Сварочный выпрямитель что это такое?

Сварочный выпрямитель: преимущества и недостатки, устройство, принцип работы. Неисправности сварочного аппарата и способы устранения. Прежде чем купить сварочное оборудование, смотрите видео инструкцию к выпрямителю ВДУ-506.
Содержание

Сварочный выпрямитель что это такое?

Что такое сварочный выпрямитель. Устройство, принцип работы, виды

Назначение сварочного выпрямителя сводится к тому, чтобы модулировать ток, исходящий от бытовой сети. На выходе он должен быть преобразован в постоянный ток с определенными параметрами. Основным показателем оборудования для сварочных работ является генерируемая сила тока, выраженная в Амперах. Данный показатель зависит от технических характеристик выпрямителя, который по своей сути является более совершенным трансформатором. Он не только способен модулировать электрический ток, но и выпрямить его.

Это основное отличие между сварочными аппаратами переменного и постоянного тока. Дополнительно (помимо выпрямителей) устройства оснащают конденсаторами и полупроводниковыми фильтрами, призванные нивелировать импульсы постоянного тока и сделать его равномерным. В соответствии с требованиями технологии выполнения сварочных работ применение выпрямителей целесообразней нежели трансформаторов. В этом случае более стабильной является дуга, а металл разбрызгивается намного меньше.

  • Что такое сварочный выпрямитель
  • Устройство и принцип работы сварочного выпрямителя
  • Использование сварочных выпрямителей
  • Основные типы сварочных выпрямителей
  • Преимущества и недостатки
  • Основные неисправности и обслуживание сварочных аппаратов

Что такое сварочный выпрямитель

Устройство является преобразовательным блоком с возможностью регулировки силы тока (ампераж) и напряжения (вольтаж). На выходе сварочного выпрямителя есть провода с клеммами – плюсовой и минусовой. Один из них подключается к электроду, а другой контактирует с заготовкой. В результате замыкания цепи образуется электрическая дуга. Ее высокая температура позволяет расплавлять металлы и сваривать их.

В зависимости от назначения выпрямители отличаются уровнем сложности и функционалом. Тем не менее, принципиальная рабочая схема остается типовой. Его основу составляет преобразователь – трансформатор, модулирующий нужное для конкретной ситуации напряжение. Помимо этого, в схеме есть определенное количество полупроводников, которые отсекают отрицательную часть синусоиды переменного тока, пропуская только положительный заряд.

Устройство и принцип работы сварочного выпрямителя

Ниже перечислены основные элементы, которые включаются в любую схему оборудования такого рода. Итак, сварочный выпрямитель состоит из:

  • трансформатора – узла, позволяющего регулировать напряжение. Сетевой ток проходит через трансформатор и преобразуется. В результате снижается силовая нагрузка;
  • блока выпрямления, который состоит из набора полупроводников, преобразующий переменный ток в постоянный;
  • регуляторов частотности и силы тока;
  • накопителей – сглаживают импульсы.

Чтобы разобраться в принципе работы оборудования, необходимо обратить внимание на механику работы полупроводников. Они открыты для прохождения электродов исключительно в положительном полупериоде. При условии, что схема содержит несколько полупроводников генерируется соответствующее количество полупериодных кривых. Они накладываются друг на друга, образуя постоянное напряжение.

Использование сварочных выпрямителей

Сварочные выпрямители применяются в работе при прямой и обратной полярности, с низкими и высокими токами. При выборе силовых параметров учитывается толщина заготовки, пластичность и тугоплавкость материала.

Устройства подходят для подключения:

  • тугоплавких вольфрамовых электродов;
  • легкоплавных угольных расходников;
  • насадок автоматов и полуавтоматов.

Принципиальная схема сварочного выпрямителя всегда идет в комплекте к оборудованию. Она используется специалистами при необходимости ремонта сварочного аппарата.

Основные типы сварочных выпрямителей

Преобразователи сварочного тока отличаются по двум показателям: типу конструкции и способу регулировки силовых показателей подключения.

Основные виды выпрямителей:

  • регулировка осуществляется посредством изменений в работе трансформатора;
  • модели с дросселем. Используется индукционная катушка, исключающая резкие перепады напряжения;
  • тиристорные. В качестве регуляторов, изменяющих напряжение, используются тиристоры.
  • транзисторные. В схему оборудования включены полупроводники, которые сглаживают амплитуду импульсов тока;
  • инвертор. Аппарат оснащен преобразователем с частотным повышением напряжения и регулятором силы тока.

Основные отличия сварочных аппаратов в зависимости от силовых показателей и особенностей их регулировки:

  • Модели для электрической дуговой сварки, подключаемые к трехфазной сети. Характеризуются большими размерами. Работа преобразователя сопряжена с ощутимыми потерями электричества. Возможности аппарата ограничиваются мощностью трансформатора и параметрами дополнительного сопротивления.
  • Автоматы и полуавтоматы. Сила тока на выходе зависит от мощности магнитного поля, которая в свою очередь управляется реостатом. Он позволяет изменить количество витков вторичной обмотки (за принципом вольтамперной регулировки). Помимо этого, устанавливается осциллограф, позволяющий контролировать импульсную регулировку. Изначально ток выпрямляется, после чего преобразовывается в переменный высокочастотный.
  • Трехфазные выпрямители дроссельного типа устанавливаются в дуговой аргоновой сварке. В их конструкции предусмотрен дополнительный сердечник с обмоткой. Его роль заключается в накоплении заряда, подаваемого на конденсатор-выпрямитель.

Преимущества и недостатки

Современные сварочные аппараты отличаются хорошим функционалом и большой мощностью при скромных размерах. Наиболее компактными моделями являются инверторные. Специалисты определяют их в отдельную группу. Трансформатор в таких устройствах занимает не больше пятой части общего объема.

Основное отличие прочих выпрямителей от трансформаторов заключается в том, что они могут генерировать постоянный ток в то время как для трансформаторов эта функция недоступна. Именно такая особенность является фундаментом большого перечня достоинств аппаратов с выпрямителями:

  • электрод накаляется намного быстрее, когда на него вместо переменного тока подать постоянный;
  • значительно снижается непродуктивное потребление электричества и, соответственно, возрастает значение коэффициента полезного действия;
  • для дуги характерна стабильность горения;
  • равномерное плавление расходных материалов сопровождается минимальным количеством брызг расплава. Благодаря этому снижается вероятность травматизма среди сварщиков;
  • стабильность горения дуги дает возможность лучше контролировать шов. Он получается максимально ровным и прочным;
  • функционал сварочного аппарата с выпрямителем богаче, чем аналога с трансформатором;
  • уменьшен расход присадочного материала. Экономия становится тем ощутимее, чем больше объем выполненной работы.

Помимо достоинств выпрямителям свойственны и недостатки:

  • исключить потерю мощности полностью не удалось;
  • аппараты с выпрямителями хуже работают, чем трансформаторные, в случае понижения напряжения сети;
  • очень чувствительны к возникновению коротких замыканий в сети энергоснабжения. Выходят из строя при малейшем замыкании проводки;
  • большая часть моделей не рекомендуется использовать в условиях повышенной запыленности или влажности.

Основные неисправности и обслуживание сварочных аппаратов

Перед первым включением в сеть новые преобразователи необходимо продуть. Для этих целей подходит обыкновенный бытовой фен. Его включают на максимальные обороты при среднем уровне прогрева. Это делается для того, чтобы высушить возможное скопление влаги внутри и убрать пыль, снижающую сопротивление медной обмотки. Продувку нужно повторять примерно раз в квартал.

Если был длительный перерыв в работе оборудования (до 1 года), то перед его включением нужно «прокачать» полупроводники. Суть процедуры заключается в том, чтобы дать выпрямителю поработать на разных режимах, начиная с холостого. Подобная «обкатка» продолжается примерно два часа. После этого сварочный аппарат будет работать безотказно и стабильно в разных условиях. Необходимо следить за состоянием основных узлов и не давать оборудования перегреваться.

Наиболее распространенные неисправности сварочного оборудования и способы их устранения:

  1. Оборудование не работает при подключении к сети энергоснабжения. Возможные причины:
    • перелом жилы подающей проводки. При этом контакты в вилке «болтаются». Необходима замена вилки;
    • нет напряжения в сети. Следует проверить рубильник на входе и убедиться, что он включен;
    • вышел из строя один из узлов системы. Починить самому без соответствующей подготовки будет очень сложно. Лучше отнести аппарат в мастерскую;
    • ресурс полупроводников исчерпан. Требуется перепайка схемы.
  2. Электроды залипают и в этот момент слышен гул преобразователя. Что можно предпринять:
    • проверить исправность конденсатора и полупроводников;
    • измерить показатели сети энергоснабжения и убедиться в том, что напряжение соответствует номиналу;
    • убедиться в целостности проводки дросселя.
  3. Во время работы преобразователь неожиданно отключается. Такое может иметь место:
    • в случае перегрева. Следует убедиться в исправности системы охлаждения и вентилятора;
    • при нарушении целостности обмотки встроенного трансформатора. Нужно старую заменить новой.
  4. Нестабильно напряжение при работе в нагрузку или на «холостых оборотах». Следует проверить:
    • ручку регулятора;
    • установленный на первичную обмотку предохранитель;
    • надежность контактов клеммы пускателя.

Если сварочный аппарат перестает выдерживать нужные рабочие параметры, то вероятной причиной может стать перегрев. Чтобы убедиться в этом, достаточно потрогать корпус. Если он горячий, то нужно дать передышку генератору и проверить насколько свободно проходит воздух к вентилятору.

Что такое сварочный выпрямитель и как он работает

Среди различных аппаратов для электродуговой сварки выделяются устройства, способные не только повышать силу тока, необходимую для плавления кромок металлов, но и выравнивать переменную частоту напряжения до постоянного значения. Это позволяет лучше формировать швы, уменьшает разбрызгивание жидкого металла, и дает более прочное соединение. Называется такой агрегат — сварочный выпрямитель. Как он устроен и за счет чего происходит преобразование тока? Какие разновидности аппаратов существуют?

Читайте также  Сварочный аппарат для новичка какой выбрать?

Выпрямитель — что это такое?

Сварочный выпрямитель — это аппарат, состоящий из нескольких блоков, в которых входящее напряжение понижается ( V ) , и преобразовывается. Одновременно увеличивается величина А. В результате, на выходе получается постоянный ток достаточной силы, чтобы производить сварку стали и цветных металлов.

К выходящим клеммам устройства подсоединяются два кабеля (+ и -), один из которых крепится к свариваемому изделию, а второй заканчивается держателем или горелкой. В зависимости от конкретного полюса крепления к свариваемым частям определяется полярность и режим выполнения работы. Сварка происходит за счет замыкания дуги между соединяемой поверхностью и концом плавящегося электрода.

Преимущества использования

Эксплуатация выпрямителей в производстве при сварочных процессах дает несколько преимуществ перед обычными трансформаторами:

  • более стабильное горение дуги;
  • малое количество брызг расплавленного присадочного и основного металла;
  • ровная поверхность шва с мелким чешуйчатым рисунком;
  • лучшая свариваемость цветных и легированных металлов;
  • экономия расходных материалов.

Применение выпрямителей

Устройства с постоянным током большой силы позволяют проводить сварочные работы покрытыми электродами на многих видах стали. В зависимости от возможностей регулировки, некоторые агрегаты способны сваривать металлы до 50 мм толщины (с разделкой кромок). При обратной регулировке выпрямителя, сварщик способен выполнять соединения на тонких изделиях с толщиной стенки 1 мм.

Сварочное устройство способно плавить как кромки основного металла, так и стержни электродов. Диаметр последних бывает от 2 до 6 мм. Кроме покрытых электродов выпрямители могут работать с присадочной проволокой, подающейся с катушки. Для этого их активно внедряют в полуавтоматы.

Преобразователи сварочного тока используются и для сварки неплавящимися электродами (вольфрамовыми, угольными). В этом случае сварочную ванну защищают инертными газами, подающимися в горелку через кабель-канал. Так, используя сварочный выпрямитель, можно сваривать чугун, нержавейку, и малоуглеродистую сталь.

Кроме сварки, агрегаты применяются для разрезания металлов электрической дугой. Данное действие возможно благодаря увеличению силы тока, которая прожигает сталь, не позволяя краям отверстия сходиться вновь. В отличие от трансформаторов, преобразователи с постоянным током позволяют экономить электроды при одинаковом объеме работ.

Устройство и принцип работы

Устройство сварочного выпрямителя включает в себя несколько блоков, обеспечивающих выполнение рабочего процесса. Основные элементы агрегата следующие:

  • понижающий трансформатор;
  • диоды;
  • охлаждающий модуль;
  • измерительные приборы;
  • регуляторы тока.

Принцип работы выпрямителя заключается в подаче перемененного тока на первичную обмотку понижающего трансформатора. За счет электромагнитной индукции на вторичной обмотке создается поток напряжения с уменьшенным значением V, и возросшей силой тока А. Холостой ход работы аппарата не должен превышать 48 V.

Это напряжение поступает на диоды. В качестве последних используются кремниевые элементы. Диод является полупроводником, обеспечивающим прохождение тока только в одну сторону. Это устраняет колебание его частоты и в зону сварки подается уже постоянное напряжение.

Поскольку диоды при этом нагреваются, то рядом с ними располагаются радиаторы и вентилятор. Постоянный обдув холодным воздухом позволяет увеличить продолжительность активной работы устройства, без перерыва на охлаждение. Для контроля характеристик тока в систему устанавливаются амперметр и вольтметр. Многие модели снабжаются датчиком перегрева. При превышении показателей V срабатывает блок защиты, отключающий возможность сварки. Чтобы настраивать силу тока в соответствии с толщиной свариваемого соединения используется несколько видов регулировки.

Способы регулировки тока в выпрямителях

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

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

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

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

Разновидности аппаратов

Выпрямители для сварки имеют несколько разновидностей по типу подключения диодов и параметрам входящего напряжения. Их можно разделить на:

  • однофазные (с однополупериодной конструкцией, полумостовой и полномостовой);
  • двухфазные (с последовательным и параллельным подключением мостов);
  • трехфазные (с количеством от 6 до 12 диодов в параллельных и последовательных схемах).

Из часто встречающихся на производстве выпрямителей применяют трехфазные модели, позволяющие работать с металлами разной толщины, и выполнять не только сварку, но и резку материалов. Встречаются и многопостовые аппараты, дающие возможность подсоединять к ним до шести электрододержателей одновременно. Чтобы обеспечить индивидуальные условия для каждого рабочего, в схему включают защиту от индукции и балластный реостат, для регулировки тока на месте.

В быту выпрямители применяются в составе сварочных инверторов. В этих аппаратах понижающий трансформатор изменяет силу тока, после чего выпрямляющий блок производит постоянное напряжение. Далее оно преобразуется обратно в переменное, но с очень высокой частотой. И хотя сварка такими устройствами выполняется на переменном токе, благодаря его модернизации, получаются качественные и ровные швы. Инверторы отличаются компактностью и легкостью.

Обслуживание и ремонт

Чтобы выпрямитель для сварки хорошо работал, требуется проводить грамотное обслуживание аппарата и своевременный ремонт. В первое, включается проверка всех токопроводящих частей на сохранность изоляции, надежность крепления клемм, и удаление пыли с внутренних элементов. Перед введением в эксплуатацию аппарат должен быть заземлен. Винт для регулировки хода вторичной обмотки требуется периодически смазывать. Запрещается работать с выпрямителем без защитного кожуха.

Из самых частых поломок встречается перегрев и сильный гул аппарата. Если наблюдаются такие симптомы, то это может означать:

  • крыльчатка вентилятора не соответствует требуемой величине и ее необходимо заменить;
  • заклинил вал вентилятора охлаждения;
  • замкнула первичная обмотка трансформатора, которую следует перемотать;
  • нарушена изоляция листов сердечника или его шпилек.

Среди других распространенных поломок выпрямителя требующих ремонта — понижение выходного напряжения. Это могло произойти из-за замыкания или обрыва во вторичной обмотке. Если магнитный пускатель включается на одну секунду и отключается, то причина кроется в неработающем диоде, или замыкании тока на кожух аппарата.

Выпрямитель позволяет производить сварочные работы с получением более качественных швов на различных металлах. Благодаря преобразованию тока от трансформатора в постоянное напряжение, возможна сварка и резка устойчивой дугой, и экономией расходных материалов.

Назначение, особенности и принципы функционирования сварочных выпрямителей

Сварочный выпрямитель представляет собой специальный агрегат, преобразующий электрический ток от сети в рабочее напряжение высокого уровня для проведения сварных работ высокого качества.

Использование такого оборудования облегчает работу сварщика, так как позволяет выполнять более качественные и долговечные соединения металлических поверхностей при экономии расходного материала. Рассмотрим, как устроен и работает выпрямитель для дуговой сварки.

  1. Назначение выпрямителя
  2. Как устроен сварочный выпрямитель, и по какому принципу функционирует?
  3. Обслуживание и ремонт
  4. Заключение

Назначение выпрямителя

Сварка представляет собой соединение двух металлических деталей путем замыкания дуги между соединяемой поверхностью и концом плавящегося электрода сварочного выпрямителя.

Два кабеля подсоединяются к выходящим клеммам устройства: первый фиксируется на свариваемой детали из металла, на конце второго размещается держатель или горелка.

Сварочный выпрямитель.

Полярность, а также режим осуществления сварной операции определяется конкретным полюсом крепления к свариваемым металлическим частям конструкции.

Выпрямитель для сварки имеет довольно простую конструкцию. Он состоит из нескольких блоков, которые обеспечивают сварщику стабильный рабочий процесс. В итоге, на выходе можно получить постоянный ток такой силы, которая необходима для проведения сварки деталей из стали, цветных металлов.

На заметку! Такое оборудование также позволяет сварщику выполнить сварные работы обратной полярности на конструкциях из тонколистовой, нержавеющей, легированной и высокоуглеродистой стали, которые чрезмерно чувствительны к перегреву.

Выпрямители относятся к более совершенным агрегатам для работы с металлическими конструкциями в сравнении с обычными трансформаторами, поскольку обладают рядом преимуществ:

  • обеспечивают постоянное горение дуги, что продлевает рабочее время аппарата;
  • при их эксплуатации сводится к минимуму количество брызг расплавленного присадочного и основного металла;
  • позволяют достигнуть ровной поверхности шва с микроскопическим чешуйчатым рисунком;
  • повышают свариваемость цветных и легированных металлов, что существенным образом улучшает качество выполненных соединений;
  • предоставляют сварщику возможность сэкономить расходные материалы при выполнении сварных работ, что снижает себестоимость готового изделия.
Читайте также  Вытяжка для сварочного стола своими руками

Как устроен сварочный выпрямитель, и по какому принципу функционирует?

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

Конструкция агрегата состоит из следующих элементов:

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

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

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

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

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

Схема устройства выпрямителя с трансформатором с увеличенным рассеянием.

Схема сварочного выпрямителя выглядит так:

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

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

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

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

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

Обслуживание и ремонт

Сварочные выпрямители отличаются высоким качеством и длительное время работают без поломок, если своевременно осуществлять обслуживание и ремонт агрегатов:

  • проводите проверку всех токопроводящих частей на предмет сохранности изоляции и надежности крепления клемм;
  • удаляйте пыль с внутренних элементов конструкции;
  • перед включением сварного аппарат проверяйте его заземление;
  • периодически смазывайте винт регулировки хода вторичной обмотки;
  • не допускайте работу с выпрямителем без применения защитного кожуха.

Наиболее часто встречаемые поломки сварных выпрямителей – перегрев конструкции и чрезмерный гул при работе аппарата.

Принципиальная схема сварочного выпрямителя.

При наличии подобных проблем, важно проверить следующие элементы аппарата:

  • крыльчатку вентилятора на предмет несоответствия актуальной величине: если такой факт установлен, деталь потребуется заменить;
  • вал вентилятора охлаждения на предмет заклинивания;
  • первичную обмотку трансформатора, если произошло замыкание;
  • герметичность изоляции листов сердечника, его шпилек.

Часто можно столкнуться с иной распространенной поломкой сварочного выпрямителя, которая требует незамедлительного проведения ремонтных работ. Напряжение тока на выходе понижается в связи с замыканием, обрывом во вторичной обмотке.

Если выключение магнитного пускателя осуществляется практически сразу после его включения, причину проблемы стоит искать в диоде. Также подобную поломку может спровоцировать замыкание тока на кожух оборудования.

Заключение

Сварочные выпрямители выделяются на фоне иного оборудования, применяемого с целью выполнения электродуговой сварки. Они способны повысить силу тока до необходимого для плавления кромок металлов значения и преобразовывать переменную частоту напряжения до постоянного значения.

В итоге, швы лучше шлифуются, поэтому получаются гораздо более качественными.

Что такое сварочный выпрямитель?

Сварочные выпрямители – аппараты, преобразующие переменный ток в постоянный, который обеспечивает стабильную сварочную дугу и малое разбрызгивание металла. По сути, они представляют собой сварочные трансформаторы с дополнительными функциями. Такие модели не только обеспечивают формирование тока определенной величины, но и его выпрямление. Дополнительные полупроводниковые фильтры устраняют импульсы постоянного тока и делают его полностью стабильным. Сварочный выпрямитель – надежное устройство, назначение которого – создание разнообразных неразборных металлических конструкций. Он успешно применяется на открытом воздухе, в широком температурном диапазоне, в условиях нестабильного входного напряжения переменного тока.

Преимущества и недостатки сварочных выпрямителей

Если сравнивать с трансформаторами, выпрямительные аппараты обеспечивают существенную экономию расхода электродов. Эти устройства подходят для работы с металлами, имеющими самые разные технические характеристики. На постоянном токе выполняют сварку теплоустойких, высоколегированных сталей, чугуна, титана и его сплавов, а также сплавов на базе никеля и меди.

Другие преимущества сварки на постоянном токе, по сравнению со сваркой на переменном:

  • стабильная дуга, благодаря отсутствию нулевых значений силы тока;
  • увеличение толщины проплавления металлических элементов;
  • снижение образования металлических брызг;
  • повышение прочностных характеристик ровного, с мелким чешуйчатым рисунком, шва;
  • уменьшение количества дефектов в сварном шве.

Как и все аппараты для сварки, выпрямители имеют свои минусы. Это – значительная масса аппарата и частичная потеря части.

Особенности работы и конструкция сварочного выпрямителя

Принцип действия устройства заключается в преобразовании энергии, поступающей от силовой сети, в энергию, необходимую для сварки. Трансформатор обеспечивает нужные электрические параметры выходного тока, а выпрямительный блок преобразует переменный ток в постоянный. На выходке получают выпрямленный ток нужной величины.

  • Силовой трансформатор. Желательно выбирать аппарат с трехфазным трансформатором, который обеспечивает меньшие пульсации напряжения. После преобразования в однофазном трансформаторе напряжение тока на выходе имеет сильные пульсации, что приводит к ухудшению качества сварного шва.
  • Выпрямительный блок на полупроводниках. Функции выпрямителя выполняют неуправляемые вентили-диоды или управляемые вентили-тиристоры. Чаще всего в этих аппаратах применяются селеновые и кремниевые полупроводники. Селеновые – относительно дешевые, устойчивые к перегрузкам. Их минус – низкий КПД. Для кремниевых полупроводниковых вентилей характерны: высокий КПД, хорошие энергетические параметры. Но они малоустойчивы к перегрузкам и необходимость охлаждения.
  • Сглаживающий конденсаторный фильтр значительной емкости. Служит для сглаживания пульсаций выпрямленного тока.
  • Устройства пуска, регулирования, охлаждения. В конструкции присутствуют – радиатор охлаждения для вентилей, вентилятор, устройства защиты от перегрева и перегрузок по току. Работа принудительной вентиляции регулируется ветровым реле. Температурные датчики фиксируют перегрев системы и подают сигнал пользователю. Еще один вид датчиков отслеживает величину напряжения входного тока. При превышении критического значения формируется сигнал на отключение аппарата в авторежиме.
  • Дроссель. Это необязательный элемент, включаемый в цепь постоянного тока. Служит для получения требуемой внешней характеристики. Дроссель насыщения встречается в конструкциях аппаратов как с падающими, так и с жесткими внешними характеристиками.

Сварочный выпрямитель, в отличие от трансформатора, позволяет не только точно регулировать силу сварочного тока, но и стабильно удерживать полученную величину.

Выбор выпрямителя по типу регулирования сварочного тока в выпрямителях

Виды регулирования сварочного тока:

  • Электромеханическое витковое. При этом способе ток приобретает нужное значение перед выпрямительным блоком. Простыми и надежными в эксплуатации являются выпрямители с трансформаторами, которые оснащены секционированными обмотками высшего напряжения. Эти обмотки последовательно включаются переключателем, вызывая ступенчатое изменение величины тока во вторичной цепи трансформатора. Обычно их применяют для полуавтоматической сварки в среде защитных газов.
  • Электромеханическое с помощью вольтодобавочных трансформаторов. Они подключаются в одном или противоположном направлении со вторичными обмотками трансформатора.
  • Тиристорное. Распространенный вариант – регулирование с помощью тиристоров, которые часто называют управляемым полупроводниковым вентилем. Управление сварочным током осуществляется вариацией времени открытия тиристоров. Такое плавное регулирование может осуществляться дистанционно. Получаемая в этом случае дуга отличается высокой стабильностью.
  • Магнитное. Осуществляется в выпрямителе, оснащенным трансформатором с магнитной коммутацией или дросселем насыщения.
  • Импульсное. Широтное, частотное и амплитудное. Реализовано в моделях с транзисторным регулятором.

Виды выпрямительных аппаратов в зависимости от внешних характеристик

Внешней характеристикой называют зависимость средней величины выходного напряжения постоянного тока от средней величины тока нагрузки. Этот параметр определяется внутренним сопротивлением выпрямительного аппарата, которое обуславливает падение напряжения выпрямленного тока при росте нагрузки.

Типы внешних характеристик и модели, в которых они реализованы:

  • Крутопадающие. ВСС-300-3, ВСС-120-4, ВКС-500. Аппараты ВКС-500 применяются в процессах ручной дуговой сварки покрытыми электродами, полу- и автоматической сварки, сварки неплавящимся электродом в защитной газовой атмосфере. Распространен сварочный выпрямитель ВД-502 с дросселем насыщения и крутопадающими характеристиками.
  • Жесткие (пологие). ВС-200, ВС-300, ВС-600, ВС-1000. Такие аппараты применяют для сварки под флюсом, с применением порошковой проволоки. Типичная модель выпрямителя с дросселем насыщения и жесткими внешними характеристиками – ВДГ-302.
  • Универсальные. ВСУ-300, ВСУ-500. Эти аппараты позволяют получать как крутопадающие внешние характеристики, так и пологие характеристики, поэтому их применяют для различных типов электродуговой сварки – ручной покрытыми электродами, механизированного процесса под флюсом с применением плавящейся сварочной проволоки, в защитных газах, с порошковой проволокой.
Читайте также  Сварочные насадки для паяльников полипропиленовых труб

Виды сварочных выпрямителей по количеству обслуживаемых потребителей

По количеству потребителей, питающихся от одного аппарата, различают сварочные одно- и многопостовые выпрямители.

Для выполнения небольших сварочных работ одним сварщиком можно купить сварочный выпрямитель однопостовой серии ВД. К таким моделям подключается только один сварочный кабель. На большее количество кабелей мощности этого аппарата недостаточно.

Основные характеристики однопостового выпрямительного аппарата:

  • компактные размеры и небольшая масса;
  • система защит, обеспечивающая безопасность работы, – от перегрева, перегруза по напряжению и других нештатных ситуаций;
  • небольшая мощность.Такое сварочное оборудование применяется, в основном, в бытовых работах. В быту часто используются выпрямители с однофазным трансформатором, работающим от бытовой электросети напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Многопостовые выпрямители ВДМ применяются для проведения сварочных работ несколькими пользователями. Допустимые режимы сварки – ручная дуговая плавящимися электродами, в углекислом газе, под флюсом. Влияние постов друг на друга при работе исключено. Смена режимов – простая, быстрая и удобная.

Другие классификационные признаки сварочных выпрямителей

На цену сварочного выпрямителя оказывают влияние следующие характеристики:

• Сила выходного тока. Чем больше эта характеристика, тем большей может быть толщина свариваемого металла.
• Точность регулирования. Чем она выше, тем проще сварщику обеспечить качественный результат работы.
• Количество выходов для подключения. Чем большее количество постов может обслуживать сварочный выпрямитель, тем сложнее его конструкция и выше его цена.
• Система охлаждения. Бытовые аппараты рассчитаны на небольшой период непрерывной работы, имеют небольшую мощность. Такое оборудование не оснащается эффективной охлаждающей системой. Профессиональные выпрямители имеют значительную мощность, используются несколькими сварщиками одновременно. Многопостовые модели оснащены мощными вентиляторами и датчиками перегрева.

Обслуживание и ремонт сварочных выпрямителей
Чаще всего поломки этого оборудования проявляются в их перегреве или появлении сильного гула при работе. Их причины:

• Снижение эффективности или выход из строя системы охлаждения.
• Замыкание первичной обмотки трансформатора или нарушении изоляции токоведущих частей.
• Замыкание или обрыв витков во вторичной обмотке.

Для обеспечения длительной и эффективной работы выпрямительного сварочного оборудования необходимо:
• Проверять надежность фиксации клемм.
• Предотвращать накопление пыли на аппарате.
Периодически проверять целостность изоляции на всех токоведущих частях.

Из чего состоит сварочный выпрямитель: устройство и принцип работы

Сварочный выпрямитель – это устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный. При этом напряжение снижается, а сила тока повышается, создавая благоприятные условия для сварочных работ. Рассмотрим устройство и принцип работы оборудования подробнее.

Что это такое?

Данное устройство состоит из несколько полупроводниковых блоков, которые выпрямляют ток до значения, достаточного для проведения работ. Как и любое другое сварочное оборудование, выпрямитель имеет два контакта – положительный и отрицательный.

Один крепится на заготовку, второй оснащен горелкой или электродным держателем. Полярность работ зависит от типа выпрямителя и необходимого режима работы.

Соединение происходит за счет возбуждения сварочной дуги между электродом и соединяемой поверхностью.

Отличия от устройств с переменным током

Работа классического сварочного трансформатора сопровождается сильной пульсацией выпрямленного тока. Это негативно отражается на качестве соединения, которое содержит большое количество дефектов. Кроме того, сварка трансформатором сопровождается большим количеством брызг расплава, что ведет к перерасходу присадочных материалов. Выпрямители для дуговой сварки лишены данного недостатка, благодаря вышеупомянутым блокам. Сварочный ток отличается большей стабильностью, улучшая качество шва.

[stextbox сварщики ошибочно полагают, что при глубокой проварке предпочтительнее использовать трансформатор. Однако исследования показывают, что применение выпрямителя только повышает качественные характеристики соединения.[/stextbox]

Плюсы и минусы оборудования

По сравнению с трансформатором, выпрямитель обладает рядом преимуществ:

  • Экономное потребление энергии;
  • Стабильность электрической дуги;
  • Качество соединения;
  • Малое количество брызг;
  • Работа с нержавейкой;
  • Простота и надежность конструкции, которые обеспечивают комфортную регулировку;
  • Высокий КПД.
  • Небольшие габариты и малый вес.

Наряду с достоинствами имеется ряд недостатков, которых гораздо меньше:

  • Повышенные требования к стабильности напряжения в сети;
  • Повышение качества сопровождается незначительной потерей мощности;
  • Слабая защита от коротких замыканий, особенно длительных;
  • Более высокая стоимость.

Положительные качества обеспечивают устойчивый интерес к оборудованию, несмотря на недостатки.

Применение выпрямителей

Рассматриваемые устройства пользуются спросом как среди новичков, так и профессионалов. Основное предназначение – сварка покрытыми электродами на различных видах стали. Технические характеристика большинства агрегатов позволяют работать с электродами различного сечения, до 6 мм включительно.

Некоторые модели рассчитаны на использование электродной проволоки – они являются основным узлом полуавтоматов.

Давно налажен выпуск выпрямителей для работы в среде защитного газа неплавящимися электродами.

Аппараты большой мощности способны работать с металлом, толщиной до 50 мм. Подобная технология соединения требует предварительной подготовки кромок. Реверсивная регулировка позволяет опытному сварщику работать с тонколистовыми материалами, толщина которых составляет 1-1,5 мм.

[stextbox соединения выпрямители активно используются при электрической резке металла. Данная технология подразумевает использование аппаратов имеющих большую силу тока.[/stextbox]

Принцип работы

Принципиальная конструкция сварочного выпрямителя содержит следующие узлы:

  • Трансформатор понимающего типа;
  • Полупроводниковый диод;
  • Радиаторы охлаждения;
  • Контрольно-измерительные приборы (амперметр и вольтметр);
  • Механизм регулировки силы тока;
  • Датчики безопасности.

Переменный ток, который поступает в аппарат, проходит несколько стадий:

  1. Ток поступает на первичную обмотку трансформатора.
  2. Переход на вторичную обмотку. Действие происходит благодаря явлению электромагнитной индукции. При этом сила тока увеличивается, а показатель напряжения падает до безопасного уровня. Среднее значение составляет 46В.
  3. Напряжение поступает на полупроводниковые диоды. Они обеспечивают одностороннее движение тока, исключая вероятность колебаний.
  4. Выпрямленный ток поступает на держатель.

В процессе эксплуатации диоды подвергаются значительной нагрузке, что повышает их температуру. Функцию регулировки тепла выполняют радиаторы и вентилятор, который обеспечивает циркуляцию свежего воздуха внутри корпуса. Многие модели оснащены приборами безопасности, которые обесточивают системы в аварийных ситуациях.

Способы регулировки тока

Механизм регулировки зависит от конструкции аппарата. Классические устройства оснащены ступенчатой регулировкой. Сам переключатель имеет два или более положения. Изменение силы тока происходит за счет ограничения работы трансформатора. Данная схема применялась еще на самых первых моделях выпрямителей.

Более продвинутой считают технологию, применяемую на инверторных сварочных выпрямителях. Он основан на установке дросселей насыщения, которые помещают между полупроводниковыми диодами и понижающим трансформатором.

Трехфазный сварочный тиристорный выпрямитель оснащен наиболее современным регулировочным механизмом. Тиристорный блок позволяет осуществлять тщательный контроль над напряжением и силой тока, устанавливая необходимые показатели, в зависимости от типа соединения и характеристик металла.

Разновидности аппаратов: основные типы

По типу конструкции различают три вида выпрямителей:

  • однофазные;
  • двухфазные;
  • трехфазные.

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

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

Обслуживание и ремонт

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

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

Все обнаруженные дефекты подлежат немедленному устранению.

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

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

Эксплуатация неисправного оборудования запрещена.

Заключение

Сварочный выпрямитель – источник повышенной опасности. В процессе эксплуатации необходимо соблюдать все требования инструкции завода-изготовителя, а также общие требования нормативных документов по охране труда. Следует помнить, что здоровье человека – его главная ценность.

[stexbox 6-го разряда Шатилов Александр Геннадьевич, опыт работы – 17 лет: «Я работаю сварщиком металлоконструкций на металлургическом заводе. Основное оборудование, на котором приходится работать – многопостовые сварочные выпрямители серии ВД/ВДМ симферопольского завода. В целом, это достаточно надежные аппараты, которые не нуждаются в особом уходе. Единственное требование к эксплуатации в условиях металлургического завода – регулярная очистка от пыли. Для этих целей мы пользуемся сжатым воздухом из воздушных магистралей. Пыль здесь содержит отходы металлургического производства, а потому работа в течении двух смеем без очистки ведет к гарантированной поломки. Коллеги на прошлом ремонте подтвердили эту гипотезу на собственном аппарате, во время проведения капитального ремонта агломашины».[/stextbox]

Оцените статью
Добавить комментарий