Что такое сварочный выпрямитель и для чего он используется

04.09.2019

Сварочные выпрямители – аппараты, преобразующие переменный ток в постоянный, который обеспечивает стабильную сварочную дугу и малое разбрызгивание металла. По сути, они представляют собой сварочные трансформаторы с дополнительными функциями. Такие модели не только обеспечивают формирование тока определенной величины, но и его выпрямление.

Дополнительные полупроводниковые фильтры устраняют импульсы постоянного тока и делают его полностью стабильным. Сварочный выпрямитель – надежное устройство, назначение которого – создание разнообразных неразборных металлических конструкций.

Он успешно применяется на открытом воздухе, в широком температурном диапазоне, в условиях нестабильного входного напряжения переменного тока.

Преимущества и недостатки сварочных выпрямителей

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

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

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

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

Особенности работы и конструкция сварочного выпрямителя

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

Основные блоки:

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

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

Выбор выпрямителя по типу регулирования сварочного тока в выпрямителях

Виды регулирования сварочного тока:

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

Виды выпрямительных аппаратов в зависимости от внешних характеристик

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

Типы внешних характеристик и модели, в которых они реализованы:

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

Виды сварочных выпрямителей по количеству обслуживаемых потребителей

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

Однопостовые

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

Основные характеристики однопостового выпрямительного аппарата:

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

Многопостовые

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

Другие классификационные признаки сварочных выпрямителей

На цену сварочного выпрямителя оказывают влияние следующие характеристики:

• Сила выходного тока. Чем больше эта характеристика, тем большей может быть толщина свариваемого металла.
• Точность регулирования. Чем она выше, тем проще сварщику обеспечить качественный результат работы.
• Количество выходов для подключения. Чем большее количество постов может обслуживать сварочный выпрямитель, тем сложнее его конструкция и выше его цена.

• Система охлаждения. Бытовые аппараты рассчитаны на небольшой период непрерывной работы, имеют небольшую мощность. Такое оборудование не оснащается эффективной охлаждающей системой. Профессиональные выпрямители имеют значительную мощность, используются несколькими сварщиками одновременно. Многопостовые модели оснащены мощными вентиляторами и датчиками перегрева.

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

• Снижение эффективности или выход из строя системы охлаждения.
• Замыкание первичной обмотки трансформатора или нарушении изоляции токоведущих частей.

• Замыкание или обрыв витков во вторичной обмотке.

Для обеспечения длительной и эффективной работы выпрямительного сварочного оборудования необходимо:
• Проверять надежность фиксации клемм.
• Предотвращать накопление пыли на аппарате.

Периодически проверять целостность изоляции на всех токоведущих частях.

Что такое сварочный выпрямитель? Ссылка на основную публикацию

Источник: https://viascio.ru/raznoe/chto-takoe-svarochnyj-vypryamitel

Сварочный выпрямитель: что представляет собой и к каким устройствам относится

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

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

Назначение выпрямителя

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

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

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

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

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

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

Как устроен сварочный выпрямитель, и по какому принципу функционирует?

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

Конструкция агрегата состоит из следующих элементов:

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

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

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

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

Схема устройства выпрямителя с трансформатором с увеличенным рассеянием.

Схема сварочного выпрямителя выглядит так:

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

• Любой аппарат для сварки постоянного тока функционирует по подобной схеме, обеспечивая сварщика широкими возможностями в работе.
• Ведь выпрямители для сварочных работ позволяют осуществлять сварку и резку устойчивой дугой с получением швов более высокого качества на различных металлических конструкциях за счет преобразования тока от трансформатора в постоянное напряжение внутри агрегата.
• При работе расходные материалы не разбрызгиваются, поэтому происходит их существенная экономия.

Обслуживание и ремонт

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

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

Принципиальная схема сварочного выпрямителя.

При наличии подобных проблем, важно проверить следующие элементы аппарата:

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

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

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

Заключение

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

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

Источник: https://tutsvarka.ru/oborudovanie/svarochnyj-vypryamitel

Что такое сварочный выпрямитель? Назначение и принцип действия

Соединение металлических деталей – специфическая работа, предполагающая использования соответствующих технологий. В последнее время активно разрабатываются клеи по металлу, дающие необходимую прочность и устойчивость к внешним нагрузкам, что упрощает процесс, но лидером, как и прежде, является сварка.

Сварка позволяет получить неразъемное соединение огромной прочности, герметичное, устойчивое к вибрациям и ударам, а при должной обработке еще и совершенно не заметное. Для выполнения работы используются специальные аппараты, электроды и сварочные выпрямители, устройства, при помощи которых удается добиться стабильного постоянного напряжения.

Превращение переменного тока в постоянный способствует формированию условий, идеально подходящих для сварки. Рассмотрим, что представляет собой выпрямитель, какими модификациями он представлен, какова его схема, принцип работы и преимущества.

Особенности использования

Выпрямитель сформирован несколькими блоками, работа которых преобразует входящее напряжение, повышать силу тока.

Основная задача модуля – формирование постоянного тока с большой силой, что обеспечивает следующие эксплуатационные возможности:

• Сварка любыми электродами, вне зависимости от типа покрытия. Наличие покрытия способствует стабильному горению дуги, металл не разбрызгивается, шов получается более ровным и прочным, нуждающимся в минимальной доработке.
• Расширение возможностей сварочного аппарата. Регулировка силы тока позволяет эффективно работать и с деталями, толщина стенок которых составляет 5 сантиметров, и с миллиметровыми пластинами. Также аппарат может использоваться и не непосредственно для сварки, а для плавления кромки с целью корректировки ее геометрии.
• Появляется возможность применения неплавящихся электродов (к примеру, на вольфрамовой основе), требующих дополнительного применения присадочной проволоки.
• Выпрямитель для дуговой сварки расширяет список материалов, с которыми может вестись эффективная работа. Удается сваривать детали из нержавейки, чугуна, стали с малым содержанием углерода и иных “сложных” сплавов.
• Устройство помогает не только варить, но и резать металл. Для этого выставляются максимальные значения силы тока, формирующие очень мощную дугу, прорезающую материал.

• Некоторые специалисты могут заметить, что для проведения указанного спектра работ можно пользоваться и обычным трансформатором, но практика показывает, что выпрямитель гораздо технологичнее и удобнее, кроме того, он способствует снижению общего расхода электродов.
• Интересное видео, переделка сварочного аппарата АС WELDER 160C на постоянный ток:

Конструктивные особенности и рабочий принцип

Теперь рассмотрим устройство сварочного выпрямителя. Главные составные элементы выглядят следующим образом:

• диоды;
• трансформатор, работающий на понижение;
• система охлаждения. Как правило, это простой вентилятор;
• модули, измеряющие текущую силу тока;
• набор регулирующих деталей.

Такой набор деталей позволяет с высочайшей точностью корректировать силу тока, что расширяет эксплуатационную сферу и дает возможность проводить наиболее ответственные операции, требующие стабильности дуги.

У каждого конструктивного модуля свое назначение, и принцип действия оборудования таков:

1. Производится подача электрического тока на первичную обмотку понижающего трансформатора.
2. Явление электромагнитной индукции позволяет понизить напряжение и повысить силу тока, возникающую на вторичной обмотке трансформатора.
3. Достигнутое напряжение передается диодам, самые технологичные детали выполняются из кремния. Диоды – это полупроводники, то есть ток имеет одностороннее направление хода. Именно диод и позволяет добиться постоянства напряжения.
4. Активируется вентилятор, обеспечивающийся обдув диодов, существенно нагревающихся во время работы. Чем мощнее модель, тем более производительным должен быть вентилятор. В критических ситуациях срабатывает датчик перегрева, предотвращающий выход оборудования из строя. Дополнительно активируются и датчики, определяющие текущее значение напряжения. При его критическом превышении автоматика также отключит прибор, исключив поломку.
5. Для корректировки напряжения вращаются ручки регуляторов. Это позволяет эффективно работать с металлическими деталями вне зависимости от их толщины.

Посмотрите полезное видео, принцип работы сварочного выпрямителя:

Классификация устройств

Можно выделить различные основные типы сварочных выпрямителей, так как существует несколько способов их классификации.

Если рассматривать конструкцию силовой части, то допускается деление на следующие категории:

• тиристорные модели;
• исполнения с насыщающим дросселем;
• инверторы;
• модификации, регулируемые трансформатором;
• устройства, регулируемые транзистором.

При подборе выпрямителей нужно ориентироваться на предстоящую технологию сварки. Например, если работа будет вестись в газовой защитной среде, под флюсом, используются модели, обладающие жесткими внешними показателями. Они предполагают, что напряжение настраивается магнитным, витковым, фазовым и импульсным способами.

Классическая технология ручной дуговой сварки подразумевает использование выпрямителей с падающими внешними показателями. Они базируются на повышении сопротивления трансформаторов или на обратной связи по току. Представлены и универсальные устройства, которые сочетают жесткие и падающие внешние характеристики.

Прочие параметры, позволяющие классифицировать устройство, можно представить таким списком:

1. Выходная сила тока. Чем больше этот показатель, тем толще могут быть стенки обрабатываемой детали. Небольших токов достаточно только для работы с тонкими металлическими пластинами. Высокая сила существенно расширяет эксплуатационную сферу, позволяет не только сваривать металл, но и резать его.
2. Класс точности регулировки. Профессионалам лучше выбирать приборы, позволяющие предельно точно скорректировать рабочие показатели.
3. Число выходов. Профессиональные модели нередко предполагают наличие на корпусе сразу нескольких выходов для установки держателей электродов. Получается, что одним устройством одновременно могут пользоваться несколько сварщиков. Это избавляет от необходимости покупки дополнительных приборов, но отражается на габаритах в большую сторону.
4. Эффективность охлаждающей системы. Бытовые модели редко оснащаются дорогой и производительной системой охлаждения, так как ориентированы на краткосрочные и не слишком сложные работы. Профессиональные аналоги эксплуатируются бесперебойно гораздо дольше.

Посмотрите видео-обзор сварочного выпрямителя ВД-201 АД AC DC:

Подведем итоги

Итак, мы разобрались, что такое сварочный выпрямитель. Несмотря на недавнее появление, он уже пользуется высоким спросом и у профессионалов в области сварки, и у тех, кто пользуется данной технологией время от времени.

Расширение функциональных возможностей сварочного аппарата, улучшение качества получаемого шва – преимуществ у его использования множество, что и способствует популярности.

Загрузка…

Источник: https://plavitmetall.ru/oborudovanie/svarochnye-vypryamiteli.html

Назначение сварочного выпрямителя

индустрия » Электротехника » Сварочные аппараты » Сварочный выпрямитель

Основное назначение сварочного выпрямителя состоит в обеспечении сварочного процесса сварки постоянным током. Второе название устройств для постоянного

тока, применяемое в технике, является сварочный преобразователь. И выпрямитель и преобразователь преобразуют переменный ток сети в постоянный. Устройства, совершающие двойное преобразование тока называют инверторами. На выходе инвертора получается постоянный ток со сварочными параметрами и характеристиками. Принцип работы инвертора заключается в преобразовании частоты. Работа с током высокой частоты позволяет значительно снизить габариты и вес агрегата, поскольку взамен силового понижающего трансформатора в схеме используется малогабаритный импульсный высокочастотный трансформатор.

Назначение сварочного выпрямителя универсально. Они используются при всех видах сварки, как ручной дуговой, так и полуавтоматической в защитных газах (аргон, углекислый газ, гелий и смеси), и в автоматической сварке под слоем флюса. В связи с наличием двух полюсов, различают два процесса сварки: прямая полярность и обратная полярность.

Температура горения дуги у этих процессов различается, что позволяет производить дополнительную настройку сварки. В сложных и ответственных технологиях сварки конструкций обязательно указывается полярность процесса для получения высшего качества сварного соединения. В случае сварки неответственных узлов полярность сварки не имеет существенного значения.

Изменение полярности не влияет на процесс зажигания дуги.

Сварочные выпрямители можно разделить условно по назначению на бытовые и промышленные установки. К бытовым устройствам можно отнести выпрямители и инверторы небольшой мощности. Эти устройства имеют малый период непрерывного времени сварки.

В промышленных масштабах сварочные выпрямители малой мощности не используются, поскольку имеют низкую производительность за счет пауз для охлаждения аппарата. Но они прекрасно себя зарекомендовали в малом бизнесе для выполнения установочных работ. Особую популярность приобрели сварочные выпрямители инверторного типа.

Малый вес максимально способствует удобству транспортировки и перемещения к объекту сварочных работ.

Сварочные выпрямители используются во всех случаях, когда требуется повышенное внимание к качеству наплавляемого металла и плотности сварного шва. Устройства с переменным током сварки не способны обеспечить соответствующие показатели.

• Инверторный сварочный выпрямительДля каких целей используется сварочный выпрямитель, работающий на инверторном принципе, в чем его достоинства и недостатки вы узнаете из этой статьи. …
• Схема сварочного выпрямителяДля правильного выбора и применения сварочного выпрямителя, необходимо представлять принципиальную схему данного устройства. …

Источник: http://industrika.ru/article-172.html

Устройство сварочного выпрямителя и принцип работы

Среди различных аппаратов для электродуговой сварки выделяются устройства, способные не только повышать силу тока, необходимую для плавления кромок металлов, но и выравнивать переменную частоту напряжения до постоянного значения.

Это позволяет лучше формировать швы, уменьшает разбрызгивание жидкого металла, и дает более прочное соединение. Называется такой агрегат — сварочный выпрямитель.

Как он устроен и за счет чего происходит преобразование тока? Какие разновидности аппаратов существуют?

Выпрямитель — что это такое?

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

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

Преимущества использования

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

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

Применение выпрямителей

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

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

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

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

Устройство и принцип работы

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

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

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

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

Поскольку диоды при этом нагреваются, то рядом с ними располагаются радиаторы и вентилятор. Постоянный обдув холодным воздухом позволяет увеличить продолжительность активной работы устройства, без перерыва на охлаждение.

Для контроля характеристик тока в систему устанавливаются амперметр и вольтметр. Многие модели снабжаются датчиком перегрева. При превышении показателей V срабатывает блок защиты, отключающий возможность сварки.

Чтобы настраивать силу тока в соответствии с толщиной свариваемого соединения используется несколько видов регулировки.

Способы регулировки тока в выпрямителях

Чтобы изменять значение ампер в сварочном преобразователе предусмотрено несколько вариантов управления. Большинство выпрямителей имеют ступенчатую регулировку за счет секционированного подключения первичной обмотки. Такой переключатель ставится в виде рукоятки, с двумя или тремя положениями.

Если требуется сразу повысить силу тока до возможности производить сварку толстых пластин или резку, то часть первичной обмотки «отсекается», и ток идет по укороченной схеме.

Для возвращения напряжение в обратную сторону схема переключается на более длинную часть первичной обмотки, и сила тока становится меньше, что удобно для сварки тонких листов.

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

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

Разновидности аппаратов

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

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

Из часто встречающихся на производстве выпрямителей применяют трехфазные модели, позволяющие работать с металлами разной толщины, и выполнять не только сварку, но и резку материалов.

Встречаются и многопостовые аппараты, дающие возможность подсоединять к ним до шести электрододержателей одновременно.

Чтобы обеспечить индивидуальные условия для каждого рабочего, в схему включают защиту от индукции и балластный реостат, для регулировки тока на месте.

В быту выпрямители применяются в составе сварочных инверторов. В этих аппаратах понижающий трансформатор изменяет силу тока, после чего выпрямляющий блок производит постоянное напряжение.

Далее оно преобразуется обратно в переменное, но с очень высокой частотой. И хотя сварка такими устройствами выполняется на переменном токе, благодаря его модернизации, получаются качественные и ровные швы.

Инверторы отличаются компактностью и легкостью.

Обслуживание и ремонт

Чтобы выпрямитель для сварки хорошо работал, требуется проводить грамотное обслуживание аппарата и своевременный ремонт.

В первое, включается проверка всех токопроводящих частей на сохранность изоляции, надежность крепления клемм, и удаление пыли с внутренних элементов. Перед введением в эксплуатацию аппарат должен быть заземлен.

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

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

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

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

• Поделись с друзьями
• 1
• 0
• 0
• 0

Источник: https://svarkalegko.com/oborudovanie/chto-takoe-svarochnyj-vypryamitel-i-kak-on-rabotaet.html

Характеристики сварочных выпрямителей

Выпрямитель переменного тока, однофазный или трёхфазный, является самым неприхотливым, дешёвым и надёжным устройством для сварки разнообразных металлических конструкций.

Он прекрасно работает на открытом воздухе при очень низких и высоких температурах и в условиях нестабильного входного напряжения. Главным недостатком является большой вес сварочного выпрямителя, который обусловлен его конструкцией.

Но самодельные устройства безупречно выполняют свои функции, а фабричные модели бессменно продолжают нести свою нелёгкую службу. О них мы вдумчиво и подробно расскажем.

Виды сварки и устройство выпрямителя

Существует масса новейших методов соединения металлов и их сплавов, как правило, они основаны на лёгких и надёжных мобильных, инверторных, сварочных аппаратах. Эти изделия работают на принципе выпрямителя, но их конечные характеристики, отличаются от традиционных устройств. К относительно новым видам сварки относятся следующие способы соединения металлов:

1. Сварка методом MIG/MAG, которая работает на принципах сварки металлов в активной или защитной среде газа с полуавтоматической подачей присадочной проволоки в зону плавления;
2. сварка методом TIG, где процесс происходит в защитной среде инертного газа, с использованием неплавких электродов и наплавляемой полосы присадочного материала;
3. сварка методом ММА, где используются принципы инвертора в режиме постоянного тока, но электроды, покрытые и возможна смена полярности.

Популярность высокотехнологичных методов вполне объяснима, но не утрачивает значение и использование старых методов сварки металлов. Причина заключается в предсказуемости параметров, глубине провара и использовании доступных комплектующих.

Основным недостатком метода сварки, с применением выпрямителя, кроме большого веса, является его нагрузка на питающие электросети общего использования. Это воздействие снижается за счёт питания через трёхфазное напряжение 380 V, оно же позволяет перераспределить нагрузку во вторичной цепи и создать многопостовые выпрямители.

Констукция устройства

Конструктивно устройство выпрямления напряжения и создания мощного сварочного тока выглядит следующим образом, а именно:

• необходимость понижения входного напряжения означает наличие трансформатора, он преобразует переменный 50 Гц ток 220/380 В, в низковольтное напряжение;
• мощный диодный мост выпрямляет переменное напряжение в циклическое постоянное;
• сглаживающий конденсаторный фильтр большой ёмкости, преобразует пульсирующее напряжение в, практически, линейное постоянное напряжение;
• блок регулировки силы тока;
• дроссели, ограничивающие нарастание сварочного тока.

Конструкция аппаратов может несколько отличаться от упрощённой схемы для улучшения технических характеристик, но по этому принципу можно собрать выпрямитель своими руками. Он позволит выполнять простые сварочные работы дома и на даче.

Важно помнить, что необходимо предусмотреть индикацию режимов работы и воздушное охлаждение сварочного аппарата потому, что выпрямительные диоды при сварке сильно нагреваются.

Сварочный выпрямитель: принцип работы и характеристики

Принцип работы сварочного трансформатора заключается в том, что он работает на переменном токе 220/380 V с понижением напряжения во вторичной обмотке, а устройство выпрямителя подразумевает наличие мощного диодного моста после вторичной, понижающей обмотки трансформатора. Такое конструктивное решение даёт преимущества при регулировке сварочного тока и может быть организовано по следующим схемам:

• выпрямление однофазное, более подходит для бытовых условий и отличается сравнительной простотой;
• выпрямление по трёхфазной схеме, делает возможным снижение пульсации в первичной и вторичной обмотках;
• схема выпрямления по шестифазной системе, позволяющая организовать многопостовой сварочный пункт.

Кроме того, сварочный выпрямитель дуга, которого позволяет добиться устойчивого плавления покрытого электрода и соединяемых заготовок, может отличаться по способам регулирования выходных характеристик, а именно:

• трансформаторная регулировка достигается изменением схемы подключения обмоток;
• регулировка характеристик с помощью дросселя и мощного реостата;
• тиристорная или транзисторная регулировка с кольцевой, трёхфазной или шестифазной схемой выпрямления.

С помощью марки изделия и руководства по эксплуатации можно определить вольт-амперные характеристики конкретного изделия, которые могут быть падающими, пологопадающими и жёсткими или комбинированными.

Например, выпрямитель ВД 306 сконструирован, как аппарат с падающей характеристикой, а аппараты серии ВДГ и ВС имеют жёсткую характеристику и предназначены для сварки в защитном газе плавящимися электродами.

Очень важно, для обеспечения качества, подобрать вольтамперные характеристики модели для выполнения тех работ, которыми вы будете заниматься.

Так, выпрямитель ВСВУ-160 предназначен для сварки неплавящимися электродами, поэтому перед приобретением агрегата необходимо предварительно ознакомиться с инструкцией и техническими характеристиками модели.

При этом ВСВУ обладает всеми свойствами универсального аппарата.

Модели сварочных выпрямителей и их параметры

Стабильные технические характеристики, простота и малая зависимость от перепадов температуры заставляют потребителей забыть о большой массе сварочных выпрямителей, хотя эти показатели находятся в пределах от 30 кг до 900 кг.

Вес выпрямителей объясняется наличием тяжёлых трансформаторов и силовых полупроводниковых элементов с радиаторами охлаждения, а также необходимо учитывать систему охлаждения и вес корпуса.

Мощный выпрямитель ВДМ-1201 У3 используется для ручной дуговой сварки и питает постоянным током многопостовой рабочий пункт. Этот аппарат подходит для профессиональной поточной сварки металлоконструкций в холодных или отапливающих помещениях и обладает следующими характеристиками:

• напряжение питания 380 В, трёхфазное;
• потребляемая мощность 102 кВА, при потребляемом токе 160 А;
• на выходе выдаёт сварочный ток 1250 А, на каждый пост от 60 до 315 А;
• КПД равно 80%, а класс защиты IP-23;
• продолжительность работы ПВ 100% и на каждый пост не менее 60%;
• холостой ход с напряжением 80 В, обслуживает до 8 постов;
• крутизна вольт-амперной характеристики 0,02 В/А;
• вес 400 кг и срок службы не менее 5 лет.

Нужно отметить наличие регулировки тока сварки непосредственно с рабочего места, которое может быть удалено от самого аппарата. Имеется индикация режимов работы агрегата и эффективная система охлаждения. Следует отметить, что, несмотря на несколько устаревшую конструкцию, сварочные выпрямители в состоянии составить конкуренцию некоторым современным аппаратом, более дёшевы и долговечны.

Важно, что ремонт выпрямителя обойдётся значительно дешевле починки современных инверторных аппаратов.

Что имеем в итоге?

Подводя итоги, нужно сказать, что выбор каждого человека определяется решаемыми задачами и денежными ресурсами, но выбор выпрямителя, особенно для производства, будет верным решением.

Мы рассказали о свойствах трансформаторных выпрямителей, основных характеристиках и принципе действия и надеемся, что эта информация будет вам полезна.

Источник: https://electrod.biz/oborudovanie/harakteristiki-svarochnyih-vyipryamiteley.html

Из чего состоит сварочный выпрямитель: устройство и принцип работы

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

Что это такое?

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

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

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

Отличия от устройств с переменным током

Работа классического сварочного трансформатора сопровождается сильной пульсацией выпрямленного тока. Это негативно отражается на качестве соединения, которое содержит большое количество дефектов.

Кроме того, сварка трансформатором сопровождается большим количеством брызг расплава, что ведет к перерасходу присадочных материалов. Выпрямители для дуговой сварки лишены данного недостатка, благодаря вышеупомянутым блокам.

Сварочный ток отличается большей стабильностью, улучшая качество шва.

Плюсы и минусы оборудования

По сравнению с трансформатором, выпрямитель обладает рядом преимуществ:

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

Наряду с достоинствами имеется ряд недостатков, которых гораздо меньше:

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

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

Применение выпрямителей

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

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

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

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

Принцип работы

Принципиальная конструкция сварочного выпрямителя содержит следующие узлы:

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

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

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

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

Способы регулировки тока

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

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

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

Разновидности аппаратов: основные типы

По типу конструкции различают три вида выпрямителей:

• однофазные;
• двухфазные;
• трехфазные.

На промышленных предприятиях чаще всего используют трехфазные аппараты с большим количеством диодов.

Они выгодно отличаются тем, что способным работать с различными металлами, независимо от толщины заготовки. Производственные модели, как правило, представляют собой многопостовые агрегаты.

Эксплуатация таких агрегатов подразумевает использование балластных реостатов для индивидуальной регулировки тока каждого поста.

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

Обслуживание и ремонт

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

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

Все обнаруженные дефекты подлежат немедленному устранению.

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

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

Эксплуатация неисправного оборудования запрещена.

Заключение

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

[stexbox id=’info’]Сварщик 6-го разряда Шатилов Александр Геннадьевич, опыт работы – 17 лет: «Я работаю сварщиком металлоконструкций на металлургическом заводе.

Основное оборудование, на котором приходится работать – многопостовые сварочные выпрямители серии ВД/ВДМ симферопольского завода. В целом, это достаточно надежные аппараты, которые не нуждаются в особом уходе.

Единственное требование к эксплуатации в условиях металлургического завода – регулярная очистка от пыли. Для этих целей мы пользуемся сжатым воздухом из воздушных магистралей.

Пыль здесь содержит отходы металлургического производства, а потому работа в течении двух смеем без очистки ведет к гарантированной поломки. Коллеги на прошлом ремонте подтвердили эту гипотезу на собственном аппарате, во время проведения капитального ремонта агломашины».[/stextbox]

Источник: https://svarka.guru/oborudovanie/vidy-apparatov/ivypryamitel.html