Схема регулятора тока для сварочного тока: Регулятор тока для сварочного аппарата своими руками схема

Регулятор тока для сварочного аппарата своими руками схема



Как сделать регулятор тока для сварочного аппарата своими руками

Одна из главных составляющих по-настоящему качественного шва — это правильная и точная настройка сварочного тока в соответствии с поставленной задачей. Опытным сварщикам часто приходится работать с металлом разной толщины, и порой стандартной регулировки min/max недостаточно для полноценной работы. В таких случаях возникает необходимость многоступенчатой регулировки тока, с точностью до ампера. Эту проблему можно легко решить путем включения в цепь дополнительного прибора — регулятора тока.

Ток можно регулировать по вторичке (вторичной обмотке) и по первичке (первичной обмотке). При этом каждый из способов настройки трансформатора для сварки имеет свои особенности, которые важно учитывать. В этой статье мы расскажем, как осуществляется регулировка тока в сварочных аппаратах, приведем схемы регуляторов для сварочного полуавтомата, поможем грамотно выбрать регулятор сварочного тока по первичной обмотке для сварочного трансформатора.

Способы регулировки тока

Существуют множество способов регулировки тока, и выше мы писали о вторичной и первичной обмотке. На самом деле, это очень грубая классификация, поскольку регулировка еще делится на несколько составляющих. Мы не сможем разобрать все составляющие в рамках этой статьи, поэтому остановимся на наиболее популярных.

Один из самых часто применяемых методов регулировки тока — это добавление баластника на выходе вторичной обмотки. Это надежный и долговечный способ, баластник можно легко сделать своими руками и использовать в работе без дополнительных приборов. Зачастую баластники используют исключительно для уменьшения силы тока.

В этой статье мы подробно описывали принцип работы и особенности использования баластника для сварочного полуавтомата. Там вы найдете подробную инструкцию, как изготовить прибор в домашних условиях и как использовать его в своей работе.

Несмотря на множество достоинств, метод регулировки тока по вторичной обмотке при использовании в связке с трансформатором для сварки может быть не очень удобен, особенно для начинающих сварщиков. Прежде всего, баластник довольно громоздкий и его размер может достигать метра в длину. Еще прибор часто находится под ногами и при этом сильно нагревается, а это грубое нарушение техники безопасности.

Если вы не готовы мириться с этими недостатками, то рекомендуем обратить внимание на метод, когда производится регулировка сварочного тока по первичной обмотке. Для этих целей зачастую используются электронные приборы, которые можно легко сделать своими руками. Такой прибор будет беспроблемно регулировать ток по первичке и не доставит сварщику неудобств при эксплуатации.

Электронный регулятор станет незаменимым помощником дачника, который вынужден проводить сварку в условиях нестабильного напряжения. Часто домам просто не положено использование электроприборов более 3-5 кВт, а это очень ограничивает в работе. С помощью регулятора можно настроить свой аппарат таким образом, чтобы он мог бесперебойно работать даже с учетом низкого напряжения. Также такой прибор пригодится мастерам, которым необходимо постоянно перемещаться с места на место во время работы. Ведь регулятор не нужно таскать за собой, как баластник, и он никогда не станет причиной травм.

Теперь мы расскажем о том, как самому изготовить электронный регулятор из тиристоров.

Схема тиристорного регулятора

Выше вы можете видеть схему простейшего регулятор на 2 тиристорах с минимумов недефицитных деталей. Вы также можете сделать регулятор на симисторе, но наша практика показала, что тиристорный регулятор мощности долговечнее и работает более стабильно. Схема для сборки очень простая и по ней вы сможете довольно быстро собрать регулятор, имея минимальные навыки пайки.

Принцип действия данного регулятора тоже прост. У нас есть цепь первичной обмотки, в которую подключается регулятор. Регулятор состоит из транзисторов VS1 и VS2 (для каждой полуволны). RC-цепочка определяет момент, когда откроются тиристоры, вместе с тем меняется сопротивление R7. В результате мы получаем возможность изменять ток по первичке трансформатора, после чего ток меняется и во вторичке.

Обратите внимание! Настройка регулятора осуществляется под напряжением, об этом не стоит забывать. Чтобы избежать фатальных ошибок и не получить травму нужно обязательно изолировать все радиоэлементы.

В принципе, вы можете использовать транзисторы старого образца. Это отличный способ сэкономить, поскольку такие транзисторы можно без проблем найти в старом радиоприемнике или на барахолке. Но учтите, что такие транзисторы должны использоваться на рабочем напряжении не менее 400 В. Если вы посчитаете нужным, можете поставить динисторы вместо транзисторов и резисторов, показанных на схеме. Мы динисторы не использовали, поскольку в данном варианте они работают не очень стабильно. В целом, эта схема регулятора сварочного тока на тиристорах неплохо зарекомендовала себя и на ее основе было изготовлено множество регуляторов, которые стабильно работают и хорошо выполняют свою функцию.

Также вы могли видеть в магазинах регулятор контактной сварки РКС-801 и регулятор контактной сварки РКС-15-1. Мы не рекомендуем изготавливать их самостоятельно, поскольку это займет много времени и несильно сэкономит вам деньги, но если есть такое желание, то можете изготовить РКС-801. Ниже вы видите схему регулятора и схему его подключения к сварочнику. Откройте картинки в новом окне, чтобы лучше видеть текст.

Измерение сварочного тока

После того как вы изготовили и настроили регулятор, его можно использовать в работе. Для этого вам нужен еще один прибор, который будет измерять сварочный ток. К сожалению, не получится использовать бытовые амперметры, поскольку они не способны работать с полуавтоматами мощностью более 200 ампер. Поэтому рекомендуем использовать токоизмерительные клещи. Это относительно недорогой и точный способ узнать значение тока, управление клещами понятное и простое.

Так называемые «клещи» в верхней части прибора охватывают провод и измеряют ток. На корпусе прибора находится переключатель пределов измерения тока. В зависимости от модели и цены разные производители изготавливают токоизмерительные клещи, способные работать в диапазоне от 100 до 500 ампер. Выберите прибор, характеристики которого совпадают с вашим сварочным аппаратом.

Токоизмерительные клещи — это отличный выбор, если нужно оперативно измерить значение тока, при этом не влияя на цепь и не подключая в нее дополнительные элементы. Но есть один недостаток: клещи абсолютно бесполезны при измерении значения постоянного тока. Дело в том, что постоянный ток не создает переменное электромагнитное поле, поэтому прибор просто не видит его. Но в работе с переменным током такой прибор оправдывает все ожидания.

Есть другой способ измерения тока, он более радикальный. Можно добавить в цепь вашего сварочного полуавтомата промышленный амперметр, способный измерять большие значения тока. Еще можно просто временно добавлять амперметр в разрыв цепи сварочных проводов. Слева вы можете видеть схему такого амперметра, по которой можете его собрать.

Это дешевый и эффективный способ измерения тока, но использование амперметра в сварочных аппаратах тоже имеет свои особенности. В цепь добавляется не сам амперметр, а его резистор или шунт, при этом стрелочный индикатор должен параллельно подключаться к резистору или шунту. Если не соблюдать эту последовательность, прибор в лучшем случае просто не будет работать.

Вместо заключения

Регулирование сварочного тока на полуавтомате — это не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Если вы обладаете минимальными знаниями в области электротехники, то сможете без проблем собрать своими силами регулятор тока для сварочного аппарата на тримисторах, сэкономив на покупке этого прибора в магазине. Самодельные регуляторы особенно важны для домашних мастеров, которые не готовы к дополнительным тратам на оборудование. Расскажите о своем опыте изготовления и использования регулятора тока в комментариях и делитесь этой статьей в своих социальных сетях. Желаем удачи в работе!

Источник

Тиристорная схема регулятора тока для сварочного аппарата

В этом материале рассмотрим способы регулировки сварочного тока. Схемы регуляторов тока для сварочного аппарата разнообразны. Они имеют свои достоинства и недостатки. Постараемся помочь читателю выбрать регулятор тока для сварочного аппарата.

Схема сварочного аппарата.

Общие понятия

Общеизвестен принцип дуговой сварки. Освежим в памяти основные понятия. Чтобы получить сварочное соединение, необходимо создать дугу. Электрическая дуга возникает при подаче напряжения между сварочным электродом и поверхностью свариваемого материала. Ток дуги расплавляет металл, образуется расплавленная ванна между двумя торцами. После остывания шва получаем крепкое соединение двух металлов.

Схема дуговой сварки.

В России переменный ток регламентирован частотой 50 Гц. Питание для сварочного аппарата подается от сети фазным напряжением 220 В. Сварочные трансформаторы имеют две обмотки: первичную и вторичную. Вторичное напряжение трансформатора составляет 70 В.

Разделяют ручной и автоматический режим сварки. В условиях домашней мастерской сварку проводят в ручном режиме. Перечислим параметры, которые изменяют в ручном режиме:

• сила тока сварки;
• напряжение дуги;
• скорость сварочного электрода;
• количество проходов на шов;
• диаметр и марка электрода.

Правильный выбор и поддержание на протяжении сварочного процесса необходимых параметров являются залогом качественного сварного соединения.

При проведении ручной дуговой сварки необходимо грамотно распределять ток. Это позволит выполнить качественный шов. Стабильность дуги напрямую зависит от величины сварочного тока. Специалисты подбирают ее исходя из диаметра электродов и толщины свариваемых материалов.

Типы регуляторов тока

Принципиальная электрическая схема регулятора постоянного тока.

Существует больше количество способов изменения силы тока во время проведения сварочных операций. Еще больше разработано принципиальных электрических схем регуляторов. Способы управления сварочным током могут быть следующие:

• установка пассивных элементов во вторичной цепи;
• переключение числа витков обмоток трансформатора;
• изменение магнитного потока трансформатора;
• регулировка на полупроводниках.

Следует знать преимущества и недостатки разных методов регулировки. Назовем характерные особенности указанных типов.

Резистор и дроссель

Первый тип регулировки считается самым простым. В сварочную цепь включают последовательно резистор или дроссель. В этом случае изменение силы тока и напряжения дуги происходит за счет сопротивления и, соответственно, падения напряжения. Умельцы оценили простой и эффективный способ регулировки тока – включение сопротивления во вторичную цепь. Устройство несложное и надежное.

Изменение величины тока с помощью резистора.

Добавочные резисторы используются для смягчения вольт-амперной характеристики источника питания. Изготавливают сопротивление из толстой (диаметром 5-10 мм) проволоки из нихрома. В качестве пассивного элемента применяются мощные проволочные сопротивления.

Для регулировки тока вместо сопротивления ставят и дроссель. Благодаря введению индуктивности в цепь дуги переменного тока наблюдается сдвиг фаз тока и напряжения. Переход тока через нуль происходит при высоком напряжении трансформатора, что повышает надежность повторного зажигания и устойчивость горения дуги. Режим сварки становится мягкий, в результате чего получаем равномерный и качественный шов.

Этот способ нашел широкое распространение благодаря надежности, доступности в изготовлении и низкой стоимости. К недостаткам отнесем малый диапазон регулирования и сложность в перестройке параметров. Сделать такую конструкцию по силам каждому. Часто применяют трансформаторы типа ТС-180 или ТС-250 от старых ламповых телевизоров, с которых убирают первичные и вторичные обмотки и наматывают дроссельную обмотку с требуемым сечением. Сечение алюминиевого провода составит порядка 35-40 мм, медного – до 25 мм. Количество витков будет находиться в диапазоне 25-40 штук.

Переключение числа обмоток

Регулировка напряжения осуществляется изменением числа витков обмотки. Так изменяется коэффициент трансформации. Регулятор сварочного тока прост в эксплуатации. Для такого способа регулировки необходимо сделать отводы при намотке. Коммутация проводится переключателем, выдерживающим большой ток и сетевое напряжение. Недостатки переключения витков: трудно найти коммутатор, выдерживающий нагрузку в пару сотен ампер, небольшой диапазон регулировки тока.

Магнитный поток сердечника

Влиять на параметры тока можно магнитным потоком силового трансформатора. Регулирование силы сварочного тока производят за счет подвижности обмоток, изменения зазора или введения магнитного шунта. При сокращении или увеличении расстояния магнитные потоки двух обмоток меняются, в результате чего сила тока тоже будет изменяться. Способ магнитного потока практически не используется из-за сложности изготовления трансформаторного сердечника.

Полупроводники в схеме регулировки тока

Рисунок 1. Схема регулятора сварочного тока.

Полупроводниковые приборы совершили настоящий прорыв в сварочном деле. Современная схемотехника позволяет использовать мощные полупроводниковые ключи. Особенно распространены тиристорные схемы регулировки сварочного тока. Применение полупроводниковых приборов вытесняет неэффективные схемы управления. Данные решения повышают пределы регулировки тока. Габаритные и тяжелые сварочные трансформаторы, содержащие огромное количество дорогой меди, заменены на легкие и компактные.

Электронный тиристорный регулятор – это электронная схема, необходимая для контроля и настройки напряжения и силы тока, которые подводятся к электроду в месте сварки.

Для примера рассмотрим регулятор на тиристорах. Схема регулятора сварочного тока представлена на рис. 1.

В основу схемы положен принцип фазового регулятора тока.

Регулировка осуществляется подачей управляющего напряжения на твердотельные реле – тиристоры. Тиристоры VS1 и VS2 открываются поочередно при поступлении сигналов на управляющие электроды. Напряжение питания схемы формирования управляющих импульсов снимается с отдельной обмотки. Далее преобразуется в постоянное напряжение диодным мостом на VD5-VD8.

Положительная полуволна заряжает емкость С1. Время заряда электролитического конденсатора формируется резисторами R1, R2. Когда напряжение достигнет необходимой величины (более 5,6 В), происходит открытие динистора, образованного стабилитроном VD6 и тиристором VS3. Далее сигнал проходит через диод VD3 или VD4. При положительной полуволне открывается тиристор VS1, при отрицательной – VS2. Конденсатор С1 разрядится. После начала следующего полупериода тиристор VS1 закрывается, происходит зарядка емкости. В этот момент открывается ключ VS2, который продолжает подачу напряжения на электрическую дугу.

Наладка сводится к установке диапазона сварочного тока подстроечным сопротивлением R1. Как видим, схема регулировки сварочного тока довольно-таки проста. Доступность элементной базы, простота наладки и управления регулятора допускают изготовление такого сварочного аппарата самостоятельно.

Инверторные сварочные аппараты

Устройство инверторного сварочного аппарата.

Особое место среди сварочного оборудования занимают инверторы. Инверторный сварочный аппарат – это устройство, которое способно обеспечить устойчивое питание сварочной дуги. Малые габариты и небольшой вес придают аппарату мобильность. Сильной стороной инвертора является возможность применять электроды переменного и постоянного тока. Сварка позволяет стыковать цветные металлы и чугун.

Главные преимущества использования инвертора:

• защита от нагрева деталей;
• устойчивость к возмущениям сети;
• независимость от колебаний и перегрузок по току;
• независимость от перепадов промышленной сети;
• способность скреплять цветной металл;
• стабильность сварочного тока;
• качественный шов;
• ровное горение дуги;
• малый вес и габариты.

К недостаткам сварочных инверторов относят высокую стоимость. Электронные детали следует оберегать от воздействия влаги, пыли, жары и сильных морозов (ниже 15 о С).

Инверторное сварочное оборудование сегодня присутствует практически во всех слесарных и авторемонтных мастерских.

Источник

Делаем редуктор для регулировки тока сварочного инвертора сами — инструкция, схема, настройка

Для создания точного шва, важно правильно и точно настроить варочный ток, который будет соответствовать работе.

Мастера с опытом часто сталкиваются с варкой металла разной толщины, поэтому, иногда, стандартной настройки на минимум и максимум порой не хватает, чтобы качественно работать.

Тогда необходимо настраивать электроток поэтапно, достигая нужного ампеража. Для решения этой задачи подключают к цепи вспомогательный прибор — регулятор напряжения.

Это позволяет регулировать напряжение по энергии преобразованного переменного тока, а также по энергии преобразуемого переменного тока. Каждый метод настройки преобразователя энергии для варки различается, все тонкости надо принимать во внимание.

Поговорим, как регулировать электроток в инверторах. Рассмотрим схемы аппаратов регулировки для полуавтоматических инверторов. Подскажем, как подбирать регулятор по преобразуемому переменному току для варочного преобразователя энергии.

• Методы настройки
• Чертеж регулирующего прибора из тиристоров
• Замер напряжения для сварки
• Заключение

Методы настройки

Есть разнообразные методы настройки напряжения, ранее мы рассказывали об энергии преобразованного переменного тока и преобразуемого.

В действительности, это слишком обширное разделение, потому что настройка еще имеет подвиды. У нас не получится детально рассказать о подвидах в этой статье, поэтому обсудим более популярные.

Основной в работе метод настройки регулятора тока для сварочного аппарата — это прибавление баластника на выходе энергии преобразованного переменного тока.

Такой метод считают безопасным и выносливым, баластник просто сделать самостоятельно и применять для работы без вспомогательных аппаратов. В основном, баластник применяют только для понижения напряжения.

Мы уже детально рассказывали о тонкостях работы и использовании баластника для полуавтоматического инвертора. Там есть важные рекомендации по изготовлению электроприбора дома и способах его применения для работы.

Кроме достоинств, способ настройки по энергии преобразованного переменного тока, используемый вместе с преобразователем энергии. Для варки бывает не таким удобным, тем более неопытным мастерам.

Во-первых, баластник достаточного большого размера — до 1 м длиной. В основном, такое электроустройство размещают под ногами, он может сильно нагреться, что нарушает правила безопасности.

Если вас не устраивают такие качества, то лучше выбрать способ, включающий в себя настройку варочного напряжения по энергии преобразуемого переменного тока.

Для этого часто применяют электрический регулятор тока для сварочного аппарата, который легко смастерить самостоятельно. Такой прибор легко настроить по энергии преобразуемого переменного тока и будет удобен для мастера в работе.

Электрический регулятор тока для сварочного аппарата будет первым помощником в работе на даче, где зачастую электроснабжение подается с перебоями.

Бывает, что в домах невозможно применение электрических приборов больше 4 кВт, что делает выполнение работ ограниченным.

С прибором регулировки возможно отрегулировать прибор так, что он будет работать безостановочно при отсутствии достойного напряжения.

Еще одним плюсом регулятора тока для сварочного аппарата выступает то, что с ним просто работать, когда надо часто менять место для выполнения работы. Устройство регулятор нет надобности брать с собой, как баластник, оно не будет вас травмировать.

Поговорим о самостоятельном изготовлении электрического прибора регулировки из тиристоров.

Чертеж регулирующего прибора из тиристоров

Показываем вам чертеж простого регулирующего прибора и пары тиристоров с минимальным набором общедоступных элементов.

Можно изготовить регулятор тока для сварочного аппарата на симисторе, но по опыту известно, что прибор регулировки напряжения на тиристорах работает дольше и без перебоев.

Метод сборки прост и вы можете быстро сконструировать устройство настройки, для которого необходим минимальный опыт варки.

Основа работы этого регулирующего прибора тоже простая. Берем цепь энергии преобразуемого переменного тока, куда подключаем регулирующий аппарат. Само устройство включает в себя транзисторы VS1 и VS2.

RC-цепочка вычисляет точку открытия тиристоров, что меняет сопротивление R7. В конце получается возможным менять напряжение по энергии преобразуемого переменного тока в преобразователе энергии.

После этого, изменяется и по энергии преобразованного переменного тока.

Внимание! Устройство регулирования настраивают под напряжением, что важно помнить. Чтобы избежать серьезных проблем и не травмироваться, важно отделить все радиоэлементы.

Можно применять радиоэлементы старого типа. Это позволит излишне не потратиться, потому что такие радиоэлементы доступны в комиссионке приборов.

Помните, что такие радиоэлементы используются на подаче тока более 500 В. В случае необходимости, можно поставить динисторы на место филдистора и резистеров, изображенных на чертеже.

В данном случае, денисторы не использовались, потому что в этом случае, они не дают стабильной работы. В общем, этот чертеж устройства по регулированию напряжения варки на тиристорах дал хорошие результаты.

По нему изготовили много устройств регулировки, работающих без перебоев и справляющихся со своей задачей.

Если вы заметили, на рынке устройство регулирования контактной сварки РКС-801 и устройство регулирования контактной сварки РКС 15-1.

Их лучше не делать своими руками, потому что на это придется потратить много времени и результат получиться дорогим, но, при желании, можно собрать РКС 801. Дальше изображен чертеж устройства регулирования и чертеж его присоединения к инвертору.

Замер напряжения для сварки

После изготовления и настройки устройства регулирования, его можно применять в работе. При этом необходим еще одно устройство, которое будет делать замеры напряжения для сварки. Жаль, но не будет возможности применять домашние амперметры.

Они не могут применяться в работе с полуавтоматическими инверторами мощностью больше 250 А. Поэтому, лучше применять клещи, измеряющие напряжение. Это достаточно дешевый и простой способ определить силу тока, управлять клещами просто и понятно.

Такое приспособление в верхней зоне оборудования прикрепляются к фидеру и меряют напряжение. На каркасе оборудования есть тумблер предельного значения тока.

Исходя из модели и стоимости, изготовители выпускают клещи для измерения напряжения. Они могут работать при 150-550 А. Необходимо подбирать устройство с идентичными параметрами инвертора.

Клещи, измеряющие ток — хороший вариант, когда надо срочно померять показатели напряжения, что не повлияет на цепь и не требует подключать к нему вспомогательные элементы.

Есть одно отрицательное качество: они вообще не подходят для измерения значений при постоянном токе. Это происходит по причине, что постоянный ток не делает переменное электромагнитное поле, и устройство просто не распознает его.

При работе с переменным током, такое устройство-регулятор справляется отлично.

Есть еще один метод, измеряющий напряжение, он радикальнее. В цепь полуавтоматического инвертора присоединить индустриальный измеритель ампер, который может измерить высокие показатели напряжения.

Также допустимо не надолго присоединять амперметр в разрыв цепи варочных фидеров. Предоставляем вам чертеж такого устройства, который поможет вам его соорудить.

Это недорогой и действенный метод определения значений тока, но применение амперметра при работе инвертором имеет свои тонкости.

В цепь присоединяют не сам прибор измерения ампер, а его варистор или проводник, одновременно с этим, указатель в виде стрелок подключается к варистору или проводнику.

При отклонении от очередности, устройство может не работать или еще хуже — выйти из строя.

Заключение

Настройка регулятора тока для сварочного аппарата не полуавтоматическом инверторе — задача несложная, как кажется сначала.

При наличии небольшой практики с электрической техникой, можно легко соорудить устройство регулирования электротока инвертора самостоятельно при помощи тримисторов, не покупая готовый прибор.

Устройства регулирования тока для сварочного аппарата, сделанные своими руками, иногда необходимы мастерам, работающим дома, которые не хотят тратиться на лишний прибор.

Поделитесь своим опытом сборки и примененеия устройства регулирования напряжения в отзывах и расскажите об этой статье в соцсетях. Успеха в работе!

Источник

Способы регулировки сварочного тока

Качество сварного шва в значительной мере зависит от характеристик электрической дуги. Для каждой толщины металла, в зависимости от его вида требуется определенной силы сварочный ток.

Кроме этого, важна вольтамперная характеристика аппарата для сварки, от этого зависит качество электрической дуги. Для резки металла тоже требуются свои значения электротока. То есть любой сварочный аппарат должен обладать регулятором, управляющим мощностью сварки.

Способы регулирования

Управлять током можно по-разному. Основные способы регулирования такие:

• введение резистивной или индуктивной нагрузки во вторичную обмотку сварочного аппарата;
• изменение количества витков во вторичной обмотке;
• изменение магнитного потока аппарата для сварки;
• использование полупроводниковых приборов.

Схематических реализаций этих способов множество. При изготовлении аппарата для сварки своими руками каждый может выбрать себе регулятор по вкусу и возможностям.

Резистор или индуктивность

Регулировка сварочного тока с использованием сопротивления или катушки индуктивности является самой простой и надежной. К держателю сварочных электродов последовательно подключают мощный резистор или дроссель. За счет этого меняется активное или индуктивное сопротивление нагрузки, что приводит к падению напряжения и изменению сварочного тока.

Регуляторы в виде резисторов применяют для улучшения вольтамперной характеристики сварочного аппарата. Используется набор мощных проволочных сопротивлений или один резистор, выполненный из толстой нихромовой проволоки в виде спирали.

Для изменения сопротивления специальным зажимом их подключают к определенному витку провода. Резистор выполняется в виде спирали для уменьшения габаритов и удобства использования. Номинал резистора не должен превышать 1 Ом.

Переменный ток в определенные моменты времени имеет нулевые или близкие к нему значения. В это время получается кратковременное гашение дуги. При изменении промежутка между электродом и деталью может произойти прилипание или полное ее гашение.

Для смягчения режима сваривания и соответственно получения качественного шва применяют регулятор в виде дросселя, который включается последовательно с держаком в выходной цепи аппарата.

Дополнительная индуктивность вызывает сдвиг фаз между выходным током и напряжением. При нулевых или близких к нему значениях переменного тока напряжение имеет максимальную амплитуду и наоборот. Это позволяет поддерживать стабильную дугу и обеспечивает надежное ее зажигание.

Дроссель можно изготовить из старого трансформатор. Используется только его магнитопровод, все обмотки удаляются. Вместо них наматывают 25-40 витков толстого медного провода.

Данный регулятор был широко распространен при использовании трансформаторных аппаратов переменного тока благодаря своей простоте и наличию комплектующих. Недостатками дроссельного регулятора сварочного тока являются небольшой диапазон управления.

Изменение количества витков

При этом методе регулировка характеристик дуги осуществляется благодаря изменению коэффициента трансформации. Коэффициент трансформации позволяют изменить дополнительные отводы из вторичной катушки. Переключаясь с одного отвода на другой можно менять напряжение в выходной цепи аппарата, что приводит к изменению мощности дуги.

Регулятор должен выдерживать большой сварочный ток. Недостатком является трудность нахождения коммутатора с такими характеристиками, небольшой диапазон регулировок и дискретность коэффициента трансформации.

Изменение магнитного потока

Данный способ управления используется в трансформаторных аппаратах сварки. Изменяя магнитный поток, меняют коэффициент полезного действия трансформатора, это в свою очередь меняет величину сварочного тока.

Регулятор работает за счет изменения зазора магнитопровода, введения магнитного шунта или подвижности обмоток. Изменяя расстояние между обмотками, меняют магнитный поток, что соответственно сказывается на параметрах электрической дуги.

На старых сварочных аппаратах на крышке находилась рукоятка. При ее вращении вторичная обмотка поднималась или опускалась за счет червячной передачи. Этот способ практически изжил себя, он использовался до распространения полупроводников.

Полупроводниковые приборы

Создание мощных полупроводниковых приборов, способных работать с большими токами и напряжениями, позволило разработать сварочные аппараты нового типа.

Они стали способны менять не только сопротивление вторичной цепи и фазы, но и изменять частоту тока, его форму, что также влияет на характеристики сварочной дуги. В традиционном трансформаторном сварочном аппарате используется регулятор сварочного тока на базе тиристорной схемы.

Регулировка в инверторах

Сварочные инверторы – это самые современные аппараты для электродуговой сварки. Использование мощных полупроводниковых выпрямителей на входе устройства и последующей трансформации переменного тока в постоянный, а затем в переменный высокой частоты позволил создать устройства компактные и мощные одновременно.

В инверторных аппаратах основным регулятором является изменение частоты задающего генератора. При одном и том же размере трансформатора мощность преобразования напрямую зависит от частоты входного напряжения.

Чем меньше частота, тем меньшая мощность передается на вторичную обмотку. Ручка регулировочного резистора выводится на лицевую панель инвертора. При ее вращении изменяются характеристики задающего генератора, что приводит к изменению режима переключения силовых транзисторов. В итоге получается требуемый сварочный ток.

При использовании инверторных сварочных полуавтоматов настройка происходит так же, как и при использовании ручной сварки.

Кроме внешних регуляторов в блоке управления инвертором предусмотрены еще много различных управляющих элементов и защит, обеспечивающих стабильную дугу и безопасную работу. Для начинающего сварщика лучшим выбором будет инверторный аппарат для сварки.

Применение тиристорной и симисторной схемы

После создания мощных тиристоров и симисторов их стали использовать в регуляторах силы выходного тока в сварочных аппаратах. Они могут устанавливаться в первичной обмотке трансформатора или во вторичной. Суть их работы заключается в следующем.

На управляющий контакт тиристора со схемы регулятора поступает сигнал, открывающий полупроводник. Длительность сигнала может изменяться в больших пределах, от 0 до длительности полупериода тока протекающего через тиристор.

Управляющий сигнал синхронизирован с регулируемым током. Изменение длительности сигнала вызывает обрезание начала каждого полупериода синусоиды сварочного тока. Увеличивается скважность, в результате средний ток уменьшается. Трансформаторы очень чувствительны к такому управлению.

Такой регулятор имеет существенный недостаток. Время нулевых значений увеличивается, что приводит к неравномерности дуги и ее несанкционированному гашению.

Для уменьшения негативного эффекта дополнительно приходится вводить дроссели, которые вызывают фазовый сдвиг между током и напряжением. В современных аппаратах данный метод практически не используются.

Источник

Простой регулятор сварочного тока

Каждый, не имеющий сварочного аппарата, мечтает его приобрести. Каждый, имеющий сварочный аппарат мечтает, чтобы он варил … ну, как на заводе (фабрике и т.п.). Увы, наша домашняя (гаражная) однофазная электрическая сеть заметно отличается от промышленной — трехфазной, да и конструкции домашних сварочников тоже далеки от совершенства. Поэтому чаще всего мы варим переменным током с использованием соответствующих электродов. Некоторые энтузиасты (в т.ч. и я когда-то) ставят на выход сварочного трансформатора выпрямитель, но и в этом случае электродами, рассчитанными на постоянный ток, варить невозможно, ток ведь получается не постоянный, а пульсирующий. Сгладить пульсации теоретически несложно, ставь себе дроссель или конденсатор побольше, но, увы, пульсации таким способом можно фильтровать до определенного предела. Слишком большая индуктивность дросселя приводит к плохому зажиганию дуги и прилипанию электрода, а большая емкость конденсаторов фильтра вызывает маленький «взрыв» при начальном замыкании электрода на свариваемую деталь. Плюс еще одна проблема бытовых сварочных аппаратов — большой ток короткого замыкания, что приводит к перегрузке питающей сети, сильному падению напряжения и … жалобам соседей по улице (гаражу).
Итак, перечень проблем, требующих решения, определен. Далее переходим к описанию приставки к сварочному трансформатору, разработанной и изготовленной автором. Приставка выполняет следующие функции: сглаживание пульсаций постоянного тока; электронная бесступенчатая регулировка тока сварки; ограничение тока короткого замыкания.
Приставка подключается к выходу выпрямителя сварочного трансформатора с напряжением на вторичной обмотке 43 В (без нагрузки).
Основные характеристики:

— напряжение холостого хода — 60 В
— максимальный сварочный ток — 120 А
— пределы регулирования тока — 15 A … 120 А
— ток к.з. при токе сварки — 100 А … 130 А Конструктивно приставка разделена на силовую часть и блок управления (БУ).

Рис.1. Принципиальная схема блока управления

БУ (см. схему 1) состоит из задающего генератора на микросхеме DD1, усилителя сигнала датчика тока ДТ на транзисторах VT1, VT2 и формирователя импульсов управления (DD2, VT3).
Задающий генератор выдает импульсы частотой 20 кГц, которые поступают на запускающий вход одновибратора DD2. Длительность импульсов, формируемых одновибратором, зависит от тока в цепи заряда конденсатора С4. Максимальная ширина импульса (при полностью запертом транзисторе VT2) определяется суммой сопротивлений R8 и R9. При открытии VT2 ширина выходного импульса одновибратора уменьшается. Диапазон изменения длительности импульса от 45 до 0,5 мкс. Транзистором VT2 управляет усилитель на VT1, на затвор которого поступает сигнал с датчика тока ДТ. При увеличении сварочного тока возрастает напряжение ДТ, что приводит к увеличению тока стока VT1, приоткрывается транзистор VT2, увеличивается ток заряда конденсатора С4 и уменьшается ширина импульса на выходе DD2, что приводит к снижению тока на выходе регулятора.
Крутизну характеристики усилителя на VT1, VT2 регулирует потенциометр R5 — регулятор сварочного тока. Диод VD1 на входе определяет пороговый уровень напряжения, с которого начинается ограничение тока сварки. Для обеспечения стабильной работы конденсаторы С1 и С4 должны иметь минимальный ТКЕ. Транзистор VT2 должен иметь коэффициент усиления по току не менее 200.

Рис.2. Принципиальная схема силовой части

Силовая часть (см. схему 2) представляет собой ключевой регулятор с широтно-импульсным управлением. Входной фильтр имеет емкость 35 тыс. мкф (работает и с 20 тыс. мкф, но пульсации выше при сварке большими токами). Транзисторы второго и третьего каскадов включены параллельно. В эмиттерные цепи VT 2,VT3 включены выравнивающие резисторы (5 см проволоки из нихрома ф1,2 мм), в эмиттерах VT4 … VT23 то же, но длина 10 см. Резистор R3 — из двух по 27 ом параллельно (МЛТ-0,5), R4 — из четырех по 10 ом (МЛТ-2). Транзисторы VT2 … VT23 установлены на двух радиаторах (алюминиевые пластины общей площадью около 900 см2). Диоды VD1 …VD6 установлены на ребристом радиаторе (300 см2). Для обдува применяется вентилятор от блока питания компьютера (12 В, 0,1А). Дроссель намотан жгутом из 16 проводов ф1 мм, 9 витков на двойном сердечнике от ТВС-110 (ч/б телевизоры). Сердечники сложены параллельно, между половинками зазор 2,5 мм (прокладки из стеклотекстолита). Датчиком тока служит шунт, изготовленный из нихрома (длина около 130 мм, сечение 20 мм2). Сигнал с шунта поступает на вход БУ а также через добавочный резистор R5 на измерительный прибор — указатель тока сварки. С3 — три конденсатора по 8,2 мкф, на 63 В, типа К73-16. С2 — К50-24, К50-29 или импортные.
НАЛАДКА блока управления:
Проверяют частоту импульсов на выводе 3 микросхемы DD1. Замыкают вход ДТ на массу, ставят резистор R5 в положение минимального тока (движок внизу), R8 — в среднее положение. Резистором R6 устанавливают на выходе 6 микросхемы DD2 длительность импульса 10 мкс. Переводят R5 в положение максимального тока (верхнее по схеме). Резистором R8 устанавливают длительность импульса на выходе 6 DD2 45 мкс. Проверяют работу БУ. При подаче на вход ДТ напряжения от 0 до 1 В ширина импульса на выходе должна изменяться от 45 до 0,5 мкс.

СИЛОВАЯ часть наладки не требует.

Схему разработал Олег Петров

Кроме статьи «Простой регулятор сварочного тока» смотрите также:

Электронный регулятор тока для сварочного трансформатора. — Конструкции простой сложности — Схемы для начинающих

Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. известны такие способы регулировки тока в сварочных трансформаторах: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов. Все эти способы имеют как свои преимущества, так и недостатки. Например, недостатком последнего способа, является сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальным является способ ступенчатой регулировки тока, с помощью изменения количества витков, например, подключаясь к отводам, сделанным при намотке вторичной обмотки трансформатора. Однако, этот способ не позволяет производить регулировку тока в широких пределах, поэтому им обычно пользуются для подстройки тока. Помимо прочего, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами. В этом случае, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что является причиной увеличения ее габаритов. Для вторичной цепи практически не удается подобрать мощные стандартные переключатели, которые бы выдерживали ток величиной до 260 А.

Если сравнить токи в первичной и вторичной обмотках, то оказывается, что в цепи первичной обмотки сила тока в пять раз меньше, чем во вторичной обмотке. Это наталкивает на мысль поместить регулятор сварочного тока в первичную обмотку трансформатора, применив для этой цели тиристоры. На рис. 20 приведена схема регулятора сварочного тока на тиристорах. При предельной простоте и доступности элементной базы этот регулятор прост в управлении и не требует настройки.

Рис. 1 Принципиальная схема регулятора тока сварочного трансформатора:
VT1, VT2 -П416

VS1, VS2 — Е122-25-3

С1, С2 — 0,1 мкФ 400 В

R1, R2 — 200

R3, R4 — 220

R5, R6 — 1 кОм

R7 — 68 кОм

Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается. Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2.

При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора. Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами (рис. 2)

Рис. 2 Принципиальная схема замены транзистора с резистором на динистор, в схеме регулятора тока сварочного трансформатора.

Aноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4. Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А.

В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308, однако эти транзисторы, при желании, можно заменить современными маломощными высокочастотными транзисторами, имеющими близкие параметры. Переменный резистор типа СП-2, а постоянные резисторы типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или К73-17 на рабочее напряжение не менее 400 В.

Все детали устройства с помощью навесного монтажа собираются на текстолитовой пластине толщиной 1…1,5 мм. Устройство имеет гальваническую связь с сетью, поэтому все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

Правильно собранный регулятор сварочного тока особой наладки не требует, необходимо только убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме или, при использовании динисторов, в стабильном их включении.

Регулятор напряжения для сварочного аппарата

Важной особенностью конструкции любого сварочного аппарата является возможность регулировки рабочего тока. В промышленных аппаратах используют разные способы регулировки тока: шунтирование с помощью дросселей всевозможных типов, изменение магнитного потока за счет подвижности обмоток или магнитного шунтирования, применение магазинов активных балластных сопротивлений и реостатов. К недостаткам такой регулировки надо отнести сложность конструкции, громоздкость сопротивлений, их сильный нагрев при работе, неудобство при переключении.

Наиболее оптимальный вариант – еще при намотке вторичной обмотки сделать ее с отводами и, переключая количество витков, изменять ток. Однако использовать такой способ можно для подстройки тока, но не для его регулировки в широких пределах. Кроме того, регулировка тока во вторичной цепи сварочного трансформатора связана с определенными проблемами.

Так, через регулирующее устройство проходят значительные токи, что приводит к его громоздкости, а для вторичной цепи практически невозможно подобрать столь мощные стандартные переключатели, чтобы они выдерживали ток до 200 А. Другое дело – цепь первичной обмотки, где токи в пять раз меньше.

После долгих поисков путем проб и ошибок был найден оптимальный вариант решения проблемы – широко известный тиристорный регулятор, схема которого изображена на рис.1.

При предельной простоте и доступности элементной базы он прост в управлении, не требует настроек и хорошо зарекомендовал себя в работе – работает не иначе, как «часы».

Регулирование мощности происходит при периодическом отключении на фиксированный промежуток времени первичной обмотки сварочного трансформатора на каждом полупериоде тока. Среднее значение тока при этом уменьшается.

Основные элементы регулятора (тиристоры) включены встречно и параллельно друг другу. Они поочередно открываются импульсами тока, формируемыми транзисторами VT1, VT2. При включении регулятора в сеть оба тиристора закрыты, конденсаторы С1 и С2 начинают заряжаться через переменный резистор R7. Как только напряжение на одном из конденсаторов достигает напряжения лавинного пробоя транзистора, последний открывается, и через него течет ток разряда соединенного с ним конденсатора.

Вслед за транзистором открывается и соответствующий тиристор, который подключает нагрузку к сети. После начала следующего, противоположного по знаку полупериода переменного тока тиристор закрывается, и начинается новый цикл зарядки конденсаторов, но уже в обратной полярности. Теперь открывается второй транзистор, и второй тиристор снова подключает нагрузку к сети.

Изменением сопротивления переменного резистора R7 можно регулировать момент включения тиристоров от начала до конца полупериода, что в свою очередь приводит к изменению общего тока в первичной обмотке сварочного трансформатора Т1. Для увеличения или уменьшения диапазона регулировки можно изменить сопротивление переменного резистора R7 в большую или меньшую сторону соответственно.

Транзисторы VT1, VT2, работающие в лавинном режиме, и резисторы R5, R6, включенные в их базовые цепи, можно заменить динисторами. Аноды динисторов следует соединить с крайними выводами резистора R7, а катоды подключить к резисторам R3 и R4. Если регулятор собрать на динисторах, то лучше использовать приборы типа КН102А.

В качестве VT1, VT2 хорошо зарекомендовали себя транзисторы старого образца типа П416, ГТ308. Вполне реальна замена их более современными маломощными высокочастотными, имеющими близкие параметры.

Переменный резистор типа СП-2, остальные типа МЛТ. Конденсаторы типа МБМ или МБТ на рабочее напряжение не менее 400 В.

Правильно собранный регулятор не требует налаживания. Необходимо лишь убедиться в стабильной работе транзисторов в лавинном режиме (или в стабильном включении динисторов).

Внимание! Устройство имеет гальваническую связь с сетью. Все элементы, включая теплоотводы тиристоров, должны быть изолированы от корпуса.

В этом материале рассмотрим способы регулировки сварочного тока. Схемы регуляторов тока для сварочного аппарата разнообразны. Они имеют свои достоинства и недостатки. Постараемся помочь читателю выбрать регулятор тока для сварочного аппарата.

Схема сварочного аппарата.

Общие понятия

Общеизвестен принцип дуговой сварки. Освежим в памяти основные понятия. Чтобы получить сварочное соединение, необходимо создать дугу. Электрическая дуга возникает при подаче напряжения между сварочным электродом и поверхностью свариваемого материала. Ток дуги расплавляет металл, образуется расплавленная ванна между двумя торцами. После остывания шва получаем крепкое соединение двух металлов.

Схема дуговой сварки.

В России переменный ток регламентирован частотой 50 Гц. Питание для сварочного аппарата подается от сети фазным напряжением 220 В. Сварочные трансформаторы имеют две обмотки: первичную и вторичную. Вторичное напряжение трансформатора составляет 70 В.

Разделяют ручной и автоматический режим сварки. В условиях домашней мастерской сварку проводят в ручном режиме. Перечислим параметры, которые изменяют в ручном режиме:

• сила тока сварки;
• напряжение дуги;
• скорость сварочного электрода;
• количество проходов на шов;
• диаметр и марка электрода.

Правильный выбор и поддержание на протяжении сварочного процесса необходимых параметров являются залогом качественного сварного соединения.

При проведении ручной дуговой сварки необходимо грамотно распределять ток. Это позволит выполнить качественный шов. Стабильность дуги напрямую зависит от величины сварочного тока. Специалисты подбирают ее исходя из диаметра электродов и толщины свариваемых материалов.

Типы регуляторов тока

Принципиальная электрическая схема регулятора постоянного тока.

Существует больше количество способов изменения силы тока во время проведения сварочных операций. Еще больше разработано принципиальных электрических схем регуляторов. Способы управления сварочным током могут быть следующие:

• установка пассивных элементов во вторичной цепи;
• переключение числа витков обмоток трансформатора;
• изменение магнитного потока трансформатора;
• регулировка на полупроводниках.

Следует знать преимущества и недостатки разных методов регулировки. Назовем характерные особенности указанных типов.

Резистор и дроссель

Первый тип регулировки считается самым простым. В сварочную цепь включают последовательно резистор или дроссель. В этом случае изменение силы тока и напряжения дуги происходит за счет сопротивления и, соответственно, падения напряжения. Умельцы оценили простой и эффективный способ регулировки тока – включение сопротивления во вторичную цепь. Устройство несложное и надежное.

Изменение величины тока с помощью резистора.

Добавочные резисторы используются для смягчения вольт-амперной характеристики источника питания. Изготавливают сопротивление из толстой (диаметром 5-10 мм) проволоки из нихрома. В качестве пассивного элемента применяются мощные проволочные сопротивления.

Для регулировки тока вместо сопротивления ставят и дроссель. Благодаря введению индуктивности в цепь дуги переменного тока наблюдается сдвиг фаз тока и напряжения. Переход тока через нуль происходит при высоком напряжении трансформатора, что повышает надежность повторного зажигания и устойчивость горения дуги. Режим сварки становится мягкий, в результате чего получаем равномерный и качественный шов.

Этот способ нашел широкое распространение благодаря надежности, доступности в изготовлении и низкой стоимости. К недостаткам отнесем малый диапазон регулирования и сложность в перестройке параметров. Сделать такую конструкцию по силам каждому. Часто применяют трансформаторы типа ТС-180 или ТС-250 от старых ламповых телевизоров, с которых убирают первичные и вторичные обмотки и наматывают дроссельную обмотку с требуемым сечением. Сечение алюминиевого провода составит порядка 35-40 мм, медного – до 25 мм. Количество витков будет находиться в диапазоне 25-40 штук.

Переключение числа обмоток

Регулировка напряжения осуществляется изменением числа витков обмотки. Так изменяется коэффициент трансформации. Регулятор сварочного тока прост в эксплуатации. Для такого способа регулировки необходимо сделать отводы при намотке. Коммутация проводится переключателем, выдерживающим большой ток и сетевое напряжение. Недостатки переключения витков: трудно найти коммутатор, выдерживающий нагрузку в пару сотен ампер, небольшой диапазон регулировки тока.

Магнитный поток сердечника

Влиять на параметры тока можно магнитным потоком силового трансформатора. Регулирование силы сварочного тока производят за счет подвижности обмоток, изменения зазора или введения магнитного шунта. При сокращении или увеличении расстояния магнитные потоки двух обмоток меняются, в результате чего сила тока тоже будет изменяться. Способ магнитного потока практически не используется из-за сложности изготовления трансформаторного сердечника.

Полупроводники в схеме регулировки тока

Рисунок 1. Схема регулятора сварочного тока.

Полупроводниковые приборы совершили настоящий прорыв в сварочном деле. Современная схемотехника позволяет использовать мощные полупроводниковые ключи. Особенно распространены тиристорные схемы регулировки сварочного тока. Применение полупроводниковых приборов вытесняет неэффективные схемы управления. Данные решения повышают пределы регулировки тока. Габаритные и тяжелые сварочные трансформаторы, содержащие огромное количество дорогой меди, заменены на легкие и компактные.

Электронный тиристорный регулятор – это электронная схема, необходимая для контроля и настройки напряжения и силы тока, которые подводятся к электроду в месте сварки.

Для примера рассмотрим регулятор на тиристорах. Схема регулятора сварочного тока представлена на рис. 1.

В основу схемы положен принцип фазового регулятора тока.

Регулировка осуществляется подачей управляющего напряжения на твердотельные реле – тиристоры. Тиристоры VS1 и VS2 открываются поочередно при поступлении сигналов на управляющие электроды. Напряжение питания схемы формирования управляющих импульсов снимается с отдельной обмотки. Далее преобразуется в постоянное напряжение диодным мостом на VD5-VD8.

Положительная полуволна заряжает емкость С1. Время заряда электролитического конденсатора формируется резисторами R1, R2. Когда напряжение достигнет необходимой величины (более 5,6 В), происходит открытие динистора, образованного стабилитроном VD6 и тиристором VS3. Далее сигнал проходит через диод VD3 или VD4. При положительной полуволне открывается тиристор VS1, при отрицательной – VS2. Конденсатор С1 разрядится. После начала следующего полупериода тиристор VS1 закрывается, происходит зарядка емкости. В этот момент открывается ключ VS2, который продолжает подачу напряжения на электрическую дугу.

Наладка сводится к установке диапазона сварочного тока подстроечным сопротивлением R1. Как видим, схема регулировки сварочного тока довольно-таки проста. Доступность элементной базы, простота наладки и управления регулятора допускают изготовление такого сварочного аппарата самостоятельно.

Инверторные сварочные аппараты

Устройство инверторного сварочного аппарата.

Особое место среди сварочного оборудования занимают инверторы. Инверторный сварочный аппарат – это устройство, которое способно обеспечить устойчивое питание сварочной дуги. Малые габариты и небольшой вес придают аппарату мобильность. Сильной стороной инвертора является возможность применять электроды переменного и постоянного тока. Сварка позволяет стыковать цветные металлы и чугун.

Главные преимущества использования инвертора:

• защита от нагрева деталей;
• устойчивость к возмущениям сети;
• независимость от колебаний и перегрузок по току;
• независимость от перепадов промышленной сети;
• способность скреплять цветной металл;
• стабильность сварочного тока;
• качественный шов;
• ровное горение дуги;
• малый вес и габариты.

К недостаткам сварочных инверторов относят высокую стоимость. Электронные детали следует оберегать от воздействия влаги, пыли, жары и сильных морозов (ниже 15 о С).

Инверторное сварочное оборудование сегодня присутствует практически во всех слесарных и авторемонтных мастерских.

Одна из главных составляющих по-настоящему качественного шва — это правильная и точная настройка сварочного тока в соответствии с поставленной задачей. Опытным сварщикам часто приходится работать с металлом разной толщины, и порой стандартной регулировки min/max недостаточно для полноценной работы. В таких случаях возникает необходимость многоступенчатой регулировки тока, с точностью до ампера. Эту проблему можно легко решить путем включения в цепь дополнительного прибора — регулятора тока.

Ток можно регулировать по вторичке (вторичной обмотке) и по первичке (первичной обмотке). При этом каждый из способов настройки трансформатора для сварки имеет свои особенности, которые важно учитывать. В этой статье мы расскажем, как осуществляется регулировка тока в сварочных аппаратах, приведем схемы регуляторов для сварочного полуавтомата, поможем грамотно выбрать регулятор сварочного тока по первичной обмотке для сварочного трансформатора.

Способы регулировки тока

Существуют множество способов регулировки тока, и выше мы писали о вторичной и первичной обмотке. На самом деле, это очень грубая классификация, поскольку регулировка еще делится на несколько составляющих. Мы не сможем разобрать все составляющие в рамках этой статьи, поэтому остановимся на наиболее популярных.

Один из самых часто применяемых методов регулировки тока — это добавление баластника на выходе вторичной обмотки. Это надежный и долговечный способ, баластник можно легко сделать своими руками и использовать в работе без дополнительных приборов. Зачастую баластники используют исключительно для уменьшения силы тока.

В этой статье мы подробно описывали принцип работы и особенности использования баластника для сварочного полуавтомата. Там вы найдете подробную инструкцию, как изготовить прибор в домашних условиях и как использовать его в своей работе.

Несмотря на множество достоинств, метод регулировки тока по вторичной обмотке при использовании в связке с трансформатором для сварки может быть не очень удобен, особенно для начинающих сварщиков. Прежде всего, баластник довольно громоздкий и его размер может достигать метра в длину. Еще прибор часто находится под ногами и при этом сильно нагревается, а это грубое нарушение техники безопасности.

Если вы не готовы мириться с этими недостатками, то рекомендуем обратить внимание на метод, когда производится регулировка сварочного тока по первичной обмотке. Для этих целей зачастую используются электронные приборы, которые можно легко сделать своими руками. Такой прибор будет беспроблемно регулировать ток по первичке и не доставит сварщику неудобств при эксплуатации.

Электронный регулятор станет незаменимым помощником дачника, который вынужден проводить сварку в условиях нестабильного напряжения. Часто домам просто не положено использование электроприборов более 3-5 кВт, а это очень ограничивает в работе. С помощью регулятора можно настроить свой аппарат таким образом, чтобы он мог бесперебойно работать даже с учетом низкого напряжения. Также такой прибор пригодится мастерам, которым необходимо постоянно перемещаться с места на место во время работы. Ведь регулятор не нужно таскать за собой, как баластник, и он никогда не станет причиной травм.

Теперь мы расскажем о том, как самому изготовить электронный регулятор из тиристоров.

Схема тиристорного регулятора

Выше вы можете видеть схему простейшего регулятор на 2 тиристорах с минимумов недефицитных деталей. Вы также можете сделать регулятор на симисторе, но наша практика показала, что тиристорный регулятор мощности долговечнее и работает более стабильно. Схема для сборки очень простая и по ней вы сможете довольно быстро собрать регулятор, имея минимальные навыки пайки.

Принцип действия данного регулятора тоже прост. У нас есть цепь первичной обмотки, в которую подключается регулятор. Регулятор состоит из транзисторов VS1 и VS2 (для каждой полуволны). RC-цепочка определяет момент, когда откроются тиристоры, вместе с тем меняется сопротивление R7. В результате мы получаем возможность изменять ток по первичке трансформатора, после чего ток меняется и во вторичке.

Обратите внимание! Настройка регулятора осуществляется под напряжением, об этом не стоит забывать. Чтобы избежать фатальных ошибок и не получить травму нужно обязательно изолировать все радиоэлементы.

В принципе, вы можете использовать транзисторы старого образца. Это отличный способ сэкономить, поскольку такие транзисторы можно без проблем найти в старом радиоприемнике или на барахолке. Но учтите, что такие транзисторы должны использоваться на рабочем напряжении не менее 400 В. Если вы посчитаете нужным, можете поставить динисторы вместо транзисторов и резисторов, показанных на схеме. Мы динисторы не использовали, поскольку в данном варианте они работают не очень стабильно. В целом, эта схема регулятора сварочного тока на тиристорах неплохо зарекомендовала себя и на ее основе было изготовлено множество регуляторов, которые стабильно работают и хорошо выполняют свою функцию.

Также вы могли видеть в магазинах регулятор контактной сварки РКС-801 и регулятор контактной сварки РКС-15-1. Мы не рекомендуем изготавливать их самостоятельно, поскольку это займет много времени и несильно сэкономит вам деньги, но если есть такое желание, то можете изготовить РКС-801. Ниже вы видите схему регулятора и схему его подключения к сварочнику. Откройте картинки в новом окне, чтобы лучше видеть текст.

Измерение сварочного тока

После того как вы изготовили и настроили регулятор, его можно использовать в работе. Для этого вам нужен еще один прибор, который будет измерять сварочный ток. К сожалению, не получится использовать бытовые амперметры, поскольку они не способны работать с полуавтоматами мощностью более 200 ампер. Поэтому рекомендуем использовать токоизмерительные клещи. Это относительно недорогой и точный способ узнать значение тока, управление клещами понятное и простое.

Так называемые «клещи» в верхней части прибора охватывают провод и измеряют ток. На корпусе прибора находится переключатель пределов измерения тока. В зависимости от модели и цены разные производители изготавливают токоизмерительные клещи, способные работать в диапазоне от 100 до 500 ампер. Выберите прибор, характеристики которого совпадают с вашим сварочным аппаратом.

Токоизмерительные клещи — это отличный выбор, если нужно оперативно измерить значение тока, при этом не влияя на цепь и не подключая в нее дополнительные элементы. Но есть один недостаток: клещи абсолютно бесполезны при измерении значения постоянного тока. Дело в том, что постоянный ток не создает переменное электромагнитное поле, поэтому прибор просто не видит его. Но в работе с переменным током такой прибор оправдывает все ожидания.

Есть другой способ измерения тока, он более радикальный. Можно добавить в цепь вашего сварочного полуавтомата промышленный амперметр, способный измерять большие значения тока. Еще можно просто временно добавлять амперметр в разрыв цепи сварочных проводов. Слева вы можете видеть схему такого амперметра, по которой можете его собрать.

Это дешевый и эффективный способ измерения тока, но использование амперметра в сварочных аппаратах тоже имеет свои особенности. В цепь добавляется не сам амперметр, а его резистор или шунт, при этом стрелочный индикатор должен параллельно подключаться к резистору или шунту. Если не соблюдать эту последовательность, прибор в лучшем случае просто не будет работать.

Вместо заключения

Регулирование сварочного тока на полуавтомате — это не так сложно, как может показаться на первый взгляд. Если вы обладаете минимальными знаниями в области электротехники, то сможете без проблем собрать своими силами регулятор тока для сварочного аппарата на тримисторах, сэкономив на покупке этого прибора в магазине. Самодельные регуляторы особенно важны для домашних мастеров, которые не готовы к дополнительным тратам на оборудование. Расскажите о своем опыте изготовления и использования регулятора тока в комментариях и делитесь этой статьей в своих социальных сетях. Желаем удачи в работе!

За счет чего достигается регулировка сварочного тока?

Присутствие сварочного аппарата на строительной или производственной площадке объясняется простой необходимостью, поскольку возведение современной металлоконструкции, каркаса здания, производство деталей практически невозможно без участия рассматриваемого оборудования. И на производстве, и в сельском хозяйстве, и на строительной площадке, в быту требуется оборудование для обработки металлов различной толщины, а поэтому регулировка сварочного тока является важной задачей любого сварочного аппарата. Целесообразно рассмотреть важность приспособления, более известного под названием регулятор тока.

Описание приспособления

Регулировка рабочего тока аппарата для производства соединения швов – важная задача, с которой стоит быть в обязательном порядке ознакомленным до начала выполнения работ. Регулирование сварочного тока, прежде всего, необходимо в случае выполнения работ по обработке деталей различной толщины.

Для того чтобы регулировка данного параметра обыкновенного сварочного аппарата была удобна, используются различные методики, включая переключения отводов в первичной, а также вторичной обмотках аппарата, гашениесварочного тока посредством балластных резисторов и т. п. Однако наиболее распространенным и надежным способом для реализации рассматриваемой возможности является специальный регулятор тока.

Таким образом, регулятор сварочного параметра доступен для самостоятельного повторения, располагает хорошими показателями, касающимися качества сварочного шва, энергопотребления аппарата. Регулятор имеет довольно простую принципиальную схему, относительно которой далее будет вестись речь.

к меню ↑

Устройство и принцип действия

Регулятор рабочего тока для многопостовых установок, а также сварочных машин имеет отличия от известных, которые заключаются в следующем: регулирующий элемент (регулятор) выполняется в виде автономного аппарата, соединенного с выпрямителем через токоограничивающие реакторы и трансформатор. Также через выпрямитель производится его подключение к источнику постоянного тока.

В цепь сварочного тока рассматриваемого приспособления включен реактор с выпрямителем. Выпрямитель ответственный за возврат мощности в сеть постоянного тока. Работа аппарата обеспечивается за счет блока управления. Относительно принципа работы стоит знать, что при незначительном сопротивлении нагрузки все напряжение питающего источника приложено к инвертору, в то время как максимальный показатель рабочего параметра определяется в зависимости от величины реактивного сопротивления реактора.

В рассматриваемом положении в контуре, который состоит из инверторного аппарата, сварочного поста, а также выпрямителя, показатель постоянного тока фактически остается идентичным, одинаковым на всех участках. От источника постоянного тока потребляется лишь минимальный параметр, определяемый потерями в элементах схемы. По мере увеличения сопротивления в цепи происходит уменьшение напряжения на инверторе, к тому же уменьшается рассматриваемый параметр вместе с величиной автономной мощности, которая отводится отаппарата.

Схема:

1. Инвертор;
2. Трансформатор;
3. Реактор;
4. Выпрямитель;
5. Блок управления;
6. Пост.

В результате всего вышесказанного, изменения рабочего тока достигаются посредством изменения индуктивности в цепи возврата энергии, что дает возможность увеличить КПД, а также улучшить эксплуатационные характеристики такого полезного приспособления, как регулятор.

к меню ↑

Как получить регулятор рабочего параметра?

Трансформатор понадобится с запасом мощности в 3 кВт. Для подобной мощности сварочного трансформатора понадобится обмотка, состоящая из 200-240 витков провода в ПСД изоляции с сечением 5 квадратных миллиметров. Относительно вторичной силовой обмотки сварочного трансформатора, то она выполняется сечением 16 кв. миллиметров и более.

Первичная и силовая обмотки разносятся на разные сердечники. Разносить обмотки понадобится для более мягкого сварочного процесса. При намотке вторичной обмотки и первичной друг на друга коэффициент связи выходит достаточно качественным, но при этом оборудование производит соединения достаточно жестко. В такой ситуации выходом может послужить использование сглаживающего дросселя на выходе. С помощью дросселя становится возможным устранение провалов напряжения при переходе через нуль.

Качественно и правильно выполненная намотка сварочного трансформатора позволяет получить надежные параметры электрической дуги, мягкого шипения во время работы. Напряжение вторичной обмотки нужно выбирать в диапазоне 50-55В при показателе мощности сварочного трансформатора в пределах 3-3,5 кВт. Показатель тока при этом может получать пределы 200-220А.

Регулятор тока трансформаторного аппарата функционирует на нескольких видах оборудования собственноручного производства, на устройстве Дуга. Блок штатной заводской регулировки удален, имеются дополнительно две обмотки, предназначенные для питания электрической схемы, а также вставлены два тиристора и есть силовые диоды. Схема имеет дроссель на выходе, а поэтому узел в рамке исключается. На качественной стороне сварочного процессе переделывание подобного рода не отражается.

к меню ↑

Электронный вариант приспособления

Основная часть системы управления электронного устройства аналогичного действия представляет собой тракт регулирования, включающий широкополосный импульсный модулятор, датчики сварочного тока, а также напряжения, контроллер рабочего цикла. Регулятор для режима аргонодуговой сварки предусматривает, что сигнал с ДТ поступает в ШИМ.

Предпочтение ШИМ в рассматриваемых приспособлениях обуславливается тем, что в конверторах с широкополосным импульсным регулятором частота переключения транзисторного ключа VT, частота пульсаций рабочего параметра нагрузки на протяжении регулирования неизменна.

За счет этого достигается оптимизация параметров дросселя, буферного конденсатора, обеспечение эффективного возбуждения дуги на начальной стадии, поддержание стабильного разряда электрической дуги в условиях незначительных значений рабочего тока, а это достаточно важно при производстве швов и соединений в режиме аргонно-дуговой обработки деталей.

Кроме узлов, перечисленных выше, в состав тракта входят также блоки ввода, отвечающие за контроль заряда конденсатора на этапе формирования импульса управления на транзисторный ключ посредством диодной связки с сопротивлением. Для решения задач высокочастотного преобразования энергии на ключе VT параллельно ему подключается снаббер. Регуляторы обеспечивают высокое быстродействие тракта, надежное возбуждение электрической дуги, устойчивость горения в различных пространственных положениях, устойчивый перенос электродного металла при ручной сварке и в режимах МИГ/МАГ.

Регулятор тока – важный элемент сварочного аппарата. Оборудование должно быть оснащено исключительно важными составляющими, а поэтому информация относительно обустройства приспособления рассматриваемого предназначения считается целесообразной.

Похожие статьи

Диодно-тиристорный выпрямитель со схемой управления для сварочного аппарата

Мною давно изготовлен сварочный аппарат на базе трансформатора на кольцевом сердечнике от сгоревшего электродвигателя, который верно служит уже более 15 лет. За эти годы не покидало желание изготовить выпрямитель для сварки постоянным током, так как зажигание дуги и качество шва при этом намного лучше. Появляется возможность сваривать нержавеющую сталь. При плавной регулировке напряжения возможно подключение нихромовой нити для резки пенопласта, пластмассы, выжигания (точнее, вырезания из древесины разделочных досок для кухни, наличников и многого другого).

В различных изданиях попадались публикации на данную тему, но положительного результата добиться не удавалось. Дело в том, что если просто подключить к трансформатору диодный или диодно-тиристорный выпрямитель, на выходе получается напряжение с пульсацией 100 Гц. При сварке электродом для постоянного тока это достаточно много. В результате дуга нестабильна и постоянно срывается. Не помогает и установка в разрыв вторичной цепи сглаживающего дросселя. Но когда сварочный аппарат стоит в холодном гараже или под навесом на улице, где температура воздуха зимой опускается до -15…-25°С, и необходимо срочно что-то приварить, достаточно сложное электронное устройство начинает давать сбои.

Поэтому была собрана более простая схема выпрямителя, которая неплохо показала себя даже в зимний период.

Содержание / Contents

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Устройство (рис.1) состоит из сварочного трансформатора (промышленного или самодельного), диодно-тиристорного выпрямителя со схемой управления, сглаживающего конденсатора С1 и дросселя L1.

Фактически — это простой регулятор мощности. Так как питание схемы управления стабилизировано, установленное значение сварочного тока поддерживается довольно стабильно. Из-за наличия в схеме фильтрующих элементов С1 и L1, пульсаций напряжения на выходе практически нет. Дуга держится надежно, и качество шва получается высоким. Схема управления — это фазоимпульсный генератор на аналоге однопереходного транзистора, собранный на двух транзисторах разной проводимости. Питается от вторичной обмотки сварочного трансформатора Т1 через диодный мост VD1 и стабилизатор, образованный стабилитронами VD2, VD3. Их можно заменить одним на соответствующее напряжение стабилизации. Резистор R1 ограничивает ток, протекающий через стабилитроны. В зависимости разных выходных напряжений сварочных трансформаторов приходится подбирать R1 для оптимального тока стабилизации стабилитронов VD2, VD3 и устойчивой работы фазоимпульсного генератора.
Переменным резистором R2 производится регулировка сварочного тока. Он изменяет время заряда конденсатора С1 до напряжения открывания ключа на транзисторах VT1 и VT2.
При желании расширить диапазон регулировки тока (в меньшую сторону), увеличивается сопротивление R2 до 100 kOm. Управление мощными тиристорами VS1, VS2 , производится с помощью
маломощных VS3 и VS4, которые, в свою очередь, запускаются генератором через импульсный трансформатор T2.

В моем варианте выпрямитель с регулятором выполнен отдельным блоком и присоединяется к сварочному аппарату гибкими перемычками примерно 0,5 м длиной. Это более удобно, так как не надо переделывать уже готовый сварочный аппарат, к тому же, можно варить как постоянным, так и переменным током. При таком исполнении выпрямительный блок можно подключать к любому сварочному трансформатору. Диоды и тиристоры установлены на отдельных ребристых радиаторах (рис.2).

Все соединительные перемычки выполнены многожильным медным проводом с контактными клеммами на концах под болтовое соединение. Электронная схема управления выполнена на печатной плате (рис.3), хотя и объемный монтаж, собранный качественно, ничуть не хуже.

Вид со стороны деталей

Импульсный трансформатор Т2 — марок ТИ-3; ТИ-4; ТИ-5, с коэффициентом трансформации 1:1:1. Его можно намотать самому на ферритовом кольце, например, 32x20x6 МН2000. Все обмотки содержат по 100… 150 витков медного обмоточного провода марки ПЭВ, ПЭЛШО 0,25…0,3 мм. Перед намоткой сердечник необходимо обмотать слоем лакоткани. Конденсатор С1 набран из 4 конденсаторов по 15000 мкФ с рабочим напряжением не менее 80В. Так как при замыкании и размыкании сварочной цепи и при горящей дуге токи подпитки, протекающие через конденсаторы, очень велики, то соединять конденсаторы необходимо по схеме «звезда» (от одной соединительной клеммы идут 4 провода на вывод «+» каждого конденсатора, и от второй клеммы — также 4 провода на вывод «-» конденсаторов). Сечение каждого провода выбрано таким, чтобы суммарное сечение всех 4 проводов было не меньше сечения питающих силовых кабелей.

При недоборе емкости кондесатора С1, 44000 мкф (два импортных по 22000 мкф на 90 в,) при работе аппарата кондесаторы греются от увеличенных токов (заряд-розряд), при четырех импортных по 22000 мкф на 90 в, при очень длительной работе в режиме сварки немного теплые. Практика показала, что С1 лучше работает из большего количества кондесаторов меньшей емкости.

Дроссель намотан на сердечнике площадью 20…30см2, с немагнитным зазором 0,5… 1 мм. Количество витков может быть от 25 до 60…80. Чем больше витков, тем лучше, но ухудшается отвод тепла от внутренних слоев обмотки. Провод для намотки должен иметь сечение, не меньшее площади сечения провода, которым намотана вторичная обмотка трансформатора. Это касается и всех перемычек, которыми сделаны соединения силового блока.

Сварочный ток может достигать 100…180А, в зависимости от мощности сварочного трансформатора. Это надо учитывать при монтаже.
При болтовом соединении надо соблюдать правило: сварочный ток не должен протекать через болт, если, конечно, он не медный или латунный. Это в основном касается входных и выходных клемм. Один из вариантов, как можно сделать, показан на рис.4.

Корпус выпрямителя желательно изготовить из негорючего материала, но можно даже из фанеры, если позволяет объем и отступить подальше от нагревающихся радиаторов.
В корпусе обязательны вентиляционные отверстия. Ручка регулятора тока устанавливается на корпусе, и вокруг наносится шкала с делениями — для более удобной установки тока. Для удобства регулировки рабочего тока я установил контрольную лампочку накаливания 110 в минимальной мощности по степени которой я ориентировался при установке тока сварки. В качестве предохранителя в первичной цепи трансформатора используется автомат на соответствующий рабочий ток.
Вентилятор для принудительного охлаждения необходимо использовать с достаточно приличной по размерам крыльчаткой. Все это создает условия для безопасной, более надежной работы устройства.

P.S. Приношу свои извинения за низкое качество снимков. Они пересняты телефоном (Nokia N73) со старых распечаток струйника.
Нет возможности сделать новые фото с аппарата так как он продан.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

 

СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

СВАРОЧНЫЙ АППАРАТ

   Недавно беседовал со своим преподавателем в университете, и на свою беду раскрыл свои радиолюбительские таланты. В общем кончился разговор тем, что взялся я собрать человеку тиристорный выпрямитель с плавным регулятором тока, для его сварочного «бублика». Зачем это нужно? Дело в том, что переменным напряжением нельзя варить со специальными электродами, рассчитанными на постоянку, а учитывая что сварочные электроды бывают разной толщины (чаще всего от 2 до 6 мм), то и значение тока должно быть пропорционально изменено. 

   Выбирая схему сварочного регулятора, последовал совету -igRomana- и остановился на довольно простом регуляторе, где изменение тока производится подачей на управляющие электроды импульсов, формируемых аналогом мощного динистора, собранного на тиристоре КУ201 и стабилитроне КС156.  Смотрим схему ниже:

   Несмотря на то, что потребовалась дополнительная обмотка с напряжением 30 В, решил сделать проще, и чтоб не трогать сам сварочный трансформатор поставил небольшой дополнительный на 40 ватт. Тем самым приставка-регулятор стала полностью автономной — можно её подключать к любому сварочному трансформатору.  Остальные детали регулятора тока собрал на небольшой плате из фольгированного текстолита, размерами с пачку сигарет. 

   В качестве основания выбрал кусок винипласта, куда прикрутил сами тиристоры ТС160 с радиаторами. Так как мощных диодов под рукой не оказалось, пришлось два тиристора заставить выполнять их функцию. 

   Она так-же крепится на общее основание. Для ввода сети 220 В использованы клеммы, входное напряжение со сварочного трансформатора подаётся на тиристоры через винты М12. Снимаем постоянный сварочный ток с таких-же винтов.

   Сварочный аппарат собран, пришло время испытаний. Подаём на регулятор переменку с тора и меряем напряжение на выходе — оно почти не меняется. И не должно, так как для точного контроля вольтажа нужна хотя-бы небольшая нагрузка. Ей может быть простая лампа накаливания на 127 (или 220 В). Вот теперь и без всяких тестеров видно изменение яркости накала лампы, в зависимости от положения движка резистора-регулятора.

   Вот и понятно, зачем по схеме указан второй подстроечный резистор — он ограничивает максимальное значение тока, что подаётся на формирователь импульсов. Без него выходной уже от половины движка достигает предельно возможного значения, что делает регулировку недостаточно плавной.

   Для правильной настройки диапазона изменения тока, надо основной регулятор вывести на максимум тока (минимум сопротивления), а подстроечным (100 Ом) постепенно снижать сопротивление, пока дальнейшее его уменьшение не приведёт к увеличению сварочного тока. Зафиксировать этот момент.

   Теперь сами испытания, так сказать по железу. Как и было задумано, ток нормально регулируется от нуля до максимума, однако на выходе не постоянка, а скорее импульсный постоянный ток. Короче электрод постоянного тока как не варил, так и не варит как следует.

   Придётся добавлять блок конденсаторов. Для этого нашлось 5 штук отличных электролитов на 2200 мкФ 100 В. Соединив их с помощью двух медных полосок параллельно, получил вот такую батарею.

   Проводим опять испытания — электрод постоянного тока вроде начал варить, но обнаружился нехороший дефект: в момент касания электрода, происходит микровзрыв и прилипание — это разряжаются конденсаторы. Очевидно без дросселя не обойтись.

   И тут удача не оставила нас с преподавателем — в каптёрке нашёлся просто отличный дроссель ДР-1С, намотанный медной шиной 2х4 мм по Ш-железу и имеющий вес 16 кг. 

   Совсем другое дело! Теперь залипания почти нет и электрод постоянного тока варит плавно и качественно. А в момент контакта идёт не микровзрыв, а типа лёгкое шипение. Короче все довольны — учитель отличным сварочным аппаратом, а я избавлением от забивания головы архимутным предметом, не имеющим никакого отношения к электронике:)

   Форум по сварочным аппаратам

Источник питания постоянного напряжения — обзор

4.8 Модуляция мощности системы дуговой сварки

Из-за динамического поведения дуги ток и напряжение непрерывно изменяются во время дуговой сварки. Мощность дуги регулируется сварочным током и напряжением. Ток положительно влияет на скорость плавления расходуемого электрода, наполнителя и основных материалов [111]. Напряжение влияет на длину дуги и сварочный ток [72]. Источник питания постоянного тока обычно используется для GTAW или PAW, тогда как источник питания постоянного напряжения используется для процесса GMAW.В GTAW или PAW ток задается заранее, и любые изменения сварочного тока из-за изменения длины дуги не критичны из-за использования неплавящегося электрода и отдельно используемого присадочного материала. В GMAW предварительно устанавливаются напряжение и скорость подачи проволоки, а сварочный ток регулируется скоростью подачи проволоки [72]. Изменение скорости подачи проволоки изменяет длину дуги и напряжение дуги, которые, в свою очередь, изменяют ток дуги и скорость плавления электрода для поддержания равновесной длины дуги.

Обычная GTAW обычно выполняется с источником питания переменного тока, потому что это предотвращает перегрев электрода, удаляет оксиды во время положительной фазы и глубоко нагревает заготовку во время отрицательной фазы. Источник переменного тока также используется в процессе GTAW с гибридным лазером [86,111]. Использование источника постоянного тока в гибридном GTAW-лазере на CO ₂ приводит к увеличению энергозатрат и увеличению срока службы электродов [56]. Источник питания постоянного тока с положительным электродом используется в обычном процессе GMAW, а также в гибридном лазерном процессе GMAW, который увеличивает скорость осаждения [112].Использование импульсного режима в обоих процессах, гибридных лазерных GTAW или гибридных лазерных GMAW, снижает количество брызг и зоны термического влияния. Ширина импульса и частота импульсов являются дополнительными параметрами, которые необходимо контролировать при использовании импульсного тока [70]. Ширина импульса определяет длительность импульса (пиковый ток), а также влияет на размер металлической капли и ширину конуса дуги [113]. Частота импульсов регулирует общий подвод тепла к зоне сварного шва [34]. Импульсная дуговая сварка в сочетании с импульсным лазером также может использоваться для гибридной лазерной дуговой сварки [51].

Режим переноса металла является важным фактором, на который влияют мощность дуги, вылет электрода и диаметр электрода, расстояние от лазера до дуги, а также состав защитного газа и давление газа [39,106]. При дуговой сварке наблюдаются три различных режима переноса металла: перенос / распыление, гравитационный / глобулярный перенос и перенос при коротком замыкании [12]. Величины и направления электромагнитной силы и силы сопротивления плазмы, действующей на каплю, влияют на поведение капель [114,115].Температурное поле, структура потока жидкости и геометрия сварочной ванны сильно зависят от процесса столкновения капель из-за передачи массы, энергии и количества движения в сварочную ванну [116]. Перенос распылением более предпочтителен при гибридной лазерной дуговой сварке, чтобы обеспечить глубокое проплавление из-за высокого тепловложения на единицу длины при поддержании высокой скорости сварки [98]. Более низкая турбулентность сварочной ванны наблюдается при использовании переноса металла в режиме распыления из-за выброса мелких капель присадки в сварочную ванну [117].Использование импульсного тока улучшает передачу режима распыления металла, поскольку использование пикового тока при небольшой длительности импульса и частоте импульсов влияет на образование металлических капель и часто отрывает их, что снижает вероятность образования более крупных капель, что является характерной особенностью гравитационного переноса [ 70]. Режим глобулярного переноса металла наблюдается для небольшого расстояния между лазером и электродом, в то время как режим распыления достигается при увеличении расстояния разделения [118].

Отношение мощности лазера к мощности дуги также является важным фактором для гибридной лазерной дуговой сварки, который влияет на геометрию сварного шва, металлургические свойства сварного шва, остаточные напряжения и характер деформации [9,59,83].Это уравновешивает влияние лазерного луча и дуги на общую сварочную ванну. Более высокое соотношение энергии обеспечивает узкий и глубокий сварной шов и увеличивает скорость сварки [83]. Размер сварного шва увеличивается с увеличением мощности дуги до достижения устойчивого состояния. Однако очень высокая мощность дуги приводит к уменьшению глубины проплавления из-за изменения переноса режима металла с распыления на глобулярный перенос.

Источник постоянного тока — обзор

4.8 Модуляция мощности системы дуговой сварки

Из-за динамического поведения дуги ток и напряжение непрерывно изменяются во время дуговой сварки.Мощность дуги регулируется сварочным током и напряжением. Ток положительно влияет на скорость плавления расходуемого электрода, наполнителя и основных материалов [111]. Напряжение влияет на длину дуги и сварочный ток [72]. Источник питания постоянного тока обычно используется для GTAW или PAW, тогда как источник питания постоянного напряжения используется для процесса GMAW. В GTAW или PAW ток задается заранее, и любые изменения сварочного тока из-за изменения длины дуги не критичны из-за использования неплавящегося электрода и отдельно используемого присадочного материала.В GMAW предварительно устанавливаются напряжение и скорость подачи проволоки, а сварочный ток регулируется скоростью подачи проволоки [72]. Изменение скорости подачи проволоки изменяет длину дуги и напряжение дуги, которые, в свою очередь, изменяют ток дуги и скорость плавления электрода для поддержания равновесной длины дуги.

Обычная GTAW обычно выполняется с источником питания переменного тока, потому что это предотвращает перегрев электрода, удаляет оксиды во время положительной фазы и глубоко нагревает заготовку во время отрицательной фазы.Источник переменного тока также используется в процессе GTAW с гибридным лазером [86,111]. Использование источника постоянного тока в гибридном GTAW-лазере на CO ₂ приводит к увеличению энергозатрат и увеличению срока службы электродов [56]. Источник питания постоянного тока с положительным электродом используется в обычном процессе GMAW, а также в гибридном лазерном процессе GMAW, который увеличивает скорость осаждения [112]. Использование импульсного режима в обоих процессах, гибридных лазерных GTAW или гибридных лазерных GMAW, снижает количество брызг и зоны термического влияния.Ширина импульса и частота импульсов являются дополнительными параметрами, которые необходимо контролировать при использовании импульсного тока [70]. Ширина импульса определяет длительность импульса (пиковый ток), а также влияет на размер металлической капли и ширину конуса дуги [113]. Частота импульсов регулирует общий подвод тепла к зоне сварного шва [34]. Импульсная дуговая сварка в сочетании с импульсным лазером также может использоваться для гибридной лазерной дуговой сварки [51].

Режим переноса металла является важным фактором, на который влияют мощность дуги, вылет электрода и диаметр электрода, расстояние от лазера до дуги, а также состав защитного газа и давление газа [39,106].При дуговой сварке наблюдаются три различных режима переноса металла: перенос / распыление, гравитационный / глобулярный перенос и перенос при коротком замыкании [12]. Величины и направления электромагнитной силы и силы сопротивления плазмы, действующей на каплю, влияют на поведение капель [114,115]. Температурное поле, структура потока жидкости и геометрия сварочной ванны сильно зависят от процесса столкновения капель из-за передачи массы, энергии и количества движения в сварочную ванну [116].Перенос распылением более предпочтителен при гибридной лазерной дуговой сварке, чтобы обеспечить глубокое проплавление из-за высокого тепловложения на единицу длины при поддержании высокой скорости сварки [98]. Более низкая турбулентность сварочной ванны наблюдается при использовании переноса металла в режиме распыления из-за выброса мелких капель присадки в сварочную ванну [117]. Использование импульсного тока улучшает передачу режима распыления металла, поскольку использование пикового тока при небольшой длительности импульса и частоте импульсов влияет на образование металлических капель и часто отрывает их, что снижает вероятность образования более крупных капель, что является характерной особенностью гравитационного переноса [ 70].Режим глобулярного переноса металла наблюдается для небольшого расстояния между лазером и электродом, в то время как режим распыления достигается при увеличении расстояния разделения [118].

Отношение мощности лазера к мощности дуги также является важным фактором для гибридной лазерной дуговой сварки, который влияет на геометрию сварного шва, металлургические свойства сварного шва, остаточные напряжения и характер деформации [9,59,83]. Это уравновешивает влияние лазерного луча и дуги на общую сварочную ванну. Более высокое соотношение энергии обеспечивает узкий и глубокий сварной шов и увеличивает скорость сварки [83].Размер сварного шва увеличивается с увеличением мощности дуги до достижения устойчивого состояния. Однако очень высокая мощность дуги приводит к уменьшению глубины проплавления из-за изменения переноса режима металла с распыления на глобулярный перенос.

Основы газовой дуговой сварки металлов: сварочный ток и сварочное напряжение

Введение
Газовая дуговая сварка (GMAW) — это сварочный процесс, который коммерчески доступен уже около 60 лет.Основная операция процесса GMAW происходит, когда электрическая дуга устанавливается и поддерживается между основным материалом и проволочным электродом с непрерывной подачей. Расплавленная сварочная ванна защищена от атмосферных условий оболочкой защитного газа, который непрерывно обтекает как присадочный металл проволоки, подаваемый в сварочную ванну, так и саму сварочную ванну.

Тепло электрической дуги служит для локального плавления основного металла, а также для плавления присадочного металла проволоки, подаваемого в сварной шов.В процессе GMAW участвуют две стороны:

1. Скорость горения: Относится к скорости в дюймах в минуту (дюйм / мин) или метрах в минуту (м / мин), при которой присадочный металл проволоки плавится или потребляется тепловой энергией сварочной дуги. Основными параметрами, регулирующими тепловую энергию дуги, являются сварочный ток, сварочное напряжение и состав защитного газа.
2. Скорость подачи: это просто скорость, снова в дюймах / мин или м / мин, с которой присадочный металл проволоки подается в сварной шов.

Для стабильной сварочной дуги скорость горения и скорость подачи должны быть равны друг другу. Например, если скорость горения выше скорости подачи, присадочный металл проволоки расплавится до контактного наконечника и вызовет проблемы. За исключением переноса металла короткого замыкания, если скорость подачи выше скорости горения, присадочный металл проволоки будет попадать в расплавленную сварочную ванну, что опять же вызывает проблемы.

Существует четыре основных параметра процесса GMAW, которые влияют как на профиль проплавления в основной материал, так и на профиль сварного шва над основным материалом для данного сварного шва:

1.Сварочный ток
2. Сварочное напряжение
3. Расстояние от контакта до рабочего места
4. Скорость перемещения

Приведенная ниже информация описывает самые основные эффекты, которые переменные сварочного тока и сварочного напряжения оказывают на профиль проплавления сварного шва в основном материале и профиль сварного шва, который находится над основным материалом. В качестве основного материала для следующих сварных швов используется холоднокатаный пруток 1018 бар, а в качестве защитного газа используется 90% аргона — 10% CO2.

GMAW с источником питания постоянного напряжения
В процессе GMAW обычно используется источник питания постоянного напряжения (GMAW-CV), который обеспечивает относительно постоянное выходное сварочное напряжение в диапазоне сварочных токов.Для GMAW-CV сварщик выбирает скорость подачи проволоки (WFS) на механизме подачи проволоки и соответствующее напряжение на источнике сварочного тока. Затем внутренняя схема источника питания подает сварочный ток, необходимый для поддержания стабильной дуги. Параметры процесса GMAW, такие как ток и скорость подачи проволоки, взаимосвязаны, поэтому одна из них не может быть отрегулирована независимо, не влияя на другую, путем изменения настройки селектора WFS на самом источнике питания.

Сварочный ток
Переменная сварочного тока в первую очередь регулирует количество наплавленного металла шва во время сварки.Как обсуждалось ранее, переменные процесса WFS и ток напрямую связаны, так что одно увеличение связано с другим, и наоборот. Сварные швы 1-5 демонстрируют эту взаимосвязь (рис. 1 и 2). При сохранении всех остальных переменных постоянными WFS постепенно увеличивался от сварного шва 1 до сварного шва 5, что, соответственно, увеличивало сварочный ток. Помните, что сварщик устанавливает WFS, а не текущий уровень источника питания GMAW-CV, поэтому основной способ регулировки тока — регулировка WFS. В таблице 1 показаны данные сварки этих швов.

Сварочный ток также влияет на профиль проплавления. Удерживая все остальные переменные постоянными, по мере увеличения сварочного тока шов будет проникать в основной материал. Это увеличение проплавления видно в сварных швах 1-5, рис. 1. Движущая сила, лежащая в основе пальцеобразного проплавления сварных швов 3-5, заключается в том, что режим переноса металла в сварочной дуге был режимом переноса металла распылением. Этот режим переноса металла обычно переходит от шарового режима к режиму распыления при сварочном токе свыше примерно 190 ампер для определенных комбинаций металла и защитного газа.

Рис. 1. Поперечное сечение сварных швов 1-5. Красный контур лучше отображает профиль проникновения.

Рисунок 2: Вид сварных швов 1-5 сверху

Таблица 1: Данные о сварочном токе

Сварочное напряжение
Сварочное напряжение в первую очередь регулирует длину дуги, которая представляет собой расстояние между расплавленной сварочной ванной и присадочным металлом проволоки в точке плавления внутри дуги.По мере увеличения напряжения сварной валик будет больше расплющиваться и иметь увеличивающееся отношение ширины к глубине. Сварные швы 7-11 на Рисунке 4 показывают это расширение сварных швов при увеличении напряжения. В таблице 2 приведены данные для этих сварных швов.

Обратите внимание, что проплавление сварных швов 7–9 оставалось относительно постоянным. Несмотря на изменение напряжения, сварочный ток не изменился, поэтому проплавление шва существенно не изменилось. Сварные швы 10 и 11 показали увеличение проплавления в виде пальца, а также увеличение сварочного тока.По мере того как длина дуги увеличивается пропорционально увеличению напряжения, удлинение электрода, расстояние от контактного наконечника до точки, где сварочная проволока плавится в дуге, соответственно уменьшается, Рис. 3.

Рисунок 3: Диаграмма удлинения электродов и длины дуги

По мере уменьшения удлинения электрода уменьшается и сопротивление сварочному току, протекающему через эту часть проволоки. По закону Ома и при постоянном напряжении сварочный ток может увеличиваться.Ток действительно был увеличен, и его было достаточно, чтобы изменить режим переноса с шарового на распыленный, о чем свидетельствует увеличение проникновения, похожего на пальцы. Этот феномен будет более подробно объяснен в следующем блоге, в котором будет рассмотрено влияние переменных расстояния контакта и рабочего расстояния (CTWD).

Рисунок 4: Вид сварного шва 7-11 в разрезе. Красный контур лучше отображает профиль проникновения.

Рисунок 5: Вид сварных швов сверху 7-11

Таблица 2: Данные сварочного напряжения

В следующий раз мы рассмотрим переменные расстояния между контактом и заготовкой (CTWD) и скорость перемещения и посмотрим, как они влияют на профиль сварного шва и проникновение основного материала.

С любыми вопросами об основных принципах работы GMAW обращайтесь к Нику Капустке по адресу [email protected].

Патент США на систему сварки короткой дугой Патент (Патент № 10,195,681, выдан 5 февраля 2019 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

Это приложение является частью заявки США сер. № 13/698,423, поданной 22 января 2013 г., что является национальной стадией международной заявки № PCT / EP2010 / 057406, поданной 28 мая 2010 г.Полнота каждой из этих заявок включена в настоящий документ посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к системе для управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки постоянным током для сварки короткой дугой. Настоящее изобретение, в частности, относится к системе для управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки постоянным током для сварки короткой дугой, содержащем регулятор тока, включенный в контур обратной связи по напряжению, и генератор линейного изменения, предназначенный для обеспечения линейного изменения тока во время короткого замыкания. .Кроме того, изобретение относится к способу управления источником энергии.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к системе для управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки постоянным током для сварки короткой дугой. Сварка короткой дугой — это режим переноса металла при газовой дуговой сварке металлическим электродом, при котором капля расплавленного металла погружается в сварочную ванну перед отрывом от плавящегося электрода в процессе переноса металла.

При дуговой сварке металлическим электродом в газе плавящийся электрод непрерывно подается в зону сварки.Обычно система для дуговой сварки металла включает сварочную горелку, заготовку, источник питания, устройство подачи проволоки и источник защитного газа. Система для дуговой сварки металлическим электродом, кроме того, включает в себя систему управления сварочным током источника питания. Система управления сварочным током предназначена для создания опорного тока для источника питания. Контрольный ток управляет источником питания, так что плавление проволочного электрода и перенос расплавленного металла на обрабатываемую деталь можно контролировать по желанию.Сварочный ток и напряжение контролируются, чтобы гарантировать, что сварка может выполняться в желаемом режиме переноса металла. При газовой дуговой сварке металла (GMAW), включая сварку металлом активным газом (MAG) и сварку в среде инертного газа (MIG), электрическая дуга возникает между заготовкой и плавящимся проволочным электродом. Дуга непрерывно плавит проволоку по мере ее поступления в сварочную ванну. Дуга и расплавленный материал защищены от атмосферы потоком инертного газа или активной газовой смеси.Сварочные процессы MIG и MAG работают на постоянном токе (постоянный ток), как правило, с положительным электродом из проволоки. Это называется «обратной» полярностью. «Прямая» полярность используется реже из-за плохой передачи расплавленного металла от проволочного электрода к заготовке. Сварочные токи от 50 до более 600 ампер обычно используются при сварочных напряжениях от 15 до 32 В. Стабильная самокорректирующаяся дуга может быть получена при использовании источника питания постоянного напряжения и постоянной скорости подачи проволоки.Постоянные разработки сделали процесс MIG применимым для сварки всех коммерчески важных металлов, таких как сталь, алюминий, нержавеющая сталь, медь и некоторые другие.

Сварочные процессы MIG и MAG обеспечивают множество преимуществ при ручном и автоматическом соединении металлов как в малых, так и в больших объемах производства. Его совокупные преимущества по сравнению с ручной дуговой сваркой (MMA) под флюсом (SAW) и вольфрамовым инертным газом (TIG):

1) Сварка возможна во всех положениях.

2) Удаление шлака не требуется.

3) Высокая скорость наплавки металла шва.

4) Общее время завершения сварки примерно в два раза меньше, чем у покрытого электрода.

5) Высокая скорость сварки. Меньше искажений заготовки.

6) Высокое качество сварки.

7) Большие зазоры легко заполняются или перекрываются, что делает некоторые виды ремонтной сварки более эффективными.

8) Отсутствие потерь на шлейфах, как в случае стержневого электрода

В технологиях сварки MIG и MAG различают различные режимы переноса металла: режим переноса короткой дуги, режим переноса смешанной дуги (шаровидный), режим переноса дуги распылением и импульсная дуга со струйным распылением режим передачи.

В режиме переноса короткой дуги образуются довольно крупные капли расплава. Расплавленная капля вырастет до состояния, при котором она перекрывает зазор между электродом и сварочной ванной. Кратковременно произойдет короткое замыкание источника питания и гашение дуги. Пинч-эффект будет контролироваться генератором рампы для завершения переноса расплавленной капли в сварочную ванну. Сварка короткой дугой выполняется при относительно низком напряжении и сварочном токе.

Когда сварочный ток и напряжение превышают максимальные значения, рекомендованные для сварки короткой дугой, происходит перенос смешанной дуги.Капли, которые могут различаться по размеру, состоят из смеси короткозамыкающих и не замыкающихся капель. Этот режим переноса металла может быть неустойчивым, часто с разбрызгиванием и испарениями.

В режиме дуговой сварки мелкие капли расплава случайным образом переносятся с электрода. Мелкие капельки расплава не вызывают короткого замыкания дуги. При сварке со струйной дугой дуга стабильна и не возникает проблемных брызг.

В режиме импульсной дуговой сварки со струйным распылением маленькие капельки расплава передаются одна за другой посредством управления импульсным сварочным током от электрода без короткого замыкания дуги.Импульсная дуговая сварка требует сложных и дорогих сварочных аппаратов.

Сварка короткой дугой выполняется при относительно низком напряжении и сварочном токе. Скорость подачи проволоки адаптирована к сварочному току, так что капля расплавленного металла переносится на заготовку при контакте с ней. Размер капли должен быть таким, чтобы избежать разбрызгивания. Для сварки короткой дугой обычно используется проволока небольшого диаметра в диапазоне от 0,030 дюйма (0,76 мм) до 0,045 дюйма (1,1 мм) и выполняется при малых длинах дуги (низкое напряжение) и сварочных токах.Получают небольшую, быстро затвердевающую сварочную ванну. Этот метод сварки особенно полезен для соединения тонких материалов в любом положении, толстых материалов в вертикальном и верхнем положении, а также для заполнения больших зазоров. Сварка короткой дугой также должна использоваться там, где требуется минимальное искажение детали. Металл переносится из проволоки в сварочную ванну только при контакте между ними или при каждом коротком замыкании. Провод замыкается на заготовку от 20 до 200 раз в секунду.

РИС. 1 схематично показан один полный цикл идеальной короткой дуги. На конце электрода образуется капля расплавленного материала. Когда капля касается сварочной ванны (A), дуга замыкается накоротко, сварочный ток начинает расти, и капля переносится. После этого дуга снова зажигается. Проволока подается со скоростью, обеспечивающей контакт между каплей и сварочной ванной до отделения капли. Во время контакта электрода со сварочной ванной через каплю дуга гаснет еще одним коротким замыканием (I).После этого цикл начинается снова. Металл не переносится в течение периода горения дуги; только при коротких замыканиях. Цикл идеален в том смысле, что не возникает так называемого состояния разомкнутой цепи.

Состояние разомкнутой цепи — это состояние, когда на электроде нет дуги или короткого замыкания. Состояние разомкнутой цепи имеет более высокое напряжение между электродом и заготовкой по сравнению с состоянием дуги. Высокое напряжение в состоянии разомкнутой цепи обеспечивает более быстрый переход из состояния короткого замыкания в состояние дуги.

Процесс сварки короткой дугой по своей природе является стохастическим и турбулентным. Управление процессом сварки в фазе короткого замыкания и фазе дуги является сложной задачей, а возникновение состояния разомкнутой цепи усложняет управление процессом сварки короткой дугой. Состояние разомкнутой цепи обычно нежелательно и имеет случайный вид.

В контуре обратной связи по напряжению измеряется напряжение между электродом и сварочной ванной. Измеренное напряжение сравнивается с опорным напряжением.Регулятор тока регулирует выходной ток в зависимости от разницы между измеренным напряжением и опорным напряжением, чтобы уменьшить ошибку регулирования обычным способом. Подходящим образом для этой цели можно использовать PI-регулятор.

В системах предшествующего уровня техники для управления сваркой короткой дугой фаза дуги обычно регулируется напряжением с помощью регулятора напряжения, соединенного последовательно с ограничителем нарастания тока. Это приводит к затруднению контроля состояния дуги и короткого замыкания, поскольку регулятор напряжения будет влиять на ограничитель повышения тока и наоборот.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью изобретения является дальнейшее совершенствование системы управления сварочным током в аппарате для сварки короткой дугой, чтобы дополнительно стабилизировать процесс сварки короткой дугой.

Еще одной задачей изобретения является создание системы для управления сварочным током в аппарате постоянного тока для сварки короткой дугой, которая обеспечивает точное управление как на фазе дуги, так и на фазе короткого замыкания при сварке короткой дугой.

Эти цели достигаются с помощью системы управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки для сварки короткой дугой согласно пункту 1 . Система управления сварочным током содержит регулятор тока, включенный в контур обратной связи по напряжению от источника питания к сварочному электроду. Источником питания является источник постоянного тока, который регулирует ток между сварочным электродом и заготовкой в ​​зависимости от входящего опорного тока.В контуре обратной связи по напряжению сварочное напряжение измеряется и сравнивается с опорным значением напряжения, чтобы сформировать входной сигнал для регулятора тока, включенного в контур обратной связи по напряжению. Во время фазы дуги напряжение на электроде регулируется регулятором тока в контуре обратной связи по напряжению. Следовательно, источнику питания постоянного тока придается характеристика постоянного напряжения во время фазы дуги из-за управления с обратной связью по напряжению опорного тока во время фазы дуги.

Генератор пилообразного сигнала предназначен для обеспечения пилообразного изменения тока во время фазы короткого замыкания.Линейные изменения тока во время фазы короткого замыкания предназначены для завершения переноса расплавленной капли в сварочную ванну. Это достигается за счет эффекта защемления, возникающего в результате линейного изменения тока. Для создания стабильных условий сварки важна форма сварочного тока во время фазы короткого замыкания. Желательно хорошо контролировать форму кривой тока, чтобы избежать разбрызгивания и обеспечить стабильное управление процессом сварки. Генераторы рампы и их функции хорошо известны специалистам в данной области техники.Поэтому специалист в данной области техники может обычным образом выбрать компоненты генератора пилообразного сигнала, чтобы получить желаемую форму пилообразного сигнала. Линейное изменение тока, генерируемое генератором пилообразного сигнала, добавляется к выходному току регулятора тока в контуре обратной связи по напряжению, чтобы сформировать опорный ток для источника питания.

Токовая характеристика во время фазы короткого замыкания в значительной степени отвечает за стабильность процесса сварки. Под токовой характеристикой здесь подразумевается изменение выходного тока на электроде в зависимости от изменения нагрузки, происходящей, например, при коротком замыкании или когда состояние короткого замыкания изменяется на состояние дуги.Токовая характеристика зависит от структуры контура обратной связи, управляющего опорным током источника питания, а также от формы пилообразного сигнала, создаваемого генератором пилообразного сигнала.

Разделив генератор пилообразного сигнала и регулятор тока в контуре обратной связи по напряжению и разместив их параллельно, можно легко управлять напряжением дуги в состоянии дуги и управлять током в состоянии короткого замыкания. Регулятор тока в контуре обратной связи по напряжению управляет опорным током, чтобы уменьшить ошибку регулирования между выходным напряжением и опорным напряжением.Регулятор тока представляет собой ПИ-регулятор, позволяющий управлять средним напряжением. Поскольку интеграция в регулятор тока делает реакцию регулятора тока медленной, любое изменение выходного напряжения во время фазы короткого замыкания не приведет к немедленной коррекции выходного тока регулятора тока. Следовательно, источник питания будет регулироваться током во время фазы короткого замыкания, а напряжение — во время фазы дуги, и, таким образом, действовать как источник питания постоянного напряжения в фазе дуги и как источник питания постоянного тока во время фазы дуги.Под контролем тока подразумевается, что выходной ток источника питания регулируется. Под управлением напряжением подразумевается, что выходное напряжение источника питания регулируется. Эталонный ток для источника питания представляет собой сумму упомянутого выходного тока упомянутого регулятора тока и упомянутого линейного изменения тока, обеспечиваемого упомянутым регулятором тока. Благодаря параллельному размещению генератора пилообразного сигнала и регулятора тока точное управление опорным током облегчается, поскольку уменьшается влияние регулятора тока на контур обратной связи по напряжению.

Контур обратной связи по напряжению может включать в себя узел вычитания, в котором ошибка обратной связи генерируется из разницы между измеренным напряжением дуги и опорным напряжением.

Контур обратной связи по напряжению может включать в себя детектор разомкнутой цепи, который предназначен для обнаружения наличия состояния разомкнутой цепи и подавления сигнала ошибки при обнаружении состояния разомкнутой цепи.

При сварке коротким замыканием состояние разомкнутой цепи может иметь место случайным образом. В состоянии разомкнутой цепи в процессе происходит прерывание, так что на электроде не возникает дуги или короткого замыкания.В состоянии разомкнутой цепи между электродом и заготовкой присутствует напряжение разомкнутой цепи. Напряжение холостого хода — это встроенная функция источника питания. Напряжение холостого хода обычно значительно выше рабочего напряжения во время фазы короткого замыкания или во время фазы дуги. Состояния разомкнутой цепи во время сварки короткой дугой возникают в нижнем диапазоне диапазона короткой дуги, когда среднее напряжение и скорость подачи проволоки низкие. Источник питания при сварке короткой дугой в системах предшествующего уровня техники управляется регулятором напряжения в контуре обратной связи от источника питания, который использует среднее напряжение во время короткого замыкания и фаз дуги в качестве управляющего параметра.Состояния разомкнутого контура увеличивают среднее выходное напряжение. Если источник питания управляется регулятором напряжения, который не компенсирует напряжение разомкнутого контура во время состояния разомкнутой цепи, регулятор напряжения снизит выходное напряжение источника питания.

Снижение выходного напряжения источника питания сокращает фазы дуги, вызывая большее количество фаз разомкнутой цепи. В результате регулятор напряжения интерпретирует рабочую ситуацию так, что это выходное напряжение кажется высоким, в то время как на самом деле оно низкое во время продуктивных фаз сварки, то есть фазы короткого замыкания и фазы дуги.Таким образом, система будет оставаться в состоянии с частым возникновением состояний разомкнутой цепи, что делает сварку неэффективной и низкокачественной.

Путем, как предлагается в варианте осуществления изобретения, подавляя сигнал ошибки в регуляторе тока, когда обнаруживается состояние разомкнутой цепи, можно избежать неправильной интерпретации высокого напряжения во время состояния разомкнутой цепи. Таким образом, рабочее состояние при форме дуги может точно контролироваться регулятором тока в контуре обратной связи по напряжению без влияния случайно возникающего состояния разомкнутой цепи.

В частности, детектор разомкнутой цепи может быть подключен к переключателю, который выполнен с возможностью соединения или отключения входа упомянутого регулятора тока с выходом упомянутого узла вычитания в зависимости от того, обнаружено ли состояние разомкнутой цепи или нет.

Система может дополнительно включать в себя детектор состояния короткого замыкания, имеющий пороговый уровень для обнаружения состояния короткого замыкания, который зависит от величины опорного тока, подаваемого в источник питания.

Изобретение также относится к системе для сварки короткой дугой, включающей источник питания и сварочную горелку, подключенную к источнику питания, причем этот источник питания управляется системой, как описано выше.

Изобретение также относится к способу управления источником питания в аппарате для дуговой сварки постоянным током для сварки короткой дугой, содержащем регулятор тока, включенный в контур обратной связи по напряжению от источника питания к сварочному электроду, и генератор линейного изменения, предназначенный для обеспечения линейное изменение тока во время фазы короткого замыкания на указанном сварочном электроде.В способе согласно изобретению выходной ток источника питания регулируется во время фазы короткого замыкания. Во время фазы дуги регулируется выходное напряжение источника питания.

Способ согласно изобретению обеспечивает хорошее управление формой линейного изменения тока во время фазы короткого замыкания, одновременно обеспечивая прямое управление напряжением во время фазы дуги.

В варианте осуществления изобретения состояние разомкнутой цепи обнаруживается для обеспечения возможности подавления ошибки регулирования в течение периода состояния разомкнутой цепи.Следовательно, состояния разомкнутой цепи не будут влиять на опорное значение тока, что позволяет управлять выходным напряжением с высокой точностью и предотвращать дрейф опорного тока из-за высокого напряжения между электродом и заготовкой в ​​состоянии разомкнутой цепи.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вариант осуществления изобретения будет описан со ссылками на прилагаемые чертежи, где:

Фиг. 1 показано общее описание современного процесса сварки короткой дугой,

фиг.2 представляет собой схематический чертеж системы управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки для сварки короткой дугой в соответствии с изобретением, а

— на фиг. 3 показан схематический чертеж сварочной системы.

ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2 показана система 12 для управления сварочным током в аппарате 20 для дуговой сварки (фиг. 3) для сварки короткой дугой.

Контур обратной связи по напряжению 13 управляет напряжением на сварочном электроде, подключенном к источнику постоянного тока.

Источник постоянного тока включает в себя контур обратной связи по току 5 a , который сравнивает выходной ток с опорным током, подаваемым из системы 12 для управления сварочным током в аппарате для дуговой сварки 20 (ФИГ. . 3). Регулятор тока, включенный в источник питания постоянного тока 5 , регулирует выходной ток источника питания в зависимости от ошибки регулирования между опорным током и выходным током.

Контур обратной связи по напряжению , 13, включает в себя узел вычитания 1 , где выходное напряжение Uarc вычитается из опорного напряжения Uref в узле 1 . Разница между выходным напряжением Uarc и опорным напряжением Uref составляет ошибку регулирования E, которая подается на ПИ-регулятор 3 в качестве входного сигнала через переключатель 2 .

Контур обратной связи по напряжению 13 , кроме того, включает в себя регулятор тока, предпочтительно ПИ-регулятор 3 , переключатель 2 и детектор состояния разомкнутой цепи 6 .

Переключатель 2 приводится в действие сигналом детектора состояния разомкнутой цепи 6 , который содержит фильтр нижних частот 6 a и компаратор 6 b. Порог напряжения холостого хода Uo.c. — пороговый уровень, выше которого возможно только состояние разомкнутой цепи. Регулятор тока 3 имеет вход 3 a, подключенный к переключателю 2 . Переключатель 2 размыкается, когда состояние разомкнутой цепи обнаруживается детектором состояния разомкнутой цепи 6 .Поэтому входное напряжение ПИ-регулятора, входное напряжение которого соответствует ошибке регулирования, будет установлено на ноль.

Следовательно, ПИ-регулятор 3 будет предполагать, что напряжение на электроде и рабочей детали является подходящим во время состояния разомкнутой цепи. Когда входной сигнал на ПИ-регулятор подавляется во время состояния разомкнутой цепи, ПИ-регулятор останется в своем текущем состоянии, и ни внутренние заряды, ни выходной ток Ireg от ПИ-регулятора не будут изменены.Таким образом, контур обратной связи регулирования напряжения не будет учитывать повышенное напряжение обратной связи во время фаз, отличных от дуги.

В суммирующем узле 4 , доставляющем сигнал опорного тока Iref к источнику питания 5 , сигнал от ПИ-регулятора 3 добавляется к сигналу от генератора линейного нарастания 11 .

Состояние короткого замыкания определяется детектором короткого замыкания 7 , который включает фильтр нижних частот 8 и компаратор 10 .Когда обнаруженное напряжение Uarc ниже порогового значения Uth, которое может зависеть от опорного тока, подключается генератор пилообразного изменения для генерации пилообразного изменения тока.

Порог компаратора 10 может зависеть от тока. Пороговый сигнал создается в суммирующем узле 9 путем добавления сигнала, пропорционального опорному току Iref и пороговому напряжению нулевого тока Us.c.o. Когда детектор короткого замыкания обнаруживает состояние короткого замыкания, генератор пилообразного сигнала 11 создает дополнительный пилообразный ток Iramp с заранее заданными спадами вверх и вниз.

РИС. 3 схематично представлен аппарат для дуговой сварки 20 для сварки короткой дугой. Система сварки короткой дугой 20 включает источник питания 21 , систему управления сваркой 22 , катушку с проволокой 23 , двигатель подачи проволоки 24 , источник защитного газа 25 и сварочную горелку. 26 . Система, показанная на рисунке, настроена для выполнения операции сварки на сварной детали 27 .

Система управления сварочным током 28 согласно изобретению подключена к источнику питания для управления сварочным током во время работы.Система управления сварочным током 28 может быть удобно интегрирована в корпус источника питания 21 .

Выходное напряжение источника питания и сварочный ток могут регулироваться схемой, описанной на фиг. 2. Один кабель питания 29 a от источника питания подключается к обрабатываемой детали 27 , а другой 29 b подключается к электроду 32 сварочной горелки 26 , опционально через систему управления сваркой 22 .

Подача защитного газа 25 соединена со сварочной горелкой 2 посредством системы трубок. Количество газа можно регулировать через систему управления сваркой 22 .

Кроме того, в сварочной горелке могут быть охлаждающие каналы. Входные и выходные каналы охлаждающей жидкости 30 , 31 могут быть соединены с охлаждающими каналами в сварочной горелке.

Электродвигатель подачи проволоки 24 управляет подачей сварочного электрода во время работы.

Выбор сварочного аппарата постоянного тока для обучения

Сварочный источник питания, как следует из названия, представляет собой устройство, которое подает электроэнергию для сварочных целей. Сварка, как известно, требует высокого тока более 80 ампер и более 12000 ампер для точечной сварки . Низкий ток также используется, например, при сварке двух бритвенных лезвий при 5 А дуговой сваркой вольфрамовым газом. Источник питания для сварки может варьироваться от автомобильного аккумулятора до усовершенствованного аппарата, основанного на кремниевой выпрямительной технологии.

Сварочные аппараты бывают двух типов — постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV) . Разница в том, что машина постоянного тока изменяет свое выходное напряжение для поддержания постоянного тока, тогда как машина постоянного напряжения будет колебать свой выходной ток, чтобы поддерживать заданное напряжение.

Можно отметить, что сварочные аппараты с постоянным током (CC) имеют ограниченный максимальный ток короткого замыкания. У них отрицательная кривая вольт-амперной характеристики, и напряжение будет изменяться при разной длине дуги, при этом лишь слегка изменяя силу тока, отсюда и название: постоянный ток или переменное напряжение.

Обычно говорят, что правильное понимание сварочного аппарата постоянного тока с постоянным током (CC) отличает успех от неудачи между студентами, которые делают карьеру в области сварки. Чтобы интерпретировать кривую напряжение / ампер, вы должны понимать взаимосвязь между длиной дуги и напряжением. Основной факт процесса дуговой сварки заключается в том, что с увеличением длины дуги напряжение повышается; по мере уменьшения длины дуги напряжение падает.

Тестирование кандидатов на выполнение работ по сварке труб с использованием незнакомого оборудования не удастся, несмотря на искреннюю попытку.Дело в том, что, несмотря на все навыки, ученик выбрал не ту машину. Инструктор увидел затруднительное положение студента, посадил его на другой сварочный аппарат, и сварка стала безупречной.

Характер машины CV важен для газовой дуговой сварки металлическим электродом и дуговой сварки порошковой проволокой, поскольку сварщик не в состоянии контролировать длину дуги вручную. Если сварщик попытался использовать аппарат CV для дуговой сварки в защитном металлическом корпусе, небольшие колебания расстояния дуги также могут вызвать большие колебания мощности аппарата.С аппаратом CC сварщик может рассчитывать на фиксированное количество ампер, достигающих свариваемого материала, независимо от расстояния дуги. Но, опять же, слишком большое расстояние приведет к плохой сварке.

Инвертор постоянного / переменного тока CC / CV с выходной мощностью 350 А при рабочем цикле 60% удовлетворяет большинство сварочных потребностей. Этот тип установки позволяет обучать студентов методам сварки Stick и сварки TIG постоянным током в широком спектре применений, а также обучать студентов процессам MIG и порошковой порошковой сварке.

Учебные центры, которые обучают сварке Stick, TIG и MIG. Выбор правильного аппарата имеет первостепенное значение, поскольку он может сделать или испортить учебную карьеру студента. Возможно, вы знаете, что промышленное развитие постоянно создает огромный спрос на квалифицированных сварщиков. Учебный центр несет ответственность за предоставление слушателям инструментов, которые помогут им добиться успеха. Инверторы обычно рекомендуются для школ подготовки сварщиков , потому что:

• Принимая во внимание тип сварочной технологии, применяемой в большинстве отраслей, целесообразно обучать студентов только тому оборудованию, которое они будут использовать профессионально.
Инверторы
• относительно малы и компактны и поэтому занимают очень мало места.
Инверторы
• намного более энергоэффективны и, таким образом, могут окупить себя только за счет экономии энергии.

• Некоторые инверторы предлагают возможность подключения к одно- или трехфазному источнику питания в широком диапазоне первичных напряжений. Кроме того, инверторы потребляют гораздо меньше силы тока, уменьшая размер выключателя или позволяя подключать больше сварочных аппаратов к выключателю.

• И последнее, но не менее важное: инвертор предлагает расширенные средства управления дугой, которые позволяют учащимся быстрее учиться.Инвертор может стать хорошим сварщиком из среднего студента, позволяя отличникам полностью раскрыть свой потенциал.

Основы электросварки

Дуговая сварка — это процесс соединения двух металлических частей друг с другом с использованием электрической энергии. Дуговая сварка создает электрическую дугу, которая плавит основной металл и, как правило, присадочную проволоку. Последующая ванна расплавленного металла затем затвердевает и сплавляет края основного материала, чтобы соединить металл вместе.Чтобы это стало возможным, электричество передается от источника питания через электрод. Электрический ток преобразуется в тепло из-за сопротивления потоку электронов через воздушный зазор. Эта интенсивная электрическая энергия создает дугу.

Виды сварки

Существует четыре основных типа процессов дуговой сварки, которые можно использовать для соединения металла. В их числе:

Ручная дуговая сварка металла (также известная как дуговая сварка защищенного металла или сварка палкой)

При дуговой сварке защищенным металлическим электродом сварочный аппарат использует электрод (стержень) с флюсовым покрытием для образования электрической дуги между основным материалом и стержнем.В дуге поток разрушается, образуя защитный газ. Этот процесс обычно используется в полевых условиях. Он не требует баллона с защитным газом, является портативным и имеет очень мало движущихся частей. Обратной стороной является то, что он медленный и неэффективный. Требуется источник питания постоянного тока (падающая характеристика). Он может использовать переменный или постоянный ток.

Газовая дуговая сварка металла (также известная как металлический инертный газ (MIG) или металлический активный газ (MAG))

В этом процессе сварки используется непрерывная катушка сплошной присадочной проволоки / электрода и внешний защитный газ.Этот GMAW требует постоянной мощности сварки от источника постоянного тока. Этот тип сварки является наиболее распространенным в промышленности для использования в мастерских, поскольку он более эффективен, чем сварка штучной сваркой. У него больше движущихся частей, поэтому для его правильной работы требуются некоторые знания об оборудовании и о том, как его настроить.

При сварке

MIG используется постоянный ток с источником постоянного напряжения. Таким образом, независимо от вылета (расстояние от конца контактного наконечника до конца проволоки) длина дуги остается неизменной.

Дуговая сварка порошковой проволокой

Есть два варианта FCAW. Газовая защита (внешний экран) и самозащита (внутренний экран). Оборудование в основном такое же, как и для сварки MIG, но с небольшими изменениями. Самая большая разница — это конструкция электрода. GMAW использует сплошную проволоку, FCAW, как следует из названия, использует трубчатую проволоку с флюсом внутри. Вам нужно использовать ролики с накаткой, чтобы проволока не переминалась.

Обычно он имеет более высокую скорость наплавки, чем GMAW, при данной силе тока и размере провода, так как имеет более высокую плотность тока.Эта концепция будет объяснена в следующем блоге.

Газовая вольфрамовая дуговая сварка

Газовая вольфрамовая дуга похожа на современного кислородного сварщика. Вместо пламени он использует дугу для создания тепла, необходимого для плавления материалов. Как следует из названия, в этом методе для передачи тока используется легированный вольфрамовый электрод, а также может быть добавлен внешний наполнитель. Дуга защищена инертным газом для защиты электрода и сварного шва от атмосферы. Поскольку газовая вольфрамовая дуга требует двух рук и обычно используется для более сложной работы, поскольку требует большего мастерства.

Источники энергии для электросварки

Для дуговой сварки может использоваться питание от источников переменного (переменного тока) или постоянного (постоянного тока). Цикл питания переменного тока включает как положительный, так и отрицательный полупериод. В течение полупериода ток движется в одном направлении и мгновенно останавливается на нуле. Затем он меняет направление и повторяет полупериод в обратном направлении. Это называется синусоидальной волной. Герц — это количество циклов в секунду. В Австралии наш переменный ток составляет 50 Гц, в США — 60 Гц.Переменный ток редко используется в современной промышленности, поскольку его цикличность связана с более высоким уровнем опасности поражения электрическим током. Исключением является GTAW, некоторая дуговая сварка под флюсом и ситуации, когда дуговая дуга является проблемой.

Электропитание постоянного тока движется в одном направлении и имеет либо отрицательно, либо положительно заряженный полюс. Две трети тепла всегда на положительной стороне. Поэтому обычно для GMAW / FCAW вы используете DC +, а GTAW вы используете DC-, чтобы не расплавить электрод.Если вы подключите электрод к отрицательно заряженной клемме постоянного тока, на положительной клемме будет выделяться тепло, и наоборот.

Общие термины

Длина дуги

Длина дуги — это расстояние от конца электрода до поверхности основного материала, на это расстояние влияет напряжение дуги.

Текущий (проточный)

Ток — это количество электронов, проходящих мимо заданной точки в сварочной цепи.Это измеряется в амперах. Теплота дуги изменяется за счет увеличения тока.

Напряжение (давление)

Напряжение — давление (VIP) — величина электрического давления в дуге.

Напряжение замкнутой и открытой цепи

Когда электрическая цепь замкнута, ток течет и вы выполняете сварку, это называется замкнутой цепью или напряжением дуги. Однако, если цепь не замкнута, значит, вы не выполняете сварку, цепь называется разомкнутой.Напряжение холостого хода (OCV) — это напряжение, измеренное на выходных клеммах, когда аппарат включен, но сварка не выполняется.

Вы заметите, что OCV всегда выше, чем у замкнутой цепи. Напряжение — это потенциальная энергия. Поэтому для зажигания дуги требуется более высокое напряжение. В Австралии безопасные уровни составляют 80 В для источников переменного тока и 115 В для источников постоянного тока без устройств понижения напряжения. Это заставляет некоторых людей думать, что более низкое напряжение переменного тока безопаснее, но, как упоминалось ранее, циклический характер имеет более высокий уровень опасности поражения электрическим током.

Изменение силы тока

MMAW — в зависимости от машины это может быть трансформатор, в котором вы вращаете ручку, или современный инверт, в котором используется небольшая ручка.

GMAW — изменяя скорость подачи проволоки, вы увеличиваете ток. С GMAW ампер и вольт должны быть в правильном соотношении.

Если сила тока слишком высока, чрезмерное проплавление, подрез и пористость из-за перегрева электрода. Если сила тока слишком мала, дуга становится нестабильной, повышается риск отсутствия плавления / проплавления и включений.

Изменение напряжения

При использовании источников питания постоянного тока (MMAW и GTAW) единственный способ изменить напряжение — это обычно увеличивать и уменьшать длину дуги. Некоторые машины имеют настройку силы дуги, которая незначительно эффективно изменяет напряжение дуги. Не на всех машинах это есть.

В машинах с постоянным напряжением (GMAW / FCAW) у вас есть переключатели или ручки, которые позволяют изменять напряжение. Поэтому, если вы хотите изменить длину дуги, вам нужно изменить напряжение дуги с помощью аппарата, поэтому его называют аппаратом постоянного напряжения.

Arc Blow

Существует два типа дуги: тепловой и электрический. В контексте этого блога мы сосредоточимся на дутье электрической дугой.

При постоянном токе, особенно при высоких значениях тока, может наблюдаться отклонение дуги из-за дисбаланса / искажения магнитного поля. Во время сварки вы можете видеть отклонение дуги, поэтому вы меньше контролируете сварочную ванну.

Выдувание дуги обычно вызывается двумя причинами

• В конце сварного шва или пластины магнитное поле искажается (неконцентрическое) вокруг дуги.
• Остаточный магнетизм в свариваемом, закалочном и отпускаемом изделии. Материалы имеют высокую магнитную проницаемость и, следовательно, сохраняют магнетизм.

Поговорите с Technoweld

Обратитесь к нам за обучением, осмотром, консультациями и надзором за сварочными процедурами. Мы также можем исследовать и документировать сварочные процедуры для ваших конкретных сварочных процессов, а также запускать эти процедуры.

Источники питания для дуговой сварки экранированных металлов (Stick)

Первая часть успеха в сварке штучной сваркой или дуговой сварке в среде защитного металла — это убедиться, что у нас есть источник питания, способный выполнять эту работу.Для выполнения дуговой сварки в среде защитного металла необходим источник постоянного тока. Это тип аппарата, который производит сварочную мощность, при которой напряжение падает с увеличением силы тока. некоторые люди называют это машиной с падающим наклоном, ссылаясь на кривую вольт-ампер, полученную при нанесении выходного сигнала машины на график.

Один из способов определить источник постоянного тока — это когда основная ручка на лицевой стороне устройства регулирует силу тока. Если вы не видите на приборе ручки для регулировки силы тока, но можете найти такую, которая регулирует напряжение, у вас есть источник питания с постоянным напряжением.Источник постоянного напряжения обычно используется для таких процессов подачи проволоки, как MIG и дуговая сварка с флюсовым сердечником, о которых мы поговорим в другой статье. Мы можем выполнять сварку MIG с помощью источника постоянного тока при условии, что у нас есть надлежащий механизм подачи проволоки, чувствительный к напряжению, например LN-25 от Lincoln Electric.

Понимая, что нам нужен источник постоянного тока для электродной сварки, теперь мы можем рассмотреть, какие типы вариаций доступны для источника постоянного тока.

Машина с приводом от двигателя — это машина, которая приводится в действие бензиновым или дизельным двигателем внутреннего сгорания.Генератор с вращением двигателя производит сварочную мощность. Эти типы машин отлично подходят, когда у нас нет локального питания от нашей электросети. Это тот тип машины, который нам нужен, если мы собираемся выполнять сварку электродом или дуговую сварку в экранированном металле в удаленном месте, возможно, вдали от мастерской. Двигатель обычно работает в режиме холостого хода, а затем набирает обороты и увеличивает обороты, когда мы зажигаем дугу и начинаем сварку.

В отличие от других сварочных аппаратов, которые подключаются к стене, этот тип аппарата требует дополнительного обслуживания для ухода за двигателем, который является сердцем источника питания.Кроме того, это не тот тип машины, который мы хотели бы использовать, если нам нужно сваривать, а источник питания должен находиться в помещении. Выхлопные газы из двигателя быстро портят дыхание и атмосферу.

Если у нас есть возможность подключиться к стене и получить питание от местной электросети, наши возможности немного разнообразнее.

Самый простой сварочный аппарат, работающий от электричества, — это трансформатор. Трансформаторная машина принимает низковольтную энергию высокого напряжения от электросети и преобразует ее в сильноточную низковольтную энергию, которую мы используем для сварки.Эта машина обычно имеет внутри большой трансформатор, а также больше и тяжелее, чем сопоставимая инверторная машина. Эти типы машин обычно вырабатывают только переменный ток.

Есть еще один тип машины, который очень тесно связан с трансформатором, это трансформаторно-выпрямительная машина. Трансформаторно-выпрямительная машина — это трансформаторная машина, в которой установлена ​​выпрямительная схема, позволяющая машине вырабатывать мощность постоянного тока из входного переменного тока, полученного от электросети.В зависимости от того, как у нас настроены кабели к выходным наконечникам на передней части машины, мы можем производить сварочную мощность в режиме постоянного тока либо с положительным, либо с отрицательным электродом. Какую полярность мы можем выбрать, будет зависеть от выполняемой нами работы, в которой работали электроды, которые мы выбрали для использования.

Инверторы кажутся актуальной тенденцией в сварочной промышленности. Инверторные машины устраняют большой тяжелый трансформатор и заменяют его электронными схемами и печатными платами.Большинство инверторных машин способны вырабатывать как переменный, так и постоянный ток. Одной из характеристик инверторных машин является то, что они обычно меньше по размеру и легче по весу, чем аналогичные трансформаторы. Инверторные машины также способны изменять форму волны и частоту выходной мощности способами, на которые трансформаторные машины не способны. Сварка долговечности наряду с другими производителями использовали эту технологию. Похоже, будущее источников сварочного тока.

Компания Longevity предлагает широкий ассортимент сварочных аппаратов, способных удовлетворить все ваши потребности в сварке. Stickweld 140 — отличный аппарат для дуговой сварки экранированным металлом в вашем цехе.