Источники питания сварочной дуги являются важными инструментами в различных отраслях промышленности, от сварки до резки металлов. Они обеспечивают необходимую энергию для создания дуги между плавящимся или неплавящимся электродом и заготовкой, тем самым обеспечивая плавление или удаление металла. В настоящей статье мы рассмотрим различные типы источников питания сварочной дуги, их характеристики и области применения.
Требования к источникам питания сварочной дуги
Выберите любой источник питания для дуговой сварки в соответствии с рабочими характеристиками:
- Когда электрод соприкасается с металлической заготовкой, он должен воспламениться, и контакт замыкает цепь.
- Когда добавка расплавляется, возможно короткое замыкание капля за каплей. Сварочный аппарат не должен выходить из строя при таких обстоятельствах, а сварочная дуга должна оставаться стабильной.
- Прежде чем образуется сварочная дуга между поверхностью материала и электродом произойдет короткое замыкание. Динамические характеристики источника питания сварочной дуги зависят от скорости восстановления исходного напряжения.
- Оборудование для сварки должно в короткие сроки переключаться с холостого хода на рабочее. Иными словами, напряжение 60-80 Вольт должно быть переключено на 18-20 Вольт.
- Требования ко всем источникам, используемым для питания сварочной дуги, одинаковы. Они должны обеспечивать стабильную и стабильную дугу. Это очень важно, так как колеблющаяся дуга может привести к ухудшению качества сварки и потенциальным дефектам. Источники питания сварочной дуги также должны иметь достаточную выходную мощность для удовлетворения требований конкретного применения сварки. Для разных проектов могут потребоваться более высокие или более низкие уровни мощности, и источник питания должен иметь возможность соответствующим образом регулироваться. Наконец, эти источники питания должны быть прочными и надежными, поскольку они часто работают в суровых и требовательных условиях. Они должны выдерживать высокие температуры, пыль и влагу, чтобы обеспечить стабильную работу и продлить срок службы.
- Еще одним важным требованием к источникам питания сварочной дуги является возможность регулирования параметров сварки. Это включает в себя регулирование напряжения, тока и типа используемого тока (постоянный ток, переменный ток или их комбинация). Возможность точной настройки этих параметров позволяет сварщикам достигать желаемых характеристик сварки и соответствовать отраслевым стандартам. Кроме того, источники питания должны иметь встроенные функции безопасности для защиты как пользователя, так и оборудования. Эти функции безопасности могут включать в себя защиту от перегрузки, защиту от короткого замыкания и механизмы отключения при перегреве.
- КПД является еще одним важным требованием к источникам питания сварочной дуги. Они должны работать с высокой эффективностью, чтобы свести к минимуму потребление энергии и снизить затраты. Источники питания, предлагающие энергосберегающие режимы или функции коррекции коэффициента мощности, могут способствовать значительной экономии энергии в долгосрочной перспективе. Важными требованиями являются портативность и простота использования, особенно при сварке в полевых условиях. Легкие и компактные источники питания обеспечивают большую универсальность и гибкость на различных рабочих площадках, а удобные элементы управления упрощают работу и сокращают время обучения сварщиков.
Классификация источников питания
Из-за электромеханических характеристик источника тока классификация источника питания обычно принимается по нескольким признакам. Начинающим сварщикам достаточно знать основные критерии классификации:
Чтобы получить рабочий ток при выполнении сварочных работ можно использовать следующие способы:
- Путем преобразования энергии из электросети (однофазные и трехфазные сварочные аппараты изолированые);
- Электроэнергия для достижения рабочих параметров вырабатывается посредством другого вида энергии.
По типу генерируемого тока:
- Источники питания сварочной дуги переменного тока;
- Комбинированные источники питания, которые позволяют переключаться с постоянной на переменную и наоборот;
- Источник питания сварочной дуги постоянного тока.
Для мобильности источника дуги источник питания может быть стационарным (подключенным к основной сети) и автономным (с использованием портативного генератора или батареи).
Способ регулировки рабочих параметров (напряжения, силы тока) дуги. В трансформаторе количество задействованных витков будет меняться: положение шунта, подвижность катушки и сегментация вторичной обмотки.
Классификация источника питания сварочной дуги в соответствии с внешними характеристиками тока сварочной дуги представляет собой оценку зависимости среднего напряжения на контактах (электрододержателе и клеммах, закрепленных на металле) от силы тока. Существует два типа вольтамперометрических характеристик оборудования:
- Падающий вольтамперометрическая характеристика характеризуется высоким напряжением нагрузки, которое превышает рабочее напряжение до 2,5 раз.
- Жесткая характеризуется тем, что напряжение на клеммах остается стабильным во время сварки. Сила тока при коротком замыкании превышает номинальную при сварке в 2 или 3 раза.
Вольтамперометрические характеристики источника определены экспериментально. При подключении к источнику питания измерьте напряжение на клемме.
Типы источников питания сварочной дуги
Трансформатор
Одним из распространенных типов источников питания дуги является источник питания на основе трансформатора. Как следует из названия, в этих устройствах используется трансформатор для понижения высокого напряжения от электросети до более низкого напряжения, подходящего для сварки. Трансформаторные источники питания сварочной дуги известны своей простотой, надежностью и доступностью. Они обычно используются в таких приложениях, как ручная дуговая сварка и плазменная резка.
Оборудование со вторичными обмотками преобразует напряжение, и благодаря наведенному полю с 80 вольт напряжение может быть снижено до 20. Это самый простой и громоздкий сварочный аппарат. Но он очень надежен, не слишком зависит от условий окружающей среды и не боится влаги и пыли. Трансформаторы могут быть сконструированы независимо, и требуемое напряжение получается за счет определенного количества витков вторичной обмотки. Эффективность оборудования достаточно высока, а стоимость невелика. Когда рабочая нагрузка очень мала, сварщики с опытом работы предпочитают покупать трансформаторы для домашнего гаража.
Инвертор
Другим типом источника питания дуги является источник питания на основе инвертора. Инверторные источники питания сварочной дуги используют передовую электронику для преобразования входящего переменного напряжения в высокочастотный переменный ток, который затем выпрямляется в постоянный. Это позволяет точно контролировать сварочный ток и напряжение, что повышает стабильность и качество дуги. Инверторные источники питания легкие, портативные и обладают высокой энергоэффективностью. Они обычно используются в таких приложениях, как сварка TIG, сварка MIG и плазменная резка.
Импульсные дуговые источники питания представляют собой разновидность инверторных источников питания, которые обеспечивают пульсирующий ток вместо постоянного. Это позволяет лучше контролировать подачу тепла и снижает риск деформации и растрескивания. Импульсные источники питания дуги обычно используются в приложениях, требующих точного управления процессом сварки, таких как сварка труб и сварка тонколистового металла.
Генератор
Другим типом источника питания дуги является источник питания на основе генератора. Эти устройства используют двигатель внутреннего сгорания для выработки электроэнергии, обеспечивая портативный и автономный источник питания. Источники питания на основе генераторов обычно используются для сварки на открытом воздухе или в удаленных местах, где доступ к электросети ограничен или недоступен.
Электричество вырабатывается путем вращения оси в магнитном поле постоянного типа. Работает оборудование на бензине и дизельном топливе.
Основные преимущества:
- Электричество со стабильными характеристиками;
- Большое значение тока, до 1000 А.
Недостатки – большие габариты, низкий КП0 магнит, магнит плюс постоянном выхлоп тныхать газ, шум, вибрация.
Выпрямитель
Источники питания сварочной дуги являются важными инструментами в процессах сварки, поскольку они обеспечивают необходимую электрическую мощность, необходимую для создания и поддержания дуги между сварочным электродом и заготовкой. Одним из обычно используемых источников питания дуги является выпрямитель.
Выпрямитель — это электрическое устройство, которое преобразует переменный ток в постоянный ток, что делает его пригодным для сварочных работ. Это достигается за счет использования диодов, которые представляют собой полупроводниковые устройства, пропускающие электрический ток только в одном направлении. Выпрямитель принимает входной переменный ток и преобразует его в устойчивый выходной постоянный ток, что обеспечивает стабильную сварочную дугу.
Отличия источников питания
Устройство переменного тока очень простое: оно собрано из понижающего трансформатора и специального механизма для регулировки интенсивности сварочного тока. При использовании переменного тока для сварки дугой сварка выполняется на переменном токе отдельно.
Устройство постоянного тока является более совершенным по технологии. Его основными компонентами являются понижающий трансформатор, устройство для выпрямления тока (выпрямитель), устройство для преобразования входящего переменного тока в постоянный и устройство для регулирования силы тока. Поэтому сварка здесь осуществляется на постоянном токе. Это основные конструктивные отличия.
Существуют также эксплуатационные различия. Сварка постоянным током предпочтительнее, поскольку этот источник тока обладает большим количеством преимуществ. Оборудование постоянного тока более компактно и просто в использовании, оно более технологично и, как правило, считается более современным.
Инверторные источники питания сварочной дуги в настоящее время считаются наиболее технологичными и обширными. Это сложные устройства, которые многократно преобразуют ток, сглаживают его с помощью специальных фильтров, а затем выпрямляют. В результате сварочный аппарат получает постоянный ток, что означает, что чрезвычайно стабильную дугу легко зажечь. Кроме того, инверторное устройство оснащено электронным блоком управления, который прост в использовании.
Инверторный источник сварочного тока в настоящее время является наиболее распространенным типом. Этот вид оборудования является самым компактным и легким (вес продаваемых моделей не превышает 3-5 кг), и они оснащены дополнительными функциями для упрощения сварки.
Заключение
Источники питания сварочной дуги являются важными инструментами в промышленных применениях, связанных со сваркой или резкой металлов. Различные типы источников питания дуги, такие как трансформаторные, инверторные, импульсно-дуговые и генераторные, предлагают различные преимущества с точки зрения простоты, контроля, портативности и автономности.
Будь то ручная сварка, автоматические сварочные системы или плазменная резка, всегда найдется подходящий источник питания дуги для удовлетворения потребностей различных областей применения. С развитием технологий эти источники питания продолжают развиваться, обеспечивая лучшую производительность, энергоэффективность и простоту использования.
