Чем отличается сварка переменным и постоянным током
Сварка — это простой и надежный способ соединения неразъемного метала. Сварочные работы производятся с помощью специального оборудования, начиная от микроэлектроники и заканчивая тяжелой конструкцией.
На сегодняшний день сварка осуществляется с применением постоянного и переменного напряжения. В сварочных установках переменного тока основным элементом используют трансформатор любого сооружения. А в сварочных приборах с постоянной энергией потока применяются силовые выпрямительные блоки. Правильно выбранные электросварочные электроды — залог качественной работы.
Что такое переменный ток в сварке
Переменное напряжение получило свое название, так как поток электронов непрерывно меняет направление своего движения. Во время сварочного процесса с потреблением переменного тока дуга непрерывно «скачет». Происходит это из-за регулярного отклонения от оси сварочной дуги. Конечно, это сказывается на качестве получившегося шва. В итоге, рубец широкий, а в месте соединения образуются капельки металла. Если дуга погаснет, то возобновить зажигание можно с помощью повышения напряжения.
При всем этом оборудование для электросварки переменкой, имеет свои плюсы:
- Простая конструкция.
- Большой рабочий ресурс.
- Можно регулировать силу сварного тока.
Трансформаторы, по-прежнему пользуются своей популярностью.
Сварка с применением постоянного тока
Сварочные аппараты на постоянке поддерживает 2 режима работы — процесс соединения с прямой и обратной полярностью. Пользуясь такими установками необходимо регулярно следить за их режимом работы, так как одни металлы схватываются на прямой, а другие на обратной полярности.
Наиболее широко применяется прямая полярность. Сварной кратер получается глубоким и узким. Подача тепла уменьшается, скорость прохода увеличивается. Применяется для нарезки металла, имеет стабильную дугу, в результате образуется качественное соединение. Используется во время работы со сталью, толщиной от 4 мм. Большинство материалов свариваются именно на прямой полярности.
Обратная полярность применяется для соединения тонких металлов средней толщины. Электросварочный шов не глубокий, но достаточно широкий. При этой полярности нельзя пользоваться электродами, которые чувствительны к перегреву.
Основными достоинствами сварки с постоянным напряжением является:
- Отсутствие брызг расплавленного металла.
- Устойчивость дуги электрического тока.
Отличия электродов постоянного тока и переменного
Электроды условно не различаются. Но постоянный поток энергии не подходит для соединения переменным током. Электросварочные материалы, которые рассчитаны для переменки, успешно применяются и для электросварки с помощью постоянного электричества. Образующиеся электроды эксперты называют универсальными.
Универсальные электроды характеризуются:
- Хорошей и стабильной дугой, которая даже повторно легко зажигается.
- Объемной выработкой работы.
- Высокой рентабельностью.
- Небольшой степенью разбрызгивания.
- Хорошим отделением примесей.
- Возможностью доброкачественно сварить загрязненные, окисленные, ржавые и влажные материалы.
- Простейшими требованиями к устройству и работнику.
Особенностью универсальных электросварочных электродов является, возможность изготавливать соединение металлических изделий, даже если присутствует большое расстояние между частями металлов. Они отлично подходят для электросварки коротких швов и точечного прихвата.
Сравнивая сварку на постоянном и переменном напряжении, преимуществ больше у аппаратов с постоянным потоком энергии. Экономятся сварные материалы, так как разбрызгивание минимальное. Постоянку просто и легко использовать в работе, применяется для тонкостенных изделий. Воздействие погодных условий не влияет на устойчивость дуги, обеспечивая высокую производительность. Все участки на сооружении провариваются, в итоге специалист получает качественный и аккуратный рубец.
Устройство с переменкой обеспечивает хорошее качество соединения, простоту и удобство сварочного процесса. Оборудование, которое работает на данном виде напряжения стоит намного дешевле.
Основным различием переменного и постоянного электричества является то, что на электрод во время работы подается ток или переменно с частотой
Сварочный ток — самый главный параметр, от которого зависит качественное соединение. Подбирать диаметр электрода необходимо с учетом толщины металла. И отталкиваясь от его диаметра, выставляется электричество. Эту информацию можно найти на упаковке. Точных и конкретных настроек напряжения нет — каждый мастер ориентируется на свои чувства и выставляет нужный параметр напряжения.
В специальных магазинах очень широкий выбор электродов для дуговой электросварки. Покупая, обращайте внимание на качество продукции и наличие лицензии.
Как самому переделать сварочный аппарат переменного тока на постоянный?
Время чтения: 7 минут
Сварочные аппараты переменного и постоянного тока используются повсеместно как профессионалами, так и любителями. Традиционно к аппаратам переменного тока причисляют сварочные трансформаторы, а к аппаратам постоянного тока — инверторы и выпрямители.
Аппараты переменного тока на сегодняшний день используются не так часто, как аппараты переменного. Хотя в 20 веке именно трансформаторы, работающие на переменке, были самым востребованным и распространённым типом сварочного оборудования.
В этой статье мы напомним, что такое переменный и постоянный ток, чем они отличаются, на каком токе сварка проще и качественнее. Вы так же узнаете, как переделать сварочный аппарат с переменки на постоянку, и зачем это нужно.
Содержание статьи
Общая информация
Переменный или постоянный ток — что лучше? В 21 веке этот вопрос не дает покоя многим сварщикам. Раньше сварочный аппарат в любом случае работал на переменке, и у мастера фактически не было выбора. Но с появлением на рынке выпрямителей и инверторов, выбор увеличился в сотни раз. И теперь уже непросто разобраться, какой аппарат выбрать.
Мы решили помочь вам и рассказать об особенностях как переменного, так и постоянного тока.
Начнем с переменки. Переменный ток — это основа. Именно его мы получаем из розетки, когда подключаем сварочный аппарат или любой другой электроприбор. Сварочники старого формата (трансформаторы) работали на переменном токе. Такой аппарат позволял из 220 Вольт получить сварочный ток силой в несколько сотен Ампер. Чего более чем достаточно для ручной дуговой сварки.
Но времена изменились. Технологический прогресс не стоял на месте, и со временем появились аппараты, которые научились преобразовывать поступающий из сети переменный ток в постоянный. К таким аппаратам относится выпрямитель и инвертор. Учтите, что когда говорят сварочный инвертор переменного тока, имеют в виду, что данное устройство использует для питания переменный ток, но преобразовывает его в постоянный.
Что все это значит на практике?
Когда в продаже появились аппараты постоянного тока, сварщики получили уникальную возможность сравнить их с традиционными аппаратами на переменке. И они были удивлены. По сравнению с современными инверторами и выпрямителями, трансформаторы были гораздо сложнее в применении.
Все дело в характеристиках переменного тока. Из-за них дуга поджигается неохотно, горит нестабильно. В итоге швы получаются менее ровными и прочными. Это особенно заметно, когда работу выполняет не совсем опытный мастер.
Также оказалось, что аппараты на переменном токе генерируют бОльший шум, который влияет на работоспособность сварщика. К тому же, классический трансформатор потребляет больше сварочных электродов, а металл в процессе работ постоянно разбрызгивается.
На этом месте вы наверняка подумали: «Ну и зачем тогда нужны аппараты на переменном токе, если у так много недостатков?». На самом деле, не все так просто. Не зря вопрос «Что лучше: постоянный или переменный ток?» вызывает столько вопросов и обсуждений.
Аппараты на переменке (трансформаторы) незаменимы, когда необходим недорогой, но при этом мощный и надежный сварочник. Также сварка на переменном токе отлично зарекомендовала себя при сварке металлов, на поверхности которых есть окисная пленка. Это, прежде всего, алюминий и нержавеющая сталь.Трансформаторы хорошо справляются и со сваркой загрязненных деталей, ели нет возможности их очистить и зашлифовать.
Также аппараты переменного тока легко переносят сварку в полевых условиях, неприхотливы к хранению и эксплуатации, могут варить даже самый толстый металл благодаря большому запасу по мощности.
Пара слов о сварочной дуге
Выше мы упомянули, что при сварке на переменном токе дуга горит нестабильно. Это действительно так, и эта проблема требует особого внимания, если вы начинающий сварщик. Когда мы говорим о нестабильности, мы имеем в виду, что дуга как бы «гуляет» при формировании шва. Она отклоняется от оси, и порой это даже заметно невооруженным глазом.
Читайте также: Сварочная дуга. Все, что вы хотели знать
Также новичкам порой непросто поджечь дугу, поскольку аппарат переменного тока практически никак не способствует этому. Новички часто поджигают дугу неправильно, и во время сварки она может погаснуть из-за слишком сильного колебания.
Эти особенности отталкивают многих новичков от покупки трансформатора, поскольку они беспокоятся о качестве работ. Но мы считаем, что трансформатор — это наоборот отличный тренажер для оттачивания мастерства сварки. Если вы научитесь варить трансформатором, то сможете использовать любой другой аппарат без каких-либо трудностей. К тому же, трансформатор — это отличная основа для переделки и модификации. Его можно легко переделать в аппарат постоянного тока, если вы обладаете знаниями в области электротехники.
Зачем переделывать аппарат?
Теперь вы знаете, что вопрос «Так какой ток лучше: переменка или постоянка?» не имеет ответа. Аппараты на переменке и аппараты на постоянке — это два разных явления со своими достоинствами и недостатками. И в идеале лучше иметь в своем арсенале универсальное оборудование, способное варить и на постоянном, и на переменном токе.
В продаже встречаются такие аппараты, но они стоят несравнимо дорого. Если вы профессионал, то есть смысл купить такое устройство. Но если вы любитель, и варите пару раз в год у себя на даче или в гараже, то лучше приобрести трансформаторный аппарат и немного доработать его. Трансформатор, работающий на переменном токе, можно снабдить возможностью переключения на постоянный ток. Так вы получите недорогой универсальный аппарат, который к тому же будет мощным и надежным.
Переделываем аппарат своими руками
Переделка сварочного аппарата из переменки в постоянку не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Вам даже не придется покупать отдельный сварочный аппарат, работающий на постоянном токе. Вы можете самостоятельно собрать так называемую «приставку» для имеющегося у вас сварочного трансформатора переменного тока. Приставка подключается в к трансформатор и преобразовывает переменный ток в постоянный.
Ниже показана простая схема такой приставки.
Эта приставка, по сути, играет роль мини-выпрямителя. Собирается на диодах (VD1-VD4). Есть дроссель (L1). Благодаря ему дуга поджигается гораздо проще и горит стабильнее. Приставка не встраивается в трансформатор, а является отдельно стоящим устройством. Как уже говорилось выше, подключается прямо к трансформатору переменного тока.
Немного о деталях. В качестве диодов рекомендуем выбрать В200, Д161-320 или Д161-250. Они крепятся на радиаторы. Дроссель собирается на сердечнике от трансформатора типа ТС-270. Его можно купить с рук или демонтировать с лампового телевизора. Все обмотки нужно удалить и намотать новые. Рекомендуем 20-30 витков. Используйте медные провода. Оптимальная сечение — 16-22 мм2. Между половинками сердечника нужно положить прокладки из текстолита. Их оптимальная толщина — 0.3-0.5 мм.
Вместо заключения
Универсальный аппарат — мечта любого сварщика. Вы можете прийти в магазин и купить универсальный сварочный инвертор переменного и постоянного тока, но его цена наверняка неприятно удивит большинство мастеров. Профессионалы своего дела могут купить такой аппарат, поскольку зарабатывают с его помощью. А вот любителю вряд ли захочется тратить все свои финансы на покупку дорогостоящего оборудования.
В такой ситуации спасают самоделки. Вы можете купить недорогой сварочный трансформатор, работающий на переменном токе, и сделать к нему приставку-выпрямитель, с помощью которой аппарат будет варить на постоянке. Если постоянка вам не понадобится, приставку легко можно отключить от аппарата и варить дальше на переменном токе. Удобно? Конечно! Самоделка собирается из недорогих деталей, которые можно найти даже у себя дома или купить с рук.
Сварочный инвертор переменного и постоянного тока
Виды сварочных аппаратов
Для надёжного соединения металлов в любом строительстве используются сварочные аппараты, основой которых является силовой трансформатор, служащий преобразователем напряжения и потребляемого тока. По принципу действия агрегаты для сварки делятся на следующие типы:
- с использованием постоянного тока;
- аппараты переменного тока;
- трёхфазные устройства;
- сварочные инверторы.
До недавнего времени самым популярным был сварочный аппарат постоянного тока, основным недостатком которого был значительный вес. Вместе с тем несложная конструкция такого изделия позволяла в домашних условиях изготовить самоделку, не уступающую промышленным образцам. Кроме силового трансформатора, в конструкцию входят выпрямительные диоды и сглаживающий конденсатор большой ёмкости, а также дроссели и сопротивления. Таким образом, сварочный аппарат собрать своими руками не так уж и сложно.
Ещё проще выглядит сварочный аппарат переменного тока, представляющий собой силовой трансформатор, во вторичной обмотке которого делают несколько выводов с разным количеством витков. Это делают для регулировки сварочного тока в зависимости от толщины соединяемого материала. Такие сварочные аппараты переменного тока просты в изготовлении, но имеют низкую комфортность при работе, хотя шов получается более равномерным и прочным.
Трёхфазные агрегаты изготавливают из трёх трансформаторов, соединённых в звезду с шестью диодами, подсоединёнными по трёхфазной мостовой схеме. Такое подключение позволяет потребить небольшой ток и распределить равномерно по фазам нагрузку.
Далее рассмотрим сварочные инверторы с переменным током высокой частоты, которые отличаются небольшим весом и габаритами. Суть их работы состоит в том, что переменное сетевое напряжение 220 вольт с частотой 50 Гц выпрямляется, а затем преобразуется в высокочастотное переменное напряжение 20—50 кГц. Такой подход позволяет уменьшить потребление тока и понизить вес агрегата, не ухудшая его технических характеристик.
Важно помнить, что самодельные сварочные аппараты с постоянным током используются только с соответствующими электродами.
Преимущества самодельного инвертора
Для строительных работ с применением металлоконструкций желательно иметь свой аппарат для сварки, но его цена в розничных сетях зачастую оказывается слишком высокой. Можно собрать самодельный сварочный аппарат, который снизит стоимость конечного изделия, но без определённых затрат всё же обойтись не удастся. В частности, затраты на высокочастотные транзисторы, а также тиристорный регулятор тока для сварочного аппарата и выпрямительные диоды станут необходимыми.
Инвертор обладает следующими преимуществами:
- малый вес, около 10 кг, в зависимости от мощности;
- коэффициент полезного действия — более 90 %;
- малое потребление электроэнергии;
- широкие пределы работы схем регуляторов тока, что позволяет работать по разным технологиям сварки элементов из разных металлов;
- высокая стабильность напряжения на электроде позволяет сделать ровный и качественный шов;
- можно использовать электроды разного типа;
- современные схемы и элементная база дают возможность устранить залипание электродов и обеспечивают ускоренный розжиг дуги.
Необходимые комплектующие и инструменты
Мы видим, что инвертор в сварочных работах является незаменимым инструментом, лёгким и удобным в эксплуатации. Для того чтобы обеспечить его качественную сборку, понадобятся, кроме радиодеталей, следующие инструменты:
- мощный паяльник с припоем и флюсом;
- набор отвёрток и пассатижи;
- электродрель или шуруповёрт с набором свёрл;
- ножовка, нож, ножницы;
- подходящий по размеру корпус для монтажа инвертора.
Поскольку работа инвертора сопровождается нагревом элементов, необходимо обеспечить принудительную систему вентиляции, а диоды и транзисторы размещать на радиаторах.
Чтобы понять суть сборки аппарата, необходимо разобраться в принципиальной схеме устройства и взаимодействия его составляющих между собой. Сварочный инвертор состоит из следующих основных узлов:
- сетевое напряжение 220 В, 50 Гц поступает на первичный низкочастотный диодный выпрямитель, после которого постоянное напряжение фильтруется конденсаторами;
- постоянное напряжение подаётся на инвертор, выдающий на выходе высокочастотное переменное напряжение;
- далее располагается понижающий трансформатор;
- затем вторичный высокочастотный выпрямитель;
- постоянный ток через дроссель идёт на электрод;
- со входа и выхода высокочастотного трансформатора осуществляется соединение с блоком обратной связи, который корректирует работу инвертора в зависимости от параметров сварочного тока;
- блок управления сварочным инвертором.
Последовательность сборки сварочного аппарата
Собственноручная сборка инвертора подразумевает использование как можно большего количества готовых элементов, поскольку этот агрегат довольно сложный и без знания основ радиоэлектроники не обойтись. При окончательной проверке и отладке понадобятся осциллограф и тестер, рассчитанный на замеры токов большой силы.
Самостоятельно можно перемотать трансформатор, адаптируя его к вашим запросам, или создать дроссель. Под силу разместить диоды и тиристоры на радиаторах, закрепить шины из алюминиевых или медных полос, но собрать и отладить блоки обратной связи и управления можно только при помощи специалиста.
При сборке сварочного аппарата очень важно соблюдать правила техники безопасности, поскольку электрооборудование связано с риском поражения током.
Проводя работы по монтажу узлов инвертора, необходимо соблюдать ряд требований, а именно:
- корпус для аппарата нужно выбирать так, чтобы в нём компактно, но не скученно были размещены все элементы инвертора;
- при намотке трансформатора нужно следить за плотной укладкой витков обмотки, надёжно изолировать их и закреплять;
- силовые диоды, тиристоры и транзисторы надёжно закреплять на радиаторах с использованием теплопроводящей пасты;
- лучше всего использовать медные провода и шины, поскольку их токопроводящие свойства выше, чем у алюминия;
- к качеству всех компонентов следует относиться очень внимательно, потому что от них зависит долговечность устройства;
- обеспечить бесперебойную работу системы охлаждения с помощью мощных вентиляторов, а в корпусе просверлить отверстия для циркуляции воздуха;
- тщательно пропаивать все электрические соединения.
Окончательная отладка сварочного инвертора должна проводиться под контролем специалиста.
Итоги
При сборке сварочного инвертора своими руками вы обеспечите себя незаменимым и удобным аппаратом для сварки металлов, а кроме того, сможете существенно сэкономить. Важно ответственно подходить к выбору деталей и электронных компонентов, а при необходимости обращаться за помощью к профессионалам. При окончательной отладке их помощь и аппаратура обеспечат безупречную и длительную работу инвертора.
Инверторный источник сварочного тока — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июня 2017; проверки требуют 5 правок. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 4 июня 2017; проверки требуют 5 правок. Инверторные сварочные аппаратыИнверторный источник сварочного тока, ИИСТ, сварочный инвертор — это один из видов источника питания сварочной дуги.
Основное назначение всех сварочных источников — обеспечивать стабильное горение сварочной дуги и её легкий поджиг. Одним из самых важных параметров сварочного процесса является его устойчивость к колебаниям и помехам. Существует несколько видов источников питания сварочной дуги — трансформаторы, дизельные или бензиновые электрогенераторы, выпрямители и инверторы. Инверторный источник сварочного тока появился в XX веке, а в начале XXI века стал одним из самых популярных сварочных аппаратов для всех видов дуговой сварки.
Типы инверторных источников сварочного тока[править | править код]
Инверторные источники сварочного тока для всех видов сварки устроены одинаково. Отличие состоит лишь в формируемой вольт-амперной характеристике. Поэтому возможен выпуск универсальных ИИСТ, пригодных для различных видов сварки (MMA, TIG, MIG/MAG).
Сварочный инвертор представляет собой силовой трансформатор для понижения напряжения сети до необходимого напряжения холостого хода источника, блок силовых электрических схем, в основу которых заложены транзисторы MOSFET или IGBT и стабилизирующего дросселя для уменьшения пульсаций выпрямленного тока. Принцип действия инверторного источника сварочной дуги следующий: сетевое напряжение переменного тока подается на выпрямитель, после которого силовой модуль преобразует постоянный ток в переменный с повышенной частотой, который подается на высокочастотный сварочный трансформатор, имеющий существенно меньшую массу, чем сетевой, напряжение которого, после выпрямления, подается на сварочную дугу. Дуга на постоянном токе более устойчива.
Преимуществом инверторного источника питания сварочной дуги является уменьшение размеров силового трансформатора и улучшение динамической характеристики дуги. Использование инверторных технологий привело к уменьшению габаритов и массы сварочных аппаратов, улучшению качественного показателя сварочной дуги, повышению КПД, минимальному разбрызгиванию при сварке, позволило реализовать плавные регулировки сварочных параметров.
- До конца 2000-х годов инверторные источники были намного дороже трансформаторных и менее надежны. По состоянию на 2010-е годы цена на инверторные аппараты значительно снизилась и приблизилась к трансформаторным. Надежность ИИСТ тоже существенно возросла, особенно с началом массового применения IGBT-модулей.
- Ограниченность по коэффициенту загрузки, что связано со значительным нагревом элементов схемы.
- Повышенная чувствительность к влажности воздуха и конденсату, выпадающему внутри корпуса.
- Высокий (а зачастую — опасный) уровень создаваемых высокочастотных электромагнитных помех. Эта проблема частично решается применением так называемой улучшенной широтно-импульсной модуляции и синхронными выпрямителями во вторичных цепях. Однако эти решения существенно удорожают и утяжеляют устройство поэтому нашли применение лишь в профессиональных стационарных моделях. В ряде стран, например, в Канаде, Бельгии и Нидерландах, есть ограничения на применение импульсных источников питания с «жестким» переключением транзисторов. Наиболее ранние типы сварочных инверторов (построенные на биполярных транзисторах) использовали резонансный принцип и переключение выходных транзисторов при нулевой фазе тока, что существенно сужает спектр электромагнитных помех и уменьшает их спектральную мощность. По состоянию на 2015 год сварочные инверторы резонансного типа все ещё выпускаются в России и некоторыми производителями в Китае.
Инверторные источники сварочного тока могут строиться по самым различным схемам, но на практике преобладают три:
- Однотактный прямоходный импульсный преобразователь с ШИМ-регулированием и рекупераций энергии. Такие инверторы наиболее просты, легки и компактны, но силовые транзисторы переключаются с разрывом тока при ненулевом напряжении, что приводит к значительным коммутационным потерям и большому уровню электромагнитных помех. Схема может быть реализована только на особо быстродействующих мощных MOSFET или IGBT транзисторах, поэтому получила распространение только в начале 2010-х годов. Также для работы схемы требуются мощные диоды с предельно малым временем обратного восстановления. Работоспособность схемы в значительной степени зависит от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы, что требует тщательности проектирования и высокой точности изготовления. Схема применяется в переносных сварочных аппаратах, рассчитанных на небольшую мощность (до 4 кВт). Несмотря на малое число компонентов такие инверторы достаточно дорогие, причем 60-70% стоимости составляют специальные транзисторы и диоды. Схема распространена у европейских и японских производителей.
- Полумостовой или мостовой двухтактный преобразователь с ШИМ-регулированием. Коммутационные потери и уровень электромагнитных помех в них меньше, чем у предыдущего типа, но все таки достаточно высок. Схема обладает большей сложностью и требует большего числа компонентов, но развиваемая преобразователем мощность существенно выше, чем в однотактных схемах (до 10 кВт). Также требуются быстродействующие MOSFET или IGBT с высокой допустимой импульсной мощностью рассеивания, хотя и меньшей, чем в однотактной схеме. Требования к диодам также существенно ниже, чем в однотактной схеме. Работоспособность схемы зависит, но в меньшей степени чем у однотактных, от интенсивности переходных процессов на паразитных емкостях и индуктивностях компонентов, проводов и печатной платы. Гибкость, скорость и точность ШИМ-регулирования позволяет управлять током дуги по сложным законам, что повышает качество сварки. Схема популярна у американских и корейских производителей.
- Полумостовой или мостовой резонансный преобразователь с частотным или фазовым управлением. Наличие специально введенной резонансной цепи позволяет формировать оптимальную траекторию переключения транзисторов при нулевом напряжении или нулевом токе, а также нивелировать влияние паразитных емкостей и индуктивностей. Особых требований к скорости переключения и мощности транзисторов нет, так как коммутационные процессы происходят пассивно. Это позволяет строить такие инверторы с использованием недорогих транзисторов и диодов. Пригодны даже биполярные транзисторы. Мощность резонансных инверторов может достигать десятков киловатт. Однако резонансная цепь должна обладать значительной энергоемкостью и, соответственно, большими размерами. Поэтому такие аппараты получаются достаточно габаритными и тяжелыми. В виду нетребовательности резонансных преобразователей к характеристикам транзисторов цена таких изделий может быть сравнительно низкой. По этой причине большая часть сварочных инверторов производства России и Китая делаются именно с использованием резонансной схемотехники. Доступны резонансные преобразователи и для кустарного изготовления. Резонансный преобразователь имеет сравнительно узкий диапазон и невысокую скорость регулирования, поэтому реализовать на нем можно только сравнительно простые законы управления током дуги.
Сварочный аппарат переменного тока и постоянного в чем разница
Главная » Статьи » Сварочный аппарат переменного тока и постоянного в чем разницасварка постоянным током — сварочные аппараты переменного и постоянного тока, в чем разница? — 2 ответа
В разделе Добро пожаловать на вопрос сварочные аппараты переменного и постоянного тока, в чем разница? заданный автором Евгений Савчук лучший ответ это разная дуга — разные электроды.. .Устройство сварочных трансформаторов: под корпусом находится сердечник — замкнутый магнитопровод, первичная и вторичная обмотка. Проходя через первичную обмотку, ток намагничивает сердечник. Магнитный поток на вторичной обмотке индуцирует переменный ток. Напряжение полученного переменного тока зависит от количества витков на вторичной обмотке. Чем больше вторичная обмотка, тем выше напряжение. Результат работы — переменный сварочный ток; сварочный трансформатор постоянного тока включает в свою конструкцию выпрямитель.Сварка на постоянном токе обеспечивает получение сварного соединения более высокого качества по сравнению со сваркой на переменном токе. Из-за отсутствия нулевых значений тока повышается стабильность горения дуги, увеличивается глубина проплавления, снижается разбрызгивание, улучшается защита дуги, повышаются прочностные характеристики металла сварного шва, снижается количество дефектов шва, а пониженное разбрызгивание улучшает использование присадочного материала и упрощает операции зачистки сварного соединения от шлака и застывших брызг металла. Всё это привело к тому, что для сварки качественных швов ответственных соединений больше применяют сварку на постоянном токе.
ссылка
2oa.ru
Чем отличается сварочный аппарат от инвертора?
При необходимости самостоятельного проведения сварочных работ возникает вопрос: какого типа сварочный аппарат приобрести. Сварка — это создание неразъёмных соединений между свариваемыми частями на уровне атомов. Сварное соединение является одним из самых прочных и поэтому применяется довольно часто.
При электросварке нагрев и плавление металла происходит за счёт образования электрической дуги между торцевой частью электрода и свариваемой поверхностью. Источники образования и поддержания дуги делятся на несколько типов:
- Трансформаторные.
- Инверторные.
- Выпрямители.
- Сварочные агрегаты на основе двигателя внутреннего сгорания.
Рассмотрим два типа, нашедших наиболее широкое применение: сварочный аппарат на основе трансформатора и инверторный источник электрической дуги.
Трансформаторный сварочный аппарат
Это самый простой из сварочных аппаратов, использующий переменный ток сети. Работает за счёт трансформатора, который регулирует напряжение сети до сварочного. Трансформаторные или индукционные сварочные аппараты имеют деление по следующим признакам:
- Мощность (чем больше сила сварочного тока, тем более толстый металл возможно обрабатывать).
- Количество постов, то есть рабочих мест (сколько человек одновременно могут работать).
- Напряжение (однофазная или трёхфазная сеть).
Преимуществом его является более простая и надёжная конструкция, невысокая стоимость, высокая ремонтопригодность.
Трансформаторный сварочный аппарат
К недостаткам относят зависимость дуги от скачков напряжения сети, большой вес и габаритные размеры, сильный нагрев во время проведения работ.
Что такое инвертор?
Инверторный сварочный аппарат или просто инвертор — один из источников энергии для электродуговой сварки, в основе которого лежит использование тока высокой частоты. Его работа осуществляется за счёт силовой электроники и небольшого трансформатора.
Инверторный сварочный аппарат
Достоинствами его признано низкое энергопотребление, компактность, небольшой вес и размеры, достаточно высокое качество шва.
К отрицательным сторонам инвертора можно отнести относительно высокую стоимость, боязнь влаги, пыли и низких температур (характерно для бюджетных моделей), чувствительность к скачкам напряжения, дорогостоящий ремонт.
Что общего у инвертора и трансформаторного сварочного аппарата
Сходство этих аппаратов в их назначении — образование и поддержание электрической дуги. Но есть ещё некоторые моменты, которые их объединяют:
- Рассматриваемые аппараты объединяет наличие трансформатора, но разного размера. За счёт предварительного получения тока высокой частоты, в инверторах нет необходимости в использовании больших трансформаторов. Для получения тока 160 А нужен трансформатор весом 0,25 кг. Для получения такого же тока в индуктивных аппаратов необходим трансформатор весом 18-20 кг.
- Возможность плавной регулировки тока. Трансформаторные аппараты имеют такую возможность благодаря изменению величины воздушного зазора в магнитопроводе.
- Питание аппаратов осуществляется от бытовой (220В) или промышленной (380В) сети.
- У большинства сварочных аппаратов есть защита от короткого замыкания.
Чем отличаются инверторный и трансформаторный источник электрической дуги
- Габариты и вес сварочного аппарата трансформаторного типа больше, чем у инвертора. Промышленные образцы могут весить более ста килограммов.
- Принцип действия. В инверторе переменный ток сети преобразуется первичным выпрямителем в постоянный, затем снова в переменный ток высокой частоты и далее снова происходит изменение на постоянный на вторичном выпрямителе. У сварочных аппаратов трансформаторного типа сила тока изменяется за счёт изменения положения магнитопровода, то есть сердечника понижающего трансформатора или включения в цепь разного количества витков обмоток.
- Инвертор имеет более устойчивую дугу, благодаря стабильности сварочного тока, что влияет на качество шва.
- Разница в конструкции. Инвертор более сложный и может оснащаться следующими дополнительными функциями: HOT START – увеличение начального тока для улучшения поджига сварочной дуги. ARC FORCE — увеличение сварочного тока для ускорения процесса плавления и препятствия залипанию, то есть происходит форсирование дуги. ANTI-STICK – снижение тока при залипании электрода для увеличения времени на его отрыв и защиты от перегрузки.
- Процесс обучения работе на трансформаторе более сложный и трудоёмкий. Однако, освоив эти навыки, без труда можно работать на инверторе.
- Инвертор выдаёт постоянный ток, трансформатор работает на переменном с частотой бытовой электросети 50 Гц.
- Коэффициент мощности инвертора наибольший из всего сварочного оборудования, а КПД превышает трансформаторные аналоги на 20-30%.
- Широкий диапазон изменения тока сварки.
- Инвертор имеет такой показатель как коэффициент прерывистости работы (КП). Он определяет время непрерывной работы на максимальном сварочном токе. То есть, если КП равен 50%, то после 10 минут работы ему требуется 5 минут на охлаждение. К трансформаторному сварочному аппарату такие требования не предъявляются.
- Возможность использования электродов, предназначенных как для постоянного, так и для переменного тока.
На сегодняшний день на рынке довольно широкий выбор оборудования для сварки различных производителей. Выбор сварочного аппарата следует производить исходя из задач, которые с его помощью предстоит выполнять.
vchemraznica.ru
Преимущества и недостатки аппаратов переменного тока для сварки
В двадцатом веке сварочный аппарат переменного тока был самым распространенным устройством сварки металлов в строительстве и промышленности. Это объясняется простотой конструкцией аппарата. Если говорить кратко, он представляет собой силовой понижающий трансформатор, вторичная обмотка которого имеет несколько выводов. В зависимости от того какой метал нужно варить, какой толщины, каким электродом, сварщик выбирает тот или иной вывод вторичной обмотки.
Виды устройств
Сварочные аппараты, работающие за счет действия переменного тока, подразделяются
Какой ток выдает сварочный инвертор. Что такое сварочный инвертор: всё о компактных сварочниках.
Сварочный аппарат инвертор – это прибор, который широко используется сегодня для сварочных работ. Однако, не многие знают принцип работы этого прибора, иногда, даже профессионалы затрудняются с ответом на данный вопрос. Давайте попробуем разобраться в этом.
Сварочный аппарат инвертор
Данный прибор иногда называют выпрямителем, имеющим транзисторный инвертор. А работает он следующим образом:
Тем не менее, вы не можете просто купить первое устройство, которое появляется на вашем пути, когда у вас есть что-то для сварки, и поэтому мы предлагаем вам следить за стандартизованным рабочим набором для этой работы. Только после того, как вы наработали технические возможности типа продукта, вы можете попытаться определить, где сварщики найдут подходящих для профессиональных пользователей. Вот что вас интересует.
Типология: может использоваться несколько методов работы, таких как: сварка электродов, сварка проволокой, сварка инертным газом, сварка оксиацетиленовым пламенем. Существуют также новые запатентованные методы, такие как плазма, фотонный пучок или электронный луч, обычно используемые менее часто.
- Первым делом, производится подача переменного тока, с частотой 50 Гц, к выпрямителю, который является обычным диодом, пропускающим лишь полупериод;
- Далее происходит сглаживание выпрямленного (постоянного) тока, при помощи фильтра: дросселя с конденсатором;
- За тем, выполняется преобразование полученного постоянного тока в переменный при помощи инвертора, однако, частота тока теперь будет лежать в пределах от 20 до 50 кГц (на сегодняшний день, уже существуют модели преобразовывающие частоту до 100 кГц!). Использование подобных высоких частот — это и есть основное техническое решение, позволяющее получить огромные преимущества инвертора перед остальными источниками питания;
В этом процессе расходуемый электрод нагревается и расплавляется путем замыкания электрической цепи, чтобы связать две металлические части вместе. Как подкатегории, у вас есть выбор между традиционными и инверторными устройствами, с той разницей, что первый вариант потребляет больше энергии и дает более низкую мощность, а второй — более новый, немного более рентабельный, но более эффективный.
Для сварки с высокой степенью точности мы рекомендуем устройства, которые расплавляют металлическую проволоку, а не электрод. Если вы готовитесь к практике сварки, которая требует только базовых знаний о работе, хорошо практиковать с оксиацетиленовым пламенем, также используемым для резки или пробивки металлов. Здесь вам нужен резервуар для веществ, который ограничивает мобильность вашего устройства.
После этого, «обычный» силовой трансформатор выполняет понижение высокочастотного переменного напряжения до отметки 70-90В, и повышение токов до отметки, которая требуется для сварочных работ (100-200А). Это, по сути, означает, что инверторное сварочное устройство обеспечивает сварочный ток, требуемой силы, преобразовывая высокочастотные токи, а не преобразовывая электромагнитную силу в индуктивных катушках как в аппаратах трансформаторного типа.
Самый прочный и универсальный метод — это метод газовой защиты, и в этом случае электрод не плавится, так как он не для добавленного материала, а для Вольфрама. В дополнение к обычным металлам этот метод имеет возможность сварки и материалы, которые проявляют сродство к газом, причем аргон чаще всего используется для защиты от контакта с воздухом.
Сварочный материал: может быть сталь, нержавеющая сталь, чугун, алюминий, медь, титан и т.д. когда вы работаете дольше на стали или нержавеющей стали, почти любой тип устройства справится с задачей. Они будут использоваться только тогда, когда слой алюминия будет толстым. Как мы уже упоминали, для титана, меди и других менее часто используемых металлов необходима безэлектродная модель. Считается, что плазменные изделия последнего поколения подходят для сварки любого металла, но стоимость приобретения будет считаться относительно высокой.
Использование предварительное преобразование тока дает возможность пользоваться трансформаторами, имеющими очень малые габариты. К примеру, чтобы получить сварочный ток в 160А в инверторном приборе используется трансформатор, который весит 250г, в то время как для обычного сварочного аппарата потребуется использование медного трансформатора, весящего 18 кг чтобы получить данные параметры;
Поддерживаемый электродный материал: может быть добавлен или постоянно. Наиболее распространенными версиями добавочных электродов являются рутиловые, основные или целлюлозные. При сварке большого д
Переменный и постоянный сварочный ток
Переменный и постоянный сварочный ток, их отличия и особенности применения вызывают много вопросов у сварщиков-любителей. Рассмотрим основные отличия и сферу их применения на практике.
Что такое переменный сварочный ток
Переменный ток синусоидально изменяется по направлению через одинаковые промежутки времени. В бытовой электросети он имеет частоту 50 Гц, и если для сварки использовать сварочный трансформатор, то частота его сварочного тока также будет 50 Гц.
Что такое постоянный сварочный ток
Постоянный ток получают из переменного при помощи выпрямителей и стабилизаторов, которыми оборудованы сварочные аппараты, рассчитанные на работу постоянным током. Он бывает прямой и обратной полярности — об этом вы можете подробнее прочитать тут: http://www.elektrosvarka-blog.ru/polyarnost-svarochnogo-toka/.
Отличие и преимущества постоянного сварочного тока на практике
- Низкая степень отклонений сварочной дуги. Это позволяет снизить уровень окалины в сварном шве и добиться максимальной ровности и прочности шва.
- Высокий КПД и меньшая шумность работы.
- Меньшее количество присадочного материала (электродов), необходимого для сварки.
- Практически отсутствую брызги расплавленного металла в процессе работы.
Тем не менее, в некоторых ситуациях «постоянка» не годится, и нужно использовать «переменку».
Переменный и постоянный сварочный ток. Особенности применения
Переменный больше всего подходит для сварки тугоплавких металлов, содержащих оксиды. Также его используют для сварки алюминия, т.к. изменение направления движения электронов разрушает оксидную плёнку на поверхности алюминия. Аналогичная ситуация и со сваркой металлов с загрязнёнными поверхностями (если их невозможно очистить), поскольку изменение направления движения электронов разрушает и грязь.
Кроме того, аппараты переменного тока обычно выбирают для таких работ, где не требуется высокая точность шва, но при этом есть необходимость снизить затраты на сварку.
Однако если вам требуется сварить, например, тонкостенные детали, то лучше всего использовать «постоянку». Его также используют и в том случае, если прочность и долговечность конструкции играют ключевую роль.
Ещё по теме:
Каким должен быть сварочный ток на самом деле
Полярность сварочного тока — прямая и обратная
Полярность при сварке. Что означают названия полярности
Видеокурсы:
Как варить электросваркой
Как установить сварочный ток правильно
Как выбрать маску «хамелеон»
Как настроить маску «хамелеон» правильно
Как выбрать сварочный инвертор