Устройство и принцип
работы
источников питания
сварочной дуги
Автор: Шишкина Людмила Николаевна,
преподаватель высшей категории
Многопрофильного технологического колледжа ФГБОУ ВО «Дон ГТУ»
Сварочный трансформатор
— это устройство, преобразующее переменное напряжение входной сети в переменное напряжение для электросварочных работ.
Устройство сварочного трансформатора:
Первичная стационарная обмотка из изолированного кабеля, подключаемая к источнику переменного тока.
Вторичная обмотка из неизолированного провода, подключаемая к держателю электрода.
Магнитопровод (сердечник), представляющий собой пакет стальных пластин из электротехнической стали, на которые наматываются проводные обмотки.
Клеммы или зажимы, обеспечивающие снятие напряжения с аппарата и подачу его на свариваемую конструкцию.
Изолированные кабели для питания трансформатора.
Кнопки и переключатели, обеспечивающие управление и регулировку рабочих параметров.
Все детали устройства размещаются в металлическом корпусе с вентиляционными решётками, отводящими тепло от работающего агрегата.
Принцип работы сварочного трансформатора:
1.От электрической сети питание подаётся на первичную обмотку.
2.Протекая по виткам катушки, ток создаёт электродвижущую силу (ЭДС) направленного действия.
3.В сердечнике поток ЭДС генерирует магнитное поле переменного характера и передаёт его на вторичную обмотку.
4.Из-за разницы витков в первичной и вторичной обмотке повышается сила тока и понижается напряжение.
5.На вторичной обмотке генерируется ток от 80 до 500 А, используемый для сварки.
6.При замыкании металла с электродом возникает равномерная электрическая дуга, обеспечивающая сваривание металла.
Сварочный выпрямитель
— это вид сварочного оборудования, который преобразует переменный ток из электросети в постоянный, обладающий необходимыми характеристиками для выполнения сварочных швов
Устройство сварочного выпрямителя включает в себя несколько блоков:
1.Силовой понижающий трансформатор. Используется для преобразования переменного напряжения и тока.
2. Выпрямительный диодный блок. В его состав могут входить неуправляемые вентили (кремниевые диоды) или управляемые вентили (тиристоры).
3.Пусковое устройство. Предназначено для запуска сварочной установки, в некоторых ситуациях может осуществлять отключение при коротких замыканиях и других неполадках.
4.Панель управления. На ней расположены органы регулировки и контрольно-измерительные приборы.
5.Блок защиты от перегрузок по току и перегрева. Защищает аппарат от выхода из строя при ошибках сварщика.
6.Система охлаждения. Во время работы полупроводниковые выпрямители охлаждаются воздушной струёй.
7.Сварочные шлейфы с электрододержателями. Применяются для подачи напряжения в место сварки, закрепления электродов, обеспечивают хороший электрический контакт.
Принцип работы сварочного выпрямителя основывается на преобразовании электрической энергии по величине и роду тока:
На первичную обмотку подаётся переменный ток от источника электропитания.
На вторичной обмотке генерируется переменный электроток с пониженным напряжением и повышенной силой тока.
Переменный электроток с обновлёнными характеристиками поступает на полупроводниковые выпрямители.
Полученный постоянный ток с требуемыми параметрами поступает в зону сварки.
Мониторинг напряжения и силы тока осуществляют с помощью вольтметра и амперметра, имеющихся в составе аппарата.
Сварочный инвертор
— это устройство для выполнения различных видов сварки. Он преобразует переменный ток в постоянный с высокой частотой, что обеспечивает стабильную дугу и качественное соединение металлов.
Основные виды сварочных инверторов:
MMA(ручная дуговая сварка). Самый распространённый тип. Они используются для работы с электродами с покрытием и подходят для большинства металлов.
MIG/MAG(дуговая сварка плавящимся металлическим электродом (проволокой) в среде инертного/активного защитного газа с автоматической подачей присадочной проволоки. Используют проволоку для создания сварного шва. Они обеспечивают высокую скорость работы и чистоту сварки.
TIG(ручная сварка неплавящимися вольфрамовыми электродами в среде защитного газа – аргона). Обеспечивают стабильную дугу и позволяют работать с тонкими металлами. Они часто применяются в автомобилестроении и аэрокосмической промышленности.
CUT. Инверторы для плазменной резки (CUT). Позволяют быстро и точно разрезать металл.
SAW. Применяется для сварки толстых металлов. Такие устройства обеспечивают глубокое проплавление и высокую производительность.
В устройство сварочного инвертора входят следующие компоненты:
Генератор импульсов высокой частоты – инверторный блок, в конструкцию которого входят транзисторы высокого качества
Выпрямитель переменного тока, подаваемого от стандартной электросети
Трансформатор, повышающий высокочастотный ток, уменьшающий высокочастотное напряжение
Рабочий шунт
Электронный блок управления аппаратом
Пускозарядное устройство
Принцип действия инверторного источника:
Переменный ток напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц поступает в сетевой выпрямитель из обычной электрической сети.
Проходя через выпрямитель, ток сглаживается и преобразуется в постоянный.
Далее постоянный ток поступает на инверторный блок. Силовые транзисторы инвертора постоянный ток преобразуют в переменный частотой до 50 кГц.
В силовом трансформаторе высокочастотное переменное напряжение снижается до 25-40 В, сила тока повышается до оптимальных показателей.
После трансформатора переменный ток подается на высокочастотный выпрямитель, где выравнивается и опять преобразуется в постоянный, который используется при сварочных работах.
Сварочный ток, поступающий от инвертора, обеспечивает быстрое зажигание электрической дуги и стабильное горение.
