотки питания трансформатора 220 вольт подключен дополнительный трансформатор с напряжением на выходе порядка 30 В. Оно выпрямляется диодным мостом на основе Д226Д и стабилизируется двумя стабилитронами Д814В.

В принципе здесь может работать любой блок питания с аналогичными электрическим характеристиками тока и напряжения на выходе.

Импульсный блок

Стабилизированное напряжение сглаживается конденсатором С1 и подается на импульсный трансформатор через два биполярных транзистора прямой и обратной полярности КТ315 и КТ203А.

Транзисторы генерируют импульсы на первичную обмотку Тр2. Это импульсный трансформатор тороидального типа. Он выполнен на пермаллое, хотя можно использовать и ферритовое кольцо.

Намотка трех обмоток проводилась одновременно тремя отрезками провода диаметром 0,2 мм. Сделано по 50 витков. Полярность их включения имеет значение. Она показана точками на схеме. Напряжение на каждой выходной цепи порядка 4 вольт.

Обмотки II и III включены в цепь управления силовыми тиристорами VS1, VS2. Их ток ограничивается резисторами R7 и R8, а часть гармоники обрезается диодами VD7, VD8. Внешний вид импульсов мы проверили осциллографом.

В этой цепочке резисторы надо подбирать под напряжение импульсного генератора так, чтобы его ток надежно управлял работой каждого тиристора.

Ток отпирания 200 мА, а отпирающее напряжение — 3,5 вольта.

На переменном токе возможно выполнять только сварку обычной низкоуглеродистой стали (кроме сварки с осциллятором). В практике же много случаев сварки деталей из чугуна, средне- и высокоуглеродистой стали, цветных металлов, легированной стали. Здесь необходим постоянный ток. Дело в том, что электроды для вышеуказанных металлов устойчиво горят в основном на постоянном токе. Кроме этого, использование дуги прямой или обратной полярности дает дополнительные технологические преимущества.

Профессиональная сварка емкостей, работающих под давлением, также выполняется на постоянном токе.

Схема самодельного сварочного аппарата постоянного тока

Трансформатор Тр 1 – обычный сварочный, без каких-либо переделок. Лучше, если он будет иметь жесткую характеристику, то есть вторичная обмотка намотана поверх первичной. Диоды D 1– D 4– любые, рассчитанные на ток не менее 100 А.

Радиаторы диодов подбирают такой площади, чтобы нагрев диодов в процессе работы не превышал 100°С. Для дополнительного охлаждения можно использовать вентилятор.

Конденсатор С1 – составной из оксидных конденсаторов общей емкостью не менее 40 000 мкФ. Конденсаторы можно использовать любой марки емкостью по 100 мкФ каждый, включая их параллельно. Рабочее напряжение не менее 100 В. Если в работе такие конденсаторы перегреваются, то их рабочее напряжение следует брать не менее 150 В. Возможно использование конденсаторов и других номиналов.

Если планируется работать только на больших токах, то конденсаторы можно вообще не ставить. Дроссель Др 1 – обычная вторичная обмотка сварочного трансформатора. Желательно, чтобы сердечник был набран из прямоугольных пластин. Через него не течет ток подмагничивания. Если используется тороидальный сердечник, то в нем необходимо ножовкой по металлу пропилить магнитный зазор.

Резистор R 1 – проволочный. Можно использовать стальную проволоку диаметром 6 – 8 мм и длиной несколько метров. Длина зависит от напряжения вторичной обмотки вашего трансформатора и от тока, который вы хотите получить. Чем длиннее проволока, тем меньше ток. Для удобства ее лучше намотать в виде спирали.

Получившийся у вас сварочный выпрямитель допускает сварку прямой и обратной полярности.

Сварка прямой полярности – на электрод подается «минус», на изделие «плюс».

Сварка обратной полярности – на электрод подается «плюс», на изделие – «минус» (показано на рис. 4. 1.).

Если трансформатор Тр 1 имеет свою регулировку тока, то лучше всего установить на нем максимальный ток, а избыток тока гасить сопротивлением R 1.

Сварка чугуна

Практикой частных сварщиков отработаны два надежных и эффективных способа сварки чугуна.

Первый используется для сварки изделий простой конфигурации, там, где чугун может «потянуться» вслед за остывающим швом. Следует учитывать, что чугун – абсолютно непластичный металл, а каждый остывающий шов делает поперечную усадку примерно на 1 мм.

Таким способом можно сваривать отвалившееся ушко станины, лопнувший пополам чугунный корпус и так далее.

Перед сваркой трещину разделывают V -образной разделкой на всю толщину металла.

Заваривать разделку можно любым электродом, хотя лучшие результаты дает сварка электродом марки УОНИ (с любыми цифрами) на постоянном токе обратной полярности.

Накладки следует наваривать во всех возможных местах. Чем их больше, тем сварное соединение прочнее. Наваривать накладки следует вдоль действующего усилия.

Сварные конструкции с накладками часто оказываются прочнее исходной чугунной отливки.

Второй способ разработан для изделий сложной конфигурации: блоков цилиндров, картеров и так далее. Чаще всего он используется для устранения течи различных жидкостей.

Перед сваркой трещина очищается от грязи, масла, ржавчины.

Для сварки используется медный электрод марки «Комсомолец» диаметром 3 – 4 мм. Ток постоянный обратной полярности.

Перед сваркой трещину или заплатку ставят на точечные прихватки.

Сварку ведут короткими швами вразброс. Первый шов выполняется в любом месте. Длина его не более 3 см.

Сразу после проварки шва его интенсивно проковывают молотком.

Остывающий шов уменьшается в размерах, а проковка, наоборот, его раздает. Проковку выполняют примерно полминуты.

Затем дожидаются полного остывания металла. Остывание контролируют рукой. Если прикосновение ко шву не вызывает болезненных ощущений, сваривают второй короткий шов такой же длины.

Второй и все последующие швы сваривают как можно дальше от предыдущих. После сварки каждого короткого шва идет проковка и остывание.

Последними проваривают замыкающие участки между короткими швами. В результате получается сплошной шов.

Определение сорта стали по искре

В ремонтной практике достаточно много случаев сварки сталей, неизвестных по химическому составу. Без определения состава таких сталей качественная их сварка невозможна.

Существует способ определения содержания углерода в стали с точностью до ±0,05%. Он основан на соприкосновении испытываемого металла с вращающимся наждачным кругом. По форме образующихся при этом искр можно судить как о процентной доле углерода, так и о наличии легирующих примесей.

Углерод в отделяемых частичках металла сгорает, образуя вспышки в виде звездочек. Звездочки характеризуют содержание углерода в испытуемой стали. Чем выше в ней содержание углерода, тем усиленнее сгорают частички углерода и тем больше число звездочек (Рис. 4. 7.).

Такую пробу желательно проводить на карборундовом круге с зернистостью 35 – 46. Скорость вращения 25 – 30 м/сек. Помещение должно быть затемнено.

1 – искра имеет вид светлой, длинной, прямой линии с двумя утолщениями на конце, из которых первое светлое, а второе темно-красное. Весь пучок искр светлый и имеет продолговатую форму;

2 – от первого утолщения начинают отделяться новые светлые искры. Пучок искр становится короче и шире предыдущего, но тоже светлый.

3 – пучок искр получается короче и шире. От первого утолщения отделяется целый сноп искр светло-желтого цвета;

4 – на концах искр, отделяющихся от первого утолщения, наблюдаются блестяще-белого цвета звездочки;

5 – образуются длинные искры красноватого цвета с характерными отделяющимися звездочками;

6 – длинная прерывистая (пунктирная) искра темно-красного цвета со светлым утолщением на конце;

7 – двойная прерывистая (пунктирная) искра со светлыми утолщениями на концах, толстая и длинная — красного цвета, тонкая и короткая – темно-красного цвета;

8 – искра такая же, как и в пункте №7, с той лишь разницей, что искры имеют разрыв.

Обучение методу искровой пробы следует начинать с образцов известных марок стали.

Применяя этот метод, следует учитывать, что сталь в закаленном состоянии дает более короткий пучок искр, чем незакаленная.

Пробу на искру необходимо брать на глубине 1 – 2 мм от поверхности, так как на поверхности металла может быть обезуглероженный слой.

При соприкосновении с наждачным кругом цветных металлов и их сплавов, в которых углерод отсутствует, искр не получается.

Сварка среднеуглеродистой и высокоуглеродистой стали

Среднеуглеродистые стали сваривают электродами с небольшим содержанием углерода. Глубина провара должна быть небольшая, поэтому применяют постоянный ток прямой полярности. Величина тока выбирается пониженная.

Все эти мероприятия снижают содержание углерода в металле шва и предупреждают появление трещин.

Для сварки используют электроды УОНИ-13/45 или УОНИ-13/55.

Некоторые изделия перед сваркой необходимо нагревать до температуры 250 — 300°С. Лучше всего полный нагрев изделия; если это невозможно, то применяют местный нагрев газовой горелкой или резаком. Нагрев до более высокой температуры недопустим, так как вызывает появление трещин из-за увеличения глубины провара основного металла и вызываемого этим повышения содержания углерода в металле шва.

После сварки изделие укутывают термоизолирующим материалом и дают возможность медленно остыть.

В случае необходимости после сварки производится термическая обработка: изделие нагревают до темно-вишневого цвета и обеспечивают медленное охлаждение.

Высокоуглеродистую сталь сваривать труднее всего. Сварных конструкций из нее не изготавливают, но в ремонтном производстве сварка применяется. Для сварки такой стали лучше всего применять те же методы, что описывались ранее для сварки чугуна.

Сварка марганцовистой стали

Марганцовистая сталь применяется для деталей с высокой износостойкостью: ковшей землечерпалок, зубьев ковшей экскаваторов, железнодорожных крестовин, шеек камнедробилок, тракторных траков и так далее.

Для сварки применяют электроды ЦЛ-2 или УОНИ-13нж.

Сварочный ток выбирается из расчета 30 – 35А на 1 мм диаметра электрода.

При сварке образуется большое количество газов. Для облегчения их выхода из расплавленного металла наплавку следует выполнять широкими валиками и короткими участками, иначе шов получается пористый.

Сразу после сварки требуется проковка.

Для повышения твердости, прочности, вязкости и износоустойчивости наплавки необходимо после наложения каждого валика, пока он еще нагрет до красного каления, производить закалку с помощью холодной воды.

Сварка хромистой стали

Хромистые стали применяются как нержавеющие и кислотостойкие для изготовления аппаратуры нефтеперерабатывающей промышленности.

Сварку хромистых сталей необходимо выполнять с предварительным нагревом до температуры 200 — 400°С.

При сварке используется пониженная сила тока из расчета 25 – 30 А на 1 мм диаметра электрода.

Применяют электроды ЦЛ-17-63, СЛ-16, УОНИ-13/85 на постоянном токе обратной полярности.

После сварки изделие охлаждают на воздухе до температуры 150 — 200°С, а затем производят отпуск.

Отпуск производят путем нагрева изделия до температуры 720 — 750°С с выдержкой при такой температуре не менее часа и последующим медленным охлаждением на воздухе.

Сварка вольфрамовой и хромовольфрамовой стали

Такая сталь используется для изготовления режущего инструмента.

С помощью сварки режущий инструмент можно изготовить двумя способами:

1) приваркой готовых пластин быстрорежущей стали на держатель из малоуглеродистой стали;

2) наплавкой быстрорежущей стали на малоуглеродистую сталь.

Готовые пластины наваривают способами:

1) используя контактную сварку;

2) с помощью аргоновой сварки неплавящимся электродом;

3) используя газовую пайку высокотемпературным припоем;

4) плавящимся электродом постоянного тока.

Для наплавки можно использовать отходы быстрорежущей стали: поломанные сверла, резцы, зенкеры, развертки и др.

Эти отходы можно наплавлять с помощью газовой или аргоновой сварки, а также изготавливая из них электроды для электродуговой сварки.

После наплавки инструмент отжигают, обрабатывают механическим путем, затем подвергают трехкратной закалке и отпуску.

Сварка высоколегированной нержавеющей стали

Нержавеющая сталь в быту нашла довольно широкое применение: из нее изготавливают различные емкости, теплообменники, водонагреватели. Используют в частных банях как жаростойкую.

Отличить такую сталь от обычной можно по трем характерным признакам:

1) «нержавейка» отличается светло-стальным цветом;

2) при приложении постоянного магнита не притягивается, хотя бывают и исключения;

3) при обработке на наждачном круге дает мало искр (или совсем не дает).

Нержавеющая сталь обладает повышенным коэффициентом линейного расширения и пониженным коэффициентом теплопроводности.

Увеличенный коэффициент линейного расширения вызывает большие деформации сварного соединения вплоть до появления трещин. Некоторые сварные конструкции из «нержавейки» перед сваркой желательно подогреть до температуры 100 — 300°С.

Низкий коэффициент теплопроводности вызывает концентрацию тепла и может привести к прожиганию металла. По сравнению со сваркой обычной стали такой же толщины при сварке «нержавейки» ток уменьшают на 10 – 20%.

Для сварки применяют постоянный ток обратной полярности.

Используют электроды марки ОЗЛ-8, ОЗЛ-14, ЗИО-3, ЦЛ-11, ЦТ-15-1.

Одно из главных условий при сварке – поддержание короткой дуги, это обеспечивает лучшую защиту расплавленного металла от кислорода и азота воздуха.

Коррозионная стойкость швов увеличивается при ускоренном их остывании. Поэтому сразу после сварки швы поливают водой. Поливание водой допустимо только для той стали, которая после сварки не дает трещин.

Сварка алюминия и его сплавов

Сварку покрытыми электродами применяют для алюминия и сплавов толщиной более 4 мм.

Для сварки технического алюминия применяют электроды марки ОЗА-1.

Для заварки литейных дефектов применяются электроды ОЗА-2.

В последнее время электроды марки ОЗА заменяются более совершенными электродами марки ОЗАНА.

Обмазка электродов для сварки алюминия сильно впитывает влагу. При хранении таких электродов без влагозащиты обмазка в буквальном смысле слова может стечь со стержня. Поэтому такие электроды хранят в пластиковом пенале со средствами влагопоглощения. Перед сваркой их дополнительно просушивают при температуре 70 – 100°С.

Перед сваркой алюминиевые детали обезжиривают ацетоном и зачищают до блеска металлической щеткой.

Сварку производят на постоянном токе обратной полярности.

Сварочный ток 25 – 32 А на 1 мм диаметра стержня электрода.

Деталь перед сваркой прогревают до температуры 250 — 400°С.

Сварку необходимо выполнять непрерывно одним электродом, так как пленка шлака на детали и конце электрода препятствует повторному зажиганию дуги.

Если есть возможность, с обратной стороны шва укладываются подкладки (см. газовая сварка алюминия).

Электродуговой сваркой получают швы среднего качества.

Сварка меди и ее сплавов

Чистая медь хорошо поддается сварке, и ее рекомендуется варить двумя способами. Способ сварки зависит от толщины детали.

При толщине изделия не более 3 мм лучше всего использовать сварку угольным электродом. Сварка выполняется постоянным током прямой полярности при длине дуги 35 – 40 мм.

В качестве присадочного материала можно использовать электротехнический провод. Не забудьте перед сваркой очистить его от изоляции.

Для повышения качества шва на свариваемые кромки и на присадочную проволоку наносят флюс, состоящий из 95% прокаленной буры и 5% металлического порошкообразного магния. Можно использовать одну буру, но результаты будут хуже. Если не требуется высокое качество шва, флюс не применяется.

Техника безопасности при электродуговой сварке

Электродуговая сварка имеет несколько вредных для здоровья сварщика факторов: напряжение электрического тока, излучение электрической дуги, газы, искры и брызги металла, термический нагрев, сквозняки.

Предельно допустимым напряжением холостого хода сварочного трансформатора считается 80 В, а сварочного выпрямителя 100 В. В условиях сухой погоды такое напряжение практически не ощущается, но в условиях влажности начинается довольно ощутимое покалывание руки. Это же самое может наблюдаться при нахождении сварщика на свариваемой металлической детали, а тем более внутри нее.

При сварке в сырую погоду, а также стоя на металле, независимо от погоды, необходимо использовать резиновые перчатки, резиновый коврик, резиновые калоши. Перчатки, коврик и калоши должны быть из диэлектрической резины, то есть той, что используют электрики. Резиновые изделия, продающиеся для бытового использования, электроизолирующими не являются.

Для защиты сварщика от случайного пробоя трансформатора используется защитное заземление. Устройство заземления описано в Главе 1.

Для уменьшения вероятности электрического удара лучше всего использовать трансформаторы с невысоким напряжением холостого хода.

Защитой от излучения дуги является костюм сварщика, маска с набором стекол, рукавицы. Верхний ворот костюма всегда застегивайте, иначе у вас появится несмываемый «галстук».

Ультрафиолетовое излучение дуги с достаточной степенью надежности ослабляется столбом воздуха в 10 м, поэтому не подпускайте никого к месту сварки ближе, чем на 10 м (особенно детей!).

В состав покрытия электродов входят газообразующие вещества, поэтому покрытые электроды сильно дымят. Единственный способ защиты от дыма – принудительная вентиляция. Устройство такой вентиляции описано в Главе 1.

С вентиляцией связан еще один неблагоприятный фактор в работе сварщика – сквозняки. Нагрузка сварщика в процессе работы является чаще всего статической, то есть сварщик работает практически неподвижно. При этом не происходит саморазогрева тела, что может привести к переохлаждению.

Как показывает опыт многих сварщиков, никакая закалка от сквозняков не помогает. Более надежная защита – теплая одежда, особенно в районе пояса (сварщик работает согнувшись).

Теплая одежда может оказать и отрицательное влияние. При переходе к динамической нагрузке сварщик начинает потеть, пот вместе со сквозняком вызывает гарантированную простуду.

Лучший вариант избежать простуды – поставить приточный тепловентилятор. Он должен подогревать приточный воздух до плюсовой температуры даже в сильный мороз. Если вы в такие морозы предпочитаете не работать, то мощность вентилятора достаточна в 3 кВт.

Довольно неприятным явлением считаются брызги металла. Попадая на костюм, в обувь, они вызывают тление защитной одежды или пожар, если рядом горючие вещества. Приобретите кожаную защитную одежду и кирзовые сапоги – и вы в достаточной степени защитите свое тело.

При сварке на больших токах и электродуговой резке металла держатель электродов, сварочные провода и сварочная маска могут перегреваться. Поэтому не касайтесь лицом металлических частей маски, а на рукоятку держателя наденьте теплоизолирующий рукав. Регулярно проверяйте все соединения проводов – они могут стать причиной пожара.

Вышеуказанные правила применяются и для других видов электрической сварки: аргоновой, полуавтоматической, контактной.

Какой ток для какого электрода: выбор, постоянный и переменный, сварочные электроды

На этой странице вы найдете информацию по сварочным токам для разных марок электродов.
Ниже показаны обозначения токов, которые используются производителями электродов и использованы в нашем каталоге.
Внизу страницы даны подборки электродов по сварочным токам.

Как сварочный ток для электродов влияет на сварку

При осуществлении сварочного процесса необходимо правильно подбирать величину тока. Именно данный параметр в большей степени влияет на качество сварного шва.

Низкий показатель сварочного тока может привести к нестабильности горения дуги, появлению непроваренных участков, процесс сваривания будет постоянно прерываться и в итоге сварщик получит некачественное соединение.

Слишком высокая величина приведет к перегреву или прожогу в зоне сваривания, а также к интенсивному разбрызгиванию.

В целом на выбор показателей силы напряжения влияют несколько факторов:

Какой ток для какого электрода

Правильный выбор тока для сварки электродами является залогом комфортного рабочего процесса, качественного сварного шва и всего изделия в целом. Для каждой марки существует рекомендуемая величина силы напряжения. Данные сведения прописаны на упаковке сварочных материалов. С приблизительными цифрами вы можете ознакомиться далее.

Ток сварки для электрода 4 мм

Распространенными являются стержни с диаметром 4 мм. Их востребованность обусловлена тем, что такие расходники подходят для работы с большими и мелкими швами. Сила напряжения при сваривании данным прутком лежит в границах от 110 до 200 А.

Ток сварки для электрода 3 мм

Сварочное напряжение для расходников диаметром 3 мм. должно находится в границах от 65 до 130 А. Перед осуществлением работ рекомендуется выставлять среднее значение – 80-90 А. Во время проведения сварочного процесса это поможет определить какой ток для сварки электродом 3мм. является оптимальным.

Ток сварки для электрода 2 мм

При 2 мм. потребуется напряжение от 30 до 80 А. Большой разброс в значениях зависит от металла и выбранного пространственного положения.

Важно! Следует помнить, что данные значения являются относительными. На практике сила тока зависит от марки. Каждая марка имеет собственные показатели, прописанные на упаковке. Поэтому для того, чтобы, например, выяснить какой нужен ток для электрода 4 мм., необходимо ознакомиться с рекомендациями производителей. Опытные сварщики могут полагаться на собственные знания и опыт и иметь некоторые предпочтения.

Полезное видео

Небольшой ролик, где практик-сварщик делится опытом выставления значения тока. Хороший совет эмпирически подбирать силу тока от большего к меньшему.

[ads-pc-2][ads-mob-2]

Чем отличаются электроды постоянного тока от переменного

Кратко разъяснить отличия электродов постоянного и переменного тока можно двумя утверждениями:

  1. Сварочные материалы, предназначенные для переменного тока, успешно применяются и для сварки с помощью постоянного тока. Поэтому специалисты часто называют такие электроды универсальными. Подробнее о них чуть далее.
  2. В то время как электроды для постоянного напряжения, как правило, не подойдут для сваривания переменным током.

Однако, следует помнить, что материалы второй группы гарантируют более качественное соединение. При выполнении ответственных работ данный факт выходит на первый план.

Что такое универсальные электроды

Универсальные сварочные материалы – это электроды постоянного и переменного тока. То есть те расходники, которые одинаково эффективно работают и на переменном, и на постоянном напряжении. Данная категория сварочных материалов имеет несколько преимуществ:

  • хорошая и стабильная дуга;
  • повышенная производительность работ;
  • достаточно высокая экономичность;
  • низкий уровень разбрызгивания;
  • хорошее отделение шлака;
  • возможность сваривать неочищенную от загрязнений, окисленную, влажную и поврежденную коррозией поверхность;
  • минимальные требования к оборудованию и сварщику.

Чем отличается постоянная сварка от переменной

Преимущества сварки на постоянном напряжении:
  • значительная экономия сварочных материалов обеспечивается за счет минимального разбрызгивания;
  • постоянка гарантирует простоту и удобство работы для сварщика;
  • обеспечивает высокую производительность труда;
  • воздействие погодных и иных влияний никоим образом не сказывается на стабильности и устойчивости дуги;
  • постоянное напряжение может применяться для работы с тонкостенными изделиями;
  • на конструкции не остается непроваренных участков;
  • после завершения сварочного процесса мастер получает качественный и аккуратный шов.
Преимущества сваривания на переменном токе:
  • простота использования и более низкая стоимость оборудования, работающего на данном виде напряжения;
  • удобство и легкость сварочных работ в целом;
  • переменка обеспечивает высокое качество соединения.
Недостатки:
  • на повышенных режимах иногда появляется магнитное дутье – отклонение дуги от оси электрода;
  • дороговизна оборудования, которое работает на постоянном напряжении.
Недостатки:
  • на повышенных режимах иногда появляется магнитное дутье – отклонение дуги от оси электрода;
  • дороговизна оборудования, которое работает на постоянном напряжении.

Популярные марки электродов для переменного и постоянного тока


1. Электроды МР-3С являются наиболее востребованными материалами универсального типа. Преимущества: легкая воспламеняемость дуги как при первом, так и при последующих розжигах; рутиловая обмазка обеспечивает защиту шва от быстрого окисления и от вкраплений шлака; высокий уровень постоянства дуги.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

2. АНО-37 предназначены для сварочных и ремонтных работ конструкций из углеродистых и низколегированных сталей. Достоинства: малочувствительны к присутствию загрязнений и ржавчины; достаточно широкие зазоры хорошо закрываются расходниками данной марки; легкое зажигание дуги; шов прекрасно формируется даже на небольших величинах сварочного напряжения; хорошо подойдет для начинающего сварщика (даже новичок может сделать качественное изделие).

3. ОК 46.00 используются для конструкционных и углеродистых сталей. Плюсы: легкий поджиг; подходят для заваривания широких зазоров, нечувствительны к ржавым и загрязненным поверхностям; минимальное количество брызг; сварка производится во всех пространственных положениях.

4. Электроды ОЗС-4 применяются для работы с углеродистыми сталями. Преимущества: не восприимчивы к плохо очищенному от загрязнений, ржавчины и влаги металлу; легкая зажигаемость дуги; возможность осуществления сварки на повышенных режимах; изделия средних и больших толщин успешно свариваются данной маркой.

5. Одной из самых популярных импортных марок универсальных расходников является LB-52U. Востребованность сварочных материалов японского производства обусловлена несколькими причинами: высокий уровень производительности; минимальное разбрызгивание; отличные механические свойства; стабильность дуги сохраняется в режиме низкого и высокого напряжения.

6. АНО-4 используются для сварки ответственных конструкций из углеродистых сталей. Достоинства: допускается сваривание влажного, ржавого или плохо очищенного металла; легкое зажигание дуги и её стабильное горение; небольшая склонность к образованию пор; сварные швы отличаются высоким качеством; нечувствительны к изменению длины дуги.

[ads-pc-4][ads-mob-4]

Обозначения сварочного тока для электродов, напряжение и полярность

Переменный и постоянный ток, любая полярность

Переменный и постоянный ток, обратная полярность (плюс на электроде)

Переменный и постоянный ток, прямая полярность (минус на электроде)

Постоянный ток, обратная полярность (плюс на электроде)

Постоянный ток любой полярности

Подборки марок электродов по применяемым для сварки токам

принцип работы, разновидности и области применения

История появления преобразователя

В конце 1800-х годов американский электрик-пионер Томас Эдисон (1847−1931) вышел из своей лаборатории, чтобы продемонстрировать, что постоянный ток (DC) является лучшим способом подачи электроэнергии, чем переменный ток (AC), который был новой системой, поддерживаемой его сербским соперником Николой Тесла (1856−1943). Эдисон пробовал всевозможные хитрые способы убедить людей в том, что AC слишком опасен: от электроочистки слона до поддержки использования переменного тока в электрическом стуле для управления смертной казнью. Несмотря на это, система Tesla выиграла тот день, и мир с тех пор довольно много работает на электросети.

Единственная проблема заключается в том, что, хотя многие из наших приборов предназначены для работы с переменным током, маломощные генераторы часто производят постоянный. Это означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от аккумуляторной батареи постоянного тока в мобильном доме, вам потребуется устройство, которое преобразует DC в AC-инвертор, как его называют.

Сварочный инвертор

Сварочный преобразователь

Величина сварочного тока

В первую очередь сварочный инвертор позволяет легко реализовать удобный режим работы. В устройства без труда внедряется режим Антизалипания (автоматическое выключение при коротком замыкании), присутствуют иные особенности. Сегодня утверждение о высокой стоимости сварочного инвертора утратило силу. Огромная часть моделей потребляет настолько мало энергии, что пригодна к использованию в домашних условиях. Желающим купить Ресанту порой сложно понять, сколько Вт потребуется для снабжения устройства энергией.

У сварщиков в противовес большей части техники принято по-другому подходить к измерению возможностей прибора. Известно, что для использования электрода установленной толщины полагается получить на выходе инвертора определённый ток. Эти значения, как правило, указываются в инструкции. К примеру, для «четвёрки» ток занимает значения 120 – 200 А. Это зажжёт дугу, не допуская шанса спалить все окончательно. Если попробуете ток поставить меньше, работу выполнить окажется попросту невозможно.

Итак, сварочный инвертор характеризуется конкретной областью рабочих токов, по которой мастер делает вывод о пригодности оборудования в определённом случае. Для домашнего применения не берут инструмент с током более 200 А. Этого хватит, чтобы использовать электроды на 5 мм. А сверху ограничивает мощность. В параметрах показатель не фигурирует, но значение вычисляется по типичной формуле. На каждом сварочном инверторе расположена табличка, где указывается, помимо тока, рабочее напряжение. Для читателей показано на картинке, как вычисляется мощность.

Это важный параметр, сварочный инвертор способен легко спалить проводку. У большинства приборов отмечается параметр рабочего цикла (на картинке показан в процентах), определяющий, сколько времени от общего занимает активная часть. У читателей сразу возникнет вопрос: сколько длится общий интервал. По общепринятым соглашениям считается, что он составляет 10 мин. Если на рисунке указано, что током 160 А варят 70% времени, это означает 7 мин. Потом полагается сделать 3-минутную паузу, дать оборудованию остыть.

Применение таблицы значений

Указанные характеристики не затрагивают собственно сварочный инвертор. Большая часть техники выдаёт настраиваемый ток. Но лишь сварочный инвертор позволяет сдвигать настройки чрезвычайно плавно. Если говорить подробно, сварка может идти постоянным током или переменным. В примере рассматривается инвертор первого рода. Это понятно по значку, расположенному левее продолжительности цикла в процентах (две прямые черты, нижняя пунктирная). Переменный ток массово применяется для сварки цветных металлов.

Постоянный ток или переменный

В отдельном случае применяется собственная технология. К примеру, алюминий часто варят током обратной полярности, что помогает удалять оксидную плёнку с поверхности. Электроды требуется просушивать, предлагаются отдельные рекомендации по применению флюса. Разработана масса технологий, и сварочный инвертор обычно реализует лишь их часть. Преимущественно подразумевается сварка постоянным током черных металлов. В прочих случаях нужно внимательно изучать литературу. Как говорилось выше, сварка цветных металлов ведётся и постоянным, и переменным током, причём важно правильно соблюсти полярность.

Подчёркиваем, что сварочный инвертор становится лишь технологией получения переменного или постоянного тока, необходимого для правильной работы электродов. За остальное отвечает уже мастер, определяющий, какого рода ток используется, где взять электроды, как правильно подключить. Ряд терминов, идущих рука об руку со сварочными работами:

  1. Дуговая сварка. Термин популярен в источниках. Означает, что в ходе сварочного процесс образуется дуга из ионизированного воздуха – ослепительное сияние, видимое при работах. Образующееся ударное повышение температуры позволяет без затруднений плавиться электроду (или проволоке). Иной вид сварки в гаражах не встречается.
  2. Слово полуавтомат подразумевает автоматическую подачу электрода (чаще проволоки), мастеру остаётся лишь идти вдоль шва с заданной скоростью. Полуавтомат вполне способен оказаться инвертором, это сложное оборудование, большинству не по карману.
  3. Обычно в системе обозначений подразумевается сварка черных металлов. Для этого применяются рядовые электроды, флюс обычно не нужен, как и среда инертного газа: приспособления служат, как правило, для защиты нежного цветного металла от агрессивного действия кислорода. Полярность используется прямая. Заземление подключается на чёрную клемму, а сварочный электрод на красную. Выше мы говорили, что для цветных металлов бывает с точностью до наоборот, но это уже тонкости, на которые обычный сварочный аппарат не рассчитан.

Пособие для сварщика

Какой ток использовать, описано в любом достойном справочном пособии для сварщиков. Настоятельно рекомендуем найти книгу и пользоваться в противовес мнению знакомых мастеров.

Электричество постоянного и переменного тока

Когда преподаватели науки объясняют основную идею электричества как поток электронов, они обычно говорят о постоянном токе (DC). Мы узнаем, что электроны немного похожи на линию муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии так же, как муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для чего-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема (сплошная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель, а электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампе, пока вся энергия батареи истощается.

В больших бытовых приборах электричество работает по-другому. Источник питания, который поступает от розетки в стене, основан на переменном токе (AC), где электричество переключается в направлении 50−60 раз в секунду (другими словами, на частоте 50−60 Гц). Трудно понять, как AC доставляет энергию, когда он постоянно меняет свое мнение о том, куда он идет. Если электроны, выходящие из настенной розетки, добираются, скажем, на несколько миллиметров вниз по кабелю, тогда нужно обратить вспять направление и вернуться назад, как они когда-либо добираются до лампы на столе, чтобы та засветилась?

Ответ на самом деле довольно прост. Представьте, что между лампой и стеной заполнены электроны. Когда вы щелкаете на переключателе, все электроны, заполняющие кабель, вибрируют назад и вперед в нитях лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и лампа засвечивается. Электроны необязательно должны вращаться по кругу для переноса энергии: в АС они просто «бегут на месте».

Достоинства и недостатки

Ручная дуговая сварка переменным током работает на основе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию. Она может работать практически в любых условиях и длительное время без перерывов.

К недостаткам нужно отнести невысокую производительность сварочных работ, необходимость постоянного удаления шлака. Сварочный шов получается хуже, чем дает сварка постоянным током.

Аргоновая сварка с использованием аппарата переменного тока с неплавящимися электродами дает сварной шов высочайшего качества, позволяет варить металл большого сечения, отсутствуют брызги.

К недостаткам нужно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность работ.

Что предстваляет собой инвертор

Одним из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса Westinghouse Electrical Company) является то, что большинство приборов, которые мы имеем в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, нуждающиеся в постоянном токе, но потребляющие электроэнергию от розетки переменного, нуждаются в дополнительной части оборудования, называемой выпрямителем, как правило, из электронных компонентов, называемых диодами, для преобразования AC в DC.

Инвертор выполняет противоположную работу, и довольно легко понять ее суть. Предположим, у вас есть аккумулятор в фонарике, а переключатель закрыт, поэтому DC течет по цепи всегда в том же направлении, что и гоночный автомобиль вокруг дорожки. Теперь, если вы вытащите батарею и развернете ее, предполагая, что это соответствует другому способу, он почти наверняка все еще подаст свет, и вы не заметите какой-либо разницы в освещение, которое вы получаете, — но электрический ток будет протекать противоположным образом.

Предположим, у вас были молниеносные руки, и они были достаточно ловкими, чтобы переворачивать батарею 50−60 раз в секунду. Тогда бы вы стали своего рода механическим инвертором, превратив питание постоянного тока батареи в переменный на частоте 50−60 Гц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в электрических магазинах, работают не так, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные переключатели, которые быстро переключаются на текущее направление. Инверторы, подобные этому, часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо протекает в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями.

Такие внезапные перемены направления опасны для некоторых видов электрооборудования. При нормальной мощности AC, он постепенно переходит с одной стороны в другую в виде синусоидальной волны.

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого рода плавно изменяющегося выхода переменного от входа постоянного тока. Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторами, для увеличения и снижения выходного тока, чем резкий, прямоугольный выходной сигнал включения / выключения, который вы получаете с помощью базового инвертора.

Инверторы также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного входного напряжения DC на совершенно другое выходное напряжение переменного (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше входной мощности. Из закона сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не может выдавать больше энергии, чем они потребляют, и некоторая энергия должна быть потеряна как тепло, поскольку электричество протекает через различные электрические и электронные компоненты. На практике эффективность инвертора часто превышает 90 процентов, хотя базовая физика говорит нам, что какая-то часть энергии — какой бы она ни была — всегда где-то теряется.

Схема инвертора напряжения

Наиболее распространённая схема инвертора напряжения состоит из четырех IGBT транзисторов VT1…VT4, включенных по схеме моста, и четырех обратных диодов, обозначенных VD1…VD4, параллельно соединенных с управляемыми полупроводниковыми ключами во встречном направлении. Преобразователь питает активно-индуктивную нагрузку. Именно она является самой распространенной, поэтому была взята за основу.

Входные клеммы инвертора подключаются к Uип. Если таким источником служит диодный выпрямитель, то выход его обязательно шунтируется конденсатором C.

В силовой электронике наибольшее применение нашли транзисторы с изолированным затвором IGBT (именно они показаны на схеме) и GTO, IGCT тиристоры. При оперировании меньшими мощностями вне конкуренции полевые транзисторы MOSFET.

В момент времени t1 открываются VT1 и VT4, а VT2 и VT3 – закрыты. Образуется единственный путь для протекания тока через нагрузку: «+» Uип – VT1 – нагрузка RнLнVT4«-» Uип. Таким образом, на интервале времени t1 ‑ t2 создается замкнутая цепь для протекания в соответствующем направлении.

Режим работы схемы

Для изменения направления снимаются управляющие импульсы с баз VT1 и VT4 и подаются сигналы на открытие второго и третьего VT2,3. В точке t2 на оси времени t, первый и четвертый VT1,4 закрыты, а второй и третий – открыты. Однако, поскольку нагрузка активно-индуктивная, то не может мгновенно изменить направление на противоположное. Этому будет препятствовать энергия, запасенная на индуктивности . Поэтому он будет сохранять прежнее направление до тех пор, пока не рассеется все энергия, запасенная на индуктивности в виде магнитного поля, равная Wм = (Lн∙i2)/2.

В связи с этим, на отрезке времени t2 – t3 ток будет протекать через диоды VD2 и VD3, сохраняя прежнее направление на RнLн, но пройдет в обратном направлении через Uип или конденсатор C, если источником энергии является диодный выпрямитель. Поэтому следует обязательно установить конденсатор C, если преобразователь подключен к диодному выпрямителю. Иначе прервется путь протекания , в результате чего возникнут сильное перенапряжение, которое может повредить изоляцию потребителя и выведет из строя полупроводниковые приборы.

В момент времени t3 вся запасенная на индуктивности энергия снизится до нуля. Начиная с момента t3 до момента t4 под действием приложенного Uип через открытые полупроводниковые ключи VT2 и VT3 будет протекать через LнRн уже в другую сторону.

В точке t4, расположенной на оси времени t, снимается управляющий сигнал с VT1,3, а VT1 и VT4 открываются. Однако продолжает протекать в ту же сторону, пока не расходуется энергия, запасенная в индуктивности. Это будет происходить на интервале времени t4 – t5.

Работа схемы

Начиная с момента t5 iн изменить направление и потечет от Uип через LнRн по пути через VT1 и VT4. Далее все процессы, протекающие в электрической цепи, будут повторяться. На LнRн форма напряжения будет прямоугольной, но ток на активно-индуктивной нагрузке будет иметь пилообразную форму за счет наличия индуктивности, которая не позволяет ему мгновенно вырасти и снизиться. Если потребитель имеет чисто активный характер (индуктивность и емкость практически равны нулю), то формы и будет в виде прямоугольников.

Поскольку VT1…VT4 попарно открывались на всей протяженности соответствующих полупериодов, то на выходе преобразователя формировалось максимально возможное , поэтому через LнRн протекал максимальной величины. Однако часто требуется обеспечить плавное нарастание мощности на потребителе, например для постепенного увеличения яркости освещения или частоты вращения вала двигателя.

Следует пояснить, что сигналы, поступающие из системы управления СУ, подаются не сразу на базы полупроводниковых ключей, а посредством драйвера. Так как современные СУ построены на безе микроконтроллеров, которые выдают маломощные сигналы, не способные открыть IGBT, то для увеличения мощности открывающего импульса применяется промежуточное звено – драйвер. Кроме того на часто драйвер выполняет множество дополнительных функций – защищает транзистор от короткого замыкания, перегрева и т.п.

Принцип работы устройства

Представьте, что вы аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого произвести переменный. Как бы вы это сделали? Если весь ток, который вы производите, вытекает в одном направлении, как насчет добавления простого переключателя на ваш выход? Включение и выключение вашего тока может очень быстро обеспечить импульсы DС, которые могли бы выполнять как минимум половину работы. Чтобы сделать правильный AC, вам понадобится переключатель, который позволит полностью отменить ток и сделать это примерно 50−60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, которая меняет контакты туда и обратно более 3000 раз в минуту.

По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку, подключенному к трансформатору. А так как электромагнитные устройства, которые меняют низковольтный переменный на высоковольтный ток или наоборот, используя две катушки провода (называемые первичной и вторичной) ранами вокруг общего железного ядра.

В механическом инверторе либо электродвигатель, либо какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий ток вперед и назад в основном просто путем изменения контактов и генерирует переменный во вторичном режиме. Коммутационное устройство работает так же, как в электрическом дверном звонке. Когда питание подключено, оно намагничивает переключатель, вытягивает его и очень быстро отключает. Пружина снова вернет переключатель, включив его, и потом будет повторять процесс снова и снова.

Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

  • Регулирование напряжения.
  • Синхронизация частоты переключения ключей.
  • Защитой их от перегрузок.

Необходимые комплектующие и инструменты

Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:

  • мощный паяльник с припоем и флюсом;
  • набор отвёрток и пассатижи;
  • электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
  • ножовка, нож, ножницы;
  • подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.

Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.

Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:

  • сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
  • постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
  • далее располагается понижающий трансформатор;
  • затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
  • постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
  • со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
  • блок управления сварочным инвертором.

принцип работы, разновидности и области применения


Многочисленные подделки низкого качества вынуждают людей делать своими руками сварочные инверторы переменного и постоянного тока, которые более надёжны и проще ремонтируются. Как изготовить такой агрегат своими руками и сделать его долговечным и работоспособным в условиях нестабильного напряжения на даче и в сельской местности? На этот вопрос мы ответим в данной публикации и поэтапно соберём надёжный и практичный сварочный инвертор для соединения разных деталей. Наша задача — обеспечить малые габариты оборудования и небольшой вес конечного устройства для удобства работы с ним.

История появления преобразователя

В конце 1800-х годов американский электрик-пионер Томас Эдисон (1847−1931) вышел из своей лаборатории, чтобы продемонстрировать, что постоянный ток (DC) является лучшим способом подачи электроэнергии, чем переменный ток (AC), который был новой системой, поддерживаемой его сербским соперником Николой Тесла (1856−1943). Эдисон пробовал всевозможные хитрые способы убедить людей в том, что AC слишком опасен: от электроочистки слона до поддержки использования переменного тока в электрическом стуле для управления смертной казнью. Несмотря на это, система Tesla выиграла тот день, и мир с тех пор довольно много работает на электросети.

Единственная проблема заключается в том, что, хотя многие из наших приборов предназначены для работы с переменным током, маломощные генераторы часто производят постоянный. Это означает, что если вы хотите запустить что-то вроде гаджета с питанием от переменного тока от аккумуляторной батареи постоянного тока в мобильном доме, вам потребуется устройство, которое преобразует DC в AC-инвертор, как его называют.


Преимущества самодельного инвертора

Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой аппарат для сварки, но его цена в розничных сетях зачастую оказывается слишком высокой. Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который снизит стоимость конечного изделия, но без определённых затрат всё же обойтись не удастся. В частности, затраты на высокочастотные транзисторы, а также тиристорный регулятор тока для сварочного аппарата и выпрямительные диоды станут необходимыми.

Инвертор обладает следующими преимуществами:

  • малый вес, около 10 кг, в зависимости от мощности;
  • коэффициент полезного действия — более 90 %;
  • малое потребление электроэнергии;
  • широкие пределы работы схем регуляторов тока, что позволяет работать по разным технологиям сварки элементов из разных металлов;
  • высокая стабильность напряжения на электроде позволяет сделать ровный и качественный шов;
  • можно использовать электроды разного типа;
  • современные схемы и элементная база дают возможность устранить залипание электродов и обеспечивают ускоренный розжиг дуги.

Электричество постоянного и переменного тока

Когда преподаватели науки объясняют основную идею электричества как поток электронов, они обычно говорят о постоянном токе (DC). Мы узнаем, что электроны немного похожи на линию муравьев, идущих вместе с пакетами электрической энергии так же, как муравьи несут листья. Это достаточно хорошая аналогия для чего-то вроде базового фонарика, где у нас есть схема (сплошная электрическая петля), соединяющая батарею, лампу и выключатель, а электрическая энергия систематически транспортируется от батареи к лампе, пока вся энергия батареи истощается.

В больших бытовых приборах электричество работает по-другому. Источник питания, который поступает от розетки в стене, основан на переменном токе (AC), где электричество переключается в направлении 50−60 раз в секунду (другими словами, на частоте 50−60 Гц). Трудно понять, как AC доставляет энергию, когда он постоянно меняет свое мнение о том, куда он идет. Если электроны, выходящие из настенной розетки, добираются, скажем, на несколько миллиметров вниз по кабелю, тогда нужно обратить вспять направление и вернуться назад, как они когда-либо добираются до лампы на столе, чтобы та засветилась?

Ответ на самом деле довольно прост. Представьте, что между лампой и стеной заполнены электроны. Когда вы щелкаете на переключателе, все электроны, заполняющие кабель, вибрируют назад и вперед в нитях лампы — и это быстрое перетасовка преобразует электрическую энергию в тепло и лампа засвечивается. Электроны необязательно должны вращаться по кругу для переноса энергии: в АС они просто «бегут на месте».

Какой сварочный аппарат лучше: инвертор или трансформатор

Решить, что лучше для сварки металла в собственном гараже или доме, несложно. Помогут сравнительные характеристики источников питания. Сначала о сходстве: оба необходимы для преобразования электротока, получения рабочих токовых параметров, только инверторные снабжены электронными преобразователями.

Сравнить габариты сварочных аппаратов инверторного и трансформаторного поможет небольшой пример. Для генерации 160 А нужен трансформатор весом 20 кг или инвертор 2,5 кг. Самая большая мощность у инвертора, однако, у трансформаторов большой КПД.

Что предстваляет собой инвертор

Одним из наследий Теслы (и его делового партнера Джорджа Вестингауза, босса Westinghouse Electrical Company) является то, что большинство приборов, которые мы имеем в наших домах, специально разработаны для работы от сети переменного тока. Приборы, нуждающиеся в постоянном токе, но потребляющие электроэнергию от розетки переменного, нуждаются в дополнительной части оборудования, называемой выпрямителем, как правило, из электронных компонентов, называемых диодами, для преобразования AC в DC.

Инвертор выполняет противоположную работу, и довольно легко понять ее суть. Предположим, у вас есть аккумулятор в фонарике, а переключатель закрыт, поэтому DC течет по цепи всегда в том же направлении, что и гоночный автомобиль вокруг дорожки. Теперь, если вы вытащите батарею и развернете ее, предполагая, что это соответствует другому способу, он почти наверняка все еще подаст свет, и вы не заметите какой-либо разницы в освещение, которое вы получаете, — но электрический ток будет протекать противоположным образом.

Предположим, у вас были молниеносные руки, и они были достаточно ловкими, чтобы переворачивать батарею 50−60 раз в секунду. Тогда бы вы стали своего рода механическим инвертором, превратив питание постоянного тока батареи в переменный на частоте 50−60 Гц.

Конечно, инверторы, которые вы покупаете в электрических магазинах, работают не так, хотя некоторые из них действительно механические: они используют электромагнитные переключатели, которые быстро переключаются на текущее направление. Инверторы, подобные этому, часто производят так называемый прямоугольный выход: ток либо протекает в одну сторону, либо наоборот, или он мгновенно переключается между двумя состояниями.

Такие внезапные перемены направления опасны для некоторых видов электрооборудования. При нормальной мощности AC, он постепенно переходит с одной стороны в другую в виде синусоидальной волны.

Электронные инверторы могут использоваться для создания такого рода плавно изменяющегося выхода переменного от входа постоянного тока. Они используют электронные компоненты, называемые индукторами и конденсаторами, для увеличения и снижения выходного тока, чем резкий, прямоугольный выходной сигнал включения / выключения, который вы получаете с помощью базового инвертора.

Инверторы также могут использоваться с трансформаторами для изменения определенного входного напряжения DC на совершенно другое выходное напряжение переменного (выше или ниже), но выходная мощность всегда должна быть меньше входной мощности. Из закона сохранения энергии следует, что инвертор и трансформатор не может выдавать больше энергии, чем они потребляют, и некоторая энергия должна быть потеряна как тепло, поскольку электричество протекает через различные электрические и электронные компоненты. На практике эффективность инвертора часто превышает 90 процентов, хотя базовая физика говорит нам, что какая-то часть энергии — какой бы она ни была — всегда где-то теряется.

Конструкция на трансформаторах

Обычный аппарат для сварки по размерам и форме выглядел как стиральная бытовая машинка на колесах, только еще тяжелее. Замкнутый магнитопровод располагался вертикально. Внизу находилась первичная обмотка трансформатора.


Вторичная обмотка была подвижной. Она прикреплялась к гайке вертикального винта с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагался рым-болт с ручкой.

При вращении ручки гайка с вторичной обмоткой перемещалась по винту, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки. Таким образом, осуществлялась регулировка сварочного электротока.

Для перемещения аппарата на крышке имелась ручка, для присоединения проводов сварочной цепочки на боковой стенке располагался зажим. Все стенки имели щелевые отверстия для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, имеется в виду, что сейчас в большинстве своем используют сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочным оборудованием на основе силового трансформатора практически не пользуются.

Чтобы сварочный шов получался качественным, требуется круто падающая вольтамперная характеристика трансформатора. Это достигается двумя способами. Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем) регулировку сварочного процесса осуществляют за счет изменения зазора в сердечнике дросселя.

Второй вариант: регулировка осуществляется за счет изменения зазора между первичной и вторичной катушками. При этом изменение электротока в широком диапазоне не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Принцип работы устройства

Представьте, что вы аккумулятор постоянного тока, и кто-то хлопает вас по плечу и просит вас вместо этого произвести переменный. Как бы вы это сделали? Если весь ток, который вы производите, вытекает в одном направлении, как насчет добавления простого переключателя на ваш выход? Включение и выключение вашего тока может очень быстро обеспечить импульсы DС, которые могли бы выполнять как минимум половину работы. Чтобы сделать правильный AC, вам понадобится переключатель, который позволит полностью отменить ток и сделать это примерно 50−60 раз в секунду. Визуализируйте себя как человеческую батарею, которая меняет контакты туда и обратно более 3000 раз в минуту.

По сути, старомодный механический инвертор сводится к коммутационному блоку, подключенному к трансформатору. А так как электромагнитные устройства, которые меняют низковольтный переменный на высоковольтный ток или наоборот, используя две катушки провода (называемые первичной и вторичной) ранами вокруг общего железного ядра.

В механическом инверторе либо электродвигатель, либо какой-либо другой механизм автоматического переключения переворачивает входящий ток вперед и назад в основном просто путем изменения контактов и генерирует переменный во вторичном режиме. Коммутационное устройство работает так же, как в электрическом дверном звонке. Когда питание подключено, оно намагничивает переключатель, вытягивает его и очень быстро отключает. Пружина снова вернет переключатель, включив его, и потом будет повторять процесс снова и снова.

Частота переключения задается сигналами управления, формируемыми управляющей схемой (контроллером). Контроллер также может решать дополнительные задачи:

  • Регулирование напряжения.
  • Синхронизация частоты переключения ключей.
  • Защитой их от перегрузок.

Необходимые комплектующие и инструменты

Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:

  • мощный паяльник с припоем и флюсом;
  • набор отвёрток и пассатижи;
  • электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
  • ножовка, нож, ножницы;
  • подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.

Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.

Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:

  • сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
  • постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
  • далее располагается понижающий трансформатор;
  • затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
  • постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
  • со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
  • блок управления сварочным инвертором.

Принцип работы сварочного инвертора

Один из способов создания неразъемных соединений из металла – это электродуговая сварка. В течение множества лет для выполнения этой операции применяли генераторы трансформаторного типа. Главный их недостаток – габаритно-весовые характеристики. С развитием полупроводникового оборудования и появлением таких элементов, как тиристоры, были созданы устройства, которые обладают всеми характеристиками, как и трансформаторы, но весят в разы меньше.

Устройство и основные характеристики инверторов

Инверторные устройства имеют совершенно другую электрическую схему, основанную на использовании полупроводниковых приборов диодов, тиристоров, транзисторов.

Принцип работы инвертора

В основе работы аппаратов этого типа лежит принцип сдвига напряжения. Такое решение позволяет поднять силу и частоту тока.

Устройство инвертора содержит довольно сложную схему, внутри которой реализуются нижеприведенные процессы:

  1. Переменный ток, подаваемый на инвертор, преобразуют в постоянный. Изменение параметров тока происходит в устройстве, который собирают с применением диодного моста.
  2. Полученный ток передается на инвертор, который играет роль генератора высокочастотных импульсов. В транзисторном блоке, происходит обратное преобразование постоянного тока в переменный. Но получаемый ток, обладает существенно большей частотой, чем тот, который поступает из сети питания.
  3. Ток высокой частоты поступает на трансформатор. Это устройство снижает напряжение и одновременно повышает силу тока. Так как трансформатор, который используют для работы с токами высокой частоты, имеет небольшие габариты, все это сказывается на габаритно-весовых характеристиках инвертора.
  4. После прохождения трансформатора, переменный ток, с новыми параметрами поступает на выпрямитель, где он снова трансформируется в постоянный, который и используют для сварки.

Сварка инвертором для начинающих

Надо отметить, что инверторные устройства, в отличие от устройств трансформаторного типа потребляет в два раза меньшее количество энергии. Кроме этого, параметры тока, который поступает из устройства, гарантируют то, что сварочная дуга будет иметь стабильный розжиг и горение во время сварки.

Технические параметры устройств

Сварочные инверторы имеют ряд определенных характеристик, по которым можно судить о его технологических свойствах.

К ним относят следующие параметры:

  1. Вид тока, который формируется на выходе из выпрямителя.
  2. Размер напряжения, которое используется для электроснабжения. Производители выпускают изделия, которые работают от 380 и от 220 в. Первые применяют для профессиональной сварки, вторые для работы в домашних условиях.
  3. Размер тока, этот параметр оказывает прямое влияние на размер электрода, который будет использоваться для выполнения сварки.

Технические параметры сварочного инвертора

  1. Мощность агрегата, этот параметр дает информацию о том, ток, какой силы будет формировать сварочную дугу.
  2. Напряжение на холостом ходу, этот параметр показывает, как быстро будет получена сварочная дуга.
  3. Диапазон размеров электродов, которые будут использованы для производства сварки.
  4. Габаритно-весовые характеристики инверторного сварочного аппарата и размер сварочного тока на выходе. Чем ниже последний показатель, тем меньше аппарат, но и соответственно такое устройство обладает меньшими эксплуатационными характеристиками.

Плюсы и минусы инверторной сварки

Инверторные устройства показывают КПД в пределах 85 – 95%, надо сказать, что это высокий показатель среди электронной аппаратуры. Используемая схема позволяет выполнять регулировку уровня сварочного тока от нескольких ампер, до сотен, а то и тысяч.

Например, инвертор марки ММА, он составляет 20 – 220 А. Инверторы могут работать длительное время. Управление источником питания можно выполнять дистанционно. К несомненным преимуществам инверторов можно отнести их малые габаритно-весовые характеристики, позволяющие перемещать устройство на месте выполнения сварки. В конструкции аппаратов использована двойная изоляция, обеспечивающая электрическую безопасность.

Технологические достоинства

Применение инверторов позволяет использовать электроды любой марки, которые работают и с постоянным и переменным током. Устройства этого типа могут быть использованы для сварки с неплавящимся электродом в среде защитного газа. Кроме того, конструкция этого оборудования позволяет легко автоматизировать сварочные процессы.

Сварка может быть выполнена с применением короткой дуги, таким образом, снижаются энергопотери и повышается качество сварного шва, в частности, на поверхности свариваемых деталей практически не образуются брызги от выполнения сварки. Кстати, применение инверторов позволяет получать швы в любой пространственной конфигурации.

Микропроцессор

В управлении современными сварочными инверторами применяют микропроцессоры, и это обеспечивает стабильную связь между напряжением, током.

Минусы, которым обладают инверторы

Инверторы ремонтировать несколько сложнее, чем традиционные трансформаторные агрегаты. Если из строя выйдут некоторые элементы управления, размещенные на плате, то ремонт может встать примерно в треть от стоимости нового сварочного инвертора.

Инверторы, в отличие от оборудованиях других типов, очень боится пыли. То есть такие аппараты должны чаще обслуживаться. Работа инверторным сварочным аппаратом ограничена и низкими температурами. Кроме того, существуют некоторые ограничения на хранение инвертора при минусовых температурах. Это чревато образованием конденсата, который может привести к короткому замыканию на плате.

Как работает сварочный инвертор

Схема сварочного инвертора состоит из двух основных частей: силовой и управляющей.

Силовая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

Электронный силовой блок состоит из следующих узлов:

  • сетевой выпрямитель;
  • помехозащитный фильтр;
  • инвертор;
  • выходной выпрямитель.

Сетевой выпрямитель

Выпрямитель состоит из:

  • двухполупериодного диодного моста;
  • сглаживающего фильтра из двух параллельных электролитических конденсаторов.

Через диодный мост протекают большие токи, и он нагревается. Для рассеяния тепла его устанавливают на охлаждающий радиатор. С целью предотвращения перегрева и выхода из строя диодного моста, на радиаторе установлен элемент защиты — термопредохранитель. Он отключает питание при превышении температуры радиатора выше 90 °С. Постоянное напряжение после выпрямителя и фильтра подаётся на инвертор.

Помехозащитный фильтр

Мощный инвертор в процессе работы создаёт высокочастотные помехи. Что бы исключить их попадание в электросеть, перед выпрямителем устанавливается фильтр ЭМС (электромагнитной совместимости). Фильтр состоит из конденсаторов и дросселя (в приведённой схеме — на тороидальном магнитопроводе).

Инвертор

Инвертор собран по схеме «косого моста» на двух мощных ключевых полупроводниковых приборах. В качестве последних могут быть транзисторы типов «IGBT» и «MOSFET». Оба ключевых транзистора монтируются на радиаторы для охлаждения.

На первичную обмотку импульсного понижающего трансформатора поступает напряжение со входного выпрямителя, прошедшее преобразование на ключевых транзисторах и ставшее высокочастотным. С одной из вторичных обмоток снимается уже значительно меньшее по амплитуде напряжение (рабочее значение, необходимое для сварки). Эта обмотка выполнена несколькими витками ленточного медного провода в изоляции, что позволяет производить сварку током 120…130 А.

Выходной выпрямитель

С вторичной обмотки импульсного трансформатора переменный ток высокой частоты поступает на высокочастотные мощные диодные выпрямители. Они собираются на базе сдвоенных диодов по схеме с общим катодом. Диоды обладают высоким быстродействием (время восстановления trr < 50 ns). С выхода этого выпрямителя снимается электрический ток с нужными для сварки параметрами.

Управляющая схема сварочного инвертора

Принципиальная схема приведена на рисунке.

Электронный управляющий блок состоит из следующих узлов:

  • ШИМ-контроллер;
  • цепи регулировки и контроля:
  • блоки контроля напряжения сети и выходного напряжения.

ШИМ-контроллер

«Мозгом» сварочного инвертора является микросхема ШИМ-контроллера (здесь и далее – обозначения по схеме: U1). Она, управляя работой мощных ключевых транзисторов, задаёт «ритм» работы всего преобразователя. Микросхема ШИМ-контроллера, посредством полевого N-канального MOSFET транзистора (Q4), передаёт на первичную обмотку разделительного трансформатора (T1) прямоугольные импульсы с высокой частотой — до 50 КГц. С вторичной его обмотки снимаются сигналы для управления работой ключевых транзисторов.

Защиту от возможного, в процессе управления, превышения допустимого напряжения между затвором и эмиттером ключевых транзисторов осуществляют стабилитроны (D16, D17, D29, D30).

Цепи регулировки и контроля

К цепям регулировки и контроля относятся:

  • трансформатор тока (Т2). Этот узел является основой анализатора-ограничителя тока. Снимаемое с него напряжение, после выпрямления и ограничения, участвует в работе схемы, формирующей сварочный ток, и генератора импульсов на ШИМ-контроллере;
  • узел контроля напряжения сети. Он состоит из элементов операционного усилителя, собранного на двух микросхемах (U2A и U2B). На резисторных делителях, установленных в цепях входного выпрямителя, выделяется напряжение электросети (завышенное или заниженное) и поступает на сумматор операционного усилителя. Последний вырабатывает результирующий сигнал и выдаёт его на задающий генератор импульсов – ШИМ-контроллер. При обнаружении напряжения ниже допустимого, он блокирует генератор, а, следовательно, и всю схему;
  • схема контроля выходного напряжения. Последнее снимается с выходов «OUT+», «OUT-» и через оптрон (ISO1), поступает в схему контроля (U2A и U2B). Таким образом, выполняется отслеживание параметров выходного напряжения.

Одновременно с отключением инвертора включается жёлтый светодиод (D12), который указывает на то, что в схеме неисправность или есть проблемы с сетевым питанием (отсутствует или ниже нижнего предела).

Преимущества инверторного агрегата

  • Инверторы имеют небольшой вес и габариты, что очень важно при выполнении сварочных работ, вес аппарата всего 4-4,5 кг.
  • Высокий КПД и электробезопасность, которая обеспечивается большим количеством схем защиты — перегрев, перегрузка или электрическое перенапряжение.
  • Низкий уровень электропотребления, инверторы потребляют в 1,5-3 раза меньше, чем привычные сварочные аппараты. Такая особенность позволяет использовать агрегат даже при напряжении в сети в 180В. При включении он создает минимальные электромагнитные помехи в сети.
  • Плавное и легкое управление силой тока.
  • В итоге получаются качественные сварные швы, такой высокий результат достигается благодаря легкому зажиганию электрической дуги с ее устойчивым горением. В процессе работы не наблюдается большого разбрызгивания сварного металла.
  • Можно использовать различные электроды.
  • Есть система быстрого зажигания электродов — Hot Start.

Недостатки

  • Может произойти неисправность, которая проявляется в выходе из эксплуатации микропроцессора, это обусловлено нарушением условий хранений или применения. Если устройство находится или применяется в запыленном месте, то его необходимо чаще продувать и чистить.
  • Высокую стоимость агрегата можно отнести к минусам, его нельзя использовать при очень низких температурах, так -15оС является крайней отметкой в работе.
  • Длина используемого кабеля не должна превышать 2,5 метра.

Сфера применения инверторного аппарата

Высокие технические возможности агрегата позволили найти ему широкое применение.

  • Их можно использовать в качестве обычных электрических трансформаторов для дуговой сварки с постоянным током.
  • Также инвертор применим для аргонодуговой сварки с неплавкими электродами.
  • В полуавтоматической сварке инверторы используются с присадочной проволокой.
  • Агрегаты нашли применение в работах плазменной резки.

Качество и удобство

Дуговая сварка является очень ответственной работой и чтобы ее удачно выполнить сварщик должен иметь определенные знания и опыт. С помощью инвертора можно выполнить сварку более просто, не имея больших навыков в работе.

Поджигание дуги можно назвать одним из главных преимуществ, поскольку в старых агрегатах невозможно было из-за перепадов напряжения в сети поджечь дугу, электроды сразу залипают. Когда ток добавляется, то происходит обратный процесс — начинается пережигаться металл. Принцип работы инверторов позволяет не зависеть от напряжения в сети. В данных устройствах сварочный ток держится на входе неизменным от напряжения в сети.

Работая обычным сварочным аппаратом можно «пережечь» или «недожечь» металл, отчего шов получится некачественным, он будет ослаблен, из-за чего образуются отверстия. У нового типа агрегатов остается ток неизменным, он устанавливается потенциометром на шкале сварочного тока.

Сварочные инверторы могут поддерживать выбранный ток в заданных пределах, и он будет все это время постоянным. Это позволяет не брать во внимание длину дуги, что только облегчает работу специалисту. Здесь даже новичок сможет овладеть «прихватками», благодаря устройству нового типа.

Те, кто уже не первый день работает сварочным инвертором, уже смогли оценить его возможности. Они значительно облегчают поджигание, контролируют дугу, устраняют залипание электродов. Такие агрегаты очень выгодны для применения в частном и профессиональном строительстве.

Электрическая дуга

Температуру в тысячи градусов Цельсия обеспечивает электрическая дуга, по сути являющаяся коротким замыканием между двумя электродами, расположенными достаточно близко друг от друга. Напряжение, которое подается на электроды, увеличивается, пока не будет пробоя воздуха, являющегося изолятором.

Пробой — эмиссия электронов катода. Разогреваемые током электроны выходят и направляются к ионизированным атомам анода. Затем появляется разряд, ионизируется воздух зазора, образовывается плазма, снижается сопротивление воздушной прослойки, ток усиливается, дуга разогревается, и став проводником замыкает цепь. Процесс получил название «розжиг» дуги. Стабилизируется дуга путем установления требуемого расстояния между электродами и поддержанием характеристик энергоснабжения.

Сваривание металлов

Выбор хорошего электрода и способа сварки крайне важен, так как от него зависит, будут ли его механические свойства аналогичны свойствам основного металла.

Сварочная ванна должна быть защищенной от воздействия воздуха для исключения окисления металла.

С этой целью в рабочей зоне создается особая среда, что достигается двумя способами:

  • Технология MIG-MAG, когда аргон, гелий или CO2 подается из специального баллона.
  • Сжигание обмазки электрода и образование при этом защитного шлакового или шлакогазового «купола».

В процессе горения электродные покрытия связывают и выводят из шва кислород. Вдобавок вещества, содержащиеся в них, помогают ионизировать дугу, рафинируют и легируют металл шва.

В плане стабильности электроснабжения сварка — процесс довольно капризный, ведь требуемый температурный режим находится в прямой зависимости от параметров тока. Должна быть обеспечена устойчивость электрической дуги. Лишь стабильная дуга предотвратит появления дефектов шва, особенно при розжиге и затухании.

Чем свариваемые детали массивнее, тем более глубоким должно быть плавление, большего диаметра применяется электрод, больше силы и мощности требуется для работы. Определить силу тока оператор зачастую может лишь опытным путем, порой ее регулируют в процессе сварки, а иногда жестко фиксируют. Горение дуги от источника постоянного тока стабильнее, без прерываний.

При потреблении постоянного тока отсутствует полярность, образуется меньшее количество брызг металла, а шов получается качественнее. Сварка с переменным током несколько сложнее, потому что для поддержания дуги рабочий должен иметь серьезные навыки, высокого качества сварки в этом случае добиться сложно. Переменным током рекомендуется варить алюминий и его сплавы.

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе?

Если вы когда-либо работали в области сварки или хотя бы немного знакомы с тем, как она работает, возможно, вы слышали термины «переменный ток» и «постоянный ток» в сварке. Переменный и постоянный ток — это разные типы токов, которые используются в процессе сварки. Поскольку при сварке используется электрическая дуга, которая создает тепло, необходимое для плавления металла, потребуется стабильный ток с разной полярностью, зависящей от свариваемого материала.

Чтобы сделать хороший сварной шов, вам сначала нужно понять, что означают эти два тока на сварочном аппарате, а также на электродах.

Но сначала: В чем разница между сваркой на переменном и постоянном токе?

Сварка как переменным, так и постоянным током зависит от полярности тока, протекающего через электрод аппарата. AC обозначает переменный ток, где DC означает постоянный ток. Прочность и качество сварного шва будут зависеть от полярности электрода.

В этой статье я раскрою это немного подробнее и объясню, почему вам важно это понять.

Что такое полярность?

Вы, вероятно, знакомы с термином «полюса». Например, у магнита есть северный и южный полюса.

Точно так же и электрические цепи будут иметь полюса – отрицательный и положительный. В цепи постоянный ток (DC) течет в одном направлении, что приводит к постоянной полярности – одна сторона остается отрицательной, с большим количеством отрицательных ионов, а другая сторона остается положительной, с большим количеством положительных ионов. все время, пока цепь активна.

С другой стороны, переменный ток (AC), как следует из названия, меняет направление своего течения. Половину времени он течет в одном направлении, а другую половину — в противоположном. Переменный ток изменит свою полярность примерно 120 раз в течение одной секунды при токе частотой 60 Гц.

Переменный ток, также известный как электрод с положительной или обратной полярностью, обеспечивает более глубокое проникновение, где отрицательный электрод или прямой ток — постоянный ток — приводит к более высокой скорости осаждения, поскольку плавление на электроде происходит быстрее.На эти условия могут влиять различные типы электродов, а также различные виды экранирования электродов.

Экранированные электроды иногда могут работать с любой полярностью, а некоторые работают только с одной.

Хороший сварной шов предполагает надлежащее проплавление и равномерное образование валиков, и для достижения этого необходимо использовать правильную полярность. При неправильной полярности вы не только получите плохое проплавление и неравномерный шов, но также получите чрезмерное разбрызгивание и перегрев, а в некоторых случаях даже можете потерять контроль над дугой.

Электрод также может быстро сгореть.

Большинство аппаратов для дуговой сварки имеют клеммы или направления, четко обозначенные, чтобы пользователи знали, как настроить сварочный аппарат на переменный или постоянный ток. Некоторые сварочные аппараты также используют переключатели для изменения полярности, а некоторые требуют внесения изменений в кабельные наконечники.

Сварка различными токами

Различные виды сварки лучше подходят для разных типов тока, благодаря их природе и воздействию этого конкретного вида тока.

Сварка переменным током

Сварка переменным током считается уступающей сварке постоянным током, поэтому ее применяют редко. Сварочные аппараты на переменном токе в основном используются только тогда, когда нет доступных аппаратов на постоянном токе, и их иногда называют «жужжащими ящиками». хотя он также иногда используется для устранения проблем с дуговым разрядом. Проблемы с дуновением дуги возникают, когда дуга гасит свариваемое соединение при более высоких уровнях тока, что чаще всего происходит при работе с электродами большого диаметра.

Сварка переменным током также может использоваться для намагниченных металлов, что невозможно при сварке постоянным током. Постоянное изменение направления тока при сварке переменным током означает, что намагниченный металл не будет влиять на электрическую дугу.

Переменный ток также лучше подходит для более высоких температур. Поскольку он обеспечивает более высокий уровень тока, он обеспечивает более глубокое проплавление и поэтому используется для сварки швов при строительстве кораблей.

Сварка переменным током хороша для ремонта машин, так как многие из них имеют намагниченные поля и участки, которые заржавели.

Однако нестабильность направления при сварке на переменном токе также может быть недостатком, поскольку этот процесс дает меньший выход продукта, чем сварка на постоянном токе.

Сварка на постоянном токе

Сварка на постоянном токе, как и сварка на переменном токе, имеет свои преимущества и используется в некоторых конкретных случаях, когда сварка на переменном токе бесполезна, например, вертикальная сварка, пайка одним углеродом или сварка TIG нержавеющей стали. .

Поскольку сварка постоянным током имеет более высокую скорость наплавки, она лучше всего подходит для пользователей, которым требуется лучшее наращивание крупных отложений.Хотя сварка на переменном токе имеет лучшее проплавление, она имеет более низкую скорость наплавки, что может быть неприемлемым.

При сварке постоянным током также образуется меньше брызг, чем при сварке переменным током, что делает сварной шов однородным и более гладким, а также приводит к более высокому выходу продукта. Постоянный ток также более надежен, и поэтому с ним становится легче работать, поскольку электрическая дуга остается постоянной и стабильной.

Сварка постоянным током лучше подходит для сварки тонких металлов, что делает ее востребованной для многих сварщиков. Оборудование, используемое с этим типом тока, также дешевле, что помогает сократить расходы и делает их еще более желательными.

Однако, хотя само оборудование имеет меньшую стоимость, процесс фактического использования постоянного тока немного дороже.

Это связано с тем, что вам нужно специальное оборудование для переключения переменного тока на постоянный, потому что последнее, скорее всего, не обеспечивается какой-либо электрической сетью. Однако, поскольку постоянный ток лучше подходит для большинства видов сварочных процессов, эти расходы считаются необходимыми.

Хотя сварка на постоянном токе лучше подходит для многих различных металлов, она не рекомендуется при работе с алюминием, так как при этом требуется высокоинтенсивное выделение тепла, что невозможно при постоянном токе.Кроме того, если при работе с постоянным током возникнет магнитное поле, возникнет более высокий риск возникновения дуги, что может быть опасно.

Какой электрод использовать?

Поскольку тип используемого тока влияет на полярность электрода, вам также необходимо учитывать используемый электрод. Для сварки постоянным током ищите электрод с покрытием натриевого типа с высоким содержанием целлюлозы, который предназначен только для использования на постоянном токе и обеспечивает более глубокое проплавление.

Для сварки переменным током, поскольку дуга имеет тенденцию гаснуть и восстанавливаться из-за переменного тока, электроды имеют специальные элементы, поддерживающие их горение.Электроды для сварки переменным током должны иметь высокоцеллюлозное покрытие калиевого типа, которое может работать во всех положениях, а также работать на ржавом или грязном металле.

Существует несколько различных типов электродов для сварки на переменном токе, но многие из них подходят для сварки как на переменном, так и на постоянном токе.

Как и в любом другом деле, нельзя сказать, что одно лучше другого. Оба вида сварки используются для достижения разных целей.

Во многих случаях сварка на постоянном токе лучше подходит для данной ситуации, но не «лучше» по своей сути, чем сварка на переменном токе, но в других случаях сварка на переменном токе может быть более выгодным выбором.Выбор правильной полярности и тока, а также правильного электрода может иметь решающее значение для получения хорошего сварного шва, и поэтому его следует выполнять осторожно.

Вопросы по теме

Сварка MIG выполняется на переменном или постоянном токе?

При сварке MIG настройки полярности должны быть на отрицательном электроде постоянного тока или на постоянном токе, когда отрицательная клемма аппарата подключена к электроду, а положительная клемма подключена к земле.

Что такое провар при сварке?

При сварке проплавление относится к расстоянию, на которое линия сплавления проходит ниже поверхности свариваемого материала.Обычно это результат использования тока.

Что такое наплавка при сварке?

Скорость наплавки – или просто наплавка – это количество присадочного металла, которое расплавляется и смешивается со сварным соединением, и обычно определяется в фунтах в час. Это сильно зависит от размера провода, типа и полярности.

Похожие сообщения:

Сварка переменным и постоянным током: понимание различий

Понимание полярности имеет решающее значение для хорошего сварщика. Будет ли проект иметь качество и прочность хорошего сварного шва, зависит от выбранной полярности.Полярность может быть как AC, так и DC.

Переменный ток означает переменный ток, который половину времени течет в одном направлении, а другую половину — в другом. Он меняет свою полярность примерно 120 раз в секунду.

DC означает постоянный ток, что означает, что ток имеет постоянную полярность, поскольку ток постоянно течет в одном направлении.

Проще говоря, когда вы смотрите на сварочный аппарат и видите этикетку постоянного тока, это означает, что аппарат имеет постоянную полярность. Если написано AC, то полярность и направления будут меняться до 120 раз в секунду.

Рассмотрим каждый из этих видов сварки и различия между ними.

Что такое сварка переменным током?

Сварка переменным током – это сварка переменным током. Сварные швы не такие гладкие, как при сварке на постоянном токе, и хотя сварку на постоянном токе часто считают лучше, чем на переменном токе, бывают определенные моменты, когда переменный ток является предпочтительной полярностью сварки. Некоторые преимущества сварки переменным током:

  • Сварочные аппараты переменного тока менее дороги, хотя многие более дорогие модели работают как на переменном, так и на постоянном токе.
  • Сварка на переменном токе
  • лучше всего подходит для сварки алюминия, который требует интенсивного производства тепла.
  • Сварка переменным током
  • специально используется в судостроительной промышленности, поскольку она лучше подходит для высоких температур и имеет более высокий уровень тока, что делает ее пригодной для сварки углов и сварных швов.
  • Ток чередует положительную и отрицательную полярность, что позволяет сваривать намагниченные детали. Это особенно важно при выполнении работ по техническому обслуживанию или ремонту машин, которые намагничены.Кроме того, ремонтные работы часто связаны с ржавым металлом, для которого лучше использовать сварку переменным током, чем сварку постоянным током.
  • Переменный ток уменьшает пламя дуги. Дуговой удар происходит, когда происходит отклонение намеченной дуги от ее первоначального пути.

К недостаткам сварки переменным током относятся:

  • Больше брызг. Брызги — это капли горячего материала, которые разбрызгиваются со сварного шва на пол или на участок вокруг места сварки.
  • Качество сварки не такое гладкое.
  • С ней сложнее обращаться, чем со сваркой постоянным током.

Что такое сварка постоянным током?

Постоянный ток течет только в одном направлении. Этот метод сварки имеет более высокую скорость наплавки. Скорость наплавки – это количество присадочного металла, вплавленного в сварной шов. Более высокая скорость наплавки делает сварку постоянным током подходящей для сварки, требующей наращивания отложений. При этом также меньше брызг, чем при сварке переменным током, что делает сварной шов более равномерным и гладким.

С

DC легче работать, так как электрическая дуга более стабильна, чем при сварке переменным током.

Другие преимущества:

  • Более стабильная дуга.
  • Более гладкий шов.
  • Более высокая скорость осаждения.
  • Большее проникновение в металл шва.
  • Идеально подходит для соединения тонких металлов.
  • Он также используется для сварки электродами и подходит для сварки всех типов стали.
  • Подходит для потолочного и вертикального применения. Вертикальные сварные швы востребованы в различных отраслях промышленности, в первую очередь в таких областях строительства, как строительство зданий, электростанций, нефте- и газопроводов и арматуры, а также на верфях, где сварщики должны сваривать огромные металлические конструкции, находящиеся в вертикальном положении.

Недостатки сварки постоянным током:

  • Машины дороже
  • Невозможно устранить проблемы с дуговым разрядом.

Свяжитесь с Vern Lewis Welding Supply, Inc. — лидером в области сварочных материалов в Аризоне

Компания Vern Lewis Welding Supply, Inc. имеет восемь офисов по всему штату Аризона, чтобы обслуживать вас. Мы обеспечиваем полную поставку продукции, необходимой для всех видов сварки, и можем ответить на любые ваши вопросы по сварке.Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами через Интернет или позвоните по телефону 602-633-7481.

Битва сварки на переменном и постоянном токе (2022): какой из них лучше?

Что более СТАБИЛЬНО, сварка на переменном или постоянном токе?

Этот вопрос сводит вас с ума, верно?

Не могу тебя винить!

Сварка — обширная область . И скорее всего вы начинающий. Неудивительно, что термин AC/DC кажется вам ракетостроением.

Разве ты не ненавидишь, когда это озадачивает?

Позволь мне помочь тебе.AC — это основная сварка, используется пайка твердым припоем и дуговая сварка углеродом. Он модернизирован для работы от постоянного тока, что в первую очередь упрощает сварку.

Все еще не уверены?

Продолжайте читать, и вы узнаете основы дуговой сварки о промышленном оборудовании и разнице между сваркой на переменном и постоянном токе.

Связанный: Можете ли вы приварить магнит: Да, это возможно!

Разница между сварочным аппаратом переменного и постоянного тока: подробное сравнение

Посмотрите:

Сварка — это соединение или соединение двух или более металлических деталей, обычно путем их плавления.Как и любой электрический ток, сварочная дуга имеет полярность, состоящую из положительного и отрицательного полюсов.

Я знаю, тебе становится скучно и ты беспокоишься, почему я трогаю этот технический термин, как полярность, но эта полярность сварочной дуги тесно связана относится к сварке переменным и постоянным током.

Так что же такое полярность сварочной дуги?

Полярность оказывает существенное влияние и на прочность сварного шва. Между тем, положительный электрод, также известный как обратная полярность, вызывает проникновение, а затем отрицательную полярность электрода (резерв).Так что обычно есть два типа полярности.

  • сварка обратная полярность
  • сварка прямая полярность

Прямая и обратная полярность — так распространенный термин в дуге сварка.

Понял?

В большинстве случаев предпочтительна полярность сварки на постоянном токе. Теперь давайте посмотрим, в чем разница между сварочным аппаратом переменного и постоянного тока.

Торопитесь? Тогда ознакомьтесь с таблицей быстрого сравнения.

9001 9002 9001 9002
пункта
Маленький размер больше в размере
Вес Света в весе Вес
Диапазон цен Rouse Prainty2
Сравненно легко контролировать
10225
Дешевле Высший
Выпадение напряжения меньше Высокое
Энергопотребление От 3 до 4 кВтч От 6 до 10 кВтчОбзор сварки постоянным током

«Отличный вариант для начинающих изучать сварку»

Постоянный ток относится к постоянному току , процессу, при котором заряд движется только в одном направлении и возвращает постоянную полярность. Как я упоминал ранее, при сварке в основном используются два соединения электродов. Это:

  • Токовый электрод положительный (прямой)
  • Токовый электрод отрицательный (прямой)

Следовательно, отрицательный или прямой электрод (DCEN) быстрее в его процесс, а также расплавление электрода происходит относительно быстро.

Итак, мы все поняли?

Прямой ток производит меньше тепла, чем положительный электрод. Вот почему он широко используется на более тонких подложках.

Каков принцип работы сварочного аппарата постоянного тока?

В методе обратной полярности постоянного тока электрод положительный; с другой стороны, ток течет от его заготовки к электроду.

Связанный: Вот руководство по обзору плазменной резки!

Преимущества сварки постоянным током
  • Меньше брызг.
  • Легкий запуск.
  • Меньше заеданий/отключений.
  • Лучше с вертикальной сваркой.
  • Оставьте более плавную дугу.
  • Отлично подходит для тонких металлов.
Недостатки сварки постоянным током
  • Недостаточно хорошо, чтобы исправить продувку дуги.
  • Дороже.
  • Не подходит для сильного нагрева.

Подробнее о Hobart Ironman 230 Отзывы | Перенесите сварку из воображения в реальность

2. Обзор сварки переменным током

Переменный ток относится к переменному току, при котором электрический заряд движется в одном направлении половину времени, а затем в течение другой половины течет в противоположном направлении.(См. также: Руководство по портативному сварщику)

Ничего не понимаю?

Проще говоря, поток электронов всегда меняет направление и движется вперед и назад. Следовательно, он может даже менять свою полярность 120 раз; да это за секунду.

Давайте будем честными.

AC должен быть второстепенным ВЫБОРом при сварке. Конечно, есть несколько случаев, когда предпочтительнее использовать сварку на переменном токе. Например, недорогие машины начального уровня иногда работают только от сети переменного тока.

Давайте посмотрим на преимущества и недостатки сварочного аппарата переменного тока.

Преимущества сварки переменного тока
  • намагниченные материалы
  • поставляется по доступной цене
  • для использования на алюминий
  • Высокопортативный
  • Высокопортированные
Недостатки сварки переменного тока
  • создает больше разбрызгивания

Связанный: Прочтите объективное руководство по обзору сварочных аппаратов TIG!

Четкие различия между сваркой на переменном и постоянном токе

Существуют некоторые большие различия, которые сильно влияют на подходит ли вам сварка переменным или постоянным током.

Сначала поговорим о размере. Машины переменного тока имеют небольшие размеры. В результате вес также довольно легкий. С другой стороны, DC относительно больше, вес тоже довольно тяжелый.

Теперь перейдем к падению напряжения. В сварочном аппарате переменного тока падение напряжения переменного тока меньше, поэтому его можно использовать на больших расстояниях. Напротив, падение напряжения постоянного тока относительно выше и может использоваться на небольшом расстоянии.

Подождите, это еще не все.

Если у постоянного тока более высокие эксплуатационные расходы, машина переменного тока сравнительно доступна.При этом меньше расход электроэнергии на 1 кг металла, наплавленного при сварке переменным током.

Использование и применение имеют огромное значение между ними. С источником питания переменного тока можно использовать только несколько машин, которым требуется низкий коэффициент мощности.

Типы сварки на переменном токе

  1. Сварка ВИГ алюминия
  2. В судостроении
  3. На толстом листе вниз

с приводом от двигателя Д.C. генератором или даже выпрямленным источником переменного тока.

Видите разницу?

Одним словом, он поддерживает большое количество машин и даже больше. универсальный. Взгляните на Виды сварки с использованием постоянного тока:

  1. Чугун.
  2. Накладные расходы.
  3. Вертикальный.
  4. Листовой металл.
  5. Заклепки.
  6. Тяжелый алюминий.
  7. Дуговой бронзовый стержень.
  8. С низким содержанием водорода.

И последнее, но не менее важное: техническое обслуживание сварки переменным током более экономично и проще, чем сварка постоянным током.

Так какой из них лучше?

Как мы видим, у обоих есть определенные области, в которых каждый из них будет НЕПРЕВЗОЙДЕННЫМ. Таким образом, сварка переменным и постоянным током используется для решения разных задач.

Но да, в большинстве случаев сварочный аппарат постоянного тока больше выгодно по сравнению со сваркой переменным током. Следовательно, в некоторых случаях классический переменный ток будет также быть лучшим выбором.

Независимо от того, что вы выберете, не забудьте использовать лучшие сварочные перчатки и защитное снаряжение, такое как сварочный шлем.

Стабильность дуги лучше при переменном или постоянном токе?

Существует множество факторов, влияющих на получение стабильного соединения дуговой сваркой. Величина и направление сварочного тока должны быть постоянными, а электрод должен быть правильно сбалансирован. При сварке переменным током величина тока переменная, поэтому он не всегда постоянен. Это может привести к тому, что дуга станет нестабильной.

При сварке постоянным током направление тока всегда постоянно, поэтому дугу легко стабилизировать.

Сварка электродом выполняется на переменном или постоянном токе?

Сварка электродом представляет собой процесс дуговой сварки, в котором для создания сварного шва используется плавящийся электрод.Электрод представляет собой кусок металла, который подсоединяется к сварочному аппарату и расплавляется для создания сварного шва. Сварка электродов может выполняться как на переменном (ac), так и на постоянном (dc) токе.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Сварка MIG выполняется на переменном или постоянном токе?

Ответ: Да, технически источник переменного тока может использоваться для сварки MIG, а также дешевле, чем источник постоянного тока.

Вопрос: Сварка стержнем из нержавеющей стали на переменном или постоянном токе?

Ответ: Сварка электродом на постоянном токе обеспечивает больше преимуществ по сравнению с электродом на переменном токе при сварке стали электродом, включая более стабильную и ровную дугу, более легкий запуск, меньшее количество брызг и потолочную сварку.

Вопрос: Вы используете переменный или постоянный ток для сварки алюминия?

Ответ: Ас предпочтительнее для сварки алюминия.

Заключение

В заключение, сварка переменным током лучше подходит для обычной сварки, а сварка постоянным током лучше подходит для сварки металлов с высоким электрическим сопротивлением. Если вы не уверены, какой тип сварки использовать, лучше всего начать со сварки переменным током.

Разница между сваркой переменным и постоянным током

Сварка на постоянном токе имеет определенные преимущества перед переменным током при использовании сварочных электродов.При постоянном токе электроды облучаются положительно (обратно) и отрицательно (отрицательно) на положительной стороне сварного шва.

DC — лучший способ научиться сварке для начинающих, а AC — второй вариант, просто убедитесь, что у них есть лучший сварочный шлем, чтобы защитить себя. Сварка постоянным током также обеспечивает более плавную дугу, меньшее количество отказов дуги и отсутствие сварки. Меньше разбрызгивания, обычно легче начать и сварить над головой. Сварной шов имеет лучший внешний вид, а прямая полярность постоянного тока сваривает многие тонкие металлы лучше, чем переменный ток

.

К числу ситуаций, в которых применима сварка постоянным током, относится сварка тонких листов, таких как сталь, алюминий, медь, нержавеющая сталь и многие другие металлы.

Поскольку при сварке постоянным током можно сваривать гораздо более тонкие металлические детали, чем при сварке переменным током. Хотя переменный ток обычно является вторым выбором для сварочного оборудования, лучше работать с металлами, которые имеют магнитное поле, такими как сталь, алюминий, медь, нержавеющая сталь и многие другие металлы. Как уже упоминалось, сварка постоянным током лучше всего подходит для нарезания резьбы, потому что сварка очень тонкого металла может нанести значительно меньше повреждений, чем сварка переменным током.

Машины, часто используемые для сварки постоянным током, также считаются более дешевыми, чем машины, используемые для сварки переменным током.Машины, в которых часто используются сварочные аппараты постоянного тока, также часто конфискуются менее чем за половину стоимости по сравнению с аппаратами для сварки переменным током.

Сварка на постоянном токе обеспечивает более плавную сварку и снижает риск разбрызгивания из-за производимого постоянного тока. Кроме того, сварка сварочным аппаратом постоянного тока обеспечивает более высокую скорость наплавки, так как электроды намного быстрее плавятся под действием тока.

Это означает, что сварочные аппараты переменного и постоянного тока очень полезны, все зависит только от того, для чего вы их используете.Интенсивность, которую вы получаете со сварочным аппаратом постоянного тока, делает его намного более эффективным, чем сварочный аппарат переменного тока. Если вы используете сварку переменным или постоянным током, они намного дешевле и лучше подходят для вашего проекта, чем сварочный аппарат переменного тока.

Вольфрамовый инертный газ (TIG) — это неиспользованный вольфрамовый электрод, который используется для сварки, в то время как газ защищает область от внешнего загрязнения. При дуговой сварке получают материал, который необходимо сваривать таким образом, чтобы металл плавился в месте сварки.

Электрический ток представляет собой переменный ток (AC) или постоянный ток (AC).Сварщики переменного и постоянного тока должны понимать, что источник питания может использоваться как для постоянного (DC), так и для переменного тока (AC).

Кривая постоянного тока течет только в одном направлении, но постоянный ток может течь в обоих направлениях, хотя нельзя запомнить только постоянный ток. Закалка постоянным током протекает только в одном направлении, а переменным током только в другом.

Это положение хорошо, если вы хотите проникнуть глубоко, но наоборот лучше всего подходит для тонких металлов, где прожигание является проблемой для листового металла.

Понять разницу между сваркой на переменном и постоянном токе может быть сложно, особенно если у вас нет специального сертификата сварщика.Самый простой способ понять, что ток в сварочном аппарате переменного тока идет от электрода к основному металлу. Сварочные аппараты переменного тока представляют собой компромисс сварочного аппарата постоянного тока, но значительно дешевле в производстве.

Несмотря на важность сравнения двух лиц, дилемма переменного/постоянного тока иногда может ввести в заблуждение и даже ввести в заблуждение.

При дуговой сварке с источником питания постоянного тока полярность дуги такая же, как и при сварке переменным током (AC) или постоянным током. Сварка постоянным током, с другой стороны, основана на постоянном токе или прямом постоянном токе с переменным и постоянным током.Сварка переменным током возможна благодаря источникам питания переменного тока, таким как источник переменного тока.

DC образует меньшее количество брызг, что обеспечивает более гладкий шов и более высокий выход продукта. DC используется в производстве высококачественной продукции, такой как нержавеющая сталь, стальные детали и другие изделия из металла.

Сварочные аппараты постоянного тока

превосходят другие, потому что они могут выполнять гораздо больше работы и использовать большее разнообразие металлов. Постоянный ток — наиболее эффективный метод сварки тонких металлов, поэтому многие сварщики предпочитают его.Сварочный аппарат постоянного тока подходит для сварки широкого спектра металлов, таких как нержавеющая сталь, стальные детали и другие металлические изделия, но лучше всего подходит для сварки тонкого металла, высококачественной стали и стальных компонентов.

DC обеспечивает более высокую скорость разделения, так как электроды вплавляются в положительный электрод сварочного аппарата постоянного тока, что способствует более глубокому проплавлению.

В то время как ток сварочного аппарата переменного тока быстро меняется с отрицательного на положительный, металл, на котором выполняется работа, выглядит шероховатым.Чтобы получить хороший сварной шов, сварщики должны понимать, что переменный ток (AC) относится как к сварщику, так и к электродам.

DC или AC? Электроды и особенности работы

При выборе сварки у покупателей возникает вопрос: купить инверторный сварочный аппарат постоянного или переменного тока? Оба типа инверторов имеют свои преимущества и недостатки, но стоит отметить, что сегодня сварка переменным током уходит в прошлое, им на смену приходят более совершенные выпрямительные или сварочные аппараты постоянного тока.

Какое устройство выбрать?

Что выбрать — выпрямитель или трансформатор?

Сварочные аппараты переменного тока

имеют следующие преимущества:


  • простая конструкция;
  • минимум поломок, долгий срок службы;
  • возможность регулирования силы сварочного тока.
Недостатки таких устройств весьма существенны:
  • низкий КПД;
  • Брызги металла
  • при сварке;
  • большие габариты.
— современные сварочные инверторы, преобразующие ток в постоянный. Преимущества выпрямителей:
  • высокое качество сварных швов;
  • высокая эффективность;
  • возможность регулировки силы тока, защитный блок;
  • сварка любых металлов, в т.ч. низколегированные и др.
  • Инверторы постоянного тока
практически не имеют недостатков и доступны по цене для каждой группы потребителей.

Как измерить силу тока сварочного инвертора?

Основной характеристикой сварочных инверторов является сила тока, чем она выше, тем производительнее будет аппарат.Стоимость сварочных работ также напрямую зависит от этого показателя.

Для бытового использования достаточно инвертора с параметрами до 160 А, подключенного к сети 220 В. При наличии скачков напряжения в электросети рекомендуется приобрести полупрофессиональный прибор с токовой характеристикой 200 А. Измерить силу тока прибора несложно. Обычно этот показатель исправного инвертора соответствует заявленному производителем, но если есть сомнения в исправности устройства, то показания можно измерить с помощью цифрового милливольтметра или прозвоночного микроамперметра.Однако учтите, что показания приборов зависят от длины сварочной дуги, диаметра электрода и правильности измерения.

Мощность сварочного аппарата также является важным показателем. Как правило, в паспорте он не указывается, но зная максимальный сварочный ток и другие параметры, можно рассчитать количество потребляемых кВт.

В двадцатом веке сварочный аппарат переменного тока был наиболее распространенным устройством для сварки металлов в строительстве и промышленности.Это связано с простотой конструкции аппарата.

Если коротко, то это силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов. В зависимости от того, какой металл необходимо сварить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.

Сварочные машины, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются на следующие типы:

  • оборудование для ручной электродуговой сварки с использованием отдельных покрытых флюсом электродов;
  • оборудование для ручной аргоновой электросварки неплавящимися вольфрамовыми электродами;
  • полуавтомат для сварки в среде защитных и инертных газов электродной проволокой;

В международной классификации электродуговая сварка получила обозначение MMA-AC или MMA-DC, в случае ручной электросварки одиночными электродами, а аргонная сварка неплавящимся электродом — TIG.

Конструкция на трансформаторах

Обычный сварочный аппарат по размерам и форме напоминал бытовую стиральную машину на колесах, только еще тяжелее. Замкнутая магнитная цепь располагалась вертикально. Ниже находилась первичная обмотка трансформатора.

Вторичная обмотка была подвижной. Он крепился к вертикальному винту гайкой с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагалась рым-болт с рукояткой.

При вращении ручки гайка с вторичной обмоткой перемещалась вдоль винта, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки.Таким образом, сварочный электрический ток регулировался.

На крышке имелась ручка для перемещения аппарата, а на боковой стенке располагался зажим для соединения проводов сварочной цепи. Все стенки имели щели для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, это означает, что сейчас в большинстве из них используются сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочное оборудование на базе силового трансформатора практически не используется.

Чтобы сварной шов был качественным, необходима крутопадающая ВАХ трансформатора.Это достигается двумя способами. Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (дросселем) процесс сварки регулируется изменением зазора в сердечнике дросселя.

Второй вариант: регулировка осуществляется изменением зазора между первичной и вторичной обмотками. При этом изменение электрического тока в широких пределах не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Оборудование для контактной сварки

У аппаратов контактной сварки в момент сварочного процесса у маломощных аппаратов сварочный ток достигает 5000-10000 А, у мощных аппаратов достигает 500 кА.Поэтому к трансформаторам предъявляются высокие требования.

Представляют собой понижающие трансформаторы с рядом конструктивных особенностей:

  • для получения максимального электрического тока вторичная обмотка выполнена из одного витка;
  • первичная обмотка выполнена на дисковом сердечнике в виде отдельных секций. Разбивка катушек на секции необходима для регулирования электрического тока, а диск для равномерного охлаждения;
  • вторичная обмотка выполнена в виде медных дисков, соединенных параллельно.Они залиты эпоксидной смолой для защиты от влаги;
  • предусмотрено воздушное или водяное охлаждение.

Машины контактной сварки в основном однофазные с бронированными сердечниками. Поскольку качество сварки сильно зависит от длительности сварочного импульса, коммутационная аппаратура достаточно сложна — плата за точность.

Устройства подвергаются высоким механическим нагрузкам, до 400 пусков в минуту, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по прочности конструкции.

Аппараты контактной сварки малой мощности имеют сварочный ток до 5000 А, вес около 20 кг и сваривают металл толщиной до 2,5 мм. Они широко используются дома и в небольших мастерских.

Конструкция инвертора

Инверторы иногда называют сварочными аппаратами постоянного тока, потому что они преобразуют переменное напряжение в постоянное на первом этапе.

Инверторы

активно заменяют устройства на трансформаторах благодаря небольшому весу, компактным размерам и высокой производительности.

Сварочный инвертор состоит из высоковольтного выпрямительного диодного моста и фильтра нижних частот, генератора частоты в диапазоне 30-70 кГц, силовых высоковольтных ключей, развязывающего конденсатора и понижающего трансформатора.Он работает как низкочастотный преобразователь переменного тока в высокочастотный.

Напряжение 220 В частотой 50 Гц поступает на выпрямительный мост, где оно выпрямляется, фильтр снижает пульсации и поступает на электронные ключи, выполненные на биполярных транзисторах с изолированным затвором или полевых транзисторах.

На выходе ключей благодаря блоку управления на основе генератора частоты получается сигнал частотой 30-70 кГц. Проходя через блокировочный конденсатор, электрический ток избавляется от постоянной составляющей и поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора.

На выходе вторичной обмотки вырабатывается переменный ток высокой частоты, который используется для сварки. В основном сварочные инверторы переменного тока проектируются как импульсные источники питания без выпрямительного блока на выходе.

Благодаря быстрому переходу через ноль инверторные сварочные аппараты переменного тока имеют стабильную равномерную дугу, что положительно сказывается на качестве шва.

Использование инвертора позволяет получить малогабаритный аппарат большой мощности.Недостатком инвертора можно считать высокую чувствительность к скачкам напряжения.

Преимущества и недостатки

Ручная дуговая сварка переменным током

работает на базе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию. Он может работать практически в любых условиях и длительное время без перерыва.

К недостаткам можно отнести низкую производительность сварки, необходимость постоянного удаления шлака. Сварка хуже, чем сварка постоянным током.

Аргонная сварка на аппарате переменного тока неплавящимися электродами дает сварной шов высочайшего качества, позволяет сваривать металл большого сечения, отсутствует разбрызгивание.

К недостаткам можно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность.

Электроды и особенности работы

Для сварки переменным электрическим током электроды разработаны давно и имеют большое разнообразие. При использовании инверторов приходилось создавать новые электроды из-за специфики высокочастотного переменного тока.

Наиболее распространены электроды АНО, ОЗС, МР. Они используются для сварки углеродистых и низколегированных сталей.Обеспечивают легкое зажигание электрической дуги и равномерность ее поддержания, легкое удаление шлака. Может использоваться для сварочных аппаратов переменного и постоянного тока.

Основной особенностью сварки переменным током является изменение полярности тока, протекающего через электрическую дугу. Из-за того, что при частоте 50 Гц время перехода через ноль достаточно велико, дуга практически гаснет, она получается неравномерной.

Это часто приводит к пористости сварного шва, снижению его качества. При использовании переменного электрического тока высокой частоты этот недостаток практически преодолевается.

Использование константы позволяет получить сварные швы более высокого качества за счет равномерного тепловыделения в сварочной ванне. При постоянном токе дуга зажигается при более низком напряжении, и сварщику легче поддерживать ее.

Многочисленные подделки низкого качества вынуждают людей изготавливать собственные сварочные инверторы переменного и постоянного тока, которые более надежны и проще в ремонте. Как сделать такой агрегат своими руками и сделать его долговечным и работоспособным в условиях нестабильного напряжения на даче и в сельской местности? Ответим на этот вопрос в этой публикации и пошагово соберем надежный и практичный сварочный инвертор для соединения разных деталей.Наша задача обеспечить малые габариты оборудования и небольшой вес конечного устройства для удобства работы с ним.

Для надежного соединения металлов в любых конструкциях применяют сварочные аппараты, основу которых составляет силовой трансформатор, выполняющий функции преобразователя напряжения и тока. По принципу действия сварочные агрегаты делятся на следующие типы:

До недавнего времени наиболее популярным был сварочный аппарат постоянного тока, основным недостатком которого был значительный вес.В то же время простая конструкция такого изделия позволяла изготавливать в домашних условиях самодельные изделия, не уступающие промышленным образцам. Помимо силового трансформатора в конструкцию включены выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор большой емкости, а также дроссели и сопротивления. Таким образом, собрать сварочный аппарат своими руками не так уж и сложно.

Еще проще выглядит сварочный аппарат переменного тока, представляющий собой силовой трансформатор, во вторичной обмотке которого выполнено несколько выводов с разным числом витков.Это делается для регулировки сварочного тока в зависимости от толщины соединяемого материала. Такие сварочные аппараты переменного тока просты в изготовлении, но имеют низкую комфортность в эксплуатации, хотя шов получается более равномерным и прочным.

Трехфазные блоки состоят из трех трансформаторов, соединенных в звезду с шестью диодами, включенными по трехфазной мостовой схеме. Такое подключение позволяет потреблять небольшой ток и равномерно распределять нагрузку по фазам.

Далее рассмотрим сварочные инверторы переменного тока высокой частоты, которые отличаются малым весом и габаритами.Суть их работы заключается в том, что переменное сетевое напряжение 220 вольт частотой 50 Гц выпрямляется и затем преобразуется в переменное напряжение высокой частоты 20-50 кГц. Такой подход позволяет снизить потребляемый ток и уменьшить массу агрегата без ущерба для его технических характеристик.

Важно помнить, что самодельные сварочные аппараты постоянного тока используются только с правильными электродами.

Преимущества самодельного инвертора

Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой сварочный аппарат, но его цена в торговых сетях зачастую завышена.Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который удешевит конечный продукт, но без определенных затрат все равно не обойтись. В частности, потребуется стоимость высокочастотных транзисторов, а также тиристорного регулятора тока для сварочного аппарата и выпрямительных диодов.

Инвертор имеет следующие преимущества:

  • малый вес, около 10 кг в зависимости от мощности;
  • КПД
  • — более 90%;
  • низкое энергопотребление;
  • широкий рабочий диапазон схем регулятора тока, что позволяет работать с разными технологиями сварки элементов из разных металлов;
  • высокая стабильность напряжения на электроде позволяет делать ровный и качественный шов;
  • можно использовать
  • различных типов электродов;
  • Современные схемы и элементная база
  • позволяют исключить залипание электродов и обеспечить ускоренное зажигание дуги.

Необходимые аксессуары и инструменты

Мы видим, что инвертор в сварочном деле незаменимый инструмент, простой и удобный в использовании. Для того, чтобы обеспечить его качественную сборку, вам потребуются, помимо радиодеталей, следующие инструменты:

  • мощный паяльник с припоем и флюсом;
  • набор отверток и пассатижей;
  • электродрель или шуруповерт с набором сверл;
  • ножовка, нож, ножницы;
  • подходящий корпус для монтажа инвертора.

Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо предусмотреть систему принудительной вентиляции, а на радиаторах разместить диоды и транзисторы.

Чтобы понять суть сборки устройства, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействии его компонентов друг с другом. Сварочный инвертор состоит из следующих основных компонентов:

  • Сетевое напряжение 220 В, 50 Гц подается на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после чего постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
  • На инвертор подается напряжение
  • dC, который выдает высокочастотное переменное напряжение;
  • далее располагается понижающий трансформатор;
  • затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
  • постоянный ток через дроссель идет на электрод;
  • с входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется подключение к блоку обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
  • Блок управления сварочным инвертором.

Последовательность сборки сварочного аппарата

Ручная сборка инвертора предполагает использование как можно большего количества готовых элементов, так как этот узел довольно сложный и без знания основ радиоэлектроники не обойтись. Для окончательной проверки и отладки вам понадобится осциллограф и тестер, предназначенный для измерения больших токов.

Вы можете самостоятельно перемотать трансформатор, адаптировав его под свои нужды, или создать дроссель. На радиаторы можно поставить диоды и тиристоры, закрепить шины из алюминиевых или медных полос, но собрать и отладить блоки обратной связи и управления можно только с помощью специалиста.

При сборке сварочного аппарата очень важно соблюдать правила техники безопасности, так как электрооборудование несет опасность поражения электрическим током.

Выполняя работы по монтажу инверторных блоков, необходимо соблюдать ряд требований, а именно:

  • корпус для устройства нужно выбирать так, чтобы все элементы инвертора размещались в нем компактно, но не тесно;
  • при намотке трансформатора нужно следить за плотной укладкой витков обмотки, надежно их изолировать и фиксировать;
  • силовые диоды, тиристоры и транзисторы
  • надежно крепятся к радиаторам с помощью теплопроводной пасты;
  • лучше всего использовать медные провода и шины, так как их токопроводящие свойства выше, чем у алюминия;
  • к качеству всех комплектующих нужно относиться очень внимательно, ведь от них зависит долговечность устройства;
  • обеспечивают бесперебойную работу системы охлаждения с помощью мощных вентиляторов, а в корпусе просверливают отверстия для циркуляции воздуха;
  • тщательно пропаяйте все электрические соединения.

Окончательная отладка сварочного инвертора должна проводиться под наблюдением специалиста.

Результат

Собрав сварочный инвертор своими руками, вы обеспечите себя незаменимым и удобным приспособлением для сварки металлов, а кроме того, сможете значительно сэкономить. Важно ответственно подходить к выбору запчастей и электронных компонентов, а при необходимости обращаться за профессиональной помощью.При окончательной отладке их помощь и оборудование обеспечат безупречную и долговременную работу инвертора.

Сварка постоянным током (TIG DC) — Это один из видов аргонно-дуговой сварки, который применяется для качественного соединения большинства металлов, не образующих тугоплавкой оксидной пленки на поверхности изделия в процессе процесс плавления.

Принцип работы Сварочные аппараты постоянного тока (TIG DC) основаны на широтно-импульсной модуляции или ШИМ.Схема инвертора представлена ​​мощными транзисторами, выпрямляющими сетевое напряжение и преобразующими его в переменное напряжение высокой частоты до 100 кГц. Далее напряжение поступает на первичную обмотку трансформатора, а со вторичной обмотки происходит преобразование высокочастотного переменного напряжения в постоянное.

Сварочные аппараты TIG

могут выполнять сварку как в прямой, так и в обратной полярности. «Прямая» полярность используется для качественной сварки титана, высоколегированной стали и других металлов.При «прямой» полярности происходит минимальный нагрев электрода и максимальный провар обрабатываемого металла. Аппараты TIG с «обратной» полярностью позволяют использовать катодное напыление для удаления оксидной пленки (Al2O3), образующейся при сварке алюминия и других тугоплавких металлов. Однако в этом случае из-за сильного нагрева электрода вольфрамовый электрод быстро выгорает.

Возбуждение дуги на аппаратах постоянного тока TIG происходит между металлом и вольфрамовым электродом, на который подается сварочный ток.При этом в зону сварки через специальные сопла в горелке TIG подается защитный газ (аргон), который создает оболочку и исключает влияние атмосферы на формирование сварного шва.

Современное сварочное оборудование серии TIG DC предназначено для обработки изделий из высоколегированных и нержавеющих сталей, углеродистых и среднелегированных сталей, титана и меди, цинка, их сплавов и других металлов.

Универсальные установки ВИГ постоянного тока применяются для ремонтно-промышленных работ, в строительной отрасли, при изготовлении систем вентиляции и отопления, в химической и пищевой промышленности, в станкостроении, при производстве трубопроводов и т.д.

Преимущества сварки постоянным током (TIG DC):

  • высококачественное сварочное соединение;
  • без металлических брызг;
  • возможность сварки в любом положении;
  • отсутствие шлаковых образований;
  • практически не требуется доработка швов;
  • отличный визуальный контроль сварочной дуги и формирования шва.
Недостатки сварки постоянным током (TIG DC):
  • опыт работы сварщиком обязателен;
  • сложность сварки на открытом воздухе при сильном ветре или сквозняке;
  • использование баллона с аргоном;
  • низкая производительность.

В чем разница в приветствии сварщиков на переменном и постоянном токе? данный автором Евгением Савчуком лучший ответ — разная дуга — разные электроды… Устройство сварочных трансформаторов: под корпусом находится сердечник — замкнутый магнитопровод, первичная и вторичная обмотка. Проходя через первичную обмотку, ток намагничивает сердечник. Магнитный поток на вторичной обмотке индуцирует переменный ток. Напряжение получаемого переменного тока зависит от числа витков вторичной обмотки.Чем больше вторичная обмотка, тем выше напряжение. Результатом работы является переменный сварочный ток; Сварочный трансформатор постоянного тока включает в себя выпрямитель. Сварка постоянным током обеспечивает лучшее качество сварки, чем сварка переменным током. Благодаря отсутствию нулевых значений тока повышается устойчивость дуги, увеличивается глубина проплавления, уменьшается разбрызгивание, улучшается защита от дуги, повышаются прочностные характеристики металла шва, уменьшается количество дефектов сварки, уменьшается разбрызгивание, улучшается использование присадочного материала и упрощает операции по очистке сварного соединения от шлака и застывших брызг металла.Все это привело к тому, что для сварки качественных швов ответственных соединений больше применяется сварка постоянным током.

2oa.ru

Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?

При необходимости самостоятельного выполнения сварочных работ возникает вопрос: какой тип сварочного аппарата купить. Сварка – это создание неразрывных соединений между свариваемыми деталями на атомарном уровне. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому используется достаточно часто.

При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счет образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:

  1. Трансформатор.
  2. Инвертор.
  3. Выпрямители.
  4. Агрегаты сварочные на базе двигателя внутреннего сгорания.

Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.

Это самый простой сварочный аппарат переменного тока. Работает за счет трансформатора, регулирующего сетевое напряжение перед сварочным. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты делятся по следующим признакам:

  • Мощность (чем выше сварочный ток, тем толще металл можно обрабатывать).
  • Количество должностей, то есть рабочих мест (сколько человек может работать одновременно).
  • Напряжение (однофазная или трехфазная сеть).

Его преимуществом является более простая и надежная конструкция, низкая стоимость, высокая ремонтопригодность.

Аппарат сварочный трансформаторный

К недостаткам можно отнести зависимость дуги от скачков напряжения, большой вес и габариты, сильный нагрев при работе.

Что такое инвертор?

Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которой лежит использование тока высокой частоты.Его работу осуществляет силовая электроника и небольшой трансформатор.

Аппарат инверторный сварочный

Его преимуществами признаны малая потребляемая мощность, компактность, небольшой вес и габариты, достаточно высокое качество шва.

К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогой ремонт.

Что общего между инверторным и трансформаторным сварочным аппаратом

Сходство этих аппаратов по назначению — формирование и поддержание электрической дуги.Но есть еще несколько моментов, которые их объединяют:

  • Рассматриваемые устройства объединяет наличие трансформатора, но разного размера. Благодаря предварительному получению тока высокой частоты в инверторах нет необходимости использовать большие трансформаторы. Для получения тока 160 А нужен трансформатор массой 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных устройствах необходим трансформатор массой 18-20 кг.
  • Возможность плавной регулировки тока.Трансформаторные устройства имеют такую ​​возможность за счет изменения величины воздушного зазора в магнитопроводе.
  • Питание устройств осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
  • Большинство сварочных аппаратов имеют защиту от короткого замыкания.

Чем отличается инвертор от трансформаторного источника электрической дуги

  1. Габариты и вес трансформаторного сварочного аппарата больше, чем у инверторного. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
  2. Принцип работы. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и затем снова превращается в постоянный на вторичном выпрямителе. В сварочных аппаратах трансформаторного типа сила тока изменяется за счет изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного числа обмоток.
  3. Инвертор имеет более стабильную дугу за счет стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
  4. Отличие в дизайне. Инвертор более сложен и может быть оснащен следующими дополнительными функциями: ГОРЯЧИЙ СТАРТ — увеличение начального тока для улучшения зажигания сварочной дуги. FORCE FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и предотвращения залипания, то есть дуга форсируется. ANTI-STICK — снижение силы тока при залипании электрода для увеличения времени его отсоединения и защиты от перегрузки.
  5. Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоемкий.Однако, освоив эти навыки, вы без труда сможете работать на инверторе.
  6. Инвертор выдает постоянный ток, трансформатор работает от переменного тока с частотой бытовой сети 50 Гц.
  7. Коэффициент мощности инвертора самый большой из всего сварочного оборудования, а КПД превосходит трансформаторные аналоги на 20-30%.
  8. Широкий диапазон изменения сварочного тока.
  9. Инвертор имеет такой показатель, как коэффициент прерывистости работы (КП).Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть если КП 50%, то после 10 минут работы на охлаждение уходит 5 минут. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
  10. Возможность использования электродов, рассчитанных как на постоянный, так и на переменный ток.

Сегодня на рынке представлен достаточно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует делать исходя из задач, которые предстоит выполнять с его помощью.

vchemraznica.ru

Преимущества и недостатки сварочных аппаратов переменного тока

В ХХ веке наиболее распространенным аппаратом для сварки металлов в строительстве и промышленности был сварочный аппарат переменного тока. Это связано с простотой конструкции аппарата. Если коротко, то это силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов. В зависимости от того, какой металл необходимо сварить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.

Типы аппаратов

Сварочные аппараты, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются на следующие типы:

  • оборудование для ручной электродуговой сварки с использованием отдельных покрытых флюсом электродов;
  • оборудование для ручной аргонной электросварки с использованием неплавящихся вольфрамовых электродов;
  • полуавтоматическое оборудование для сварки в среде защитных и инертных газов с использованием электродной проволоки;
  • Оборудование для контактной сварки.

В международной классификации электродуговая сварка получила обозначение MMA-AC или MMA-DC, в случае ручной электросварки одиночными электродами, а аргонная сварка неплавящимся электродом — TIG.

Конструкция трансформатора

Обычный сварочный аппарат по размерам и форме напоминал бытовую стиральную машину на колесах, только еще тяжелее. Замкнутая магнитная цепь располагалась вертикально. Ниже находилась первичная обмотка трансформатора.

Вторичная обмотка была подвижной. Он крепился к вертикальному винту гайкой с ленточной резьбой. На крышке корпуса располагалась рым-болт с рукояткой. При вращении ручки гайка со вторичной обмоткой перемещалась вдоль винта, изменяя магнитный поток, проходящий через катушки. Таким образом, сварочный электрический ток регулировался. На крышке имелась ручка для перемещения аппарата, а на боковой стенке располагался зажим для соединения проводов сварочной цепи. Все стенки имели щели для охлаждения трансформатора.

Говоря о таких аппаратах в прошедшем времени, это означает, что сейчас в большинстве из них используются сварочные инверторы переменного и постоянного тока. Сварочное оборудование на базе силового трансформатора практически не используется.

Чтобы шов был качественным, необходима крутопадающая вольт-амперная характеристика трансформатора. Это достигается двумя способами. Первый вариант: в трансформаторе с нормальным магнитным рассеянием и отдельной реактивной катушкой (индуктором) процесс сварки регулируется изменением зазора в сердечнике индуктора.Второй вариант: регулировка осуществляется изменением зазора между первичной и вторичной обмотками. При этом изменение электрического тока в широких пределах не приводит к изменению напряжения дуги, что положительно сказывается на качестве шва.

Оборудование контактной сварки

У аппаратов контактной сварки в момент процесса сварки, у маломощных аппаратов сварочный ток достигает 5000-10000 А, у мощных аппаратов достигает 500 кА.Поэтому к трансформаторам предъявляются высокие требования.

Представляют собой понижающие трансформаторы с рядом конструктивных особенностей:

  • для получения максимального электрического тока вторичная обмотка выполнена из одного витка;
  • первичная обмотка выполнена на дисковом сердечнике в виде отдельных секций. Разбивка катушек на секции необходима для регулирования электрического тока, а диск для равномерного охлаждения;
  • вторичная обмотка выполнена в виде медных дисков, соединенных параллельно.Они залиты эпоксидной смолой для защиты от влаги;
  • Предусмотрено воздушное или водяное охлаждение.

Машины контактной сварки в основном однофазные с бронированными сердечниками. Поскольку качество сварки сильно зависит от длительности сварочного импульса, коммутационная аппаратура достаточно сложна — плата за точность. Устройства испытывают большие механические нагрузки, до 400 пусков в минуту, поэтому к ним предъявляются дополнительные требования по прочности конструкции.

Аппараты контактной сварки малой мощности имеют сварочный ток до 5000 А, массу около 20 кг и сваривают металл толщиной до 2,5 мм. Они широко используются дома и в небольших мастерских.

Конструкция инвертора

Инверторы иногда называют сварочными аппаратами постоянного тока, поскольку они преобразуют переменное напряжение в постоянное на первом этапе.

Инверторы активно заменяют устройства на трансформаторах благодаря малому весу, компактным размерам и высокой производительности.

Сварочный инвертор состоит из высоковольтного выпрямительного диодного моста и фильтра нижних частот, генератора частоты в диапазоне 30-70 кГц, силовых высоковольтных ключей, развязывающего конденсатора и понижающего трансформатора.Он работает как низкочастотный преобразователь переменного тока в высокочастотный.

Напряжение 220 В частотой 50 Гц поступает на выпрямительный мост, где происходит его выпрямление, фильтр снижения пульсаций и поступает на электронные ключи, выполненные на биполярных транзисторах с изолированным затвором или полевых транзисторах. На выходе ключей благодаря блоку управления на основе генератора частоты получается сигнал частотой 30-70 кГц. Проходя через блокировочный конденсатор, электрический ток избавляется от постоянной составляющей и поступает на первичную обмотку понижающего трансформатора.На выходе вторичной обмотки вырабатывается переменный ток высокой частоты, который используется для сварки. В основном сварочные инверторы переменного тока проектируются как импульсные источники питания без выпрямительного блока на выходе.

Благодаря быстрому переходу через ноль инверторные сварочные аппараты переменного тока имеют стабильную равномерную дугу, что положительно сказывается на качестве шва. Использование инвертора позволяет получить малогабаритный аппарат большой мощности. Недостатком инвертора можно считать высокую чувствительность к скачкам напряжения.

Преимущества и недостатки

Ручная сварка переменным током на базе силового трансформатора, имеющего простую, надежную и недорогую конструкцию. Он может работать практически в любых условиях и длительное время без перерыва. К недостаткам можно отнести низкую производительность сварки, необходимость постоянного удаления шлака. Сварка хуже, чем сварка постоянным током.

Аргонная сварка с использованием аппарата переменного тока неплавящимися электродами дает шов высочайшего качества, позволяет сваривать металл большого сечения, отсутствуют брызги.К недостаткам можно отнести необходимость использования дополнительного оборудования в виде газовых баллонов и низкую производительность.

Электроды и особенности работы

Для сварки переменным электрическим током электроды давно разработаны и имеют большое разнообразие. При использовании инверторов приходилось создавать новые электроды из-за специфики высокочастотного переменного тока.

Наиболее распространены электроды АНО, ОЗС, МР. Они используются для сварки углеродистых и низколегированных сталей.Обеспечивают легкое зажигание электрической дуги и равномерность ее поддержания, легкое удаление шлака. Может использоваться для сварочных аппаратов переменного и постоянного тока.

Основной особенностью сварки переменным током является изменение полярности тока, протекающего через электрическую дугу. Из-за того, что при частоте 50 Гц время перехода через ноль достаточно велико, дуга практически гаснет, она получается неравномерной. Это часто приводит к пористости сварного шва, снижению его качества. При использовании переменного электрического тока высокой частоты этот недостаток практически преодолевается.Использование константы позволяет получать швы более высокого качества за счет равномерного тепловыделения в сварочной ванне. При постоянном токе электрическая дуга зажигается при более низком напряжении и ее легче поддерживать сварщику.

svaring.com

В чем разница между переменным и постоянным током?

Немногие способны реально осознать, что переменный и постоянный ток чем-то отличаются. Не говоря уже о конкретных различиях. Цель данной статьи — объяснить основные характеристики этих физических величин в терминах, понятных людям без багажа технических знаний, а также дать некоторые основные понятия, связанные с этим вопросом.

Трудности с визуализацией

Большинству людей легко усваиваются такие понятия, как «давление», «количество» и «поток», поскольку они постоянно сталкиваются с ними в своей повседневной жизни. Например, легко увидеть, что увеличение потока при поливе цветов увеличит количество воды, вытекающей из садового шланга, а увеличение давления воды заставит ее двигаться быстрее и с большей силой.

Электрические термины, такие как «напряжение» и «ток», обычно трудны для понимания, потому что вы не можете увидеть или почувствовать электричество, проходящее по кабелям и электрическим цепям.Даже начинающему электрику крайне сложно визуализировать происходящее на молекулярном уровне или даже четко понять, что такое, например, электрон. Эта частица находится за пределами сенсорных возможностей человека, ее нельзя увидеть и потрогать, кроме случаев, когда определенное их количество не проходит через тело человека. Только тогда пострадавший обязательно их почувствует и испытает то, что принято называть электрическим током.

Однако открытые кабели и провода кажутся большинству людей совершенно безвредными только потому, что они не видят электронов, а только ждут пути наименьшего сопротивления, которым обычно является земля.

Аналогия

Понятно, почему большинство людей не могут себе представить, что происходит внутри обычных проводников и кабелей. Попытка объяснить, что в металле что-то движется, противоречит здравому смыслу. На самом базовом уровне электричество не так уж отличается от воды, поэтому его основные понятия довольно легко освоить, если сравнить электрическую цепь с системой водоснабжения. Главное отличие воды от электричества в том, что первая что-то наполняет, если успевает вырваться из трубы, а второй нужен проводник для движения электронов.Визуализируя систему трубопроводов, большинству легче понять специальную терминологию.

Напряжение как давление

Напряжение очень похоже на давление электронов и показывает, как быстро и с какой силой они движутся по проводнику. Эти физические величины во многом эквивалентны, в том числе и в отношении прочности трубопровода-кабеля. Так же, как слишком большое давление разрушает трубу, слишком высокое напряжение разрушает или пробивает экран проводника.

Ток как поток

Ток — это поток электронов, который показывает, сколько электронов движется по кабелю. Чем она выше, тем больше электронов проходит через проводник. Так же, как для больших объемов воды требуются более толстые трубы, для больших токов требуются более толстые кабели.

Многие другие термины можно объяснить с помощью модели водяного контура. Например, электрогенераторы можно рассматривать как водяные насосы, а электрическую нагрузку можно рассматривать как водяную мельницу, для вращения которой требуется поток воды и давление.Даже электронные диоды можно рассматривать как водяные клапаны, которые позволяют воде течь только в одном направлении.

D.C

Чем отличается постоянный ток от переменного, становится понятно из названия. Во-первых, это движение электронов в одном направлении. Это очень легко визуализировать, используя модель водяного контура. Достаточно представить, что вода течет по трубе в одном направлении. Обычными устройствами, генерирующими постоянный ток, являются солнечные элементы, батареи и динамо-машины. Практически любое устройство может быть рассчитано на питание от такого источника.Это почти исключительная область низковольтной и портативной электроники.

Постоянный ток довольно прост, и подчиняется закону Ома: U = I × R. Мощность нагрузки измеряется в ваттах и ​​равна: P = U × I.

Из-за своих простых уравнений и поведения, постоянный ток относительно легко представить. Первые системы передачи энергии, разработанные Томасом Эдисоном еще в 19 веке, использовали только его. Однако вскоре стала очевидна разница в переменном токе и постоянном токе.Передача последней на значительные расстояния сопровождалась большими потерями, поэтому через несколько десятков лет ее заменила более выгодная (тогда) система, разработанная Николой Теслой.

В то время как коммерческие электросети по всей планете теперь используют переменный ток, ирония заключается в том, что технологические достижения сделали передачу постоянного тока высокого напряжения на очень большие расстояния и при экстремальных нагрузках более эффективной. Что, например, используется при соединении отдельных систем, например, целых стран или даже континентов.Это еще одно различие между переменным и постоянным током. Однако первый по-прежнему используется в коммерческих сетях низкого напряжения.

Постоянный и переменный ток: разница в производстве и использовании

В то время как переменный ток намного проще производить с помощью генератора, использующего кинетическую энергию, аккумуляторы могут генерировать только постоянный ток. Поэтому последний доминирует в схемах питания низковольтных приборов и электроники. Батареи можно заряжать только от постоянного тока, поэтому сеть переменного тока выпрямляется, когда батарея является основной частью системы.

Распространенным примером является любое транспортное средство — мотоцикл, легковой автомобиль или грузовик. Установленный на них генератор вырабатывает переменный ток, который моментально преобразуется в постоянный с помощью выпрямителя, так как в системе питания присутствует аккумулятор, а большинству электроники для работы требуется постоянное напряжение. Солнечные элементы и топливные элементы также производят только постоянный ток, который затем при необходимости можно преобразовать в переменный ток с помощью устройства, называемого инвертором.

Направление движения

Это еще один пример различия между постоянным и переменным током.Как следует из названия, последний представляет собой поток электронов, который постоянно меняет направление. С конца 19 века синусоидальный переменный ток используется почти во всех бытовых и промышленных электросетях по всему миру, так как его легче принимать и гораздо дешевле распределять, за исключением очень немногих случаев передачи на большие расстояния. , когда потери мощности вынуждают использовать новейшие высоковольтные системы постоянного тока.

Переменный ток имеет еще одно большое преимущество: он позволяет возвращать энергию из точки потребления обратно в сеть.Это очень выгодно в зданиях и сооружениях, которые производят больше энергии, чем потребляют, что вполне возможно с альтернативными источниками, такими как солнечные панели и ветряные турбины. Тот факт, что переменный ток допускает двунаправленный поток энергии, является основной причиной популярности и доступности альтернативных источников питания.

Частота

На техническом уровне, к сожалению, объяснить, как работает переменный ток, становится сложно, так как модель водяного контура не совсем подходит.Однако можно представить себе систему, в которой вода быстро меняет направление течения, хотя непонятно, как она будет делать что-то полезное. Переменный ток и напряжение постоянно меняют свое направление. Скорость изменения зависит от частоты (измеряется в герцах) и обычно составляет 50 Гц для бытовых электрических сетей. Это означает, что напряжение и ток меняют направление 50 раз в секунду. Рассчитать активную составляющую в синусоидальных системах достаточно просто. Достаточно разделить их пиковое значение на √2.

Когда переменный ток меняет направление 50 раз в секунду, это означает, что лампы накаливания включаются и выключаются 50 раз в секунду. Человеческий глаз не может этого заметить, а мозг просто считает, что освещение работает постоянно. Это еще одно отличие переменного тока от постоянного.

Векторная математика

Ток и напряжение не только постоянно меняются — их фазы не совпадают (они не синхронизированы). Подавляющее большинство силовых нагрузок переменного тока вызывают разность фаз.Это означает, что даже для простейших вычислений необходимо применять векторную математику. При работе с векторами нельзя просто складывать, вычитать или выполнять любые другие скалярные математические операции. При постоянном токе, если в одну точку по одному кабелю подать 5А, а в другой 2А, то в результате получится 7А. В случае переменной это не так, потому что сумма будет зависеть от направления векторов.

Коэффициент мощности

Активную мощность нагрузки, питаемой от сети переменного тока, можно рассчитать по простой формуле P = U×I×cos(φ), где φ – угол между напряжением и током, cos(φ) также называют фактор силы.Вот что отличает постоянный и переменный ток: первый cos (φ) всегда равен 1. Активная мощность нужна (и оплачивается) бытовыми и промышленными потребителями, но она не равна комплексной мощности, проходящей по проводникам (кабелям) на нагрузку, которая может быть рассчитана по формуле S = U×I и измеряется в вольт-амперах (ВА).

Разница между постоянным и переменным током в расчетах очевидна — они усложняются. Даже самые простые расчеты требуют как минимум посредственных знаний векторной математики.

Сварщики

Разница между постоянным и переменным током очевидна и при сварке. Полярность дуги оказывает большое влияние на ее качество. Положительный электрод проникает глубже, чем отрицательный, но последний ускоряет осаждение металла. При постоянном токе полярность всегда постоянна. С переменной она изменяется 100 раз в секунду (при 50 Гц). Сварка с постоянным предпочтительнее, так как она выполняется более плавно. Отличие сварки на переменном и постоянном токе состоит в том, что в первом случае движение электронов прерывается на доли секунды, что приводит к пульсациям, нестабильности и срыву дуги.Этот вид сварки применяется редко, например, для устранения блуждания дуги в случае электродов большого диаметра.

Сварочный ток — (переменный) и (постоянный)

Если вы думали о покупке сварочного аппарата, вы, возможно, заметили, что большинство сварочных аппаратов поддерживают (постоянный ток). Некоторые поддерживают переменный/постоянный ток. Что означают эти термины и почему важно обращать на них внимание при покупке сварочного аппарата?

Давайте на минутку . . .

, чтобы исследовать электричество и то, как оно течет.Думайте об электрическом токе, как о воде, бегущей по садовому шлангу. Скажем, сейчас ваш кран был отрицательным выводом, а конец шланга был положительным выводом. Когда вы включаете воду, и она течет из дома, это называется постоянным током (или постоянным током). «Вода» будет течь от отрицательного к положительному. Для сравнения, постоянный ток при сварке — это когда электричество течет прямо от одного полюса к другому без колебаний.

Взгляните на это изображение ниже. Жирные прямые линии, расположенные горизонтально рядом с точкой индикатора 150 ампер как на полюсах DC+, так и на полюсах DC-, показывают «прямой» характер постоянного тока в течение неизвестного периода времени.Чуть позже мы сравним это с переменным током.

Это изображение широко используется в Интернете для демонстрации выхода постоянного тока.

Сварка на постоянном токе, безусловно, имеет свои преимущества, включая более стабильную дугу, более легкий запуск дуги, меньшее количество отключений дуги, меньшее количество брызг и более легкую вертикальную сварку. Однако с некоторыми типами основного материала может потребоваться использование переменного/постоянного тока или «переменного тока».

В цепи переменного тока . . .

ток меняется 60 раз (циклов) в секунду, между положительным/отрицательным (в США, 50 в ЕС.) Не вдаваясь в технические подробности, преимущество переменного тока заключается в том, что вы часто можете сбалансировать или выбрать, будет ли больше «тепла» направляться на ваш электрод или на заготовку. Ток переменного/переменного тока также может помочь смягчить удар дуги, если вы испытываете трудности с адекватным равномерным проплавлением двух частей соединения. Это часто можно увидеть на верфях, где есть много угловых соединений, которые требуют равномерного проникновения и заполнения.

Ненадолго вернемся к контролю баланса.На таком сварочном аппарате, как, например, Weldpro TIG 200, контроль баланса позволяет достичь 70 % DCEN (отрицательный электрод постоянного тока) и 30 % DCEP (положительный электрод постоянного тока). Это особенно важно при сварке алюминия. Цикл DCEP очищает алюминий от окисления, в то время как цикл DCEN создает тепло в пластине для достижения сплавления и проплавления. Этот баланс можно отрегулировать, если для более сильно окисленного алюминия требуется дополнительная очистка.

Форма волны переменного тока, показывающая колебание между DC+ и DC-

Переменный ток также проникает меньше, чем постоянный.Для более тонкого материала или сварки соединений, которые могут легко прогорать, часто можно предпочесть переменный ток, чтобы помочь сбалансировать эффект проплавления и получить более неглубокий шов. Важно понимать, что не все электроды способны работать с переменным током. На самом деле, большинство удилищ предназначены только для работы на постоянном токе! Это означает, что при выборе электрода очень важно выбрать класс, который лучше всего подходит для переменного тока.

Классификация стержней

6013 отлично подходит для листового металла.Переменный ток помогает поддерживать неглубокое проплавление, а сплав 6013 имеет выдающийся внешний вид валика и характеристики дуги. Отлично подходит для кузовных работ, если у вас нет сварочного аппарата MIG.

7018 представляет собой обычный стержень из конструкционной стали и, хотя в основном работает на DCEP, превосходно работает на переменном токе. Сплав 7018 с низким содержанием водорода обеспечивает чрезвычайно гладкий валик, но убедитесь, что ваша заготовка чистая! 7018 не так хорошо пробивает ржавчину и краску, как что-то вроде 6011.

Так что же все это значит?

Оцените, какой тип сварки вы будете выполнять.Выберите сварочный аппарат с нужными вам возможностями. Если вы купите что-то вроде многофункционального сварочного аппарата MIG 200, вы можете использовать MIG для более тонкого листового металла, шпульный пистолет для алюминия, TIG постоянного тока для всего остального и палку постоянного тока, где требуется сварка с высоким проплавлением и высоким наплавлением.

Если вам не нужны более тонкие сварные швы кузова, обратите внимание на что-то вроде TIG200. Вы сможете получить чрезвычайно высокое качество сварки TIG на всех основных материалах, включая алюминий, а функция стержня даст вам высокую оценку.высокая отд. сварные швы для более тяжелого основного материала.

Сварочный аппарат TIG 200 AC DC от Weldpro

Надеюсь, эта статья поможет! Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь связаться с нашей дружной службой поддержки клиентов в любое время!

Почему среднечастотная сварка постоянным током превосходит сварку переменным током

Стремясь предоставить нашим клиентам высококачественные производственные решения, мы добавили в производственный цех Marlin Steel новый автоматический сварочный аппарат: CSR102- Система координатной сварки с ЧПУ 1230-3-MFDC от Ideal Welding Systems.

MFDC в названии сварочного аппарата указывает на то, что он использует для сварки постоянный ток средней частоты вместо переменного тока при выполнении сварных швов. Использование регулятора средней частоты при сварке постоянным током (DC) обеспечивает многочисленные преимущества по сравнению со сваркой переменным током (AC), например:

№1: энергоэффективность

Помимо надлежащего обслуживания, одним из самых больших расходов, связанных с использованием автоматических сварочных аппаратов, является их энергопотребление. Для работы машин нужна энергия, и электросварочные аппараты не являются исключением из этого правила.

Однако, по сравнению со сварочным аппаратом переменного тока, сварочный аппарат MFDC потребляет меньше энергии. Почему? Поскольку инвертор MF потребляет сбалансированный линейный ток на всех этапах сварки, сварка на основе MF менее требовательна к источнику питания, чем сварочный аппарат переменного тока.

Согласно разделу «Почему среднечастотная сварка» , , сварочный аппарат MFDC обеспечивает «экономию энергии до 35%» по сравнению со сваркой на переменном токе.

#2: Надежность

Помимо общего энергопотребления, поскольку сварочный аппарат MFDC использует инвертор мощности для подачи питания на сварочные головки, аппарат, использующий сварку MFDC, с меньшей вероятностью будет подвергаться неблагоприятному воздействию кратковременных помех в электросети.В сварочном аппарате переменного тока любое нарушение подачи электрического тока к аппарату мгновенно влияет на сварочные головки.

При использовании инвертора MF в инверторе накапливается некоторое количество электроэнергии, поэтому незначительный сбой питания не может сразу вывести сварочный аппарат из строя.

Еще один фактор, который делает сварку MFDC более надежной и даже универсальной, чем сварка переменным током, заключается в том, что система сварки постоянным током не должна преодолевать собственное сопротивление в сварочной цепи. Что это значит для сварщика? Можно использовать различные длины контура и характеристики наконечника без влияния на время, необходимое для завершения сварки.

Кроме того, срок службы сварочных наконечников при сварке MFDC больше, чем при сварке переменным током, что означает меньшие затраты на замену.

№3: Скорость сварки

Поскольку колебания мощности не влияют на сварочный аппарат MF так неблагоприятно, как на стандартный сварочный аппарат переменного тока, время сварки при использовании сварочного аппарата MF фактически сокращается. В довершение всего, выходная частота инвертора MF 1000 Гц означает, что форма волны его электрических токов короче, чем в системе переменного тока.

Более короткая длина волны инвертора MF позволяет контролировать время сварки с точностью до миллисекунды, обеспечивая точность синхронизации в 20 или 30 раз по сравнению со сварочной системой переменного тока.

№4: Качество сварки

За счет более быстрого выполнения сварных швов сварка MFDC предотвращает большую часть тепловой деформации и брызг, обычно связанных со сваркой переменным током. Тот факт, что пиковое напряжение сварки MFDC почти такое же, как среднеквадратичное напряжение, дополнительно способствует уменьшению искр и брызг, характерных для сварки переменным током.

Поскольку сварка может быть завершена за 2/1000 секунды, а не 60/1000 секунды, а также меньшее давление, оказываемое во время сварки, металлические детали, соединяемые сваркой MFDC, наносят меньше повреждений, чем те, которые соединены сваркой переменным током.Это обеспечивает превосходный уровень структурной целостности конечного продукта, повышая его общую долговечность и срок службы.

Помимо структурного превосходства сварки MFDC, «сварочные швы», остающиеся после сварки MFDC, обычно меньше и более гладкие, чем те, которые остаются при сварке переменным током. Это делает конечный продукт более безопасным для ручного обращения, так как уменьшает количество острых краев, остающихся после завершения сварки. В продуктах, которые имеют , чтобы не было заусенцев и других острых краев, это может значительно сократить время, затрачиваемое на подготовку деталей к отправке, поскольку будет меньше острых предметов, которые нужно очистить.

Узнать больше

Свяжитесь с Marlin Steel напрямую, чтобы узнать больше о сварке MFDC и новой сварочной системе от Ideal.

 

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

2019 © Все права защищены.