Сварочный выпрямитель: конструкция, принцип работы и назначение - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Выпрямитель представляет собой инвертор с регулировкой напряжения. Сварочный выпрямитель имеет два выходных провода с клеммами: плюс и минус. Когда одна из этих клемм соединена с электродом, а другая – с металлом, высокотемпературная электрическая дуга образует расплавленную ванну.

Содержание

Что такое сварочный выпрямитель. Диаграмма и типы

Задача выпрямительных устройств – преобразовать переменный ток из сети в постоянный ток определенной силы. Основным фактором при проведении сварочных работ является сила тока. Сварочные выпрямители – это, по сути, усовершенствованные трансформаторы. Они способны не только генерировать ток с определенными характеристиками, но и выпрямлять его. Это главное отличие их от машин с переменной производительностью. Эти устройства дополнительно оснащены полупроводниковыми фильтрами, конденсаторами, которые сглаживают пульсирующий постоянный ток, делая его равномерным. Выпрямительные устройства лучше трансформаторов с точки зрения технологии сварки. Металл разбрызгивается меньше, а дуга поддерживается на постоянном уровне.

МЫ ЗНАЕМ – новое имя!

Виды сварки и конструкция выпрямителя

Существует множество новейших методов соединения металлов и их сплавов, и они, как правило, основаны на использовании легких и надежных мобильных инверторных сварочных аппаратов. Эти изделия работают по принципу выпрямителя, но их конечный выходной сигнал отличается от традиционного оборудования. Относительно новые виды сварки включают следующие методы соединения металлов:

MIG/MAG сварка, которая работает по принципу сварки металлов в среде активного или защитного газа с полуавтоматической подачей сварочной проволоки в зону плавления;
TIG-сварка, при которой процесс осуществляется в инертном газе с использованием неплавящихся электродов и свариваемой полосы присадочного материала;
Сварка ММА, которая использует инверторные принципы в режиме постоянного тока, но электроды имеют покрытие и полярность может быть изменена на противоположную.

Популярность высокотехнологичных методов понятна, но использование старых методов сварки металлов немаловажно. Причиной этого является предсказуемость параметров, глубина проникновения и использование доступных компонентов.

Основным недостатком метода сварки выпрямителей, помимо большого веса, является нагрузка на электросеть общего пользования. Этот эффект уменьшается при подаче трехфазного напряжения 380 В, что также позволяет перераспределять нагрузку во вторичной цепи и создавать многостанционные выпрямители.

Новые инверторы должны быть очищены перед первым подключением к сети. Для этой цели подойдет обычный бытовой фен. Включите прибор на максимальную скорость при среднем нагреве. Это делается для того, чтобы высушить влагу, которая могла скопиться внутри, и удалить пыль, которая снижает сопротивление медных обмоток. Очистку следует повторять примерно раз в квартал.

Конструкция и принцип работы сварочного выпрямителя

Ниже перечислены основные компоненты, входящие в состав любой системы этого типа оборудования. Сварочный выпрямитель состоит из:

Трансформатор, который является узлом, обеспечивающим регулирование напряжения. Сетевой ток проходит через трансформатор и преобразуется. В результате снижается токовая нагрузка;
Выпрямительный блок, который состоит из набора полупроводников, преобразующих переменный ток в постоянный;
Регуляторы частоты и тока;
Буферы – сглаживание импульсов.

Чтобы понять принцип работы оборудования, необходимо обратить внимание на механику полупроводников. Они открыты для прохождения электродов только в положительный полупериод. Если схема содержит несколько полупроводников, генерируется соответствующее количество полупериодных кривых. Они накладываются друг на друга, создавая постоянное напряжение.

Но, несмотря на кажущуюся сложность устройства, оно все же гораздо надежнее инвертора или полуавтомата. Это объясняется тем, что в его основе не используются электронные компоненты. Именно они чаще всего выходят из строя при использовании инвертора. Феноменальная надежность – главное преимущество выпрямителя перед другими устройствами (не считая сварочного трансформатора).

Преимущества и недостатки

Преимущества сварочных выпрямителей заключаются, прежде всего, в высокой надежности устройства. Устройство можно использовать практически в любых условиях, даже когда вокруг грязь, пыль и другие “враги”, способные в одно мгновение уничтожить инвертор. Выпрямитель также можно использовать для выполнения сложных сварочных работ. Например, сварка нержавеющей стали или цветных металлов.

При умелом зажигании дуга горит очень устойчиво и позволяет получить чистый сварной шов. Выпрямитель также может использоваться для большинства стандартных сварочных процессов – от MMA до TIG, MIG и MAG. Еще одним важным преимуществом является возможность одновременной настройки нескольких сварочных постов с одной машины. Это означает, что несколько человек могут вести сварку, используя только один выпрямитель. Это устройство называется многопостовым сварочным выпрямителем и используется в производстве.

У этого типа машин также есть недостатки, и иногда они критичны. Первое, что вам нужно знать, это то, что зарядное устройство очень тяжелое и громоздкое. Вы не сможете самостоятельно закинуть его в багажник и отвезти на дачу. Его также может быть трудно транспортировать на строительную площадку.

Еще одним недостатком является высокая стоимость комплекта оборудования. Само зарядное устройство стоит не очень дорого, но сопутствующее оборудование может оказаться не по карману. Однако этот вопрос более подробно рассматривается ниже. Важно также помнить, что зарядное устройство потребляет много электроэнергии, и вы можете быть не готовы к большому счету.

Последний недостаток, который в то же время можно назвать преимуществом, заключается в том, что для формирования качественного стежка требуется высокий уровень мастерства. Если вы новичок, будьте готовы к годам постоянной практики. С другой стороны, если вы научитесь сваривать с помощью выпрямителя, то потом сможете сваривать чем угодно. И это несомненное преимущество.

Сварщик способен расплавить как кромки основного металла, так и стержни электродов. Диаметр последних может составлять от 2 до 6 мм. Помимо электродов с покрытием, правильные машины могут работать с присадочной проволокой, подаваемой с катушки. Для этого их активно внедряют в полуавтоматы.

Как регулировать ток в выпрямителях

Для изменения ампеража сварочного инвертора существует несколько вариантов управления. Большинство выпрямителей имеют ступенчатое регулирование путем секционирования первичной обмотки. Такой переключатель выполнен в виде ручки, имеющей два или три положения. Если необходимо сразу увеличить ток до уровня, при котором возможна сварка толстых листов или резка, часть первичной обмотки “отсекается”, и ток течет в закороченной цепи. Для реверсирования напряжения схема переключается на более длинную часть первичной обмотки, и ток становится меньше, что удобно для сварки тонких листов.

В дополнение к грубому регулированию, действующему на трансформатор, в выпрямителях используется тонкое регулирование с помощью дросселя насыщения. Он устанавливается между кремниевыми диодами (выпрямительный блок) и понижающим трансформатором. Дроссель представляет собой ряд катушек, через которые проходит напряжение. Переключением рычага управления изменяется длина пути тока в обмотках и сила тока.

Большинство моделей инверторов имеют на крышке корпуса рукоятку, которая приводит в движение вал гребного винта и платформу вторичной обмотки трансформатора. Изменение расстояния между обмотками также служит способом регулировки силы тока.

Наиболее эффективным способом изменения сварочного напряжения является использование тиристора. Его включение в схему позволяет контролировать длительность приложения напряжения и его воздействие на металл. Тиристоры могут использоваться для модуляции жестких, полужестких и крутых форм тока.

Положительные свойства сварки постоянным током позволяют использовать ее для обработки следующих материалов:

Как сделать это самостоятельно

Человек, знакомый с электротехникой, может собрать сварочный выпрямитель своими руками. Первым шагом является составление чертежа, на котором изображены все компоненты системы.

При выборе деталей учитывается толщина электродов, с которыми будет работать машина. Таким образом, для работы со стержнями диаметром 3 мм устройство должно обеспечивать ток 150 А.

Основными компонентами электрической цепи являются:

Трансформатор. Рекомендуется выбирать сборные блоки. Однако при необходимости устройство можно собрать самостоятельно.
Выпрямитель в сборе. В этой точке подается напряжение со вторичной обмотки. Для монтажа устройства используются конденсаторы, диоды и дроссель. Устройство установлено в мостовой схеме. Ток, протекающий через диоды, пульсирует. Он не подходит для сварки, поэтому для сглаживания колебаний используются конденсаторы. Дроссель делает ток стабильным, останавливает переменную составляющую и пропускает постоянную составляющую. Элемент состоит из железного сердечника и изолированной медной проволоки. Между элементами дросселя остается зазор.
Охлаждающие чиллеры. Они рассеивают тепло, выделяемое диодами. Они устанавливаются в комплекте с вентиляторами.
База устройств. Все компоненты помещаются на устойчивую текстолитовую плиту. Между компонентами схемы должен быть оставлен зазор для обеспечения циркуляции воздуха.

Для сварочного выпрямителя используются конденсаторы, выдерживающие высокое напряжение. Компоненты, используемые в радиотехнике, не подходят для этой цели.

Читайте далее: