Плюсы и минусы сварочных выпрямителей

Подробнее о сфере использования, достоинствах, недостатках и других особенностях, коими обладает выпрямитель сварочный, вы узнаете из данного материала.

Как правило, электродуговая сварка производится с помощью выпрямителя. Это устройство, преобразующее переменный ток в постоянный с целью создания и подпитки сварочной дуги. Подробнее о сфере использования, достоинствах, недостатках и других особенностях, коими обладает выпрямитель сварочный, вы узнаете из данного материала.

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.

[stextbox сварщики ошибочно полагают, что при глубокой проварке предпочтительнее использовать трансформатор. Однако исследования показывают, что применение выпрямителя только повышает качественные характеристики соединения.[/stextbox]

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.

Принцип работы сварочного выпрямителя

Действие сварочного выпрямителя происходит следующим образом: ток, за счет полупроводников проводится только лишь в одну сторону, то есть обратно подача электричества не осуществляется. Основными элементами данного аппарата являются трансформаторный блок, система которого производит регулировку напряжения, и выпрямитель, который собирается трехфазно.Полупроводники в сварочном выпрямителе применяются из таких материалов как кремний и селен. Селеновые проводники не отличаются высоким коэффициентом полезного действия, зато способны выдерживать большие нагрузки, в отличие от проводников, изготовленных из кремния. Поэтому применение вентилей из кремния больше распространено там, где рабочий ток не очень высокий.

Перед другими преобразовывающими ток устройствами, сварочные выпрямители имеют ряд преимуществ. Их рабочие и качественные характеристики значительно выше, чем у других видов преобразователей тока. Качество сварки значительно лучше, при этом потеря при холостом ходе куда меньше, у данных устройств значительно больше возможностей регулировки, к тому же они абсолютно бесшумно работают.

Специфика применения

Чтобы начать работу, нужно побеспокоиться о том, как обеспечить необходимое напряжение электросети. Обычный сварочный выпрямитель как правило требует 380В, а не с 220В, как в жилом доме.

Мы должны проверить, чтобы сеть выдавала необходимый объём напряжения. Такая мощная электросеть называется промышленной трехфазной. Для решения вопроса необходимо купить генератор, который будет выдавать нужные показатели.

Новичков это может отпугнуть, потому что такие механизмы стоят больше десятка долларов. Для того, чтобы работа была грамотной, стоит покупать дорогой генератор и подключать его каждый раз.

Поэтому многие начинающие сварщики отдают предпочтение упрощенным инверторам. С ним трудится просто: просто подключил в розетку и начинаешь варить. Не нужны никакие дополнительные конструкции или действия.

Для стабильной работы сварочного выпрямителя необходимо не только подключить его к нужной сети, но и обеспечить стабильность напряжения. Она должна обладать запасом для отжига арки и быть стабильной в процессе эксплуатации.

Необходимо не забывать, что при использовании выпрямителя очень сложно поджечь дугу. Это вопреки тому, что напряжение будет стабильно.

В подобных вопросах важен опыт и наличие практики. Взаимодействовать с дугой необходимо самостоятельно, опираясь на свои знания.

При этом сварочный выпрямитель считают стабильным агрегатом, с которым необходимо работать. Он удобный в использовании и имеет высокую известность в 21 веке.

Значимый плюс, о котором нужно вспомнить — возможность использования аппарата при любых условиях (мороз, жара, дождь). Он легко выдерживает удары и перемещения на километровые расстояния, а еще — непростые условия хранения.

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:

Производится подача электрического тока на первичную обмотку понижающего трансформатора.
Явление электромагнитной индукции позволяет понизить напряжение и повысить силу тока, возникающую на вторичной обмотке трансформатора.
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.
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.
Для корректировки напряжения вращаются ручки регуляторов. Это позволяет эффективно работать с металлическими деталями вне зависимости от их толщины.

Читайте также Электронно-лучевая сварка

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:

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.
Класс точности регулировки. Профессионалам лучше выбирать приборы, позволяющие предельно точно скорректировать рабочие показатели.
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.
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.

Устройство, назначение и принцип работы сварочного выпрямителя

Производители предлагают несколько конструктивных схем аппаратов, но их главные компоненты одинаковы.

Как устроен сварочный выпрямитель – основные составные части:

понижающий трансформатор;
полупроводниковые элементы – диоды;
охлаждающий блок;
регуляторы электротока;
измерительные устройства.

Основные этапы преобразования тока, поступающего в аппарат:

На первичную обмотку понижающего трансформатора поступает переменный одно- или трехфазный питающий ток.
На вторичной обмотке, благодаря электромагнитной индукции, генерируется ток со сниженным значением напряжения и силой тока, повышенной до требуемого значения.
Переменный ток с новыми параметрами поступает на выпрямительный блок, состоящий из полупроводниковых элементов.
В сварочную зону подается постоянный ток с нужными параметрами. Для контроля силы тока и значения напряжения в составе сварочного выпрямителя предусмотрены амперметр и вольтметр.

При эксплуатации полупроводниковые элементы (диоды) нагреваются, поэтому для их охлаждения устанавливаются специальные радиаторы и вентилятор. Во время функционирования аппарата диоды постоянно охлаждаются воздушным потоком, что значительно продлевает беспрерывный период функционирования выпрямителя.В современных моделях устанавливаются датчики перегрева, которые дают сигнал на отключение возможности сварки при перегреве аппарата.

Для настройки требуемой силы тока предусмотрено несколько режимов регулировки:

Витковая. Осуществляется в аппаратах с секционированными обмотками, входящими в устройство сварочного выпрямителя.
Фазовая. Осуществляется с использованием тиристоров.
Импульсная – широтная, частотная и амплитудная. Применяется в преобразователях с транзисторным регулятором или в инверторных моделях.
Магнитная. Осуществляется благодаря присутствию в схеме сварочного выпрямителя дросселя насыщения, смонтированного между блоком выпрямления и понижающим трансформатором. Дроссель – это несколько катушек, через которые пропускаетсянапряжение. При переключении рычага изменяется путь прохождения тока, а следовательно, его сила.

Преимущества и недостатки применения сварочных выпрямителей

Сварочный выпрямительимеет ряд достоинств, по сравнению страдиционным сварочным трансформатором, от которого он отличается наличием выпрямительного блока.

более стабильная дуга;
минимальное разбрызгивание металлического расплава;
качественная поверхность шва;
возможность качественной сварки легированных сталей, цветных металлов и сплавов на их основе.

чувствительность к колебаниям напряжения в электрической сети;
быстрый выход из строя при КЗ в сети;
чувствительность к условиям окружающей среды – высокой влажности и запыленности.

Для чего служит сварочный выпрямитель?

Преобразователь с блоком-выпрямителем используется как для сварки, так и для резки металлов.

Для каких видов сварки эффективны сварочные выпрямители:

толщина свариваемыхзаготовок с разделкой кромок – 1-50 мм, конкретная минимальная и максимальная толщина зависит от возможностей аппарата-преобразователя;
при использовании плавящихся электродов с сечением 2-6 мм;
при работе неплавящимися электродами – угольными и вольфрамовыми;
свариваемые металлы – нелегированная и легированная сталь, чугун, цветные металлы и сплавы на их основе.

Виды сварочных выпрямителей по количеству фаз

В зависимости от числа фаз первичного тока питания различают одно- и трехфазные преобразователи. Однофазные модели, работающие от бытовой электросети переменного тока с напряжением 220 В,имеют небольшую и среднюю мощность.В основном применяются в бытовых целях. Имеют однополупериодное или двухполупериодное выпрямительное устройство (мостовое или с выводом средней точки вторичной обмотки трансформатора). Двухполупериодные устройства имеют большую мощность и КПД, по сравнению с однополупериодными. Наиболее популярныдвухполупериодные мостовые модели, состоящие из понижающего трансформатора и четырех диодов, сформированных в диодный мост.

Трехфазные аппараты, бывающие одно- и многопостовыми,работают от сети напряжением 380 В, имеют среднюю и большую мощность, эффективны для сварки и резки металлов значительной толщины.

Типы сварочных выпрямителей – одно- и многопостовые

В зависимости от модели выпрямительного аппарата, к нему могут подключаться один или несколько сварочных кабелей.

Описание однопостового сварочного выпрямителя

Однопостовые аппараты, к которым может подключаться только один сварочный кабель, используются для выполнения работ небольших объемов. Это компактное устройство, обладающее невысокой мощностью, чаще всего используется в бытовых целях или в небольших мастерских. Имеет небольшие размеры и массу, поэтому его легко перемещать на новые рабочие места. В конструкции современных аппаратов предусмотрены защиты от перегрева и слишком высокого напряжения. В помещениях с естественной вентиляцией часто используются выпрямительные устройства серии ВД.

Однопостовые аппараты работают отодно- или трехфазного тока. Для бытовых целей обычно используются однофазные модели.

Характеристики многопостовых сварочных выпрямителей

Многопостовые аппараты востребованы для ручной и механизированной сварки. Модели для ручной сварки серии ВДМ имеют несложную конструкцию. Управление силой тока осуществляется балластными реостатами. Такие выпрямители часто используются при организации систем, питающихся от общецехового магистрального шинопровода. Отличаются стабильной выходной вольтамперной характеристикой.

Многопостовые аппараты для механизированной сварки могут обслуживать до 30 рабочих мест сварщиков. Применяются для наплавки и сваривания под флюсом. Взаимное влияние постов друг на друга исключено.

Подготовка к эксплуатации и эксплуатационные условия для сварочных выпрямителей

Эксплуатацию выпрямительных аппаратов можно начинать только после тщательного изучения сопроводительной документации, в которой изложена информация об устройстве модели, допустимых условиях работы, правилах безопасности. Перед использованием устройство очищается от пыли, заземляется и проверяется в соответствии с инструкцией.

Установку, подключение к электросети и регулировку должен осуществлять электромонтажник с третьей и выше группой электробезопасности. Сварочные работы может вести сварщик, прошедший обучение по использованию аппарата, имеющий удостоверение на право сварки и группу электробезопасности вторую и выше.

Поскольку сварочные выпрямительные устройства чувствительны к качеству питающего тока, в сетях с нестабильным электроснабжением их подключают через источники бесперебойного питания (ИБП) соответствующей мощности. Также следует контролировать уровни запыленности и влажности, максимальный уровень которых указывается в техдокументации.

Обслуживание и ремонт сварочных выпрямителей

Для обеспечения бесперебойной работы выпрямительное устройство нуждается в периодическом техобслуживании и своевременном ремонте. Перед эксплуатацией необходимо проверить надежность заземления. Обязательное условие – наличие защитного кожуха.

Основные этапы технического обслуживания:

контроль целостности изоляции всех конструктивных элементов, находящихся под напряжением;
обследование прочности фиксации клемм;
удаление пыли и загрязнений с внутренних механизмов.

Распространенными неисправностями, требующими незамедлительного ремонта, являются появление гула и перегрев устройства. Вероятные причины этих проблем:

неправильно подобранная крыльчатка вентилятора;
заклинивание вала вентилятора;
замыкание первичной обмотки понижающего трансформатора;
нарушение изоляции токоведущих частей.

Падение выходного напряжения ниже заданного значения может произойти из-за обрыва вторичной обмотки или замыкания витков. Одной из причин выхода из строя оборудования является поломка выпрямительного диодного моста.

Если напряжение холостого хода и рабочего режима нестабильно, то необходимо проверить:

ручку регулятора;
предохранители первичной обмотки;
устойчивость фиксации клемм пускателя.

Для ремонта выпрямителей требуются определенные знания и навыки, поэтому диагностику и восстановление рабочих характеристик аппаратоврекомендуется доверить работникам специализированногосервис-центра.

Что такое сварочный выпрямитель

Оборудование представляет собой преобразовательный блок с вольтамперной регулировкой. У сварочного выпрямителя на выходе два провода с клеммами: плюс и минус. При подключении одной из них к электроду, а другой к металлу возникает высокотемпературная электрическая дуга, образующая ванну расплава.

Сварочные выпрямители разделяют по уровню сложности, дополнительным функциям. Но принцип устройства у всех одинаковый: помимо трансформатора, создающего необходимое напряжение, в схему включают полупроводники, пропускающие только положительную часть синусоиды переменного тока.

Вместо заключения

Сварочный выпрямитель назначение которого — сварка сложных металлоконструкций, может понадобиться вам не только в профессиональной сварке, но и при работе в гараже или при изучении навыков сварочного дела. Он не так прост, как инвертор, зато лишен недостатков, присущих трансформаторам. Выпрямители очень громоздкие, но современные модели часто оснащаются колесами, так что аппарат можно перевозить на небольшие расстояния.

Конструктив выпрямителя так же прост, как и у трансформатора, так что его можно без проблем починить в домашних условиях. При этом ремонт не ударит по кошельку. А при наличии определенных навыков, можно своими руками модифицировать аппарат, сделав его применение более эффективным и удобным. Оставляйте свои комментарии, делитесь мнением и опытом. Это будет полезно для многих новичков. Желаем удачи в работе!

Плюсы и минусы сварочных выпрямителей