Сварочные выпрямители
МДК 01.02 Основное оборудование для производства сварных конструкций
Специальность: 22.02.02 Сварочное производство, 1-й год обучения
Разработала: преподаватель высшей категории АСК Дон ГТУ
Шишкина Людмила Николаевна
АЛЧЕВСКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Сварочный выпрямитель - это источник постоянного сварочного тока.
Сварочный выпрямитель содержит силовой трансформатор, силовые полупроводниковый вентили и устройство регулирования сварочного тока.
При работе выпрямитель также повышает показатель силы тока, за счет чего обеспечиваются наиболее благоприятные условия. Назначение сварочного выпрямителя заключается в генерации постоянного тока с высоким значением А.
Назначение
сварочного выпрямителя
Выпрямитель позволяет проводить сварочные работы при применении электродов, покрытых различными веществами. За счет использования электродов с покрытием, дуга становится более устойчивой, что обеспечивает благоприятные условия для получения качественного шва.
встречаются аппараты, которые могут применяться для сваривания металлов толщиной до 50 мм. Регулировка показателей тока позволяет также проводить работы с металлом толщиной стенок около 1мм. Этот момент определяет, что сварочные выпрямители существенно расширяют область применения аппаратов для сварки.
Сварочный выпрямитель может применяться для плавки кромки обрабатываемого металла или стержня применяемого электрода.
Многие модели могут использоваться для работы с присадочной проволокой. Кроме этого, они практически незаменимы при применении неплавящихся электродов, к примеру, покрытие которых изготавливается из вольфрама.
При применении сварочного выпрямителя можно проводить соединение элементов, которые изготавливаются из нержавеющей стали, чугуна, малоуглеродистой стали или других сплавов.
Кроме сварочных работ, с применением рассматриваемого аппарата можно выполнять резку металлов. Для этого проводится существенное увеличение показателя силы тока, дуга прожигает металл.
Устройство сварочного выпрямителя
Принцип работы сварочного выпрямителя имеет следующие особенности:
Входящий ток изначально подается на первичную обмотку встроенного трансформатора понижающего типа.
За счет электромагнитной индукции происходит процесс понижения значения напряжения и повышения силы тока на вторичной обмотке. Схема современного сварочного выпрямителя определяет максимальное значение напряжения при холостом ходу 48В.
Создаваемое напряжение подается на установленные диоды. Новые модели изготавливаются при применении диодов на кремневой основе. Устанавливаются они в качестве полупроводника, который обеспечивает ход тока только в одну сторону. Именно за счет диодов обеспечивается постоянное напряжение, так как они устраняют колебание при реверсном ходе электричества.
Стоит учитывать, что на момент работы диоды существенно нагреваются. Именно поэтому все модели сварочных выпрямителей имеют систему охлаждения, которая в большинстве случаев представлена вентиляторами. При активном применении устройства постоянный обдув воздухом позволяет снизить температуру применяемых полупроводников.
Некоторые модели снабжаются датчиком, который фиксирует перегрев системы
Устанавливаются датчики, контролирующие напряжение. Они работают совместно с автоматом и могут отключить устройство в автоматическом режиме при высоком значении напряжения.
Регулятор устанавливается для того, чтобы можно было выбирать напряжение в зависимости от толщины свариваемого металла.
Классификация сварочных выпрямителей
производится по второй из 3-х основных функций источника питания (горение, регулирование, преобразование). Все сварочные выпрямители по способу регулирования сварочного тока можно разделить на регулируемые трансформатором, регулируемые тиристорами и регулируемые дросселем насыщения.
Выпрямители, регулируемые трансформатором, имеют 3-фазные трансформаторы, в отличие от сварочных трансформаторов, которые однофазные.
Ступенчатое регулирование осуществляется переключением звезда – треугольник, что приводит к изменению тока в 3 раза. (больший ток при схеме треугольник – треугольник, чем звезда – звезда.)
В отличие от сварочных трансформаторов даже самые простые выпрямители содержат пускорегулирующую и защитную аппаратуру для защиты вентилей от перегрузок по току и от нарушения охлаждения (реле вентилятора или реле давления воды).
По конструкции силовой части выпрямители можно разделить на шесть групп:
выпрямитель , регулируемый трансформатором;
выпрямитель с дросселем насыщения;
тиристорные выпрямители;
тиристорный регулятор VS установленный в цепи первичной обмотки трансформатора;
транзисторный регулятор VT, наоборот, установленный в цепи сварочного тока;
схема инверторного источника.
Более ранняя и простая конструкция у выпрямителя , регулируемого трансформатором. Его силовая часть состоит из трансформатора Г, выпрямительного блока VD на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L. Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима.
Более ранняя и простая конструкция у выпрямителя , регулируемого трансформатором. Его силовая часть состоит из трансформатора Г, выпрямительного блока VD на неуправляемых вентилях и сглаживающего дросселя L. Трансформатор в такой схеме используется для понижения напряжения, формирования необходимой внешней характеристики и регулирования режима.
Некоторое применение нашел выпрямитель с дросселем насыщения. Дроссель насыщения LS применяют для формирования внешней характеристики и регулирования режима.
Более совершенны и распространены тиристорные выпрямители. Тиристорный выпрямительный блок VS за счет фазового управления моментом включения тиристоров обеспечивает регулирование режима, а при введении обратных связей по току и напряжению — также и формирование любых внешних характеристик.
Более совершенны и распространены тиристорные выпрямители. Тиристорный выпрямительный блок VS за счет фазового управления моментом включения тиристоров обеспечивает регулирование режима, а при введении обратных связей по току и напряжению — также и формирование любых внешних характеристик.
Иногда тиристорный регулятор VS устанавливают в цепи первичной обмотки трансформатора Т, тогда выпрямительный блок VD может быть собран из неуправляемых вентилей — диодов.
Транзисторный регулятор VT, наоборот, устанавливают в цепи сварочного тока, с его помощью легко реализовать программное управление процессом сварки.
Транзисторный регулятор VT, наоборот, устанавливают в цепи сварочного тока, с его помощью легко реализовать программное управление процессом сварки.
Оригинальна схема инверторного источника. Инвертор UZ преобразует постоянное напряжение выпрямительного блока VD1 в высокочастотное переменное, которое затем понижается трансформатором Т и выпрямляется блоком VD2.
Воздействуя на параметры инвертора, регулируют режим и формируют внешние характеристики выпрямителя. В состав любого выпрямителя входят также вентилятор, пускорегулирующая и контрольная аппаратура. Тиристорные, транзисторные и инверторные выпрямители имеют более сложные схемы управления с цепями формирования управляющих сигналов и обратных связей.
Воздействуя на параметры инвертора, регулируют режим и формируют внешние характеристики выпрямителя. В состав любого выпрямителя входят также вентилятор, пускорегулирующая и контрольная аппаратура. Тиристорные, транзисторные и инверторные выпрямители имеют более сложные схемы управления с цепями формирования управляющих сигналов и обратных связей.
Выпрямители классифицируют также по типу внешних характеристик:
При механизированной сварке в защитном газе и под флюсом для комплектования аппаратов, действующих по принципу саморегулирования дуги, применяют однопостовые выпрямители с жесткими характеристиками.
Для ручной сварки предназначены выпрямители с падающими характеристиками. В современных отечественных конструкциях приняты такие способы формирования характеристик: увеличение сопротивления трансформатора использование обратной связи по току ). Требования к таким выпрямителям изложены в ГОСТ 13821-77 «Выпрямители однопостовые с падающими внешними характеристиками для дуговой сварки».
Таблица 1. Технические характеристики выпрямителей для ручной дуговой сварки (по ГОСТ 13821-77)
Таблица 2. Технические характеристики выпрямителей для автоматической сварки под флюсом (по ГОСТ 13821-77)
Преимущества сварочного выпрямителя
1.Можно получить более стабильную дугу. Во время выполнения сварочных работ характеристики получаемой дуги во многом определяют качество шва. Рассматриваемое оборудование характеризуется тем, что обеспечивает более стабильное горение дуги. Именно поэтому в последнее время оно получило широкое распространение.
2.Преимущества сварочного выпрямителя также заключаются в том, что после проведения работы получается ровный шов с мелким чешуйчатым рисунком. За счет этого существенно расширили область применения подобного оборудования.
3. Низкая склонность к образованию брызг расплавленного металла существенно упрощает поставленную задачу и повышает качество получаемого результата.
4. Высокая степень экономичности. Как ранее было отмечено, применение рассматриваемого оборудования позволяет существенно снизить скорость плавки электрода.
5. Сварочный выпрямитель в большей степени подходит для соединения цветных и легированных металлов, которые могут обладать различными эксплуатационными качествами.
Недостатки сварочных выпрямителей во многом связаны с его довольно высокой стоимостью и необходимостью в транспортировке. Стоит учитывать, что для обеспечения длительного срока службы устройства следует уделять внимание его состоянию перед каждым использованием.
Обслуживание предусматривает:
1. Проверку надежности фиксации используемых клемм.
2. Удаление накопившейся пыли.
3. Проверку изоляции всех токопроводящих элементов.
